計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)

1、計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)長沙師范?？茖W(xué)校課程介紹基本要求：通過組網(wǎng)技術(shù)的基本知識學(xué)習(xí)和基本技能訓(xùn)練，熟悉CISCO和銳捷全系列的交換機產(chǎn)品，掌握交換機的基本工作原理和端口配置、VLAN劃分等內(nèi)容，掌握路由器的基本工作原理和基本配置、路由協(xié)議配置、廣域網(wǎng)協(xié)議配置、NAT和訪問控制列表的配置。熟悉網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)架，能較熟練地進行技術(shù)和產(chǎn)品選型，能設(shè)計中小型網(wǎng)絡(luò)。初步具備一個網(wǎng)絡(luò)工程師知識水平和技能素質(zhì)，能完成局域網(wǎng)組建與管理和局域網(wǎng)互聯(lián)。第1講 局域網(wǎng)重點局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接IP地址規(guī)劃與管理連網(wǎng)設(shè)備教學(xué)目標(biāo)局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的工作模式局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接局域網(wǎng)通信協(xié)議及選擇IP地址規(guī)劃與管

2、理連網(wǎng)設(shè)備局域網(wǎng)概述計算機網(wǎng)絡(luò)分類局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)和介質(zhì)訪問控制方法決定局域網(wǎng)的4種基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的4種傳輸介質(zhì)局域網(wǎng)由共享型向交換型局域網(wǎng)發(fā)展局域網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)概述-以太網(wǎng)典型的以太網(wǎng)拓樸結(jié)構(gòu)：核心層、匯聚層、接入層三層樹型結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)技術(shù)向城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)擴展以太網(wǎng)發(fā)展10Mbps（10BASE-5，10BASE-2，10BASE-T）100Mbps（100BASE-TX 100BASE-F 100BASE-T4）1Gbps （：1000BASE-LX單長波,1000BASE-SX多短波,1000BASE-CX短距離平衡屏蔽銅纜)：5e類雙絞線的1Gbps 定義美國電氣電子工程

3、師學(xué)會(IEEE)簡介 IEEE于1963年1月1日由AIEE(美國電氣工程師學(xué)會)和IRE(美國無線電工程師學(xué)會)合并而成，是美國規(guī)模最大的專業(yè)學(xué)會。透過多元化的會員，該組織在太空、計算機、電信、生物醫(yī)學(xué)、電力及消費性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中都是主要的權(quán)威。在電氣及電子工程、計算機及控制技術(shù)領(lǐng)域中，IEEE 發(fā)表的文獻占了全球?qū)⒔俜种EEE每年也會主辦或協(xié)辦三百多項技術(shù)會議。宗旨 自成立以來IEEE一直致力于推動電工技術(shù)在理論方面的發(fā)展和應(yīng)用方面的進步。作為科技革新的催化劑，IEEE通過在廣泛領(lǐng)域的活動規(guī)劃和服務(wù)支持其成員的需要。促進從計算機工程、生物醫(yī)學(xué)、通信到電力、航天、用戶電子學(xué)等技

4、術(shù)領(lǐng)域的科技和信息交流，開展教育培訓(xùn)，制定和推薦電氣、電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，獎勵有科技成就的會員等。機構(gòu) 學(xué)會由主席（目前由Mr. W. Cleon Anderson擔(dān)任）和執(zhí)行委員會共同領(lǐng)導(dǎo)。學(xué)會的重大事項由理事會和代表大會進行決策，IEEE的標(biāo)準(zhǔn)制定內(nèi)容有：電氣與電子設(shè)備、試驗方法、原器件、符號、定義以及測試方法等。以太網(wǎng)工作原理 以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：載波偵聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)以太網(wǎng)是由Xeros(施樂)公司開發(fā)的一種基帶局域網(wǎng)技術(shù),采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD).下面我們分步來說明其原理： 1、載波監(jiān)聽：當(dāng)你所在的網(wǎng)站（包括服務(wù)器和工作站）要向另一個網(wǎng)站發(fā)送

