nxd 6.0 安装实列 视频教程
点击下载:http://soft.11disk.com/网众6.0教学.rar
复制到地址栏下载
6.0 相对于 5.8 以下版本的新增功能
1、缓存没限制内存大小了，算法比5.8以下更优化，速度更快。
2、零回写，对服务器要求更低，压力更小，带机量大大增大。
3、更快的启动速度，更精准的缓存。
4、热备份。2台服务器任何一台，死机，下面工作站不会死机，自动转向另外一台服务器。大网吧必备。
5、强大和热备份，不但可以硬盘硬热备份，服务器之前也可以热备。
本例以一个80台网吧实测，，服务器为3 个SAS 做读已做硬阵列，， 500G 3个ES做回写盘。
装的时候很简单，一直按下一步即可，关键在配置，，现在大家先看
1、linux setup
2、YES
选择内核，64位的主板，选择64位内核
我这是虚拟机，32位的
选择6.0的安装程序, 安装就到此结束，我们现在来从硬盘启动，插入网众加密狗，从硬盘启动
－－－－－－－－－－－－－－－
第二部分：网众的配置实例：
工作站系统考虑用映像放入回写盘，考虑应为要缓存，还有要还原点。
1\3个SAS硬盘组成的，SAS盘，， 3个ES 500G 500G 要组成软阵列,不需要格式化，在工作站
上对其格式化，
2\创建工作站磁盘，先建一个，系统，再创建游戏盘，
XP放入MNT 下，也就是3个硬阵列SAS盘上
GAME 选择物理磁盘，不能让他生成还原点，磁盘太大，会卡死
3\磁盘配置完毕，配置工作站，插入入网众加密狗,先讲到这 ，一会接着来
原来，虚拟机的网卡没装好
接着来，，， 先添加服务器IP，一切都出5.8 一样，
工作站的IP不能包括服务器IP 服务器IP，建议为192.168.0.10 ，，
到此，服务器安装全部完成，，，工作站上传即可以启动了，，
工作站上传，请去本站下载 5.8 的工作站上传资料，， 一模一样
济南品-pub酒吧地址[码u87s2azn]
内容：不是所有的酒吧都会叫PUB
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OEM新版虚拟盘客户端，和无盘5.8原版客户端+去百度去后门插件
大家可克成光盘收藏
关于客户端问题：
可用官方客户端+去百度验证补丁
封网众客户端验证数据包补丁(支持网众无盘5.6/5.8版)
网众无盘网众1读2写带70台的暴强方案
服务器：ASUS P5B/8G DDR2 800/Core E8200/1X1T Es.2（企业级SATA）/2X250G ES.2/1X80G ide/独立双pcie-broad 5721千兆网卡/航嘉多核dh6。版载8110不好用，屏蔽。
客户机：黑龙4800+/2G/NF520/即成marvell8056e/8600GT，蛮不错的。还有20台老机器，3000+/7300GT的，被仔细说服后内存强制加到4根512，1是怪我们网众牛吹大了，2是内存怎么也比服务器便宜吧？
系统：5.8-499/298
做法：80G IDE，装LINUX系统，客户机c盘包。
1T: 纯游戏。
2X250G: 纯回写，顺便做C盘景象包备份。
没有NTC游戏自动更新，这种配置是不可能更新的，肯定卡。网管更新游戏可以在上午人少时进行。话说回来，黑网吧，4条2M adsl，他还上什么更新？外网就得卡死，
不管是不是pc机，肯定上64位的，这样内存可以用到7.8G。C盘建立包时设为3G，官方2G太小，不可能好用。新版5.8景象包大小可调，这一点是进步。开静态缓存，做内存盘，页面128k（sas或SCSI为64K），大小3072M，把整个C盘都装进去就可以了。因为不上游戏自动更新，那么数据盘，就是存放游戏的物理盘，就开一点，动态缓存，512M，128k页面，缓存范围2G。2G是什么意思呢，使这个盘的第一个区的大小，里面有QQ，office，播放器等，都是读写量比较大的东西，足够他们用了。游戏盘不开缓存，开了也没什么效果。
注意，服务端缓存总数不要超过内存的一半，2G和2G以下的服务器就不要开了。
客户端缓存，都是2G，那么，C盘包开128读，32k，回写缓存224，8k，足够了。页面文件896,但是224M写缓存，完全足够用了，虚拟内存平时可写不了这么多，而且还能回写ie的临时数据。物理盘读64，32k，QQ之类的应该能装得下了，写64,8k，足够。
这样客户机2G内存，剩余约1.3G，完全足够多开某个游戏了，事实上不可能多开的，毕竟是adsl。
开机，运行，和有盘没什么区别。严格限制讯雷，封锁p2p。不是因为2个sata写，是因为adsl开不起这些。
注意不要有事没事nxp restart了，现在什么都改善了，老起它干什么？
新版不会再弹百度。桌面有个百度图标，理解一下也就算了。
游戏量，约400G网游和400G本地，够玩了。其他没什么特殊要求，靠进中专学校，都是学生和孩子。
人基本满了，第一天免费，测速，不开突发，1M，平均40-45，可以了，不向网众官方那么多，但是其他无盘在6，70台时难能有稳定40左右的。主要是游戏读取量并不是很大，加上客户机系统由在内存里，所以测速时读盘压力不大。写测速不好，平均也在35左右但是感觉迟钝，只有关闭写缓存，才可以在15-20左右，这个成绩也不错了，但是开了写缓存，玩起来速度会很流畅。这个应该是网众设计的原因，写缓存开了，测试写速度时需要不断地在服务器与本地间交换数据，具体也说不清楚，而且开了写缓存在测写速度时，该pc机cpu占用很高，其他pc机无碍。
测速低的原因很多，黑网吧即便是全千兆，线路也都是老化的东西，但是这样的服务器可以带这么多机器，我也没见过。不向网众bbs里写的那么好，但是速度倒还不错，关键是这么低的服务器带这些机器，没有用到任何第三方辅助工具，完全靠网众自身实现的，这一点很令人佩服。有条件的朋友可以试一下。
网络基础知识讲座 1-7
- 之一：理解IPv4地址的含义
网络没有地址就不能工作:只要你发送某种东西，你就需要具体说明这个东西要发到哪里和从哪里发出来的。要做一个高效率的网络工程师或者管理员，你需要全面理解IP地址:你需要能够依靠自己思考。如果发生了某些问题，很可能是某些地址分配不正确。迅速查明故障所在位置对于英雄和普通人来说是有很大区别的。普通人需要很长时间才能修复这个问题。在下一篇文章介 绍子网之前，我想以最原始的格式全面介绍一下IP地址。这对于理解子网是非常重要的。
IPv4地址和32位数字
IP地址只是32位二进制数字。但是，它们是重要的二进制数字:你需要知道如何处理这些数字。当处理子网掩码的时候，新的网络管理员一般会混淆他们没有记住的子网掩码。所有这些子网掩码的总和是移动代表一个“网络”的地址部分与代表一台“主机”的部分之间的界限。一旦你适应了这种关于IP地址和子网掩码的思维方式，你就掌握了IP地址的方法。
二进制非常简单。在二进制中，数码只有0和1。一个32位数码有32个0和1。我们都适应十进制数码。在十进制中，数码中的每一个位置都可以是0至9之间的任何一个数字。在二进制中，每一个位置或者是一个0，或者是一个1。下面是以二进制表示的255.255.255.0的地址。
11111111.11111111.11111111.00000000
为了方便，网络工程师一般把IP地址分为4个8位字段，或者称作8位字节。在8位数字中，如果所有的字节都设置为1，那么，这个数码等于255。在上面的地址中，11111111代表255，00000000代表0。
二进制发挥作用的方法是以二次方为基础的。每一个字节代表一个不同的二次方。从左手端开始，最有意义的数位，数字以下列方式组成:
2的次方
232
...
27
26
25
24
23
22
21
20
小数
4,294,967,296
...
