[精选]网络互连设备培训课件32756.pptx

《[精选]网络互连设备培训课件32756.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[精选]网络互连设备培训课件32756.pptx（53页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、学习目标学习目标 n n了解不同传输介质的类型和特点 n n掌握不同的网络设备的功能和特点 第二章第二章 网络互连设备网络互连设备 1同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 2.1 网络传输介质网络传输介质 n n数据传输介质是指传送信息的载体n n通信介质分为有线介质有线介质 双绞线、同轴电缆和光纤双绞线、同轴电缆和光纤无线介质无线介质 无线电波、微波和红外线等无线电波、微波和红外线等 2同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n2.1.1 同轴电缆 3同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n粗缆 粗缆是以太网初期最流行的

2、传输介质粗缆是以太网初期最流行的传输介质粗缆很重而且不容易被弯曲，安装和维护比较粗缆很重而且不容易被弯曲，安装和维护比较困难，成本较高困难，成本较高IEEEIEEE把使用粗缆搭建的以太网称为把使用粗缆搭建的以太网称为10Base 510Base 5“10”“10”代表最高传输速率为代表最高传输速率为10Mbps10Mbps“Base”“Base”代表采用基带传输代表采用基带传输“5”“5”代表传输距离最大为代表传输距离最大为500500米。米。4同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n细缆 细缆是细缆是2020世纪世纪8080年代以太网初期采用的最流行年代以太网初期采

3、用的最流行的传输介质的传输介质比粗缆轻，容易使用和安装，价格相对便宜比粗缆轻，容易使用和安装，价格相对便宜 IEEE IEEE把使用粗缆搭建的以太网称为把使用粗缆搭建的以太网称为10Base 510Base 5“10”“10”代表最高传输速率为代表最高传输速率为10Mbps10Mbps“Base”“Base”代表采用基带传输代表采用基带传输“2”“2”代表传输距离最大为代表传输距离最大为185185米米 5同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n2.1.2 双绞线 双绞线双绞线(TP(TP，Twisted Pair)Twisted Pair)是综合布线工程中最常是综合

4、布线工程中最常用的一种传输介质用的一种传输介质双绞线电缆由双绞线电缆由4 4对绝缘铜线构成，这些铜线相互绞对绝缘铜线构成，这些铜线相互绞在一起，外面包裹着一层防护套。在一起，外面包裹着一层防护套。一般还有一根尼龙绳（抗拉纤维）用于增加双绞一般还有一根尼龙绳（抗拉纤维）用于增加双绞线电缆的抗拉强度线电缆的抗拉强度 6同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n非屏蔽双绞线 UTPUTP，unshielded twisted Pairunshielded twisted Pair 使用使用RJ-45RJ-45水晶头作为端头水晶头作为端头 传输距离限制为传输距离限制为10010

5、0米米 目前最常用的是目前最常用的是5 5类（类（Cat5Cat5）、超）、超5 5类双绞线类双绞线(Cat5e)(Cat5e)和和6 6类类(Cat6)(Cat6)类电缆类电缆 7同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n屏蔽双绞线 STPSTP，Shielded Twisted Pair Shielded Twisted Pair STPSTP比比UTPUTP具有更好的电磁屏蔽和抗干扰性能具有更好的电磁屏蔽和抗干扰性能8同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n568-A 和568-B 连接器标准 9同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹

6、红艳邹红艳邹红艳 n n双绞线电缆类型 10同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n2.1.3 光纤 光纤（光纤（Optical FiberOptical Fiber）即光导纤维）即光导纤维传输速率大于传输速率大于1000Mbps1000Mbps，是目前传输速度最快的，是目前传输速度最快的介质介质 衰减要远远小于电信号的衰减，适合长距离的传衰减要远远小于电信号的衰减，适合长距离的传输输价格比较昂贵。价格比较昂贵。11同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n光纤有5个部分组成 12同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n

7、n多模光纤 n n单模光纤13同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n光纤接头 单模光纤最常用的接头类型为用户连接器单模光纤最常用的接头类型为用户连接器(SC(SC，Subscriber Connector)Subscriber Connector)多模光纤最常用的接头类型为直插式连接器多模光纤最常用的接头类型为直插式连接器(ST(ST，Straight Tip)Straight Tip)14同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n2.1.4 无线介质 15同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 2.2 2.2 网络适配器

