【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 交換機(jī)、多廠商的復(fù)雜環(huán)境中都可以很好的實(shí)施。實(shí)現(xiàn)流程：STP協(xié)議經(jīng)由廣播BPDU數(shù)據(jù)包，選定一個(gè)橋ID最低的交換機(jī)作為根橋，然后再設(shè)定各非根橋交換機(jī)的根端口、指定端口、非指定端口等等，最后在非指定接口將該接口阻塞，最終形成邏輯樹形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。技術(shù)原理：STP基本的思路就是生成“一棵樹”，根橋的交換機(jī)則為樹的根，根據(jù)不同設(shè)置，每個(gè)交換機(jī)都可能會(huì)被選為根橋，但任意時(shí)刻有且只有一個(gè)根橋。由根橋開始，逐級(jí)形成一棵樹，配置報(bào)文通過根橋定時(shí)發(fā)送，而非根橋則完成接收配置報(bào)文并轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)。只要任何一臺(tái)交換機(jī)從兩個(gè)以上的端口接收到配置報(bào)文，就說明從該交換機(jī)到根有有多條路徑，由此便構(gòu)成了循環(huán)回路。此時(shí)交換機(jī)就會(huì)根據(jù)端口的配置選出一個(gè)最合適的端口并把其他的端口阻塞，使循環(huán)消除。重新計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⑸梢豢眯碌臉涫窃诋?dāng)某個(gè)端口長(zhǎng)時(shí)間無法接收到配置報(bào)文的時(shí)，交換機(jī)認(rèn)為端口的配置超時(shí)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇赡芤呀?jīng)改變的情況下發(fā)生的。 總之，其目的就是在避免交換機(jī)環(huán)路出現(xiàn)的前提下，還可以起到不影響冗余的效果。 OSPF（1）定義：OSPF路由協(xié)議通常用于同一個(gè)路由域內(nèi)，是一種典型的鏈路狀態(tài)（Linkstate）的路由協(xié)議。在這里，路由域是指一個(gè)自治系統(tǒng)（Autonomous System），即AS，它是指一組通過統(tǒng)一的路由政策或路由協(xié)議互相交換路由信息的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)AS中，所有的OSPF路由器都維護(hù)一個(gè)相同AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，路由域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信息都存放于該數(shù)據(jù)庫中，其OSPF路由表就是由OSPF路由器通過這個(gè)數(shù)據(jù)庫計(jì)算出的。與距離矢量路由協(xié)議不同的是，作為一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，OSPF的作用是將鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包LSA（Link State Advertisement）傳送給在某一區(qū)域內(nèi)的所有路由器。運(yùn)行距離矢量路由協(xié)議的路由器是指具備將部分或全部路由表傳遞給和它相鄰路由器的功能的路由器。（2）工作過程：路由器自身協(xié)議數(shù)據(jù)庫的初始化是一個(gè)OSPF路由器初始化的前提，然后等待低層次協(xié)議（數(shù)據(jù)鏈路層）提示端口是否處于工作狀態(tài)。只要低層協(xié)議獲知有端口處于工作狀態(tài)時(shí)，OSPF就會(huì)通過其Hello協(xié)議數(shù)據(jù)包與另外的OSPF路由器建立交互關(guān)系。Adjacency的指在OSPF中，一個(gè)OSPF路由器向其相鄰路由器發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包，如果接收到某一路由器返回的Hello數(shù)據(jù)包，則在這兩個(gè)OSPF路由器之間建立起OSPF交互關(guān)系的過程。在廣播性網(wǎng)絡(luò)或是在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，OSPF協(xié)議通過Hello數(shù)據(jù)包自動(dòng)地發(fā)現(xiàn)其相鄰路由器，在這時(shí)，OSPF路由器將Hello數(shù)據(jù)包發(fā)送至一特殊的多點(diǎn)廣播地址，該多點(diǎn)廣播地址為ALLSPFRouters。在部分非廣播性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，我們需要通過一些設(shè)置來發(fā)現(xiàn)OSPF相鄰路由器。例如在以太網(wǎng)等多接入的環(huán)境中，該網(wǎng)絡(luò)中的指定路由器DR還可以通過Hello協(xié)議數(shù)據(jù)包來進(jìn)行選擇。一個(gè)OSPF路由器會(huì)與其新發(fā)現(xiàn)的相鄰路由器建立adjacency，此外還會(huì)在一對(duì)OSPF路由器之間作鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的同步。在多接入的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，非DR的OSPF路由器只會(huì)與指定路由器DR建立adjacency，并且作數(shù)據(jù)庫的同步。OSPF協(xié)議數(shù)據(jù)包的收發(fā)正是在一對(duì)OSPF的adjacency間進(jìn)行的。鏈路狀態(tài)廣播LSA（Link State Advertisement）是由OSPF路由器周期性地產(chǎn)生與其相聯(lián)的所有鏈路的狀態(tài)信息。