一、交换机选型：
1.背板带宽是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。
交换机机箱内部背后设置的大量的铜线，而背板带宽指的是这些铜线提供的带宽，与背板带宽有关的，是背板铜线部署的多少；交换容量是实际业务板卡与交换引擎之间的连接带宽，真正标志了交换机总的数据交换能力，与交换容量有关的，是业务插槽与管理引擎上的交换芯片，交换容量是决定交换机性能转发的主要因素。
所有单端口容量*端口数量之和的2倍<背板带宽，才可以实现全双工无阻塞交换。
比如cisco公司的Catalyst2950G-48,它有48个100Mbit/s端口和2个1000Mbit/s 端口，它的背板带宽应该不小于13.6Gbit/s，才能满足线速交换的要求。
计算如下：(2*1000+48*100)*2(Mbit/s)=13.6(Gbit/s)
2.满配置吞吐量(Mpps)=满配置GE端口数×1.488Mpps,其中1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。例如:1台最多能够提供64个千兆端口的交换机，其满配置吞吐量应达到64×1.488Mpps = 95.2Mpps，才能够确保在任何端口均线速工作时，提供无阻塞的包交换。假如一台交换机最多能够提供176个千兆端口，而宣称的吞吐量为不到261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8)，那么用户有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。
1.488的由来：包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte的数据包（最小包）的个数作为计算基准的。
计算方法如下：一个数据包的实际长度为(64＋8＋12)byte=(512+64+96)bit=672bit,说明：当以太网帧为64byte时，需考虑8byte的帧头和12byte的帧间隙的固定开销。故一个线速的千兆以太网端口在转发64byte包时的包转发率为
1.488095Mpps=1000Mbit/s/672bit。快速以太网的线速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一，为0.1488095Mpps=100Mbit/s/672bit。
对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率为14.88Mpps；
对于千兆以太网，一个线速端口的包转发率为1.488Mpps；
对于快速以太网，一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps；
对于OC－12的POS端口，一个线速端口的包转发率为1.17Mpps；
对于OC－48的POS端口，一个线速端口的包转发率为468MppS。
3.典型的网络设计会采用过载(Oversubscription)设计模式
过载设计的规则：
接入层到汇聚层--过载率：10:1到20:1
汇聚层到核心层--过载率：2:1到4:1
服务器群--过载率：1:1到4:1
例子：假设三级网络结构
接入层：10000台PC，每台PC使用1000M接入，采用10G上联汇聚层，20:1的过载率；
汇聚到核心层：10GE上联，4:1的过载率；双核心架构，核心交换机之间使用双10G 捆绑链路相连提供冗余。
最终核心层的网络流量最高为：10000*1000M*2*1/(4*20)+10G*2*2=290Gbps,也就是说最大需要的背板带宽为290Gbps,包转发能力为：290G*1.488Mpps=431.52Mpps;
汇聚层的网络流量为：10G*(4+2)*2=120Gbps,即最大需要背板带宽为120Gbps，包转发率为：120G*1.488Mpps=178.56Gpps；
接入层选择48口的交换机，交换容量为：(48*1000M+1*10000M)*2=116Gbps,即最大需求背板带宽为116Gbps，包转发率为：116*1.488Mpps=172.6Mpps。按照20:1的过载率，可以知道汇聚层交换机的每个10G端口下联5台堆叠的交换机(200/48=5)，10000台PC/200台PC=50个汇聚层交换机端口，则需要5*50=250台接入层交换机；按照汇聚到核心4:1的过载率，需要汇聚层交换机数为：50/4=13台。
二、路由器选型：
WAN的带宽及对应的广域网流量类型将决定所采用路由器的基本规格。
一般数据包大小：
语音平均为280字节=280*8=2240bit,IMIX平均为354字节=354*8=2832bit，Internet平均数据包大小为576字节=576*8=4608bit；
假设10M Internet带宽和100M广域网带宽，以最小数据包672bit来计算，则需要的包转性能为110Mbps/672bit=163.7kpps，也就是说只有包转发率比163.7kpps大的路由器就可以满足需求。
接口类型的选择由广域网连接的类型决定。
1、集线器(HUB) 集线器就是将网线集中到一起的机器，也就是多台主机和设备的连接器。集线器的主要功能是对接收到的信号进行同步整形放大，以扩大网络的传输距离，是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。集线器在OSI/RM中的物理层。集线器的基本功能是信息分发，它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号重新生成，一些集线器整理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。 集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能（将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送）。由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“HUB”。 