5、信息時，先監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)信道上有無信息正在傳輸，信道是否空閑。 2、信道忙碌：如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信道正忙，則等待，直到發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信道空閑為止。 3、信道空閑：如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信道空閑，則向網(wǎng)上發(fā)送信息。由于整個網(wǎng)絡(luò)信道為共享總線結(jié)構(gòu)，網(wǎng)上所有網(wǎng)站都能夠收到你所發(fā)出的信息，所以網(wǎng)站向網(wǎng)絡(luò)信道發(fā)送信息也稱為“廣播”。但只有你想要發(fā)送數(shù)據(jù)的網(wǎng)站識別和接收這些信息。 4、沖突檢測：網(wǎng)站發(fā)送信息的同時，還要監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)信道，檢測是否有另一臺網(wǎng)站同時在發(fā)送信息。如果有，兩個網(wǎng)站發(fā)送的信息會產(chǎn)生碰撞，即產(chǎn)生沖突，從而使數(shù)據(jù)信息包被破壞。 5、遇忙停發(fā)：如果發(fā)送信息的網(wǎng)站檢測到網(wǎng)上的沖突，則立即停止該此網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)送，并向網(wǎng)上發(fā)送一

6、個“沖突”信號，讓其它網(wǎng)站也發(fā)現(xiàn)該沖突，從而擯棄可能一直在接收的受損的信息包。 6、多路存?。喝绻l(fā)送信息的網(wǎng)站因“碰撞沖突”而停止發(fā)送，就需等待一段時間，再回到第一步，重新開始載波監(jiān)聽和發(fā)送，直到數(shù)據(jù)成功發(fā)送為止。 無線局域網(wǎng)802.11 1或2Mbps 2.4GHz 跳頻(FHSS),直接序列(DSSS)802.11b 11Mbps 802.11a 54Mbps802.11g 54Mbps 兼容與802.11a 802.11z 一種專門為了加強無線局域網(wǎng)安全的標(biāo)準(zhǔn) 無線局域網(wǎng)必須考慮的安全因素 信息保密、身份驗證和訪問控制 幾種安全技術(shù) 物理地址(MAC)過濾 服務(wù)集標(biāo)識符(SSID)匹配

7、 有線等效保密(WEP) Wi-Fi保護訪問(WPA) 802.11g Super G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) RG-WSG108R高速無線局域網(wǎng)寬帶路由器 局域網(wǎng)工作模式對等式網(wǎng)絡(luò) 對等網(wǎng)是通過工作組來管理 專用服務(wù)器模式 客戶/服務(wù)器模式 Intranet模式 (Intranet/Internet模式 )1.2 局域網(wǎng)工作模式Intranet模式 (Intranet/Internet模式 )可以實現(xiàn)web瀏覽ftp（文件傳輸協(xié)議）E-MAILBBS 局域網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)卡集線器交換機無線局域網(wǎng)設(shè)備服務(wù)器網(wǎng)卡1、網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)與功能網(wǎng)卡組成網(wǎng)卡包括CPU、內(nèi)存（ROM，RAM）、傳輸介質(zhì)接口等部件 網(wǎng)卡的作用代表固定的

8、網(wǎng)絡(luò)地址MAC地址主要功能就是接收和發(fā)送數(shù)據(jù) 網(wǎng)卡與主機之間是并行通信，網(wǎng)卡與傳輸介質(zhì)之間是串行通信，接收數(shù)據(jù)時網(wǎng)卡將來自傳輸介質(zhì)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)暫存于RAM中，再傳送給主機，發(fā)送數(shù)據(jù)時將來自主機的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)暫存于RAM中，再經(jīng)過傳輸介質(zhì)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)卡在接收和發(fā)送數(shù)據(jù)時可以用“半雙工”或“全雙工”的方式完成 。2、 網(wǎng)卡的工作原理 以太網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)時，網(wǎng)卡首先偵聽介質(zhì)上是否有載波（載波由電壓指示），如果有，則認(rèn)為其他站點正在傳送信息，繼續(xù)偵聽介質(zhì)。一旦通信介質(zhì)在一定時間段內(nèi)（稱為幀間縫隙微秒）是安靜的，即沒有被其他站點占用，則開始進行幀數(shù)據(jù)發(fā)送，同時繼續(xù)偵聽通信介質(zhì)，以檢