當(dāng)路由器相聯(lián)接的鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，路由器同樣會(huì)產(chǎn)生鏈路狀態(tài)廣播信息，所產(chǎn)生的廣播數(shù)據(jù)都是通過Flood的方式在某一個(gè)OSPF區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的?？梢源_保在同一個(gè)OSPF區(qū)域內(nèi)的所有路由器，都具有一個(gè)相同的OSPF數(shù)據(jù)庫的可靠的計(jì)算過程，叫作Flooding算法。OSPF路由器將自身作為根，通過此算法計(jì)算出最短路徑樹，然后根據(jù)最短路徑樹，該路由器會(huì)產(chǎn)生自己的OSPF路由表。 DHCP某些的主機(jī)因?yàn)榕渲玫膹?fù)雜，以及個(gè)人的需求可能不需要配置靜態(tài)的IP，因?yàn)樗⒎怯谰玫氖褂迷摰刂?，?dāng)主機(jī)離開網(wǎng)絡(luò)，就得釋放這個(gè) IP 地址，這樣就可以節(jié)約IP地址，以給其它工作站使用，動(dòng)態(tài)分配顯然更加靈活。DHCP 是現(xiàn)今使用最為普遍的為網(wǎng)絡(luò)主機(jī)分配IP地址的方式之一。DHCP允許DHCP客戶端從DHCP服務(wù)器獲取IP地址，子網(wǎng)掩碼，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)IP地址，DNS服務(wù)器IP地址以及其他IP地址類型信息。： DHCP的工作原理第一步：由于DHCP客戶端初始啟動(dòng)時(shí)沒有IP地址，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)或這類配置信息，（DHCP discovery）來試圖發(fā)現(xiàn)DHCP服務(wù)器。第二步：DHCP服務(wù)器接收到DHCP discovery 消息后，響應(yīng)以DHCP offer消息。由于DHCP discovery消息是以廣播方式向外發(fā)送的，因而可能會(huì)有多個(gè)DHCP服務(wù)器響應(yīng)發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，不過客戶端通常會(huì)選擇其接收到的第一個(gè)DHCP offer 消息的服務(wù)器作為DHCP服務(wù)器。第三步：DHCP客戶端通過發(fā)送DHCP request 消息與選定的服務(wù)器進(jìn)行通信，讓DHCP服務(wù)器提供IP配置參數(shù)。 第四步：最后，DHCP服務(wù)器以DHCPACK消息響應(yīng)客戶端，DHCPACK消息包含了響應(yīng)的IP配置參數(shù)。第三章 企業(yè)網(wǎng)的需求分析與設(shè)計(jì) M公司簡(jiǎn)介M公司是一家湖南領(lǐng)先的全方位IT服務(wù)及行業(yè)解決方案提供商，其總部設(shè)在長(zhǎng)沙，在衡陽和益陽兩地分別建立了分支機(jī)構(gòu)，隨著發(fā)展，M公司的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)多業(yè)務(wù)承載平臺(tái)，業(yè)務(wù)涵蓋了辦公、生產(chǎn)、財(cái)務(wù)等等。其中，辦公業(yè)務(wù)人數(shù)100人，生產(chǎn)業(yè)務(wù)150人。本論文重點(diǎn)只介紹這兩個(gè)業(yè)務(wù)，其他的不再做具體介紹?，F(xiàn)在，為了方便M公司內(nèi)部的管理，公司決定設(shè)計(jì)一個(gè)完善的、安全的、易于操作的、易維護(hù)的企業(yè)局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)總部與分部，以及不同業(yè)務(wù)的管理，最終能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化管理，從而實(shí)現(xiàn)公司的高效率、最大利益化。 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)需求針對(duì)M公司的近況和需求，對(duì)此打算為M公司量身打造一個(gè)流暢、可靠、易于操作和維護(hù)的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。（1）針對(duì)業(yè)務(wù)而言，使用VLAN 技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)二層隔離，把長(zhǎng)沙總部的生產(chǎn)業(yè)務(wù)和辦公業(yè)務(wù)分別劃分到VLAN4和VLAN5，且奇數(shù)編號(hào)的PC屬于生產(chǎn)業(yè)務(wù)，偶數(shù)編號(hào)的PC屬于辦公業(yè)務(wù)；網(wǎng)管VLAN使用VLAN300；（2）總部采用雙核心架構(gòu)是為了確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性，SW1 與SW2互為主備，提供網(wǎng)關(guān)冗余并且實(shí)現(xiàn)流量的負(fù)載均衡，HSRP網(wǎng)關(guān)備份要求請(qǐng)參照IP地址分配表；（3）長(zhǎng)沙總部運(yùn)行STP，杜絕二層環(huán)路，STP根網(wǎng)橋、備份根網(wǎng)橋按流量的最佳轉(zhuǎn)發(fā)路徑合理配置，末端接口必須配置portfast；（4）為實(shí)現(xiàn)VLAN外流量互通，總部部署三層交換，兩個(gè)分部部署單臂路由；（5）OSPF配置要求：在任何不需要形成OSPF鄰居的接口上，配置OSPF被動(dòng)接口；配置接口bandwith與物理帶寬一致，以確保OSPF Cost能反映真實(shí)的鏈路帶寬；配置點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以太網(wǎng)的OSPF網(wǎng)絡(luò)類型為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，以加快收斂速度；（6）長(zhǎng)沙總部核心交換機(jī)SWSW2的OSPF對(duì)接：S1—S2間使用Trunk鏈路，在該Trunk鏈路上使用1個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)L3 VLAN（VLAN 901）建立OSPF鄰居，（該VLAN只允許在該Trunk鏈路上通過，本網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)L3 VLAN（互聯(lián)VLAN）規(guī)劃的VLAN號(hào)碼段：901——1000） （7）長(zhǎng)沙總部核心交換機(jī)SWSW2做DHCP Server，為總部用戶分配IP地址；分部路由器RTRT6做DHCP Server，為所在分部用戶分配IP地址。