路由和交换十篇

路由和交换 篇1

近年来, 笔者承担了交换机和路由器教学任务。学生普遍认为交换机和路由器枯燥难学、操作命令多, 学生的畏学、厌学情绪使得教学过程困难重重。经过几年的摸索, 下面就交换机和路由器课程的教学提出自己的一些体会和实践。

一.实验室和教材

笔者学校网络实验室总体结构简单, 分成四个实验组, 每组配备六角形实验台1张、路由器2台、二层交换机2台、三层交换机1台、无线AP设备2个, 电脑6台, 实验功能相对完整, 能基本完成构建中小型网络技术配置的教学实验。实验室内配备投影仪, 教师可以方便对交换机、路由器配置等内容进行讲解和现场演示, 使讲课、演示、实验等均在实验室内进行。教材采用科学出版社出版的锐捷职业论证系列《网络设备互连实验指南》, 这本教材是锐捷网络设备的配套教材, 以实际的网络环境为依托, 针对每一个技术点都有相应的实验进行支撑, 通过工程案例从如何进行基本操作到如何实施园区网综合项目都进行了详细的讲解。

二.教学存在的困难

1.学生学习积极性普遍不高, 对网络技术基础知识掌握不好。期初笔者做一个简单测试, 过半学生懂得OSI模型层数和各层名称, 掌握简单的IP地址和子网掩码设置, 但OSI各层作用基本不懂, 子网划分基本不懂, 更不用说协议和网络服务端口等。交换机和路由器是计算机网络的后续课程, 教学难度难以想象。

2.交换机和路由器配置采用字符式命令, 学生对字符式命令记忆缺乏热情, 又不喜欢做笔记。每次实验时, 老师都要一直重复复习以前的命令, 教学进度落实不了。

3.网络实验室因为实验班级较多, 每做完一次实验, 网络设备都要重新恢复系统, 便于下一个实验班做实验, 总是有同学某些原因在2学时的课时内完不成实验, 或部分实验需要超过2学时操作, 下次课来的时候不得不重新开始, 这样使得课堂的效率不高。

4.老师辅导疲于奔命, 又效率不高。网络设备只有4套, 每套设备又由2小组轮流实验, 学生学习主动性又不高, 老师一方面要辅导实验, 排解各种疑难问题, 一方面要维持课堂秩序, 达不到教学效果。

三.教学体会和实践:

1.采用链式任务教学

链式任务教学法主张在课程的开始将一个综合的完整任务展现给学生, 然后将这个综合任务分解成若干子任务, 这些子任务随着课程的深入, 逐渐变化提高, 前面的任务是后面任务的准备, 一环扣一环, 最后完成总任务。例如本课程采用锐捷网络认证教材《中小型网络构建与管理 (第2册) 》附录2中的网络管理员综合实验题作为一个大项目, 结合教材, 整个课程教学内容围绕大项目展开, 完成教学内容即完成实验题的配置。

综合实验内容:

下图是某学校网络拓扑结构。该学校网络接入层采用二层交换机, 接入层交换机划分了办公网VLAN4和学生网VLAN5, VLAN4和VLAN5通过汇聚层交换机三层交换机与路由器A相连, 路由器A和路由器B通过路由协议获取路由信息后, 办公网可以访问路由器B后的Web服务器。为防止学生网内的主机访问Web服务器的Web服务, 路由器A采用了访问控制列表的技术作为控制手段。

这个任务里包含web服务配置, 子网的划分, vlan的实现, 静动态路由的配置 (包括RIP, EGRP, OSPF, BGP等多种路由协议) , 访问控制列表 (为了加强校园网安全, 配置标准ACL和扩展ACL) 等。通过这样的任务设计, 由易到难, 循序渐进, 极大地提高了学生学习的兴趣。让学生既能在实践过程中掌握技能, 又能在实践的同时理解知识, 达到双基目标。另外笔者还补充外网连接知识NAPT和NAT。

2.做好小任务的分解, 精心设计实验报告

整个综合任务根据知识点和实验课时需要分解成多个可独立操作的小任务。每个小任务要充分体现可独立操作, 可验证。因为每个实验要2个小组轮流操作, 每个小任务要充分考虑实验课时, 每组实验不超过35分钟。

精心设计实验报告, 帮助学生理清实验内容和步骤, 帮助学生记忆命令。每个小任务制作一个实验报告。实验报告最大特点就是课堂上辅导学生根据步骤的中文提示进行操作, 课外学生根据报告中的中文提示书写操作命令, 这样对学生记忆命令有很大帮助。如表1。同时这些实验报告经过理解和整理, 也有助于期末综合实训的实现。

3.加强综合实训, 帮助学生建构知识

建构主义学习理论认为:学习过程不只是学习者被动地接受知识, 而是积极地建构知识的过程。以上教学采用每次课完成一次小任务, 知识点较为离散, 没有达到一个拉总"练兵"目的。因此在最后阶段, 应该设置充足的专用时间, 让学生有机会进行一次综合实训, 把所学知识建构成自己东西并灵活应用, 解决实际问题。笔者将本校校园网作为综合实训项目, 组织学生参观校园网的规划, 要求学生三天专用实训制作完整的校园网配置, 并把配置结果电子存档。

4.实践为主, 理论辅助

交换机和路由器是实践性极强的一门课程。老师在设计教学任务时, 必须以实践为中心, 理论为辅, 理论为实践服务, 哪怕是理论一知半解, 也要要求学生熟练完成规定的实验任务。在实际教学中, 例如IP动态路由的配置相对简单, 但是动态路由协议本身较难理解, 许多知识远远超出学生的理解范围, 因此课程中应有所舍取, 原则是实践重于理论。

另外, 面对学生的网络知识基础较为薄弱的实际情况, 在课程设计时有必要增加理论教学内容, 复习必要的网络知识, 深入学习与路由器和交换机相关的知识, 配合实验任务设计。

5.采用学分制, 注重平时学习任务的落实

为了让学生重视平时的学习, 避免平时不用功, 考试临近时"抱佛脚"等不良现象的出现, 设置平时学分。每个学生期初基准分为100分, 课堂完成实验任务、课外完成作业、课堂提问做得好、实验时帮助其他同学 (不是替他做) 加分, 没完成任务的扣分, 如每次完成实验任务加5分, 不完成反扣5分, 到期末学分低于150分为不及格。平时教学中, 加分扣分透明公开, 采用方法引起学生关注自己的学分得失, 重视学分的获得, 逐渐形成竞争意识, 认真落实学习任务。事实上, 最后不及格的同学极少, 设立学分制, 最主要目的是培养学生竞争意识, 始终调动学生学习的积极性。

6.充分发挥小老师的作用

在网络实验教学实践中发现, 一个指导老师同时指导几十个学生做实验, 加上网络实验本身的复杂性, 往往不能满足教学的需求, 实验效果得不到保证。而如果采用学生互相帮助, 又容易出现代替做实验的情况。因此应充分发挥优秀学生充当小老师的作用。笔者选出四名实践能力强的优秀学生, 课外先辅导这些学生操作, 课堂上每人负责一套设备辅导实验。老师主要负责讲解一些原理性的问题、各种故障的排除, 学分的登记等。这样的方式不会出现很多学生出了问题等着一个老师去解决、浪费大量时间的现象, 同时把老师从一些重复出现的枝节性问题中解脱出来, 有精力关注实验中的普遍问题引导学生深入认识网络本质, 提高实验教学的效果。当然如何更好树立小老师的威信, 如何杜绝小老师代做实验, 也是笔者要思考的。

