車站AFC設備網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

車站AFC設備網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)一、AFC設備網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)所需知識點1)七層模型IEEE8C2.3EtheTiylIEEE8C2.3Ap|；|icairu-1口「＜?曲|■日Trar&p;i<lNetwork□ataLirkPtiysicHlPhyEicalPtiysicHlPhyEical2)傳輸介質(zhì)網(wǎng)線：在局域網(wǎng)中常見的網(wǎng)線主要有雙絞線、同軸電纜、光纜三種。雙絞線，是由許多對線組成的數(shù)據(jù)傳輸線。它的特點就是價格便宜，所以被廣泛應用，如我們常見的電話線等。它是用來和RJ45水晶頭相連的。它又有STP和UTP兩種，我們常用的是UTP。光纖：單模光纖、多模光纖區(qū)別多模幾乎所有的多模光纖尺寸均為50/125µm或62.5/125µm,并且?guī)挘ü饫w的信息傳輸量）通常為200MHz到2GHz。多模光端機通過多模光纖可進行長達5公里的傳輸。以發(fā)光二極管或激光器為光源。拉環(huán)或者體外顏色為黑色。單模單模光纖的尺寸為9-10/125µm,并且較之多模光纖具有無限量帶寬和更低損耗的特性。而單模光端機多用于長距離傳輸，有時可達到150至200公里。采用LD或光譜線較窄的LED作為光源。拉環(huán)或者體外顏色為藍色、黃色或者紫色。區(qū)別與聯(lián)系單模光纖價格便宜,但單模設備較之同類的多模設備卻昂貴很多。單模設備通常既可在單模光纖上運行,亦可在多模光纖上運行,而多模設備只限于在多模光纖上運行。光模塊：傳輸速率：傳輸速率指每秒傳輸比特數(shù)，單位Mb/s或Gb/s。光模塊產(chǎn)品涵蓋了以下主要速率：低速率、百兆、千兆、2.5G、4.25G,4.9G,6G,8G,10G和40G。HUB圖1-1HUB工作模型HUB的外觀就是一個多口的黑盒子，每個接口可以連接一個終端設備。這樣多個設備可以通過HUB連接在一起，組成一個星形的網(wǎng)絡。需要注意的是，由HUB連接的網(wǎng)絡在物理上是星形結(jié)構(gòu)的，但在HUB內(nèi)部還是使用了共享總線的技術(shù)，采用CSMA/CD技術(shù)進行交互。HUB可以根據(jù)接口的特點進行區(qū)分，分為I類HUB和II類HUB。這兩類HUB在內(nèi)部工作模式上沒有區(qū)別，但因為提供的接口不同而使用于不同的場合。I類HUB只提供一種類型的物理接口。比如只提供五類雙絞線接口或只提供三類雙絞線接口，或者只提供光纖接口等。II類HUB則可以提供多種不同類型的接口，可以在一個II類HUB上集成五類雙絞線接口和光纖接口等。以太網(wǎng)交換機在以太網(wǎng)物理層內(nèi)容的介紹中，介紹了一種網(wǎng)絡設備——HUB，該設備工作在物理層。同樣，在數(shù)據(jù)鏈路層也有一種網(wǎng)絡設備，就是以太網(wǎng)交換機。從外觀上看，以太網(wǎng)交換機跟HUB差不多，也是一個多端口的盒子，端口的數(shù)目可能比HUB要多。

但在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，以太網(wǎng)交換機卻比HUB復雜得多。圖1-2以太網(wǎng)交換機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖數(shù)字交叉網(wǎng)絡接收緩沖區(qū)發(fā)送緩沖區(qū)接收緩沖區(qū)發(fā)送緩沖區(qū)接收緩沖區(qū)發(fā)送緩沖區(qū)接收緩沖區(qū)發(fā)送緩沖區(qū)RXTXRXTX從圖1-2可以看出，在以太網(wǎng)交換機內(nèi)部不是一條共享總線了，而是一個數(shù)字交叉網(wǎng)絡。該數(shù)字交叉網(wǎng)絡能把各個終端進行暫時的連接，互相獨立的傳輸數(shù)據(jù)而且以太網(wǎng)交換機還為每個端口設置了緩沖區(qū)，可以暫時緩存終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，等資源空閑之后再進行交換。各個端口針對接收線路和發(fā)送線路，各有一個緩沖隊列，當數(shù)據(jù)從終端設備發(fā)往交換機的時候，發(fā)出的數(shù)據(jù)暫存在交換機的接收隊列中，然后進行下一步處理如果交換機要把數(shù)據(jù)發(fā)送給某一終端，交換機先把數(shù)據(jù)發(fā)往與該接收終端相連的交換機端口的發(fā)送隊列中，然后再發(fā)送到終端。如果終端忙，則數(shù)據(jù)一直存儲在發(fā)送隊列中。