8、（网卡）网络适配器（网卡）网络适配器也称为网卡，网卡的基本功能是提网络适配器也称为网卡，网卡的基本功能是提供网络中计算机主机与网络电缆系统（通信传输系供网络中计算机主机与网络电缆系统（通信传输系统）之间的接口，实现主机系统总线信号与网络环统）之间的接口，实现主机系统总线信号与网络环境的匹配和通信连接，接收主机传来的各种控制命境的匹配和通信连接，接收主机传来的各种控制命令，并且加以解释执行。现在网卡都支持全双工模令，并且加以解释执行。现在网卡都支持全双工模式，也称为双向同时传输。式，也称为双向同时传输。网卡插在每台工作站和服务器主机板的扩展槽网卡插在每台工作站和服务器主机板的扩展槽里。工作站通过

9、网卡向服务器发出请求，当服务器里。工作站通过网卡向服务器发出请求，当服务器向工作站传送文件时，工作站也通过网卡接收响应。向工作站传送文件时，工作站也通过网卡接收响应。网卡工作在网卡工作在ISO/OSIISO/OSI参考模型的数据链路层，确参考模型的数据链路层，确切的说是数据链路层的切的说是数据链路层的MACMAC子层。子层。16同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 网卡的作用与连接网卡的作用与连接17同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 网卡的分类网卡的分类根据数据位宽度的不同，网卡分为根据数据位宽度的不同，网卡分为8 8位、位、1616位、位、32

10、32位和位和6464位。位。网网卡卡主主要要是是以以适适应应何何种种主主机机总总线线类类型型来来分分类类的的。当当前前，各各种种计计算算机机提提供供的的总总线线类类型型主主要要有有：工工业业总总线线ISAISA，扩扩展展工工业业总线总线EIASEIAS，外围控制器接口总线，外围控制器接口总线PCI,PCI,微通道总线微通道总线MCAMCA等。等。按按数数据据传传输输速速率率划划分分，有有10Mbps10Mbps、100Mbps100Mbps、10/100Mbps10/100Mbps自自适适应应网网卡卡，以以及及1Gbps1Gbps网网卡卡。现现在在市市面面常常见见的的有有100M/1000M1

11、00M/1000M自适应网卡。自适应网卡。根据不同的局域网协议，网卡又分为根据不同的局域网协议，网卡又分为EthernetEthernet网卡（支持网卡（支持IEEE802.3IEEE802.3系列协议）、系列协议）、Token RingToken Ring网卡、网卡、ARCNETARCNET网卡和网卡和FDDIFDDI网卡几种。网卡几种。按有无物理上的通信线缆分类，分为有线网卡和无线网卡。按有无物理上的通信线缆分类，分为有线网卡和无线网卡。18同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 网卡的选择网卡的选择 连接性主要是根据主机的总线类型选择不同的网连接性主要是根据主机的总线

12、类型选择不同的网卡，现在一般选用卡，现在一般选用PCIPCI或者或者PCMCIAPCMCIA接口的网卡。接口的网卡。19同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 网卡的参数配置网卡的参数配置网网卡卡的的物物理理地地址址 网网卡卡地地址址也也称称为为MACMAC（Medium Medium Access Access ControlControl）地地址址或或物物理理地地址址全全球球唯唯一一 ，是是4848位位二二进进制制数数，一一般般永永1212位位1616进进制制数数表表示示。可可以以用用ipconfigipconfig命令查看网卡的物理地址。命令查看网卡的物理地址。中中断

13、断号号 计计算算机机主主机机与与外外部部设设备备通通信信的的方方法法有有4 4种种：无无条条件件传传送送；查查询询；中中断断和和直直接接内内存存访访问问DMADMA。网网卡卡采采用中断方式工作用中断方式工作输入输入/输出地址范围输出地址范围 双向同时传输双向同时传输 目前的网卡均支持双向同时传输目前的网卡均支持双向同时传输 20同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 网网卡卡的的参参数数图图示示【开始】【开始】【设置】【设置】【控制面板】【控制面板】【系统】【系统】【设备管理【设备管理】【网络适配器】【网络适配器】【属性】【属性】【资源】【资源】21同济大学同济大学同济大学

