組建小型辦公網(wǎng)絡(luò)

組建小型辦公網(wǎng)絡(luò)

在當(dāng)今的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了十分重要的地位。局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)繁多，在目前辦公網(wǎng)絡(luò)的組建中，以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了主流，淘汰了其他的技術(shù)。本工程的主要目標(biāo)是熟悉常見的局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)；認(rèn)識小型辦公網(wǎng)絡(luò)使用的根本設(shè)備和器件；實現(xiàn)小型辦公網(wǎng)絡(luò)的連接和連通性測試；了解二層交換機(jī)的根本配置和在二層交換機(jī)上劃分VLAN的根本方法；熟悉為小型辦公網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與分配IP地址的方法；能夠使用相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)VLAN的連接。1a本工程主要內(nèi)容任務(wù)選擇局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)任務(wù)選擇與配置交換機(jī)任務(wù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接任務(wù)劃分VLAN任務(wù)規(guī)劃與分配IP地址任務(wù)連接VLAN2a任務(wù)選擇局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

【任務(wù)目的】〔1〕熟悉傳統(tǒng)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用；〔2〕熟悉快速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用；〔3〕熟悉千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用；〔4〕了解萬兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)；〔5〕理解選擇局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)的一般方法?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】〔1〕已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)并能正常運行的機(jī)房和校園網(wǎng)；〔2〕已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)并能正常運行的其他網(wǎng)絡(luò)；〔3〕典型辦公網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)的組網(wǎng)案例。3a傳統(tǒng)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)是早期局域網(wǎng)廣泛采用的組網(wǎng)技術(shù)，采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和播送式的傳輸方式，可以提供10Mb/s的傳輸速度。傳統(tǒng)以太網(wǎng)存在多種組網(wǎng)方式，曾經(jīng)廣泛使用的有10Base-5、10Base-2、10Base-T和10Base-F四種，它們的MAC子層和物理層中的編碼/譯碼模塊均是相同的，而不同的是物理層中的收發(fā)器及媒體連接方式。4a傳統(tǒng)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

1.組建10Base-T的根本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)卡：10Base-T以太網(wǎng)中的計算機(jī)應(yīng)安裝帶有RJ-45插座的以太網(wǎng)網(wǎng)卡。集線器〔HUB〕：是以太網(wǎng)的中心連接設(shè)備，各節(jié)點通過非屏蔽雙絞線〔UTP〕與集線器實現(xiàn)星型連接，集線器將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到每一個端口，每個端口的速率為10Mb/s。用在10Base-T中的集線器主要有普通集線器、堆疊式集線器等類型。雙絞線：非屏蔽雙絞線價格低廉，安裝方便，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能要求可選用3類或5類雙絞線。RJ-45連接器：雙絞線兩端必須安裝RJ-45連接器，以便插在網(wǎng)卡和集線器中的RJ-45插座上。5a傳統(tǒng)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

2.10Base-T的主要性能指標(biāo)在組建10Base-T以太網(wǎng)時應(yīng)主要注意以下性能指標(biāo)：集線器與網(wǎng)卡之間和集線器之間的最長距離均為100米，集線器數(shù)量最多為4個，即任意兩節(jié)點之間的距離不會超過500米。集線器可級聯(lián)以便擴(kuò)充，HUB之間可用同軸電纜相連，最大間距為100米。集線器可通過同軸電纜或光纖與其它LAN相連以形成大型以太網(wǎng)。假設(shè)不使用網(wǎng)橋，最多可連接1023個節(jié)點。6a快速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

快速以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸率為100Mb/s?？焖僖蕴W(wǎng)保存著傳統(tǒng)的10Mb/s以太網(wǎng)的所有特征，即相同的幀格式，相同的介質(zhì)訪問控制方法CSMA/CD，相同的組網(wǎng)方法，而只是把每個比特發(fā)送時間由100ns降低到10ns。1.100Base-TX100Base-TX支持2對5類非屏蔽雙絞線UTP或2對屏蔽雙絞線STP。其中1對雙絞線用于發(fā)送，另1對雙絞線用于接收數(shù)據(jù)。2.100Base-T4100Base-T4支持4對3類非屏蔽雙絞線UTP，其中有3對線用于數(shù)據(jù)傳輸，1對線用于沖突檢測。因為它沒有單獨專用的發(fā)送和接收線，所以不可能進(jìn)行全雙工操作。7a快速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

