第6节 交换机、路由器、防火墙选型与连接(重点)
交换机、路由器设备选型总结
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。
路由器和防火墙的选型
路由器和防火墙任务描述：了解路由器和防火墙的主要在定义、工作、功能及分类。
背景知识：1、什么是路由器？路由器的主要工作？路由器是互联网的主要节点设备，他可以连接不通传输速率并运行在不同环境下的局域网和广域网。
路由器的主要工作：路由器工作在OSI模型的网络层，主要功能就是为经过路由器的每个数据选择最佳的路径。
不想前面所讲的网桥和交换机，路由器是依靠与协议的。
典型的路由器都带有自己的处理器、内存、电源和为各种不同类型的为网络连接器而准备的输入输出插座。
其最重要的功能就是实现路由选择。
2、防火墙的功能和分类？防火墙是网络安全的屏障：一个防火墙（作为阻塞点、控制点）能极大地提高一个内部网络的安全性，并通过过滤不安全的服务而降低危机。
由于只有经过精心选择的使用协议才能通过防火墙，所以网络环境变得更安全。
如防火墙可以禁止诸如众所周知的不安全的NFS协议进出受保卫网络，这样外部的攻击者就不可能运用这些脆弱的协议来攻击内部网络。
防火墙同时可以保卫网络免受基于路由的攻击，如IP选项中的源路由攻击和ICMP重定向中的重定向路径。
防火墙应该可以拒绝所有以上类型攻击的报文并通知防火墙管理员。
防火墙可以强化网络安全策略：通过以防火墙为中心的安全方案配置，能将所有安全软件（如口令、加密、身份认证、审计等）配置在防火墙上。
与将网络安全疑问分散到各个主机上相比，防火墙的集中安全管理更经济。
例如在网络访问时，一次一密口令系统和其它的身份认证系统完全可以不必分散在各个主机上，而集中在防火墙一身上。
防火墙的种类防火墙技能可根据防备的形式和侧重点的不同而分为很多种类型，但总体来讲可分为二大类：分组过滤、使用代理。
分组过滤（Packet filtering）：作用在网络层和传输层，它根据分组包头源地址，目的地址和端口号、协议类型等标志确定能不能允许数据包通过。
只有满足过滤逻辑的数据包才被转发到相应的目的地出口端，其余数据包则被从数据流中丢弃。
无线路由器与防火墙的配对步骤(七)
无线路由器和防火墙是保障网络安全的关键设备。
无论是家庭网络还是企业网络，都需要合理配置无线路由器和防火墙，以防止未经授权的访问和数据泄漏。
本文将介绍无线路由器与防火墙的配对步骤，以帮助读者更好地保护自己的网络。
一、了解无线路由器和防火墙的基本概念在开始配置无线路由器和防火墙之前，我们先来了解一下它们的基本概念。
无线路由器是将互联网信号传输到无线设备的网络设备，它通常具备无线局域网信号发射、接收、传输等功能。
而防火墙是用于保护网络免受未经授权的访问、恶意软件和攻击的安全设备，它可以监控入站和出站流量，并根据规则进行过滤。
二、确保无线路由器和防火墙的兼容性在选择无线路由器和防火墙之前，我们需要确保它们的兼容性。
无线路由器和防火墙的品牌和型号应该互相匹配，以确保它们可以正常配对和工作。
如果品牌和型号不匹配，可能会导致不稳定的网络连接或功能无法正常使用。
三、连接无线路由器和防火墙将无线路由器和防火墙连接起来是配置的第一步。
首先，将一个以太网电缆的一端插入无线路由器的WAN口，另一端插入防火墙的LAN 口。
然后，使用另一根以太网电缆将防火墙的WAN口与宽带调制解调器连接起来。
四、配置无线路由器配置无线路由器是确保无线网络正常工作的关键步骤。
首先，打开浏览器，输入无线路由器的默认IP地址，进入路由器的管理界面。
在管理界面中，输入默认用户名和密码登录。
然后，根据自己的需求进行无线网络的配置，包括设置SSID、密码、加密类型等。
确保无线网络的设置安全性较高，以防止他人未经授权的访问。
五、配置防火墙配置防火墙是保护网络安全的重要步骤。
登录防火墙的管理界面，根据防火墙厂商的指南进行相关设置。
首先，检查防火墙的固件是否需要更新，及时安装最新的固件版本以提高网络安全性。
其次，配置防火墙的策略和规则，限制网络流量的进出。
可根据需要设置内外网的访问权限，禁止或允许特定IP地址的访问。
最后，启用防火墙的入侵检测和防病毒等功能，提供卓越的网络安全保障。
电脑网络基础知识：无线局域网、防火墙、交换机、路由器