集线器的工作原理很简单，比如有一个具备8个端口的集线器，共连接了8台电脑。集线器处于网络的“中心”，通过集线器对信号进行转发，8台电脑之间可以互连互通。具体通信过程是这样的：假如计算机1要将一条信息发送给计算机8，当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时，集线器并不会直接将信息送给计算机8，它会将信息进行“广播”——将信息同时发送给8个端口，当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时，会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。由于该信息是计算机1发给计算机8的，因此最终计算机8会接收该信息，而其它7台电脑看完信息后，会因为信息不是自己的而不接收该信息。 2、交换机(Switch) 交换机是集线器的升级换代产品，外形上和集线器没什么分别，是一种在通信系统中自动完成信息交换功能的设备，用途和HUB一样也是连接组网之用，但是它具有比集线器更强大的功能。 交换机也叫交换式集线器，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用，由于交换机根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，避免了和其他端口发生碰撞。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。 在计算机网络系统中，交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。集线器是采用共享工作模式的代表，如果把集线器比作一个邮递员，那么这个邮递员是个不认识字的“傻瓜”——要他去送信，他不知道直接根据信件上的地址将信件送给收信人，只会拿着信分发给所有的人，然后让接收的人根据地址信息来判断是不是自己的!而交换机则是一个“聪明”的邮递员——交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，当控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC （网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。目的MAC若不存在，交换机才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。 可见，交换机在收到某个网卡发过来的“信件”时，会根据上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民户口簿”快速将信件送到收信人的手中。万一收信人的地址不在“户口簿”上，交换机才会像集线器一样将信分发给所有的人，然后从中找到收信人。而找到收信人之后，交换机会立刻将这个人的信息登记到“户口簿”上，这样以后再为该客户服务时，就可以迅速将信件送达了。
路由器技术实验报告 ------------安徽工业大学计算机与科学技术学院
《路由器技术》实验指导书 一．实验总学时（课外学时/课学时）：22 开实验个数：7 二．适用专业：计算机专业 三．考核方式及办法：在规定实验时间完成实验要求,依据实验过程、实验结果和实验报告综合考核。四．配套的实验教材或指导书：自编实验指导书 五. 实验项目： 实验一：Packet Tracer软件使用交换机的配置与管理 （容一）：认识Packet Tracer软件 Packet Tracher介绍 Packet Tracer 是Cisco 公司针对CCNA认证开发的一个用来设计、配置和故障排除网络的模拟软件。Packer Tracer 模拟器软件比Boson 功能强大，比Dynamips 操作简单，非常适合网络设备初学者使用。学习任务： 1、安装Packer Tracer； 2、利用一台型号为2960 的交换机将2pc机互连组建一个小型局域网； 3、分别设置pc机的ip 地址； 4、验证pc 机间可以互通。 实验设备： Switch_2960 1 台；PC 2 台；直连线 配置信息： PC1 IP：192.168.1.2 Submask：255.255.255.0 Gateway：192.168.1.1 PC2 IP：192.168.1.3 Submask：255.255.255.0 Gateway：192.168.1.1
（容二）：交换机的基本配置与管理 1.实验目标： 掌握交换机基本信息的配置管理。 2.实验背景： 某公司新进一批交换机，在投入网络以后要进行初始配置与管理，你作为网络管理员，对交换机进行基本的配置与管理。 3.技术原理： 交换机的管理方式基本分为两种：带管理和带外管理。 1.通过交换机的Console 端口管理交换机属于带外管理；这种管理方式不占用交换机的网络端口，第一次配置交换机必须利用Console端口进行配置。 2.通过Telnet、拨号等方式属于带管理。 交换机的命令行操作模式主要包括： ●用户模式Switch> ●特权模式Switch# ●全局配置模式Switch(config)# ●端口模式Switch(config-if)# 4.实验步骤： ●新建Packet Tracer 拓扑图 ●了解交换机命令行 ●进入特权模式(en) ●进入全局配置模式(conf t) ●进入交换机端口视图模式(int f0/1) ●返回到上级模式(exit) ●从全局以下模式返回到特权模式(end) ●帮助信息(如? 、co?、copy?) ● ●命令简写(如conf t) ●命令自动补全(Tab) ●快捷键(ctrl+c 中断测试,ctrl+z 退回到特权视图)