9、測沖突。在發(fā)送數(shù)據(jù)期間，如果檢測到?jīng)_突，則立即停止該次發(fā)送，并向介質(zhì)發(fā)送一個“阻塞”信號，告知其他站點已經(jīng)發(fā)生沖突，從而丟棄那些可能一直在接收的受到損壞的幀數(shù)據(jù)，并等待一段隨機時間。在等待一段隨機時間后，再進行新的發(fā)送。如果重傳多次后（大于16次）仍發(fā)生沖突，就放棄發(fā)送。 接收時，網(wǎng)卡瀏覽介質(zhì)上傳輸?shù)拿總€幀，如果其長度小于64字節(jié)，則認(rèn)為是沖突碎片。如果接收到的幀不是沖突碎片且目的地址是本地地址，則對幀進行完整性校驗，如果幀長度大于1518字節(jié)（稱為超長幀，可能由錯誤的LAN驅(qū)動程序或干擾造成）或未能通過CRC校驗，則認(rèn)為該幀發(fā)生了畸變。通過校驗的幀被認(rèn)為是有效的，網(wǎng)卡將它接收下來進行本地處理

10、。 3、網(wǎng)卡的分類按總線類型分：ISA（8-16）、PCI（32/64）USB網(wǎng)卡、PCMCIA網(wǎng)卡按接口類型分：BNC AUI RJ45 光纖接口 無線網(wǎng)卡按傳輸速率分：10、100、10/100、1000Mbit/s按工作方式分：半雙工，全雙工，現(xiàn)在都為全雙工按工作對象分：服務(wù)專用網(wǎng)卡，工作站普通網(wǎng)卡4. 影響網(wǎng)卡工作的因素 （1）工作環(huán)境干擾 PC機電源故障干擾 接地干擾 其它干擾 （2）網(wǎng)卡與交換機的不正確設(shè)置 （3）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議影響 5. 網(wǎng)卡的選擇 1)、端口類型 2)、傳輸速率 3)、網(wǎng)卡的兼容性 (能通過各主流操作系統(tǒng)的認(rèn)證,如windows)4)、總線接口 (PCI（32/64）

11、USB網(wǎng)卡等等)5)、支持遠程喚醒和遠程引導(dǎo) 6)、選擇恰當(dāng)?shù)钠放?集線器集線器的作用集線器的種類按端口數(shù)量劃分 按帶寬劃分 按照配置的形式劃分 固定型集線器、模塊化集線器和堆疊式集線器三種。 按工作方式分被動無源集線器(不對信號進行處理)主動有源集線器(糾錯和放大信號)智能集線器(管理)交換式集線器(線路交換和網(wǎng)絡(luò)分段,一般歸為交換機一類)集線器的缺點 用戶帶寬共享，帶寬受限； 廣播方式，易造成網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴；非雙工傳輸，網(wǎng)絡(luò)通信效率低等幾方面的不足 交換機集線器存在的缺陷是由其共享工作模式帶來的，由于其本身不能識別目的地址，采用廣播方式向所有節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包，降低了傳輸速率和帶來了安全隱患。交換技

12、術(shù)改進了這種工作模式。交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上?？刂齐娐肥盏綌?shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的MAC地址對照表以確定目的MAC的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣直接將數(shù)據(jù)包迅速傳送到目的節(jié)點，而不是所有節(jié)點，目的MAC若不存在才廣播到所有的端口。這種方式一方面只是對目的地址發(fā)送數(shù)據(jù)，傳輸效率高，不會浪費網(wǎng)絡(luò)資源，另一個方面數(shù)據(jù)傳輸安全，因為它不是對所有節(jié)點都同時發(fā)送，發(fā)送數(shù)據(jù)時其它節(jié)點很難偵聽到所發(fā)送的信息。 交換機的基本特點在OSI中的工作層次不同 數(shù)據(jù)傳輸方式不同 “地址學(xué)習(xí)”功能 端口帶寬的獨享識別MAC地址