交換機跟HUB的最大區(qū)別就是能做到接口的轉(zhuǎn)發(fā)。比如接收到一個數(shù)據(jù)幀以后，交換機會根據(jù)數(shù)據(jù)幀頭中的目的MAC地址，發(fā)送到適當?shù)亩丝?。而HUB把接收到的數(shù)據(jù)幀向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。以太網(wǎng)交換機的工作過程如下：接收網(wǎng)段上的所有數(shù)據(jù)幀。利用接收數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址來建立MAC地址表（源地址自學習）使用地址老化機制進行地址表維護。在MAC地址表中查找數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址如果找到，就將該數(shù)據(jù)幀發(fā)送到相應的端口（不包括源端口）。如果找不到，就向所有的端口發(fā)送（不包括源端口）。向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)廣播幀和多播幀（不包括源端口）。L2交換機的出現(xiàn)把雙絞線作為以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)不但提高了靈活性和降低了成本，而且引入了一種高效的運行模式——全雙工模式。所謂全雙工，就是數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收可以同時進行，互不干擾。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡設備HUB是不支持全雙工的。要實現(xiàn)全雙工通信，必須使用以太網(wǎng)交換機。由于這時出現(xiàn)的以太網(wǎng)交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層，因此又叫做L2交換機。正是L2交換機的出現(xiàn)，使以太網(wǎng)技術(shù)由原來的10M/100M共享結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)?0M/200M獨占帶寬的結(jié)構(gòu)。而且可以在L2交換機上施加一些軟件策略，來實現(xiàn)附加的服務，比如VLAN（虛擬局域網(wǎng)）、優(yōu)先級、冗余鏈路等，這些技術(shù)增加了業(yè)務的豐富性。全雙工和以太網(wǎng)交換機徹底解決了以太網(wǎng)的沖突問題，但是還是存在以下缺陷：?廣播泛濫?無任何安全性VLAN和L3交換機出現(xiàn)解決廣播泛濫問題的主導思想是將沒有互訪需求的主機隔離開。由此出現(xiàn)了VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）技術(shù)。VLAN技術(shù)成功的解決了廣播問題，并且使以太網(wǎng)的安全性有了進一步的提高，此時的以太網(wǎng)技術(shù)趨于完美。使用VLAN來劃分網(wǎng)絡后，不同VLAN之間的主機不能互相訪問。如果兩個VLAN之間有少量的訪問需求，使用L3交換機是最簡單，成本最低的解決辦法?在邏輯上，L3交換和路由是等同的，三層交換的過程就是IP報文選路的過程。L3交換機與路由器在轉(zhuǎn)發(fā)操作上的主要區(qū)別在于其實現(xiàn)的方式：L3交換機通過硬件實現(xiàn)查找和轉(zhuǎn)發(fā)。傳統(tǒng)路由器通過微處理器上運行的軟件實現(xiàn)查找和轉(zhuǎn)發(fā)。-L3交換機的轉(zhuǎn)發(fā)路由表與路由器一樣，需要軟件通過路由協(xié)議來建立和維護。在局域網(wǎng)中引入三層交換，能夠更加經(jīng)濟的替代傳統(tǒng)路由器。L3交換機實質(zhì)就是一種特殊的路由器，有很強交換能力而價格低廉的路由器。L3交換機雖然幾乎具備了路由器的所有功能，但在走向廣域網(wǎng)的過程中卻遇到了廣域網(wǎng)接口帶寬不足，路由性能低下的尷尬。知識拓展1：二層、三層、四層交換機識別Vlan概述VLAN的產(chǎn)生原因－廣播風暴廣播域通過路由器將網(wǎng)絡分段通過VLAN劃分廣播域VLAN的優(yōu)點相對與傳統(tǒng)的LAN技術(shù)，VLAN具有如下優(yōu)勢:隔離廣播域，抑制廣播報文.減少移動和改變的代價創(chuàng)建虛擬工作組，超越傳統(tǒng)網(wǎng)絡的工作方式增強通訊的安全性增強網(wǎng)絡的健壯性知識拓張2:VLAN技術(shù)原理(描述VLAN的劃分方法、描述VLAN數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)流程、描述VLAN間路由的原理與實現(xiàn))6)子網(wǎng)劃分二進制與十進制的轉(zhuǎn)化