128
64
32
16
8
4
2
1
这个结果是加法。这就是说，如果所有的字节不变，你可以为每一个位置简单地加2的次方值。例如，如果我们有一个8位数11111111，我们可以简单地加:27 + 2 6 +
2 5 + 2 4 + 2 3 + 2 2 + 2 1 + 2 0 = 255
现在我们设法理解一个不平凡的例子:11110000
我们可以看到，在上述8位数中，有4位数是“固定的”。把这些位置上的2的次方的值加起来，结果是:27 + 26 + 2 5 + 2 4 = 240
就是这样简单。如果你能把二进制数字转换为小数形式，你就很容易猜出子网掩码和网络地址。我们将在下一篇文章中介绍这个问题。
现在，把重点集中在32位IPv4地址本身，有一些不同的类型需要了解。所有的IP地址都可以在0.0.0.0至255.255.255.255的数字范围内。但是，有些地址有特殊用途。
环回地址(loopback):
不离开主机的数据包(也就是说，这些数据包不会通过外部网络接口)
单播地址:
指定向一个IP地址发送的数据包。例如:2.2.2.2
多播地址:
被路由器复制并且最终由组播路由机制转发的数据包。例如:226.0.0.2
有限广播:
一个广播数据包，发送给每一台主机，仅限于本地子网。例如:255.255.255.255
定向广播:
发送到一个具体子网的数据包，然后进行广播。例如，假如我们不在这个子网，使用的地址是:1.1.1.255
还有一些IP地址的特殊情况，包括专用和组播地址。在224.0.0.0至239.255.255.255之间的地址范围是为组播保留的。在互联网上，任何低于这个范围的地址都可能成为被攻击的目标，除非为RFC 1918保留的地址和为一些其它特殊用途分配的地址。这些1918地址是专用地址，这就意味着互联网路由器不会发送这些地址。这个地址范围包括:
&8226; 10.0.0.0 -10.255.255.255
&8226; 172.16.0.0 - 172.31.255.255
&8226; 192.168.0.0 - 192.168.255.255
这些IP地址能够分配给本地的许多计算机，你愿意分配给多少台计算机都可以。但是，在这些计算机访问互联网之前，这些地址必须翻译成能够全球路由的地址。这个工作通常由网络地址转换(NAT)完成。1918地址并不是惟一保留的地址空间。但是，这些地址的定义为“本地站点”。组播也有一个保留的地址范围。这个地址范围并不是连接到互联网的:224.0.0.0 至224.0.0.255是组播“本地连接”的地址。
为了提供这个讲座的下一篇文章的必要的背景知识，我们需要确认大家都理解一个本地子网的概念。一旦我们分配给一台计算机一个合法的地址，假如子网掩码设置正确，这台计算机就可以同本地网络对话。子网掩码告诉这个操作系统哪一个IP地址在本地子网上，哪一个IP地址不在本地子网上。我们希望与之对话的IP地址位于本地子网，那么，这个操作系统不用使用路由器就能够直接与它对话。换句话说，操作系统能够使用ARP协议获得目标系统的物理地址并且开始对话。IP地址和子网掩码的设置对于普通的24位网络来说是非常简单的。标准的255.255.255.0子网掩码的意思是前三个八位字节是网络地址，最后的部分是为主机保留的。例如，一台计算机被分配了10.0.0.1的IP地址和255.255.255.0的子网掩码(如果你用二进制书写的话是24位)，这台计算机能够同10.0.0.1至10.0.0.255地址范围内的任何人对话。
小结
&8226;IP地址只是32位数字。子网掩码只是一个能够上下滑动这个IP地址字节的“盖子”，以便创建更大或者更小的网络。
&8226;一个IP地址的网络部分告诉主机它的本地子网有多大，本地子网然后告诉主机它可以直接与谁对话。
&8226;单向广播数据包发送到一台计算机，广播数据包发送到许多台计算机。
之二：理解子网和CIDR
我们将学习有关子网和CIDR(无类域间路由)的知识。我们希望能够以比某些图书提供的更容易管理的方式学习这些知识。
让我们先搞清楚一件事情:在子网中是没有“类别”的。在以前，网络分为A类、B类和C类。这些网络只能分为相等的几部分，因此现在我们引入了可变长度子网掩码(VLSM)来解决这个问题。老类别的C类网络是一个24位网络地址，B类网络是一个16位网络地址，A类网络是一个8位网络地址(如果你不清楚这个含义，请参阅“理解IP地址”那一讲)。这就是你需要了解的有关网络类别的全部内容。这些网络类别现在已经不存在了。
一个IP地址由一个主机部分和一个网络部分组成。与子网掩码配合使用，你可以确定这个地址中哪一个部分是网络部分、这个网络有多大和网络开始的地方在哪里。操作系统需要知道这些信息，以便确定本地子网使用什么IP地址以及哪些地址属于外网并需要一台路由器来访问那些地址。相邻的路由器也需要知道这个子网有多大，以便这些路由器仅向这个方向发送合适的通信。一个网络地址中主机部分与网络部分的划分完全是由子网掩码确定的。
CIDR（发音为“cider”的网络地址使用网络/子网掩码的风格。这个IP地址/子网掩码的组合能告诉你很多信息:
网络部分/主机部分
0000000000000000/0000000000000000
上述32位字符串代表一个16位网络，因为这个地址中的16位被掩盖了。
在本文中的例子(和现实世界)中，某些子网掩码被反复提及。这些子网掩码本身并不特殊。子网地址就是一个简单的32位字符串，其中有任何位数被掩盖（MASK）。不过，使用一个常用的子网掩码(如24位网络地址)开始研究对于记忆和理解关于子网的概念和划分非常有利。
让我们先看一下个标准的子网划分表，这个表中也包括了一些有趣的其它信息:
子网掩码位数
24位子网数量
一个子网的地址数量
对主机部分的位挪用
/24
1
256
0
/25
2
128
1
/26
4
64
2
/27
8
32
3
/28
16
16
4
/29
32
8
5
/30
64
4
6
/31
128
2
7
由于是二进制数字，这使一个31位网络有两个可用的IP地址。设想一下这个子网:2.2.2.0/31。如果我们以二进制来表达这个网络地址，这个地址看起来是这样的:
00000010.00000010.00000010.00000000 (2.2.2.0)
11111111.11111111.11111111.11111110 (31)
子网掩码“掩盖”被网络部分使用的位数。这意味着被掩盖的位数将用于网络地址部分。可供主机地址使用的位数等于1。这个数字可以是一个0或者一个1。这就导致了两个可用的IP地址，就像上面的表格显示的一样。另外，从上面的表格中可以看到，子网掩码(从主机部分挪用的)位数每增加一，子网中可用的地址数量就被削减一半。
现在让我们来分析“192.168.0.200/26”的广播地址、网络地址和掩码。这个IP地址的掩码很简单:为255.255.255.192(26位子网掩码的含义是主机用6位，2的6次方等于64，255减去64减1等于192)。你能够在网络上查到子网地址表。这个表还能为你列出所有的信息。但是，我们更感兴趣地是教人们理解这里所发生的事情。这个子网掩码可以告诉你，这个网络地址中惟一需要我们关心的部分是最后一个字节:广播地址和网络地址的开头都是192.168.0。
搞清楚这最后一个字节的含义很像是为一个划分一个24位网络。但是，如果这个提示对你没有帮助，你甚至不需要考虑这个问题。每一个26位地址的网络都有64台主机。这个网络的地址范围是从.0至.63、从.64至.127，从.128至.191，以及从.192至.255。我们的地址192.168.0.200/26在.192至.255网段中。因此，这个网络的地址是192.168.0.192/26。这个广播地址就更简单:192用二进制表示是11000000。取最后的6位数(这些字节被掩码“关闭”了)，把这些字节“打开”，你得到了什么?192.168.0.255。来看一下你是否已经理解了这一切，现在计算192.168.0.44/26的网络地址和广播地址。(网络地址:192.168.0.0/26;广播地址:192.168.0.63)。
一开始这些地址是很难一下子就看出来。这时制作一个表格会很有帮助。如果你计算出你要每一个子网有6台主机(包括不能使用的网络和广播地址是8台主机)，你就可以制作下面这个表格。下面是2.2.2.0/29、2.2.2.8/29、2.2.2.16/29以及最后一个子网是2.2.2.249/29。
子网编号
网络地址
第一个IP
最后一个IP
广播地址
1
2.2.2.0
2.2.2.1
2.2.2.6
2.2.2.7
2
2.2.2.8
2.2.2.9
2.2.2.14
2.2.2.15
3
2.2.2.16
2.2.2.17
2.2.2.22
2.2.2.23
32
2.2.2.249
2.2.2.250
2.2.2.254
2.2.2.255
实际上，你很可能偶尔发现这样的网络。这种网络划分为三个26位网络地址，并且最后一个26位网络地址分为两个27位网络地址。如果你已经能够制作上述表格将会更容易理解这个问题。
这就是你需要知道的全部东西。在16位网络地址和24位网络地址范围内使用更大的子网是比较复杂的。但是，原则是一样的。都是一个32位地址和一个子网掩码。然而，一定要认识到子网的使用是受到某些限制的。我们不能分配以10.1.0.32开头的26位网络地址。如果我们把10.1.0.32/26的IP地址和子网掩码发送给大多数操作系统，操作系统只会认为我们发送的起始地址是10.1.0.0/26。这是因为26位地址空间需要64个地址，而子网划分会从这个位数的自然分界线开始。因些，如果在上述表格中，你把某子网从2.2.2.3/29开始?实际的结果却是2.2.2.0/29。
这些复杂的问题确实需要一个简明的例子。请记住，当你从这个网络主机部分提取另一位以便创建一个更大的子网掩码时，IP地址数量在一个子网内是如何被减少一半的。这个原则在相反的情况下也发挥作用。如果我们有一个拥有128台主机的25位网络地址，并且从网络(掩码)部分挪用一位，我们现在就有一个拥有256台主机的24位网络地址。使用搜索引擎Google在网络上搜索“subnet table”(子网表)，可以立即看到子网掩码与网络大小的关系。如果一个16位网络地址拥有65535个地址，一个17位网络地址拥有的网络地址将减少一半，一个15位网络地址拥有的网络地址将提高一倍。这是非常令人激动的。实践，实践，再实践。这是让你理解这个原理的好方法。不要忘记，所有的问题都可以归结到网络的位数问题。
如果你要更多地了解子网，下一步应该是阅读一些路由协议。
小结
&8226;CIDR IP地址有一个主机部分和一个网络部分。而子网掩码指定网络部分使用的位数，地址中这些位将不会改变。
&8226;子网是通过简单地在32位数字中上下移动网络与主机部分的分界来创建。
&8226;如果你从已知的子网掩码开始学习，复杂的地址是很容易理解的。一个17位网络地址的数量是一个16位网络地址的一半。16位网络中有6.5万个地址。
之三：理解OSI网络分层
OSI(开放系统互连)参考模型了。网络协议栈具有重要的意义。但是，还没有重要到你应该首先学习的程度。许多所谓的网络课程都是从教你记住OSI模型中的每一个层的名字和这个模型中包含的每一个协议开始的。这样做是不必要的。甚至第5层和第6层是完全可以忽略的。
