教案 (1)

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园区网流量负载均衡

设计及应用

教案

实训课题　　

园区网流量负载均衡设计与应用　　



授课班级

参加技能比赛培训的计算机网络技术专业二、三年级的学生。



授课教材

神州数码网络大学的《创建高级交换型互联网实训手册》和《多核防火墙快速配置手册》。



授课形式

讲授结合实训。



实训分析

本实训项目设计是我校专业教师，根据毕业学生在工作中遇到的实际问题，结合学校设备实际情况，进行综合调整后创设，目的是提高学生在实际工作和技能大赛中，分析解决问题的综合能力。



学情分析

学生为从职二和职三年级中选出，是参加省技能大赛和国家技能大赛的种子选手。

从知识面来分析，学生们已经学习了大部分的专业课程，对网络知识有了一定的储备，但是缺乏综合和实际应用能力，不能把知识点合理的应用到比赛和实际项目中。从情感面来分析，学生们面临中职计算机技能大赛，心理上既有对参加大赛的渴望，同时也有缺乏综合训练造成信心不足的问题，他们需要实际的工作项目进行实训，以增强参加技能大赛的信心，同时这些实训项目也为学生毕业进入***做技术人员打下良好的基础，因此态度非常积极。



教学目标　　

知识目标

掌握mstp实现流量负载均衡原理及设计和防火墙网关多出口负载均衡技术的原理及设计。





能力目标

培养学生将网络原理转化为设计网络功能的综合应用能力。





情感目标

通过本节课的学习使学生感悟技术是为项目服务，项目是以技术为基础进行的综合应用，激发学生的学习热情。



教学重点　　

理解mstp和防火墙多多出口负载均衡原理及掌握相应配置命令。



教学难点　　

掌握mstp负载均衡设计。

突破难点的关键：通过分层网络设计模型及数据包的网络流量模型，使学生体会并掌握网络设计的要素。



教学方法

教法

项目驱动和任务情景教学方法：从企业需求出发，将岗位能力融入教学目标，以工作中的实际案例作为教学内容，把网络规划阶段、设计阶段、工程组织实施阶段、工程测试验收阶段和系统运行维护阶段融入到教学设计





学法

合作学习法和自主探索法：

让学生在设计阶段通过合作相互启发、找到项目设计的规律性，从而体会合作的乐趣。又在技能实操阶段通过单独实践的形式，充分调动学生学习的主动性，促使学生主动操作，增强了学生的动手技能。



设计思路

教学设计有两条主线：一条是教师引领，一条是学生“学中做、做中学”。两条主线交织运行，将知识点的学习融入到一系列的学生活动中。通过小组展示的形式，引导学生逐步解决实际网络项目。一步步引导学生从“认识技术”、“感知技术”、“训练技术”、“运用技术”到“拓展认识”，最大限度地让学生“动”起来，让课堂“活”起来，从而达到增长知识、提高能力的目的。



教学设计框架





课时　　

本节课共6课时（270分钟）　　

设置情景，导入新课（5分钟）

网络背景（15分钟）

任务需求分析（20分钟）

知识讲解（45分钟）

师生实践：实验一（30分钟）实验二（25分钟）

项目实施（45分钟）

项目测试（45分钟）

项目总结（40分钟）

布置作业（5分钟）



教学过程

教师活动

学生活动



一、网络场景：

利用毕业学生录制的简单视频展示项目场景：海康***是本地一家***，由于业务需求对网络带宽有更大的要求，需要在不添加新设备的前提下，通过在局域网和出口考虑负载均衡来提高网络性能。

二、网络需求分析阶段：

模块化的思想来细分企业网络，现有企业网络已完成连接网络设备、划分vlan、规划ip地址、选择路由协议、网络地址转换和防火墙策略这6个模块。为了达到企业业务需求，还需要添加mstp和防火墙出口负载均衡这两个模块，来提升企业内外网网络性能。

本实训项目采用的教学设备如下：

每个学生一套实训设备，每套设备包含防火墙DCFW1800 一台、DCRS-5980-LAB三层交换一台、DCS-4900-LAB二层交换两台及相应配置线。四台PC机用于配置设备和检查效果。

三、知识准备

步骤1：

利用flash演示回顾stp在局域网中的作用及其缺陷，以及mstp的运行原理和配置命令。

MSTP原理：

MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）

MST（Multiple Spanning Tree，多生成树）

　　MSTI（Multiple Spanning Tree Instance，多生成树实例）

　　多生成树（MST）是把IEEE802.1w 的快速生成树（RST）算法扩展而得到的，多生成树协议定义文档时IEEE802.1S。

　　多生成树提出了域的概念，在域的内部可以生成多个生成树实例，并将VLAN关联到相应的实例中，每个VLAN只能关联到一个实例中。这样在域内部每个生成树实例就形成一个逻辑上的树拓扑结构，在域与域之间由CIST实例将各个域连成一个大的生成树。各个VLAN内的数据在不同的生成树实例内进行转发，这样就提供了负载均衡功能。

　　具有相同的MST配置信息，并且具有完全一致的VLAN-实例映射关系同时运行MSTP协议的桥组成一个域。每个域的内部有一个主实例，成为IST(Instance Spanning Tree)，域和域之间有CST（Common Spanning Tree）连接，这样整个网络拓扑就有CST和IST功能组成了一个树形拓扑，这个树就是CIST。

　　MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树协议）

　　将环路网络修剪成为一个无环的树型网络，避免报文在环路网络中的增生和无限循环，同时还提供了数据转发的多个冗余路径，在数据转发过程中实现VLAN 数据的负载均衡。MSTP 兼容STP 和RSTP，并且可以弥补STP 和RSTP 的缺陷。它既可以快速收敛，也能使不同VLAN 的流量沿各自的路径分发，从而为冗余链路提供了更好的负载分担机制。

MSTP具体配置命令：

打开、关闭STP：

Switch(config)# spanning-tree

Switch(config)# no spanning-tree

注意：神州数码交换机默认关闭spanning tree。

修改生成树协议的类型：

Switch(config)#spanning-tree mode {mstp|stp|rstp}

注意：默认为MSTP。

配置交换机的优先级 ：

Switch(config)#spanning-tree mst priority

注意：网桥优先级配置只能为4096的倍数。

实验1名称:验证mstp。

实验设备：交换机二台，pc机两台。

实验拓扑：

实验目的：

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http://www.bjdcfy.net/dcnetworks

http://bbs.51cto.com/

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http://bbs.cisco-club.com.cn/

http://blog.sina.com/2zzwl

\\10.11.72.10\network\网络视频教学

神州数码400电话***19

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