电脑网络基础知识：无线局域网、防火墙、交换机、路由器电脑网络基础知识：无线局域网、防火墙、交换机、路由器无线局域网计算机局域网是把分布在数公里范围内的不同物理位置的计算机设备连在一起，在网络软件的支持下可以相互通讯和资源共享的网络系统。
通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。
但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大；线路容易损坏；网中的各节点不可移动。
特别是当要把相离较远的节点联结起来时，敷设专用通讯线路布线施工难度之大，费用、耗时之多，实是令人生畏。
这些问题都对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞，限制了用户联网。
WLAN就是解决有线网络以上问题而出现的。
WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据，而无需线缆介质。
WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps，传输距离可远至20km以上。
无线联网方式是对有线联网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速、方便的解决以有线方式不易实现的网络联通问题。
与有线网络相比，WLAN具有以下优点：安装便捷：一般在网络建设当中，施工周期最长、对周边环境影响最大的就是网络布线的施工了。
在施工过程时，往往需要破墙掘地、穿线架管。
而WLAN最大的优势就是免去或减少了这部分繁杂的网络布线的工作量，一般只要在安放一个或多个接入点(Access Point)设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
使用灵活：在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。
而一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络，进行通讯。
经济节约：由于有线网络中缺少灵活性，这就要求网络的规划者尽可能地考虑未来的发展的需要，这就往往导致需要预设大量利用率较低的信息点。
而一旦网络的发展超出了设计规划时的预期，又要花费较多费用进行网络改造。
而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。
易于扩展：WLAN又多种配置方式，能够根据实际需要灵活选择。
交换机路由防火墙配置实例
在网络中，防火墙、交换机和路由器通常是网络安全的重要组成部分。
以下是一个简单的示例，演示如何配置一个具有防火墙功能的路由器和交换机。
请注意，实际配置可能会根据您的网络架构和设备型号而有所不同。
设备列表：路由器：使用Cisco设备作为示例，实际上可以是其他厂商的路由器。
路由器IP地址：192.168.1.1交换机：同样，使用Cisco设备作为示例。
交换机IP地址：192.168.1.2防火墙规则：允许内部网络向外部网络发出的通信。
阻止外部网络对内部网络的未经请求的通信。
配置示例：1. 配置路由器：Router(config)# interface GigabitEthernet0/0Router(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0Router(config-if)# no shutdownRouter(config)# interface GigabitEthernet0/1Router(config-if)# ip address [外部IP地址] [外部子网掩码]Router(config-if)# no shutdownRouter(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [外部网关]2. 配置防火墙规则：Router(config)# access-list 101 permit ip 192.168.1.0 0.0.0.255 anyRouter(config)# access-list 101 deny ip any 192.168.1.0 0.0.0.255Router(config)# access-list 101 permit ip any anyRouter(config)# interface GigabitEthernet0/1Router(config-if)# ip access-group 101 in3. 