二進制與十進制之間的轉(zhuǎn)化?IPW：192J68.1.11字節(jié)佬位）?字節(jié)（8位）?字節(jié)（8位）?字節(jié)侶位）1100000010101000 00000001 00001D11192 ? 168 * 1 ? 11IP地址介紹?IP地址唯一標示一臺網(wǎng)絡設備?私有IP地址~55~55~55知識拓展：IP地址劃分路由協(xié)議基礎什么是路由？?路由是指導IP報文轉(zhuǎn)發(fā)的路徑信息network忖(N3R13network忖(N3R13M)R0OthernetworksR1顯示路由表信息?[Quidwayjdisplayiprautin-gRoutingTables:estinationJMasikprotopnefMetrichexthopInterfereD.O.0.D/OStatic&a□SerialOS.O.O.O/SRIP1003SerialO/8OSPF105020..0.0.2Ethernet-0RIP1004SerialO1Staticea0Serial□/8Direct□0Ethemeta/32Direct0aLoopBackO路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的關鍵是路由表。每個路由器中都保存著一張路由表，表中每條路由項都指明數(shù)據(jù)包到某子網(wǎng)或某主機應通過路由器的哪個物理端口發(fā)送，然后就可到達該路徑的下一個路由器，或者不再經(jīng)過別的路由器而傳送到直接相連的網(wǎng)絡中的目的主機。路由表中包含了下列關鍵項：目的地址（Destination）：用來標識IP包的目的地址或目的網(wǎng)絡。網(wǎng)絡掩碼（Mask）:與目的地址一起來標識目的主機或路由器所在的網(wǎng)段的地址。將目的地址和網(wǎng)絡掩碼“邏輯與”后可得到目的主機或路由器所在網(wǎng)段的地址。例如：目的地址為，掩碼為的主機或路由器所在網(wǎng)段的地址為。掩碼由若干個連續(xù)“1”構(gòu)成，既可以用點分十進制表示，也可以用掩碼中連續(xù)“1”的個數(shù)來表示。輸出接口（Interface）:說明IP包將從該路由器哪個接口轉(zhuǎn)發(fā)。下一跳IP地址（Nexthop）:說明IP包所經(jīng)由的下一個路由器的接口地址。路由的來源（Protocol）?鏈路層協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷小，配置簡單，無需人工維護。只能發(fā)現(xiàn)本接口所屬網(wǎng)段的路由（如果是PPP鏈路呢？）。手工配置靜態(tài)路由無開銷，配置簡單，需人工維護，適合簡單拓樸結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡。動態(tài)路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由開銷大，配置復雜，無需人工維護，適合復雜拓樸結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡。、長沙地鐵網(wǎng)絡現(xiàn)況1）設備介紹赫斯曼工業(yè)交換機：工業(yè)以太網(wǎng)交換機，即應用于工業(yè)控制領域的以太網(wǎng)交換機設備，由于采用的網(wǎng)絡標準其開放性好、應用廣泛；能適應低溫高溫，抗電磁干擾強，防鹽霧，抗震性強。使用的是透明而統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議，以太網(wǎng)已經(jīng)成為工業(yè)控制領域的主要通信標準。AFC系統(tǒng)網(wǎng)絡設備：LCC中心：MS4128機架，三層交換機chi車站：

通信設備房，MS4128-L3P三層交換機主機站廳層，OS20-0010001M1MTREPHH,二層交換機ACC系統(tǒng)網(wǎng)絡設備：

三、組網(wǎng)日常維護Ping和Tracert的應用示例配置需求如圖1所示，用戶在結(jié)束了對S9300-A的配置之后，需要檢查S9300-A與日志主機之間的鏈路是否通暢。如果發(fā)現(xiàn)不通，由于S9300-A和日志主機之間存在其他的網(wǎng)絡設備，用戶還需要定位具體是在哪段鏈路上發(fā)生問題。圖1ping命令與tracert命令應用的組網(wǎng)圖1.11.21.1.syyoo-ARouter/8LANswitch>3.1.1,2/SLoghostPC111/.11.21.1.syyoo-ARouter/8LANswitch>3.1.1,2/SLoghostPC111//6S93O&-B配置思路采用如下的思路檢查鏈路狀況在S9300-A上執(zhí)行ping命令檢測其與日志主機之間的連通性。