13、，封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)分段（VLAN）交換機的分類從應(yīng)用領(lǐng)域：廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)交換機。從傳輸介質(zhì)和速度：以太網(wǎng) 、快速以太網(wǎng)、FDDI、ATM交換機。根據(jù)交換機的結(jié)構(gòu)劃分 ：固定端口交換機和模塊化 根據(jù)是否支持網(wǎng)管功能分： 網(wǎng)管與非網(wǎng)管。從應(yīng)用規(guī)模：企業(yè)級、部門級和工作組級。從工作的協(xié)議層來分：第2層、第3層和第4層。組播 IP組播是IP的擴展。IP組播在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上將IP數(shù)據(jù)包從一個發(fā)送者傳送到一組接收者而不是一個接收者，并且依靠網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)包只傳送給需要接收它的網(wǎng)絡(luò)。組播協(xié)議（IGMP）。組播地址 到 55 地址范圍被 IANA 預(yù)留，地址 224.0.

14、0.0 保留不做分配，其它地址供路由協(xié)議及拓?fù)洳檎液途S護協(xié)議使用。例如：表示子網(wǎng)中所有的組播組表示子網(wǎng)中的所有路由器，表示OSPF（OpenShortestPathFirst）路由器表示OSPF指定路由器，表示DHCP服務(wù)器。 到 55 地址范圍作為用戶組播地址，在全網(wǎng)范圍內(nèi)有效。 到 55 地址范圍為本地管理組播地址，僅在特定的本地范圍內(nèi)有效。交換機的選擇1、交換機的主要性能指標(biāo) 端口配置 延遲（Latency）(指從交換機接收到數(shù)據(jù)包后開始向目的端口發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時間間隔)背板帶寬 包轉(zhuǎn)發(fā)率（pps

15、） MAC地址表大?。ㄒ话?024個以上）支持的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn) 延遲 指從交換機接收到數(shù)據(jù)包后開始向目的端口發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時間間隔,和交換機的轉(zhuǎn)發(fā)方式有關(guān)。 1、直通交換方式（Cut-through） 2、存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式（Store-and-Forward） 3、碎片隔離式（Fragment Free） 背板帶寬 交換機的背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強，但同時設(shè)計成本也會越高。交換機的吞吐

16、量 指設(shè)備所有端口同時收發(fā)數(shù)據(jù)速率能力的總和。 目前交換機一般都是全雙工的，因此，吞吐量=端口速率2（全雙工）。 包轉(zhuǎn)發(fā)率(三層交換時考慮的指標(biāo)) 包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。單位一般位pps（包每秒），一般交換機的包轉(zhuǎn)發(fā)率在幾十Kpps到幾百Mpps不等。包轉(zhuǎn)發(fā)速率是指交換機每秒可以轉(zhuǎn)發(fā)多少百萬個數(shù)據(jù)包（Mpps），即交換機能同時轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。包轉(zhuǎn)發(fā)率以數(shù)據(jù)包為單位體現(xiàn)了交換機的交換能力。 其實決定包轉(zhuǎn)發(fā)率的一個重要指標(biāo)就是交換機的背板帶寬，背板帶寬標(biāo)志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強，也就是包轉(zhuǎn)發(fā)率越高。包轉(zhuǎn)發(fā)率(三層交換時考

17、慮的指標(biāo)) 因為以太網(wǎng)的幀長度是可變的，從64Byte1518Byte不等，一般以64字節(jié)長的數(shù)據(jù)包來計算包轉(zhuǎn)發(fā)率。數(shù)據(jù)包在傳輸過程中會在每個包前面加上64個bit的preamble(前導(dǎo)符)，在每個包之間會有96個bit的IFG（幀間隙），這樣原本傳輸一個64個字節(jié)的數(shù)據(jù)包，雖只有64*8=512bit，實際需要傳輸512+64+96=672 bit，即一個數(shù)據(jù)包的實際長度為672bit，因此：千兆端口線速包轉(zhuǎn)發(fā)率=1000Mbps/672=百兆端口線速包轉(zhuǎn)發(fā)率=100Mbps/672= 如何去考察一個交換機的背板帶寬是否夠用呢？一般來講，我們應(yīng)該從兩個方面來考慮：（1）交換機吞吐量小于背板