当前笔者正努力探索以赏识教育进行愉快教学。2009年9月的晋江台湾教师教学交流活动中, 一位台湾教师的一堂Linux系统操作课, 教师"说好话"水平炉火纯青, 不着痕迹的表扬学生和"说好话", 整个课堂给人一种自然轻松的感觉。笔者很大触动

同时, 如何更有效做好学生的分组实验, 通过分组实验加强学生之间的协调能力和合作精神, 也是笔者深思的问题。

综上所述, 本文面对教学现状提出以实践为主的链式任务教学模式, 加强综合实训, 精心设计实践报告, 充分发挥小老师参与教学模式, 在一定程度上解决了本课程在教学中存在的问题。以上是笔者多年的教学过程中做法和体会, 抛砖引玉, 为提高交换机和路由器的教学质量提供参考。

摘要：结合笔者的教学体会和实践, 分析了《交换机和路由器技术》教学中存在的困难, 提出以实践为主的链式任务教学模式和加强综合实训, 精心设计实践报告, 充分发挥小老师参与教学模式, 以提高中职交换机与路由器技术的教学效果。

关键词：交换机和路由器技术,链式任务教学,实践报告,学分教育

参考文献

[1]张妍, 张华宋智, 《〈计算机网络技术〉课程教学实践》, 《科技创新教育》中国科技信息2009年第4期

[2]李仕专姚坚, 《"交换机与路由器技术"课程教学改革探讨》, 《教研教改》2009.5 (下旬刊)

[3]杨玉明温晴, 《任务教学法评述》, 《中国成人教育》2007, 12 (12) .

路由和交换 篇2

一、光交换技术

1、光分组交换。

光分组交换可以分为三种, 分别是光ATM交换、光透明分组网以及波长交换分组网。首先, 光ATM交换。这种交换网络在应用过程中, 普遍应用光缓冲技术、电缓冲技术或是波分复用缓冲技术, 在路由选择过程中, 由波长进行主导。这种网络的主要构成部分是光缓冲存储器与信元选择器。其次, 光透明分组网。这种网络具有四个子层的接入接口, 分别是DCSL、NSL、WCSL以及链路子层。DCSL的主要任务是对数据数率进行有效适配, 并采用分组封装的方式对IP数据进行处理, 使其成为光分组;NSL是采用汇聚的方式对数据进行处理, 继而将数据处于子层的下部区域, 其主要任务是对光透明分组路由的地址进行标识, 并将标识放置于光透明分组头;WCSL网络中要对光纤的波长进行综合考虑, 将可以使用的资源进行编码标注, 并将编码提供给传输系统;链路子层网络是对光透明分组以及各个拥有数据汇聚的子层进行解复用、复用, 采用先入先出的模式进行队列排比, 在传送过程中, 要保证光透明分组具有独立性。最后, 波长交换分组网。WDM网络研究的不断深入促生了该网络技术, 相较于其他分组网, 这种网络具有波长较多以及可重构的特性, 具有较强的灵活性。SCWP在这种网络中具有较强的优势

2、光突发交换。

数据突发的中间节点是光域。为了便于对数据进行处理, 可以对数据的包头与控制分组进行有效处理, 例如, 转换为电。在传送分组中, 要使用统一波长对包头以及控制分组进行传送。现阶段, RFD光突发交换由于可以实现FDL以及网络带宽的高效利用, 是数据传送中被普遍应用的一种方式。在数据传送过程中, 常常会出现突发端等待时间较长、数据突发丢失以及争用等问题, 为了有效解决这些问题, RFD光突发交换利用JET协议, 在数据传送过程中, 在数据源处缓存突发分组。随着光因特网的发展, 由WDM链路以及WDM交换所构成的WDM层上将会实现IP直接运行。WDM层的出现, 将会促使光域可以采用直接交换的方式对直通业务进行处理, 这样IP层运行中将不会需求大量的高速收发器以及太比特路由器。

二、路由交换机

路由交换机有两种, 分别是IP路由器与OXC。首先, IP路由器。如果因特网以WDM为主, 其核心路由器必将是光IP路由器。IO路由器的主要功能与传统的路由器一致, 即运行路由协议、交换分组以及转发等。基于这种结构, 数据将不会出现突发交换, 例如, 电突发交换、光突发交换。对于传送来的分组, 边缘路由器会对其进行收集, 并进行合理分组, 最后利用骨干网进行传送, 路由器在转发过程中, 会参考突发交换的目的端。对于光骨干网而言, 突发的传送工具是全光通路, 全光通路在边缘路由器间, 而控制分组的活动区域依然是电域。DCG要与光数据中突发的BCP相对应, 并确保其传送通道具有独立性, 处理方式已电为主。光纤中会存有一种波长, 从而对数据传送通道进行有效控制, 在使用光纤过程中, 要保留该条波长。其次, OXC。OCX具有多种方案, 例如, 以空间为基础进行数据交换、以波长为基础进行数据交换等, 这几种方案将是OXC在未来几年主要的发展趋势。

三、光路由交换技术的发展趋势

随着通信领域的快速发展, 光交换机将会受到大力推广, OXC因其具有良好的可靠性能以及结构简单的特征, 将会成为通信领域的主要应用设备。现阶段, 在光路由科研工作中, 科研工作者正在大力开发光因特网, 这种网络涵盖了OADM以及OXC, 不久的将来, 将会在数据传输过程中正式投入使用。实现光网络智能化, 是光路由的主要发展方向。光交换技术的最终发展目标是对上述技术进行有效结合, 最终发展成为交换光因特网, 其主要特性是具有多协议波长标签。

结语:现阶段, 通过光交换技术, 人们可以在WDM网络上实现大宽带传送业务。在光交换科研机制中, 科研人员对OXC给予了高度重视, 光突发交换技术以及相配备的路由交换加、光分组交换技术被誉为对社会发展最具影响力的技术。

摘要：随着社会信息化进程的快速发展, 数据通信将取代语音通信, 由此可知线路交换网络必将面临着新的变革, 只有对其进行创新与发展, 才能保证该技术符合社会发展需求, 实现交换数据的分组业务。

关键词：新光路由,交换技术,发展与应用

参考文献

[1]刘静, 赖英旭, 徐玮, 杨震.路由与交换技术课程教学的创新探索与实践[J].中国教育技术装备, 2015 (02) .

[2]宫婷.计算机网络路由交换技术应用和发展[J].计算机光盘软件与应用, 2013 (22) .

[3]梁艳, 曾碧卿, 唐华.路由交换技术课程教学改革研究[J].中国教育技术装备, 2011 (12) .