3.100Base-T2100Base-T2支持2對3類非屏蔽雙絞線UTP。其中1對線用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另1對用于接收數(shù)據(jù)，因而可以進(jìn)行全雙工操作。4.100Base-FX100Base-FX支持2芯的多?！不?25μm〕或單模光纖，其中1根光纖用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另1根用于接收數(shù)據(jù)，因而可以進(jìn)行全雙工操作。8a千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

千兆位以太網(wǎng)最大的優(yōu)點在于它對原有以太網(wǎng)的兼容性，同100Mb/s快速以太網(wǎng)一樣，千兆位以太網(wǎng)使用與10Mb/s傳統(tǒng)以太網(wǎng)相同的幀格式，以及相同的CSMA/CD協(xié)議，這意味著可以對原有以太網(wǎng)進(jìn)行平滑的、無需中斷的升級。同時，千兆位以太網(wǎng)還繼承了以太網(wǎng)的其它優(yōu)點，如可靠性較高、易于管理等。千兆位以太網(wǎng)也可支持多種傳輸介質(zhì)，目前已經(jīng)制定的標(biāo)準(zhǔn)主要有：〔1〕1000Base-CX1000Base-CX的傳輸介質(zhì)是一種短距離屏蔽銅纜，最長距離25米，這種屏蔽雙絞線不是標(biāo)準(zhǔn)的STP，而是一種特殊規(guī)格、高質(zhì)量的、帶屏蔽的雙絞線。它的特性阻抗為150歐姆，傳輸速率最高達(dá)，傳輸效率為80％。9a千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

〔2〕1000Base-LX1000Base-LX是一種收發(fā)器上使用長波激光〔LWL〕作為信號源的媒體技術(shù)，這種收發(fā)器上配置了激光波長為1270~1355nm〔一般為1300nm〕的光纖激光傳輸器，它可以驅(qū)動多模光纖，也可驅(qū)動單模光纖，使用的光纖規(guī)格有和50μm的多模光纖，以及9μm的單模光纖?！?〕1000Base-SX1000Base-SX是一種在收發(fā)器上使用短波激光〔SWL〕作為信號源的媒體技術(shù)，這種收發(fā)器上配置了激光波長為770~860nm〔一般為800nm〕的光纖激光傳輸器，不支持單模光纖，僅支持多模光纖，包括和50μm兩種。10a千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

〔4〕1000Base-T41000Base-T4是一種使用5類UTP的千兆位以太網(wǎng)技術(shù)，最遠(yuǎn)傳輸距離為100m。1000Base-T4不支持8B/10B編碼/譯碼方案，

需要采用專門的更加先進(jìn)的編碼/譯碼機(jī)制。1000Base-T4采用4對5類雙絞線完成1000Mb/s的數(shù)據(jù)傳送，每一對雙絞線傳送250Mb/s的數(shù)據(jù)流?！?〕1000Base-TX1000Base-TX基于6類雙絞線電纜，以2對線發(fā)送數(shù)據(jù)，2對線接收數(shù)據(jù)。由于每對線纜本身不進(jìn)行雙向的傳輸，線纜之間的串?dāng)_就大大降低，同時其編碼方式也相對簡單。這種技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)的接口要求比較低，不需要非常復(fù)雜的電路設(shè)計，降低了網(wǎng)絡(luò)接口的本錢。11a萬兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

1.萬兆位以太網(wǎng)技術(shù)的特點萬兆位以太網(wǎng)技術(shù)同以前的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)相比，有了很多不同之處，主要表現(xiàn)在：萬兆位以太網(wǎng)可以提供廣域網(wǎng)接口，可以直接在SDH網(wǎng)絡(luò)上傳送，這也意味著以太網(wǎng)技術(shù)將可以提供端到端的全程連接。萬兆位以太網(wǎng)的MAC層只能以全雙工方式工作，不再使用CSMA/CD的機(jī)制。采用64/66B的線路編碼。主要采用光纖作為傳輸介質(zhì)，傳送距離從千兆位以太網(wǎng)的5km延伸到10~40km。12a萬兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

