1314计算机网络互连设备.pptx
合集下载
13-14计算机网络互连设备
但Hub也可以集中其中的多个特点，如“8口10/100Mbps自适 应智能型Hub”、“24口100Mbps可堆叠式Hub”等。
3.集线器优缺点
• 优点 – 扩大了局域网覆盖的地理范围。
• 缺点 – 任一时刻，只能有一个站点在发送数据。所 以，集线器扩展局域网碰撞域增大了，但总 的吞吐量并未提高。 – 如果使用不同的数据率，那么就不能用集线 器将它们互连起来。
• 中继器连接局域网中的不同网段，能够连 接不同类型的介质，例如连接细以太网和 粗以太网电缆。
• 中继器不能连接不同的介质访问类型，如 令牌网和以太网连接。
• 作为以太网的联网设备，中继器只适用一 个小的地理区域相对小型局域网使用。例 如一座办公楼中的几层当中。
中继器分为直接放大式和信号再生式两种：
4．局域网集线器的选择
•选择方法 （1）以速度为标准。上联设备的带宽、提供的连接端口数、 应用需求。 （2）以能否满足拓展为标准。堆叠、级联。 （3）以是否提供网管功能为标准。 （4）以外型尺寸为参考。 （5）适当考虑品牌和价格。
三、 网桥(Bridge)
• 网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它 工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络 的性能、可靠性和安全性。
• 集线器（HUB）可以称为多 端口的中继器。
• 集线器实质上是中继器, 主要功能就是将其接收到 的信号进行再生放大，以 扩大网络的传输距离。
• 集线器工作在物理层.
集线器(HUB)
集线器扩展局域网
• 使用多个集线器可连成更大的局域网
主干集线器
一组 集线器
集线器
二组 集线器
三组 集线器
2．集线器分类
使用网桥带来的缺点
3.集线器优缺点
• 优点 – 扩大了局域网覆盖的地理范围。
• 缺点 – 任一时刻，只能有一个站点在发送数据。所 以，集线器扩展局域网碰撞域增大了，但总 的吞吐量并未提高。 – 如果使用不同的数据率，那么就不能用集线 器将它们互连起来。
• 中继器连接局域网中的不同网段，能够连 接不同类型的介质，例如连接细以太网和 粗以太网电缆。
• 中继器不能连接不同的介质访问类型，如 令牌网和以太网连接。
• 作为以太网的联网设备，中继器只适用一 个小的地理区域相对小型局域网使用。例 如一座办公楼中的几层当中。
中继器分为直接放大式和信号再生式两种：
4．局域网集线器的选择
•选择方法 （1）以速度为标准。上联设备的带宽、提供的连接端口数、 应用需求。 （2）以能否满足拓展为标准。堆叠、级联。 （3）以是否提供网管功能为标准。 （4）以外型尺寸为参考。 （5）适当考虑品牌和价格。
三、 网桥(Bridge)
• 网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它 工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络 的性能、可靠性和安全性。
• 集线器（HUB）可以称为多 端口的中继器。
• 集线器实质上是中继器, 主要功能就是将其接收到 的信号进行再生放大，以 扩大网络的传输距离。
• 集线器工作在物理层.
