主要网络设备介绍PPT.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,网 络 设 备,1,传输介质,双绞线,同轴电缆,光纤,2,双绞线的线材等级,类别,最大传输速度,应 用,1,类,2Mbit/s,模拟和数字语音,(,电话,),通信以及低速的数据传输。,2,类,4Mbit/s,语音、,ISDN,和不超过的,4Mbit/s,的局域网数据传输。,3,类,16Mbit/s,不超过,16Mbit/s,的局域网数据传输。,4,类,20Mbit/s,不超过,20Mbit/s,的局域网数据传输。,5,类,100Mbit/s,100Mbit/s,距离,100,米的局域网数据传输,。,E5,类,1000Mbit/s,1000Mbit/s,的局域网数据传输,6,类,2.4Gbit/s,1000Mbit/s,以上的的局域网数据传输。,3,双绞线,序号,1,2,3,4,5,6,7,8,颜色,橙白,橙,绿白,蓝,蓝白,绿,棕白,棕,4,平行线（直连线）,通常用于交换机和电脑之间的连接,交叉线,通常用于交换机与交换机之间的级连,双绞线做法分类,5,交叉线一般用在两个网卡之间的连接、两个交换机或集线器端口的连接（,Up-Link,与另一个设备的普通端口连接除外）。,6,7,8,同轴电缆,同轴电缆（,Coaxial Cable,）,同轴电缆从外向内由护套、金属屏蔽层、绝缘层和铜芯导体组成，如图,9,在,IEEE802.3 10BASE2,中定义的传输介质就是细缆，因此它又叫细缆以太网。主机通过,BNC,头连接到细缆上，细缆两端接终端电阻以防止信号反射。,10,11,光纤通常由纤芯、包层、护套组成（如图），纤芯通常由石英玻璃制成，由于光纤是利用光传输信号，因而在纤芯外面包围着一层折射率低的玻璃封套，以确保光在纤芯内传播而不会透射到外面去。,12,光缆,光缆是由一捆光纤组成，但有些光缆中除光纤外还加有钢丝、铁线等保护，以增加光缆的强度和韧性，防止光缆在拐弯、架空、地埋、穿越水底时折断。如图：,13,光纤,优缺点：,频带宽，通信容量大；,电磁绝缘性能好，抗干扰能力强；,信号衰减小，传输距离长；,割切费用昂贵；,需要成对使用；,根据贝尔实验室的测试，当数据速率为,420Mbps,，且距离为,119km,无中继器时，其误码率为,10,-8,。,14,光纤分类方法,根据传输模数分类,单模光纤,(SMF,：,Single Mode Fiber),和多模光纤,(MMF,：,Multi Mode Fiber),15,光纤通信系统及组成,一种光电转换器,16,光纤通信系统及组成,光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输媒体的通信方式,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。,光源,光纤是传输光波的通信介质。,光发送机的功能是产生光束,将电信号转变成光信号,再把光信号导入光纤。,光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信号,并将光信号转变成电信号,经解码后再作相应处理。,17,18,传输介质的选择,网络拓扑结构、网络连接方式、网络通信容量、系统传输时的可靠性要求、环境因素及网络覆盖的地理范围、节点间距等。,19,双绞线、同轴电缆、光纤之间的比较,传输媒介,价格,电磁干扰,频带宽度,单段最大长度,UTP,最便宜,高,低,100m,STP,一般,低,中等,100m,同轴电缆,一般,低,高,185m/500m,光纤,最高,没有,极高,几十,km,20,网络设备：,网卡（,NIC,）、集线器（,hub,）、,交换机（,switch,）、路由器（,router,）、,调制解调器（,modem,）、中继器（,repeater,）、,网桥（,bridge,）、防火墙（,firewall,）,21,网络接口卡（网卡,NIC,）,网络接口卡,(NIC Network Interface Card),也叫网卡或网络适配器，是计算机与网络的实体连接器件，控制计算机与线缆之间数据的流动，并将计算机上的数据传到网络上。,22,Intel 82559 10/100M,以太网卡,23,24,MAC,地址，也叫做物理地址，是网卡上带的地址。