1目录第一章园区网概述..............................................................2第1节连接交换区块.......................................................12第2节通过VLAN定义共同工作组............................................16第3节管理冗余链路.......................................................26第4节VLAN间路由选择....................................................32第5节通过多层交换增强IP路由选择性能....................................36第6节为容错路由选择配置HSRP............................................41第7节多点广播综述.......................................................47第8节配置IP多点广播....................................................54第9节园区网访问控制.....................................................602第一章园区网概述园区网特点1.在一个固定地理区域内的一个公司或一个公司的一部分。2.拥有该园区网的公司通常也拥有该园区内所用的物理线路。传统园区网的主要问题1.可用性2.性能在传统园区网中,通常用多端口网桥将一个局域网分段成隔离的碰撞域。这样可解决两个问题:1.碰撞域(CollisionDomain)2.距离限制网络中通信的三种形式:单播(Unitcast)、组播(Multicast)、广播(Broadcast)。1.多点广播实例:CiscoIP/TV分发多媒体数据、定位IP服务上的Novell5。2.提出请求的广播:IP的地址解析协议(ARP)、NetBIOS的名字请求、网间包交换协议(IPX)3寻找最近服务器(GetNearestServer,GNS)请求。3.发布通告的广播:IPX服务通告协议(SAP)数据包、路由信息协议(RIP)、内部网关路由选择协议(IGRP)。遏制广播的两种方法:1.使用路由器生成多个子网;2.利用交换机实施VLAN。当前园区网由两部分组成:1.局域网交换机2.路由器传统的80/20规则和新的20/80规则1.80/20规则:在设计恰当地网络环境中,一个给定网段上80%的流量是本地的,不超过20%的网络流量需要通过主干。42.20/80规则:只有20%的流量是到本地工作组局域网的,而80%的流量需要流出本地网络。导致流量模式的改变有两个因素:1.基于Web应用的计算普遍,很多PC既是信息的接受者,也是信息的发布者;2.企业部署集中式的服务器群(既降低成本、提高安全、便于管理)。新的园区网模型中的3类服务1.本地服务:本地数据流不进入网络主干或通过路由器2.远程服务:远程服务数据流穿过广播域边界,但可能也可不通过网络主干3.企业级服务:放在距离网络主干很近的一个独立的子网上与OSI分层相应的PDU和设备类型模型层PDU类型设备类型数据链路层(第2层)数据帧交换机/网桥网络层(第3层)数据包路由器5传输层(第4层)TCP数据分段TCP端口多层交换机多层交换基于单独的流,MLS-SE为MLS流维护一个缓存条目并为每个流存储统计信息。流中的所有数据包都与缓存中的信息进行比较。缺省情况下,256秒之后,如果没有任何流利用到一个MLS缓存项(CacheEntry),那么这个缓存项将从缓存中删除。路由器的优势决定转发路径验证3层包头的完整性、有效期(onheaderonly)修改TTL处理并响应任何选项信息MIB中更新转发统计数据安全控制6第3层交换的优势(路由器没有)低成本低延时交换机和网桥第二层交换机由于采用ASIC(专用集成电路,Application-SpecifiedIntegratedCircuits)硬件处理技术,所以交换机可比以太网桥低得多的成本提供高达Gbit速率的可扩展性和低时延。第三层交换机主要有两种产品多层交换Cisco快速转发(CEF)Cisco分层模型中各层使用的主要设备7层次层次名设备第一层访问层Catalyst1900,2820,2900,4000,5000第二层分布层Catalyst5000(支持多层交换,带路由模块),2926G(需要外部路由支持)6000(密集Fast或Gigabit以太网口,如120个Gigabit端口)第三层核心层Catalyst6500,8500(multicastrouting,支持PIM协议)接入层交换机应用接入端口数交换机Lessthan5019xx,2820,29xx(如CAD/CAM和IC设计环境),35xxLessthan1004xxx(可提供多达36Gbit以太网端口,96个用户接入)Morethan1005xxx(Multigigabit10/100/1000Mbps)园区两个基本元素:1.交换区块(SwitchingBlock)2.核心区块(CoreBlock)8影响交换区大小的主要因素:1.数据类型和行为;2.工作组的大小和数量(一般不超过2000个用户)说明交换区过大:1.分布层路由上出现流量瓶颈;2.广播和Multicast降低了Switch和Router的处理速度。分割交换区的原则1.应基于网络上通过的流量(TrafficFlow),而不是Blocking中的节点数;2.为了进行分割,需要定期进行流量采集。有两种基本的核心层设计:1.紧缩核心(Collapsed)9◎分布层和核心层功能由同一个设备执行;◎每台接入层交换机到分布层交换机都有一条冗余链路;◎第三层冗余是由运行HSRP的两台分布层交换机提供的。2.双核心(Dual):在核心层至少有两个设备提供冗余。但他们之间没有连接,以防止生成树循环。路由选择协议所支持Blocking的最大数量协议支持路由对等的最大数量核心层子网数Blocking数OSPF50225EIGRP50225RIP30215实施第三层核心的好处:很多设计采用第二层――第三层――第二层的模型,取得了成功,但有些情况下需要使用10第三层核心,主要好处:1.快速收敛:路由协议收敛时间5s~10s,而生成树收敛时间在50s;2.自动负载均衡:路由协议可在多条等成本路径间均衡负载;3.消除对等问题:可以支持更多的SwitchingBlocking,达100个。坏处:费用和性能。传统路由器功能:_Determinepathsbasedonlogicaladdressing_Runlayer3checksums(onheaderonly)_UseTimetoLive(TTL)_Processandrespondstoanyoptioninformation_CanupdateSimpleNetworkManagementProtocol(SNMP)managerswithManagementInformationBase(MIB)information_ProvideSecurity11第三层交换机优点:_Hardware-basedpacketforwarding_High-performancepacketswitching_High-speedscalability_Lowlatency_Lowerper-portcost_Flowaccounting_Security_Qualityofservice(QoS)QualityofService的含义Messagesaregivenmoreresourcesiftheyneedit.例如电视会议应用比电子邮件可能会得到更多的带宽。所以第四层的路由器或交换机可以根据第四层信息来控制流量。一种方法是采用标准的或扩展的访问控制列表。另一种方法是通过NetFlow交换来提供流的第四层统计。12第1节连接交换区块快速以太网的距离限制技术线缆分类线缆长度100BaseTXEIA/TIA类型5(UTP)非屏蔽双绞线2对100m100BaseT4EIA/TIA类型3,4,5(UTP)非屏蔽双绞线4对100m100BaseFX多模光纤MMF缆线62.5um光纤核心,125um外层包装(62.5/125)400m13Gbit以太网距离限制技术线缆分类线缆长度1000BaseCX铜质屏蔽双绞线25m1000BaseT铜质EIA/TIA类型5(UTP)非屏蔽双绞线4对100m1000BaseFX多模光纤62.5um光纤核心和50um光纤芯,使用波长为780nm260m1000BaseLX单模光纤9um光纤芯,使用波长为1300nm3km(Cisco最长支持10km)Catalyst两种OSOS类型交换机CiscoIOSCatalyst1900/2800,2900XLSet命令集Catalyst2926,2926G,1948G,4000,5000,600014自动协商优先级识别优先级次序物理层技术A100BaseTX全双工B100BaseT4C100BaseTX半双工D10BaseT全双工E10BaseT半双工TokenRing分段方法MethodForwardingDecisionFrameModificationRingNumberingTransparentbridgingMACaddressN/ASource-routeRIFRIFRingnumbersmustbe15bridginguniqueamongbridgeports.Source-routetransparentbridgingMACaddressorRIFRIFRingnumbersmustbeuniqueamongbridgeports.Source-routeswitchingRoutedescriptoRingnumberscanbesameacrossswitchports(singleringcanbesegmentedonseveralports).IOS命令集标识一个端口(1900/2800,2900XL)Switch(config-if)#descriptiondescription-string如果在标识字串中有空格,必须用引号括起来。Switch(config-if)#description“descriptionstring”16而基于set命令的交换机设置端口标识没有这个问题,命令不同,用Setportname命令。UTP电缆遵守100m规则:1.从交换机到配线架(PatchPanel)为5m;2.从PatchPanel到办公室模块(Punch-downBlock)为90m;3.从Punch-downBlock到Desktop为5m。CDP协议是Cisco的专有协议,用来发现邻居设备,Cisco设备每60s发送基于第二层的Multicast,目的MAC地址是0100.0ccc.cccc。第2节通过VLAN定义共同工作组设置VLANMembership两种常用方法:1.静态VLAN――基于端口的成员身份,通过将端口指派给一个VLAN建立。2.动态VLAN――通过管理软件,如Ciscoworks2000或CWSI建立,基于设备MAC地址。17CiscoIOS下配置静态VLANSwitch#vlandatabaseSwitch(vlan)#vlanvlan-numnamevlan-nameSwitch(vlan)#exitSwitch#configureterminalSwitch(config)#interfaceinterfacemodule/numberSwitch(config-if)#switc