18、帶寬；（2）滿配置端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率小于交換機包轉(zhuǎn)發(fā)率。 例如一臺以太網(wǎng)交換機有24個10Mbps/100Mbps固定端口，有兩個擴展模塊，最多可配置兩個1000Mbps的光纖端口，則其交換機吞吐量=（24*100+2*1000）*2=8.8Gbps, 滿配置端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率，若該交換機的背板帶寬不小于8.8Gbps,包轉(zhuǎn)發(fā)率不小于，則可認(rèn)為該交換機可達到線速交換。否則，用戶有理由認(rèn)為該交換機采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 2、智能型交換機的選購 網(wǎng)絡(luò)管理能力 （遠程管理、用戶管理）服務(wù)質(zhì)量（QoS）（QoS的英文全稱為Quality of Service，中文名為服務(wù)質(zhì)量。QoS是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機制,

19、 是用來解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)。強制優(yōu)先級、區(qū)別服務(wù)、流量監(jiān)管） 對多媒體傳輸?shù)闹С郑ㄒ曨l、音頻、組播）用戶分類和訪問控制 可用性技術(shù)支持 示例： 思科 WS-C3750G-24TS-S 交換機 詳細描述：基本資料產(chǎn)品型號WS-C3750G-24TS-S產(chǎn)品類型千兆交換機硬件規(guī)格接口類型10/100/1000Base-TX接口數(shù)目24口模塊化插槽數(shù)4個基于SFP的千兆位以太網(wǎng)端口堆疊不可堆疊網(wǎng)絡(luò)與軟件VLAN支持支持VLAN支持網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)管功能支持SNMP管理性能指標(biāo)背板帶寬32Gbps包轉(zhuǎn)發(fā)率傳輸速率10M/100M/1000Mbps傳輸方式存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式是否支持全雙工支持全雙工M

20、AC地址表12k其他性能安裝了標(biāo)準(zhǔn)多層軟件鏡像(SMI),提供基本路由信息協(xié)議(RIP)和靜態(tài)路由集線器與交換機的區(qū)別 集線器數(shù)據(jù)傳輸方式是廣播方式，交換機是主要是單播方式，交換機有mac地址表，有地址學(xué)習(xí)功能，集線器沒有。集線器每次只能一臺機器發(fā)送信息，工作方式為半雙工。交換機同時可以有端口數(shù)/2條信道建立，所有端口的機器可以同時通信，工作方式為全雙工。都采用CSMA/CD的訪問控制方式。集線器的沖突域覆蓋所有端口，交換機沖突域只在每個端口，因此，集線器容易引起網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。集線器工作在OSI模型的第1層，交換機工作在第2層或以上。集線器是所有端口共享帶寬，交換機所有端口獨享帶寬。無線局域網(wǎng)設(shè)備

21、1、無線局域網(wǎng)的產(chǎn)品按照無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)來劃分 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 802.11 g 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 雙頻三模 (Dual-band Tri-mode) 設(shè)備 雙頻三模 (Dual-band Tri-mode) 設(shè)備，指的是設(shè)備同時工作在 和 5GHz 兩個頻帶；同時支持三個無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：工作在 的 和 標(biāo)準(zhǔn) 、工作在 5GHz 的 標(biāo)準(zhǔn)。100Mbps以上的高速無線局域網(wǎng)設(shè)備 例: 802.11g Super G 2、按照在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的功能劃分： 無線訪問點 (AP) 無線橋接設(shè)備 (Bridging) 無線寬帶路由器 (Wireless Broadband Router) 高增益天線 服務(wù)器1、服務(wù)器分類

