网络互联设备..ppt

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1、网络互联设备网络互联设备内容内容oo传输介质传输介质传输介质传输介质oo中继器和集线器中继器和集线器中继器和集线器中继器和集线器oo网桥和交换机网桥和交换机网桥和交换机网桥和交换机oo路由器路由器路由器路由器oo网关网关网关网关oo总结总结总结总结传输介质传输介质p双绞线p同轴电缆p光导纤维p无线传输介质 红外 篮牙 微波双绞线介绍双绞线介绍pp双绞线的两种类型双绞线的两种类型双绞线的两种类型双绞线的两种类型pp双绞线的结构双绞线的结构双绞线的结构双绞线的结构pp双绞线的颜色双绞线的颜色双绞线的颜色双绞线的颜色pp双绞线的接头双绞线的接头双绞线的接头双绞线的接头(RJ45)(RJ45)pp双绞

2、线的线材等级双绞线的线材等级双绞线的线材等级双绞线的线材等级双绞线的分类双绞线的分类pp非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线 (Unshielded Twisted-Pair,UTP)(Unshielded Twisted-Pair,UTP)pp屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽双绞线 (Shielded Twisted-Pair,STP)(Shielded Twisted-Pair,STP)比比比比UTPUTP多一层屏蔽层多一层屏蔽层多一层屏蔽层多一层屏蔽层双绞线的结构双绞线的结构双绞线的结构双绞线的结构序号序号12345678颜色颜色 橙白橙白橙橙绿白绿白蓝蓝蓝白蓝白绿绿棕白棕

3、白棕棕双绞线的颜色双绞线的颜色 双绞线的接头双绞线的接头(RJ45)正面正面侧面侧面 双绞线的线材等级双绞线的线材等级类别类别最大传输速度最大传输速度应应 用用1类类2Mbit/s模模拟拟和和数数字字语语音音(电电话话)通通信信以以及及低低速速的的数数据据传传输输。2类类4Mbit/s语语音音、ISDN和和不不超超过过的的4Mbit/s的的局局域域网网数数据据传输传输。3类类16Mbit/s不超不超过过16Mbit/s的局域网数据的局域网数据传输传输。4类类20Mbit/s不超不超过过20Mbit/s的局域网数据的局域网数据传输传输。5类类100Mbit/s100Mbit/s距离距离100米的

4、局域网数据米的局域网数据传输传输。E5类类1000Mbit/s1000Mbit/s的局域网数据的局域网数据传输传输6类类2.4Gbit/s1000Mbit/s以上的的局域网数据以上的的局域网数据传输传输。pp同轴电缆的结构同轴电缆的结构同轴电缆的结构同轴电缆的结构pp同轴电缆的分类和技术标准同轴电缆的分类和技术标准同轴电缆的分类和技术标准同轴电缆的分类和技术标准同轴电缆介绍同轴电缆介绍同轴电缆的结构同轴电缆的结构类型类型技术标准技术标准细缆细缆粗缆粗缆直径直径0.25英寸英寸0.5英寸英寸传输距离传输距离185m500m接头接头螺旋形螺旋形BNC头头(端接端接)T形头形头(分接分接)AUI阻抗

5、阻抗50 50 应用的应用的局域网类型局域网类型10Base2(细缆以太网细缆以太网)10Base5(粗缆以太网粗缆以太网)同轴电缆的技术标准同轴电缆的技术标准光纤介绍光纤介绍p光纤的结构光纤的结构p光纤的尺寸光纤的尺寸p光纤的类型光纤的类型p光纤通信系统光纤通信系统光纤的结构光纤的结构o描述光纤尺寸的参数有两个：描述光纤尺寸的参数有两个：内芯直径内芯直径和和反射层直径反射层直径，其度量单位都为，其度量单位都为微米微米(m,1m=110-6m)。o最细的光纤其内芯直径通常只有最细的光纤其内芯直径通常只有510m，o粗一些的光纤其内芯直径为粗一些的光纤其内芯直径为50100m。o局域网中最常用的