發(fā)現(xiàn)鏈路不通時，執(zhí)行tracert命令確定具體在哪段鏈路上存在故障數(shù)據(jù)準備為完成此配置例，需準備如下的數(shù)據(jù)。S9300-B的IP地址為/8和/8。Router的IP地址為/8和/8。日志主機的IP地址為/8。操作步驟1.執(zhí)行ping命令#在S9300-A上執(zhí)行ping命令，測試與主機之間的連通性<Quidway>pingPING:56databytes,pressCTRL_CtobreakRequesttimeoutRequesttimeoutRequesttimeoutRequesttimeoutRequesttimeout---pingstatistics--5packet(s)transmitted0packet(s)received100.00%packetlossS9300-A顯示無法ping通日志主機，表明兩者之間有某段鏈路發(fā)生故障執(zhí)行tracert命令#在S9300-A上執(zhí)行tracert命令，定位具體是哪段鏈路產(chǎn)生故障<Quidway>tracerttracerouteto()30hopsmax,40bytespacket1 4ms5ms5ms

2***3***4***5***6***7***…8***反饋的信息表明，數(shù)據(jù)包經(jīng)由S9300-B后無法達到Router，由此可以判斷出S9300-B和Router之間的鏈路發(fā)生了故障。當S9300-B和Router之間的鏈路修復正常后，再次執(zhí)行步驟1和步驟2，確認后續(xù)鏈路的通暢，直至S9300-A與日志主機之間能夠正常通信。ping命令功能ping命令用來檢查IP網(wǎng)絡連接及主機是否可達。命令格式ping[ip ] [-a source-ip-address| -ccount|-d| -f| -httl-value |-mtime| -n|-ppattern|-q|-r| -spacketsize | -ttimeout|-tostos-value|-v]*host參數(shù)說明參數(shù)參數(shù)說明ip使用IP協(xié)議。

參數(shù)參數(shù)說明-asource-ip-address設置發(fā)送ICMPECHO-REQUEST報文的源IP地址。source-ip-address表示發(fā)送ICMPECHO-REQUEST報文的源IP地址。-ccount設置發(fā)送ICMPEcho報文的個數(shù)。count表示報文的個數(shù)。-d打開所使用套接口上的DEBUG選項。-f設置報文發(fā)送過程中不分片，本參數(shù)只對IPv4的IP地址有效。-httl-value設置ICMPECHO-REQUEST報文的TTL值。ttl-value表示ICMPECHO-REQUEST報文的TTL值。-minterval設置ICMPECHO-REQUEST報文的發(fā)送間隔。interval表示ICMPECHO-REQUEST報文的發(fā)送間隔。-n將host參數(shù)直接作為IP地址，而不需作域名解析。-ppattern設置ICMPECHO-REQUEST報文的填充字節(jié)。pattern表示ICMPECHO-REQUEST報文的填充字節(jié)。例如-pff表示將ICMPECHO-REQUEST報文全部填充為“ff”q除統(tǒng)計數(shù)字外，不顯示其他詳細信息。-r記錄路由。-spacket-size設置ICMPEcho報文的長度。packet-size表示不包括IP報文頭和ICMP報文頭的ICMPEcho報文的長度，-ttimeout設置S9300在發(fā)送ICMPECHO-REQUEST后，等待ICMPECHO-REPLY報文的超時時間。timeout表示超時時間。-tostos-value設置ICMPECHO-REQUEST報文的TOS域。tos-value表示TOS域的值。-v顯示接收到的非ECHO-RESPONSE的其它ICMP報文。參數(shù)參數(shù)說明host目的主機的IP地址或主機名。視圖所有視圖缺省級別0：參觀級使用指南ping執(zhí)行過程為：向目的地發(fā)送ICMPECHO-REQUEST報文，如果到目的地網(wǎng)絡連接工作正常，則目的地主機接收到ICMPECHO-REQUEST報文后，向源主機響應ICMPECHO-REPLY報文。可以用ping命令測試網(wǎng)絡連接是否出現(xiàn)故障或網(wǎng)絡線路質(zhì)量等，其輸出信息包括：目的地對每個ECHO-REQUEST報文的響應情況，如果在超時時間內(nèi)沒有收到響應報文，則輸出“Requesttimeout.”，否則顯示響應報文的字節(jié)數(shù)、報文序號、TTL和響應時間等。