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交换机的互连技术单独⼀台交换机的端⼝数量是有限的，不⾜以满⾜⽹络终端设备接⼊⽹络的需求。
为此我们需要使⽤多台交换机来提供终端接⼊功能，并将多台交换机互连，形成⼀个局域⽹。
交换机的互连主要有级联(Uplink)和堆叠(Stack)两种⽅式交换机的级联交换机级联是⽬前主流的连接技术，⽹络互联三层模型中的核⼼层交换机、汇聚层交换机、接⼊层交换机之间⼀般都采⽤级联⽅式交换机的级联可以分为以下三种:普通端⼝级联两个RJ45接⼝级联:采⽤交叉双绞线:Uplink端⼝级联使⽤RJ45接⼝和Uplink接⼝进⾏级联:使⽤直通双绞线注意⚠ :使⽤两个Uplink接⼝进⾏级联时，应该采⽤交叉双绞线光纤端⼝级联光纤端⼝级联时:光纤束应该交叉级联的优点采⽤交换机级联⽅式有利于组件结构化⽹络，有利于综合布线，易于理解，易于安装，可以⽅便地实现⼤量端⼝的接⼊。
通过统⼀的⽹管平台，可以实现对全⽹设备的统⼀管理。
级联的缺点当交换机级联层数较多时，层次之间存在较⼤的收敛⽐，将出现较⼤的延时。
解决办法是:提⾼交换机的性能或者减少级联的层次超过⼀定数量的交换机进⾏级联，最终会因此⽹络⼴播风暴，导致⽹络性能严重下降，甚⾄瘫痪。
因此交换机不应该⽆限制级联交换机的堆叠交换机的堆叠就是采⽤交换机专⽤的堆叠线缆通过堆叠模块把两台或多台交换机连接起来。
交换机堆叠技术的思想就是将⼀个交换机作为⼀个模块嵌⼊到另外⼀台交换机注意⚠ :光纤接⼝没有堆叠能⼒，只能被⽤于级联堆叠的连接交换机的堆叠模块有两个端⼝:⼀个是进⼝(IN或UP向上线)，另⼀个是出⼝(OUT或DOWN向下线)。
⽤⼚商提供的⼀条专⽤连接线缆(称为"堆叠线缆")从⼀台交换机的堆叠模块的OUT端⼝直接连接到另⼀台交换机的堆叠模块中的IN端⼝注意⚠ :使⽤堆叠之后，就不能再使⽤级联，否则会产⽣环路，导致⽹络风暴堆叠的优点通过堆叠可以扩展端⼝密度堆叠的端⼝数是有堆叠所有成员设备的端⼝相加得到，所有的端⼝可以当做⼀个设备的端⼝⽅便⽤户的管理操作。
网络连接的原理网络连接的原理是指通过物理链路或无线连接将计算机、设备或其他网络节点互连起来的过程和方法。
它是现代信息传输和交流的基础，使得世界范围内的计算机和设备能够互相通信和共享信息。
网络连接的实现主要依赖于以下几个关键技术和原理：1. 物理链路：网络连接的实现首先需要通过物理链路将不同的计算机或设备进行连接。
物理链路可以是有线的，比如常见的以太网线，也可以是无线的，比如无线局域网（Wi-Fi）或蜂窝网络（4G/5G）。
2. IP地址：每个参与网络连接的计算机或设备都需要分配一个唯一的IP地址，以便能够在网络中找到对应的节点。
IP地址分为IPv4和IPv6两种版本，其中IPv4采用32位地址，而IPv6采用128位地址，使得能够支持更多的设备和应用。
3. 协议：在网络连接中，不同设备之间的通信需要遵循特定的协议。
协议是一种规范或约定，定义了数据传输、验证、错误检测和纠正等方面的规则，以保证数据能够准确有序地传输。
常见的网络协议包括TCP/IP、HTTP、FTP等。
4. 路由与交换：网络连接中的路由和交换是实现数据传输的关键环节。
路由器是连接不同网络的设备，负责将数据包从源节点转发到目标节点，并根据IP地址进行路由选择。
交换机则用于局域网内部的数据传输，能够快速和准确地将数据包交换到目标设备。
5. 网络拓扑：网络连接的拓扑结构也会影响数据传输的性能和可靠性。
常见的网络拓扑结构包括星型、总线型、环型和网状型等。
不同的拓扑结构可以根据网络的规模、传输速率和设备分布等因素进行选择和优化。
通过以上技术和原理的应用，网络连接可以实现多种功能，包括互联网的全球通信、局域网内的共享资源、云计算和物联网等。
