第7章网络技术.ppt

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1、3:41第7章 网络技术 计算机网络2本章内容1VLAN技术技术 2冗余链路冗余链路 3网络地址转换网络地址转换 4 访问控制列表访问控制列表 3:41第7章 网络技术 计算机网络31VLAN技术技术 nVLAN是指一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟网络的一种技术，这一技术主要应用于交换机中。nVLAN技术是在以太网帧的基础上增加了VLAN头，用VLAN ID把用户划分为更小的虚拟网，限制不同网间的用户互访，每个虚拟网就是一个虚拟局域网。3:41第7章 网络技术 计算机网络4nVLAN虚拟网的特点是可以限制广播范围，对虚拟网的特点是可以限制广播范围，对交换网络进行隔离交换网

2、络进行隔离n划分划分VLAN的端口不受地理位置的限制的端口不受地理位置的限制n第二层的单播、广播和多播帧在一个第二层的单播、广播和多播帧在一个VLAN内内转发、扩散，从而有助于控制流量、减少设备转发、扩散，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。投资、简化网络管理、提高网络的安全性。nVLAN网络可以是混合的网络可以是混合的网络类型网络类型设备组成，设备组成，比如：比如：10M以太网以太网、100M以太网、令牌网、以太网、令牌网、FDDI、CDDI等等，可以是工作站、服务器、等等，可以是工作站、服务器、集线器、网络上行主干等等。集线器、网络上行主干等等。3:41第7章

3、 网络技术 计算机网络5 VLAN种类 nVLAN 的种类有基于端口的划分、基于协议的的种类有基于端口的划分、基于协议的划分、基于划分、基于MAC地址的划分等，目前主流应地址的划分等，目前主流应用的是基于端口的划分。用的是基于端口的划分。3:41第7章 网络技术 计算机网络6VLAN帧结构 n 前同步码Preamble帧首定界符StartOfFrame Delimiter目的MAC地址Destination MAC源MAC地址Source MAC802.1Q头802.1Q Header长度/类型Ether Size/Type数据和填充Payload帧校验序列CRC/FCS7Bytes1 Byt

4、es6 Bytes6 Bytes4Bytes2 Bytes461500 Bytes4Bytes图7-1 数据帧中加入VLAN识别信息的IEEE 802.1Q格式3:41第7章 网络技术 计算机网络7 VLAN的实现的实现 n1）单交换机）单交换机VLAN划分实现机制划分实现机制n2）跨交换机的）跨交换机的VLAN内通信实现机制内通信实现机制3:41第7章 网络技术 计算机网络8冲突域和广播域n冲突域 q冲突域（Collision Domain）是基于物理层的，指在网络内部两个数据分组同时进行传输时，产生与发生冲突的区域，所有共享介质环境都是一个冲突域，即当一个站点向另一个站点发出信号时，除目的

5、站点外，能收到这个信号的所有站点构成的区域即为一个冲突域。n广播域q是基于第二层数据链路层的，指网段上所有设备的集合。这些设备收听送往本网段的所有广播。3:41第7章 网络技术 计算机网络9【例】如图所示，由集线器、交换机和路由器搭建一个网络，交换机上连接一台计算机PC1，集线器上连接两台计算机PC2和PC3，路由器上连接计算机PC4。n冲突域：有4个n广播域：有2个3:41第7章 网络技术 计算机网络10VLAN工作原理nIEEE 802.3一种类型帧 n数据帧中加入VLAN识别信息的IEEE802.1q格式 3:41第7章 网络技术 计算机网络113:41第7章 网络技术 计算机网络12V

6、LAN实现机制n单交换机VLAN划分机制 n跨交换机VLAN实现机制实例 3:41第7章 网络技术 计算机网络13 VLAN端口：Port VLANPort VLAN设置在设置在连接主机的端口连接主机的端口F0/1F0/2F0/33:41第7章 网络技术 计算机网络14Port-vlan原理交换机端口MAC地址VLAN IDF0/1A10F0/2B20F0/3C10F0/1F0/2F0/3ABCVlan 10Vlan 20Vlan 10A BA CX3:41第7章 网络技术 计算机网络15Switch AVLAN30VLAN20 VLAN10Switch BVLAN30VLAN20VLAN10

7、Tag VLAN1.1.传输多个传输多个VLANVLAN的信息的信息2.2.实现同一实现同一VLANVLAN跨越不同的交换机跨越不同的交换机VLAN的类型:Tag VLAN在在Trunk链路上传输链路上传输多个多个VLAN信息信息要求要求Trunk至少要至少要100M。3:41第7章 网络技术 计算机网络16A A802.1q工作原理B B3:41第7章 网络技术 计算机网络172冗余链路 n在许多交换机或交换机设备组成的网络环境中，通常都使用一些备份连接，以提高网络的健全性、稳定性。备份连接也叫冗余链路。3:41第7章 网络技术 计算机网络18冗余链路存在问题 n1广播风暴广播风暴n2重复非

8、广播帧传输重复非广播帧传输 n3MAC地址表不稳定性地址表不稳定性 3:41第7章 网络技术 计算机网络19生成树协议 n生成树协议的种类有STP、RSTP和MSTP等。nSTP协议的主要作用是避免回路、冗余备份。3:41第7章 网络技术 计算机网络20链路聚合链路聚合n链路聚合技术也称端口聚合，它使用链路聚合技术也称端口聚合，它使用802.3ad标准。标准。n802.3ad标准定义了将两个以上的以太网链标准定义了将两个以上的以太网链路组合起来，为高带宽网络连接实现负载共路组合起来，为高带宽网络连接实现负载共享和负载平衡。享和负载平衡。n端口聚合（端口聚合（Aggregate Port，AP）