全面认识桥接交换和路由 篇3

关键字:桥接;交换;路由

一、什么是桥接

桥接工作在OSI网络参考模型的第二层数据链路层,是一种以MAC地址来作为判断依据来将网络划分成两个不同物理段的技术,其被广泛应用于早期的计算机网络当中。

我们都知道,以太网是一种共享网络传输介质的技术,在这种技术下,如果一台计算机发送数据的时候,在同一物理网络介质上的计算机都需要接收,在接收后分析目的MAC地址,如果是属于目的MAC地址和自己的MAC地址相同便进行封装提供给网络层,如果目的MAC地址不是自己的MAC地址,那么就丢弃数据包。桥接的工作机制是将物理网络段(也就是常说的冲突域)进行分隔,根据MAC地址来判断连接两个物理网段的计算机的数据包发送。

二、什么是交换

交换同样工作在OSI网络参考模型的第二层数据链路层,通常交换的动作由交换机来完成,也是一种以MAC地址来作为判断依据来将网络划分成两个不同段的技术,不同的是交换将物理网段划分到每一个端口当中,简单的理解就是一种多端口的网桥,它实际上是一种桥接技术的延伸。

在前面的了解当中,我们已经知道桥接是连接两个不同的物理网段(冲突域)的技术,交换是连接多个物理网段技术,典型的交换机通常都有多个端口,每个端口实际上就是一个网桥,当连接到交换机端口的计算机要发送数据包时,所有的端口都会判断这个数据包是否是发给自己的,如果不是就将其丢弃,这样就将冲突域的概念扩展到每个交换机端口上。

在数据链路层只能识别物理地址,因此当交换机的某个端口收到一个数据帧时,交换机会读取数据帧中相应的目标地址的MAC地址,然后在自己的MAC地址表中查找是否有目标MAC地址的端口信息,如果有则把数据帧转发到相应的端口,如果没有则向除源端口外的所有端口进行转发。这是数据交换的过程,可见交换是交换机根据自己的MAC地址表在交换机的不同端口之间进行的,从交换机的一个端口"交换"到另外一个端口。

我们知道交换机能够分割冲突域,实现双工通信,但是交换机的所有端口属于同一个广播域,也就是说,连接在交换机上的一台主机发送了一个广播包,连接在交换机上的所有端口都能接收到这个广播。如果交换机数量很多,连接成一个很大的交换网络,那么广播的量就会非常大。当网络中广播通信很泛滥的时候,交换机的负荷包括主机的负荷都会提高很多,甚至可能导致交换机死机,那么这时候就需要一种方法来分割交换机上的广播域——VLAN技术。

三、什么是路由

路由工作在OSI参考模型的第三层网络层当中,它是基于第三层的IP地址信息来作为判断依据来将网络划分成不同段(IP子网)的技术,与桥接和交换不同,路由划分的是独立的逻辑网段,每个所连接的网段都具有独立的网络IP地址信息,而不是以MAC地址作为判断路径的依据,这样路由便有隔离广播的能力;而交换和桥接是划分物理网段,它们仅仅是将物理传输介质进行分段处理。同时路由具备路径选择的功能,会根据不同的目的IP地址来分析到达目的地最合适的路径。

在网络层可以识别逻辑地址,当路由器的某个接口收到一个包时,路由器会读取包中相应的目标的逻辑地址的网络部分,然后在路由表中进行查找。如果在路由表中找到了目标地址的路由条目,则把包转发到路由器的相应接口;如果在路由表中没有找到目标地址的路由条目,那么,如果路由器配置了默认路由的话,就根据默认路由的配置转发到路由器的相应接口,如果路由器中没有配置默认路由的话,则将该包丢弃,并返回不可达信息。这就是数据路由的过程,可见路由是路由器根据自己的路由表进行的,其间经过了路由选择和路由转发的过程,从路由器的一个接口“路由”到另外一个接口。

路由器主要有路径选择和数据转发两个基本功能,寻址是通过路由算法来实现的,路由算法将收集到的不同信息添到路由表中,而转发则是通过路由表进行。路由器之间相互通信、更新、维护路由表,而路由器之间相互通信就涉及到了路由选择协议。但在很多场景下,路由器一般都承担着网关的角色。在国内,我们通常都是采用PPPOE拨号或者静态路由两种方式实现局域网共享上网。

四、三者之间的区别

(一)位于参考模型的层数不同

在开放系统互联参考模型当中,网桥和交换机都是位于参考模型的第二层-数据链路层,而路由器则位于更高一层-网络层。

(二)基于的路径判断条件不同

由于位于OSI参考模型的层数不同,所以使交换机、网关这两种设备判断路径的条件也不相同,网桥和交换机是根据端口的MAC地址来判断数据包转发,而路由器则使用IP地址来进行判断。

(三)控制广播的能力不同

网桥和交换机(三层交换机或支持VLAN功能的除外)这两种设备是无法控制网络的广播,如果有广播数据包,就会向所有的端口转发,所以在大的网络环境当中,必须得要有路由器来控制网络广播。

(四)智能化程度不同

在判断数据的时候,网桥只能判断是否在同一个物理网段,交换机则可以判断数据包是属于那个端口,但是这两种设备都没有选择最优路径的能力,而路由器基于IP地址判断路径,所以会根据IP地址信息来判断到达目的地的最优路径。

五、三者的不同应用场景及未来发展

在现实的应用环境当中,网桥已经基本上不会被使用了,在中小型的局域网当中,最常用到的组网设备便是交换机,是否选择路由器会根据网络的规模和功能来决定,在大型网络中,路由器是必须的,用来控制广播,但是由于技术的不断延伸,交换机也被集成了基于IP地址判断路径及控制广播的功能,所以,路由器现在逐步在被可路由式交换机所取代。

前面提到,路由器在很多场景下都是被用过网关,所以,随着宽带技术的迅速发展,在最末一公里,一种新兴的设备——宽带路由器将会逐步取代传统路由器来实现网络的接入功能。

路由和交换 篇4

网络层次结构

网络参考模型的定义给出了清晰的功能层次划分。最常被提及的是ISO OSI参考模型和TCP/IP协议簇。

国际标准化组织定义的OSI参考模型将计算机网络按功能划分为七个层次，这就是我们常说的七层模型或七层结构。网络功能分层的直接好处是这些层次可以各司其职，由不同厂家开发的不同层次的软硬件设备可以配合使用。一个层次的设备更新或软件重写也不会影响到其它层次。TCP/IP协议体系中的各个层次和ISO的参考模型有大致的对应关系。

OSI中间一层，即第四层执行传输功能，它负责提供从一台计算机到另外一台计算机之间的可靠数据传输。传输层（Transport Layer）是承上启下的一层，在它的下面有三层，都是与数据传输相关的功能；上面也有三层，提供与网络应用相关的功能。

OSI下三层中。物理层（Physical Layer）负责实际的传送数据信号，数据链路层（Data Link Layer）负责网络内部的帧传输，而网络层（Network Layer）负责网络间的计算机寻址和数据传输。

OSI上三层中。应用层（Application Layer）是最高的层次，它负责提供用户*作的界面，因特网中常用的电子邮件服务，文件传输服务等都是这一层提供的。表示层（Presentation Layer）负责数据的表示，比如发送数据之前的加密，接收数据时的解密，中英文的翻译等等都是这一层提供的功能。会话层（Session Layer）负责建立和终止网络的数据传输，计算机名字转换成地址的工作也在这层完成。

传统意义上的交换是第二层的概念。数据链路层的功能是在网络内部传输帧。所谓“网络内部”是指这一层的传输不涉及网间的设备和网间寻址。通俗的理解，一个以太网内的传输，一条广域网专线上的传输都由数据链路层负责。所谓“帧”是指所传输的数据的结构，通常帧有帧头和帧尾，头中有源目二层地址，而帧尾中通常包含校验信息，头尾之间的内容即是用户的数据。