配置交换机：Switch(config)# interface Vlan1Switch(config-if)# ip address 192.168.1.2 255.255.255.0Switch(config-if)# no shutdown配置说明：路由器通过两个接口连接内部网络（192.168.1.0/24）和外部网络。
局域网组建的网络设备选型和采购指南
局域网组建的网络设备选型和采购指南一、引言在现代信息化时代，局域网已成为企业、机构和组织不可或缺的基础设施之一。
为了建立高效、稳定的局域网，正确的网络设备选型和采购是至关重要的。
本文将就局域网组建的网络设备选型和采购提供一些指南和建议。
二、网络设备选型1. 路由器路由器是局域网中最核心的设备之一，用于实现不同子网之间的通信。
在选购路由器时，应考虑以下因素：- 速度和性能：选择支持高速数据传输的路由器，能够满足企业或机构用户的需求。
- 安全性：选购具备防火墙、VPN等安全功能的路由器，以保护局域网内部数据的安全性。
- 扩展性：考虑未来的扩展需求，选择支持多个接口和协议的路由器。
2. 交换机交换机是局域网中用于连接多台计算机和其他网络设备的核心设备。
在选购交换机时，应考虑以下因素：- 端口数量和速度：根据局域网中计算机和其他设备的数量和数据传输需求，选择适当数量和速度的端口。
- 交换容量：选择具备足够交换容量的交换机，以确保网络传输的顺畅。
- 电源供应和冗余设计：选择支持双电源供应和冗余设计的交换机，以提高网络的可用性。
3. 防火墙防火墙是保护局域网内部网络安全的重要设备，可以过滤和监控进出局域网的流量。
在选购防火墙时，应考虑以下因素：- 安全性：选择具备强大的安全功能和防御能力的防火墙，如入侵检测和防病毒功能等。
- 支持的协议和应用程序：根据实际需求选择支持的协议和应用程序，确保防火墙能够适应不同的网络环境。
- 管理和配置：选择易于管理和配置的防火墙，以减轻网络管理员的工作负担。
4. 网络存储设备网络存储设备用于存储和备份局域网中的数据，提供高效的数据访问和保护。
在选购网络存储设备时，应考虑以下因素：- 存储容量：根据局域网中的数据量和增长预测，选择适当容量的存储设备。
- 数据备份和恢复：选择支持自动备份和恢复功能的存储设备，以确保数据的安全性和可靠性。
- 可扩展性：考虑未来的存储需求，选择支持扩展的存储设备，以便灵活地增加存储容量。
交换机与路由器如何连接，交换机组网图解！
交换机与路由器如何连接，交换机组网图解！交换机是网络中最常见的网络设备，企业或家庭用户对交换机都不陌生。
对企业的网络管理员来说，不论高端还是低端，交换机绝对是网络中非常重要的设备，并且数量较多，搞清楚交换机之间的连接更有助于工作的开展。
第一种方法：局域网内交换机连接另一交换机再连接路由器、电脑。
也就是说，有的电脑要通过无线路由器连接，有的电脑不通过无线路由器直接与交换机连接。
第二种方法：第二种方法：宽带连接 - 调制解调器 - 无线路由器 - 交换机 - 电脑。
也就是说，有的电脑通过了交换机连接，有的电脑直接从无线路由器连接，有的电脑直接从调制解调器连接。
一、交换机的星形集中连接我们知道，交换机的最基本功能和应用就是集中连接网络设备，所有的网络设备(如服务器、工作站、PC机、笔记本电脑、路由器、防火墙、网络打印机等)，只要交换机的端口支持相应设备的端口类型都可以直接连接在交换机的端口，共同构成星形网络。
基本网络结构如图1所示。
在星形连接中，交换机的各端口连接设备都彼此平等，可以相互访问(除非做了限制)，而不是像许多刚涉入网管行列的朋友那样，认为连接在交换机的服务器是最高级的。
二、交换机的级联与堆栈拓扑图上图所示的仅是一个最基本的星形以太网架构，实际的星形企业网络比这可能要复杂许多。
这复杂性不仅表现在网络设备如何高档，配置如何复杂，更重要的是表现在网络交换层次比较复杂。
企业网络中的路由器和防火墙通常只需配备一个，但交换机通常不会只是一个(除了只有20个用户左右的小型网络)。