国际标准组织(ISO)制定了OSI模型。这个模型把网络通信的工作分为7层。1至4层被认为是低层，这些层与数据移动密切相关。5至7层是高层，包含应用程序级的数据。每一层负责一项具体的工作，然后把数据传送到下一层。
物理层(也即OSI模型中的第一层)在课堂上经常是被忽略的。它看起来似乎很简单。但是，这一层的某些方面有时需要特别留意。物理层实际上就是布线、光纤、网卡和其它用来把两台网络通信设备连接在一起的东西。甚至一个信鸽也可以被认为是一个1层设备(参见RFC 1149)。网络故障的排除经常涉及到1层问题。我们不能忘记用五类线在整个一层楼进行连接的传奇故事。由于办公室的椅子经常从电缆线上压过，导致网络连接出现断断续续的情况。遗憾的是，这种故障是很常见的，而且排除这种故障需要耗费很长时间。
第2层是以太网等协议。请记住，我们要使这个问题简单一些。第2层中最重要的是你应该理解网桥是什么。交换机可以看成网桥，人们现在都这样称呼它。网桥都在2层工作，仅关注以太网上的MAC地址。如果你在谈论有关MAC地址、交换机或者网卡和驱动程序，你就是在第2层的范畴。集线器属于第1层的领域，因为它们只是电子设备，没有2层的知识。第2层的相关问题在本网络讲座中有自己的一部分，因此现在先不详细讨论这个问题的细节。现在只需要知道第2层把数据帧转换成二进制位供1层处理就可以了。
在往下讲之间，你应该回过头来重新阅读一下上面的内容，因为经验不足的网络管理员经常混淆2层和3层的区别。
如果你在谈论一个IP地址，那么你是在处理第3层的问题，这是“数据包”问题，而不是第2层的“帧”。IP是第3层问题的一部分，此外还有一些路由协议和地址解析协议(ARP)。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。
第4层是处理信息的传输层。第4层的数据单元也称作数据包（packets）。但是，当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法，TCP的数据单元称为段（segments）而UDP协议的数据单元称为“数据报（datagrams）”。这个层负责获取全部信息，因此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。理解第4层的另一种方法是，第4层提供端对端的通信管理。像TCP等一些协议非常善于保证通信的可靠性。有些协议并不在乎一些数据包是否丢失，UDP协议就是一个主要例子。
现在快要到7层了，我们很想知道第5层和第6层有些什么功能。可以说，它们都是没有用的。
有一些应用程序和协议在5层和6层。但是，对于理解网络问题来说，谈论这些问题没有任何益处。请大家注意，第7层是“一切”。7层也称作“应用层”，是专门用于应用程序的。如果你的程序需要一种具体格式的数据，你可以发明一些你希望能够把数据发送到目的地的格式，并且创建一个第7层协议。SMTP、DNS和FTP都是7层协议。
学习OSI模型中最重要的事情是它实际代表什么意思。
假如你是一个网络上的操作系统。在1层和2层工作的网卡将通知你什么时候有数据到达。驱动程序处理2层帧的出口，通过它你可以得到一个发亮和闪光的3层数据包(希望是如此)。作为操作系统，你将调用一些常用的应用程序处理3层数据。如果这个数据是从下面发上来的，你知道那是发给你的数据包，或者那是一个广播数据包(除非你同时也是一个路由器，不过，暂时不用担心这个问题)。如果你决定保留这个数据包，你将打开它，并且取出4层数据包。如果它是TCP协议，这个TCP子系统将被调用并打开这个数据包，然后把这个7层数据发送给在目标端口等待的应用程序。这个过程就结束了。
当要对网络上的其它计算机做出回应的时候，每一件事情都以相反的顺序发生。7层应用程序将把数据发送给TCP协议的执行者。然后，TCP协议在这些数据中加入额外的文件头。在这个方向上，数据每前进一步体积都要大一些。TCP协议在IP协议中加入一个合法的TCP字段。然后，IP协议把这个数据包交给以太网。以太网再把这个数据作为一个以太网帧发送给驱动程序。然后，这个数据通过了这个网络。这条线路中的路由器将部分地分解这个数据包以获得3层文件头，以便确定这个数据包应该发送到哪里。如果这个数据包的目的地是本地以太网子网，这个操作系统将代替路由器为计算机进行地址解析，并且把数据直接发送给主机。
这个过程确实简化了。但是，如果你能够按照这个进程来做，并且理解数据包在每一个阶段都会发生什么事情，你就征服了理解网络的相当大的一部分问题。当你开始讨论每一个协议实际上做什么的时候，一切都会变得非常复杂。如果你刚刚开始学习，在你理解复杂的事情在设法完成什么任务之前，请你先忽略这些复杂的事情。这样会提高你的学习热情。
小结
&8226;与其苦钻OSI模型中的各协议不如好好理解路由器和主机如何利用网络栈传输数据
&8226;2层数据称作帧，不包含IP地址。IP地址和数据包在3层，MAC地址在2层。
&8226;除非你是一台路由器，通过网络栈向上发来的数据是给你的，通过网络栈向下发送的数据是你发送的。
之四：理解数据链路层
比IP和路由更重要的是什么?当网络2层出现故障的时候，链路层的知识显得更重要。许多人都没有掌握构建富有弹性的2层网络必须具备的生成树协议的知识。当一台交换机出现问题时，除非主机直接连接到这台交换机。否则不应该影响其它人的网络连接。在我们深入介绍生成树协议之前，你必须要理解2层内部的工作原理。
2层是数据链路层，是以太网所在的层。在这一层我们将讨论网桥、交换和虚拟局域网，要让一个网络运行起来，你实际上不需要学习以太网内部的工作原理，当然，如果你愿意学习的话，你可以利用其它的时间学习这方面的知识。
以太网交换机是一种“网桥”设备。传统的网桥是这样工作的，一开始它接收以太网帧，然后，把它们发送到除接收端口之外的全部其它端口。以太网交换机具允许允许双绞线连接的能力。它渐学习哪一个端口连接了哪些MAC地址。这时候，网桥就变成了一台学习设备，能够存储在一个端口上看到的全部的MAC地址表。当一个帧需要发出时，网桥将查看在网桥表中的目标MAC地址，并且知道应该在哪一个端口发送这个帧。这种仅向正确的主机发送数据的能力是交换技术中的一个巨大的进步，因为这可能显著减少通信冲突。如果在网桥表中没有目标MAC地址，交换机就简单地把数据发送到全部端口。这是首次发现主机到底在什么地方的惟一方法，因此，正如你看到的那样，把数据发送到全部端口是交换技术中的一个重要原则。这个原则在路由中也非常必要。
2层相关的重要词汇包括:
单播分段(Unicast segmentation):网桥能够限制哪些主机能够收到单播帧(仅发送给一个MAC地址的帧)。集线器只是简单地把一切数据发送给所有的端口，因此，单播分段本身可以节省大量的带宽。
冲突域(Collision Domain):冲突域是能够发生冲突的网段。由于交换机采用了直通发送技术以及网卡全部采用双工技术，冲突已经不再发生了。如果你在一个端口看到冲突，这就意味着有人意外地使用半双工的设备，或者是出现了其它的故障。
广播域:发送和接收广播帧的网段。
在交换机产品几年后，网桥运行所采用的老式的存储和发送方式改变了。新的交换机仅查看帧的目标MAC地址，然后立即把这个帧发送出去。这种技术称作“直通发送”可以帧更快地直接通过交换机，因为这种方式对帧很少进行处理。这种方式也暗示了一件重要的事情:一台交换机不再检查CRC(循环冗余校验)以便查看数据包是否损坏。这还暗示着不可能发生冲突。
另外，为了解决广播网段的问题，我们引入了虚拟局域网技术。如果你不能向另一台机器发送广播帧，那些机器就不在你的本地网络中，你要把全部数据包发送给一台路由器，接着由路由器发送这些数据包。实际上，这就是虚拟局域网做的事情:虚拟局域网将网络划分为更多的子网。
你可以在一台交换机上设置虚拟局域网，然后向一个虚拟局域网分配端口。如果主机A是虚拟局域网1，这台主机就不能与虚拟局域网2中的任何人通话，就像它们生活在完全没有网络连接的设备中一样。不过需要注意，这毕竟只是虚拟的，如果交换机的MAC地址表空间已经被数据填满从而无法继续维护这个交换MAC地址表，为了继续维持通讯交换机将会把收到的所有数据转发到所有端口。很多人将VLAN视为一种很好的安全措施，实际上任何一个半吊子黑客使用合适的工具都可以很快的攻克交换机的VLAN限制，事实上，当交换机出现MAC地址表溢出的情况时，它会变成一台单纯的HUB。
正如我们已经知道的那样，如果你无法使用ARP协议获得目标的MAC地址，那你必须要使用一台路由器。这是不是意味着你必须在每个VLAN之间物理的连入一台路由器呢?不需要，因为我们现在拥有3层交换机 设想一个例子，如果你愿意，一台交换机可以配置48个端口。这台交换机有两个虚拟局域网，虚拟局域网1采用1至24端口，虚拟局域网2采用25至48端口。要把这两个虚拟局域网连接起来，你基本上有三种选择。第一，使用一台路由器分别连接这两个虚拟局域网中的一个端口，并且分为VLAN中的主机配置正确的默认路由。第二种方法是你还可以简单地在每个虚拟局域网中各自建立一个虚拟路由器接口(virtual interfaces)。在思科的设备，这种虚拟路由器接口可能称作“vlan1”和“vlan2”。它们拥有自己的IP地址，而VLAN中的主机使用这些虚拟路由器接口作为自己的路由器。
在第三种方法使我们回到了2层概述的最终话题。如果你拥有多台需要包含同样的虚拟局域网的交换机，你可以通过端口汇聚(trunk)的方式它们都连接起来。这样，交换机A中的虚拟局域网1和交换机B中的虚拟局域网1就完全是一样的了。这是采用802.1q标准完成的。802.1q标准为将离开第一台交换机的数据包打上一个虚拟局域网的标识符。思科把这些交换机间的链路称作“主干端口(trunk ports)”，你可以拥有交换机允许的最多数量的虚拟局域网(目前大多数硬件允许4096个虚拟局域网)。因此，在虚拟局域网之间建立联系的第三种方法(也是最后一种方法)是把以trunk方式连接一台路由器，并且为每一个虚拟局域网建立一个虚拟路由器接口。虚拟局域网1上的主机(无论是在交换机A和交换机B上)都能够访问这个路由器接口(这个接口可以在另一台设备上)，因为他们全部都连接在了一起，并且共享一个广播域。关于trunk与802.1q的更多信息请参见这篇文章。
在这里我们没有采用“这是2层协议，记住以太网数据包头”这种标准的教学模式。要成为一个真正的专家，你必须要知道这些知识。但是，要成为一个有用的操作人员，简单地知道2层是如何工作的就可以了。下一讲我们将介绍网络领域最有趣的协议生成树协议。
小结:
●网桥(又名交换机)存储MAC地址表以实现单播网段功能。也就是说它们仅向需要这个数据的主机发送单播数据。
●虚拟局域网并不能提供可靠的安全。
●一台3层交换机能够通过trunk提供多个虚拟局域网，并且为这些虚拟局域网提供路由。这可以完全在同一条线路上实现。
之五：学习生成树协议
现在，我们的网络教程开始接触到让人期待的生成树协议，学好它，你就可以尽可能避免因某台交换机的问题造成整个局域网崩溃。继续读下去吧。
生成树协议是由Sun微系统公司著名工程师拉迪亚&8226;珀尔曼博士(Radia Perlman)发明的。网桥使用珀尔曼博士发明的这种方法能够达到2层路由的理想境界:冗余和无环路运行。你可以把生成树协议设想为一个各网桥设备记在心里的用于进行优化和容错发送数据的过程的树型结构。
我们要介绍的这个问题在图1中进行了描述。
图 1.
