1、计算机科学与技术毕业论文毕业论文 题目 CISCO网络设备应用方案及实践 指导教师 专业 姓名 学号 完成日期 目 录 第1章 概述.3 第2章 第二章 路由器.4 第3章 一、 路由器的概念.4 二、 路由器的功能.5 三、 路由器的组成.6 四、 路由器的产品及特性.8 五、 路由器的配置.11 第三章 交换机.16 一、 交换机的概念.16 二、 交换机的功能.16 三、 交换机的分类.17 四、 交换机的产品及特性.18 五、 交换机的配置.20 六、 配置VLAN.21 第四章 配置动态路由实例.25 第五章 小结.27 第六章 参考文献.28 第一章 概述 思科系统公司(Cisco
2、 Systems, Inc.)，是互联网解决方案的领先提供者，其设备和软件产品主要用于连接计算机网络系统。1984年12月，思科系统公司在美国成立，创始人是斯坦福大学的一对教师夫妇，计算机系的计算机中心主任莱昂纳德?波萨克(Leonard Bosack)和商学院的计算机中心主任桑蒂?勒纳(Sandy Lerner)，夫妇二人设计了叫做“多协议路由器”的联网设备，用于斯坦福校园网络(SUNET)，将校园内不兼容的计算机局域网整合在一起，形成一个统一的网络。这个联网设备被认为是联网时代真正到来的标志。约翰?钱伯斯于1991年加入思科，1996年，钱伯斯执掌思科帅印，是钱伯斯把思科变成了一代王朝。
3、形容网络发展的迅速是人间方一日，网上已千年，作为设备供应商，必须掌握高新技术，不断创新，然而谁也无法一一发明所有的技术，思科公司总裁钱伯斯认为，获得发明的最佳途径是花钱去买。他认为最理想的做法是买下正在研制新产品的新公司，它能在未来的6至12个月推出一个杰出的新产品，然后通过思科公司现有的分销渠道，迅速推向市场。1996年，思科公司就是通过这种方法，成为网络交换机市场的佼佼者。 CISCO公司主要以路由器，交换机，IOS软件为主要，还有宽带有线产品、板卡和模块、内容网络、网络管理、光纤平台、网络安全产品与VPN设备、网络存储产品、视频系统、IP通信系统、无线产品等。 第二章 路由器 一、 路由
4、器的概念 连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。 路由器英文名Router，路由器是互联网络的枢纽、“交通警察“。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已经成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。 路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择(routing)，这也是路由器名称的由来(router，转发者)。作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于 TCP/IP 的国际互联网络 Internet 的主体脉络，也可以说，路由
5、器构成了 Internet 的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此，在园区网、地区网、乃至整个 Internet 研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个 Internet 研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际，探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向，对于国内的网络技术研究、网络建设，以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念，都有重要的意义。 二、路由器的功能 路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻
6、网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率，从而让网络系统发挥出更大的效益来。 从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如，一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段，只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包，路由器都会重新计算其校验值，并写入新的物理地址。因此，使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是，对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显
7、优势就是可以自动过滤网络广播。从总体上说，在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多。 一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成;这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据路径表(Routing Table)，供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由