,每个,Ethernet,网卡厂家必须向,IEEE,组织申请一组,MAC,地址，在生产网卡时编程于网卡上的串行,ROM,中。,MAC,地址,25,常用服务器网卡,l900/2900,交换机，,Bay,公司的,BayStack350/450,交换机等。固定配置交换机的可扩充性显然不如模块化交换机，但是价格要低得多。,交换机的主要性能指标,46,专用芯片与通用芯片,X86,：通用计算机芯片,ASIC,：,（,Application-Specific-Integrated Circuit,专用集成电路,）,NP,：专用网络处理器,交换机的主要性能指标,47,交换机的接口类型,交换机的接口是随着网络类型的变化和传输介质的发展而产生的不同的接口规格，主要有：,双绞线,RJ-45,接口,光纤接口,AUI,接口与,BNC,Console,接口,48,双绞线,RJ-45,接口,数量最多、应用最广的一种接口类型，它属于以太网接口类型。它不仅在最基本的,10Base-T,以太网网络中使用，还在目前主流的,100Base-TX,快速以太网和,1000Base-TX,千兆以太网中使用。,交换机的接口类型,49,光纤接口,目前光纤传输介质发展相当迅速，各种光纤接口也是层出不穷，分别应用于,100Base-FX,、,1000Base-FX,等网络中。在局域网交换机中，,SC,类型是一种常见的光纤接口，,SC,接口的芯在接头里面，右图所示的是一款,100Base-FX,网络的,SC,光纤接口模块。,交换机的接口类型,50,Console,接口,用于配置交换机而使用的接口。,不同交换机的,Console,接受有所不同，有些与,Cisco,路由器一样采用,RJ-45,类型,Console,接口，而有的则采用串口作为,Console,接口。,交换机的接口类型,51,不可管理式交换机,可管理式交换,Console,控制口,52,交换机,（,Switch,）,TP-LINK TL-SF1005M,背板带宽（,Gbps,）,2.4,，,5,个,10/100Base-T/TX,端口，,包转发率,148800pps,(0.1488Mpps),53,交换机,（,Switch,）,Cisco 2950,背板带宽（,Gbps,）,13.6,包转发率,6.6Mpps,端口类型,10/100Base-T,，,GBIC,1000BASE-X,端口数量,24,模块化插槽数,2,54,交换机,（,Switch,）,Cisco 6509,包转发率,400Mpps,，背板带宽,720Gbps,55,交换机的连接方式,我们常见的网络都是多台网络设备连接在一起，我们来看交换机之间有哪些连接方式：,级联,冗余,堆叠,56,级联,是最常见的连接方式，即使用网线将两个交换机连接起来。有使用光纤介质连接和双绞线介质连接两种情况。,光纤介质连接：,直接连接的两个交换机端口要保证一致的光纤规格、端口速率，发送信号光纤端口与接收信号光纤端口相连。,双绞线介质连接：,分普通端口和使用,Uplink,端口级联两种情况。普通端口之间相连，使用交叉双绞线；一台交换机使用,UPlink,端口相连使用直通双绞线。,注意：,目前有些交换机已实现智能判断，即使用交叉线或直通线均可在两台交换机之间建立连接。,交换机的连接方式,57,冗余,SpanningTree,冗余连接：,工作方式是,StandBy,，一条链路在工作，其余链路处于待机,(StandBy),状态，效率没有提高，可靠性提高。,PortTrunking,连接：,多条冗余连接链路实现负载分担。交换机之间联结带宽成倍提高，可靠性已得到增强。,交换机的连接方式,58,堆叠,只有支持堆叠的交换及之间才可进行堆叠，使用专用的堆叠线通过交换机上提供的堆叠接口使用一定的连接方式连接起来。,多台交换机的堆叠是靠一个提供背板总线带宽的多口堆叠母模块与单口的堆叠子模块相连实现的，并插入不同的交换机实现交换机的堆叠。,交换机的连接方式,59,堆叠和级联的区别,连接方式不同：,级联是两台交换机通过两个,PORT,互联，而堆叠是交换机通过专门的背板堆叠模块相连。堆叠可以增加设备总带宽，而级联是不能增加设备的总带宽。,通用行不同：,级联可通过光纤或双绞线在任何网络设备厂家的交换机之间进行连接，而堆叠只有在自己厂家的设备之间，且设备必须具有堆叠功能才可实现。