如果这些交换机不采用生成树协议并且以这种方式连接，每一台交换机将无限地复制它们收到的第一个数据包，直到内存耗尽和系统崩溃为止。在2层，没有任何东西能够阻止这种环路的事情发生。在图1中，管理员必须要手工关闭这个红色连接线路才能让这个以太网网络运行。生成树协议在当前可用连接有效时关闭一个或者更多其它冗余连接，而在当前连接出现故障后，再启用这些被关闭的冗余连接。生成树协议决定使用哪一个连接完全取决于网络的拓扑结构。
生成树协议拓扑结构的思路是，网桥能够自动发现一个没有环路的拓扑结构的子网，也就是一个生成树。生成树协议还能够确定有足够的连接通向这个网络的每一个部分。它将建立整个局域网的生成树。当首次连接网桥或者发生拓扑结构变化时，网桥都将进行生成树拓扑的重新计算。
当一个网桥收到某种类型的“设置信息”(一种特殊类型的桥接协议数据单元，BPDU)时，网桥就开始从头实施生成树算法。这种算法从根网桥的选择开始的。根网桥(root bridge)是整个拓扑结构的核心，所有的数据实际上都要通过根网桥。顺便提示一下，有手工设置根网桥时要特别注意。对于思科设备来言其根网桥的选择过程暴露出一些问题，就是过分简单化。思科硬件通常使用最低的MAC地址，具备这些地址的设备通常是网络中最古老的设备，因而其交换速度常是最慢的，而从根网桥在网络中的位置看，它负荷却最重。生成树构建的下一步是让每一个网桥决定通向根桥的最短路径，这样，各网桥就可以知道如何到达这个“中心”。这一步会在每个局域网进行，它选择指定的网桥，或者与根桥最接近的网桥。指定的网桥将把数据从局域网发送到根桥。最后一步是每个网桥要选择一个根端口。所谓根端口也即“用来向根桥发送数据的端口”。注意，一个网桥上的每一个端口，甚至连接到终端系统(计算机)的端口，都将参加这个这个根端口选择，除非你将一个端口设置为“忽略”。
上面就是生成树算法的过程。但是，这还不能解释生成树在现实世界中实际上在做什么。我们说，这种计算是破坏性的。毫无疑问，它确实是如此。要进行这种计算，网桥必须停止所有的通信。网桥要经过一系列的测试和学习阶段，只有在拓扑结构建立起来之后才开始发送数据。网桥只有在拓扑机构改变的时候或者网桥得到一个BPDP包时才会进行，想起来这种情况应该很少，可事实上，这种计算发生的频度要比你想象的多。
生成树协议思路是，你允许有一个连接错误，因为你在一对网桥之间存在两条物理连接。生成树协议在一个端口需要使用之前将封锁那个端口。因此，我们应该可以拔掉冗余的连接，并且在不中断通信的情况下把它连接到其它的网桥。很可惜，它不是这样工作的。
当一个物理连接的网桥新网桥连线时，它将发送重新设置BPDU，其它连接的设备将遵照施行。当生成树协议开始计算的时候，所有的通信都要停止大约50秒。这些时间可以说是物有所值，因为你仅仅被限制在一个很短的停机时间内。如果交换机被挤暴，或者你缺少多余的路径，将会出现永久的停机。相比之下，停机50秒钟只是非常轻的损失。
另外，很多现代厂商已经实现了快速生成树协议，这是老的生成树协议的一个改进版本，更加注意了在重新计算拓扑时的开销，并且与老版本的协议兼容。在大多数情况下，它可以把以前多达50秒的计算时间缩短到不足3秒，从这点看，任何人都应该使用新的快速生成树协议。
希望上面的介绍已经足够清楚。我们知道，启用生成树功能可以让我们通过多个连接把两个网桥连接在一起，并且不产生环路。如果连接之中的一个网桥坏了，我们可以绕过这个网桥，使用另一个网桥。这个工作原理是虽然现用的交换机封锁其备用的连接，但是，它默默地监听BPDU更新并且仍然知道哪一个连接通向根桥。这就是说，如果你进行了适当的设置。还记得虚拟局域网中的trunk?如果其中一个物理连接碰巧是一条虚拟局域网trunkk线，会出现什么情况呢?如果我们只有一个运行的生成树实例，这个生成树可能会发现trunk中的一个网络不应该使用这个连接（turnk端口汇聚将多条物理连接汇聚为一个带宽更大的逻辑连接）。除了关闭整个连接之外，它没有其它的选择。
现在进入每一个虚拟局域网一个生成树协议(PVST/per-VLAN spanning trees)的话题。当启用这项功能的时候，一个网桥将为该网桥上的每一个虚拟局域网运行一个生成树实例。如果一个trunk连接包含虚拟局域网1、2和3，它可以决定虚拟局域网1和2不能使用那个路径，但是仍然允许虚拟局域网3使用这条路径。在复杂的网络中，还有许多虚拟局域网3只有一个出口的情况，这可能是因为管理员要限制虚拟局域网3访问的范围。如果我们不是用PVST，而且trunk端口被生成树封锁了，这个网桥上的虚拟局域网3将失去与其局域网的其它方面的连接。每一个人都应该使用PVST。
最后，你应该不会忘记，发送BPDU数据的任何端口都能够引起网络中断。这也包括运行ettercap软件和其它非法程序的计算机。一定要在所有的端口启用类似于思科的“BPDU-Guard”这样的技术来封锁BPDU数据包。这些BPDU数据包不仅能够引起生成树协议重新进行计算，而且一台计算机也可以参加投票并且赢得这个选择。你肯定不希望发现你的生成树根是某个人的计算机。当所有的通信都涌向你的时候，这种情况很容易完成中间人攻击。
还有一些没有提到的BPDU信息以及需要学习的有关生成树协议的其它细节。这些细节有一点复杂。但是，由于你已经了解了生成树协议的概况，这些细节应该很容易理解。如果你要花更多的时间学习这些细节，从长远来看，你会得到回报。
小结
&8226;生成树协议提供一种控制环路的方法。采用这种方法，在连接发生问题的时候，你的以太网能够绕过出现故障的连接。
&8226;生成树中的根桥是一个逻辑的中心，并且监视整个网络的通信。最好不要依赖设备的自动选择去挑选哪一个网桥会成为根桥。
&8226;生成树协议重新计算是痛苦的:恰当地设置主机连接端口(这样就不会引起重新计算)，推荐使用快速生成树协议。
之六：实现子网（包括IPv6）
在网络课堂上有一个经常问的问题是“为什么我们不把所有设备都放在同一个子网之中？这样就不用再担心路由的问题。”这个原因很简单。每一次当某个系统需要通讯时，无论他是一台主机还是另一台路由器，他们都需要发送一个ARP(地址解析协议)请求。此外，还有一些非ARP的广播数据包，这些讯息网络中所有人的都可以接收到。当一个24位子网中只有 255台设备的时候，这些广播数据包算是比较有限的。在网络中一个很重要的问题就是让这个数字保持在一个较低的状态，因为任何主机在收到一条专发给它的信息或广播信息时，主机必须要处理这个数据包。这需要创建一个硬中断，而且操作系统内核必须要阅读足够的数据以便这个数据包是否要进行进一步处理。
广播风暴时有发生，这种情况的主因是2层拓扑环路。我们在前面的文章里已经接触到一些2层拓扑的问题。当数千个数据包同时涌向你的计算机时，你的机器运行速度会变得非常缓慢。操作系统内核需要把大量的时间用于处理中断，再也腾不出时间处理其它进程。所以，这就是子网为什么非常重要的原因。子网也称作广播域，它可以限制你能够收到的广播范围。
那么，创建一个子网的要点是什么?我如何记住这些看起来怪怪的子网掩码?这与IPv6地址如何配合工作?本期讲座将扩展以前关于子网和CIDR那篇教程的内容，以便让你更全面的理解子网的相关概念。
下一个问题是从一台主机的角度如何来看待广播地址和子网掩码。我们可以理解一台主机需要了解在同一个子网上有什么计算机。这些IP地址能够直接对话，而无需路由器。当子网掩码或者广播地址配置不正确时，你很快就会发现无法访问某些主机。
最常见的设置错误经常出现在当没有同时指定子网掩码和广播地址时设置一个IP地址的时候，由于一些原因，虽然可以通过这其中的一个的值算出另一个，但大多数操作系统并不负责主动更新它们，例如当你运行“ifconfig eth0 130.211.0.1 netmask 255.255.255.0”时，你可能以为一切都会按你预想的方式运行。遗憾的是，你的广播地址很可能被设置为255.255.0.0。这主要依赖于路由器的设置，但是，这个结果通常会导致所有的广播数据包丢失。相反，如果一个子网掩码设置的不正确，这个计算机就不知道这个子网的开始和结束地址。如果一台计算机认为另一个主机在同一个子网中而实际上并非如此，当需要与之通信时这台计算机就会直接向网络中发送ARP请求而不去请求路由器。当然你也可以设置路由器处理这种情况并且让路由器替代目标主机做出ARP应答(称作“ARP代理”，这时可以进行正常的通信)，不过，大多数情况下这种情况的结果是无法访问主机。
理解子网掩码的设置原理就可以避免出现上面提到的问题。当你记住子网掩码的含义是“掩盖一些二进制位”时，算出这个网络地址和广播地址并不非常困难。解密一些子网掩码的含义可以加深你对子网掩码原理的理解。一个24位网络地址的子网掩码是255.255.255.0。这很简单。但是，255.255.240.0代表什么意思?破解这个地址的最佳方法就是从掩码掩盖的部分开始。把这个地址与一个标准24位网络地址进行比较。标准24位网络地址有三个字节被掩盖了，我们看到255.255.240.0有二个字节被掩盖了，另一个8位字节被掩盖了一部分。我们知道这是在一个16位网络地址和一个24位网络地址之间。我们必须要理解二进制，并且算出有多少位被掩盖了。这最前面的16个字节显然是网段的一部分。第三个8位字节240让16位的网络地址扩展子网掩码，分析这个数字你可以发现这个字节有4个二进制位没被掩盖(256－240＝16，16等于2的4次方)。剩下的4个二进制位加上用于前两个字节中的16个二进制位这意味着我们在处理一个20位的网络地址。
1.0.0.0/255.255.255.248是什么意思?我们确实是在一个小于24位子网的网络中。如果我们查看最后的8位字节中的剩余的字节，我们能够看到有8个可用的IP地址。要记住，只有2的3次方能够等于8，所以，我们使用除了最后一个字节中的三个二进制位以外的全部作为网络地址。这是一个29位网络。当然，简单的地址是非常清楚的:与24位网络相比，255.255.255.128允许的主机地址数量是最后一个8位字节的一半。所以，这是一个25位网络。
关于容易混淆的子网掩码的话题，IPv6地址肯定占有一席之地。这个子网掩码实际上并不是一个问题，因为同样的原则在这里也适用。只是需要记住更多的数字。地址中的真正问题是地址本身的表达方式，IETF(互联网工程任务组)似乎为其制造混乱而感到骄傲。IPv6地址一般以16进制表示。我们的老朋友IPv4也可以用16进制表示一个IP地址，例如用B.B.B.B代表网络地址11.11.11.11。遗憾的是，IPv6地址起来更让人容易迷惑。要表达一个128位地址，IPv6通常把地址分为8个16位字段。
一个IPv6地址看起来是这样的:2013:4567:0000:CDEF:0000:0000:00AD:0000。这个地址确实更容易一些。例如，前面的零不用写，连续的四个零可以简写为::。然而，后面的零必须要显示出来。这有一点混乱。但是，这个规则适用于一个没有歧义的IP地址。每四个零中的第一个零可以删除，但是，零的连续字段的简写每个地址只能进行一次。上述地址把零缩写之后是这样的:2013:4567:0000:CDEF::AD:0000。IPv6提供的地址数量是2的128次方，足够地球每平方米使用大约1000个IP地址。
如果你记住了二进制的规则，IPv6表示地址的规则和一些简单的子网参考，你将成为子网大师。朋友们会请你提供帮助。
小结
&8226;子网对于把广播通信量减少到最小程度是非常重要的。
&8226;用计数被掩盖的二进制位，是推测陌生的子网掩码的最简单的方法。
&8226;IPv6地址在分割为子网方面与IPv4相同。只要你记住表达地址的规则，就可以把混乱减少到最低的程度。
之七：理解和使用ICMP协议
随着本讲座开始接触涉及路由的层，我们必须暂时停一下。我们需要关注一下最容易误解的协议:ICMP(互联网控制消息协议 )。经理人和网络管理员如果计划制定防火墙决策就要了解ICMP协议的真正用途，而且网络管理员要能够使用ICMP协议的知识全面理解路由问题。