6、光纤是局域网中最常用的光纤是62.5m/125m的的光纤，其中光纤，其中62.5m是内芯直径，而是内芯直径，而125m是反射层的直径。是反射层的直径。光纤的参数光纤的参数光纤的类型光纤的类型pp多模光纤多模光纤多模光纤多模光纤(Multimode Fiber,MMF)(Multimode Fiber,MMF)光纤颜色：橙色光纤颜色：橙色 光信号不止一种波长，典型的多模光纤尺寸光信号不止一种波长，典型的多模光纤尺寸为为62.5m/125mpp单模光纤单模光纤单模光纤单模光纤(SinglemodeSinglemode Fiber,SMF)Fiber,SMF)光纤线颜色：黄色光纤线颜色：黄色 光信息

7、只有一种波长，典型的单模光纤尺寸为光信息只有一种波长，典型的单模光纤尺寸为8m/125m光纤的分类光纤的分类光纤通信系统光纤通信系统无线传输介质介绍无线传输介质介绍p红外红外p篮牙篮牙p微波微波红外线红外线/蓝牙蓝牙红外线技术简介红外线技术简介p红外线红外线(Infrared,IR)技术广泛的应用在电视技术广泛的应用在电视机和立体声系统的遥控器中，也可以做为网络机和立体声系统的遥控器中，也可以做为网络通信的介质。它通过使用位于红外频率波谱中通信的介质。它通过使用位于红外频率波谱中的锥形或者线型光束来传输数据信号。的锥形或者线型光束来传输数据信号。p红外网络需要通信的双方设备都拥有一个收红外网络

8、需要通信的双方设备都拥有一个收发器，最好还有同步软件。传输速度发器，最好还有同步软件。传输速度4Mbit/s16Mbit/s。p红外线是一种视线技术，不能通过不透明的红外线是一种视线技术，不能通过不透明的物理物理(如墙壁如墙壁)，并且易受外界光线干扰。，并且易受外界光线干扰。无线技术简介无线技术简介p安装便捷安装便捷p使用灵活使用灵活p经济节约经济节约p 易于扩展易于扩展 中继器和集线器中继器和集线器 oo中继器的功能中继器的功能中继器的功能中继器的功能oo“5-4-3”“5-4-3”规则规则规则规则oo集线器的功能集线器的功能集线器的功能集线器的功能中继器的功能中继器的功能p中继器中继器(R

9、epeater)最简单的互连设备。它工作在最简单的互连设备。它工作在OSI模型的物理层，用于扩展模型的物理层，用于扩展LAN网段的长度，延伸信号网段的长度，延伸信号传输的范围，例如可加大线缆的传输距离。传输的范围，例如可加大线缆的传输距离。p中继器可以连接不同类型的线缆。中继器可以连接不同类型的线缆。中继器的功能中继器的功能1、重发、重发bit信号，再生，放大、还原信号，再生，放大、还原2、没有鉴别能力、没有鉴别能力3、不考虑终端设备、不考虑终端设备4、速度快、时延很小、速度快、时延很小“5-4-3”规则规则通常在一个网络中，最多可以分为通常在一个网络中，最多可以分为5个网段个网段其中用其中用

10、4个中继器个中继器连接连接只允许在其中只允许在其中3个网段包含计算机或设备个网段包含计算机或设备，其他，其他2个网段只能用于延长传输距离。个网段只能用于延长传输距离。集线器的功能集线器的功能p集线器集线器(Hub)其实是一个具有多个端口的中继其实是一个具有多个端口的中继器。它可以集中网络连接，可以重发器。它可以集中网络连接，可以重发bit信号。信号。p最常用的集线器是连接以太网中计算机的集最常用的集线器是连接以太网中计算机的集线器，线缆从单个节点的线器，线缆从单个节点的NIC连接到中心集线器。连接到中心集线器。一般一般824个端口。个端口。p 其他类型的集线器包括用于令牌环网络其他类型的集线器