同时，随着网络连接的不断发展和创新，如5G技术和物联网的兴起，网络连接的速度、容量和覆盖范围也在不断提升，为实现更广泛的互联互通打下了坚实基础。
《网络互联技术与实践》（第2版）课程教学大纲一、课程简介：本课程为江苏省在线开放课程2018-2019年度立项建设课程,并于2023年认定为江苏省首批一流本科课程，2023年认定为第二批国家级一流本科课程。
本课程培养学生理论和实践相结合的能力，实践验证理论，理论促进实践。
主要内部包括：作为网络互连技术基础的网络互联设备、互联介质介绍。
作为网络互连技术基础的网络设备基本配置。
通过交换机路由器技术来讲解整个网络互连过程，其中交换机技术包括交换机广播隔离技术，交换机网络健壮性增强技术等；路由器技术包括路由技术，直连路由与静态路由技术，常见的动态路由协议；另外包括三层交换以及V1AN间通信等；连接互联网技术NAT技术以及访问控制列表AC1技术。
最后通过大型校园网组网技术来整个前面学过的知识。
所有实践项目均以思科网络设备为例，并通过思科虚拟仿真软件PaCketTraCer进行。
本课程适合高等院校计算机、网络工程、物联网工程专业高年级专科生或应用型本科生学习，同时适合社会在职人员再培训学习。
本课程具有以下特点：（1）激发学生爱国热情，揭示发达国家信息领域核心技术对我国的技术封锁，努力解决卡脖子问题（2）理论和实践相结合，理论验证实践，实践促进理论（3）每个实践项目都有详细的配置过程以及具有相关命令行的解释（4）以校园网组建这一大型网络互联项目为依托，贯穿整个课程（5）课程提供一定数量的课外实践题目，采用课内外结合的方式，提高学生的工程实践能力，使得学生能够满足当前网络工程相关行业的需求。
二、教学目标与要求通过本课程的学习，使学生能够对计算机网络组网，网络互联有一个系统的、全面的了解；掌握交换机路由器的基本配置，掌握交换机特性，以及V1AN技术,不同V1AN间通信，掌握直连路由，静态路由技术，默认路由，动态路由协议RIP,OSPF,EIGRP,同时掌握访问控制列表，以及网络地址转换技术，为学习其他课程以及从事计算机网络的研究、开发、管理和使用打下坚实的基础1、掌握网络互联技术基本概念，网络设备基本特征2、掌握交换机路由器基本配置，交换机V1AN技术，STP技术，VTP技术,链路聚合技术，路由器路由协议，AC1以及NAT技术等3、具备一定的分析和解决实际问题的能力；4、提高学生的实际动手能力三、适用专业（领域）及层次：适用于物联网工程、计算机科学与技术及相关专业的本科学生学习。
第三部分网络互连技术
一、网络互连概念
网络互连是指将分布在不同地理位置的网络、设备相互连接，以构成更大规模的Internet系统，实现Internet中的资源共享。
1、网络互连的必要性及目标
必要性：
●局域网发展的必然趋势；
●异构网的互连是客观存在的；
●各种类型的通信子网将长期共存；
●改善网络性能；
●提高网络的安全可靠性。
目标与要求：
●在网络之间至少提供一条物理上连接的链路
及对这条链路的控制规程；
●在不同网络的进程之间提供合适的路由，以便
交换数据；
●对用户使用Internet提供计费服务。
2、网络互连设备及其选择
(1)中继器
中继器(Repeater)又称重发器。
是在网络物理层实现的连接。
主要功能：对通过传输介质的电信号(比特流)由网络的一段传输到另一段，并进行补偿整形、放大及转发。
适用网络拓扑结构：总线型、星型、树型。
分类：
按接口数分：双口、多口(Hub)。
按其连接传输介质类型分：电缆、光缆中继器。
(2)集线器(Hub)
接口多于两个的中继器。
又称为集中器。
分类：
无源集线器(Passive Hub)；
有源集线器(Active Hub)；
智能集线器(Intelligent Hub)。
(3)交换集线器(Hub/Switch)
在Hub上增加了线路交换功能，提高了传输带宽。
(4)网桥
网桥(Bridge)又称桥接器，用于连接两个或两个以上具有相同通信协议、相同传输介质及相同寻址结构的局域网的互连设备。
在数据链路层实现连接。
主要功能：
可扩展LAN网络覆盖范围，并能把接收网上的数据转发到另一个目的网工作站。
寻址和路由功能。
分类：本地、远程网桥。
本地网桥又分为：内桥和外桥。
内桥是文件服务器的一部分，利用不同网卡把局域网连接起来。
外桥独立于被连接的网络之外，实现两个相似的不同网络之间连接的设备。
远程网桥是指连接的两个LAN间距离超过LAN 传输介质允许的最大长度的网桥。
连接两个LAN是必须使用Modem。
(5)路由器
路由器(Router)在网络层实现网络互连，具有网桥的全部功能，并增加了路由选择功能。
可以连接多个及多种类型的网络。
a、分类
按Internet的网络层协议分：
●单协议路由器，相同网络层协议的网络互连。
●多协议路由器，多种网络层协议的网络互连。
按网络层的网际子层提供的服务分：
●面向连接的路由器；
●无连接的路由器。
按互连的网络距离分：
●本地路由器；
●远程路由器。
b、路由器的功能
●路径选择功能；
●流量控制功能；
●过滤功能；
●把一个大网分割成若干个子网。
C、路由器的硬件、软件
硬件基础：接口、CPU、存储器。
软件基础：网络互连操作系统(IOS)。
路由器的接口：
●高速同步串口；
●同步/异步串口；
●AUI端口，即粗缆口；
●ISDN端口；
●AUX端口；
●Console端口。
路由器CPU：路由器的处理中心。
路由器的内存组件：
●ROM
●NVRAM(Nonvolatile Random Access Memory) ●Flash RAM
●RAM
(6)交换机
交换机类似于集线器，区别在于工作方式。
集线器类似于一个共享设备，而交换机类似于一台计算机组成一个网段的桥接局域网。
(7)网关
网关(Gateway)又称为协议转换器。
在OSI/RM高层实现网际互连。
一般用于不同类型且差别较大的广域网(WAN)间
的互连。
也可以用于不同协议、不同类型的LAN
与WAN，LAN与LAN的互连。
二、网络互连的结构
1、层次结构与网络互连
网络互连时一般通过中继系统的中间设备互连。
中继系统分为四种：
●物理层中继系统，即中继器或转发器(Repeater)。
●数据链路层中继系统，即网桥或桥接器(Bridge)。
●网络层中继系统，即路由器(Router)。
●比网络层高的层次上的中继系统，即网关
(Gateway)。
又称网间连接器、信关或联网机。
2、按不同层次的中继系统互连方案
(1)利用中继系统实现网络互连
●结点级(或DCE级)互连
●主机级(或DTE级)互连
(2)通过互联网进行网络互连
三、路由协议
1、路由信息协议
Routing Information Protocol,RIP---路由信息协议，是典型的距离向量算法路由协议之一。
2、开放式最短路径优先协议
Open Shortest Path First,OSPF---开放式最短路径优先协议。
3、内部网关路由协议和增强型IGRP
Interior Gateway Routing Protocol,IGRP---内部网关路由协议。
●IGRP是一个基于距离向量的内部网关协议。
●增强型IGRP采用扩散更新算法(DUAL),结合了
链路状态协议和距离向量协议的优点。
4、边界网关协议
Border Gateway Protocol,BGP---边界网关协议，是Internet标准的外部路由协议。
5、无类别域间路由
Classless Inter-Domain Routing,CIDR---无类别域间路由。
四、IP路由器配置
1、路由器的初始化
2、路由器的配置
3、路由器的配置模式
4、IP路由器配置
5、一般命令。