9、将交换）将交换机上的多个端口在物理上连接起来，在逻辑机上的多个端口在物理上连接起来，在逻辑上捆绑在一起，形成一个拥有较大宽带的端上捆绑在一起，形成一个拥有较大宽带的端口，形成一条干路，可以实现均衡负载，并口，形成一条干路，可以实现均衡负载，并提供冗余链路。提供冗余链路。3:41第7章 网络技术 计算机网络213网络地址转换网络地址转换 n随着Internet的快速发展，IPv4地址已经耗尽。在IPv6使用之前，网络地址转换技术是解决IP地址不够问题的一个最主要的技术手段。通过地址转换技术，得以让使用私有地址的用户能够访问Internet。3:41第7章 网络技术 计算机网络22NAT分类 nN

10、AT设置可以分为三种类型：静态NAT（Static NAT）、动态地址NAT（Pooled NAT）、网络地址端口转换NAPT（PortLevel NAT）。n静态NAT是最为简单和最容易实现的一种，内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址n动态地址NAT则是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络nNAPT则是把内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上。3:41第7章 网络技术 计算机网络23NAT 的优缺点n优点：n 地址转换可以使内部网络用户方便的访问Internet。n 地址转换可以使内部局域网的许多主机共享一个IP 地址上网大大

11、节约了合法的IP 地址。n 地址转换可以屏蔽内部网络的用户提高内部网络的安全性。n 地址转换同样可以提供给外部网络WWW、FTP、Telnet 等服务。n 地址转换技术可以使得内部局域网的IP 地址分配变得容易维护，不会因为合法地址转换的缺乏而不容易合理分配内部局域网的IP 地址，并且当外部有变化的时候也不需要改动内部局域网内部的配置。3:41第7章 网络技术 计算机网络24NAT 的优缺点n缺点：n 地址转换对于报文内容中含有有用的地址信息的情况需要做特殊处理，这种情况的代表协议是FTP。n 地址转换不能处理IP 报头加密的情况。n 地址转换由于隐藏了内部主机地址有时候会使网络调试变得复杂。

12、3:41第7章 网络技术 计算机网络25NAT 的适用范围nNAT 的适用范围如下：n 连接到Internet，但却没有足够的合法地址分配给内部主机。n 更改到一个需要重新分配地址的ISP。n 有相同的IP 地址的两个Internat 合并。n 支持负载均衡（主机）。3:41第7章 网络技术 计算机网络26NAT技术的基本原理nNAT就是将网络地址从一个地址空间转换到另外一个地址空间的一个行为。nNAT的类型qNAT（Network Address Translation）n转换后，一个本地IP地址对应一个全局IP地址qNAPT（Network Address Port Translation

13、）n转换后，多个本地地址对应一个全局IP地址3:41第7章 网络技术 计算机网络27NAT/NAPT的术语n内部网络 Insiden外部网络 Outsiden内部本地地址Inside Local Addressn内部全局地址Inside Global Address互联网OutsideInside企业内部网外部网3:41第7章 网络技术 计算机网络28NAT工作原理200.168.12.2/24168.168.12.1192.168.12.2源源IP:192.168.12.2 目的目的IP：168.168.12.1内部本地地址内部全局地址192.168.12.2200.168.12.2源源IP

14、：200.168.12.2 目的目的IP:168.168.12.1 源源IP:168.168.12.1 目的目的IP:200.168.12.2 源源IP:168.168.12.1 目的目的IP:192.168.12.23:41第7章 网络技术 计算机网络29NAPT工作原理200.168.12.2168.168.12.1192.168.12.2192.168.12.3源源IP:192.168.12.2:1024 目的目的IP:168.168.12.1:23内部本地地址：端口内部全局地址:端口外部全局地址:端口192.168.12.2:1024200.168.12.2:1024168.168.1

15、2.1：23192.168.12.3:1222200.168.12.2:1222168.168.12.1：24 源源IP:200.168.12.2:1024 目的目的IP:168.168.12.1:23 源源IP:168.168.12.1:23 目的目的IP:200.168.12.2:1024 源源IP:168.168.12.1:23 目的目的IP:192.168.12.2:1024Web服务服务3:41第7章 网络技术 计算机网络30动态NAPT配置n1、定义内网接口和外网接口qRouter(config-if)#ip nat outsideqRouter(config-if)#ip nat

16、 insiden2、定义内部本地地址范围qRouter(config)#access-list 10 permit 192.168.1.0 0.0.0.255n3、定义内部全局地址池qRouter(config)#ip nat pool abc 200.8.7.3 200.8.7.3 netmask 255.255.255.0n4、建立映射关系qRouter(config)#ip nat inside source list 10 pool abc overload3:41第7章 网络技术 计算机网络31NAT/NAPT的监视和维护命令n显示命令qshow ip nat statistics 显示翻译统计qshow ip nat translations verbose 显示活动翻译n清除状态命令qclear ip nat translation*n从NAT转换表中清除所有动态地址转换项qclear ip nat translation inside local-address global-address n清除一个包含指定内部翻译的转换项n更多的命令用 clear ip nat?3