数据链路层涵盖的功能很多，所以又将它划分为两个子层， MAC（Media Access Control，介质访问控制）层和LLC（Logical Link Control，逻辑链路控制）层。常见的局域网和城域网的二层标准是IEEE的802协议。而在广域网中，HDLC（High-level Data Link Control，高级链路控制）、PPP（Point-to-Point Protocol，点对点协议）和Frame. Relay（帧中继）等协议都有广泛的使用。

路由是第三层的概念。网络层在Internet中是最重要的，它的功能是端到端的传输，这里端到端的含义是无论两台计算机相距多远，中间相隔多少个网络，这一层保障它们可以互相通信。例如我们常用的PING命令就是一个网络层的命令，PING通了，就是指网络层的功能正常了。通常，网络层不保障通讯的可靠性，也就是说，虽然正常情况下数据可以到达目的地，但即便出现异常，网络层也不作任何更正和恢复的工作，

网络层常用的协议有IP、IPX、APPLETALK等等，其中IP协议更是Internet的基石。在TCP/IP协议体系中，第三层的其他辅助协议还包括ARP（地址解析） 、RARP（反向地址解析）、ICMP（网际报文控制）和IGMP（组管理协议）等等。由于网络互连设备都具有路径选择功能，所以我们经常将 RIP、OSPF等路选协议也放在这一层讨论。

交换

谈到交换的问题，从广义上讲，任何数据的转发都可以称作交换。当然，现在我们指的是狭义上的交换，仅包括数据链路层的转发。做网络的人理解交换大多是从交换机开始的，电路交换机在通信网中已经使用了几十年了，做帧交换的设备，尤其是以太网交换机的大规模使用则是近几年的事情。

理解以太网交换机的作用还要从网桥的原理讲起。传统以太网是共享型的，如果网段上有四台计算机A、B 、C和D，那么A与B通信的同时，C和D只能是被动的收听。假如将缆段分开（即微化），A、B在一段上，C、D在另一段上，那么A和B通信的同时，C和D也可以通信，这样原有10M的带宽从理论上讲就变成20M了。同时，为了确保这两个网段可以互相通信，需要用桥将它们连接起来，桥是有两块网卡的计算机。

在整个网络刚刚启动时，桥对网络的拓朴一无所知。这时，假设A发送数据给B，因为网络是广播式的，所以桥也收到了，但桥不知到B在自己的左边还是右边，它就进行缺省的转发，即在另外一块网卡上发送这个信息。虽然做了一次无用的转发，但通过这个过程，桥学习到数据的发送者A在自己的左边。当网络上的每一台计算机都发送过数据之后，桥就是智能的了，它了解每一台计算机在哪一个网段上。当A再发送数据给B时，桥就不进行数据转发了，与此同时，C可以发送数据给D。

从上面的例子可以看出，桥可以减少网络冲突发生的几率，这就是我们使用桥的主要目的，称作减小冲突域。但桥并不能阻止广播，广播信息的隔绝要靠三层的连接设备，路由器。

按照缆段微化的思想，缆段越多，可用带宽就越高。极限情况是每一台计算机处在一个独立的缆段上，如果网络上有十台计算机，就需要一个十端口的桥将它们连接起来。但实现这样一个桥不太现实，软件转发的速度也跟不上，于是有了交换机，交换机就是将上述多端口的桥硬件或固件化，以达到更低的成本和更高的性能。

交换机的一个重要的功能是避免交换循环，这就涉及到了STP（Spanning Tree Protocol，分支树协议）。分支树协议的功能是避免数据帧在交换机构成的网络中循环传送。如下图所示，如果网络中有冗余链路的话，STP协议现选出根交换机（Route Bridge），然后确定每一台非根交换机到根交换机之间的路径，最后，将此路径上的所有链路置成转发（Forward）状态，其余的交换机之间的连接就是冗余链路，置为阻塞（Block）状态。

交换机的另外一个重要功能是VLAN（Virtual LAN，虚拟局域网）。VLAN的好处主要有三个：

*端口的分隔。即便在同一个交换机上，处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。

路由和交换 篇5

1 交换设备的配置

网络交换设备的配置主要包括两种方式的管理, 一种是利用串口实现交换设备和管理计算机之间信息传递的带外管理方式, 另一种是利用网络传递信息的带内管理方式。其中, 交换设备的带外管理方式通过设置IP地址等方式实现, 是一种初始的网络设置, 是保障带内管理配置的前提。带内管理随着交换设备的改变而失效, 这就决定了带内管理方式对带外管理方式的依赖性[2]。

Web和Telnet限制协议的出现, 是一种间接的管理方式, 是一种对IP地址的限制方式, 其中, 只有保障管理计算机与交换设备的IP地址的一致性, 才能保障管理计算机通过Web和Telnet等限制协议进行交换设备的间接管理。此外, 通过这种协议进行交换设备的管理过程中, 首先, 交换机能够支持HTTP、Telnet以及ROMON等协议;其次, 管理计算机要与交换设备设置一样的IP地址;再次, 交换设备的IP地址等参数的设备, 才能实现交换设备与管理计算机之间的信息通信, 如果交换设备的这些参数没有设置成功, 管理计算机与交换设备的Console端口连接进行参数设置;最后, 交换设备的管理权限账户已设置完成, 如果管理账户没有设置成功, 则可以通过管理计算机与交换设备的Console端口连接进行用户账号设置。只有保障上述过程的正确和完整性, 才能实现交换设备与管理计算机的配置管理[2]。

2 网络交换设备和路由设备的管理配置的协议

利用Telnet命令等间接的方式进行网络交换设备和路由设备的集中管理配置是一种明文形式传递信息的方式, 在现代网络安全中具有一定的局限性。首先具体介绍Telnet管理方式的特点, 在网络安全的基础上利用SSH的方式进行网络交换设备和路由设备的集中管理配置[2]。

首先, Telnet作为一种带内管理模式, 是协议和服务的有机统一体, 有助于实现通过远程服务器进行用户管理, 是一种比较完善的方式, 在网络管理中具有一定的优势。其中Windows95/98以后的系统多可以通过Telnet远程客户端的形式传递网络信息[2]。利用Console端口设置Telnet远程客户端, 具体步骤如下 (以Windows2000系统为例) 。

(1) 单击【开始】【运行】。

(2) 将Telnet218.26.188.15输入运行对话框中 (交换设备的IP地址为218.26.188.15) 。

(3) 对话框文字输好之后, 单击【确定】进行管理计算机与交换设备的连接。

(4) 对交换机进行参数等的设置和管理。

通过这些步骤一般能够实现交换设备的有效配置, 进一步为交换设备和路由设备间的集中配置管理提供了保障。特别需要注意的是一般将Telnet[Hostname/port]作为Telnet命令的格式。SSH作为一种Internet协议, 有助于保证远程登录和网络服务的安全。利用SSH协议传输网络信息, 有助于实现Telnet协议和PPP等协议之间的连接。SSH协议弥补了Telnet协议明文传播的缺陷, 在压缩数据的同时, 保障了数据信息被截获后也无法被不轨人士所利用[1]。

3 网络交换设备和路由设备的集中配置管理

SSH协议在网络交换设备和路由设备的集中配置管理过程中作用的发挥, 依赖于路由设备和网络设备对SSH服务的支持, 这是保障SSH协议起作用的关键。只有网络交换设备和路由设备都能够支持SSH服务, 才能够进行下一步的具体操作[1,3]。对于能够支持SSH服务的路由设备下一步的设备步骤如下 (以思科系列交换设备为例进行说明) 。

第一步:通过SSH[Hostname/domain-name]的方式设置主机名和IP地址。其中, SSH的IP地址为domain-name, 主机名称为Hostname。

Router#configure terminal//进入配置模式

Router (config) #hostname hostname1//设置主机名为hostname1

hostname1 (config) #ip domain-name 218.26.188.15//IP地址为218.26.188.