14、同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 2.3.1 2.3.1 中继器（中继器（RepeaterRepeater）中继器用于同种局域网络的互连，是在物理层次上实中继器用于同种局域网络的互连，是在物理层次上实现互连的网络互连设备，用于扩展网段的距离。现互连的网络互连设备，用于扩展网段的距离。电信号强度在电缆中传送时随电缆长度增加而递减，电信号强度在电缆中传送时随电缆长度增加而递减，这种现象叫衰减，对长距离传输有影响。这种现象叫衰减，对长距离传输有影响。中继器常用来将几个网段连接起来，通过中继器将信中继器常用来将几个网段连接起来，通过中继器将信号放大，然后在另一个网段上继续传输。号放大，然后在另一个网

15、段上继续传输。中继器同样工作在中继器同样工作在 ISO/OSI ISO/OSI参考模型的物理层。参考模型的物理层。2.3 2.3 集线器（集线器（HUBHUB）和中继器）和中继器（RepeaterRepeater）22同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 中继器具有以下中继器具有以下特点特点 中继器可以重发信号，这样可以扩展网段的距离。中继器可以重发信号，这样可以扩展网段的距离。中中继继器器主主要要用用在在同同种种LANLAN互互连连中中，如如IEEE IEEE 802.3 802.3 LANLAN和和EthernetEthernet网。网。中继器工作在网络体系结构模型的

16、最低层物理层。中继器工作在网络体系结构模型的最低层物理层。由由中中继继器器连连接接起起来来的的各各网网段段必必须须采采用用同同样样的的信信道道访访问问协协议议，例如例如CSMA/CDCSMA/CD协议。协议。由由中中继继器器连连接接的的网网段段构构成成一一个个更更大大的的网网段段，并并且且有有着着相相同同的的网络地址，属于一个冲突域。网络地址，属于一个冲突域。网段上的每一个节点都有自己的地址。网段上的每一个节点都有自己的地址。中继器以与它相连的网络同样的速度发送数据。中继器以与它相连的网络同样的速度发送数据。23同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 2.3.2 2.3.2

17、 集线器（集线器（HUBHUB）集线器又称为集线器又称为HUBHUB，实质上为多端口的中继器，实质上为多端口的中继器在使用时，可以把集线器连接的网络看成一个共享在使用时，可以把集线器连接的网络看成一个共享式总线，在集线器的内部，各端口之间相互连在一起式总线，在集线器的内部，各端口之间相互连在一起的。的。集线器可分为独立式、叠加式、智能模块化，有集线器可分为独立式、叠加式、智能模块化，有8 8端端口、口、1616端口、端口、2424端口多种规格端口多种规格集线器支持的数据传输率为集线器支持的数据传输率为10Mbps10Mbps或或100Mbps100Mbps。HUBHUB工作在工作在 ISO/O

18、SI ISO/OSI参考模型的物理层。参考模型的物理层。24同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n集线器集线器 集线器具有多个端口集线器具有多个端口每个端口通过每个端口通过RJ-45RJ-45接头与接头与网卡连接，将主机连接到网网卡连接，将主机连接到网络络集线器是物理层的设备，也集线器是物理层的设备，也称为多端口中继器称为多端口中继器（Multiport RepeaterMultiport Repeater）使用集线器组成的使用集线器组成的10Based-10Based-T T网络采用的是网络采用的是CSMA/CDCSMA/CD的介的介质访问控制方法，是一个逻质访问

19、控制方法，是一个逻辑总线型，物理星型的拓扑辑总线型，物理星型的拓扑 25同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 2.4.12.4.1网桥网桥网桥是一种在数据链路层实现局域网络互连的存储转发设备。网桥是一种在数据链路层实现局域网络互连的存储转发设备。局域网络结构上的差异体现在介质访问协议局域网络结构上的差异体现在介质访问协议MACMAC上，因而网桥上，因而网桥被广泛用于异种局域网的互连。被广泛用于异种局域网的互连。网桥工作在网桥工作在ISO/OSIISO/OSI参考模型参考模型的数据链路层。的数据链路层。网桥从一个网段接收完整的数据帧，进行必要的比较和验证，网桥从一个网段接收

20、完整的数据帧，进行必要的比较和验证，然后决定是丢弃还是发送给另外一个网段。然后决定是丢弃还是发送给另外一个网段。转发前网桥可以在数据帧之前增加或删除某一些字段，但不转发前网桥可以在数据帧之前增加或删除某一些字段，但不进行路由选择。进行路由选择。因此，网桥具有隔离网段的功能，在网络上适当地使用网桥因此，网桥具有隔离网段的功能，在网络上适当地使用网桥可以起到调整网络的负载。可以起到调整网络的负载。2.4 2.4 网桥（网桥（BridgeBridge）和交换机（）和交换机（SwitchSwitch）26同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 网桥的的工作原理网桥的的工作原理网桥按

