《常用局域网设备》课件

常用局域网设备概述本课程将带您深入了解局域网设备，涵盖从基本概念到实际应用的方方面面，帮助您构建扎实的网络基础知识什么是局域网局域网定义局域网特点常见应用场景局域网（Local Area Network，LAN局域网具有覆盖范围小、传输速率高、局域网应用场景广泛，例如企业内部信）是指在有限的地理区域内，通过共享安全性较高、易于管理等特点，广泛应息共享、校园网络管理、家庭娱乐系统传输介质将多台计算机和网络设备互联用于企业、学校、家庭等场所等等起来的计算机网络系统局域网发展历史以太网诞生11970年代，以太网概念诞生，并逐渐成为局域网技术的主流标准时代10Mbps21980年代，以太网传输速率达到10Mbps，并得到广泛应用快速以太网31990年代，快速以太网（100Mbps）技术兴起，大幅提升了网络性能千兆以太网42000年代，千兆以太网（1Gbps）技术普及，为高速数据传输提供了保障万兆以太网52010年代，万兆以太网（10Gbps）技术应用广泛，为数据中心等高性能网络提供支持局域网拓扑结构总线型星型环形所有设备连接在一条公共传输介质上所有设备连接到一个中央设备，数据所有设备连接成环状，数据沿环路传，数据广播到所有设备，成本低，但经中央设备转发，易于管理，但依赖输，可靠性高，但故障会影响整个网冲突率高中央设备络树形混合型类似树状结构，层次分明，易于扩展，但管理复杂，依赖根结合多种拓扑结构的优势，例如星形和树形结合，灵活多变节点设备，但设计和管理更复杂常见局域网标准以太网规范IEEE

802.312以太网标准，定义了物理层和以太网规范包括物理层、数据数据链路层的规范，包括传输链路层、网络层等，定义了数速率、网络介质等据帧格式、地址解析等内容传输速率等级3以太网标准支持多种传输速率，如10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbps等，满足不同场景需求网络设备分类方法按层次分类2根据OSI模型中的层次进行分类，如物理层设备、数据链路层设备等按功能分类根据设备的功能进行分类，如交换机、路由1器、集线器等按应用场景分类根据设备的应用场景进行分类，如企业网络设备、家庭网络设备等3网络互连设备概述应用层1提供用户服务，例如网页浏览、邮件发送等表示层2负责数据格式转换，确保数据格式兼容会话层3负责建立、管理和终止两个应用进程之间的通信会话传输层4提供可靠的数据传输服务，例如TCP协议、UDP协议等网络层5负责网络地址分配、路由选择等，例如IP协议等数据链路层6负责物理地址解析、帧封装等，例如MAC地址、以太网帧等物理层7负责网络介质传输，例如网线、光纤等网络适配器定义与功能网络适配器（Network Adapter）是连接计算机与网络的桥梁，负责数据在计算机与网络之间传输工作原理网络适配器将计算机的数字信号转换为网络信号，并将网络信号转换为数字信号主要类型网络适配器主要分为有线网卡和无线网卡两种，分别用于连接有线网络和无线网络网卡基本结构硬件组成接口类型技术参数网卡主要包含物理层接口、MAC地址控制网卡接口类型多种，常见的包括RJ-45接口网卡的技术参数包括传输速率、网络介质器、缓冲器、数据接收器等、光纤接口等，根据网络需求选择类型、数据缓冲大小等网卡工作模式半双工模式数据传输时，设备需要判断网络是否空闲，存在冲突风险，效率较低全双工模式数据传输时，设备可以同时收发数据，没有冲突风险，效率更高自动协商功能网卡支持自动协商功能，可以自动判断最佳工作模式，简化网络配置网卡选购要点1速率根据网络带宽需求选择合适的速率等级，例如100Mbps、1Gbps等2接口根据网络连接方式选择合适的接口类型，如RJ-