通过第一步的设置实现了路由器SSH服务的设置, 其中SSH服务的启用还依赖于利用下列命令的输入, 通过这个过程会产生一对RSA密钥。这对密钥的作用就是控制SSH服务的开启和关闭。

第二步:本地认证中用户名和密码的配置如下。

hostname1 (config) #line vty 0 4//设置这个用户通过网络远程

hostname1 (config) #ip ssh authentication-retries//设置会话超时时间, 一个连接允许的尝试次数

hostname1 (config-line) #login local//设置本地登录路由器只需要输入密码, 才能够管理路由器

通过以上两个步骤, 已实现了利用SSH协议设置的网络交换设备和路由设备的集中配置管理, 已能够实现用户的安全上网。

4 结语

网络交换设备和路由设备的集中配置管理随着科技的发展逐渐完善, SSH协议在网络交换设备和路由设备的集中配置中具有重要作用, 本文从交换设备的配置、网络交换设备和路由设备的配置方式出发, 研究网络交换设备和路由的集中配置管理的具体操作。笔者认为:利用SSH协议进行网络交换设备和路由设备的配置能够在保障网络安全的同时, 实现数据压缩传输。

参考文献

[1]黄公彝.路由和交换设备的安全管理方法[J].通信技术, 2008, 41 (11) :158-159.

[2]贺文华, 陈志刚, HEWen-hua, 等.交换机配置方法与集群技术[J].计算机与现代化, 2008 (3) :5-9.

路由和交换 篇6

1.1客票、办公

铁路客票系统、办公系统均采用客户端、服务器模式, 一般新建铁路工程中各车站主要设置的是客户端, 服务器一般设于铁路局。一般新建工程中车站随规模不同, 设置的客票、办公系统终端数量不同。

1.2视频监控

铁路视频监控系统随管理级别不同, 最终用户不同, 其架构也不同。综合视频监控系统需将报警视频、部分重要视频上传至铁路局视频区域节点;个别货场设置的视频监控系统仅需将视频信息传至货场机房服务器进行存储, 由货运值班员进行查看即可。随着视频监控技术发展, 前端摄像机已从4cif升级到720p或1080p, 整个视频监控网络架构已经开始采用全IP架构, 摄像机仅通过1根网线连接至交换机, 即可通过该交换机传输视频信息、控制信息, 还能通过该交换机供电。

二、系统通信过程分析

2.1系统通信过程

客票、办公系统对系统可靠性要求较高, 一般上层均采用TCP协议;视频监控系统由于其实时性, 一般上层均采用UDP协议。

客户端与服务器端进行通信时, 一般是客户端应用层的应用程序生成数据包, 然后到传输层增加TCP包头或UDP包头, 然后到网络层增加IP包头 (IP包头包含的主要是IP地址, 包括客户端IP地址 (即源IP地址) 、服务器端IP地址 (即目的IP地址) ) , 然后到数据链路层增加网卡的MAC包头 (MAC包头包含的主要是MAC地址, 包括客户端MAC地址 (即源MAC地址) 、服务器端MAC地址 (即目的MAC地址) ) , 然后通过物理网络到达服务器端。服务器端接收到该数据包后, 先去掉数据链路层的MAC包头进入网络层, 然后去掉网络层的IP包头进入传输层, 然后去掉传输层的TCP或UDP包头进入应用层, 然后服务器端即能收到客户端数据了。服务器端收到该数据后, 若要应答客户端, 则应答客户端的数据又经过上述过程, 就能传到客户端了, 区别在于服务器发出来的数据包的IP源地址、IP目的地址, MAC源地址、MAC目的地址与客户端发出来的数据包的这些地址正好对调一下。

2.2系统通信时与交换机、路由器的交互过程

(1) 源IP地址、源MAC地址的获取。源IP地址即客户端、服务器本机的IP地址, 此地址可通过DHCP服务器获取, 亦可通过手动设置方式设置, 手动设置时与本机连接的是交换机还是路由器关系不大。源MAC地址即客户端、服务器本机的MAC地址, 此地址即网卡的硬件地址, 生产厂家生产网卡时该地址即已生成。因此对客户端、服务器来说, 源IP地址、源MAC地址不需与网络发生关系即已明确。

(2) 目的IP地址的获取。对客户端来说, 其目的IP地址 (即服务器的IP地址) 一般有2种方式能获取, 一是通过DNS系统来获取 (此时网络连接TCP/IP属性中所填的DNS服务器地址就有用了) , 二是在客户端系统软件中直接明确写出服务器的IP地址, 其中第二种方式适用于小型系统, 第一种方式适用于大型系统。对服务器端来说, 其目的IP地址 (即客户端的IP地址) 一般包含于客户端发送过来的数据包中。

(3) 目的MAC地址的获取。对客户端来说, 其目的MAC地址 (即服务器的MAC地址) 需通过ARP协议来获取, 其具体获取过程如下:首次通信过程中客户端会将本机的IP地址与服务器端的IP地址放到一起进行计算, 以检验客户端与服务器是否属于同一个IP网段, 如果是同一个IP网段, 则直接对所有本机能抵达的物理网口广播ARP请求, 该请求中含有目的IP地址, 该网段内所有计算机收到该ARP请求后, 只有其IP地址为ARP请求包中的IP地址的计算机会发送一个响应包, 其余计算机则将该ARP请求丢弃。如果客户端与服务器端不在同一个IP网段, 则直接将默认网关 (一般默认网关即是一台有路由功能的三层交换机或直接即是一台路由器) 的MAC地址作为目的MAC地址。默认网关收到数据包后再根据数据包中服务器的IP地址查找服务器端的MAC地址, 如果服务器IP地址所在网段与默认网关另外一个网段也不是同一网段, 则继续将默认网关路由表中下一跳路由器 (即数据包应该发送到的下一个IP地址) 端口的MAC地址作为目的MAC地址放到数据包中往下传输, 直至找到服务器端的MAC地址。对服务器端来说, 其目的MAC地址包含在客户端发出来的数据包中。

三、结论

路由和交换 篇7

关键词：网络,虚拟平台,路由,交换

1 概述

IT业高速发展,在国家“以信息化带动工业化”战略的指导下,信息化进程已经涉及各行各业,随着计算机技术和网络通信技术的高速发展,计算机网络技术得到了广泛而深入的应用。计算机网络系统的组建、维护和管理等工作岗位,每年需要大量的各种层次的从业人员。《路由交换技术》主要培养学生动手配置网络设备的能力,是一门操作性较强的理实一体化课程。也是培养掌握“建网、用网、管网”技能,能适应生产、经营、管理和服务一线的高素质技术技能人才的核心课程。