21、工作原理分为两类：网桥按工作原理分为两类：网桥按工作原理分为两类：网桥按工作原理分为两类：1 1 1 1 一类为透明网桥，也叫生成树桥，由各个网桥自己一类为透明网桥，也叫生成树桥，由各个网桥自己一类为透明网桥，也叫生成树桥，由各个网桥自己一类为透明网桥，也叫生成树桥，由各个网桥自己来决定路径选择。透明桥采用逆向学习的方法获得来决定路径选择。透明桥采用逆向学习的方法获得来决定路径选择。透明桥采用逆向学习的方法获得来决定路径选择。透明桥采用逆向学习的方法获得路径信息，每个网桥都有一张路径表，表中记录端路径信息，每个网桥都有一张路径表，表中记录端路径信息，每个网桥都有一张路径表，表中记录端路径信息，

22、每个网桥都有一张路径表，表中记录端口和网络地址的对照信息。口和网络地址的对照信息。口和网络地址的对照信息。口和网络地址的对照信息。2 2 2 2 另一类称为源选路径桥，由源端主机决定帧传输要另一类称为源选路径桥，由源端主机决定帧传输要另一类称为源选路径桥，由源端主机决定帧传输要另一类称为源选路径桥，由源端主机决定帧传输要经过的路径，在初始由源端主机发出传向各个目的经过的路径，在初始由源端主机发出传向各个目的经过的路径，在初始由源端主机发出传向各个目的经过的路径，在初始由源端主机发出传向各个目的站点的查询帧，途径的每个网桥转发该帧，查询帧站点的查询帧，途径的每个网桥转发该帧，查询帧站点的查询帧，

23、途径的每个网桥转发该帧，查询帧站点的查询帧，途径的每个网桥转发该帧，查询帧到达目的站点后，再返回源端，返回时，途径的网到达目的站点后，再返回源端，返回时，途径的网到达目的站点后，再返回源端，返回时，途径的网到达目的站点后，再返回源端，返回时，途径的网桥将它们自己的标识记录在应答帧中，这样可以从桥将它们自己的标识记录在应答帧中，这样可以从桥将它们自己的标识记录在应答帧中，这样可以从桥将它们自己的标识记录在应答帧中，这样可以从不同的返回路径中找到一条最佳的路径。不同的返回路径中找到一条最佳的路径。不同的返回路径中找到一条最佳的路径。不同的返回路径中找到一条最佳的路径。27同济大学同济大学同济大学同

24、济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 网桥的问题网桥的问题网桥的问题网桥的问题 网桥对接收的帧要先存储和查找站表，决定是否转发，网桥对接收的帧要先存储和查找站表，决定是否转发，增加了时延；增加了时延；网桥在网桥在MACMAC子层并没有流量控制功能；子层并没有流量控制功能；网桥连接只能适用通信量不是很大的应用；网桥连接只能适用通信量不是很大的应用；若同时有大量的向其他网段转发的通信量，容易形成若同时有大量的向其他网段转发的通信量，容易形成广播风暴。广播风暴。28同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 交换就是转接。交换机是一个连接设备，是在第二交换就是转接。交换机是一个连接设备，

25、是在第二层实现连接。层实现连接。交换机容易与电话公司的程控交换机相混淆，一般交换机容易与电话公司的程控交换机相混淆，一般称为计算机交换机。称为计算机交换机。用集线器用集线器HubHub连接的网络，可以类比日常生活交通连接的网络，可以类比日常生活交通中的平面交通，而用交换机连接的网络可以类比立中的平面交通，而用交换机连接的网络可以类比立体交通。体交通。SwitchSwitch工作在工作在 ISO/OSI ISO/OSI参考模型的数据链路层。参考模型的数据链路层。2.4.2 2.4.2 交换机交换机29同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 n n交换式网络 30同济大学同济大

26、学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 交换机的工作原理交换机的工作原理交换机是一个多端口的网桥，每个端口都有桥接功能，交换机是一个多端口的网桥，每个端口都有桥接功能，它能够在任意一对端口间转发帧，它能够在任意一对端口间转发帧，交换机的每一个端口属于一个冲突域，交换机的每一个端口属于一个冲突域，以太网交换机按照以太网交换机按照CSMA/CDCSMA/CD协议工作，协议工作，交换机中的电路可以把任意端口的网段与别的端口的交换机中的电路可以把任意端口的网段与别的端口的网段在数据链路层上连接起来网段在数据链路层上连接起来.31同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 交换机的