实验一交换机和路由器的基本配置 交换机的基本配置 【实验名称】 交换机的基本配置。 【实验目的】 掌握交换机命令行各种操作模式的区别，能够使用各种帮助信息，以及用命令进行基本的配置。 【背景描述】 你是某公司新进的网管，公司要求你熟悉网络产品，公司采用全系列锐捷网络产品，首先要求你登录交换机，了解、掌握交换机的命令行操作技巧，以及如何使用一些基本命令进行配置。 【需求分析】 需要在交换机上熟悉各种不同的配置模式以及如何在配置模式间切换，使用命令进行基本的配置，并熟悉命令行界面的操作技巧。 【实验拓扑】 图1-1 实验拓扑图 【实验设备】 三层交换机1台 【预备知识】 交换机的命令行界面和基本操作 【实验原理】 交换机的管理方式基本分为两种：带内管理和带外管理。通过交换机的Console口管理交换机属于带外管理，不占用交换机的网络接口，其特点是需要使用配置线缆，近距离配置。第一次配置交换机时必须利用Console端口进行配置。 交换机的命令行操作模式，主要包括：用户模式、特权模式、全局配置模式、端口模式等几种。 ???用户模式进入交换机后得到的第一个操作模式，该模式下可以简单查看交换机的软、硬件版本信息，并进行简单的测试。用户模式提示符为switch> ???特权模式由用户模式进入的下一级模式，该模式下可以对交换机的配置文件进行管理，查看交换机的配置信息，进行网络的测试和调试等。特权模式提示符为switch# ???全局配置模式属于特权模式的下一级模式，该模式下可以配置交换机的全局性参数（如主机名、登录信息等）。在该模式下可以进入下一级的配置模式，对交换机具体的功能进行配置。全局模式提示符为switch(config)# ???端口模式属于全局模式的下一级模式，该模式下可以对交换机的端口进行参数配置。端口模式提示符为switch(config-if)# 交换机的基本操作命令包括：
路由器、交换机、MODEM、HUB的作用和不同之处，下面以大家参考： 集线器--集线器也叫Hub，工作在物理层（最底层），没有相匹配的软件系统，是纯硬件设备。集线器主要用来连接计算机等网络终端。集线器为共享式带宽，连接在集线器上的任何一个设备发送数据时，其他所有设备必须等待，此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其他设备使用带宽。正因此，集线器连接了一个冲突域的网络。所有设备相互交替使用，就好象大家一起过一根独木桥一样。集线器不能判断数据包的目的地和类型，所以如果是广播数据包也依然转发，而且所有设备发出数据以广播方式发送到每个接口，这样集线器也连接了一个广播域的网络。 交换机--交换机Switch，工作在数据链路层（第二层），稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设备。交换机比集线器更加先进，允许连接在交换机上的设备并行通讯，好比高速公路上的汽车并行行使一般，设备间通讯不会再发生冲突，因此交换机打破了冲突域，交换机每个接口是一个冲突域，不会与其他接口发生通讯冲突。并且有系统的交换机可以记录MAC地址表，发送的数据不会再以广播方式发送到每个接口，而是直接到达目的接口，节省了接口带宽。但是交换机和集线器一样不能判断广播数据包，会把广播发送到全部接口，所以交换机和集线器一样连接了一个广播域网络。高端一点的交换机不仅可以记录MAC地址表，还可以划分VLAN （虚拟局域网）来隔离广播，但是VLAN间也同样不能通讯。要使VLAN间能够通讯，必须有三层设备介入。
路由器--路由器Router，工作在网络层（第三层），所有的路由器都有自己的操作系统来维持，并且需要人员调试，否则不能工作。路由器没有那么多接口，主要用来进行网络与网络的连接。简单的说路由器把数据从一个网络发送到另一个网络，这个过程就叫路由。路由器不仅能像交换机一样隔离冲突域，而且还能检测广播数据包，并丢弃广播包来隔离广播域，有效的扩大了网络的规模。在路由器中记录着路由表，路由器以此来转发数据，以实现网络间的通讯。路由器的介入可以使交换机划分的VLAN实现互相通讯。 集线器：纯硬件、用于连接网络终端、不能打破冲突域和广播域。 交换机：拥有软件系统、用于连接网络终端、能够打破冲突域，但是不能分割广播域。 路由器：拥有软件系统、用于连接网络、可以打破冲突域也可以分割广播域，是连接大型网络的比备设备 MODEM其实是取MOdulatorDEModulator两个英文的缩写合并而成，译成中文就是"调制解调器"。MODEM的主要功能就是将数据在数字信号和模拟信号之间转换，以实现在电话线上的传输。现在的MODEM基本上都带有传真和语音功能，所以通常叫做Fax/Voice/Modem。在日常生活使用的电话线路中，所有信息都是以连续性的模拟信号，也就是音频信号来表示和传送，而对电脑来说，只认识0和1两个数字，所有信息都是以不连续的数字信号来表示和传送，这下MODEM就派上用场了！电脑先把数据交给MODEM，MODEM把数字信号转为音频模拟信号，送进电话线里这个过程叫"调制"；在接收一方MODEM 收到音频模拟信号，将其还原为数字信息交给电脑处理，这个过程叫"解调"。MODEM的作用打个比方，就好比是网络这座桥梁两端的桥头堡。至于电脑与
一、交换机选型： 1.背板带宽是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。 交换机机箱内部背后设置的大量的铜线，而背板带宽指的是这些铜线提供的带宽，与背板带宽有关的，是背板铜线部署的多少；交换容量是实际业务板卡与交换引擎之间的连接带宽，真正标志了交换机总的数据交换能力，与交换容量有关的，是业务插槽与管理引擎上的交换芯片，交换容量是决定交换机性能转发的主要因素。 所有单端口容量*端口数量之和的2倍<背板带宽，才可以实现全双工无阻塞交换。 比如cisco公司的Catalyst2950G-48,它有48个100Mbit/s端口和2个1000Mbit/s端口，它的背板带宽应该不小于13.6Gbit/s，才能满足线速交换的要求。 计算如下：(2*1000+48*100)*2(Mbit/s)=13.6(Gbit/s) 2.满配置吞吐量(Mpps)=满配置GE端口数×1.488Mpps,其中1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。例如:1台最多能够提供64个千兆端口的交换机，其满配置吞吐量应达到64×1.488Mpps = 95.2Mpps，才能够确保在任何端口均线速工作时，提供无阻塞的包交换。