计算机网络基础-项目六

层次化网络
3. 接入层 接入层向本地网段提供用户接入。在校 园网中，接入层的特征是交换式或共享带 宽式局域网。在接入层中，减少同一以太 网段上的用户计算机的数量能够向工作组 提供高速带宽。 接入层可以选择不支持VLAN和三层交 换的工作组级交换机。
层次化网络
在校园网设计中，使用层次化结构有许多好处，列举如下： 1）节省成本。在采用层次模型之后，各层次各司其职，不再在同一个平 台上考虑所有的事情。层次模型模块化的特性使网络中的每一层都能够很 好地利用带宽，减少了对系统资源的浪费。 2）易于理解。层次化设计使得网络结构清晰明了，可以在不同的层次实 施不同难度的管理，降低了管理成本。 3）易于扩展。在网络设计中，模块化具有的特性使得网络增长时网络的 复杂性能够限制在子网中，而不会蔓延到网络的其他地方。而如果采用扁 平化和网状设计，任何一个节点的变动都将对整个网络产生很大影响。 4）易于排错。层次化设计能够使网络拓扑结构分解为易于理解的子网， 网络管理者能够轻易地确定网络故障的范围，从而简化了排错过程。
子网掩码的表示方法： 通常情况下，子网 掩码的表示方法和地址本身的表示方法是一样的。 在IPv4中，就是点分四组表示法（四个取值从0到 255的数字由点隔开，比如255.128.0.0）或表示 为一个八位十六进制数（如FF.80.00.00，它等同 于255.128.0.0）；后者用得较少。 还有一种更 为简短的形式叫做无类别域间路由（ Classless Inter-Domain Routing，CIDR）表示法，，它给 出的是一个网络号加上一个斜杠以及网络掩码的 二进制表示法中“1”的位数（即网络号中和网络 掩码相关的是哪些位）。

校园网的技术选择
校园网络中心的设计 教学子网的设计 办公子网的设计 图书馆子网的设计 宿舍区子网及后勤子网等的设计

校园网络的设备选型
互联网络设 备选型：
1、发布层交 换机 2、接入层交 换机或集线器 3、传输介质 的选择
服务器和工 作站的选型：
1、主服务器 2、部门服务 器 3、工作站
子网划分
2. 假设B类地址：网络地址：172.16.0.0；子网掩码 255.255.192.0(/18） 1) 子网数=2*2=4(ip subnet zero命令启用） 2) 主机数=2的14次方-2=16382 3) 有效子网：block size=256-192=64；所以第一个子网为 172.16.0.0，第二个子网为172.16.64.0，第三个子网为 172.16.128.0，最后1个为172.16.192.0 4) 广播地址：下个子网-1.所以前2个子网的广播地址分别是 172.16.63.255和172.16.127.255。 5) 有效主机范围是：第一个子网的主机地址是172.16.0.1到 172.16.63.254；第二个是172.16.64.1到172.16.127.254。
一是用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主 机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在 远程网上。 二是用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。

通过IP 地址的二进制与子网掩码的二 进制进行与运算，确定某个设备的网 络地址和主机号，也就是说通过子网 掩码分辨一个网络的网络部分和主机 部分。
层次化网络
1. 核心层 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：高可靠性、提供冗 余、提供容错、能够迅速适应网络变化、 低延时、可管理性良好、网络直径限定和 网络直径一致。
层次化网络
2. 分布层 分布层是网络接入层和核心层的“中介”。 分布层具有实施策略、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。 在分布层中，应该采用支持三层交换和虚 拟局域网的交换机，以达到网络隔离和分 段的目的。
IP层服务

不可靠的数据投递服务
IP协议本身没有能力证实发送的报文 是否被正确接受。IP数据包在传输过程中可 能丢失、重复、损坏或错序。但IP不检测这 些错误，在错误发生时，IP也没有可靠的机 制来通知发送方或接受方。
IP层服务
面向非连接的传输服务 无连接表示每个IP数据包都是独立发送 的，而且从源节点到目的节点的一系列数 据包可能经过不同的传输路径，有的在传 输过程还可能丢失。
层次化网络
层次化模型应用实例
图6-8是一个校园网方案的示意图。方案采用神州数码D-LinkLS-5608G交换机 作为核心层设备。LS-5608G是一款8插槽机箱式主干交换机，可以支持多种距 离的光纤连接，其中千兆光纤最远可达60公里，百兆光纤可达100公里。
任务6.2子网掩码和子网划分