2.萬兆位以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)目前已經(jīng)制定的萬兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)如表3-3所示。其中10GBase-LX4由4種低本錢的激光源構(gòu)成且支持多模和單模光纖。10GBASE-S是使用850nm光源的多模光纖標(biāo)準(zhǔn)，最遠(yuǎn)傳輸距離為300m，是一種低本錢近距離的標(biāo)準(zhǔn)〔分為SR和SW兩種〕。10GBASE-L是使用1310nm光源的單模光纖標(biāo)準(zhǔn)，最遠(yuǎn)傳輸距離為10km〔分為LR、LW兩種〕。10GBASE-E是使用1550nm光源的單模光纖標(biāo)準(zhǔn)，最遠(yuǎn)傳輸距離為40km〔分為ER、EW兩種〕。13a局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)的選擇

對于覆蓋分布范圍不大，信息業(yè)務(wù)種類單一的小型局域網(wǎng)來說，可以根據(jù)用戶的實際需求選擇單一的組網(wǎng)技術(shù)。而大、中型局域網(wǎng)的覆蓋范圍較大，所處客觀環(huán)境較為復(fù)雜，信息需求多種多樣和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)性能要求也高，因此在大、中型局域網(wǎng)設(shè)計時，需要從整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的技術(shù)性能、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)形式、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理和工程建設(shè)造價以及維護(hù)管理費用等各方面綜合考慮來確定設(shè)計方案。目前在大中型局域網(wǎng)設(shè)計中，通常采用由星型結(jié)構(gòu)中心點通過級聯(lián)擴(kuò)展形成的樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。一般可以把這種樹型結(jié)構(gòu)分成三個層次，即核心層、會聚層和接入層，在不同的層次可以選用不同的組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和傳輸介質(zhì)。14a【任務(wù)實施】

實施1分析計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗室或機(jī)房的組網(wǎng)技術(shù)實施2分析校園網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)

實施3分析其他網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)

15a任務(wù)選擇與配置交換機(jī)

【任務(wù)目的】〔1〕了解交換機(jī)的類型；〔2〕理解二層交換機(jī)的功能和工作原理；〔3〕了解以太網(wǎng)交換機(jī)外觀和啟動過程；〔4〕了解以太網(wǎng)交換機(jī)的命令行工作模式?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】〔1〕二層交換機(jī)〔本局部以Cisco2960系列交換機(jī)為例，也可選用其他品牌型號的交換機(jī)或使用CiscoPacketTracer、BosonNetsim等模擬軟件〕；〔2〕Console線纜和相應(yīng)的適配器；〔3〕安裝Windows操作系統(tǒng)的PC。16a交換機(jī)的分類1.按照網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)和數(shù)據(jù)傳輸速率分類按照支持的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳輸速率，局域網(wǎng)交換機(jī)可以分為以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)和ATM交換機(jī)等多種。局域網(wǎng)目前主要使用快速以太網(wǎng)交換機(jī)和千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)。2.按照應(yīng)用規(guī)模分類按照應(yīng)用規(guī)模，可將局域網(wǎng)交換機(jī)分為桌面交換機(jī)、工作組級交換機(jī)、部門級交換機(jī)和企業(yè)級交換機(jī)。17a交換機(jī)的分類3.按照設(shè)備結(jié)構(gòu)分類按照設(shè)備結(jié)構(gòu)特點，局域網(wǎng)交換機(jī)可分為機(jī)架式交換機(jī)、帶擴(kuò)展槽固定配置式交換機(jī)、不帶擴(kuò)展槽固定配置式交換機(jī)和可堆疊交換機(jī)等類型。4.按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)層次分類按照網(wǎng)絡(luò)體系的分層結(jié)構(gòu)，交換機(jī)可以分為第2層交換機(jī)、第3層交換機(jī)和第4層交換機(jī)，甚至提出了第7層交換機(jī)。18a二層交換機(jī)的功能和工作原理二層交換機(jī)工作于OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層，它可以識別數(shù)據(jù)幀中的MAC地址信息，并將MAC地址與其對應(yīng)的端口記錄在自己內(nèi)部的MAC地址表中。二層交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣，所有端口都掛接在背部總線上?？刂齐娐吩谑盏綌?shù)據(jù)幀后，會查找內(nèi)存中的MAC地址表，并通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)幀傳送到目的端口。其具體的工作流程為：當(dāng)二層交換機(jī)從某個端口收到一個數(shù)據(jù)幀，將先讀取數(shù)據(jù)幀頭中的源MAC地址，這樣就可知道源MAC地址的計算機(jī)連接在哪個端口。