2 教学过程中存在的问题

路由交换技术是一门操作实践性较强课程,目前教学模式主要采用教师讲授和多媒体演示,授课教师在上课过程中以讲授理论原理知识为主,留余给学生动手操作时间较少,学生在学习过程中感觉较为枯燥,学习积极性不高,教学效果不理想,该课程在教学过程主要存在有以下几方面问题:

1)学生水平参差不齐

目前大多数高职院校学生的构成复杂,既有普高文理科学生也有部分中职或职高毕业生。学生的专业知识水平、接受能力,以及专业基础不同,导致学生水平参差不齐。给路由交换技术课程教学带来了诸多的不利因素。不考虑学生及专业情况的“一刀切”教育模式,是导致该门课程教学效果不理想的主要原因之一。

2)教学硬件条件缺陷

路由交换技术主要培养学生动手操作能力,需对网络设备(交换机、路由器和防火墙等)进行配置与调试,因此对教学实训硬件要求较高。在教学过程中,需要一定数量防火墙、路由器和交换机等设备,但目前网络设备存在品牌、型号繁多、价格昂贵、设备更新速度快等问题,学校不可能及时更新设备,也不可能满足人均一套设备提供给学生配置练习,因此在教学过程中,就存在部分学生得不到应有的动手操作机会,这样不利于调动学生的学习兴趣,也会造成学生对知识点的理解不够透彻,理论知识和实际操作脱节。

3)教学时间和空间的限制

因上课时间和场所的限制,学生只能在规定的时间内使用网络设备,由于高职学生的水平参差不齐,部分学生在课堂内不能完成当堂设备调试任务。出于安全方面考虑,网络实训室无法对实训室实现完全开放,学生就不能充分利用课余时间进行设备配置调试操作,这在一定程度上也制约学生学习的积极性。

3 网络设备虚拟平台在教学过程中的应用

1)网络设备虚拟平台

网络设备虚拟平台是利用普通计算机和模拟软件来实现真实的训练场景和实训过程,这类模拟软件在普通计算机上运行,模拟主流的交换机、路由器和防火墙等设备。目前计算机网络技术专业学生都配备有笔记本电脑,每个学生都能在自己计算机上独立完成路由交换等实训项目,在操作过程中就不受时间和空间的限制,对一些复杂综合性强的实训也能加时进行,这样就大大节约教学成本,同时也能充分激发和调动学生自主学习的积极性。

2)Packet Tracer虚拟平台在《路由交换技术》中的应用

《路由交换技术》课程的学习和训练内容,主要是培养学生具备中小企业网络的组建、设备的选型、设备的调试、管理维护以及技术支持等职业岗位技能,具体教学内容如表1所示。

对于初学者,我们在教学过程中使用由思科网络学院开发Packet Tracer软件,该软件为图像界面,分实时和模拟两个界面。在实时界面学生可灵活自主进行创建网络拓扑图,进行各种网络设备配置,在模拟界面中以动画形式模拟数据包转发过程,同时也能查看各层PDU的结构,这样有助于学生加深对原理的理解;在路由交换技术课程中涉及的大部分任务能在Packet Tracer虚拟平台中完成。下面以教学内容中项目4(使用距离矢量协议配置路由)中的任务1(配置静态路由和默认路由)为例进行分析。

1 搭建网络拓扑结构

Packet Tracer实时界面中,使用鼠标拖拽方式将网络设备拖放在拓扑界面中,配置拓扑图如图1所示:

2 配置过程

配置主机PC1的地址,因PC2配置与PC1类型,PC2配置过程省略。具体PC1配置信息如图2所示。

3 R1 和R3 的配置信息类似,R3 的配置信息省略,R1、R2具体配置信息如下:

Packet Tracer虚拟平台适合初学者适用,该软件仅能模拟出虚拟出Cisco的命令行和配置界面,支持的命令行十分有限,如配置OSPF路由总结和后续课程中的VRRP实训项目等教学内容就无法在Packet Tracer虚拟平台中实现。

3)GNS3虚拟平台在《路由交换技术课程》中的使用

GNS3是一款具有图形化界面可以运行在多平台的网络虚拟软件。让用户直接运行Cisco系统(IOS)的模拟器,虚拟是Cis-co的网络设备。下面以OSPF路由总结为例进行讲解GNS3 在路由交换技术课程中的使用。

1 利用GNS3搭建网络拓扑图

GNS实时界面中,使用鼠标拖拽方式将网络设备拖放在拓扑界面中,配置拓扑图如图3所示:

2 配置过程

R1、R2 各接口地址配置信息省略,在R1、R2 上启用OSPF协议。

R3 上配置地址,启用OSPF协议与R1 相同,配置信息省略。

3查看配置信息如图4所示。

4)教学效果

网络虚拟实训平台能满足《路由交换技术》课程项目教学使用,解决了大多数院校硬件投入不足的问题,同时也不受教学时间和空间的限制,学生可利用课余时间使用自己的电脑随时随地配置交换、路由等设备。由于效果逼真,极大地激发了学生的学习兴趣,教学效果较好。

4 结束语

路由和交换 篇8

【关键词】OTG；显示终端；USB驱动管理

引言

目前的交换机、路由器设备一般都是密封的盒式或机箱式设备，没有配备显示界面，若要查看交换机、路由器设备运行状态，一般需要外接PC设备进行监控，但是我们并不是随时都携带PC的。现在智能手机飞速发展，且手机已经是每个人必备设备，若能够将手机作为交换机、路由器设备的显示终端，将极大的方便对交换机、路由器设备的使用和故障排查。

现有技术

对于交换机、路由器设备的管理一般采用计算机系统。计算机和交换机、路由器设备之间的通信方式包括：

1.通过以太网口以Telnet方式连接；

2.通过以太网口以SNMP协议方式连接；

3.通过以太网口以HTTP方式连接；

4.通过以太网口以LDAP协议连接；

5.通过串口与设备以控制台方式连接。

这些的所有连接方式都离不开PC设备，都必须以PC设备作为交换机、路由器设备的管理和显示界面。在目前这个人人必备手机的社会，若能够将手机作为交换机、路由器设备的管理显示设备将极大的方便人类对交换机、路由器设备的使用。

本文研究

本文主要研究如何将手机作为交换机、路由器设备的管理显示工具，新增了另一种控制显示交换机、路由器设备的方法，即通过OTG线连接手机和交换机、路由器设备的USB连接口，在可以加载可执行软件的智能手机上运行一种专门的应用软件（USB控制台软件），可以在这个应用软件上显示交换机、路由器设备的终端信息，也可以将一些命令通过这个应用软件传输到交换机、路由器设备中。

如图所示是两种终端显示的具体实施的模块布局图。

终端数据处理模块：处理设备内部发送到终端的数据和从外部终端接收到的数据，对于将发送到终端的信息，在发送给串口的TTY1的同时，也另外复制一份发送给一个新的TTY2模块，也就是PC和手机能够接收到从交换机、路由器发送过来的相同内容的信息；终端数据处理模块接收从外部终端传输到设备内部的数据，包括通过串口传递进来的数据和从USB口传递进来的终端数据，对内的信息都统一接收处理。