集线器(HUB)
集线器扩展局域网
• 使用多个集线器可连成更大的局域网
主干集线器
一组 集线器
集线器
二组 集线器
三组 集线器
2．集线器分类
使用网桥带来的缺点
网络互联设备PPT课件
传输速率
传输速率
网络设备的传输速率是衡量其性能的重要指标，常见的传 输速率有10Mbps、100Mbps、1Gbps等。
传输协议
不同的传输协议对应不同的传输速率，如以太网协议对应 10Mbps、快速以太网协议对应100Mbps、吉比特以太网 协议对应1Gbps等。
传输介质
传输介质也会影响传输速率，如光纤的传输速率比铜线更 高。
云计算的发展将促进网络互联设备的智能化和自 动化，提高设备的效率和可靠性。
AI与网络互联设备的融合
AI技术可以应用于网络互联设 备，提高设备的智能化水平， 实现更高效、智能的应用。
AI技术可以优化网络互联设备 的能耗和资源利用率，降低运 营成本。
AI技术的发展将促进网络互联 设备的创新和升级，催生更多 新的应用场景和商业模式。
网关
网关是用于连接不同协议或不同网络 段的设备，能够将数据包从一个协议 或网络段转换成另一个协议或网络段 。
网关在网络互联中起到协议转换和数 据转发的功能，使得不同协议或不同 网络段之间能够相互通信。
调制解调器
调制解调器是用于将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的设 备。
在网络互联中，调制解调器主要用于将数字信号与电话线或其他传输介质相连接 ，实现数据的传输和Fra bibliotek收。兼容性
兼容性
网络互联设备的兼容性决定了其 与不同品牌和型号的设备之间的 互操作能力。
标准协议
遵循国际标准协议的网络设备具 有更好的兼容性，如IEEE 802.3 标准协议。
厂商技术支持
厂商对设备的技术支持力度也会 影响设备的兼容性，如是否提供 驱动程序和配置文件等。
安全性
01
安全性
网络互连设备PPT资料(正式版)
❖ 只检查数据包的包头，所以具有延迟小、交换速度快；缺点是不提 供错误检测功能。
❖ 存储转发方式
❖ 数据包缓存—检查CRC是否正确—并过滤掉冲突包错误—取出目的 地址—查找表找到想要发送的输出端口地址—将包发送出去。延迟 较大，但错误检测，并能支持不同速度率的输入/输出端口间的交换。
比较
❖ 前一种方法的交换速度非常快，但缺乏对网 络帧进行更高级的控制，缺乏智能性和安全 性，同时也无法支持具有不同速率的端口的 交换。因此，各厂商把后一种技术作为重点。
3.1 工作原理 (最常用2种）
字节7
1
先导字段
2或6 2或6 2 0~15000~46
4
目的地源 址地址 数据 填充字检 段查和
❖ 切入方式
帧开始标记
数据字段长度
❖ 在输入端口检测到一个数据包时，只检查其包头，取出目的地址， 并通过内部的动态查找标准换算成相应的输出端口，然后把数据包 转发到该端口，这样就完成了交换工作。
❖ 有源集线器对传输信号进行再生和放大，具有扩展 介质长度的功能。
❖ 智能集线器除具有有源集线器的功能以外，还可将 网络的部分功能（如网络管理、选择网络传输线路 等）集成到集线器中。
切换式集线器、共享式集线器和堆叠共享式集线器
❖ 切换式集线器可以重新生成信号并在发送前过滤每一个包， 而且将其发送到目的地址。通过切换式集线器，10Mbps和 100Mbps的节点可用于同一个网段中。
网络互连设备
1 网卡
承担计算机与网络之间交换数据的任 务
标准插头座：BNC（连接细缆）AUI （Attachment Unit Interface连接 粗缆）RJ45（连接双绞线）
中断号 驱动程序
2 集线器
《计算机互连网络》PPT课件
2020/11/2
计算机系统结构
6
2020/11/2
3. 循环移数网络
i=1
7 i=0
6
5
i=2 0
1
2
3 4
计算机系统结构
7
4. 树形和星形
2020/11/2
计算机系统结构
8
5. 胖树形
2020/11/2
计算机系统结构
9
6. 网格形和环网形
2020/11/2计算机来自统结构107. 超立方体
计算机系统结构
12
2.交叉开关网络
交叉开关网络是单级网络，它由交叉点上的一元开关构成。 通常，这类交叉开关网络需要使用n×m个交叉点开关。正方形交 叉开关网络(n＝m)可以无阻塞地实现n!种置换。
每个周期可以实现n个数据传输，与每个总线周期只传一个数 据相比，它的频宽最高。
对小型系统来说性能价格比较高。 但是单级交叉开关网络一旦构成后将不能扩充。
定义：单级ICN只使用一级开关，如下图所示。 开关的每种接通组合方式可用一个互连函数表示。
f( j入 ) = j出，0≤j≤N-1
在互连函数中，记： N ── 结点数 n = log2N ── 维数 j= Xn-1……X0 ── 结点 编号的二进制形式，位数为n。
ICN
0
0
互连函数族的组成必须使网络成为连通图。
2020/11/2
计算机系统结构
11
动态互接网络
为了达到多用或通用的目的，我们需要采用动态连接网络， 它能根据程序要求实现所需的通信模式动态连接特性。