19a二層交換機(jī)的功能和工作原理二層交換機(jī)讀取數(shù)據(jù)幀頭中的目的MAC地址，并在MAC地址表中查找該MAC地址對應(yīng)的端口。假設(shè)MAC地址表中有對應(yīng)的端口，那么交換機(jī)將把數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到該端口。假設(shè)MAC地址表中找不到相應(yīng)的端口，那么交換機(jī)將把數(shù)據(jù)幀播送到所有端口，當(dāng)目的計算機(jī)對源計算機(jī)回應(yīng)時，交換機(jī)就可以知道其對應(yīng)的端口，在下次傳送數(shù)據(jù)時就不需要對所有端口進(jìn)行播送了。20a交換機(jī)的組成結(jié)構(gòu)

交換機(jī)是一臺特殊的計算機(jī)，也由硬件和軟件兩局部組成，其軟件局部主要包括操作系統(tǒng)〔如CiscoIOS〕和配置文件，硬件局部主要包含CPU、端口和存儲介質(zhì)。局域網(wǎng)交換機(jī)的端口主要有以太網(wǎng)端口〔Ethernet〕、快速以太網(wǎng)端口〔FastEthernet〕、吉比特以太網(wǎng)端口〔GigabitEthernet〕和控制臺端口〔Console〕等。交換機(jī)的存儲介質(zhì)主要有ROM〔只讀儲存設(shè)備〕、FLASH〔閃存〕、NVRAM〔非易失性隨機(jī)存儲器〕和DRAM〔動態(tài)隨機(jī)存儲器〕。21a【任務(wù)實施】

實施1認(rèn)識二層交換機(jī)實施2使用本地控制臺登錄二層交換機(jī)實施3切換交換機(jī)命令行工作模式實施4二層交換機(jī)的根本配置實施5配置二層交換機(jī)接口實施6查看交換機(jī)的配置信息22a任務(wù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接

【任務(wù)目的】〔1〕掌握使用單一交換機(jī)〔或集線器〕組建局域網(wǎng)的方法；〔2〕了解使用多交換機(jī)〔或集線器〕組建局域網(wǎng)的方法；〔3〕掌握判斷局域網(wǎng)連接狀況的方法?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】〔1〕二層交換機(jī)〔本局部以Cisco2960系列交換機(jī)為例，也可選用其他設(shè)備〕；〔2〕雙絞線、RJ-45壓線鉗及RJ-45水晶頭假設(shè)干；〔3〕安裝Windows操作系統(tǒng)的PC。23a對等網(wǎng)絡(luò)的連接對等網(wǎng)絡(luò)的連接比較簡單，使用的傳輸介質(zhì)是超5類或6類非屏蔽雙絞線，連接設(shè)備主要是網(wǎng)卡和交換機(jī)等。1.三臺計算機(jī)的對等網(wǎng)絡(luò)這種對等網(wǎng)絡(luò)的連接必須采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，而且網(wǎng)卡是不能少的。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不同可有兩種方式：采用雙網(wǎng)卡網(wǎng)橋方式，就是在其中一臺計算機(jī)上安裝兩塊網(wǎng)卡，另外兩臺計算機(jī)各安裝一塊網(wǎng)卡，然后用雙絞線連接起來，再進(jìn)行有關(guān)的系統(tǒng)配置即可。添加一臺桌面交換機(jī)，組建星型對等網(wǎng)，所有計算機(jī)都直接與交換機(jī)相連。雖然這種方式的網(wǎng)絡(luò)本錢會較前一種高些，但性能要好許多，實現(xiàn)起來也更簡單。24a對等網(wǎng)絡(luò)的連接2.三臺以上計算機(jī)的對等網(wǎng)絡(luò)目前這種對等網(wǎng)絡(luò)的連接必須使用桌面交換機(jī)或工作組交換機(jī)組成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。如果當(dāng)需要聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)超過單一交換機(jī)所能提供的端口數(shù)量時，應(yīng)通過級聯(lián)、堆疊等方式實現(xiàn)交換機(jī)間的連接。