27、工作原理及内部构造交换机的工作原理及内部构造32同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 交换机的交换方式交换机的交换方式 以太网交换机的交换方式分为静态方式和动态以太网交换机的交换方式分为静态方式和动态方式。静态方式的特点是端口间的通道由人工事先方式。静态方式的特点是端口间的通道由人工事先配置，两个端口间的连接类似于硬件连接，端口按配置，两个端口间的连接类似于硬件连接，端口按固定的连接方式交换帧。固定的连接方式交换帧。动态交换方式又分为：动态交换方式又分为：存储转发方式；存储转发方式；直通方式；直通方式；帧碎片丢弃方式，也称无残帧方式。帧碎片丢弃方式，也称无残帧方式。33同

28、济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 交换机的功能和性能交换机的功能和性能端口端口-站地址表的大小站地址表的大小 端口的自适应性端口的自适应性 单位时间转发帧的能力；流量控制能力；交换机是单位时间转发帧的能力；流量控制能力；交换机是否具备双向同时传输（全双工）能力否具备双向同时传输（全双工）能力帧延时的大小帧延时的大小 交换机端口对地址的支持交换机端口对地址的支持 对虚拟局域网对虚拟局域网VLANVLAN的支持的支持 34同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 交换机的主要技术参数交换机的主要技术参数转转发发技技术术，交交换换机机采采用用直直通通转转发发

29、、存存储储转转发发和和帧帧碎碎片片丢丢弃弃转转发技术的哪一种。发技术的哪一种。延延时时，交交换换机机数数据据交交换换延延时时的的时时间间值值。延延时时与与交交换换机机采采用用的的转发技术有关。转发技术有关。管理功能。管理功能。单单/多多MACMAC地址类型。地址类型。外接监视支持外接监视支持 扩展树，交换机是否提供扩展树算法或其他算法，检测并限扩展树，交换机是否提供扩展树算法或其他算法，检测并限制拓扑环。制拓扑环。全双工，也即双向同时传输。全双工，也即双向同时传输。高速端口集成功能，即高速上连功能。高速端口集成功能，即高速上连功能。35同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳

30、 交换机的分类交换机的分类1 1 1 1 交换机可以分为不同的类型，例如：以太网交交换机可以分为不同的类型，例如：以太网交交换机可以分为不同的类型，例如：以太网交交换机可以分为不同的类型，例如：以太网交换机、换机、换机、换机、ATMATMATMATM交换机等等。交换机等等。交换机等等。交换机等等。2 2 2 2 从应用规模上可以分为企业级交换机、部门级从应用规模上可以分为企业级交换机、部门级从应用规模上可以分为企业级交换机、部门级从应用规模上可以分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机。交换机和工作组交换机。交换机和工作组交换机。交换机和工作组交换机。3 3 3 3 从结构上可以分为模块式

31、交换机和固定配置交从结构上可以分为模块式交换机和固定配置交从结构上可以分为模块式交换机和固定配置交从结构上可以分为模块式交换机和固定配置交换机。换机。换机。换机。4 4 4 4 模块式交换机又称为机箱式交换机，可以根据模块式交换机又称为机箱式交换机，可以根据模块式交换机又称为机箱式交换机，可以根据模块式交换机又称为机箱式交换机，可以根据需要配置不同的模块，模块可以插拔，交换机需要配置不同的模块，模块可以插拔，交换机需要配置不同的模块，模块可以插拔，交换机需要配置不同的模块，模块可以插拔，交换机上有相应的插槽，使用时将模块插入插槽中，上有相应的插槽，使用时将模块插入插槽中，上有相应的插槽，使用时

32、将模块插入插槽中，上有相应的插槽，使用时将模块插入插槽中，所以具有很强的可扩展性。所以具有很强的可扩展性。所以具有很强的可扩展性。所以具有很强的可扩展性。36同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 交换机的级联和堆叠1 1 1 1 交换机之间的连接有级联和堆叠两种方案。交换机之间的连接有级联和堆叠两种方案。交换机之间的连接有级联和堆叠两种方案。交换机之间的连接有级联和堆叠两种方案。2 2 2 2 交换机的级联方法是：将一台作为主交换机，其他交换机的级联方法是：将一台作为主交换机，其他交换机的级联方法是：将一台作为主交换机，其他交换机的级联方法是：将一台作为主交换机，其他的交