*子网掩码 *子网划分
计算机网络基础
项目化教程
主讲老师：康文生 江西工程职业学院
项目六 构建校园网络
任务6.1校园网络的规划
*校园网络的规划方案 *校园网络的设备选型 *网络互连 *IP互联网的工作原理及IP层服务 *层次化网络
任务6.2子网掩码和子网划分
*子网掩码 *子网划分 *IPv4和IPv6
任务6.3使用三层交换机组网
IP互联网的特点
ห้องสมุดไป่ตู้




IP互联网中的所有计算机使用全局统一的地址描述法（IP地址）。
IP互联网平等地对待互联网中的每一个网络，不管这个网络规模是大 还是小，也不管这个网络的速度是快还是慢。
IP互联网的工作原理
IP互联网是当前最通用的互联网络，它是通过 IP协议构建的。IP协议精确定义了IP数据报格 式，并且对数据报寻址和路由、数据报分片和 重组、差错控制和处理等做出了具体规定。

IP层服务
尽最大努力的投递服务 IP并不随意的丢弃数据包。只有当系统 的资源用或底层网络出现故障时，IP才被迫 丢弃报文。

层次化网络
层次化网络可以精确规划每一层的网络流量，从而 减少不必要的带宽的浪费。
层次化网络设计在互联网组件的通信中引入了三个 关键层的概念，这三个层分别是：核心层(Core Layer)、 汇聚层(Distribution Layer)和接入层(Access Layer)



11000000，10101000，00000001，00000111 ＆ 1111111 ，11111111，11111111，11110000 11000000，10101000，00000001，00000000 最后得到的就是网络地址。
子网划分
子网划分是一个将主机部分的若干位分配到网络部分的过程。例如， 对于一个给定的A类网络：10.0.0.0，子网掩码：255.255.0.0，可以 将其划分为256个子网（从10.0.0.0到10.255.0.0）——第一个八位 位组表示网络地址，第二个表示子网号，而最后两个表示主机部分。 用子网掩码对主机地址进行位与操作，就能够提取出完整的子网地 址。
外接部分：
1、光缆直接 接入 2、ADSL接 入 3、电缆调制 解调器接入 4、ISDN接入 5、DDN接入
网络互联
定义：
将两个以上的计算机网络，通过一定的方法， 用一种或多种通信处理设备相互连接起来， 以此构成更大的网络系统。
网络互联
定义：将两个以上的计算机网络，通过一定 的方法，用一种或多种通信处理设备相互连接 起来，以此构成更大的网络系统。
*三层交换机及其作用 *三层交换机对于校园网络建设的意义 *三层交换机的工作原理
任务6.1校园网络的规划
*校园网络的规划方案 *校园网络的设备选型 *网络互连 *IP互联网的工作原理及 IP层服务 *层次化网络

校园网络的规划方案

构建校园网络的意义：
从物理意义上来说，校园网就是一种局域网。与Internet互联网相连的校园网作 为一种在学校应用的局域网，它可以高效率地建构信息内容，为来访者提供 知识见解，并送“货”上门。校园网的网站可以看作是“界面”，它可为上 网用户提供各种服务。校园网应用在教育教学过程中，不仅可以改变传统的 教学模式、教学方法、教学手段，而且将会促进教育观念、教学思想的转变。 有利于培养学生的创性思维，提高学生获取信息、分析信息、处理信息的能 力和适应现代社会的能力。教师在应用校园网等现代教育技术的过程中，也 将增强终身学习的能力，不断提高业务水平。加强校园网建设，有利于推进 素质教育的实施。
子网掩码的设定规则： 子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与二进制 IP 地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连 续。子网掩码的长度也是32 位，左边是网络位， 用二进制数字“1 ”表示， 1的数目等于网络位的 长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示， 0的数目等于主机位的长度。 子网掩码的作用：


*IPv4和IPv6
子网掩码的定义：子网指的是从分类网络中划分出来
的一部分。子网掩码（subnet mask）是一种用来指明一个 IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的 是主机的位掩码。子网掩码又叫网络掩码、地址掩码、子网 络遮罩，子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使 用。

子网划分的四种目的 1、节约地址，避免浪费


2、限定广播的传播
3、保证网络安全 4、有助于覆盖大型地理区域
子网划分
子网划分的具体实例： 1. 假设C类地址：网络地址192.168.10.0；子网掩码255.255.255.192(/26） 1) 子网数=2*2=4(ip subnet zero命令启用） 2) 主机数=2的6次方-2=62 3) 有效子网：block size=256-192=64；所以第一个子网为192.168.10.0， 第二个为192.168.10.64，第三个为192.168.10.128，第四个为 192.168.10.192。 4) 广播地址：下个子网-1，所以第一和第二个子网的广播地址分别是 192.168.10.63和192.168.10.127 5) 有效主机范围是：第一个子网的主机地址是192.168.10.1到 192.168.10.62；第二个是192.168.10.65到192.168.10.126