既然IP网络不可靠并且不能保证信息传递，因此当发生问题时通知发送人是很重要的。ICMP协议是一种提供有关阻止数据包传递的网络故障问题反馈信息的机制。 它让TCP等上层协议能够意识到数据包没有送达目的地，ICMP协议提供一种查出灾难性问题的方法。这些灾难性的问题包括“TTL exceeded”(超过生存时间)和“需要分更多的数据段”等。ICMP协议不报告IP校验失败等常见的问题。这是因为我们假定TCP或者其它可靠的协议能够处理这类数据包损坏的问题。而且，如果我们使用UDP等不可靠的协议，我们就不应理会较小数量的数据损失。
反之，网络问题需要立即报告。例如，如果IP TTL值(IP生存时间)将达到零，这就可能是网络的某个部分发生了路由环路问题，这样将没有任何数据包能发送到目的地。端点系统需要了解这些类型的故障。ICMP是一种发送各种消息报告网络状态的协议，而非仅仅是简单的ping(联通性测试程序)。回应请求（echo request）仅是ICMP协议提供的众多消息之一。Ping信息可以被过滤掉。但是，大多数ICMP消息类型是IP、TCP和其它协议正常运行所需要的。永远不要相信ICMP协议是邪恶的并且简单的封锁这个协议。
ICMP协议本身非常复杂。每一种类型的ICMP消息也称“主要类型（major type）”拥有自己的“子类型编码（minor codes）”。ICMP协议工作在第3层，因此，它能够在互联网上路由。一个ICMP数据包实际上就是一个IP数据部分包含ICMP协议数据的IP数据包。每一个ICMP消息都将包含引发这条ICMP消息的数据包的完全IP包头，这样，端点系统就会知道实际上哪一个数据包没有发送到目的地。另外引发此ICMP消息的数据包的前8个字节也将包括在内，这通常是TCP或者UDP包头。
简略的说，ICMP协议消息包含永远不会变化的三个字段，随后是ICMP数据，然后是引发此消息的源IP数据包包头。不会变化的三个字段中，前8个字节包含ICMP类型(主要类型)、第二个字段包含了类型代码、第三个字段是ICMP消息校验值。
我们需要认识到，ICMP协议在某些情况下不会发送错误信息。ICMP不会对ICMP信息做出响应。如果ICMP回应其它ICMP消息，这些消息的数量会爆炸性增长而演变为一场ICMP消息风暴。为了防止出现广播风暴，ICMP消息也不会回应一个广播或者多播地址。
最有用的ICMP数据包类型“目标不可达”（类型三）的消息。错误消息一般由路由器生成，并且发送给数据包的来源。大多数错误信息还将发送给与发送的数据包有关的应用程序。在这种情况下，TCP协议将广泛使用ICMP协议。我们在后面将很快看到这种情况。
随着本讲座开始接触涉及路由的层，我们必须暂时停一下。我们需要关注一下最容易误解的协议:ICMP(互联网控制消息协议 )。经理人和网络管理员如果计划制定防火墙决策就要了解ICMP协议的真正用途，而且网络管理员要能够使用ICMP协议的知识全面理解路由问题。
既然IP网络不可靠并且不能保证信息传递，因此当发生问题时通知发送人是很重要的。ICMP协议是一种提供有关阻止数据包传递的网络故障问题反馈信息的机制。 它让TCP等上层协议能够意识到数据包没有送达目的地，ICMP协议提供一种查出灾难性问题的方法。这些灾难性的问题包括“TTL exceeded”(超过生存时间)和“需要分更多的数据段”等。ICMP协议不报告IP校验失败等常见的问题。这是因为我们假定TCP或者其它可靠的协议能够处理这类数据包损坏的问题。而且，如果我们使用UDP等不可靠的协议，我们就不应理会较小数量的数据损失。
反之，网络问题需要立即报告。例如，如果IP TTL值(IP生存时间)将达到零，这就可能是网络的某个部分发生了路由环路问题，这样将没有任何数据包能发送到目的地。端点系统需要了解这些类型的故障。ICMP是一种发送各种消息报告网络状态的协议，而非仅仅是简单的ping(联通性测试程序)。回应请求（echo request）仅是ICMP协议提供的众多消息之一。Ping信息可以被过滤掉。但是，大多数ICMP消息类型是IP、TCP和其它协议正常运行所需要的。永远不要相信ICMP协议是邪恶的并且简单的封锁这个协议。
ICMP协议本身非常复杂。每一种类型的ICMP消息也称“主要类型（major type）”拥有自己的“子类型编码（minor codes）”。ICMP协议工作在第3层，因此，它能够在互联网上路由。一个ICMP数据包实际上就是一个IP数据部分包含ICMP协议数据的IP数据包。每一个ICMP消息都将包含引发这条ICMP消息的数据包的完全IP包头，这样，端点系统就会知道实际上哪一个数据包没有发送到目的地。另外引发此ICMP消息的数据包的前8个字节也将包括在内，这通常是TCP或者UDP包头。
简略的说，ICMP协议消息包含永远不会变化的三个字段，随后是ICMP数据，然后是引发此消息的源IP数据包包头。不会变化的三个字段中，前8个字节包含ICMP类型(主要类型)、第二个字段包含了类型代码、第三个字段是ICMP消息校验值。
我们需要认识到，ICMP协议在某些情况下不会发送错误信息。ICMP不会对ICMP信息做出响应。如果ICMP回应其它ICMP消息，这些消息的数量会爆炸性增长而演变为一场ICMP消息风暴。为了防止出现广播风暴，ICMP消息也不会回应一个广播或者多播地址。
最有用的ICMP数据包类型“目标不可达”（类型三）的消息。错误消息一般由路由器生成，并且发送给数据包的来源。大多数错误信息还将发送给与发送的数据包有关的应用程序。在这种情况下，TCP协议将广泛使用ICMP协议。
在IPv4协议中最常用的ICMP消息类型有以下几种:
&8226;回显应答(类型0)和回显请求(类型8):这是Ping程序发送的信息。
&8226;目标不可达(类型3)
&8226;源抑制(类型4):这是一种用于通知发送者路由器或者主机出现阻塞现象的ICMP消息，发送者需要降低发送速度。
&8226;重定向(类型5):这个消息用来向可以访问两台路由器的主机说“请使用另一台路由器”。我们在此系列讲座中未来的路由问题中再详细讨论这个问题。
&8226;路由器信息应答(类型9)和路由器信息请求(类型10)
&8226;超时(类型11):这个消息有两种用途。第一，当超过IP生存期时向发送系统发出错误信息。第二，如果分段的IP数据报没有在某种时限内重新组合，这个消息将通知发送系统。
当然，上述各种类型的消息中都包含子类型代码。类型三消息“目标不可达”本身有15个子类型代码。我们就不提供每一项的细节了。但是，ICMP协议中有一项非常重要的应用要依靠类型三的消息。
路径最大传输单元(PMTU)是各种协议用来寻找整条路径中支持的最大的MTU(最大传输单元)的机制，小于此限制的数据可以不用分段。发送者在其本地接口设置最大的数据包规格，然后，在IP包头中使用DF(不要分段)的标记发出数据包。如果有问题发送者就会收到第三种类型的ICMP错误信息，其子类型代码是“要求分段，但是已经设置了DF标记”。当发生这种情况是，发送者知道它必须要减小发送数据的规格。如果没有返回错误信息，这就表明MTU的设置没有问题。
在查找PMTU时的主要问题是人们常封锁ICMP协议，阻止这个报错信息传递到发送数据的主机。这种情况很多时候发生在你设法连接的远程站点。假如你向一台Web服务器发送一个请求，但是，一个空白页却不断出现。在虚拟专用网连接上的人们经常会看到这种情况，这是因为由于有的虚拟专用网封装的额外的文件头，它们的MTU比通常的容量要小一些。当远程Web服务器向虚拟专用网用户发送其要求的内容时，如果数据包太大，用户前面最后的路由跳数需要为这个数据分段。如果发送方设置DF标记之后，它能做的一切就是通知发送者必须发送较小的数据包。但是，发送者封锁了ICMP协议，因此这个网站将永远不会看到这种ICMP信息。不过一个好消息是大多数TCP协议的执行都是智能化的。如果它们一直得不到发送数据的许可，它们会自己以较小的分段尺寸发送数据。但是，如果你使用某些流行的、操作方便的操作系统，这种机制并没实现。
简言之，封锁ICMP协议对于成功地运行网络是有害的。这不仅会破坏ping，事实上，如果ICMP协议不工作，许多协议都将不能完全发挥作用。
小结
ICMP包括许多种类型的用于各种用途的数据包，每一种类型都有子类型代码，用于指明这些消息类型的具体内容。
查找路径最大传输单元能够让规格正确的数据包在各种数据包容量的链路上传送。
ICMP对于恰当的路由和数据包传递是非常重要的，你只能封锁你不需要的那一些消息
网络基础知识绪论 随着Internet网络的发展，地球村已不再是一个遥不可及的梦想。我们可以通过Internet获取各种我们想要的信息，查找各种资料，如文献期刊、教育论文、产业信息、留学计划、求职求才、气象信息、海外学讯、论文检索等。您甚至可以坐在电脑前，让电脑带您到世界各地作一次虚拟旅游。只要您掌握了在Internet这片浩瀚的信息海洋中遨游的方法，您就能在Internet中得到无限的信息宝藏。
| 学习目标 |
| 通过本章的学习，使学员能够掌握网络、Internet的基本概念、利用Internet我们能够做什么。 |
| 学习内容 |
| ☆ 掌握网络和Internet的基本概念。 ☆ 理解Internet的诞生、基本工作原理。 ☆ 认识到我们利用Internet能做什么。 ☆ 了解Internet在国内的发展。 |
| 学习活动 |
| 多上网，动手实践。 |
网络互联的方式 由于互联网络的规模不一样，网络互联有以下几种形式：1． 局域网的互联。由于局域网种类较多（如今牌环网、以太网等），使用的软件也较多，因此局域网的互联较为复杂。对不同标准的异种局域网来讲，既可实现从低层到高层的互联，也可只实现低层（在数据链路层上，例如网桥）上的互联；2． 局域网与广域网的互联。不同地方（可能相隔很远）的局域网要借助于广域网互联。这时每个独立工作的局域网都能相当于广域网的互联常用网络接入、网络服务和协议功能；3． 广域网与广域网的互联。这种互联相对以上两种互联要容易些。这是因为广域网的协议层次常处于OSI七层模型的低层，不涉及高层协议。著名的X.25标准就是实现X.25网、连的协议。帧中继与X.25网、DDN均为广域网。它们之间的互联属于广域网的互联，目前没有公开的统一标准。我们下面所要说的网络互联的方式就是针对上述的网络互联来说的。
目前常见的上网方式通常有以下几种：
1、ＩＳＤＮ（综合业务数字网）
ISDN的英文全称是Integrated Services Digital Network，中文意思就是综合业务数字网。在国内前两年才开始应用，而国外整整比我们早了二十多年。ISDN的概念是在1972年首次提出的，是以电话综合数字网（IDN）为基础发展而成的通信网，它能提供端到端的数字连接，用来承载包括语音和非语音等多种电信业务。ISDN分为两种：N－ISDN（窄带综合业务数字网）和B－ISDN（宽带综合业务数字网）。目前我们国内使用的是N－ISDN。
ISDN可以形象地比喻成两条64K速率电话线的合并，虽然这两者完全不是一回事。就目前市场上的上网方式来看，ISDN是想快速上网用户的最佳选择。虽然它在价格上比普通Modem上网要高，但从实用性来看，还是值得的。特别是对于上网下载东西和查资料的用户，最为有利。
由于ISDN是数字信号，所以比普通模拟电话信号更加稳定，而上网的稳定性是速度的最根本的保证。ISDN比模拟电路更不易塞车，并且它可以按需拨号。
ISDN用户终端设备种类很多，有ISDN电视会议系统、PC桌面系统（包括可视电话）、ISDN小交换机、TA适配器（内置、外置）、ISDN路由器、ISDN拨号服务器、数字电话机、四类传真机、DDN后备转换器、ISDN无数转换器等。在如此多的设备中，TA适配器是目前用户端的主要设备。
2、ＤＤＮ专线