33、换机作为二级交换机，将交换机的某个端口与的交换机作为二级交换机，将交换机的某个端口与的交换机作为二级交换机，将交换机的某个端口与的交换机作为二级交换机，将交换机的某个端口与主交换机的端口连接。主交换机的端口连接。主交换机的端口连接。主交换机的端口连接。3 3 3 3 要对交换机进行堆叠，需要使用支持堆叠功能的堆要对交换机进行堆叠，需要使用支持堆叠功能的堆要对交换机进行堆叠，需要使用支持堆叠功能的堆要对交换机进行堆叠，需要使用支持堆叠功能的堆叠式交换机叠式交换机叠式交换机叠式交换机 ，将若干台堆叠在一起的交换机可以看，将若干台堆叠在一起的交换机可以看，将若干台堆叠在一起的交换机可以看，将若干台堆

34、叠在一起的交换机可以看作为一台具有很多端口的大型交换机。作为一台具有很多端口的大型交换机。作为一台具有很多端口的大型交换机。作为一台具有很多端口的大型交换机。4 4 4 4 级联在逻辑上是多个被网管的对象，而堆叠在逻辑级联在逻辑上是多个被网管的对象，而堆叠在逻辑级联在逻辑上是多个被网管的对象，而堆叠在逻辑级联在逻辑上是多个被网管的对象，而堆叠在逻辑上是一个被网管的对象。上是一个被网管的对象。上是一个被网管的对象。上是一个被网管的对象。37同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 路由器是实现异种网络连接的互连设备，路由器是实现异种网络连接的互连设备，工作在工作在OSIOSI的

35、第三的第三层即网络层层即网络层。路由器在转发分组时，依据的是网络层分组头部的路由信路由器在转发分组时，依据的是网络层分组头部的路由信息。息。路由器可以根据网络层的协议类型、网络号、主机的路由器可以根据网络层的协议类型、网络号、主机的网络地址、子网掩码、高层协议的类型等来监控、拦截和过网络地址、子网掩码、高层协议的类型等来监控、拦截和过滤信息。滤信息。路由器和网桥本身就是一台计算机。路由器和网桥本身就是一台计算机。路由器也需要操作系统才能进行网络系统配置，以及和其路由器也需要操作系统才能进行网络系统配置，以及和其它路由器交换信息。它路由器交换信息。路由器是网络中进行网间连接的关键设备。路由器是网

36、络中进行网间连接的关键设备。2.5 2.5 路由器（路由器（RouterRouter）38同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 路由器的作用路由器的作用n n路由器可以根据网络层的协议类型、网络号、主路由器可以根据网络层的协议类型、网络号、主路由器可以根据网络层的协议类型、网络号、主路由器可以根据网络层的协议类型、网络号、主机的网络地址、子网掩码、高层协议的类型等来机的网络地址、子网掩码、高层协议的类型等来机的网络地址、子网掩码、高层协议的类型等来机的网络地址、子网掩码、高层协议的类型等来监控、拦截和过滤信息。监控、拦截和过滤信息。监控、拦截和过滤信息。监控、拦截和过滤信

37、息。n n路由器通过路由器通过路由器通过路由器通过IPIPIPIP地址和子网掩码的组合隔离各个子地址和子网掩码的组合隔离各个子地址和子网掩码的组合隔离各个子地址和子网掩码的组合隔离各个子网，有利于子网的划分、维护和管理。网，有利于子网的划分、维护和管理。网，有利于子网的划分、维护和管理。网，有利于子网的划分、维护和管理。n n路由器还有流量控制能力，可以采用优化的路由路由器还有流量控制能力，可以采用优化的路由路由器还有流量控制能力，可以采用优化的路由路由器还有流量控制能力，可以采用优化的路由算法均衡网络负载，减少网络拥塞的发生。算法均衡网络负载，减少网络拥塞的发生。算法均衡网络负载，减少网络拥