25a客戶機(jī)/效勞器網(wǎng)絡(luò)的連接客戶機(jī)/效勞器網(wǎng)絡(luò)的連接主要采用星型結(jié)構(gòu)或由星型結(jié)構(gòu)中心點通過級聯(lián)擴(kuò)展形成的樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其使用的傳輸介質(zhì)除雙絞線外還可能使用光纜，連接設(shè)備那么可能會用到部門級交換機(jī)和企業(yè)級交換機(jī)。在連接客戶機(jī)/效勞器網(wǎng)絡(luò)時應(yīng)主要注意效勞器的連接，通常效勞器應(yīng)連接至性能最高的交換機(jī)上〔核心層〕，以滿足客戶機(jī)的訪問需要26a【任務(wù)實施】

實施1單一交換機(jī)連接局域網(wǎng)

實施2多交換機(jī)連接局域網(wǎng)

實施3利用設(shè)備指示燈判斷局域網(wǎng)的連通性

實施4利用ping命令測試網(wǎng)絡(luò)的連通性27a任務(wù)劃分VLAN

【任務(wù)目的】〔1〕理解VLAN的作用；〔2〕了解在二層交換機(jī)上劃分VLAN的方法?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】〔1〕二層交換機(jī)〔本局部以Cisco2960系列交換機(jī)為例，也可選用其他品牌型號的交換機(jī)或使用CiscoPacketTracer、BosonNetsim等模擬軟件〕；〔2〕Console線纜和相應(yīng)的適配器；〔3〕安裝Windows操作系統(tǒng)的PC；〔4〕其他條件請參照圖3-17所示。28a播送域為了讓網(wǎng)絡(luò)中的每一臺主機(jī)都收到某個數(shù)據(jù)幀，主機(jī)必須采用播送的方式發(fā)送該數(shù)據(jù)幀，這個數(shù)據(jù)幀被稱為播送幀。網(wǎng)絡(luò)中能接收播送幀的所有設(shè)備的集合稱為播送域。由于播送域內(nèi)的所有設(shè)備都必須監(jiān)聽所有播送幀，因此如果播送域太大，包含的設(shè)備過多，就需要處理太多的播送幀，從而延長網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中充滿著大量播送幀時，網(wǎng)絡(luò)帶寬將被耗盡，會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)正常業(yè)務(wù)不能運行，甚至徹底癱瘓，這就發(fā)生了播送風(fēng)暴。29a播送域雖然二層交換機(jī)的每一個端口是一個沖突域，但在默認(rèn)情況下，其所有的端口都在同一個播送域，不具有隔離播送幀的能力。因此使用二層交換機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不能太大，否那么會大大降低二層交換機(jī)的效率，甚至導(dǎo)致播送風(fēng)暴。為了克服這種播送域的限制，目前很多二層交換機(jī)都支持VLAN功能，以實現(xiàn)播送幀的隔離。30a

VLAN的作用VLAN〔VirtualLocalAreaNetwork，虛擬局域網(wǎng)〕是將局域網(wǎng)從邏輯上劃分為一個個的網(wǎng)段〔播送域〕，從而實現(xiàn)虛擬工作組的一種交換技術(shù)。通過在局域網(wǎng)中劃分VLAN，可起到以下方面的作用：控制網(wǎng)絡(luò)的播送，增加播送域數(shù)量，減小播送域大小。便于對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和控制。VLAN是對端口的邏輯分組，不受任何物理連接的限制，同一VLAN中的用戶，可以連接在不同的交換機(jī)，并且可以位于不同的物理位置，增加了網(wǎng)絡(luò)連接、組網(wǎng)和管理的靈活性。增加網(wǎng)絡(luò)的平安性。默認(rèn)情況下，VLAN間是相互隔離的，不能直接通信。管理員可以通過應(yīng)用VLAN的訪問控制列表，來實現(xiàn)VLAN間的平安通信。31a