TTY2模块：一般一个控制终端需要新增一个TTY，本模块是为了处理USB收发的终端信息的模块，对于对外传出的信息，将即将输出的字符转为终端可以理解的字串，对于对内输入的信息，将其转换为终端数据处理模块可以理解的字符信息。

USB驱动管理模块：属于USB驱动层的管理模块，这个层用于区分各个不同的USB设备（如U盘、鼠标、键盘等），如U盘、手机的文件传输主要是使用Mass storage协议来实现。

下面重点描述USB驱动管理模块。

Mass Storage模块：Mass Storage是USB海量存储驱动管理模块，这个模块对应就是文件传输信息，比如已有的技术，交换机、路由器设备和手机之间就是通过Mass storage来实现文件信息传输。

管理模块：Mass Storage只负责传输文件信息，现在增加了终端信息也需要通过这个机制来传递信息，这就需要增加一个管理模块来管理是终端信息还是文件信息。管理模块需要剥离终端信息和文件信息。

发送端：对于往外发送的消息在尾部增加一个字节类型标志字段。

接收端：对于接收到信息需要根据尾部一个字节的类型标志字段来区分是终端信息还是普通文件信息。對于接收是终端消息时，可以将接收到的消息缓存在一个终端消息缓存中，并通告终端应用来读取消息。

提供收发接口：封装一个消息发送接口，专供终端调用，而不需要通过文件系统才能发送信息，以便提高速率。

USB底层驱动模块：即设备端的USB控制器驱动层，通过手机来访问交换机、路由器设备，但是交换机、路由器设备也可以主动发送信息给手机，交换机、路由器和手机之间需要通过OTG连接线进行连接。

手机端的USB底层驱动模块：即USB控制器驱动层，手机端的USB模块必须支持既可以作为USB主机也可以作为USB从设备的功能，才能够主动访问交换机、路由器设备或者接收从交换机、路由器设备发送过来的信息。手机端的USB底层驱动模块主要负责将控制台软件将发送给交换机、路由器设备的信息转发出去，或者接收从交换机、路由器设备发送过来的终端信息。

手机端的USB控制台软件模块：手机端的控制台软件是手机端的应用软件，在智能手机上可以安装一些可执行软件，控制台软件和交换机、路由器端的USB终端信息处理软件进行信息交互，将用户输入的信息进行打包，并通过手机端的USB模块发送到交换机、路由器端，也可以接收USB模块上传上来的交换机、路由器端发送过来的终端信息，并显示在界面上。

获取USB终端消息模块：通过调用手机端USB的接收接口接收从交换机、路由器设备发送过来的USB终端消息。

USB消息解析模块：手机的USB通道的消息可以有很多种，终端消息只是其中一种消息，需要先判断消息是否是终端消息，若是的话则取出消息，并进行消息解析，去除报文头消息，取出数据区数据。

终端消息显示模块：将USB消息解析模块解析出来的消息显示在手机的终端消息显示模块界面上。

用户输入消息处理模块：用户通过终端界面输入消息，本模块对用户输入的消息进行缓存处理，直到用户输入确认键才作为一条即将发生的消息（注意终端界面只支持英文输入，不支持汉语输入）。

USB消息打包模块：用户输入的消息在发送之前要先进行打包处理，打包处理主要是为了在报文头加终端界面消息的标志，防止和其它USB消息混淆。

发送USB终端消息模块：通过调用手机端USB的发送接口往交换机、路由器设备发送USB终端消息。

结束语

本文研究实现手机作为交换机、路由器设备的界面控制台，极大的方便对交换机、路由器设备的使用，只要带着装有控制台软件的手机加一条OTG数据线就可以随时查看交换机、路由器设备的运行状态，也可以对交换机、路由器设备进行配置管理操作。

本文增加了一个设备输出输入信息的传输通道，用户在串口出现问题时，还可以通过USB口来控制操作交换机、路由器设备。

参考文献

[1]《一种计算机与移动手机控制管理的血糖仪》，专利申请号：201210001748.4

[2]《无线监控器》，专利申请号：200510063434

路由交换技术实验报告 篇9

如下面结构概述所述，各章实验内容都对CCNP有所涉猎，各位学员倘有疑惑，可以翻阅相关CCNP的资料书籍以期达到更加深入的理解。

学习网络技术最好的方法便是亲自动手做实验，希望大家能够在实际环境中完成所有实验，熟练掌握配置命令;网络上提供了模拟器，希望学员回去之后可以多用模拟器模拟网络环境，熟悉配置命令。

第一和第二个实验是关于无线局域网演示、网线制作和路由器基本使用，为以后的六个章节的实验打下基础。

实验三、四主要关于路由协议的配置，在路由器上进行静态路由、RIP、IGRP和单区域OSPF的基本配置，此部分知识点在CCNP课程中发展为第五学期课程――高级路由技术; 实验五介绍了网络环境中经常用到的一种安全控制技术――IP访问控制列表，还涉及到了TCP/IP协议栈的相关知识;

实验六、七是关于交换机的基础配置以及VLAN的配置，本知识点在CCNP课程中发展为第七学期――多层交换技术;

实验八介绍了当今流行的两种广域网技术帧中继和NAT技术，本知识点在CCNP课程中发展为第六学期――远程接入技术。

实验一 网线的制作和无线AP配置演示

五类非屏蔽双绞线价格相对便宜，组网灵活，在中国的网络布线中，使用非常广泛。无线局域网较之传统有线局域网具有安装便捷、使用灵活和易于扩展等特点，近年来，随着适用于无线局域网产品的价格正逐渐下降，相应软件也逐渐成熟，在现在网络建设中使用越来越广泛。这两部分的内容作为Cisco网络技术的基础是需要大家了解掌握的。

本节实验我们向大家介绍使用工程布线中常用的工具制作交叉线和直通线以及演示无线AP的配置。

1.1网线的制作

1.1.1网线和无线局域网技术概述

1.1.1.1 双绞线技术原理概述

大多数局域网使用非屏蔽双绞线(UTP—Unshielded Twisted Pair)作为布线的传输介质来组网,网线由一定距离长的双绞线与RJ45头组成。

1. 双绞线的分类

双绞线可按其是否外加金属网丝套的屏蔽层而区分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)。在EIA/TIA-568A标准中，将双绞线按电气特性区分有：三类、四类、五类线。网络中最常用的是三类线和五类线，超五类，目前已有六类以上线。第三类双绞线在LAN中常用作为10Mbps以太网的数据与话音传输，符合IEEE802.3 10Base-T的标准。第五类双绞线目前占有最大的LAN市场，最高速率可达100Mbps，符合IEEE802.3 100Base-T的标准。做好的网线要将RJ45水晶头接入网卡或HUB等网络设备的RJ45插座内。相应地RJ45插头座也区分为三类或五类电气特性。EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568B与568A。双绞线的最大传输距离为100米。

