網路規劃與管理技術：第六章 網路基本連線實作 上一頁   

6-8 Router/Switch 網路架構

內容：

  • 6-8-1 網路基礎架構 - Router/Switch

  • 6-8-2 小型區域網路架設

6-8-1 網路基礎架構 – Router/Switch

(A) Router/Switch 網路

區域網路是利用 Router、Switch 與 Hub 所構成，目前科技發展迅速，共同碰撞網域的 Hub 裝置幾乎很少使用，大多利用 Router/Switch 架設而成。以架設區域網路而言，有下列重點：

l   Router：劃分子網路功能。吾人利用 Router 將所分配到網路號碼，再將某部分的主機號碼，劃分為子網路號碼，至於網路號碼範圍，則利用 Subnet Mask 標示。譬如 120.118.0.0/16 網路號碼，再劃分子網路為 120.118.0.0/24、120.118.1.0/24、120.118.2.0/24、、、。

l   Switch：分割碰撞網域功能。Switch 是工作站連結上網路的通道，每部工作站需要一個獨立的埠口。將訊框由埠口進入Switch 之後，由 Ethernet 訊框標頭的 DA 內容，轉送到適當埠口。因此，Switch 必須學習並記錄，由哪一個埠口出去可以到達那些工作站。

l   串接 Switch：樹狀。子網路下工作站須利用多部交換器連結，連結方式以樹狀較為洽當。

以下分別說明之。

(B) 劃分子網路 - Router

路由器最基本的功能是『子網路分段』，當某一區域網路被分配一個網路區段(假設 Class B)，如何在此網路下再分割若干個子網路區段，則須仰賴路由器的功能。如圖 6-14 該網路被分配到 163.15.0.0/16 網路號碼(Class B)，則利用『多埠路由器』 (Multi-port Router)，將它劃分為 163.15.1.0/24、163.15.2.0/24、163.15.3.0/24、、、等子網路區段。基本上，由所屬子網路埠口連接出去的工作站，都屬於該網路範圍，一般都會將該部口設定為『預設路由』(Default-Router)，也是該子網路的進出門戶。譬如路由器某一埠口連接 163.15.2.0 網路，則該埠口的 IP 位址則設定為 163.15.2.254，也是該網路的預設路由。簡單的說，由163.15.2.254 連接(利用 Switch/Hub)出去的工作站，它們的預設路由都要設定為 163.15.2.254，如圖 6-19 所示。

圖 6-19 網域內子網路分段

(C) 分割碰撞網域 - Switch

子網路下大多可連接上百部工作站，譬如 120.118.0.0/24 子網路，IP 位址可分配範圍是 120.118.0.1 ~ 120.118.0.254，可連接 254 部工作站。一般 Switch 至多是 24 個埠口，因此需要 Switch 串接 Switch 才能滿足所需。一般在 Ethernet 網路上，當連接過多工作站時，工作站之間的碰撞機率提昇，整個網路效益將會大受影響。Layer 2 Switch 為最佳的分散傳輸負荷（Traffic）的設備，交換器埠口之間的交換訊框，並不涉及 CSMA/CD 通訊協定。每一連接埠口都是獨立的專屬頻寬，在這連接埠口所連接之工作站共享該頻寬，因此，將每一連接埠所連接之網路稱之為『碰撞網域』（Collision Domain）。而一般規範，每一連接埠口可紀錄 1024 個 MAC 位址，亦即，每一碰撞網域允許連接 1024 個工作站。