DDN是“Digital Data Network”的缩写，意思是数字数据网，即平时所说的专线上网方式。数字数据网是一种利用光纤、数字微波或卫星等数字传输通道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网，它可以为用户提供各种速率的高质量数字专用电路和其他新业务，以满足用户多媒体通信和组建中高速计算机通信网的需要。主要有六个部分组成：光纤或数字微波通信系统；智能节点或集线器设备；网络管理系统； 数据电路终端设备；用户环路；用户端计算机或终端设备。它的速率从６４Ｋｂｐｓ－２Ｍｂｐｓ可选。
3、ＡＴＭ异步传输方式
ATM是目前网络发展的最新技术，它采用基于信元的异步传输模式和虚电路结构，根本上解决了多媒体的实时性及带宽问题。实现面向虚链路的点到点传输，它通常提供155Mbps的带宽。它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络中带宽可变、适于突发性传输的灵活性，从而成为迄今为止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互联手段。ATM技术具有如下特点：1、实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证(QoS)。2、交换吞吐量大、带宽利用率高。3、具有灵活的组网拓扑结构和负载平衡能力，伸缩性、可靠性极高。4、ATM是现今唯一可同时应用于局域网、广域网两种网络应用领域的网络技术，它将局域网与广域网技术统一。它的速率可达千兆位（１０００Ｍ ｂｐｓ）。
4、ＡＤＳＬ（不对称数字用户服务线）
ADSL是Asymmetric Digital Subscriber Loop（非对称数字用户回路）的缩写，它的特点是能在现有的铜双绞普通电话线上提供高达8Mb/s的高速下载速率和1Mb/s的上行速率，而其传输距离为3km到5km。其优势在于可以不需要重新布线，它充分利用现有的电话线网络，只需在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供高速高带宽的接入服务，它的速度是普通Modem拨号速度所不能及的，就连最新的ISDN一线通的传输率也约只有它的百分之一。这种上网方式不但降低了技术成本，而且大大提高了网络速度。因而受到了许多用户的关注。
ADSL的其他特点还有：1、上因特网和打电话互不干扰：像ISDN一样，ADSL可以与普通电话共存于一条电话线上，可在同一条电话线上接听、拨打电话并且同时进行ADSL传输，之间互不影响。2、ADSL在同一线路上分别传送数据和语音信号，由于它不需拨号，因而它的数据信号并不通过电话交换机设备，这意味着使用ADSL上网不需要缴付另外的电话费，这就节省了一部分使用费。3、ADSL还提供不少额外服务，用户可以通过ADSL接入因特网后，独享8Mb/s带宽，在这么高的速度下，可自主选择流量为1.5Mb/s的影视节目，同时还可以举行一个视频会议、高速下载文件和使用电话等，其速度一般下行可以达到８Ｍｂｐｓ，上行可以达到１Ｍｂｐｓ。
ADSL的用途是十分广泛的，对于商业用户来说，可组建局域网共享ADSL专线上网，利用ADSL还可以达到远程办公家庭办公等高速数据应用，获取高速低价的极高的价格性能比。对于公益事业来说，ADSL还可以实现高速远程医疗、教学、视频会议的即时传送，达到以前所不能及的效果。
ADSL的安装也很方便快捷。用户现有线路不需改动，改动只须在电信局的交换机房内进行。
5、有线电视网
利用有线电视网进行通信，可以使用Cable Modem，即电缆调制解调器，可以进行数据传输。Cable Modem 主要面向计算机用户的终端。它连接有线电视同轴电缆与用户计算机之间的中间设备。目前的有线电视节目传输所占用的带宽一般在50 ～550MHz范围内，有很多的频带资源都没有得到有效利用。由于大多数新建的CATV网都采用光纤同轴混合网络（HFC网，即Hybrid Fiber Coax Network），使原有的550MHzCATV网扩展为750MHz的HFC双向CATV网，其中有200MHz的带宽用于数据传输，接入国际互联网。这种模式的带宽上限为860MHz ～1000MHz。Cable Modem技术就是基于750MHz HFC双向CATV网的网络接入技术的。
有线电视一般从42MHz～750MHz之间电视频道中分离出一条6MHz的信道，用于下行传送数据。它无须拨号上网，不占用电话线，可永久连接。服务商的设备同用户的Modem之间建立了一个VLAN（虚拟专网）连接，大多数的Modem提供一个标准的10BaseT以太网接口同用户的PC设备或局域网集线器相联。
Cabel Modem采用一种视频信号格式来传送Internet信息。视频信号所表示的是在同步脉冲信号之间插入视频扫描线的数字数据。数据是在物理层上被插入到视频信号的。同步脉冲使任何标准的Cabel Modem设备都可以不加修改地应用。Cabel Modem采用幅度键控(ASK)突发解调技术对每一条视频线上的数据进行译码。
Cable Modem与普通Modem在原理上都是将数据进行调制后，在Cable(电缆)的一个频率范围内传输,接收时进行解调。 Cable Modem在有线电缆上将数据进行调制，然后在有线网(Cable)的某个频率范围内进行传输，接收一方再在同一频率范围内对该已调制的信号进行解调，解析出数据，传递给接收方。它在物理层上的传输机制与电话线上的调制解调器无异，同样也是通过调频或调幅对数据编码。
6、ＶＰＮ（虚拟专用网络）
它是利用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ或其它公共互联网络的基础设施为用户创建数据通道，实现不同网络组件和资源之间的相互联接，并提供与专用网络一样的安全和功能保障。北京 拓帧
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校园建设的一个实例 校园网规划与设计
随着计算机、网络应用的不断普及，学校管理也相应的发生着变化。如何能更加充分的利用学校现有的教学资源进行教学、管理，又能达到事半功倍的效果？校园网的实施为学校提供了很好的解决方法。校园网的建设是现代教育发展的必然趋势，建设校园网不仅能够更加合理有效地利用学校现有的各种资源，而且为学校未来的不断发展奠定了基础，使之能够适合信息时代的要求。校园网络的建设及其与Internet的互联，已经成为教育领域信息化建设的当务之急。
以下以**大学校园网为例，介绍校园计算机网络系统集成总体设计方案（已缩减）。
**大学校园计算机网络总体设计方案
一、系统需求分析
**大学位于某市区内。校园网连接建筑物有教学楼、行政楼、图书馆、实验楼等。信息结点共370个，分布如下：
教学楼：200个信息点
行政楼：70个信息点
实验楼：50个信息点
图书馆：50个信息点。
网络中心设在教学楼三层，以教学楼为中心，用光纤连接其它三个建筑物，构成**大学校园网光纤主干。
通过 DDN专线将整个校园网连入教育科研网CERNET，即连入国际互联网。开通WWW、E-MAIL、FTP、TELNET、BBS等各种INTERNET服务。全校开通办公自动化系统、视频点播多媒体教学系统。校园网同时提供PPP拨号服务，使校区内及家庭用户等零散单机可通过电话拨号连到网络上，形成一个广域的计算机网络。校园网的建立，可以实现全校资源共享，在一定程度上满足学校教育、科研对各种信息资源的需求。
二、系统设计原则
（一）、实用性
应当从实际情况出发，使之达到使用方便且能发挥效益的目的。采用成熟的技术和产品来建设该系统。要能将新系统与已有的系统兼容，保持资源的连续性和可用性。系统是安全的，可靠的。使用相当方便，不需要太多的培训即可容易的使用和维护。
（二）、先进性
采用当前国际先进成熟的主流技术，采用业界相关国际标准。设备选型要是先进和系列化的，系统应是可扩充的。便于进行升级换代。建立Intranet/Internet模式的总体结构，符合当今信息化发展的趋势。通过Intranet/Internet的建立，加速国内外院校之间的信息交流。
（三）、安全性
采用各种有效的安全措施，保证网络系统和应用系统安全运行。安全包括4个层面-网络安全，操作系统安全，数据库安全，应用系统安全。由于Internet的开放性，世界各地的Internet用户也可访问校园网，校园网将采用防火墙、数据加密等技术防止非法侵入、防止窃听和篡改数据、路由信息的安全保护来保证安全。同时要建立系统和数据库的磁带备份系统。
（四）、可扩充性
采用符合国际和国内工业标准的协议和接口，从而使校园网具有良好的开放性，实现与其他网络和信息资源的容易互联互通。并可以在网络的不同层次上增加节点和子网。一般包括开放标准、技术、结构、系统组件和用户接口等原则。在实用的基础上必须采用先进的成熟的技术，选购具有先进水平的计算机网络系统和设备，并保留向ATM过渡的自然性。由于计算机技术的飞速发展和计算机网络技术的日新月异，网络系统扩充能力的大小已变得非常重要，因此考虑网络系统的可扩充性是相当重要的。
（五）、可管理性
设计网络时充分考虑网络日后的管理和维护工作，并选用易于操作和维护的网络操作系统，大大减轻网络运营时的管理和维护负担。采用智能化网络管理，最大程度地降低网络的运行成本和维护。
（六）、高性能价格比
结合日益进步的科技新技术和校园的具体情况，制定合乎经济效益的解决方案，在满足需求的基础上，充分保障学校的经济效益。坚持经济性原则，力争用最少的钱办更多的事，以获得最大的效益。
三、网络系统设计
（一）、系统构成
校园信息系统网络应是为办公、科研和管理服务的综合性网络系统。一个典型的信息系统网络通常由以下几部分组成：
1. 网络主干，用于连接各个主要建筑物，为主要的部门提供上网条件，主干的选型和设计是信息系统网络的主要工作之一。
2. 局域网（LAN）系统，以各个职能部门为单位而建立、独立的计算环境和实验环境。
3. 主机系统，网络中心的服务器和分布在各个LAN上的服务器是网络资源的载体，它的投资和建设也是信息系统网络建设的重要工作。
4. 应用软件系统，包括网上Web公共信息发布系统、办公自动化系统、管理信息系统、电子邮件系统、行政办公系统、人事管理系统和财务系统等专用的系统。我们认为更主要的是建设内部的Intranet系统。
5. 出口（通讯）系统，是指将信息系统网络与Cernet和Internet等广域网络相连接的系统，出口系统的主要问题包括两个方面：一个是选择合适的连接方式，如DDN、X.25、卫星、微波等方式连网；另一个是防火墙的建设，它与出口系统的安全性有直接的关系。
（二）、网络技术选型
在局域和园区网络中有多种可选的主流网络技术，以下我们将针对不同技术类型，简单阐明其特点，为我们的技术选型提供科学的依据。主要选用以下三种网络技术方案：以太网络技术、FDDI网络、ATM网络。
结合校园网系统设计原则和用户的具体需求，我们可以得出一个最佳的主干设计方案。所推荐的方案采用交换式千兆以太网作为校园网范围内的全网主干，10M /100M交换式子网接入。
主干网选用千兆以太网，其第三层以太网路由器交换机大都满足IEEE802.3标准，技术成熟，具有流量优先机制能有效的保证多媒体传输时的QOS。
千兆以太网具有良好的兼容性和可扩展性，在ATM技术成熟时，可平滑集成到ATM网络中，作为ATM网的边缘子网。
工作组子网可选用100M交换模式。使用户终端独占100M带宽的数据交换。
在核心交换机与工作组交换机之间，采用100Mbps传输带宽，当使用全双工时，传输带宽为200Mbps。
（三）、网络基本结构设计
（1）网络主干采用6芯多模光纤。网络中心到主建筑物结点采用六芯多模光纤连接，在全双工条件下传输距离可达两公里。光纤布线采用星形拓扑结构，这样当过渡到ATM时，不需要重新布线可使整个网络保持原有的拓扑结构。