11、包括用于令牌环网络的多站接入单元的多站接入单元(MAU/MSAU)等。等。中继器和集线器中继器和集线器 网桥和交换机网桥和交换机 p网桥的功能网桥的功能p网桥的工作原理网桥的工作原理p交换机的功能交换机的功能p交换机与集线器的区别交换机与集线器的区别p交换机的类型交换机的类型网桥的功能网桥的功能 网桥网桥(Bridge)工作在工作在OSI模型的数据链路层，可以模型的数据链路层，可以用于连接具有不同物理层的网络，如连接使用同轴用于连接具有不同物理层的网络，如连接使用同轴电缆和电缆和UTP的网络。的网络。网桥是一种数据帧存储转发设备，它通过缓存、过网桥是一种数据帧存储转发设备，它通过缓存、过滤、学

12、习、转发和扩散等功能来完成操作。滤、学习、转发和扩散等功能来完成操作。网桥网桥网桥的功能网桥的功能 p 缓存：缓存：缓存：缓存：网桥首先会对收到的数据帧进行缓存并处网桥首先会对收到的数据帧进行缓存并处理理p 过滤：过滤：过滤：过滤：判断入帧的目标节点是否位于发送这个帧判断入帧的目标节点是否位于发送这个帧的网段中，如果是，网桥就不把帧转发到网桥的其他的网段中，如果是，网桥就不把帧转发到网桥的其他端口端口p 转发：转发：转发：转发：如果帧的目标节点位于另一个网络，网桥如果帧的目标节点位于另一个网络，网桥就将帧发往正确的网段就将帧发往正确的网段网桥的功能网桥的功能 扩散：扩散：如果在表中找不到目标地

13、址，则按扩如果在表中找不到目标地址，则按扩散的办法将该数据发送给与该网桥连接的除发散的办法将该数据发送给与该网桥连接的除发送该数据的网段外的所有网段。送该数据的网段外的所有网段。网桥的功能网桥的功能 学习：学习：学习：学习：每当帧经过网桥时，网桥首先在网桥表中查每当帧经过网桥时，网桥首先在网桥表中查找帧的源找帧的源MAC地址，如果该地址不在网桥表中，则将有地址，如果该地址不在网桥表中，则将有该该MAC地址及其所对应的网桥端口信息加入地址及其所对应的网桥端口信息加入数据帧要去往的目标数据帧要去往的目标MAC地址地址使用的网桥端口使用的网桥端口MAC AMAC A端口端口端口端口3 3MAC BM

14、AC B端口端口端口端口2 2MAC CMAC C端口端口端口端口1 1交换机的功能交换机的功能交换机交换机(Switch)其实是更先进的网桥，它除了其实是更先进的网桥，它除了具备网桥的所有功能外，还通过在节点或虚电具备网桥的所有功能外，还通过在节点或虚电路间创建临时逻辑连接，使得整个网络的带宽路间创建临时逻辑连接，使得整个网络的带宽得到最大化的利用。得到最大化的利用。通过交换机连接的网段内的每个节点，都可以通过交换机连接的网段内的每个节点，都可以使用网络上的全部带宽来进行通信，而不是各使用网络上的全部带宽来进行通信，而不是各个节点共享带宽。个节点共享带宽。交换机交换机交换机与集线器的区别交换

15、机与集线器的区别p交交换换机机的的并并行行程程度度更更高高，不不同同于于集集线线器器的的 共共享享带带宽。宽。p交换机的缓存能力更强交换机的缓存能力更强p交换机的智能化程度更高交换机的智能化程度更高p交换机具有支持虚拟局域网交换机具有支持虚拟局域网(VLAN)的能力的能力HUBHUBabcdeIts for cIts for cIts for cIts for cIts for c共享式HUB交换机交换机abcdeIts for cIts for cIknow who is c交换式HUB交换机的类型交换机的类型p不可管理交换机不可管理交换机不具备可管理性，没有不具备可管理性，没有CPU或集中