如果用户数比较多，如上百个，甚至上千个，就必须依靠交换机的级联或者堆栈扩展连接了。
但级联技术和堆栈技术也有所不同，它们的应用范围也不同。
交换机级联就是交换机与交换机之间通过交换端口进行扩展，这样一方面解决了单一交换机端口数不足的问题，另一方面也解决离机房较远距离的客户端和网络设备的连接。
因为单段交换双绞以太网电缆可达到了100米，每级联一个交换机就可扩展100米的距离。
网络设备配置与管理：路由器、交换机与防火墙
• 监控网络流量
02
路由器配置与管理
路由器的硬件与软件结构
硬件结构
软件结构
• 处理器：负责数据处理和路由计算
• 操作系统：如Linux、Windows等
• 内存：存储路由表和配置信息
• 路由协议：如OSPF、BGP等
• 接口：包括有线接口和无线接口
• 配置文件：存储设备配置信息
• 电源：提供设备电力供应
• 开启远程管理功能
• 设置日志记录和监控
防火墙的高级配置与策略制定
01
02
高级配置
策略制定
• 配置入侵检测和防御系统
• 制定访问控制策略
（IDS/IPS）
• 实现数据加密和身份验证
• 实现虚拟专用网络（VPN）
• 定期审查和更新防火墙策略
• 配置内容过滤和应用程序控制
05
网络设备故障排除与性能优化
网络设备故障排除的基本方法
方法一：使用
设备自带的诊
断工具
方法二：使用
网络管理工具
方法三：查阅
设备的技术文
档和故障排除
指南
01
02
03
• 查看设备状态和日志信息
• 监控网络设备的状态和性能
• 了解设备的硬件和软件信息
• 进行设备自检和恢复
• 进行配置备份和恢复
• 按照故障排除指南进行操作
网络设备的性能优化策略
• 配置静态路由和动态路由协议
• 配置VLAN和QoS服务
• 实现VPN和负载均衡
• 实现链路聚合和冗余链路
• 设置防火墙规则和安全策略
• 设置端口安全和流量控制
交换机配置与管理案例分析
案例一：企业网核心交换机的配置
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SAN连接
3.2 网络设备连接
网络设备之间采取何种连接方式也是非常重 要的，轻则将直接影响网络的效率、性能和 稳定，重则将导致网络的连通性故障。
3.2.1 网络设备连接策略
1. 共享网络的连接策略 • 10Base-T共享网络 • 100Base-TX共享网络 2. 混合网络的连接策略 3. 交换机连接策略 • 不对称交换网络连接策略 • 对称交换网络连接策略 • 不同性能交换机连接策略 4. 服务器连接策略
3.1.4 防火墙的选型
2. 选择防火墙 • 端口数量 • 端口速率 • 功能选择 • 产品认证 • 性能需求 • 应用需求
防火墙端口和销售许可证
• 防火墙的端口 • 防火墙的销售许可证
3.1.5 服务器的选型
1. 服务器的主要参数 • 扩展性 • 可靠性 • 可管理性 • 处理能力 • I/O能力 • 故障恢复能力 2. 服务器选购原则 • 需求决定一切 • 稳定压倒一切 • 最佳性价比 3. 选择服务器应注意的 问题 • 性能选择 • 架构选择 • 配置选择 • 外型选择
V.35接口
3.2.4 计算机的连接
1. 双绞线网卡的连接 2. 光纤网卡的连接 3. 双机直连
双绞线网卡的连接
• 双绞线连接至网卡 • 双绞线连接至交换机
光纤网卡的连接
双机直连
3.3 网络连接的测试
当网络较大或者接入的计算机数量较多时，很 难保证不会发生连通性故障。当一台计算机或 若干台计算机无法接入网络，或无法与其他计 算机进行通信时，就需要对网络的连通性进行 测试。
第6节 网络设备选型与连接
本章要点： • 交换机的主要参数与选择 • 路由器的选择 • 服务器的选择 • 网络设备之间的连接策略、堆叠和级联 • 网络连通性测试
3.1 网络设备的选型
所谓网络设备，是指集线器、交换机、路由器、 服务器和网络存储设备等。
3.1.1 集线器的选型
1. 外型尺寸 2. 端口速率 3. 端口数量
网络中不同性能的交换机分布
模块化交换机和可堆叠交换机
• 模块化交换机 • 可堆叠交换机的GBIC
端口
3.1.3 路由器的选型
1. 路由器的参数 • 全双工线速转发能力 • 设备吞吐量 • 端口吞吐量 • 路由表能力 • 背板能力 • 转发时延 • CPU • 内存 2. 选择路由器 • 实际需求 • 可扩展性 • 性能因素 • 接口类型