45接口、光纤接口等3兼容性确保网卡与主板、操作系统等兼容，避免出现兼容性问题4价格根据预算选择性价比高的网卡，满足功能需求的同时，控制成本集线器（）HUB信号放大集线器可以放大和再生网络信号，延长网络传输距离物理层设备集线器工作在物理层，不进行数据帧解析，只负责信号的转发广播域集线器将所有连接的设备划分到同一个广播域，数据广播到所有设备，存在冲突风险集线器类型无源集线器有源集线器智能集线器123无源集线器仅提供连接点，不进行有源集线器可以放大和再生网络信智能集线器具有更多功能，例如流信号放大和再生，成本低，但传输号，传输距离更远，但成本较高量控制、端口管理等，但价格更昂距离短贵集线器特点集线器是比较早期的网络设备，现在已经逐渐被交换机取代，但在一些简单的网络环境中依然可以应用交换机概述定义与功能工作原理技术优势交换机（Switch）是一种网络设备，可交换机通过学习网络设备的MAC地址，交换机相比集线器，具有更高的传输速以将不同的网络设备连接到同一个网络构建MAC地址表，根据目的地址进行数率、更强的安全性、更灵活的网络管理，并根据数据帧的目的地址进行转发据转发等优势交换机分类二层交换机工作在数据链路层，根据MAC地址进行数据转发，主要用于局域网内设备互连三层交换机工作在网络层，可以进行路由选择，支持VLAN等高级功能，用于连接多个局域网四层交换机工作在传输层，可以根据端口号等信息进行数据转发，支持负载均衡等功能交换机核心技术地址学习交换机接收数据帧时，学习源MAC地址2和端口号，并记录到MAC地址表中地址表MAC1交换机维护一个MAC地址表，记录连接设备的MAC地址和端口号转发决策交换机根据数据帧的目的MAC地址，在MAC地址表中查找对应的端口号，并将3数据帧转发到该端口交换机工作模式存储转发1交换机收到数据帧后，先将整个数据帧存入内存，再根据MAC地址表进行转发直通转发2交换机收到数据帧后，不进行存储，直接根据MAC地址表进行转发，效率高，但容易丢包碎片丢弃3交换机收到数据帧后，如果数据帧长度过短，则直接丢弃，避免影响网络性能技术VLAN概念实现方式配置方法VLANVLAN（Virtual LocalAreaNetworkVLAN可以通过端口隔离、标签等方式实VLAN配置需要在交换机上进行，通过配，虚拟局域网）技术可以将一个物理网现，根据不同的配置方式，可以满足不置VLAN ID、端口划分等，创建和管理络划分成多个逻辑上的网络，提高网络同的需求VLAN安全性和管理效率交换机端口类型端口端口端口Access TrunkHybridAccess端口用于连接终端设备，属于Trunk端口用于连接多个VLAN，可以Hybrid端口可以同时作为Access端口普通端口，不支持VLAN功能承载多个VLAN的流量，支持VLAN标和Trunk端口使用，可以根据需要灵记活配置交换机管理方式12命令行界面界面Web通过命令行界面可以配置交换机的各种通过Web界面可以方便地配置交换机，参数，适用于专业人员进行管理适用于普通用户进行简单管理3管理SNMPSNMP（Simple NetworkManagementProtocol，简单网络管理协议）可以远程管理交换机，方便进行集中监控和管理路由器概述基本功能工作原理应用场景路由器（Router）是一种网络设备，可以路由器通过维护路由表，根据数据包的目路由器广泛应用于各种网络环境中，例如将不同的网络连接起来，并根据网络地址的地址，选择最佳路径进行数据转发连接Internet、构建企业网络、连接家庭进行数据转发网络等路由器硬件组成处理器内存系统接口类型123路由器使用高性能处理器，负责路路由器使用大容量内存，存储路由路由器提供多种接口类型，如以太由表的计算、