假如一台交换机最多能够提供176个千兆端口，而宣称的吞吐量为不到261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8)，那么用户有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。 1.488的由来：包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte的数据包（最小包）的个数作为计算基准的。 计算方法如下：一个数据包的实际长度为(64＋8＋12)byte=(512+64+96)bit=672bit,说明：当以太网帧为64byte时，需考虑8byte的帧头和12byte的帧间隙的固定开销。故一个线速的千兆以太网端口在转发64byte包时的包转发率为1.488095Mpps=1000Mbit/s/672bit。快速以太网的线速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一，为0.1488095Mpps=100Mbit/s/672bit。 对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率为14.88Mpps； 对于千兆以太网，一个线速端口的包转发率为1.488Mpps； 对于快速以太网，一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps； 对于OC－12的POS端口，一个线速端口的包转发率为1.17Mpps； 对于OC－48的POS端口，一个线速端口的包转发率为468MppS。 3.典型的网络设计会采用过载(Oversubscription)设计模式 过载设计的规则： 接入层到汇聚层--过载率：10:1到20:1 汇聚层到核心层--过载率：2:1到4:1 服务器群--过载率：1:1到4:1 例子：假设三级网络结构 接入层：10000台PC，每台PC使用1000M接入，采用10G上联汇聚层，20:1的过载率； 汇聚到核心层：10GE上联，4:1的过载率；双核心架构，核心交换机之间使用双10G 捆绑链路相连提供冗余。 最终核心层的网络流量最高为：10000*1000M*2*1/(4*20)+10G*2*2=290Gbps,也就是说最大需要的背板带宽为290Gbps,包转发能力为：290G*1.488Mpps=431.52Mpps; 汇聚层的网络流量为：10G*(4+2)*2=120Gbps,即最大需要背板带宽为120Gbps，包转发率为：120G*1.488Mpps=178.56Gpps； 接入层选择48口的交换机，交换容量为：(48*1000M+1*10000M)*2=116Gbps,即最大需求背板带宽为116Gbps，包转发率为：116*1.488Mpps=172.6Mpps。按照20:1的过载
深入了解路由器与交换机的功能和区别（1） 2009-06-08 12:30中国IT实验室安琪 关键字：交换机路由器 最近看到很多人在询问交换机、路由器是什么，功能如何，有何区别，笔者就这些问题简单的做些解答。 首先说交换机(又名交换式集线器)作用可以简单的理解为将一些机器连接 起来组成一个局域网。而路由器与交换机有明显区别，它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径，可以说一般情况下个人用户需求不大。路由器是产生于交换机之后，就像交换机产生于集线器之后，所以路由器与交换机也有一定联系，并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。 目前个人比较多宽带接入方式就是ADSL，因此笔者就ADSL的接入来简单的说明一下。现在购买的ADSL猫大多具有路由功能(很多的时候厂家在出厂时将路由功能屏蔽了，因为电信安装时大多是不启用路由功能的，启用DHCP。打开ADSL的路由功能)，如果个人上网或少数几台通过ADSL本身就可以了，如果电脑比较多你只需要再购买一个或多个集线器或者交换机。 考虑到如今集线器与交换机的价格相差十分小，不是特殊的原因，请购买一个交换机。不必去追求高价，因为如今产品同质化十分严重，我最便宜的交换机现在没有任何问题。给你一个参考报价，建议你购买一个8口的，以满足扩充需求，一般的价格100元左右。接上交换机，所有电脑再接到交换机上就行了。余下所要做的事情就只有把各个机器的网线插入交换机的接口，将猫的网线插入uplink接口。然后设置路由功能，DHCP等，就可以共享上网了。 看完以上的解说读者应该对交换机、路由器有了一些了解，目前的使用主要还是以交换机、路由器的组合使用为主，具体的组合方式可根据具体的网络情况和需求来确定。 交换机与路由器的区别
路由与交换实训报告 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
苏州市职业大学 实习（实训）报告名称交换与路由技术 2011年12月29日至2011年12月30日共1周院系计算机工程系 班级 10网络安全（CIW） 姓名胡帅帅 系主任李金祥 教研室主任谭方勇 指导教师方立刚、高小惠苏州市职业大学实习（实训）任务书名称：路由与交换 起讫时间：2011年12月29日~2011年12月30日院系：计算机工程系 班级： 10网络安全
指导教师：方立刚、高小惠系主任：李金祥
实验要求： 1、根据拓朴图分别在S2126和S3550创建相应VLAN ，并在S2126上将F0/10-15加入VLAN2，将F0/16-20加入VLAN4，在S3550上将F0/10-12加入VLAN3 2、在两台交换机之间配置实现冗余链路，解决环路问题 3、S3550通过SVI 方式和RA 互连 4、S3550配置实现VLAN 间互连 5、RA 和RB 之间采用PPP 链路，采用PAP 方式进行验证提高链路的安全性。 6、在全网运应RIPV2实现全网互连。 7、通过访问列表控制所有人可以正常访问服务器，只有VLAN4不可以访问FTP 服务。 8、通过相关命令显示相关配置结果，并进行验证 三、实习（实训）方式 ■ 集中 □ 分散 □ 校内 □ 校外 F0 S0 S0 F0 A B F0/5 VLAN1 F0/5 VLAN2 VLAN4 S2126 S3550 RA: 30 F 30 F S3550 : VLAN3＝ FTPserver VLAN3 F0/6 F0/6