,连接距离不同：,级联的设备之间可以有较远的距离（,100,米,-,几百米），而堆叠的设备之间距离十分有限，必须在几米以内。,交换机的连接方式,60,性能,工作组交换机,骨干路由交换机,P882,P580,P134G2,P332G-ML,P332GT-ML,P332MF,P333R-LB,P334T,P333T,P133F2,L3,L2,L3,L3,L2,P133G2,P133T,P333R,P133GT2,P334T-ML,AVAYA,以太网交换机产品线,61,交换机报价,TL-402M,65,路由器（,router,）,Cisco 7600,IPv4,、,MPLS,、边缘网关协议第,4,版（,BGPv4,）、中间系统到中间系统（,IS-IS,）、首先打开最短路径（,OSPF,）,2.0,版、增强型内部网关路由协议（,EIGRP,）、路由信息协议（,RIP,）第,2,版、互联网小组管理协议（,IGMP,）、远程向量组播路由协议（,DVMRP,）和协议独立型组播密集模式,/,稀疏模式（,PIM DM/SM,）。,66,Performance,Cisco 1000 Series,Cisco 2000 Series,Cisco 4000 Series,Cisco 7000 Series,4000,4500,4700,7010,7000,7505,7507,7513,Cisco,路由器产品系列,CoreRouters,67,路由器的工作原理,(1),与交换机使用帧中的,MAC,地址转发帧相比较，路由器是通过数据包中的网络层地址,(IP,地址,),来转发数据包的，不对,MAC,地址进行操作。因此，在用路由器连接的网络上，源节点不需要知道目的节点的,MAC,也能够找到它。,68,路由器的工作原理,(2),路由器的内存中存有一个表，叫做路由表,(Routing Table),，其中记录的是数据包地址,(,网络层地址,),和物理端口号的对应关系。路由器根据路由表来转发数据包。如果包中的目标地址与源地址在同一个网段内，路由器就数据流限制在那个网段内，不转发数据包；如果目标地址在另一个网段，路由器就把包发送到与目标网段相对应的物理端口上。,69,路由器的工作过程,路由器工作在网络层，对于,IP,网络，路由器在工作过程中接收到数据包，先进行拆包检查,IP,包头信息，根据路由表确定数据包的路由，然后加上数据包头重建数据包，再将数据包转发出去。如果在路由表中查不到对应网络层地址的网络，路由器将向源地址的节点返回一个信息，然后把这个数据包丢掉。,70,路由器与交换机有相似之处，它们都转发数据包。但是，路由器使用第三层（网络层）地址如,IP,地址来转发数据包，而交换机使用第二层（,MAC,）地址来转发数据包。,什么时候使用交换机而什么时候使用路由器呢？交换机通常用来连接运行同种网络协议的局域网网段，而路由器可以连接广域网中运行不同网络协议的网络。,路由器和交换机,71,网络服务器概述,服务器是指在网络环境下运行相应的应用软件，为网上用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机，英文名称叫做,Server,。,服务器是整个网络的大脑,72,交换机,路由器,S,S,S,S,C,C,C,C,C,C,C,C,73,服务器的分类,按功能分类：,数据服务器、计算服务器、文件服务器、,Web,服务器、,E-mail,服务器、域名服务器、,安全服务器、计费服务器、认证服务器、,存储服务器、,.,74,服务器的分类,按规模分类：,高端服务器：超级服务器、机群系统,中档服务器：,SMP,及工作站级服务器,PC,服务器,按操作系统分类：,UNIX,服务器、,NT,服务器,75,76,服务器硬件体系结构,服务器既然是一种高性能的计算机，它的构成肯定就与我们平常所用的电脑,(PC),有很多相似之处，诸如有,CPU(Center Process Unit,，中央处理器,),、内存、硬盘、各种总线等等，只不过它是能够提供各种共享服务,(,网络、,Web,应用、数据库、文件、打印等,),以及其他方面的高性能应用，它的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面，是网络的中枢和信息化的核心。