最后的統(tǒng)計信息，包括發(fā)送報文個數(shù)、接收到響應報文個數(shù)、未響應報文數(shù)百分比和響應時間的最小、最大和平均值。如果網(wǎng)絡傳輸速度較慢，可以適當加大等待響應報文的超時時間。ping命令各項參數(shù)沒有指定時，缺省情況為：發(fā)送ECHO-REQUEST的報文次數(shù)缺省為5次。套接口為非DEBUG模式。host首先被當作IP地址，如果不是IP地址則進行域名解析。填充方式為從0x01開始，逐漸遞增，直到0x09為止，然后重復。顯示包括統(tǒng)計信息在內(nèi)的全部信息。不記錄路由。ECHO-REQUEST的缺省報文長度范圍是56字節(jié)。等待ECHO-RESPONSE報文的缺省超時時間為2000ms。不顯示其它非ECHO-RESPONSE的ICMP報文。使用實例#檢查IP地址為的主機是否可達。〈Quidway>pingping:56databytes,pressCTRL_CtobreakReplyfrom:bytes=56sequence=lttl=255time=1msReplyfrom:bytes=56sequence=2ttl=255time=2msTOC\o"1-5"\h\zReplyfrom : bytes=56 sequence=3 ttl=255 time = 1msReplyfrom : bytes=56 sequence=4 ttl=255 time = 3msReplyfrom : bytes=56 sequence=5 ttl=255 time = 2ms--pingstatistics--packetstransmitted5packetsreceived0.00%packetlossround-tripmin/avg/max=1/2/3mstracert命令功能tracert命令用來測試數(shù)據(jù)包從發(fā)送本端到目的地所經(jīng)過的網(wǎng)關。命令格式tracert[-asource-ip-address|-ffirst-TTL|-mmax-TTL|-pport|-qnumber|-vpn-instancevpn-instance-name|-wtimeout]*host參數(shù)說明參數(shù)參數(shù)說明-asource-ip-address設置UDP報文的源IP地址。source-ip-address表示報文的源IP地址，必須是S9300上VLANif接口的IP地址。-ffirst-TTL設置UDP報文的初始TTL值。first-TTL表示初始TTL值。-mmax-TTL設置UDP報文的最大TTL值。max-TTL表示最大TTL值。-pport設置UDP報文的初始目的UDP端口號.port表示目的UDP接口號。-qnumber設置UDP報文的個數(shù)。number表示報文的個數(shù)。-vpn-instancevpn-instance-name目的地址的VPN屬性，即關聯(lián)的vpn-instance的名稱。-wtimeout設置等待回應報文的超時時間。timeout表示超時時間。host目的主機的IP地址或主機名。視圖所有視圖缺省級別0：參觀級使用指南通過查看執(zhí)行此命令后所顯示的內(nèi)容，可以檢查網(wǎng)絡連接是否可達，以及分析網(wǎng)絡什么地方發(fā)生了故障。tracert命令的執(zhí)行過程：首先發(fā)送一個TTL為1的數(shù)據(jù)包，因此第一跳發(fā)送回一個ICMP錯誤消息以指明此數(shù)據(jù)包不能被發(fā)送（因為TTL超時），之后此數(shù)據(jù)包被重新發(fā)送，TTL為2,同樣第二跳返回TTL超時，這個過程不斷進行，直至到達目的地。執(zhí)行這些過程的目的是記錄每一個ICMPTTL超時消息的源地址，以提供一個IP數(shù)據(jù)包到達目的地所經(jīng)歷的路徑。當用ping命令測試發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡出現(xiàn)故障后，可以用tracert測試網(wǎng)絡何處有故障。tracert命令的輸出信息包括到達目的地所有網(wǎng)關的IP地址，如果某網(wǎng)關超時，則輸出“*”。使用實例#檢測從本端到目的端（IP地址是.）之間所經(jīng)過的網(wǎng)關。〈Quidway>tracertl.O.O.ltraceroutetol.O.O.l（l.O.O.l）30hopsmax,40bytespacket1ms1ms1ms1ms1ms1msTOC\o"1-5"\h\z************4635ms36ms35ms44ms39ms38ms常用維護命令命令功能描述dir查看存儲設備中的指定文件或目錄的信息。displayalarm{slot-id|all}查看告警信息。displaybgppeer查看BGP對等體信息。displayclock查看設備當前日期和時間。disp