三层交换机与路由器的配置实例（图解） 目的：学会使用三层交换与路由器让处于不同网段的网络相互通信 实验步骤：一：二层交换机的配置： 在三个二层交换机上分别划出两VLAN，并将二层交换机上与三层交换或路由器上的接线设置为trunk接口 二：三层交换机的配置： 1：首先在三层交换上划出两个VLAN，并进入VLAN为其配置IP，此IP将作为与他相连PC的网关。 2：将与二层交换机相连的线同样设置为trunk接线，并将三层交换与路由器连接的线设置为路由接口（no switchsport） 3：将路由器和下面的交换机进行单臂路由的配置 实验最终结果：拓扑图下各个PC均能相互通信
交换机的配置命令： SW 0: Switch> Switch>en Switch#conf Configuring from terminal, memory, or network [terminal]? Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Switch(config)#vlan 2 Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#int f0/2 Switch(config-if)#switchport access vlan 2 Switch(config-if)#no shut Switch(config-if)#int f0/3 Switch(config-if)#switchport mode trunk %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to down %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to up Switch(config-if)#exit Switch(config)# SW 1: Switch>en Switch#conf Configuring from terminal, memory, or network [terminal]? Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Switch(config)#int f0/2 Switch(config-if)#switchport access vlan 2 % Access VLAN does not exist. Creating vlan 2 Switch(config-if)#no shut Switch(config-if)#exit Switch(config)#int f0/3 Switch(config-if)#switchport mode trunk %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to down %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/3, changed state to up Switch(config-if)# SW 2: Switch>en Switch#conf Configuring from terminal, memory, or network [terminal]?
路由器（Router）、集线器（Hub）交换机（Switch）的各自特点与区别 1.路由器（Router）是一种负责寻径的网络设备，它在互连网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。对用户提供最佳的通信路径，路由器利用路由表为数据传输选择路径，路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可选择另一条路径，以保证信息的正常传输。路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。 路由器使用寻径协议来获得网络信息，采用基于“寻径矩阵”的寻径算法和准则来选择最优路径。按照OSI参考模型，路由器是一个网络层系统。路由器分为单协议路由器和多协议路由器。 Internet由各种各样的网络构成，路由器是其中非常重要的组成部分，整个Internet上的路由器不计其数。Intranet要并入Internet，兼作Internet服务，路由器是必不可少的组件，并且路由器的配置也比较复杂。 （一）路由器的寻址和路由选择 在互连网上交换信息的一个基本要求是每个站都具有可达的唯一地址。像邮政编址类似，互连网地址也由几部分组成。在互连网上，通常要求使用网络地址、主机地址和计算机上运行的应用。 规定了地址之后，接下来便是如何选择路径到达报文的终点。路由选择涉及规定路由选择参数以及如何获得这些参数。 在互连网中使用的地址是32位的IP地址，该地址由网络号和主机号组成。IP地址分为下述3类：A类地址使用7位来标识网络，24位用来规定网络上的主机； B类地址使用14位来标识网络，16位用来标识主机； C类地址使用21位来标识网络，8位用来标识主机。 路由器在选择路径时常用的算法有两种：一是距离向量；二是链路状态。前一种由路由选择信息协议（RIP）使用，后一种由开放式最短路径优先协议（OSPF）使用。 现举例来说明路由器如何工作。假设由一个路由器连接了三个子网，子网地址（掩码）分别为1000、2000 和 3000，相互通信的两个站的地址分别是1400和2034。 假定编址为1400的站向2034发送报文。信源站首先将其网络地址掩码（1000）与终点网络地址掩码进行比较，因为两者不同，源站认识到报文接收者不在同一LAN上，不能直接发送到接收者。于是该源站便从其路由选择表中把它所连接的路由器1的地址和该报文置于一个信封内，并将信封发给路由器1。 路由器1收到报文，丢掉信封，观察报文的终点地址，将其与它具有的3个网络地址掩码（1000，2 000 和 3000）比较。由于与2000相同，路由器便将报文直接发送给接收者。当然，这个例子是互连网络中最简单的一种，但基本原理是一样的。 （二）路由器与网桥的差别