,77,由于服务器是针对具体的网络应用特别制定的，因而服务器又与微机,(,普通,PC),在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在很大的区别。而最大的差异就是在多用户多任务环境下的可靠性上。用,PC,机当作服务器的用户一定都曾经历过突然的停机、意外的网络中断、存储数据不时丢失等事件，这都是因为,PC,机的设计制造从来没有保证过多用户多任务环境下的可靠性，而一旦发生严重故障，其所带来的经济损失将是难以预料的。但一台服务器所面对的是整个网络的用户，需要每天,24,小时不间断地工作，所以它必须具有极高的稳定性；另一方面，为了实现高速以满足众多用户的需求，服务器通过采用对称多处理器,(SMP),安装、插入大量的高速内存来保证工作。,78,它的主板可以同时安装几个甚至几十、上百个,CPU(,服务器所用,CPU,也不是普通的,CPU,，是厂商专门为服务器开发生产的,),。内存方面当然也不一样，无论在内存容量，还是性能、技术等方面都有根本的不同。另外，服务器为了保证足够的安全性，还采用了大量普通电脑没有的技术，如冗余技术、系统备份、在线诊断技术、故障预报警技术、内存纠错技术、热插拔技术和远程诊断技术等，使绝大多数故障能够在不停机的情况下得到及时的修复，具有极强的可管理性。,79,通常，从所采用的,CPU(,中央处理器,),来看，我们把服务器主要分为两类构架：,一类是,IA(Intel Architecture,，,Intel,架构,),架构服务器，又称,CISC(Complex Instruction Set Computer,，复杂指令集,),架构服务器，即通常我们所讲的,PC,服务器。它是基于,PC,机体系结构，使用,Intel,或与其兼容的处理器芯片的服务器，如联想的万全系列服务器，,HP(,惠普,),公司的,Netserver,系列服务器等。,80,另一类是比,IA,服务器性能更高的服务器，即,RISC(Reduced Instruction Set Computing,，精简指令集,),架构服务器。这种,RISC,型号的服务器在我们日常使用的电脑中是很少看到的，它完全采用了与普通,CPU,不同的结构。使用,RISC,芯片并且主要采用,UNIX,操作系统的服务器，如,SUN,公司的,SPARC,、,HP,公司的,PA,-,RISC,、,DEC,公司的,Alpha,芯片、,SGI,公司的,MIPS,等等。这类服务器通常价格都很昂贵，一般应用在证券、银行、邮电、保险等大公司大企业，作为网络的中枢神经，提供高性能的数据等各种服务。,81,服务器是网络中的重要设备，要接受少至几十人、多至成千上万人的访问，因此对服务器具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间运行等严格要求。所以说,CPU,是计算机的,“,大脑,”,，是衡量服务器性能的首要指标。,服务器,CPU,82,Intel,现在生产的,CPU,中，,Pentium 4(,奔腾,4),和,Celeron(,赛扬,),是面向,PC,的，,Xeon(,至强,),、,XeonMP(MP,即,Multi Processing Platform,，多处理器平台,),和,Itanium(,安腾,),是面向工作站和服务器的。其中,Itanium,是与其他,CPU,完全不同的,64,位,CPU,，设计时并没有考虑用于现有的,Windows,应用。其他的处理器虽然在最高工作频率、,FSB(,前端总线频率,),和缓存容量等方面各有不同，但内部设计基本相同，同时可保证软件兼容。,Pentium 4(Celeron),和,Xeon(,至强,),的最大差别是,Xeon,能构建多处理器系统，而,P4,不行。,P4,组建的系统中只能用一个,CPU,，,Xeon,可以用两块,CPU,组建双处理器系统，而,Xeon MP,可以用,4,块以上,CPU,组建系统。,83,从当前的服务器发展状况看，以,“,小，巧，稳,”,为特点的,IA,架构,(CISC,架构,),的,PC,服务器凭借可靠的性能、低廉的价格，得到了更为广泛的应用。最后值得注意的一点，虽然,CPU,是决定服务器性能最重要的因素之一，但是如果没有其他配件的支持和配合，,CPU,也不能发挥出它应有的性能。