10Base-T网络的连接策略
100Base-TX网络的连接策略
• I类100Base-TX网络连
接策略
• II类100Base-TX网络
连接策略
3.2.1 网络设备连接策略
2. 混合网络的连接策略
3.2.1 网络设备连接策略
3. 交换机连接策略 • 不对称交换网络连接策略 • 对称交换网络连接策略 • 不同性能交换机连接策略
• StackWise堆叠
3.2.2 交换机的堆叠与级联
3. 交换机的级联 • 双绞线端口的级联 • 光纤端口的级联
双绞线端口的级联
• 直通线Uplink端口 • 交叉线普通端口
光纤端口的级联
• 光纤端口级联 • 拥有光纤端口和普通
端口的交换机
光电收发器的连接
3.2.2 交换机的堆叠与级联
4. 冗余连接及其实现 • EtherChannel • Spanning Tree 5. 交换机与集线器的连接
EtherChannel冗余连接
3.2.3 路由设备的连接
1. RJ-45端口 2.网络SC-to-RJ-45 3. V.35接口-TX共享
网络设备之间的RJ-45端口连接
SC-to-RJ-45连接
注意服务器性能的选择
• 工作组服务器 • 部门级服务器
注意服务器架构的选择
• RISC架构服务器
注意服务器外形的选择
• 机架式服务器
3.1.6 网络存储设备选型
1. NAS • NAS的特点 • NAS主要参数 2. SAN 3. NAS与SAN
Maxtor NAS4300
NAS的连接
3.1.6 网络存储设备选型
3.3.1 利用LED灯测试
1. 网卡指示灯及判断 • 10/100 Mbps网卡指示灯 • 10/100/1000 Mbps网卡指示灯 2. 网络设备指示灯及判断
10/100M网卡指示灯
交换机LED灯标注
不同模式下不同颜色LED指示灯的含义
3.3.2 利用Ping命令测试
1. 命令格式 2. Ping命令的应用 • Ping机地址或127.0.0.1 • Ping同一网段中其他计算 3. 常见的出错信息 • unknown host • Network unreachable • No answer • timed out
3.1.1 集线器的选型
• 机架式集线器 • 桌面式集线器
3.1.2 交换机的选型
1. 交换机还是集线器 2. 交换机的主要参数 • 背板带宽 • 转发速率 • 转发延迟 • 端口速率 • 延扩方式 • 管理功能 • 扩展树 • 端口聚合 • VLAN与三层交换 3. 选择交换机 • 性能选择 • 结构选择 • 协议层选择 • 可网管选择 • 可堆叠选择 • 端口选择 • 外型选择 • 品牌选择
•
机的地址 Ping Internet中远程主机 的地址
Байду номын сангаас
Ping测试连接正常
Ping测试连接不正常
使用t参数的Ping命令
使用n和r参数的Ping命令
不对称交换网络连接策略
对称交换网络连接策略
不同性能交换机连接策略
3.2.1 网络设备连接策略
4. 服务器连接策略
3.2.2 交换机的堆叠与级联
1. GBIC和SFP • GBIC • SFP 2. 交换机的堆叠 • 堆叠的优点 • GigaStack堆叠技术 • StackWise堆叠技术 3. 交换机的级联 • 双绞线端口的级联 • 光纤端口的级联 4. 冗余连接及其实现 • EtherChannel • Spanning Tree 5. 交换机与集线器的连 接
宽带路由器和模块化路由器
• 宽带路由器 • CISCO3640模块化路
由器
3.1.4 防火墙的选型
1. 防火墙的参数 • 吞吐量 • 性能 • 丢包率 • 延迟 • 背靠背包 • 最大并发连接数 • 每秒新建立连接数 • 工作模式 • 管理界面 • 接口
• • • • • • • • • •
策略设置 内容过滤 入侵检测 用户认证 虚拟专用网（VPN） 日志/监控 功能灵活 方便管理 稳定可靠 可扩展升级
GBIC模块
• 1000Base-T GBIC模块 • 1000Base-SX GBIC模
块
SFP模块
3.2.2 交换机的堆叠与级联
2. 交换机的堆叠 • 堆叠的优点 • GigaStack堆叠技术 • StackWise堆叠技术
GigaStack堆叠技术
• 菊花链式堆叠 • 星形式堆叠
StackWise堆叠技术