（2）校园网主干设备采用100/1000M自适应全双工交换机，即网络中心配备一台Bay公司具有第三层交换功能的路由交换机Accelar1200作为中心交换机。它可有效地扩展网络带宽，消除网络碰撞，提高网络传输效率。各主建筑物结点的二级交换机，分别通过光纤以全双工200M带宽与中心交换机相连。为了便于网络管理，抑制网络风暴，提高网络安全性能，校园网划分为多个虚拟子网（VLAN），通过路由交换机本身线速的路由能力建立起VLAN之间的高速连接。
（3）广域路由器选用Cisco公司的2511路由器，校园网通过DDN连入INTERNET。另配置一台3COM公司的USR MODEM POOL，以满足单机用户和校外用户以PPP方式上网。
（4）网络中心配置两台SUN公司SUN Enterprise250 server （高性能网络服务器）： 1台服务器用作Web Server、DNS Server；1台用作备用DNS Server、E-mail Server、 FTP等。
（5）网络中心配备4台IBM5100 PC服务器分别用作LAN计费、拨号用户认证及计费、网管、数据库及办公自动化系统、视频点播（VOD）系统、BBS系统、代理服务及计费等；配备1台笔记本电脑用作调试终端。网络中心还需配置激光打印机、打印服务器、扫描仪、数码相机、UPS不间断电源（3KVA、2小时）等设备。
（五）、网络实现功能
本网络除了能够实现文件打印服务、网络数据通信、校园网络管理系统等一般网络的基本功能外，外部网络还可实现基于Intranet/Internet的信息服务。提供Internet的访问、电子邮件服务等功能，如果需要还可提供远程访问的功能，同时可以在Internet上发布信息。
1、 WWW服务
用户可以在Internet 服务器上创建丰富多彩的Web主页，还可以创建动态的Web页面。包括各种多媒体应用。用户可以通过工作站远程监控Internet服务器的工作情况。通过工作站远程更新Web主页。并配置虚拟的工作目录和虚拟的WWW服务器。同时，用户还可以控制Internet服务器所占用的网络带宽。同时平时我们可以将对教学有用的Internet资料进行下载到本地，共本地的人员使用，不用每个人都上相同的网址，节约经费。
2、l 电子邮件服务
用户通过互联网收发电子邮件。设置管理员帐号进行用户信箱、信息存储、过滤等管理。
3、l FTP服务
用户通过网络对文件共享。
4、 网络代理安全及计费管理
Internet的连接部分采用代理防火墙为贵单位Internet接入网络提供防火墙和计费服务。该防火墙集中了防火墙和计费功能。
5、 数据存储
由于各学校有大量的数据要进行存储，要满足具有扩展性，同时又有良好的性能，因此，我们建议磁带机存储，扩展起来相当方便，性能可靠。
6、 Internet计费功能
为了节约经费，控制流量，有效的进行Internet流量的统计，我们采用代理服务器计费软件。
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本部分习题
1、开放系统互联参考模型简称_______________。
2、OSI参考模型分为_______________层，分别是_______________、_______________、_______________、_______________、_______________、_______________、_______________。
3、物理层传送数据的单位是_______________，数据链路层传送数据的单位是_______________，传输层传送数据的单位是_______________，应用层传送数据的单位是_______________。
4、网络拓扑结构有_______________、_______________、_______________。
5、网络互联方式有许多种，常见的有_______________、_______________、_______________等。
6、简述OSI参考模型中各层的功能。
7、简述路由器的功能。
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网络互联设备
网络互联通常是指将不同的网络或相同的网络用互联设备连接在一起而形成一个范围更大的网络，也可以是为增加网络性能和易于管理而将一个原来很大的网络划分为几个子网或网段。
对局域网而言，所涉及的网络互联问题有网络距离延长；网段数量的增加；不同LAN之间的互联及广域互联等。网络互联中常用的设备有路由器（Router）和调制解调器（Modem）等，下面分别进行介绍。
路由器（Router）
什么是路由器
在互联网日益发展的今天，是什么把网络相互联接起来？是路由器。路由器在互联网中扮演着十分重要的角色，那么什么是路由器呢？通俗的来讲，路由器是互联网的枢纽、"交通警察"。路由器的定义是：用来实现路由选择功能的一种媒介系统设备。所谓路由就是指通过相互联接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。通常，人们会把路由和交换进行对比，这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。其实，路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。
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联的质量。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。
路由器的作用
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，也可以由主机控制。
1．静态路径表
由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。
2．动态路径表
动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。
路由器的结构
路由器的体系结构
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。
路由器的构成
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。
交换开关可以使用多种不同的技术来实现。迄今为止使用最多的交换开关技术是总线、交叉开关和共享存贮器。最简单的开关使用一条总线来连接所有输入和输出端口，总线开关的缺点是其交换容量受限于总线的容量以及为共享总线仲裁所带来的额外开销。交叉开关通过开关提供多条数据通路，具有N×N个交叉点的交叉开关可以被认为具有2N条总线。如果一个交叉是闭合，输入总线上的数据在输出总线上可用，否则不可用。交叉点的闭合与打开由调度器来控制，因此，调度器限制了交换开关的速度。在共享存贮器路由器中，进来的包被存贮在共享存贮器中，所交换的仅是包的指针，这提高了交换容量，但是，开关的速度受限于存贮器的存取速度。尽管存贮器容量每18个月能够翻一番，但存贮器的存取时间每年仅降低5%，这是共享存贮器交换开关的一个固有限制。
输出端口在包被发送到输出链路之前对包存贮，可以实现复杂的调度算法以支持优先级等要求。与输入端口一样，输出端口同样要能支持数据链路层的封装和解封装，以及许多较高级协议。
路由处理器计算转发表实现路由协议，并运行对路由器进行配置和管理的软件。同时，它还处理那些目的地址不在线卡转发表中的包。
路由器的类型
互联网各种级别的网络中随处都可见到路由器。接入网络使得家庭和小型企业可以连接到某个互联网服务提供商；企业网中的路由器连接一个校园或企业内成千上万的计算机；骨干网上的路由器终端系统通常是不能直接访问的，它们连接长距离骨干网上的ISP和企业网络。互联网的快速发展无论是对骨干网、企业网还是接入网都带来了不同的挑战。骨干网要求路由器能对少数链路进行高速路由转发。企业级路由器不但要求端口数目多、价格低廉，而且要求配置起来简单方便，并提供QoS。
1．接入路由器
接入路由器连接家庭或ISP内的小型企业客户。接入路由器已经开始不只是提供SLIP或PPP连接，还支持诸如PPTP和IPSec等虚拟私有网络协议。这些协议要能在每个端口上运行。诸如ADSL等技术将很快提高各家庭的可用带宽，这将进一步增加接入路由器的负担。由于这些趋势，接入路由器将来会支持许多异构和高速端口，并在各个端口能够运行多种协议，同时还要避开电话交换网。
2．企业级路由器
企业或校园级路由器连接许多终端系统，其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互联，并且进一步要求支持不同的服务质量。许多现有的企业网络都是由Hub或网桥连接起来的以太网段。尽管这些设备价格便宜、易于安装、无需配置，但是它们不支持服务等级。相反，有路由器参与的网络能够将机器分成多个碰撞域，并因此能够控制一个网络的大小。此外，路由器还支持一定的服务等级，至少允许分成多个优先级别。但是路由器的每端口造价要贵些，并且在能够使用之前要进行大量的配置工作。因此，企业路由器的成败就在于是否提供大量端口且每端口的造价很低，是否容易配置，是否支持QoS。另外还要求企业级路由器有效地支持广播和组播。企业网络还要处理历史遗留的各种LAN技术，支持多种协议，包括IP、IPX和Vine。它们还要支持防火墙、包过滤以及大量的管理和安全策略以及VLAN。
3．骨干级路由器
骨干级路由器实现企业级网络的互联。对它的要求是速度和可靠性，而代价则处于次要地位。硬件可靠性可以采用电话交换网中使用的技术，如热备份、双电源、双数据通路等来获得。这些技术对所有骨干路由器而言差不多是标准的。骨干IP路由器的主要性能瓶颈是在转发表中查找某个路由所耗的时间。当收到一个包时，输入端口在转发表中查找该包的目的地址以确定其目的端口，当包越短或者当包要发往许多目的端口时，势必增加路由查找的代价。因此，将一些常访问的目的端口放到缓存中能够提高路由查找的效率。不管是输入缓冲还是输出缓冲路由器，都存在路由查找的瓶颈问题。除了性能瓶颈问题，路由器的稳定性也是一个常被忽视的问题。
4．太比特路由器
在未来核心互联网使用的三种主要技术中，光纤和DWDM都已经是很成熟的并且是现成的。如果没有与现有的光纤技术和DWDM技术提供的原始带宽对应的路由器，新的网络基础设施将无法从根本上得到性能的改善，因此开发高性能的骨干交换/路由器（太比特路由器）已经成为一项迫切的要求。太比特路由器技术现在还主要处于开发实验阶段。
调制解调器（Modem）
调制解调器（Modem） 作为末端系统和通信系统之间信号转换的设备，是广域网中必不可少的设备之一。分为同步和异步两种，分别用来与路由器的同步和异步串口相连接，同步可用于专线、帧中继、X.25等，异步用于PSTN的连接。
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网络拓扑结构 网络拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。将参与LAN工作的各种设备用媒体互联在一起有多种方法,实际上只有几种方式能适合LAN的工作。
如果一个网络只连接几台设备,最简单的方法是将它们都直接相连在一起，这种连接称为点对点连接。用这种方式形成的网络称为全互联网络,如下图所示。
图中有6个设备，在全互联情况下,需要15条传输线路。如果要连的设备有n个,所需线路将达到n(n-1)/2条!显而易见,这种方式只有在涉及地理范围不大，设备数很少的条件下才有使用的可能。即使属于这种环境,在LAN技术中也不使用。我们所说的拓扑结构，是因为当需要通过互联设备(如路由器)互联多个LAN时,将有可能遇到这种广域网(WAN)的互联技术。目前大多数网络使用的拓扑结构有3种:① 星行拓扑结构;
② 环行拓扑结构;
③ 总线型拓扑结;
1.星型拓扑结构
