隨著校內電腦的不斷增加,網絡上的主機超出了254臺,一個c類網的IP地址(192.168.1.0)已不夠用,雖然可以通過縮短IP的租用期,得以緩解,但是IP地址的頻繁申請容易引起網絡信息的堵塞,而且同一網段的計算機過多易引起廣播風暴。
一、問題的提出:
隨著校內電腦的不斷增加,網絡上的主機超出了254臺,一個c類網的IP地址(192.168.1.0)已不夠用,雖然可以通過縮短IP的租用期,得以緩解,但是IP地址的頻繁申請容易引起網絡信息的堵塞,而且同一網段的計算機過多易引起廣播風暴。我校網絡的中心交換機采用的是第三層交換機Alcatel Omnistack-5024,故我們決定利用交換機的第三層交換功能,實現多子網的劃分。
二、實現的原理:
若校園網規(guī)模較大時,如超過254臺時:
一種選擇是用一個B類網的地址,然后各座樓的IP用其中的一小塊區(qū)域;另一種選擇就是用多個C類網段的地址;對于第一種選擇,用戶可以節(jié)省一個路由器,或者是說在核心位置交換機可以不必是第三層的交換機,可以節(jié)省一大筆的資金,但是由于在同一個網段網絡越大的話,會產生很大的廣播風暴。所有的主機都向網絡上發(fā)出一系列的廣播幀,從而占用大量的網絡資源。
對于第二種選擇的話,用多個C類網,每個網段用一個C類網段的地址。然后在核心位置的交換機配上帶第三層交換功能的交換機。由于第三層交換機有隔離廣播風暴的作用,這樣可以把各網段的廣播信息只在本網段范圍內廣播,從而減少了廣播幀所占的網絡帶寬。
傳統(tǒng)的交換是在OSI網絡標準模型中的第二層--數據鏈路層進行的,而第三層交換技術是在網絡模型的第三層實現數據包的高速轉發(fā)的。簡單地說,第三層交換技術就是第二層交換技術+第三層轉發(fā)技術。第三層交換技術的出現,解決了局域網網段劃分之后,網段中子網間必須依賴路由器進行管理的局面,解決了傳統(tǒng)路由器低速、復雜所造成的網絡瓶頸問題。當然,第三層交換技術并不是網絡交換機與路由器的簡單疊加,而是二者的有機結合,形成一個集成的、完整的解決方案。
以太網三層交換設備具有許多交換端口,從邏輯上可以被看成是一個附帶有一個第三層轉發(fā)功能的第二層交換設備,同時它與第三層的數據轉發(fā)模塊采用高速互連。在數據通訊時,如果網上站點屬于同一子網,則采取第二層轉發(fā)方式;否則采用第三層轉發(fā)方式。
假設有兩臺使用IP的站點通過三層交換機及其兩側的以太網段進行通訊。發(fā)送站點在開始發(fā)送時,已知目的站的IP地址,但尚未知目的IP的MAC地址,這時需要通過ARP(地址解析協(xié)議)來確定,發(fā)送站把自己的IP地址和目的站的IP地址相比較,通過子網掩碼來決定目的站和發(fā)送站是否屬于同一子網。如果屬于同一子網,發(fā)送方將載著目的站的MAC地址的數據包到達三層交換機,只需用第二層交換的核心查找到MAC目的站就可以轉發(fā)出去。如果兩個站點不在同一子網上,發(fā)送站點就希望通過一個"缺省網關"(可看作是一個路由器)將數據包轉發(fā)出去,而網關的IP地址已經在系統(tǒng)軟件中有所設置。這個IP地址在三層交換設備中實際是指向交換機中的第三層交換功能塊。
三、具體實現:
網絡結構圖:
將交換機上標有console的控制臺接口通過RS-232線纜與PC的串口相連,運行終端仿真程序進行配置,串行口通信參數如下:
波特率:9600bps
奇偶檢驗位:無
數據位:8位
停止位:1位
流控制:無