数据包转发等操作表、数据缓存等信息网接口、无线接口、串行接口等，连接不同的网络设备路由器工作原理路由表维护1路由器维护一个路由表，记录网络地址和对应路径信息，用于选择最佳数据转发路径路径选择2路由器收到数据包后，根据数据包的目的地址，在路由表中查找匹配的条目，选择最佳路径进行转发数据转发3路由器将数据包封装成新的数据包，并根据选择的路径进行转发路由协议类型静态路由动态路由默认路由由网络管理员手动配置，适用于网络规路由器自动学习网络拓扑结构，并动态当路由器无法匹配数据包的目的地地址模小、拓扑结构固定、网络变化不频繁更新路由表，适用于网络规模大、拓扑时，使用默认路由进行转发，通常指向的情况结构复杂、网络变化频繁的情况默认网关常见路由协议协议OSPF2链路状态路由协议，性能稳定，安全性高，适用于中大型网络协议RIP1距离向量路由协议，简单易配置，但容易产生路由环路，适用于小规模网络协议BGP外部网关协议，用于连接不同的自治系3统，适用于大型网络和互联网环境路由器配置基础基本配置步骤1连接路由器、配置IP地址、配置路由表、测试网络连接等接口配置2配置路由器的接口IP地址、子网掩码、网关等参数路由配置3配置路由器上的路由表，指定不同网络之间的连接路径网桥设备工作原理功能特点应用场景网桥（Bridge）是一种网络设备，可以网桥工作在数据链路层，可以根据MAC网桥常用于连接不同类型的网络，例如连接两个或多个网络，并将数据转发到地址进行数据转发，并可以隔离网络广将以太网连接到令牌环网目标网络播网关设备网关类型基本功能网关（Gateway）可以是硬件设网关可以将不同的网络协议进行备，也可以是软件程序，主要用转换，例如将IP协议转换为X.25于连接不同的网络协议协议配置方法网关的配置方法取决于网关的类型和网络环境，需要根据具体情况进行设置防火墙设备12防火墙类型工作模式防火墙可以分为硬件防火墙和软件防防火墙的工作模式可以分为包过滤、火墙，根据不同的需求选择合适的类状态检测、代理等，不同的模式提供型不同的安全功能3配置策略防火墙需要配置访问控制规则、安全策略等，阻止恶意攻击，保护网络安全无线网络设备无线路由器无线无线网卡AP无线路由器（Wireless Router）可以将无线AP（Access Point，无线接入点）负无线网卡（Wireless NetworkCard）是有线网络转换为无线网络，支持无线连接责无线信号的覆盖，将无线设备连接到网计算机连接无线网络的设备，负责接收和设备上网络发送无线信号技术标准Wi-Fi标准传输速率IEEE

802.1112Wi-Fi标准由IEEE

802.11标准Wi-Fi标准支持多种传输速率定义，支持多种传输速率、频，从最初的11Mbps到现在的率等参数几Gbps，满足不同网络需求覆盖范围3Wi-Fi信号的覆盖范围取决于无线AP的功率、环境等因素，影响无线网络的稳定性和可靠性无线网络安全加密方式1无线网络加密方式，例如WEP、WPA、WPA2等，保护无线网络数据传输的安全认证方法2无线网络认证方法，例如PSK、EAP等，确保连接设备的合法身份安全策略3无线网络安全策略，例如访问控制、入侵检测等，提高无线网络的安全性网络存储设备设备NASNAS（Network AttachedStorage，网络附加存储）设备可以将存储设备连接到网络，共享文件和数据设备SANSAN（Storage AreaNetwork，存储区域网络）设备用于构建高性能存储网络，提高存储效率和安全性存储服务器存储服务器是专门用于存储数据的服务器，提供数据备份、灾难恢复等功能打印服务器功能特点配置方法使用场景打印服务器（Print