按照价格和性能增加的顺序，动态连接网络的排队次序为 总线系统、多级互连网络(MIN)和交叉开关网络。
1.总线系统
网络互连设备及应用技术教程完整版PPT课件
4.1
网络互连概述
•
网络互连（联）就是指不同网段、网
络或子网之间通过网络的连接或互连设备
（中继器、网桥、路由器或网关等）实现
各个网络段或子网间的互相连接，其目的
在于实现各个网段或子网之间的数据传输、
通信、交互与资源共享。
财务分析的一般目的是评价过去的经 营业绩 、衡量 现在的 财务状 况、预 测未来 的发展 趋势。 不同的 企业财 务报表 使用者 关心的 问题有 所不同
• 2. 互连网络的类型 • （1） 网络互连的应用类型 • ① 局域网之间的互连（LAN-LAN） • ② 局域网与广域网的互连（LAN-WAN） • ③ 局域网通过广域网与Internet之间的互连
（LAN-WAN-Internet）
• ④ 多个远程局域网之间互连为广域网（LAN-
WAN-LAN）
4.1 网络互连概述 4.2 物理层的互连设备 4.3 数据链路层的互连设备 4.4 虚拟局域网 4.5 网络层的互连设备 4.6 高层的互连设备 4.7 网络互连设备的应用场合
财务分析的一般目的是评价过去的经 营业绩 、衡量 现在的 财务状 况、预 测未来 的发展 趋势。 不同的 企业财 务报表 使用者 关心的 问题有 所不同
一些问题：
l
如何在物理上把两种不同一种网络与另一种网络的互
访与通信。
l
如何解决两种不同网络之间在协议方
面的差异。
l
如何处理两种网络之间在传输速率方
面的差别。
财务分析的一般目的是评价过去的经 营业绩 、衡量 现在的 财务状 况、预 测未来 的发展 趋势。 不同的 企业财 务报表 使用者 关心的 问题有 所不同
财务分析的一般目的是评价过去的经 营业绩 、衡量 现在的 财务状 况、预 测未来 的发展 趋势。 不同的 企业财 务报表 使用者 关心的 问题有 所不同
网络互连概述
•
网络互连（联）就是指不同网段、网
络或子网之间通过网络的连接或互连设备
（中继器、网桥、路由器或网关等）实现
各个网络段或子网间的互相连接，其目的
在于实现各个网段或子网之间的数据传输、
通信、交互与资源共享。
财务分析的一般目的是评价过去的经 营业绩 、衡量 现在的 财务状 况、预 测未来 的发展 趋势。 不同的 企业财 务报表 使用者 关心的 问题有 所不同
• 2. 互连网络的类型 • （1） 网络互连的应用类型 • ① 局域网之间的互连（LAN-LAN） • ② 局域网与广域网的互连（LAN-WAN） • ③ 局域网通过广域网与Internet之间的互连
（LAN-WAN-Internet）
• ④ 多个远程局域网之间互连为广域网（LAN-
WAN-LAN）
4.1 网络互连概述 4.2 物理层的互连设备 4.3 数据链路层的互连设备 4.4 虚拟局域网 4.5 网络层的互连设备 4.6 高层的互连设备 4.7 网络互连设备的应用场合
财务分析的一般目的是评价过去的经 营业绩 、衡量 现在的 财务状 况、预 测未来 的发展 趋势。 不同的 企业财 务报表 使用者 关心的 问题有 所不同
一些问题：
l
如何在物理上把两种不同一种网络与另一种网络的互
访与通信。
l
如何解决两种不同网络之间在协议方
面的差异。
l
如何处理两种网络之间在传输速率方
面的差别。
财务分析的一般目的是评价过去的经 营业绩 、衡量 现在的 财务状 况、预 测未来 的发展 趋势。 不同的 企业财 务报表 使用者 关心的 问题有 所不同
财务分析的一般目的是评价过去的经 营业绩 、衡量 现在的 财务状 况、预 测未来 的发展 趋势。 不同的 企业财 务报表 使用者 关心的 问题有 所不同
13-14计算机网络互连设备
• 工作在OSI的物理层。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
中继器
中继器的作用
若局域网的跨越距离过 长，使得信号会衰减， 从而导致接收设备无法 正确识别信号。 此时，应加接中继器， 以加强信号，实现波形 修整、放大、中继转发 数据信息功能。 作用：扩展网络连接距 离和扩充工作站数量的 作用。像个加油站。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
3.集线器优缺点
• 优点 – 扩大了局域网覆盖的地理范围。
• 缺点 – 任一时刻，只能有一个站点在发送数据。所 以，集线器扩展局域网碰撞域增大了，但总 的吞吐量并未提高。 – 如果使用不同的数据率，那么就不能用集线 器将它们互连起来。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
网桥工作原理
• 网桥具有过滤帧 的功能。当网桥 收到一个帧时， 并不是向所有端 口转发此帧，而 是先检查此帧的 目的 MAC 地址， 然后再确定将该 帧转发到哪一个 端口
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
网桥的作用