我們用圖 6-20 來說明利用第二層交換器分割碰撞網域的情形，由交換器連接埠上所連接的伺服器為專屬頻寬，另外，連接埠所連接之 Ethernet Switch 的工作站，共享該連線的頻寬。譬如，碰撞網域 A 內的工作站之間通訊，訊息將不會進入交換器 X（過濾功能），但如有工作站和碰撞網域 A 以外的工作站通訊（前送功能），必須共享到交換器連接埠口之間的頻寬（10 Mbps）。在圖中，交換器 X 串接交換器 Y，則交換器 Y 以下所屬的工作站欲和外部通訊，也是共享串接連接埠的頻寬（100 Mbps）。我們發現在同一碰撞網域之下通訊，就不會涉及到共享頻寬的問題，因此，可將一些工作性質相同的工作站整合在同一碰撞網域下，可減少許多傳輸量，所以稱之為『工作群組網域』。

圖 6-20 Switch 分割碰撞網域

由此可見，串接交換器以樹狀結構較為恰當，吾人將常用伺服器安裝於『根』(root) 交換器上，並給予專屬頻寬，則所有工作站存取它們的速率就會比較快。

 

6-8-2 小型區域網路架設

(A) 網路環境規劃

吾人規劃一個小型的網域內區域網路，不含外部網路連結。網域內包含兩個子網路區段，並包含若干部主機設備，如下：

網路區段

Gateway/DNS

名稱

  IP 位址

  連結介面

192.168.0.0/

255.255.255.0

192.168.0.254/

168.95.1.1

PCA1

192.168.0.1

SW1(fa0/1)

PCA2

192.168.0.2

SW1(fa0/2)

PCA3

192.168.0.3

SW2(fa0/1)

PCA4

192.168.0.4

SW2(fa0/2)

Http_Server

192.168.0.250

SW2(fa0/24)

FTP_Server

192.168.0.251

SW2(fa0/23)

192.168.1.0/

255.255.255.0

192.168.1.254/

168.95.1.1

PCB1

192.168.1.1

SW3(fa0/1)

PCB2

192.168.1.2

SW3(fa0/1)

PCB4

192.168.1.3

SW4(fa0/1)

PCB5

192.168.1.4

SW4(fa0/1)

兩只子網路區段需要一個路由器來連結，它至少需要兩個網路介面卡，每一介面卡連結一個子網路，並設定一個 IP 位址，並指定為 Default Gateway，如下：

Router

Router port

  IP 位址

Switch port

R1

Fa0/0

192.168.0.254

SW1(Gi0/2)

Fa0/1

192.168.1.254

SW2(Gi0/2)

(B) 網路架設

(小型區域網路架構_空白.pkt)

我們利用 Cisco Packet Tracer 裝置 1841 Router、2960-24TT Switch PC-PT 與 Server-PT， 吾人將其網路建置如下：

 (D) 路由器規劃

路由器設定是主要的重點工作，網域內網路只要設定連接埠口的 IP 位址即可。每只埠口連結一個子網路，它的 IP 位址自然成為該子網路的 Default Gateway。如下：

Router_1>

Router_1>en

Router_1#config ter

Router_1(config)#int fa0/0    [進入設定 fa0/0 介面]

Router_1(config-if)#ip address 192.168.0.254 255.255.255.0   [設定 IP 位址]

Router_1(config-if)#no shutdown   [啟動 fa0/0 介面]

Router_1(config-if)#exit

Router_1(config)#int fa0/1

Router_1(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0

Router_1(config-if)#no shutdown

Router_1(config-if)#exit

Router_1(config)#do show ip int brief     [顯示介面的 IP 位址]

Interface IP-Address OK? Method Status Protocol

FastEthernet0/0 192.168.0.254 YES manual up up

FastEthernet0/1 192.168.1.254 YES manual up up

Vlan1 unassigned YES unset administratively down down

(E) 測試繞路功能 (完成後：小型區域網路架構_完成.pkt)

在 PCA1 (192.168.0.1)命令字元下執行：

l   ping 192.168.0.254   [OK]

l   ping 192.168.0.2     [OK]

l   ping 192.168.1.254   [OK]

l   ping 192.168.1.4     [OK]

 

 

翻轉工作室：粘添壽

 

網路規劃與管理技術：

 

 

翻轉電子書系列：