VLAN的實現(xiàn)〔1〕靜態(tài)VLAN靜態(tài)VLAN就是明確指定各端口所屬VLAN的設(shè)定方法，通常也稱為基于端口的VLAN，其特點是將交換機(jī)按端口進(jìn)行分組，每一組定義為一個VLAN，屬于同一個VLAN的端口，可來自一臺交換機(jī)，也可來自多臺交換機(jī)，即可以跨越多臺交換機(jī)設(shè)置VLAN。靜態(tài)VLAN是目前最常用的一種VLAN端口劃分方式，配置簡單，網(wǎng)絡(luò)的可監(jiān)控性較強。但該種方式需要逐個端口進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)要設(shè)定的端口數(shù)目較多時，工作量會比較大。另外當(dāng)用戶在網(wǎng)絡(luò)中的位置發(fā)生變化時，必須由管理員重新配置交換機(jī)的端口。32a

VLAN的實現(xiàn)〔2〕動態(tài)VLAN動態(tài)VLAN是根據(jù)每個端口所連的計算機(jī)的情況，動態(tài)設(shè)置端口所屬VLAN的設(shè)定方法。動態(tài)VLAN通?？煞譃榛贛AC地址的VLAN、基于子網(wǎng)的VLAN和基于用戶的VLAN?；贛AC地址的VLAN：根據(jù)端口所連計算機(jī)的網(wǎng)卡MAC地址，來決定該端口所屬的VLAN?；谧泳W(wǎng)的VLAN，是根據(jù)端口所連計算機(jī)的IP地址，來決定端口所屬的VLAN?；谟脩舻腣LAN，是根據(jù)端口所連計算機(jī)的當(dāng)前登錄用戶，來決定該端口所屬的VLAN。33a【任務(wù)實施】

實施1單一交換機(jī)上劃分VLAN

實施2測試VLAN的連通性34a任務(wù)規(guī)劃與分配IP地址

【任務(wù)目的】〔1〕理解IP地址的概念和分類；〔2〕理解子網(wǎng)掩碼的作用；〔3〕理解IP地址的分配原那么；〔4〕掌握在局域網(wǎng)中規(guī)劃IP地址的方法；〔5〕掌握使用DHCP效勞器動態(tài)分配IP地址的方法。【工作環(huán)境與條件】〔1〕由路由器連接的包含多個網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)〔可用實例〕；〔2〕劃分了VLAN的局域網(wǎng)〔也可使用實例〕；〔3〕正常聯(lián)網(wǎng)的幾臺計算機(jī)，至少一臺安裝WindowsServer2003操作系統(tǒng)；〔4〕WindowsServer2003安裝光盤。35a

IP地址的概念和分類1.IP地址的概念

IP地址在網(wǎng)絡(luò)層提供了一種統(tǒng)一的地址格式，在統(tǒng)一管理下進(jìn)行分配，保證每一個地址對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)上的一臺主機(jī)，屏蔽了MAC地址之間的差異，保證網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。根據(jù)TCP/IP協(xié)議規(guī)定，IP地址是由32位二進(jìn)制數(shù)組成，而且在網(wǎng)絡(luò)上是唯一的。例如，某臺計算機(jī)的IP地址為：11001010011001101000011001000100。很明顯，這些數(shù)字對于人來說不太好記憶。人們?yōu)榱朔奖阌洃?，就將組成IP地址的32位二進(jìn)制數(shù)分成四段，每段8位，中間用小數(shù)點隔開，然后將每八位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，這樣上述計算機(jī)的IP地址就變成了：。顯然這里每一個十進(jìn)制數(shù)不會超過255。36a

IP地址的概念和分類2.IP地址的分類IP地址與日常生活中的號碼很相像，例如有一個號碼該號碼中的前四位表示該是屬于哪個地區(qū)的，后面的數(shù)字表示該地區(qū)的某個號碼。與之類似，IP地址也可以分成兩局部，一局部用以標(biāo)明具體的網(wǎng)絡(luò)段，即網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識〔net-id〕；另一局部用以標(biāo)明具體的節(jié)點，即主機(jī)標(biāo)識〔host-id〕。同一個物理網(wǎng)段上的所有主機(jī)都使用相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，網(wǎng)絡(luò)上的每個主機(jī)〔包括工作站、效勞器和路由器等〕都有一個主機(jī)標(biāo)識與其對應(yīng)。37a