以太网交换机和路由器的区别 （1）工作层次不同 最初的的交换机是工作在OSI／RM开放体系结构的数据链路层，也就是第二层，而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层（数据链路层），所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层（网络层），可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。 （2）数据转发所依据的对象不同 交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID 号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。 （3）传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播域 由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播，在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。 （4）路由器提供了防火墙的服务 路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。 交换机一般用于LAN-WAN的连接，交换机归于网桥，是数据链路层的设备，有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接，可以解决异性网络之间转发分组，作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组，然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络，并采用不同协议。相比较而言，路由器的功能较交换机要强大，但速度相对也慢，价格昂贵，第三层交换机既有交换机线速转发报文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以广泛应用。
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交换机和路由器配置过程总结 第一部分交换机配置 一、概述 一层、二层交换机工作在数据链路层，三层交换机工作在网络层，最常见的是以太网交换机。交换机一般具有用户模式、配置模式、特权模式、全局配置模式等模式。 二、基本配置命令(CISCO) Switch >enable 进入特权模式 Switch #config terminal 进入全局配置模式 Switch (config)#hostname 设置交换机的主机名 Switch(config)#enable password 进入特权模式的密码（明文形式保存） Switch(config)#enable secret 加密密码（加密形式保存）（优先） Switch(config)#ip default-gateway 配置交换机网关 Switch(config)#show mac-address-table 查看MAC地址 Switch(config)logging synchronous 阻止控制台信息覆盖命令行上的输入 Switch(config)no ip domain-lookup 关闭DNS查找功能 Switch(config)exec-timeout 0 0 阻止会话退出 使用Telnet远程式管理 Switch (config)#line vty 0 4 进入虚拟终端 Switch (config-line)# password 设置登录口令 Switch (config-line)# login 要求口令验证 控制台口令 switch(config)#line console 0 进入控制台口 switch(config-line)# password xx switch(config-line)# 设置登录口令login 允许登录 恢复出厂配置 Switch(config)#erase startup-config Switch(config)delete vlan.dat Vlan基本配置 Switch#vlan database 进去vlan配置模式 Switch(vlan)#vlan 号码name 名称创建vlan及vlan名 Switch(vlan)#vlan号码mtu数值修改MTU大小 Switch(vlan)#exit 更新vlan数据并推出 Switch#show vlan 查看\验证 Switch#copy running-config startup-config 保存配置 VLAN 中添加删除端口 Switch#config terminal 进入全局配置 Switch(config)#interface fastethernet0/1 进入要分配的端口 Switch(config-if)#Switchport mode access 定义二层端口 Switch(config-if)#Switchport acces vlan 号把端口分给一个vlan Switch(config-if)#switchport mode trunk 设置为干线 Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q 设置vlan 中继协议