2. 差分方式传输

所谓差分方式传输，就是发送端在两条信号线上传输幅值相等相位相反的电信号，接收端对接受的两条线信号作减法运算，这样获得幅值翻倍的信号。其抗干扰的原理是：假如两条信号线都受到了同样(同相、等幅)的干扰信号，由于接受端对接受的两条线的信号作减法运算，因此干扰信号被基本抵消。双绞线将两根线扭在一起，按照电磁学的原理分析出：可以近似地认为两条信号线受到的干扰信号是同相、等幅的。两条线交在一起后，既会抵抗外界的干扰也会防止自己去干扰别人。

1.1.1.2 无线局域网技术

1.无线局域网(Wireless LAN)是指利用射频、微波或红外线等介质在有限的地域范围内互连设备的通信系统。通常用作有线局域网的扩展来使用。

无线局域网具有使用方便，可以灵活的满足组网的特点。无线局域网也有很多不足，如无线网络速率较慢、价格较高，因而它主要面向有特定需求的用户。目前无线局域网还不能完全脱离有线网络，无线网络与有线网络是互补的关系，而不是竞争;目前还只是有线网络的补充，而不是替换。

2.当前常用的无线网络产品：

蓝牙：是一种开放性短距离无线通信技术标准，主要面向移动设备间的小范围连接，曾一度曾被业界看好，但目前发展有限;

HomeRF：无线家用网络，由Home RF工作组开发的一项无线网络技术，但由于技术没有公开，目前只有几十家企业支持，在抗干扰等方面相对应其他技术而言尚有欠缺;

IEEE 802.11协议簇：IEEE(电气和电子工程师协会)制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中的用户与用户终端之间的无线接入，目前应用最为广泛。

802.11协议诞生于6月，随后不久又扩展了802.11b、802.11a、802.11g等标准; 802.11b：使用开放的2.4GHz直接序列扩频(DSSS)，最大数据传输速率为11Mbps，目前应用最广，同时也为Intel迅驰技术所采用;

802.11a：工作在5GHz频带，物理层速率可达54Mbps，传输层可达25Mbps，但目前设备较为昂贵，而且跟802.11b无法向下兼容;

802.11g：新通过的一个无线局域网标准，工作在2.4GHz频段，兼容802.11b，最高可以提供54Mbps的速度。

路由与交换技术的学习心得论文 篇10

徐州xxxx职业学院

毕业设计（论文）

届 别

系 别

专 业

班 级

姓 名 学 号 指导教师 2011届 信息工程学院 计算机网络技术 网络 XXX XXX

摘要

由于互联网规模的快速扩展、多媒体和实时业务的涌现，IP交换技术越来 越受到人们的关注，因为它将网络交换机的高速性和路由器的灵活性结合起来，通过将第二层交换引入到第三层路由当中可以很好地改善路由，解决了传统IP网络在运行实时业务时不能保证服务质量的问题，并且克服了传统路由器包转发速度太慢造成的网络瓶颈问题。文中依次IP交换的概述，IP交换的技术特点，以及在当今的发展与应用。

关键词：

交换技术，ATM技术，VLAN，三层网络 IP

技术概述

总所周知，IP是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守 IP协议就可以与因特网互连互通。

IP技术与ATM技术的融合----IP交换技术最初由Ipsilon公司于提出，相对于传统交换概念，也称为第三层交换技术、多层交换技术、高速路由技术等。我们知道，传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层（数据链路层）进行操作的，而多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。简单地说，就是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制。多层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器因低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。当然，多层交换技术并不是网络交换机与路由器的简单堆叠，而是二者的有机结合，形成一个集成的.、完整的解决方案。

技术特点

IP交换的目标是，只要在源地址和目的地址之间有一条更为直接的第二层通路，就没有必要经过路由器转发数据包。IP交换使用第三层路由协议确定传送路径，此路径可以只用一次，也可以存储起来，供以后使用。之后数据包通过一条虚电路绕过路由器快速发送。传统的路由技术在每个交叉口都要计算一下，下一步往哪个方向走。IP交换技术则像直通车，只须一开始知道目的地是哪里就行了。

三层交换与VLAN融合

VLAN即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个不同的网段，从而实现虚拟工作组的技术。它不受网络用户的物理位置限制，而是根据用户需求进行网络分段。IEEE于颁布了用以标准化VLAN

实现方案的802.1q协议标准草案。不同VLAN之间的数据传输是通过第三层（网络层）的路由来实现的，因此，使用VLAN技术，结合数据链路层和网络层的交换设备，可搭建安全可靠的网络。

划分VLAN的目的：一是提高网络安全性，不同VLAN的数据不能自由交流，需要接受第三层的检验，因此，在一定程度上加强了虚网间的隔离，有效防止外部用户入侵，提高了安全性。二是隔离广播信息，划分VLAN后，广播域缩小，有利于改善网络性能，能够将广播风暴控制在一个VLAN内部，同时使网络管理趋于简单。三是增强网络应用的灵活性，VLAN是在一个有多台交换机的局域网中统一设定的，这使得用户可以不受所连交换机的限制，不论用户节点移动到局域网中哪一台交换机上，只要仍属于原来的虚网，则应用环境没有任何改变。在划分VLAN时，要考虑VLAN对于网络流量的影响，单个VLAN不宜过大。

层次化架构三层网络

三层网络架构采用层次化模型设计，即将复杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重于某些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。三层网络架构设计的网络有三个层次：核心层（网络的高速交换主干）、汇聚层（提供基于策略的连接）、接入层（将工作站接入网络）。

核心层是网络的高速交换主干，对整个网络的连通起到至关重要的作用。核心层应该具有如下几个特性：可靠性、高效性、冗余性、容错性、可管理性、适应性、低延时性等。在核心层中，应该采用高带宽的千兆以上交换机。因为核心层是网络的枢纽中心，重要性突出。核心层设备采用双机冗余热备份是非常必要的，也可以使用负载均衡功能，来改善网络性能。

汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”，就是在工作站接入核心层前先做汇聚，以减轻核心层设备的负荷。汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。在汇聚层中，应该采用支持三层交换技术和VLAN的交换机，以达到网络隔离和分段的目的。

接入层向本地网段提供工作站接入。在接入层中，减少同一网段的工作站数量，能够向工作组提供高速带宽。接入层可以选择不支持VLAN和三层交换技术的普通交换机。

技术的发展

80年代初，LAN被广泛应用于企业网和校园网，随着用户的剧增和信息量的骤长，网络管理员就开始面临网络阻塞的问题。怎样减少网络堵塞、优化网络结构且扩大网络吞吐量，网络分段是当时的第一选择。LAN交换提供了新的带宽，扩展了网络的功能，随之也带来了一 些新的问题。它与传统网桥一样易出现广播风暴及安全性问题。虽然交换网仅是等待出现广播风暴，利用VLAN可以避免，但是VLAN的实现需路由器，因此，快速路由器技术在交换领域内引起了广泛的兴趣。首先是Ipsilon公司提IP交换（IP Switching），将一个IP路由处理器捆绑在一个ATM交换机上，去除交换机所有的ATM论坛信令和路由协议，这样的一个结构我们可称之为IP交换机。

推动IP交换技术发展的动力主要来自两个方面。一是传输链路的带宽越来越高，路由器实现线速转发的难度越来越大；二是用户对ISP网络的服务功能要求越来越高，随着新的互联网应用不断开发，互联网不再是简单的连通工具，类似视频、音频传输等新的应用服务功能，面对这些需求必须创造出一种全新的路由技术，这就是IP交换技术。