38、塞的发生。算法均衡网络负载，减少网络拥塞的发生。n n路由器具有很好的隔离能力，可以避免广播风暴，路由器具有很好的隔离能力，可以避免广播风暴，路由器具有很好的隔离能力，可以避免广播风暴，路由器具有很好的隔离能力，可以避免广播风暴，也利于提高网络的安全性和保密性也利于提高网络的安全性和保密性也利于提高网络的安全性和保密性也利于提高网络的安全性和保密性 n n支持多种路由协议，如支持多种路由协议，如支持多种路由协议，如支持多种路由协议，如RIPRIPRIPRIP、OSPFOSPFOSPFOSPF、BGPBGPBGPBGP等等。等等。等等。等等。39同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红

39、艳邹红艳 n n通过路由器进行互联 40同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 交换机与网桥、路由器的比较交换机与网桥、路由器的比较1 1 1 1 交换机和网桥都是工作在第二层的网络连接设备，交换机和网桥都是工作在第二层的网络连接设备，交换机和网桥都是工作在第二层的网络连接设备，交换机和网桥都是工作在第二层的网络连接设备，交换机对网络进行分段的方式和网桥相同，它实交换机对网络进行分段的方式和网桥相同，它实交换机对网络进行分段的方式和网桥相同，它实交换机对网络进行分段的方式和网桥相同，它实际上是一个多端口的网桥。交换机和网桥之间的际上是一个多端口的网桥。交换机和网桥之间的际上

40、是一个多端口的网桥。交换机和网桥之间的际上是一个多端口的网桥。交换机和网桥之间的主要差别体现在主要差别体现在主要差别体现在主要差别体现在3 3 3 3个方面。个方面。个方面。个方面。2 2 2 2 交换机运行在交换机运行在交换机运行在交换机运行在OSI OSI OSI OSI 模型的第二层模型的第二层模型的第二层模型的第二层(数据链路层数据链路层数据链路层数据链路层)，路由器运行在第三层路由器运行在第三层路由器运行在第三层路由器运行在第三层 。3 3 3 3 第三层和第四层交换机能够比路由器更快地转发第三层和第四层交换机能够比路由器更快地转发第三层和第四层交换机能够比路由器更快地转发第三层和第

41、四层交换机能够比路由器更快地转发数据，延迟较短，比路由器更容易安装和配置。数据，延迟较短，比路由器更容易安装和配置。数据，延迟较短，比路由器更容易安装和配置。数据，延迟较短，比路由器更容易安装和配置。但一般来说，这些交换机的整体性能还是比不上但一般来说，这些交换机的整体性能还是比不上但一般来说，这些交换机的整体性能还是比不上但一般来说，这些交换机的整体性能还是比不上路由器。路由器。路由器。路由器。41同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 三层交换的概念三层交换的概念1 1 1 1 二层交换的问题是，其工作是基于二层交换的问题是，其工作是基于二层交换的问题是，其工作是基于二

42、层交换的问题是，其工作是基于MACMACMACMAC地址，不地址，不地址，不地址，不涉及网络层的功能，没有路由能力。涉及网络层的功能，没有路由能力。涉及网络层的功能，没有路由能力。涉及网络层的功能，没有路由能力。2 2 2 2 路由器存在的问题是，路由器的大部分功能均由路由器存在的问题是，路由器的大部分功能均由路由器存在的问题是，路由器的大部分功能均由路由器存在的问题是，路由器的大部分功能均由软件实现，造成延时长，吞吐率受到限制。路由软件实现，造成延时长，吞吐率受到限制。路由软件实现，造成延时长，吞吐率受到限制。路由软件实现，造成延时长，吞吐率受到限制。路由器对数据包的处理需要拆包、查看第三层

43、信息。器对数据包的处理需要拆包、查看第三层信息。器对数据包的处理需要拆包、查看第三层信息。器对数据包的处理需要拆包、查看第三层信息。3 3 3 3 交换机是基于硬件结构的，对帧的转发处理过程交换机是基于硬件结构的，对帧的转发处理过程交换机是基于硬件结构的，对帧的转发处理过程交换机是基于硬件结构的，对帧的转发处理过程非常简单，可以达到很高的吞吐量。非常简单，可以达到很高的吞吐量。非常简单，可以达到很高的吞吐量。非常简单，可以达到很高的吞吐量。4 4 4 4 一个想法是使交换机既保持高性能，又具有路由一个想法是使交换机既保持高性能，又具有路由一个想法是使交换机既保持高性能，又具有路由一个想法是使交