H3C交换机与路由器的基本配置 交换机的基本配置： 传统的基于集线器的局域网中所有的站点都处于同一个“冲突域”中，这里的“冲突域”是.指CSMA/CD算法中每个站点所监听的网络范围。处于同一个冲突域中的站点在任意时刻只能有一个站点占用信道，这意味着传统以太网的带宽被各个站点在统计意义上均分的，这决定了传统形式的以太网不具有可伸缩性。局域网交换机可以让通信的双方拥有一条不受干扰的信道，当一个站点想发送一802.3帧是，他就向交换机发送一标准帧，交换机通过检查帧头的目的地址并将此帧通过高速背板总线从连接目的站点的端口发出。高速背板总线的设计可以保证同时通信的若干站点互不影响。 对交换机的配置有多中方法：通过Console口，通过telnet等。 用Console口对交换机进行配置是最常用的方法，也是对没有经过任何配置的交换机进行配置单唯一途径，配置过程如下： 1．用Console电缆把交换机和PC机进行连接，RJ—45的一端插在交换机的Console 口，另一端与计算机的串口相连。 交换机 Console线缆 PC 图1：通过Console口配置交换机 2．在PC机上打开超级终端应用程序建立与交换机的连接，在PC上点击开始，以此选择程序，附件，通讯，单击“超级终端”，弹出“连接描述”对话框，在名称框输入名称并在图标框选择一个图标（名称和图标可以自由设置，不会影响对交换机的配置），然后点击确定，弹出COM1属性对话框，设置波特率为：9600 数据位为：8 奇偶效验为：无停止位为：1 流量控制为：无，点击“确定”，进入配置编辑窗口。 图2：COM1口属性配置 3．在编辑窗口对交换机进行配置
三层交换机不能完全取代路由的作用 三层交换机并不等于路由器，也不可能完全取代路由器。 近年来随着Internet/Intranet的迅猛发展和B/S计算模式的广泛应用，跨地域、跨网络的业务急剧增长，业界和用户深感传统的路由器在网络中的瓶颈效应。而三层交换机既可操作在网络协议的第三层，起到路由决定的作用，又具有几乎达到第二层交换的速度，且价格相对较低。 一时间，三层交换机将取代路由器成为网络界最流行的话题。但事实果真如此吗？ 传统的路由器在网络中有路由转发、防火墙、隔离广播等作用，而在一个划分了VLAN以后的网络中，逻辑上划分的不同网段之间通信仍然要通过路由器转发。 由于在局域网上，不同VLAN之间的通信数据量很大，这样，如果路由器要对每一个数据包都路由一次，随着网络上数据量的不断增大，它将成为瓶颈。而第三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。 在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。 路由器的转发采用最长匹配的方式，实现复杂，通常使用软件来实现。而三层交换机的路由查找是针对流的，它利用CACHE技术，很容易采用ASIC实现，因此，可以大大节约成本，并实现快速转发。 但从技术上讲，路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的引接执行数据包交换，而三层交换机通过硬件执行数据包交换。因此与三层交换机相比，路由器功能更为强大，像NAT、VPN等功能仍无法被完全替代。 处于同一个局域网中的各子网的互联，可以用三层交换机来代替路由器，但局域网必须与公网互联以实现跨地域的网络，这时路由器就不可缺少。一个完全构建在交换机上的网络会出现诸如碰撞、堵塞以及通信混乱等问题。使用路由器将网络划分为多个子网，通过路由所具备的功能来有效进行安全控制策略，则可以避这些问题。 三层交换机现在还不能提供完整的路由选择协议，而路由器则具备同时处理多个协议的能力。当连接不同协议的网络，像以太网和令牌环的组合网络，依靠三层交换机是不可能完成网间数据传输的。除此之外，路由器还具有第四层网络管理能力，这也是三层交换机所不具备的。 所以，三层交换机并不等于路由器，也不可能完全取代路由器。
Show in terface fastethernet0/1 查看端口f0/1的配置结果交换机配置 1 . 交换机的基本配置 En able 进入特权模式 Config termi nal 进入配置模式 En able password cisco 设置enable password 为cisco En able secret cisco1 设置enable secret 为cisco1 Host name host1 设置主机名为host1 End 回到特权模式 Ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 设置交换机的ip地址 Ip default-gateway 192.168.1.254 设置默认网关 Ip doma in-n ame 设置域名 Ip n ame-server 200.0.0.1 设置域名服务器 In terface f0/1 进入接口fO/1的配置模式 Speed 100 设置该端口速率为100Mb/s Duplex full 设置该端口为全双工 Descripti on to-pc1 设置该端口描述为to-pc1 Show in terface fastether netO/1 status 查看端口f0/1的状态 Mac-address-table agin g-time 100 设置超时时间为100s Mac-address-table perma nent 0000.0c01.bbcc f0/3 加入永久地址 Mac-address-table restricted static 0000.0c02.bbcc f0/6 f0/7 加入静态地址 Clear mac-address-table restricted static 清除限制地址 2. VLAN 配置
路由器与交换机的工作原理 计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起，它们之间并不能进行通信，那么这种“互连”并没有什么实际意义。因此通常在谈到“互连”时，就已经暗示这些相互连接的计算机是可以进行通信的，也就是说，从功能上和逻辑上看，这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络，或称为互联网络，也可简称为互联网、互连网。 将网络互相连接起来要使用一些中间设备（或中间系统），ISO的术语称之为中继（relay）系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下五种中继系统： 1.物理层（即常说的第一层、层L1）中继系统，即转发器（repeater）。 2.数据链路层（即第二层，层L2），即网桥或桥接器（bridge）。 3.网络层（第三层，层L3）中继系统，即路由器（router）。 4.