,84,85,服务器主板,首先，服务器的可扩展性决定着它们的专用板型为较大的,ATX,，,EATX,或,WATX,。,中高端服务器主板一般都支持多个处理器，所采用的,CPU,也是专用的,CPU,。,主板的芯片组也是采用专用的服务器,/,工作站芯片组，比方,Intel E7520,、,ServerWorks GC-HE,等等,服务器通常要扩展板卡,(,比如如网卡，,SCSI,卡等,),，因此我们通常都会发现服务器主板上会有较多的,PCI,、,PCI-X,、,PCI,E,插槽。,86,服务器主板同时承载了管理功能。一般都会在服务器主板上集成了各种传感器，用于检测服务器上的各种硬件设备，同时配合相应管理软件，可以远程检测服务器，从而使网络管理员对服务器系统进行及时有效的管理。,在内存支持方面。由于服务器要适应长时间，大流量的高速数据处理任务，因此其能支持高达十几,GB,甚至几十,GB,的内存容量，而且大多支持,ECC,内存以提高可靠性,(ECC,内存是一种具有自动纠错功能的内存，由于其优越的性能使造价也相当高,),。,存储设备接口方面。中高端服务器主板多采用,SCSI,接口、,SAS,接口而非,IDE/SATA,接口，并且支持,RAID,方式以提高数据处理能力和数据安全性。,87,在显示设备方面。服务器与工作站有很大不同，服务器对显示设备要求不高，一般多采用整合显卡的芯片组。,在网络接口方面。服务器主板也与台式机主板不同，服务器主板大多配备双千兆网卡以满足局域网与,Internet,的不同需求。,最后是服务器的价格方面。一般台式机主板顶多也不过,1,、,2,千，而服务器主板的价格则从,1,千多元的入门级产品到几万元甚至十几万元的高档产品都有。,88,服务器内存,如今常用的服务器内存主要有,DDR2,、,DDR3,二类,;,从技术层面来说，服务器内存之所以与普通内存有着区别，都是因为,ECC,，这是,Error Checking and Correcting,的简写。它广泛应用于各种领域的计算机指令中。,89,服务器硬盘,服务器专用的硬盘就是服务器硬盘。我们知道，服务器是运行在一个大数据量交换、超长工作时间的工作环境里，因此对硬件的要求都较高,;,而作为网络数据核心仓库的硬盘来说，储存其上的各种用户数据及管理软件更需要一个安全稳定的环境，因此硬盘的可靠性是非常重要的,!,而现在服务器上一般都采用,SCSI,硬盘，因为它高速、稳定而且安全性高。,90,高稳定性。一般说来服务器硬盘主要从两个方面保证其稳定性。,高速度性。主要通过增加后写缓存来实现。,热插拔。,采用,SCSI/SAS,接口。,注,:SCSI,硬盘通常按针脚分有,:68PIN,80PIN,91,RAID,RAID,是英文,Redundant Array of Independent Disks,的缩写，翻译成中文意思是,“,独立磁盘冗余阵列,”,，有时也简称磁盘阵列,(Disk Array),。,92,简单地说，,RAID,是一种把多块独立的硬盘,(,物理硬盘,),按不同的方式组合起来形成一个硬盘组,(,逻辑硬盘,),，从而提供比单个硬盘更高的存储性能，同时能提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式称为,RAID,级别,(RAID Levels),。数据备份的功能是在用户数据一旦损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，可以对它进行分区、格式化等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多，而且可以提供自动数据备份。,93,常用的,RAID,级别,94,服务器电源,冗余,95,服务器市场,IBM,、惠普、戴尔三个国外品牌依旧“统治”着这个市场，三者总共占据了,78.7%,96,服务器选购策略,用户在选择,PC,服务器的时候首先应该从自己的实际需求出发，预测自己在一两年后的需求变化并做出清楚的需求分析，然后再从各个方面做出选择。,97,例子：,DELL,服务器 定制,98,实验报告（三）,假设学校领导批准建设资金,80,万元，请你根据实验报告（二）的设计，写一份校园网网络建设设备申购报告。,序号,名称,设备品牌型号,数量,单价,(,万元,),合计,（万元）,用途,/,备注,99,