IP地址的概念和分類38a特殊的IP地址1.特殊用途的IP地址

39a特殊的IP地址2.私有IP地址私有IP地址是和公有IP地址相對的，只能在局域網(wǎng)中使用的IP地址，當(dāng)局域網(wǎng)通過路由設(shè)備與廣域網(wǎng)連接時，路由設(shè)備會自動將該地址段的信號隔離在局域網(wǎng)內(nèi)部，而不會將其路由到公有網(wǎng)絡(luò)中，所以即使在兩個局域網(wǎng)中使用相同的私有IP地址段，彼此之間也不會發(fā)生沖突?！?〕〔2〕〔3〕40a子網(wǎng)掩碼

1.子網(wǎng)掩碼的作用通常在設(shè)置IP地址的時候，必須同時設(shè)置子網(wǎng)掩碼，子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機(jī)標(biāo)識兩局部。這對于采用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)來說非常重要，只有通過子網(wǎng)掩碼，才能說明一臺主機(jī)所在的子網(wǎng)〔播送域〕與其他子網(wǎng)的關(guān)系，使網(wǎng)絡(luò)正常工作。與IP地址相同，子網(wǎng)掩碼的長度也是32位，左邊是網(wǎng)絡(luò)位，用二進(jìn)制數(shù)字“1〞表示；右邊是主機(jī)位，用二進(jìn)制數(shù)字“0〞表示。41a子網(wǎng)掩碼

2.劃分子網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的IP地址分為兩極結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中存在著以下缺乏：IP地址空間的利用率有時很低。給每一個物理網(wǎng)絡(luò)分配一個網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識會使路由表變得太大，影響網(wǎng)絡(luò)性能。兩級的IP地址不夠靈活，很難針對不同的網(wǎng)絡(luò)需求進(jìn)行規(guī)劃和管理。解決這些問題的方法是，在IP地址中就增加了一個“子網(wǎng)標(biāo)識字段〞，使兩級的IP地址變成三級的IP地址。這種做法叫做劃分子網(wǎng)，或子網(wǎng)尋址或子網(wǎng)路由選擇。42a子網(wǎng)掩碼

用子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)的一般步驟如下：〔1〕確定子網(wǎng)的數(shù)量m，并將m加1后其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，并確定位數(shù)n?！?〕按照IP地址的類型寫出其默認(rèn)子網(wǎng)掩碼?！?〕將默認(rèn)子網(wǎng)掩碼中主機(jī)標(biāo)識的前n位對應(yīng)的位置置1，其余位置置0。〔4〕寫出各子網(wǎng)的子網(wǎng)標(biāo)識和相應(yīng)的IP地址。43aIP地址的分配原那么在局域網(wǎng)中分配IP地址一般應(yīng)遵循以下原那么：通常局域網(wǎng)計算機(jī)和路由器的端口需要分配IP地址。處于同一個播送域〔網(wǎng)段〕的主機(jī)或路由器的IP地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識必須相同。用交換機(jī)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)是同一個播送域，如果在交換機(jī)上使用了虛擬局域網(wǎng)〔VLAN〕技術(shù)，那么不同的VLAN是不同的播送域。路由器不同的端口連接的是不同的播送域，路由器依靠路由表，連接不同播送域。路由器總是擁有兩個或兩個以上的IP地址，并且IP地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識不同。路由器直接相連的端口，可指明也可不指明IP地址。44a

IP地址的分配方法

1.靜態(tài)分配IP地址靜態(tài)分配IP地址就是將IP地址及相關(guān)信息設(shè)置到每臺計算機(jī)和相關(guān)設(shè)備中，計算機(jī)及相關(guān)設(shè)備在每次啟動時從自己的存儲設(shè)備獲得的IP地址及相關(guān)信息始終不變。2.使用DHCP分配IP地址DHCP〔動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議〕專門設(shè)計用于使客戶機(jī)可以從網(wǎng)絡(luò)效勞器接收IP地址和其他相關(guān)信息。3.自動專用IP尋址在Windows操作系統(tǒng)中，如果網(wǎng)絡(luò)中沒有DHCP效勞器，但是客戶機(jī)還選擇了“自動獲得IP地址〞那么操作系統(tǒng)會代替DHCP效勞器為客戶機(jī)分配一個IP地址，這個地址是IP地址段中的一個地址。45a【任務(wù)實施】