8、主机控制。 三、路由器的组成 从体系结构上看，路由器可以分为第一代单总线单CPU结构路由器、第二代单总线主从CPU结构路由器、第三代单总线对称式多CPU结构路由器;第四代多总线多CPU结构路由器、第五代共享内存式结构路由器、第六代交叉开关体系结构路由器和基于机群系统的路由器等多类。 路由器具有四个要素:输入端口、输出端口、交换开关和路由处理器。 输入端口是物理链路和输入包的进口处。端口通常由线卡提供，一块线卡一般支持4、8或16个端口，一个输入端口具有许多功能。第一个功能是进行数据链路层的封装和解封装。第二个功能是在转发表中查找输入包目的地址从而决定目的端口(称为路由查找)，路由查找可以使用一
9、般的硬件来实现，或者通过在每块线卡上嵌入一个微处理器来完成。第三，为了提供QOS(服务质量)，端口要对收到的包分成几个预定义的服务级别。第四，端口可能需要运行诸如SLIP(串行线网际协议)和PPP(点对点协议)这样的数据链路级协议或者诸如PPTP(点对点隧道协议)这样的网络级协议。一旦路由查找完成，必须用交换开关将包送到其输出端口。如果路由器是输入端加队列的，则有几个输入端共享同一个交换开关。这样输入端口的最后一项功能是参加对公共资源(如交换开关)的仲裁协议。 路由器中可能有多种内存，例如Flash(闪存)、DRAM(动态内存)等。内存用作存储配置、路由器操作系统、路由协议软件等内容。在中低端
10、路由器中，路由表可能存储在内存中。通常来说路由器内存越大越好(不考虑价格)。但是与CPU能力类似，内存同样不直接反映路由器性能与能力。因为高效的算法与优秀的软件可能大大节约内存。 1.只读内存(ROM) 只读内存(ROM)在Cisco路由器中的功能与计算机中的ROM相似，主要用于系统初始化等功能。ROM中主要包含:(1)系统加电自检代码(POST)，用于检测路由器中各硬件部分是否完好;(2)系统引导区代码，用于启动路由器并载入IOS操作系统;(3)备份的IOS操作系统，以便在原有IOS操作系统被删除或破坏时使用。通常，这个IOS比现运行IOS的版本低一些，但却足以使路由器启动和工作。顾名思义，
11、ROM是只读存储器，不能修改其中存放的代码。如要进行升级，则要替换ROM芯片。 2.闪存(Flash) 闪存(Flash)是可读可写的存储器，在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。Flash中存放着当前使用中的IOS。事实上，如果Flash容量足够大，甚至可以存放多个操作系统，这在进行IOS升级时十分有用。当不知道新版IOS是否稳定时，可在升级后仍保留旧版IOS，当出现问题时可迅速退回到旧版操作系统，从而避免长时间的网路故障。 3.非易失性RAM(NVRAM) 非易失性RAM(Nonvolatile RAM)是可读可写的存储器，在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。由于NVRAM仅用于保存启动
12、配置文件(Startup-config)，故其容量较小，通常在路由器上只配置32KB128KB大小的NVRAM。同时，NVRAM的速度较快，成本也比较高。 4.随机存储器(RAM) RAM也是可读可写的存储器，但它存储的内容在系统重启或关机后将被清除。和计算机中的RAM一样，Cisco路由器中的RAM也是运行期间暂时存放操作系统和数据的存储器，让路由器能迅速访问这些信息。RAM的存取速度优于前面所提到的3种内存的存取速度。 运行期间，RAM中包含路由表项目、ARP缓冲项目、日志项目和队列中排队等待发送的分组。除此之外，还包括运行配置文件(Running-config)、正在执行的代码、IOS操
13、作系统程序和一些临时数据信息。 四、 路由器的产品及特性 1)Cisco 800系列 Cisco 800系列路由器通过专为小型办事处和远程工作者定制的Cisco IOS软件，提供增强的网络安全性和可靠性。它适合不超过20个用户的小型办公室，能够通过一个ISDN、IDSL或串行连接(高达512Kbps)将每一个用户连接到Internet或企业局域网。将特别受益于Cisco 800系列路由器的客户包括:已经投资购买Cisco IOS软件并希望增加远程工作者的公司，给小型办公室提供增值服务的服务供应商，以及熟悉Cisco IOS软件并需要一种快捷有利的方式来服务于小型办公室客户的增值经销商(VAR)
14、。 2)Cisco 1800系列 Cisco 1800系列集成多业务路由器是屡获大奖的Cisco 1700系列模块化接入路由器的下一代产品。Cisco 1841路由器专为安全数据连接而设计，与前几代Cisco 1700系列路由器相比，提供了五倍以上的性能提高，经由Cisco IOS软件安全镜像支持基于硬件的集成加密，且大大提高了接口卡性能和密度，同时继续支持30多种Cisco 1700系列现有WAN接口卡(WIC)和多路复用中继卡(话音/WIC VWIC)在Cisco 1841路由器上仅用于数据)，从而提供了极大的性能优势。 3)Cisco 2600系列 思科利用Cisco 2600系列模块化