44、换机既保持高性能，又具有路由能力，这种思想导致了三层路由交换机的出现。能力，这种思想导致了三层路由交换机的出现。能力，这种思想导致了三层路由交换机的出现。能力，这种思想导致了三层路由交换机的出现。42同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 局域网采用三层交换技术局域网采用三层交换技术 第第一一种种称称为为下下一一跳跳解解析析协协议议NHRPNHRP（Next Next Hop Hop Resolution Resolution ProtocolProtocol），采采用用的的技技术术称称为为“路路由由一一次次，随后交换随后交换”。43同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳

45、邹红艳邹红艳邹红艳 CiscoCisco公司提出的公司提出的NetFlowNetFlow交换交换44同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 三层交换与传统路由器的比较三层交换与传统路由器的比较45同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 三层交换机可以完成的功能三层交换机可以完成的功能通过第三层信息决定分组转发路径。通过第三层信息决定分组转发路径。通过校验字段检验第三层协议头部。通过校验字段检验第三层协议头部。检查分组的生命期字段检查分组的生命期字段TTLTTL，可以更新生命周期。，可以更新生命周期。对管理信息库对管理信息库MIBMIB中的统计信息进行更新

46、。中的统计信息进行更新。通过检查分组头部信息实现安全性控制。通过检查分组头部信息实现安全性控制。对分组选项字段信息响应和处理。对分组选项字段信息响应和处理。通通过过标标准准的的路路由由协协议议，例例如如RIPRIP、OSPFOSPF，可可以以与与广广域网路由器通信。域网路由器通信。46同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 调制解调器调制解调器ModemModem 调制解调器也称为信号变换设备，也叫做数据调制解调器也称为信号变换设备，也叫做数据电路端接设备电路端接设备DCEDCE，按照计算机网络两级子网的划分，按照计算机网络两级子网的划分，它属于通信子网，但是它是用户端的设

47、备。它属于通信子网，但是它是用户端的设备。数字信号的调制实际上是用基带信号对载波信数字信号的调制实际上是用基带信号对载波信号的三个特征参数：幅度、频率和相位进行调制，号的三个特征参数：幅度、频率和相位进行调制，使这些参数随基带脉冲信号的变化而变化。使这些参数随基带脉冲信号的变化而变化。总之，调制解调器总之，调制解调器ModemModem就是用于数字信号和模就是用于数字信号和模拟信号的互相转换。以适应不同信道特点来进行数拟信号的互相转换。以适应不同信道特点来进行数据传送的。据传送的。47同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 调制方式调制方式调制方式可分为：调制方式可分为：幅

48、移键控法幅移键控法ASK(Amplitude-Shift Keying)ASK(Amplitude-Shift Keying)频移键控法频移键控法FSKFSK（Frequency-Shift KeyingFrequency-Shift Keying）相移键控法相移键控法PSKPSK（Phase-Shift KeyingPhase-Shift Keying）三类）三类分别称为：分别称为：调幅调幅AMAM（Amplitude ModulationAmplitude Modulation）调频调频FMFM（Frequency ModulationFrequency Modulation）调相调相PM

49、PM（Phase ModulationPhase Modulation）。）。48同济大学同济大学同济大学同济大学 邹红艳邹红艳邹红艳邹红艳 协议转换器的作用协议转换器的作用1 1 1 1 协议转换器协议转换器协议转换器协议转换器(Gateway)(Gateway)(Gateway)(Gateway)在有些书上也称为网关，在有些书上也称为网关，在有些书上也称为网关，在有些书上也称为网关，但是协议转换器和网关是两个完全不同的概念。但是协议转换器和网关是两个完全不同的概念。但是协议转换器和网关是两个完全不同的概念。但是协议转换器和网关是两个完全不同的概念。2 2 2 2 协议转换器是互连设备，网关

50、是处在内网和外协议转换器是互连设备，网关是处在内网和外协议转换器是互连设备，网关是处在内网和外协议转换器是互连设备，网关是处在内网和外网之间的设备，相当于内、外网间的屏障，在内、网之间的设备，相当于内、外网间的屏障，在内、网之间的设备，相当于内、外网间的屏障，在内、网之间的设备，相当于内、外网间的屏障，在内、外网之间设置一台路由器或一台代理服务器都可外网之间设置一台路由器或一台代理服务器都可外网之间设置一台路由器或一台代理服务器都可外网之间设置一台路由器或一台代理服务器都可以用做网关。以用做网关。以用做网关。以用做网关。3 3 3 3 协议转换器实现传输层及以上层的网络互连，协议转换器实现传输