實施1為路由器連接的局域網(wǎng)規(guī)劃IP地址實施2為劃分了VLAN的局域網(wǎng)規(guī)劃IP地址實施3用子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)實施4使用DHCP效勞器分配IP地址46a任務(wù)連接VLAN

【任務(wù)目的】〔1〕理解路由的根本原理；〔2〕理解路由表的結(jié)構(gòu)和作用；〔3〕理解路由器的作用；〔4〕理解三層交換機(jī)的作用；〔5〕了解使用路由器連接VLAN的方法?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】〔1〕路由器〔本局部以Cisco2800系列路由器為例，也可選用其他品牌型號的路由器或使用CiscoPacketTracer、BosonNetsim等模擬軟件〕；〔2〕Console線纜和相應(yīng)的適配器；〔3〕安裝Windows操作系統(tǒng)的PC；〔4〕其他條件請參照圖3-37所示。47a路由的根本原理路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包時，只根據(jù)IP數(shù)據(jù)包的目的IP地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識局部，選擇適宜的轉(zhuǎn)發(fā)端口，將IP數(shù)據(jù)包送出去。同主機(jī)一樣，路由器也要判斷該轉(zhuǎn)發(fā)端口所接的是否是目的網(wǎng)絡(luò)，如果是，就直接把數(shù)據(jù)包通過端口送到網(wǎng)絡(luò)上，否那么，也要選擇下一個路由器來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由器也有自己的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，用來傳送不知道該由哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)的IP數(shù)據(jù)包。通過這樣不斷的轉(zhuǎn)發(fā)傳送，IP數(shù)據(jù)包最終將送到目的主機(jī)，送不到目的地的IP數(shù)據(jù)包將被網(wǎng)絡(luò)丟棄。48a路由表在網(wǎng)絡(luò)中通過IP路由傳送數(shù)據(jù)的過程中，路由表〔RoutingTable〕扮演著極其重要的作用。所謂路由表，指的是路由器或者其他互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上存儲的表，該表中存有到達(dá)特定網(wǎng)絡(luò)終端的路徑，在某些情況下，還有一些與這些路徑相關(guān)的度量。1.路由表的作用路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)報尋找一條最正確傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點。49a路由表路由表由多個路由表項組成，路由表中的每一項都被看作是一條路由，路由表項可以分為以下幾種類型：網(wǎng)絡(luò)路由：提供到IP網(wǎng)絡(luò)中特定網(wǎng)絡(luò)〔特定網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識〕的路由。主路由：主路由提供到特定IP地址〔包括網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機(jī)標(biāo)識〕的路由，通常用于將自定義路由創(chuàng)立到特定主機(jī)以控制或優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信。默認(rèn)路由：如果在路由表中沒有找到其他路由，那么使用默認(rèn)路由。例如，如果路由器或主機(jī)不能找到目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)路由或主路由，那么使用默認(rèn)路由，從而簡化了主機(jī)的配置。50a路由表路由表中的每個路由表項通常由以下信息字段組成：目的地址：目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識或目的主機(jī)的IP地址。網(wǎng)絡(luò)掩碼：與目的地址相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)掩碼。轉(zhuǎn)發(fā)地址：數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的地址，也稱為下一跳IP地址，即數(shù)據(jù)包應(yīng)傳送的下一個路由器的IP地址。對于主機(jī)或路由器直接連接的網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)發(fā)地址字段可能是本主機(jī)或路由器連接到該網(wǎng)絡(luò)的端口地址。接口：當(dāng)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址時所使用的路由器端口，該字段可以是一個端口號或其他類型的邏輯標(biāo)識符。躍點數(shù)：路由首選項的度量。如果對于目的地址存在多個路由，路由器使用躍點數(shù)來決定存儲在路由表中的路由，最小的躍點數(shù)是首選路由。51a路由表IP路由選擇主要完成以下功能：搜索路由表，尋找能與目的IP完全匹配的表項，如果找到，那么把IP數(shù)據(jù)包由該表項指定的接口轉(zhuǎn)發(fā)，發(fā)送給指定的下一站路由器或直接連接的網(wǎng)絡(luò)接口。搜索路由表，尋找能與目的IP網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識匹配的表項，如果找到，那么把IP