16、管理或集中管理芯片，只是并行程度、吞吐能力等优于芯片，只是并行程度、吞吐能力等优于集线器。集线器。p可管理式交换可管理式交换除了具有不可管理交换机的全部功能，除了具有不可管理交换机的全部功能，还带有还带有CPU或集中管理芯片，可以支持或集中管理芯片，可以支持VLAN及及SNMP管理，又称为智能型交管理，又称为智能型交换机。换机。路由器路由器 o路由器的功能路由器的功能o路由器的工作原理路由器的工作原理 路由器的功能路由器的功能 p路由器路由器(Router)工作在工作在OSI模型的网络层，模型的网络层，因此可以连接因此可以连接1层和层和2层结构不同的网络。层结构不同的网络。p路由器通过在相邻的

17、路由器节点之间进行路路由器通过在相邻的路由器节点之间进行路径选择径选择(即路由即路由)功能，通过最佳的路径来传送功能，通过最佳的路径来传送数据包。数据包。p隔离广播，阻止广播风暴。隔离广播，阻止广播风暴。p所有通过路由器连接的网络必须使用相同的所有通过路由器连接的网络必须使用相同的寻址机制寻址机制(通常使用通常使用IP地址地址)。路由器路由器路由器的工作原理路由器的工作原理(1)与网桥和交换机使用帧中的与网桥和交换机使用帧中的MAC地址转发帧相地址转发帧相比较，路由器是通过数据包中的网络层地址比较，路由器是通过数据包中的网络层地址(如如IP地址地址)来转发数据包的，不对来转发数据包的，不对MA

18、C地址进地址进行操作。因此，在用路由器连接的网络上，源行操作。因此，在用路由器连接的网络上，源节点不需要知道目的节点的节点不需要知道目的节点的MAC也能够找到它。也能够找到它。路由器的工作原理路由器的工作原理(2)与网桥和交换机类似，路由器的内存中也存有与网桥和交换机类似，路由器的内存中也存有一个表，叫做路由表一个表，叫做路由表(Routing Table)，其中记，其中记录的是数据包地址录的是数据包地址(网络层地址网络层地址)和物理端口号的和物理端口号的对应关系。路由器根据路由表来转发数据包。对应关系。路由器根据路由表来转发数据包。如果包中的目标地址与源地址在同一个网段内，如果包中的目标地址

19、与源地址在同一个网段内，路由器就数据流限制在那个网段内，不转发数路由器就数据流限制在那个网段内，不转发数据包；如果目标地址在另一个网段，路由器就据包；如果目标地址在另一个网段，路由器就把包发送到与目标网段相对应的物理端口上。把包发送到与目标网段相对应的物理端口上。网网 关关 p网关（网关（Gateway）可以用于连接具有）可以用于连接具有完成不同的寻址机制、不兼容的协议、完成不同的寻址机制、不兼容的协议、不同结构和不同数据格式的网络。不同结构和不同数据格式的网络。p网关从一个网络收到数据包，重新打网关从一个网络收到数据包，重新打包成目的网络能接收并处理的格式。包成目的网络能接收并处理的格式。网关网关总结总结 1.中继器工作在中继器工作在OSI的第几层，有什么功能？的第几层，有什么功能？2.集线器工作在集线器工作在OSI的第几层，有什么功能？的第几层，有什么功能？3.网桥工作在网桥工作在OSI的第几层，有什么功能？的第几层，有什么功能？简述其工作原理。简述其工作原理。4.交换机工作在交换机工作在OSI的第几层，有什么功能？的第几层，有什么功能？简述其工作原理。简述其工作原理。5.路由器工作在路由器工作在OSI的第几层，有什么功能？的第几层，有什么功能？简述其工作原理。简述其工作原理。6.网关具有什么功能？网关具有什么功能？