网桥和路由器的混合物桥路器（brouter）兼有网桥和路由器的功能。 5.在网络层以上的中继系统，即网关（gateway）. 当中继系统是转发器时，一般不称之为网络互联，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。高层网关由于比较复杂，目前使用得较少。因此一般讨论网络互连时都是指用交换机和路由器进行互联的网络。本文主要阐述交换机和路由器及其区别。 2 交换机和路由器 “交换”是今天网络里出现频率最高的一个词，从桥接到路由到ATM直至电话系统，无论何种场合都可将其套用，搞不清到底什么才是真正的交换。其实交换一词最早出现于电话系统，特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换，完成该工作的设备就是电话交换机。所以从本意上来讲，交换只是一种技术概念，即完成信号由设备入口到出口的转发。因此，只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。由此可见，“交换”是一个涵义广泛的词语，当它被用来描述数据网络第二层的设备时，实际指的是一个桥接设备；而当它被用来描述数据网络第三层的设备时，又指的是一个路由设备。 我们经常说到的以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备，它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。
路由交换技术课程设计2014 — 2015学年第 2 学期 单位信息科学与工程系 专业网络工程 姓名王焕玲 同组成员张盼盼、熊郑俊、于玉凤、周如月、陶志宗 指导教师高焕超 目录 一、课程设计内容 (1) 1、需求分析 (1) 2、同组人员所分任务 (1) 二、设备选型 (1) 1、交换机的选型 (1) 2、路由器的选型 (2) 三、网络详细设计 (2) 1、拓扑设计 (2) 2、设备接口及子网IP地址规划 (2) 3、路由设计 (3) 四、设备配置 (3) 1、交换机配置 (3) 2、路由器配置 (6)
五、设计心得 (8)
一、课程设计内容 1、需求描述 (1)对网络设备设置使能密码并加密，设置虚拟终端线密码，并能远程telnet登录，实现可以远程管理设备。 (2)实现合理的内网地址规划，对交换机进行VLAN的划分与配置。 (3)网络采用双核心，使用三层交换技术和STP实现网络的高速转发、负载均衡和高可靠性，完成三层交换机相关配置，实现VLAN之间互访并能访问外网。 (4)路由部分配置RIP协议； (5) 出口路由器使用NAT技术接入外网，外网链路封装使用HDLC，通过地址转换，公有IP地址可以使用的有：202.202.2.1~202.202.2.5，202.202.3.1~201.202.3.3 。 2、同组人员所分任务 二、设备选型 1、交换机的选型
2、路由器的选型 三、网络详细设计 1、拓扑设计 2、设备接口及子网IP地址规划 （1）二层设备的接口配置：二层交换机与主机相连的接口配置为Access 工作模式，二层交换机与三层交换机相连的接口配置为Trunk工作模式，并将接口划分八个不同的Vlan 。 （2）三层设备的接口配置：三层交换家与二层交换机相连的接口配置为Trunk工作模式并配置虚拟接口SVI，以实现三层转发；三层交换家与三层交换机和路由器相连的接口配置三层路由口。 （3）子网IP划分情况是：接入层八个vlan 的网络地址为192.168.2.0到192.168.9.0，主机IP 地址为192.168.2.1到192.168.9.1；核心层划分五个网络地址为192.168.10.0 到192.168.14.0；外网段划分的公有IP为202.202.2.1到202.202.2.5和202.202.3.1到202.202.3.3。 （4）管理IP划分：在四个二层交换机上分别设置vlan 2，vlan 4，vlan 6，vlan 8 的管理IP为192.168.2.5 , 192.168.4.5 , 192.168.6.5 , 192.168.8.5，以实现网管SERVER对网络设备的远程管理。 （5）外网IP划分：路由器与路由器之间采用202.202.2.0网段，公网Internet服务器主机采用202.202.3.0网段。 3、路由设计 此小型局域网络分为内网和外网两部分组成，内部网络主要设置了接入层和核心层两个层次其中接入层共有八个vlan 2,3,4,5,6,7,8,9 相当于连接八个
实验三（1）交换机及配置方法1 实验目的 1. 认识交换机产品； 2. 了解交换机的不同工作模式及其相应的配置命令； 3. 掌握交换机不同模式之间的转换方法； 4. 了解交换机的基本配置项目和设置方法； 5. 掌握使用命令查看交换机当前配置的方法； 6. 掌握交换机的本地配置方法。 2 实验内容 1. 阅读交换机产品的技术资料，观察交换机的外观结构，认识交换机的产品外形、产品 名称、产品型号、接口布局、接口类型、接口名称、接口标准、内存大小等； 2. 搭建交换机配置控制台； 3. 通过控制台观察交换机的工作状态； 4. 交换机基本命令的使用（模式转换命令、特权模式下的配置命令等）。 3 基础概念或实验原理 1. 交换机 交换机是一种基于MAC（网卡的硬件地址）识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。
SWITCH是交换机，它的前身是网桥。交换机是使用硬件来完成以往网桥使用软件来完成过滤、学习和转发过程的任务。SWITCH速度比HUB快，这是由于HUB不知道目标地址在何处，发送数据到所有的端口。而SWITCH中有一张路由表，如果知道目标地址在何处，就把数据发送到指定地点，如果它不知道就发送到所有的端口。这样过滤可以帮助降低整个网络的数据传输量，提高效率。但然交换机的功能还不止如此，它可以把网络拆解成网络分支、分割网络数据流，隔离分支中发生的故障，这样就可以减少每个网络分支的数据信息流量而使每个网络更有效，提高整个网络效率。 2. 认识交换机物理结构 1）S2126G产品外观图（产品尺寸：（W×H×L）440mm×44mm×240mm） 2．前面板端口说明