网络工程与组网技术课程设计(安徽工程大学)题目三111 下载本文

1、静态路径表

由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。

2、动态路径表

动态(Dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。

2.2 二层交换机Switch 2.2.1 二层交换机的使用

二层交换技术发展比较成熟,二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。

2.2.2 二层交换机的原理

从二层交换机的工作原理可以推知以下三点:

(1)由于交换机对多数端口的数据进行同时交换,这就要求具有很宽的交换总线带宽,如果二层交换机有N个端口,每个端口的带宽是M,交换机总线带宽超过N×M,那么这交换机就可以实现线速交换。

(2)学习端口连接的机器的MAC地址,写入地址表,地址表的大小(一般两种表示方式:一为BUFFER RAM,一为MAC表项数值),地址表大小影响交换机的接入容量。

(3)还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC (Application specific Integrated Circuit)芯片,因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同,直接影响产品性能。

以上三点也是评判二三层交换机性能优劣的主要技术参数,这一点请大家在考虑设备选型时注意比较。

2.2.3 路由工作方法

路由器工作在OSI模型的第三层——网络层操作,其工作模式与二层交换相似,但路由器工作在第三层,这个区别决定了路由和交换在传递包时使用不同的控制信息,实现 功能的方式就不同。工作原理是在路由器的内部也有一个表,这个表所标示的是如果要去某一个地方,下一步应该向哪里走,如果能从路由表中找到数据包下一步往哪里走,把链路层信息加上转发出去;如果不能知道下一步走向哪里,则将此包丢弃,然后返回一个信息交给源地址。

路由技术实质上来说不过两种功能:决定最优路由和转发数据包。路由表中写入各种信息,由路由算法计算出到达目的地址的最佳路径,然后由相对简单直接的转发机制发送数据包。接受数据的下一台路由器依照相同的工作方式继续转发,依次类推,直到数据包到达目的路由器。

2.3 三层交换机Switch 2.3.1 三层交换机的使用

三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机,三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换,所具有的路由功能也是为这目的服务的,能够做到一次路由,多次转发。对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现,而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能,由软件实现。三层交换技术就是二层交换技术+三层转发技术。传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层——数据链路层进行操作的,而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发,既可实现网络路由功能,又可根据不同网络状况做到最优网络性能。

2.3.2 三层交换机的工作原理

使用IP的设备A——三层交换机——使用IP的设备B 比如A要给B发送数据,已知目的IP,那么A就用子网掩码取得网络地址,判断目的IP是否与自己在同一网段。

如果在同一网段,但不知道转发数据所需的MAC地址,A就发送一个ARP请求,B返回其MAC地址,A用此MAC封装数据包并发送给交换机,交换机起用二层交换模块,查找MAC地址表,将数据包转发到相应的端口。

如果目的IP地址显示不是同一网段的,那么A要实现和B的通讯,在流缓存条目中没有对应MAC地址条目,就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关,这个缺省网关一般在操作系统中 已经设好,对应第三层路由模块,所以可见对于不是同一子网的数据,最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址;然后就由三层模块接收到此数据包,查询路 由表以确定到达B的路由,将构造一个新的帧头,其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址,以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机 制,确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系,并记录进流缓存条目表,以后的A到B的数据,就直接交由二层交换模块完成。这就通常所说的一次路由多次转发。

2.3.3 三层交换机的优势

除了优秀的性能之外,三层交换机还具有一些传统的二层交换机没有的特性,这些特性可以给校园网和城域教育网的建设带来许多好处,列举如下:

1、高可扩充性

三层交换机在连接多个子网时,子网只是与第三层交换模块建立逻辑连接,不像传统外接路由器那样需要增加端口,从而保护了用户对校园网、城域教育网的投资。并满足学校3~5年网络应用快速增长的需要。

2、高性价比

三层交换机具有连接大型网络的能力,功能基本上可以取代某些传统路由器,但是价格却接近二层交换机。现在一台百兆三层交换机的价格只有几万元,与高端的二层交换机的价格差不多。

3、内置安全机制

三层交换机可以与普通路由器一样,具有访问列表的功能,可以实现不同VLAN间的单向或双向通讯。如果在访问列表中进行设置,可以限制用户访问特定的IP地址,这样学校就可以禁止学生访问不健康的站点。

访问列表不仅可以用于禁止内部用户访问某些站点,也可以用于防止校园网、城域教育网外部的非法用户访问校园网、城域教育网内部的网络资源,从而提高网络的安全。

4、适合多媒体传输

教育网经常需要传输多媒体信息,这是教育网的一个特色。三层交换机具有QoS(服务质量)的控制功能,可以给不同的应用程序分配不同的带宽。

例如,在校园网、城域教育网中传输视频流时,就可以专门为视频传输预留一定量的专用带宽,相当 于在网络中开辟了专用通道,其他的应用程序不能占用这些预留的带宽,因此能够保证视频流传输的稳定性。而普通的二层交换机就没有这种特性,因此在传输视频 数据时,就会出现视频忽快忽慢的抖动现象。

另外,视频点播(VOD)也是教育网中经常使用的业务。但是由于有些视频点播系统使用广播来传输,而广播包是不能实现跨网段的,这样VOD就不能实现跨网段进行;如果采用单播形式实现VOD,虽然可以实现跨网段,但是支持的同时连接数就非常少,一般几十个连接就占用了全部带宽。而三层交换机具有组播功能,VOD的数据包以组播的形式发向各个子网,既实现了跨网段传输,又保证了VOD的性能。

5、计费功能

在高校校园网及有些地区的城域教育网中,很可能有计费的需求,因为三层交换机可以识别数据包中的IP地址信息,因此可以统计网络中计算机的数据流量,可以按流量计费,也可以统计计算机连接在网络上的时间,按时间进行计费。而普通的二层交换机就难以同时做到这两点。

2.4 环境配置

处理器系列 英特尔 酷睿2双核 T5系列 处理器型号 Intel 酷睿2双核 T5670 标称主频 1.8GHz 前端总线 800MHz 二级缓存 2MB 内核架构 Merom 主板芯片组 Intel PM45 标配内存容量 1GB 内存类型 DDRII 最大支持内存 4GB 硬盘/光驱 硬盘容量 160GB 硬盘描述 5400转 光驱类型 康宝 设计类型 光驱内置 显卡/音效

显卡类型 中低端独立显卡

显卡芯片 NVIDIA GeForce 9300M GS 流处理器个数 16 显存 256MB/64bit 显存类型 DDRII

音频系统 Intel High Definition Audio, 立体声音效

扬声器 立体声扬声器 显示屏

屏幕尺寸 14.1英寸 屏幕比例 是

屏幕分辨率 1280×800 背光技术 CCFL背光 尺寸/重量 笔记本重量 2.5Kg

外形尺寸 336×247×34-39mm 外壳描述 钢琴漆外壳 网络通信

无线网卡 支持802.11b/g(54Mbps)无线协议 网卡描述 1000Mbps以太网卡 支持蓝牙 无 调制解调器 56K 鼠标/键盘

指取设备 ThinkPad UltraNav(指点杆和触摸板) 接口

USB接口 4×USB2.0 扩展接口 ExpressCard 读卡器 SD卡插槽

视频输出 1个VGA、1个HDMI

其他接口 IEEE1394、1×RJ-11、1×RJ-45、1组音频输入输出接口 电源描述

电池类型 6芯锂电池

续航时间 2-3小时, 具体时间视使用环境而定

电源适配器 100V/240V 自适应交流电源供应器