22、 按照體系架構(gòu)來分IA架構(gòu)服務(wù)器IA架構(gòu)服務(wù)器又稱CISC（復(fù)雜指令集）架構(gòu)服務(wù)器，即通常所講的PC 服務(wù)器，它是基于PC機體系結(jié)構(gòu)，使用Intel或與其兼容的處理器芯片的服務(wù)器，是中低端服務(wù)器。 RISC（精簡指令集）架構(gòu)服務(wù)器兩種。 RISC架構(gòu)服務(wù)器使用RISC芯片并且采用UNIX操作系統(tǒng)的服務(wù)器，是中高端服務(wù)器的結(jié)構(gòu)，RISC芯片有Sun公司的SPARC、HP公司的PARISC、DEC的Alpha等。比較典型的RISC CPU有IBM的Power3和RS64（64位的Power PC）、Sun公司的Sparc ， RISC 架構(gòu)服務(wù)器的性能和價格比 CISC 架構(gòu)的服務(wù)器高得多。按應(yīng)用

23、層次劃分 入門級服務(wù)器 工作組服務(wù)器 部門級服務(wù)器 企業(yè)級服務(wù)器 按服務(wù)器結(jié)構(gòu)分 塔式服務(wù)器 機架式服務(wù)器 機柜式的服務(wù)器刀片服務(wù)器 2、服務(wù)器技術(shù)簡介1）SCSI技術(shù) SmallComputer SystemInterface即小型計算機系統(tǒng)接口。相對于IDE接口，SCSI接口具備如下的性能優(yōu)勢：1. 獨立于硬件設(shè)備的智能化接口，減輕了CPU的負(fù)擔(dān)。2. 多個IO并行操作，因此SCSI設(shè)備傳輸速度快。3. 可聯(lián)接的外設(shè)數(shù)量多，可擴展多個外設(shè)（如硬盤、磁帶機、CD-ROM等）。當(dāng)同時訪問到服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量較多時，使用SCSI硬盤的系統(tǒng)I0性能明顯強于使用IDE硬盤的系統(tǒng)。目前的主流SCSI

24、硬盤都采用了Ultra 320 SCSI接口，能提供320MB/s的接口傳輸速度, SATA最高是300MB /s。2）RAID(Redundant Array of Independent Disks)廉價冗余磁盤陣列 由于磁盤的存取速度跟不上CPU的處理速度，從而使磁盤成為提高服務(wù)器IO能力的一個瓶頸。為解決計算機CPU的高速和磁盤的低速之間日益加劇的矛盾，提出了RAID的概念。其技術(shù)思想是：利用現(xiàn)有的小型廉價磁盤，把多個磁盤按一定的方法組成一個磁盤陣列，通過一些硬件技術(shù)和一系列的調(diào)度算法，使得整個磁盤陣列對用戶來說，就像是在使用一個容量很大、而可靠性和速度非常高的大型磁盤。 目前常用的R

25、AID類型可分為：RAID0、RAID1、RAID3、RAID5等及他們的組合。 RAID0 RAID 0 也叫條帶化，它將數(shù)據(jù)象條帶一樣寫到多個磁盤上，這些條帶也叫做“塊”。條帶化實現(xiàn)了可以同時訪問多個磁盤上的數(shù)據(jù)，平衡I/O負(fù)載，加大了數(shù)據(jù)存儲空間和加快了數(shù)據(jù)訪問速度。RAID 0是唯一的一個沒有冗余功能的RAID技術(shù)，但RAID0 的實現(xiàn)成本低。如果陣列中有一個盤出現(xiàn)故障，則陣列中的所有數(shù)據(jù)都會丟失。如要恢復(fù)RAID 0，只有換掉壞的硬盤，從備份設(shè)備中恢復(fù)數(shù)據(jù)到所有的硬盤中。 RAID技術(shù)的兩大特點：一是速度、二是安全，由于這兩項優(yōu)點，RAID技術(shù)早期被應(yīng)用于高級服務(wù)器中的SCSI接口的