Server）可以将打打印服务器需要配置打印机的IP地址、打印服务器广泛应用于企业、学校、家印机连接到网络，允许多台设备共享使端口号等信息，以及打印共享策略等庭等场所，方便多人共享使用打印机用打印机网络监控设备流量监控性能监控安全监控监控网络流量，例如带宽占用率、数监控网络性能，例如响应时间、丢包监控网络安全，例如入侵攻击、病毒据包数量等，了解网络流量状况率等，了解网络运行状况感染等，及时发现并处理安全问题网络测试设备线缆测试仪协议分析仪网络测试仪123用于测试网络线缆的连通性、断路用于捕获和分析网络数据包，了解用于测试网络性能，例如带宽、延、短路等问题，确保网络连接正常网络通信状况，排查网络故障迟、丢包率等，评估网络运行状况局域网布线系统线缆类型局域网布线系统采用多种线缆类型，例2如双绞线、光纤等，根据网络需求选择布线标准1局域网布线系统采用标准规范，例如TIA/EIA-568标准，确保布线质量和可施工规范扩展性局域网布线系统施工需要严格按照规范进行，例如线缆敷设、接头制作等，保3证网络稳定和可靠网络线缆双绞线光纤同轴电缆双绞线是常见的网络线缆，价格便宜，易光纤传输速率高，传输距离远，抗干扰能同轴电缆抗干扰能力强，但传输速率较低于安装，但传输距离有限力强，但成本较高，现在已经逐渐被双绞线和光纤取代网络接口标准接口RJ-45RJ-45接口是常见的网络接口，用于连接双绞线，支持多种网络标准光纤接口光纤接口用于连接光纤，支持高速数据传输，传输距离更远串行接口串行接口用于连接串行设备，传输速率较低，现在已经逐渐被以太网接口取代网络设备安装安装规范1网络设备安装需要遵循相关规范，例如设备摆放、线缆连接、电源接线等注意事项2安装网络设备时，需要注意防静电、防潮、防高温等，避免设备损坏验收标准3网络设备安装完成后，需要进行验收，确保设备安装正确、运行正常网络设备维护日常维护故障处理性能优化定期检查设备运行状态、清理设备灰尘及时处理设备故障，例如网络连接问题优化网络性能，例如调整配置参数、升、更新设备固件等，保证设备正常运行、设备故障等，恢复网络正常运行级设备等，提高网络传输效率和稳定性网络性能指标带宽利用率响应时间衡量网络带宽的利用效率，反映衡量网络响应的速度，反映网络网络的负载情况的延迟情况丢包率衡量网络数据传输的可靠性，反映网络数据丢失的情况网络故障诊断故障类型1网络故障类型多种，例如网络连接问题、设备故障、软件故障、网络攻击等诊断方法2使用网络测试工具、查看日志信息、分析网络流量等方法诊断网络故障解决方案3根据故障类型和诊断结果，采取相应的解决方案，例如修复线缆、重启设备、更新软件、升级硬件等网络安全防护123访问控制入侵检测病毒防护限制网络访问权限，例如设置用户账号、检测网络入侵行为，例如扫描端口、拒绝安装杀毒软件，更新病毒库，及时清理病密码、防火墙规则等，防止非法访问服务攻击等，及时发现并阻止攻击毒，保护网络安全网络管理软件管理功能部署方式使用方法123网络管理软件可以提供设备管理、网络管理软件可以部署在服务器上网络管理软件的操作方法根据不同用户管理、网络监控、故障诊断等，也可以部署在本地计算机上的软件类型和版本有所不同，需要功能根据软件说明进行学习网络监控系统监控指标告警机制报表功能网络监控系统可以监控各种网络指标，网络监控系统可以设置告警机制，当网网络监控系统可以生成报表，记录网络例如流量、带宽、延迟、丢包率、CPU络指标出现异常时，及时提醒管理员进运行情况，方便进行分析和优化占用率等行处理网络性能优化优化方法1网络性能优化方法包括调整配置参数、升级设备、优化网络拓扑结构等配置调整2根据网络负载情况，调整配置参数，例如MTU大小、缓冲区大小、数据包优先级等效果评估3优化完成后，需要评估优化效果，例如测试网络性能、分析日志信息等，确认优化方案是否有效网络备份方案数据备份配置备份灾难恢复定期备份重要数据，例如配置文件、数备份网络设备配置，例如路由器、交换制定灾难恢复计划，在发生灾难时，能据库等，防止数据丢失机等，方便恢复配置信息够快速恢复网络系统网络设备选型性能评估2评估设备性能，例如传输速率、延迟、稳定性等，选择满足性能要求的设备需求分析1分析网络需求，例如网络规模、传输速率、安全性等，确定设备选型方向成本控制控制设备成本，根据预算选择性价比高3的设备网络规划设计需求调研方案设计实施计划了解网络需求，例如用户数量、应用类型根据需求调研结果，设计网络方案，包括制定网络实施计划，包括设备采购、设备、网络规模等，为网络规划提供依据网络拓扑结构、设备选型、网络安全等安装、网络调试等，确保网络顺利上线网络工程预算设备成本施工成本12包括路由器、交换机、网卡、包括布线、设备安装、调试等线缆、机柜等设备的采购成本施工费用维护成本3包括设备维护、网络管理、故障处理等费用网络工程实施实施流程网络工程实施流程包括需求分析、方案设计、设备采购、设备安装、网络调试、测试验收等质量控制网络工程实施过程中，要严格控制质量，确保网络质量和稳定性验收标准网络工程实施完成后，需要进行验收，确保网络功能完备、性能满足要求网络应用案例企业网络校园网络企业网络需要满足内部信息共享校园网络需要满足教学、科研、、员工办公、网络安全等需求，管理、生活等需求，需要构建安需要构建稳定可靠的网络系统全稳定、易于管理的网络系统家庭网络家庭网络需要满足上网、娱乐、智能家居等需求，需要构建简单易用、安全稳定的网络系统新技术发展趋势技术SDN1SDN（Software DefinedNetworking，软件定义网络）技术可以实现网络的集中控制和自动化管理，提高网络灵活性和可扩展性技术NFV2NFV（Network FunctionVirtualization，网络功能虚拟化）技术可以将网络功能虚拟化，实现网络功能的快速部署和动态调整网络5G35G网络具有更高的传输速率、更低的延迟、更大的容量等优势，将推动网络应用的革新物联网应用设备连接方式应用场景IoT物联网设备是指可以感知环境、采集数物联网设备可以通过Wi-Fi、蓝牙、蜂窝物联网应用场景广泛，例如智能家居、据、进行控制等功能的设备，例如智能网络等方式连接到网络，实现数据的采智慧城市、工业自动化、农业监测等家居设备、工业传感器等集和传输云计算与网络12云服务模式网络要求云服务模式包括IaaS、PaaS、SaaS，云计算对网络要求较高，需要高速、提供不同的服务类型，满足不同的需稳定、安全的网络连接，保证数据传求输效率和安全性3部署方案云计算网络部署方案多种，例如私有云、公有云、混合云等，根据不同的需求选择合适的部署方式网络设备管理规范操作规程制定网络设备操作规程，规范网络设备2的操作步骤，避免错误操作导致网络故管理制度障1制定网络设备管理制度，规范网络设备的管理流程，保证网络安全和稳定运行应急预案制定网络设备应急预案，在发生故障时，能够及时处理，恢复网络正常运行3网络技术认证认证体系考试要求发展方向常见的网络技术认证体系包括思科认证、网络技术认证考试要求考生掌握相关的网获得网络技术认证可以提升就业竞争力，微软认证、华为认证等，提供不同级别的络知识和技能，通过考试可以证明考生的也可以为进一步学习和发展提供帮助认证考试网络技术水平课程总结知识要点回顾实践建议12本课程涵盖了常用局域网设备建议您在学习过程中，多动手的基本概念、工作原理、应用实践，例如搭建小型网络环境场景等知识，为学习网络技术、进行网络配置等，加深对网打下了基础络技术的理解学习资源推荐3推荐您参考相关的网络技术书籍、网站、视频等学习资料，并参加网络技术培训课程。