星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话都属于这种结构，如下图所示。其中,图(a)为电话网的星型结构,图(b)为目前使用最普遍的以太网(Ethernet)星型结构,处于中心位置的网络设备称为集线器,英文名为Hub。
(a)电话网的星行结构 (b)以Hub为中心的结构
这种结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信但这种结构非常不利的一点是,中心系统必须具有极高的可靠性,因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份,以提高系统的可靠性。
这种网络拓扑结构的一种扩充便是星行树,如下图所示。每个Hub与端用户的连接仍为星型,Hub的级连而形成树。然而,应当指出,Hub级连的个数是有限制的,并随厂商的不同而有变化。
还应指出,以Hub构成的网络结构,虽然呈星型布局,但它使用的访问媒体的机制却仍是共享媒体的总线方式。
2.环型网络拓扑结构
环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有端用户连成环型,如图5所示。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。
环行结构的特点是,每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存在着点到点链路,但总是以单向方式操作。于是,便有上游端用户和下游端用户之称。例如图5中,用户N是用户N+1的上游端用户,N+1是N的下游端用户。如果N+1端需将数据发送到N端，则几乎要绕环一周才能到达N端。
环上传输的任何报文都必须穿过所有端点,因此,如果环的某一点断开,环上所有端间的通信便会终止。为克服这种网络拓扑结构的脆弱,每个端点除与一个环相连外，还连接到备用环上,当主环故障时,自动转到备用环上。
3.总线拓扑结构
总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享，如下图所示。使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时,这是相当简单的。如果这条链路是半双工操作，只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中,对线路的访问依靠控制端的探询来确定。然而，在LAN环境下,由于所有数据站都是平等的,不能采取上述机制。对此，研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法:带有碰撞检测的载波侦听多路访问,英文缩写成CSMA/CD。
这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端用户通信的优点。缺点是一次仅能一个端用户发送数据，其它端用户必须等待到获得发送权。媒体访问获取机制较复杂。尽管有上述一些缺点,但由于布线要求简单,扩充容易,端用户失效、增删不影响全网工作,所以是网络技术中使用最普遍的一种
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VLAN即虚拟网络，VLAN的划分有三种方式：基于端口(Port)、基于MAC地址和基于IP地址。在实际应用中，虚拟网络的作用类似不同工作组的划分，即是说各虚拟网之间不能直接进行通讯，而必须通过路由器转发，这在一定程度上提高了整个网络的安全性能，同时也起到了提高网络传输效率的作用。 而在企业网络的组建过程中，还有不少用户对VLAN存在着一定的认识偏差，因此在本文中即会向大家讨论讨论关于此类网络构造在配置、管理、维护等方面较为系统的内容，希望能对有需求的用户一些帮助。
一、组建与配置企业VLAN网络
首先，我们要明白一点，就是不通过路由是无法实现不同VLAN之间的数据通信。而目前市场上有路由器带有路由功能，还有就是三层交换机带有路由功能。其中，三层交换机适合于划分大中型VLAN网络，路由器适合于划分小型VLAN网络。因此，对于一般的企业网络环境来说，路由器方式来组建VLAN网络是最切实际的方案。
通俗的说来，VLAN网络的组建其实较为简单，因为VLAN网络的实现最主要还是靠软件配置，硬件只是作一个支撑平台作用。硬件方面主要是作好路由器与交换机之间的搭配。比如在选择路由器的时候要注意能带多少台计算机;另外就是将路由器与网络第二层的交换机连接的端口设置为汇聚端口，实现路由器与交换机之间的汇聚链路连接即可。整个硬件的连接示意如下图所示。
具体到软件配置过程，VLAN的配置过程其实非常简单，只需两步：一是为各VLAN组命名;二是把相应的VLAN对应到相应的交换机端口即可。实际配置过程中，通常是在交换机中进行;具体的配置过程由于设备的不同会存在操作上的差异，因此可以详细参看二层或三层交换机的配置说明，一般都会有相应的配置介绍。
二、VLAN网络的管理
采用VLAN方式划分网络体系能够让管理员更加方便的管理企业网络，而VLAN网络灵活的扩展能力也让企业网络规模在不断扩大的同时不会出现网络混乱的情况。所以，要让VLAN网络发挥更大的作用，其组建后的管理操作也是很重要的。
需要注意的是，由于VLAN网络的划分需要在换机上进行配置才能实现，因此，整个VLAN网络的管理一方面需要一台工作稳定、性能强劲的交换机支持;另一方面也需要企业网络管理员的后期维护，比如合理分配网络资源，均衡网络负载，有效降低网上广播信息，方便对用户的分组管理等。
另外就是在选择VLAN类的交换机时，也应注意其是否具备监视功能。通常说来，现在很多交换机都可配置一个监视端口，以便连接协议分析仪或者其他监视器。在这类交换机中，可以配置监视端口检查任何两个端口之间的通信量;而在少数基于底板的交换机里，监视端口可用于捕捉交换机传送的所有通信量。所以说，硬件的选择对于VLAN的后期管理也是非常重要的。
三、VLAN网络维护
VLAN网络具有构造简单、实现便捷等特点，但在实际的网络运行过程中，同样不能忽视对其的维护工作。因为VLAN是在现有网络基础上的一种虚拟划分，因此任何一次有关网络配置的硬件与软件更改，都可能导致VLAN的运行状况。
所以，平时应该注意对网络配置参数的即时备份工作;同时，应该不定时的对网络中的路由器及交换机的工作状态检查，以便及时发现网络硬件问题，从而杜绝故障的进一步漫延。
小提示：一个网络使用VLAN 后一个最大的挑战就是对穿过多个交换机的VLAN 的配置维护。没有一个集中的方法配置和维护VLAN 信息，网络管理员必须对每一个交换机进行独立的VLAN 配置维护。
四、总结
总的说来，在普通的小型企业中，采用路由器方式划分VLAN是一种节约成本的方法;不过在大中型企业中，采用路由器方式划分VLAN会严重影响企业网络的性能，而VLAN间的通信必需通过路由才能实现，因此，具有路由功能的三层交换机被广泛应用于大中型企业VLAN网络中。
VLAN网络的组建非常灵活，这主要表现在它可以采用静态VLAN方式，也可以采用动态VLAN方式，不过目前应用得最广泛的还是动态VLAN方式，而动态VLAN方式又分为多种，用户可根据自己网络的实际情况灵活搭配。而在VLAN网络的具体管理与维护过程中，主要注意对网络设备的不定期监测，以及做好系统数据与网络配置的冗余防范，将是保证VLAN网络稳定运行的基础
OSI参考模型
在计算机网络产生之初，每个计算机厂商都有一套自己的网络体系结构的概念，它们之间互不相容。为此，国际标准化组织（ISO）在１９７９年建立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统互联的体系结构(Open Systems Interconnection)简称OSI，"开放"这个词表示：只要遵循OSI标准，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI标准的其他任何系统进行连接。这个分委员提出了开放系统互联，即OSI参考模型，它定义了连接异种计算机的标准框架。
OSI参考模型分为７层，分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。
各层的主要功能及其相应的数据单位如下：
· 物 理 层(Physical Layer)
我们知道，要传递信息就要利用一些物理媒体，如双纽线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在OSI的7层之内，有人把物理媒体当作第0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。 如规定使用电缆和接头 的类型，传送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是比特。
· 数 据 链 路 层(Data Link Layer)
数据链路层负责在两个相邻结点间的线路上，无差错的传送以帧为单位的数据。每一帧包括一定数量的数据和一些必要的控制信息。和物理层相似，数据链路层要负责建立、维持和释放数据链路的连接。在传送数据时，如果接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发方重发这一帧。
· 网 络 层(Network Layer)
在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。
· 传 输 层(Transport Layer)
该层的任务时根据通信子网的特性最佳的利用网络资源，并以可靠和经济的方式，为两个端系统（也就是源站和目的站）的会话层之间，提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责可靠地传输数据。在这一层，信息的传送单位是报文。
· 会 话 层(Session Layer)
这一层也可以称为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。
· 表 示 层(Presentation Layer)
这一层主要解决拥护信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。
· 应 用 层(Application Layer)
应用层确定进程之间通信的性质以满足用户需要以及提供网络与用户应用软件之间的接口服务。
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用户在使用网络前，需要对操作系统进行一些必要的网络设置，包括IP地址、子网掩码、网关地址、DNS服务器地址等。以下，我们将以Windows XP操作系统作为范例，说明如何对电脑做基本的网络配置。如果您使用的是Windows 98、Windows 2000或是其他的Windows操作系统，配置方法是大同小异的，同样可以参考以下的例子对您的电脑进行配置。
Windows XP操作系统网络配置步骤：
1.
当网卡正确安装完后，点击系统左下角“开始”菜单，选择“控制面板”，然后双击“网络连接”；
2.
在新打开“网络连接”窗口中右键单击“本地连接”图标，并选中“属性”；
3.
选择“本地连接 属性”对话框中的“Internet协议（TCP/IP）”项，并单击“属性”按钮；
4.
在“Internet 协议（TCP/IP）属性”对话框中，选择“使用下面的IP地址”选项，依次输入IP地址、子网掩码、默认网关，选择“使用下面的DNS服务器地址”选项，添加以下DNS服务器地址：
5.
按“确定”结束TCP/IP设置。
至此，您就已经完成了上网所需的配置
打开it你好网站的主页：http://www.itnihao.com
如果能看到相关页面，那么恭喜您，您已经成功的完成了所需要的配置，可以上网啦！