26、硬盤系統(tǒng)中，隨著近年計算機技術(shù)的發(fā)展，機的CPU的速度已進入GHz 時代。IDE接口的硬盤也不甘落后，相繼推出了ATA66和ATA100硬盤。這就使得RAID技術(shù)被應(yīng)用于中低檔甚至個人機上成為可能。RAID通常是由在硬盤陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實現(xiàn)的。RAID1 RAID 1也被稱為磁盤鏡像。系統(tǒng)將數(shù)據(jù)同時重復(fù)的寫入兩個硬盤，但是在操作系統(tǒng)中表現(xiàn)為一個邏輯盤。所以如果一個硬盤發(fā)生了故障，另一個硬盤中仍然保留了一份完整的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)仍然可以照常工作。系統(tǒng)可以同時從兩個硬盤讀取數(shù)據(jù)，所以會提高硬盤讀的速度；但由于在系統(tǒng)寫數(shù)據(jù)需要重復(fù)一次，所以會影響系統(tǒng)寫數(shù)據(jù)的速度。硬盤容量的利

27、用率只有50%。RAID5 是在RAID 3和RAID 4的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，它繼承了它們的數(shù)據(jù)冗余和條帶化的特點，并將數(shù)據(jù)校驗信息均勻保存在陣列中的所有硬盤上。系統(tǒng)可以對陣列中所有的硬盤同時讀寫，減少了由硬盤機械系統(tǒng)引起的時間延遲，提高了磁盤系統(tǒng)的I/O能力；當(dāng)陣列中的一塊硬盤仿生故障，系統(tǒng)可以使用保存在其它硬盤上的奇偶校驗信息恢復(fù)故障硬盤的數(shù)據(jù)，繼續(xù)進行正常工作。RAID0+1 對RAID0陣列做鏡像。這是一種Dual Level RAID，也有人稱之為RAID level 10。是兩組硬盤先做RAID 0，組成兩顆大容量的邏輯硬盤，再互相為“鏡像”。在每次寫入數(shù)據(jù)，磁盤陣列控制器會將資料同

28、時寫入該兩組“大容量數(shù)組硬盤組”內(nèi)。 同RAID level 1 一樣，雖然其硬盤使用率亦只有50%，但它卻是最具高效率的規(guī)劃方式。4）熱插拔(Hot Swap) 熱插拔功能就是允許用戶在不關(guān)閉系統(tǒng)，不切斷電源的情況下取出和更換損壞的硬盤、電源或板卡等部件，從而提高了系統(tǒng)對災(zāi)難的及時恢復(fù)能力、擴展性和靈活性等，例如一些面向高端應(yīng)用的磁盤鏡像系統(tǒng)都可以提供磁盤的熱插拔功能。如果沒有熱插拔功能，即使磁盤損壞不會造成數(shù)據(jù)的丟失，用戶仍然需要暫時關(guān)閉系統(tǒng)，以便能夠?qū)τ脖P進行更換，而使用熱插拔技術(shù)只要簡單的打開連接開關(guān)或者轉(zhuǎn)動手柄就可以直接取出硬盤，而系統(tǒng)仍然可以不間斷地正常運行。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接直通網(wǎng)

29、線交叉網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口通信標(biāo)準(zhǔn)1、網(wǎng)卡接口2、交換機接口交換機的接口通常分兩種：交叉（MDI-X）接口，MDI-X是指交換機的普通端口。直連（MDI）接口，MDI是指交換機的級連端口(Up-Link)，級連端口主要用于與上一級的交換機相連。它們的通信規(guī)則為：MDI接口：1-2腳發(fā)送信號，3-6腳接收信號，與網(wǎng)卡的相同。MDI-X接口：1-2腳接收信號，3-6腳發(fā)送信號，與網(wǎng)卡的相反。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接計算機與計算機連接用交叉網(wǎng)線計算機與交換機的連接用直通網(wǎng)線 (一般指連接到MDI-X接口)交換機與交換機連接 同類型接口的設(shè)備間用交叉網(wǎng)線連接，不同類型接口的設(shè)備間用直通網(wǎng)線連接。值得注意的是，目前許多

30、交換機都能支持MDI-X/MDI端口的自適應(yīng)，能根據(jù)雙絞線的接線方式自動切換接口類型，因此無論是使用直通網(wǎng)線還是使用交叉網(wǎng)線，都可連通對端設(shè)備。 級聯(lián)與堆疊級聯(lián)：1、直通網(wǎng)線把下一級交換機的級聯(lián)口（UP-LINK）與上一級交換機的交叉介質(zhì)有關(guān)接口相連2、交叉網(wǎng)線把下一級交換機的交叉介質(zhì)有關(guān)接口與上一級交換機的交叉介質(zhì)有關(guān)接口相連堆疊：堆疊模塊堆疊口專用線纜 1、菊花鏈形（RED-GIANT 2126G）2、星形連接（主從式）（RED-GIANT 2024M/2024）堆疊的分類菊花鏈2126G2024M/2024堆疊的分類主從式局域網(wǎng)通信協(xié)議及選擇1、NETBEUI 2、IPX/SPX 3、T

31、CP/IP IP地址規(guī)劃與管理IP地址基礎(chǔ) 1、IP地址分類型:A 、B、 C、D、E 2、子網(wǎng)掩碼 A類子網(wǎng)掩碼為（/8） B類子網(wǎng)掩碼為（/16） C類子網(wǎng)掩碼為（/24）3、子網(wǎng)劃分采用的是借位的方式 從IP地址的主機部分最高位開始借位變?yōu)樾碌淖泳W(wǎng)地址位，所剩余的部分則仍為主機地址位 IP地址的結(jié)構(gòu)變?yōu)槿糠郑壕W(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)地址和主機地址 判斷TCPIP網(wǎng)絡(luò)中兩臺計算機是否屬于同一個網(wǎng)絡(luò)，只需要使用子網(wǎng)掩碼與它們的IP地址進行與(AND)運算即可。如果運算結(jié)果得到的網(wǎng)絡(luò)地址部分相同，這兩個IP地址就屬于同一個網(wǎng)絡(luò)。 借位與(子網(wǎng)數(shù),子網(wǎng)中有效主機數(shù))的關(guān)系 主類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分情況 A類地址

32、子網(wǎng)劃分情況表 B類地址子網(wǎng)劃分情況表 C類地址子網(wǎng)劃分情況表 子網(wǎng)計算舉例 例1-1：一個主機的IP地址是，掩碼是，要求計算這個主機所在子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址。解：首先根據(jù)IP地址，確定這是C主類地址的子網(wǎng)劃分，它在最后8位的原主機位借了3位為網(wǎng)絡(luò)號，共27位掩碼位，這個子網(wǎng)的另一種表示方式為：。共劃分為23=8個子網(wǎng)，去掉全0和全1子網(wǎng)，有效子網(wǎng)6個，每個子網(wǎng)的IP地址數(shù)為25622432個（包括網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址），那么具有這種掩碼的網(wǎng)絡(luò)地址一定是32的倍數(shù)。而網(wǎng)絡(luò)地址是該子網(wǎng)IP地址的開始，廣播地址是子網(wǎng)IP地址的結(jié)束，因此網(wǎng)絡(luò)地址是比主機地址小的最大的32的倍數(shù)的數(shù)。比210小的3

33、2的倍數(shù)的最大數(shù)是192，所以網(wǎng)絡(luò)地址是。而廣播地址就是下一個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址減1。而下一個32的倍數(shù)是224，因此可以得到廣播地址為。 解:根據(jù)情況借4位符合條件(14個有效子網(wǎng),每個子網(wǎng)主機數(shù)14) 子網(wǎng)掩碼為:40,14個子網(wǎng)分別為:6-1 32-47 48-63 64-79 80-9596-111 112-127 128-143 144-159 160-175 176-191 192-207 208-223 224-239 不在同一子網(wǎng)。例1-2：某單位被分配到一個C類網(wǎng)絡(luò)地址：，根據(jù)使用情況，最少需要劃分13個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)最多有13臺主機，試問如何進行子網(wǎng)劃分？ 與是否在同一子網(wǎng)?課堂練習(xí)P40 94、一些特殊的IP地址是本地回環(huán)(loopback)測試地址 是廣播地址3). :代表任何網(wǎng)絡(luò) 4). 主機位全為0:代表某個網(wǎng)段的任何主機地址 5). 主機位全為1:代表該網(wǎng)段的所有主機5、私有IP地址 A類地址中：到55.255 B類