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)一，本論文的方案完全采用統(tǒng)一廠家的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，這里統(tǒng)一使用Cisco公司的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對(duì)于Cisco產(chǎn)品而言，VLAN主要基于兩種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：。由于本論文所采用的均是Cisco的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此在進(jìn)行VLAN間的互連時(shí)一般都使用，該協(xié)議是專門針對(duì)Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件平臺(tái)在信息流的處理、多媒體應(yīng)用等方面進(jìn)行了合理有效的優(yōu)化。由于M公司在長(zhǎng)沙總部核心層的路由器RT4要承載整個(gè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的流量，還要連接外網(wǎng)。因此，需要選用一個(gè)性能、使用時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)的設(shè)備，可以選用Cisco 3700系列。而M公司匯聚層中長(zhǎng)沙總部的三層交換機(jī)SW1和SW2由于流量沒那么多，則可以選擇Cisco 3600系列，對(duì)于衡陽分部的路由設(shè)備RT5以及益陽分部的路由設(shè)備RT6，也可選擇Cisco 3600系列。最后，對(duì)于企業(yè)中處于接入層的二層交換機(jī)，選擇Cisco 2600系列即可，因?yàn)樗鼈兂休d的流量不多，只要能進(jìn)行快速轉(zhuǎn)發(fā)以及配置VLAN進(jìn)行隔離即可。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D在做網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)、配置、故障排除是通過GNS3這款網(wǎng)絡(luò)仿真工具來搭建網(wǎng)絡(luò)的模擬環(huán)境實(shí)現(xiàn)的。用戶可以在工具的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌€可以為用戶提供數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過程，利于觀察網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況?？梢詫W(xué)習(xí)IOS的配置，加強(qiáng)故障排查能力等。對(duì)于初學(xué)者而言，它可以通過通過圖形界面客觀形象的將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)在我們面前，我們能夠更直觀的把握企業(yè)中各部門的關(guān)系。： GNS3界面圖使用GNS3的優(yōu)點(diǎn)有：(1)解決了小型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖珊?，無法再更改的麻煩，易于教學(xué)，更利于設(shè)計(jì)優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以實(shí)時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行相應(yīng)的更改。(2)可隨時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行模塊添加、刪減。(3) GNS3算出idle值后，優(yōu)秀的idle值會(huì)以*號(hào)標(biāo)識(shí)。易于選取準(zhǔn)確的idle值，減少對(duì)cpu的占用。(4)通過真正運(yùn)行IOS實(shí)現(xiàn)對(duì)Cisco路由器的模擬。避免了packettracer部分命令不囊括的問題。在了解了GNS3的使用后，就可以根據(jù)公司的現(xiàn)狀與需求分析，設(shè)計(jì)一個(gè)適合于M公司的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，其中，總部與分部之間可以用一個(gè)廣域網(wǎng)連接，中間配置OSPF協(xié)議實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)連通。： PC4衡陽分部PC1PC2 PC3 PC7 PC8 PC5 PC6SW1SW2SW3RT4RT5RT6SW7SW8SW9F1/0F1/0F1/1F1/0F1/3F1/4F1/2F1/2F1/3F1/3F1/1F1/1F0/0F0/1S1/0S1/1S1/0S1/0F0/0F1/0F0/0F1/0F1/2F1/0F1/3F1/4F1/4F1/4F1/3F1/3OSPF Area 0長(zhǎng)沙總部益陽分部E1專線E1專線 企業(yè)拓?fù)鋱D，由于在長(zhǎng)沙總部的流量使用較多，因此使用了兩臺(tái)Cisco