15、接入路由器将大型企业/供应商级多功能性、集成和功能拓展到了分支机构。目前2600系列产品在全球的安装数量已经超过150万台。这个广受欢迎的系列可以通过一个外型紧凑的单一设备解决方案，为网络管理人员和服务供应商提供出色的灵活性和投资保护。Cisco 2600XM产品和技术领先的Cisco 2691是该系列中的最新成员。它们可以提供更高的灵活性、性能、内存容量和服务密度，以满足分支机构现在和未来的需求. 4)Cisco 3600系列 Cisco 3660系列平台在非常成功的Cisco 2600和3600系列产品的基础上，在密度、性能、稳固性和可服务性等方面进行了大量改进，使其可作为客户设备(CPE
16、)用于大型分支机构应用或完成电话服务。Cisco 3600的通用性保证了它完全满足目前分支机构和企业对数据、话音、视频和混合拨号访问应用的需求，为多服务应用不断增长的带宽需求提供了必要的高速连接。 5)Cisco 3800系列 Cisco 3800 系列的集成化服务路由架构构建于强大的Cisco 3700系列路由器的基础之上，它内嵌并集成了安全和话音处理以及先进服务，以迅速部署新应用，包括应用层功能、智能网络服务和融合通信。Cisco 3800系列支持每插槽多个快速以太网接口、时分多路复用(TDM)互联，以及对于支持802.3af以太网电源(POE)的全面集成配电等的带宽要求。它同时仍支持现有
17、模块化接口系列。这确保了持续投资保护，可在部署新服务和应用时支持网络扩展或技术变动。通过将多个独立设备的功能集成入单一小巧设备之中，Cisco 3800系列大幅降低了管理远程网络的成本和复杂度。 6)Cisco 7500系列 Cisco 7500系列是Cisco主要的高端多协议路由器平台。这些系统结合了Cisco行之有效的软件技术以及卓越的可靠性、可用性、服务能力和性能特性，可以满足当今最关键的互联网的需求。Cisco 7500系列给信息系统专业人员提供所需的灵活性，使他们能够满足互联网核心和分布点不断变化的要求。 7)Cisco 10000系列 思科系统公司(NASDAQ:CISCO)今天为
18、其宽带汇聚系列产品推出了一组强有力的新硬件、软件和供应功能，这些功能不但能增强扩展能力，提高性能，还能降低宽带服务的部署成本。目前，思科不但使思科 7200和7400系列路由器的操作容量成倍增加，还能够在思科 10000 系列路由器上提供业界最高的用户密度。这些功能进一步增强了思科在宽带汇集性能/价格比方面的业界领先地位。 8)Cisco 12000系列 Internet正迅速成为商务、娱乐、通信和信息检索的电子媒介。而基于网络的新型Intranet应用和强大的桌面电脑则推动着网络业务的指数级增长。服务供应商和企业正加紧部署分组交换基础设施，以处理迅猛增长的数据业务。 Cisco 12000系
19、列千兆比特交换路由器(GSR)是Cisco为支持服务供应商和企业IP骨干网核心而设计和开发的重要的路由选择产品。Cisco 12000系列有三种型号:Cisco 12008、12012和12016 (5Tbps GSR太比特系统)。 Cisco 12000系GSR产品的结构设计旨在满足当今IP核心骨干网的高带宽、高性能、多业务和多可靠性要求。 五、 路由器的配置 1、基本设置方式 一般来说，可以用5种方式来设置路由器: 1)(Console口连接终端或运行终端仿真软件的微机; 2)(Aux口连接modem，通过电话线与远方的终端或运行终端仿真软件的微机相连; 3)(通过ethernet上的tf
20、tp服务器; 4)(通过ethernet上的telnet程序; 5)(通过ethernet上的snmp网管工作站。 但路由器的第一次设置必须通过第一种方式进行,此时终端的硬件设置如下: 波特率 :9600 ，数据位 :8 ，停止位 :1 ，奇偶校验: 无 2、命令状态 1). router 路由器处于用户命令状态，这时用户可以看路由器的连接状态，访问其它网络和主机，但不能看到和更改路由器的设置内容。 2). router# 在router提示符下键入enable,路由器进入特权命令状态router#，这时不但可以执行所有的用户命令，还可以看到和更改路由器的设置内容。 3). router(co
21、nfig)# 在router#提示符下键入configure terminal,出现提示符router(config)#，此时路由器处于全局设置状态，这时可以设置路由器的全局参数。 4). router(config-if)#; router(config-line)#; router(config-router)#; 路由器处于局部设置状态，这时可以设置路由器某个局部的参数。 3、设置对话过程 1)(设置路由器名: enter host name router: 2)(设置进入特权状态的密文(secret)，此密文在设置以后不会以明文方式显示: the enable secret is a one-way cryptographic secret used instead of the enable password when it exists. enter enable secret: cisco 3)(设置进入特权状态的密码(password)，此密码只在没有密文时起作用，并且在设置以后会以明文方式显示:
