《思科以太网》课件

思科以太网思科以太网技术是现代网络的核心技术之一它在数据传输、网络连接和网络管理方面发挥着至关重要的作用课程大纲以太网概述以太网拓扑结构

1.

2.12以太网的基本概念，历史发展星型、总线型、环型、树型等和标准拓扑结构以太网物理层以太网数据链路层

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4.34以太网电缆类型，连接器和网MAC地址，帧格式和数据封装络接口卡以太网概述以太网是一种广泛应用于计算机局域网的通信协议标准，它定义了网络数据传输的物理层和数据链路层规范以太网技术具有传输速率快、安装简单、性价比高、可扩展性强等优点，在现代网络中扮演着至关重要的角色以太网拓扑结构以太网拓扑结构是指网络中各个节点之间相互连接的方式常见的以太网拓扑结构包括总线型、星型、环型、树型和网状型每种拓扑结构都有其优缺点，应根据实际网络环境选择合适的拓扑结构以太网寻址地址物理地址MAC每个以太网设备都有唯一的MAC MAC地址是48位，通常由设备制地址，用于识别网络中的设备造商分配地址格式广播地址MAC地址以十六进制格式表示，以太网使用广播地址来向网络中以冒号分隔的所有设备发送数据以太网帧格式MAC帧结构帧类型以太网MAC帧由帧头、数据段和帧尾组成类型字段用于区分数据帧和控制帧，以太网数据帧的类型值为0x8000帧头包含源MAC地址、目的MAC地址、类型字段等信息帧尾包含4字节的帧校验序列FCS，用于检测数据帧在传输过程中的错误以太网传输媒体双绞线光纤同轴电缆无线网络以太网最常见的传输媒体，价传输速率高，抗干扰能力强，传输速率较低，已逐渐被淘汰近年来发展迅速，方便快捷，格低廉，易于安装适用于长距离传输可实现移动办公以太网交换机工作原理数据帧接收1交换机接收来自连接的设备的数据帧帧解析与转发2解析数据帧中的目标MAC地址地址表更新MAC3记录源MAC地址和端口信息帧转发4根据MAC地址表，将帧转发到对应的端口以太网交换机通过MAC地址表来学习和管理网络拓扑，提高网络效率二层交换机端口配置端口模式•访问端口•中继端口•Trunk端口端口属性配置端口名称，描述信息，管理状态，数据速率，双工模式，流量控制等端口安全防止非法设备接入网络，保护网络安全虚拟局域网VLAN划分广播域安全隔离

1.

2.12将网络设备划分到不同的广播不同VLAN之间的用户无法相域中，减少广播风暴的影响互访问，提高网络安全性简化管理提高效率

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4.34将网络用户分组管理，方便进通过VLAN划分，可以提高网行网络资源分配和访问控制络带宽利用率和网络性能配置与管理VLAN创建VLAN1创建新VLAN，指定VLAN ID和名称端口分配2将物理端口分配到相应的VLAN间通信VLAN3配置VLAN间路由，实现VLAN间通信管理VLAN4管理VLAN配置，包括修改、删除等VLAN配置是一个复杂的过程，涉及多个步骤首先需要创建新VLAN，并为其分配唯一的VLAN ID和名称然后，将物理端口分配到相应的VLAN中，确保不同VLAN之间的隔离最后，配置VLAN间路由，允许不同VLAN之间的通信在整个配置过程中，需要对VLAN进行管理，包括修改、删除等操作中继链路Trunk定义配置中继链路将多个VLAN数据帧封装配置交换机端口为Trunk，指定到同一个物理链路中，实现不同允许通过的VLAN列表，并协商VLAN间的数据传输Trunk协议优势简化网络管理，提高带宽利用率，减少网络设备数量生成树协议STP生成树协议（STP）是一种在以太网网络中防止环路的网络协议STP通过阻塞冗余链路，确保数据包仅通过单条路径进行传输STP能够有效防止网络环路造成的广播风暴和数据冲突基本概念和工作过程STP循环检测1STP用于防止以太网网络中的环路问题，环路会造成广播风暴，导致网络性能下降甚至崩溃生成树协议2STP通过选举根桥和阻塞端口的方式，有效地阻止环路形成，确保网络的稳定性和可靠性工作流程3STP通过交换机之间的通信，计算路径成本并进行选举，最终确定根桥和阻塞端口，建立无环的网络拓扑结构配置与故障排查STP配置STP配置参数包括优先级、路径成本、端口状态等合理配置参数可以提高网络稳定性，减少环路故障故障排查STP故障通常表现为网络阻塞、链路抖动、设备异常等通过分析STP日志、查看端口状态可以快速定位故障原因工具网络分析工具可以帮助用户监测网络流量，分析STP状态，便于诊断和解决问题快速生成树RSTP快速生成树概述RSTPRSTP是一种增强型生成树协议，它能够更快地收敛网络拓扑，提高网络的可用性端口状态RSTP定义了新的端口状态，包括备用状态、学习状态和转发状态，以加快端口收敛过程快速收敛RSTP可以通过快速端口状态转换和边缘端口识别等机制，快速收敛网络拓扑边缘端口识别RSTP通过识别边缘端口，可以快速地将边缘端口设置为转发状态，从而减少收敛时间多生成树MSTP增强网络可靠性MSTP将网络划分为多个独立的生成树实例，每个实例独立运行，互不影响简化网络管理MSTP支持在同一个网络中定义多个生成树实例，每个实例对应不同的VLAN或不同的流量类型，方便管理提高网络效率MSTP通过合理分配生成树实例，避免不同VLAN或流量类型之间的冲突，提高网络效率以太网概述QoS以太网QoS（服务质量）技术旨在保证网络流量的优先级和可靠性它通过对数据流进行分类、标记、调度和流量控制等机制来实现QoS可以有效地解决网络带宽不足、延迟过高、丢包率过高等问题，确保关键业务和应用的正常运行分类和调度机制QoS流量分类流量调度流量控制根据协议类型、端口号、数据包长度、优先根据流量类别和网络状态，采用不同的调度对不同类别流量进行限制和控制，避免网络级等信息，将网络流量分为不同的类别算法来分配网络带宽，确保关键流量优先拥塞，确保服务质量接口带宽管理带宽控制优先级策略带宽管理可限制网络设备接口的带宽使用，确保网络资源的有效通过设置不同的带宽优先级，可以保障关键业务的流量优先传输分配带宽管理可以限制某个用户或应用的带宽使用，防止其占用过多例如，可以将语音和视频流量设置为高优先级，确保其传输顺畅网络资源拥塞避免机制流量控制拥塞检测12以太网使用流量控制机制来防网络设备检测网络拥塞情况，止网络过载并采取措施来减轻拥塞拥塞避免算法3拥塞避免算法通过调整流量速率来避免网络拥塞设备安全管理防火墙身份认证端口安全安全审计防止网络攻击，保护网络数据控制用户访问权限，确保身份防止非法用户连接网络，保护记录设备活动，分析安全事件安全安全网络端口安全安全隔离与访问控制安全隔离访问控制网络安全隔离是指将网络划分为多个逻辑访问控制是指限制用户对网络资源的访问上的独立区域，防止不同区域之间相互影权限，防止未授权访问响常用的访问控制技术包括身份验证、授权实现网络隔离可以利用VLAN、防火墙等、审计等，可以有效防止内部攻击，提高技术，阻止恶意攻击的传播，提高网络安网络安全性全性认证机制AAA身份验证授权记账验证用户身份，确保合法访问网络资源根据用户身份，分配网络访问权限记录用户的网络活动，提供审计和分析数据端口安全特性限制地址访问防止地址欺骗MAC MAC端口安全可以限制允许连接到端防止攻击者伪造MAC地址访问网口的MAC地址数量络，保障网络安全提升网络稳定性防止未授权设备连接，减少网络攻击风险，提高网络稳定性终端访问控制认证

802.1x端口安全

802.1x认证协议是一种基于端口的网络访问控制方法，用于验证连接到网络的设备端口安全功能限制连接到交换机端口的设备数量通过配置端口安全最大地址数量，可以阻止未经授权的设备访问网络服务配置DHCP服务器角色DHCP1DHCP服务器负责为网络中的主机分配IP地址、子网掩码、网关地址和DNS服务器地址等信息地址池管理DHCP2管理员可以配置DHCP地址池，指定可用于分配的IP地址范围，并设置地址分配策略，如静态分配、动态分配等范围配置DHCP3管理员可以定义DHCP范围，为不同的网络段或设备组分配不同的IP地址范围服务启动与监控DHCP4启动DHCP服务，并配置监控机制，以便及时发现和解决故障以太网支持IPv6地址空间网络协议兼容路由机制网络安全IPv6IPv6提供更大的地址空间，满以太网支持IPv6，并与IPv4IPv6支持新的路由机制，提高IPv6提供更强的安全特性，保足未来网络需求协议兼容网络效率和安全性护网络免受攻击以太网网络优化建议优化网络拓扑优化网络配置

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2.12合理规划网络拓扑结构，避免网络瓶颈，提高网络效率根据实际需求调整网络参数，例如MTU大小、带宽分配等使用网络监测工具定期维护网络

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4.34使用网络分析工具监控网络流量，及时发现和解决网络问题定期对网络设备进行维护和升级，确保网络稳定运行综合实验练习通过实践操作，加深对Cisco以太网技术的理解配置VLAN1创建VLAN，分配端口，验证通信配置STP2配置生成树协议，验证环路消除配置QoS3配置带宽管理，优先级队列安全配置4配置端口安全，访问控制列表配置DHCP5配置DHCP服务器，分配IP地址这些实验将涵盖课程中所学到的关键概念，帮助学生掌握实际操作技巧课程总结本课程介绍了思科以太网的基本概念、工作原理、配置方法和安全特性您将学习如何配置以太网交换机，VLAN，STP，QoS，DHCP服务和安全特性。