• 局域网上的信息往往是局部的，通常网内的通 信远远多于网间的通信。
• 如果把一个局域网分成两个局域网，则每个网 段的利用率将会提高一倍。
• 网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它 工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络 的性能、可靠性和安全性。
• 网桥可以是专门硬件设备，也可以由计算机加装的网桥软件来实现，
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
• 网桥（Bridge）像一个聪明的中继器。中继器从一个网络 电缆里接收信号， 放大它们，将其送入下一个电缆。相比 较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。网桥 是一种对帧进行转发的技术，根据MAC分区块，可隔离碰撞 。网桥将网络的多个网段在数据链路层连接起来。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
中继器
中继器的作用
若局域网的跨越距离过 长，使得信号会衰减， 从而导致接收设备无法 正确识别信号。 此时，应加接中继器， 以加强信号，实现波形 修整、放大、中继转发 数据信息功能。 作用：扩展网络连接距 离和扩充工作站数量的 作用。像个加油站。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
3.集线器优缺点
• 优点 – 扩大了局域网覆盖的地理范围。
• 缺点 – 任一时刻，只能有一个站点在发送数据。所 以，集线器扩展局域网碰撞域增大了，但总 的吞吐量并未提高。 – 如果使用不同的数据率，那么就不能用集线 器将它们互连起来。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
网桥工作原理
• 网桥具有过滤帧 的功能。当网桥 收到一个帧时， 并不是向所有端 口转发此帧，而 是先检查此帧的 目的 MAC 地址， 然后再确定将该 帧转发到哪一个 端口
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
网桥的作用
• 局域网上的信息往往是局部的，通常网内的通 信远远多于网间的通信。
• 如果把一个局域网分成两个局域网，则每个网 段的利用率将会提高一倍。
• 网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它 工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络 的性能、可靠性和安全性。
• 网桥可以是专门硬件设备，也可以由计算机加装的网桥软件来实现，
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
• 网桥（Bridge）像一个聪明的中继器。中继器从一个网络 电缆里接收信号， 放大它们，将其送入下一个电缆。相比 较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。网桥 是一种对帧进行转发的技术，根据MAC分区块，可隔离碰撞 。网桥将网络的多个网段在数据链路层连接起来。
网络互连设备
中继器，可以连接两个使用不同的传输介质、不同 类型的以太网段。
3.2物理层的互连设备
2. 中继器的使用规 则（中继规则）
图3-3形象地说明了5-43规则，即在以太网中最 多允许有5个网段、使用 4个中继器，而只有其中 的3个是可以连接客户计 算机（终端）的网段。
图3-3 10Mb/s以太网的5-4-3规则
3. 选择交换机的要点
（1）按“应用规模”选择 ① 对于支持500个信息点以上大型企业来说，应当
选择“企业级交换机”或“骨干交换机”。 ② 对于支持300～500个信息点的大中型企业，可
以选择“部门级交换机”。 ③ 对于支持100～300个信息点的中小型单位，可
以选择“工作组级交换机”。 ④ 对于支持10～100个信息点的小型单位，选择“
3.3.2 以太网交换机
交换机和交换式集线器均被称为交换机。目前，为 了解决或减轻局域网中的信息瓶颈问题，交换机正 在迅速代替共享式集线器，并成为组建和升级以太 局域网的首选设备。
3.3数据链路层的互连设备
1. 以太网交换机与集线器的异同
（1）不同之处 ①在OSI模型中所处的位置不同 ②工作原理不同 ③网络工作方式和冲突域不同 ④节点享有的带宽不同 ⑤端口通信模式不同 ⑥逻辑拓扑结构不同：
3.3数据链路层的互连设备
（2）相同之处 连线方式、物理拓扑结构、故障指示、组网功能，
以及网卡、传输介质和速度选择等。它和集线器一 样不能控制广播风暴。
3.3数据链路层的互连设备
2. 有关交换机的基本概念
（1）交换机端口参数和类型 ① 单/多MAC地址： ② 端口密度： ③ 高速端口： ④ 管理端口： ⑤ 其他端口：
3.3数据链路层的互连设备
（2）背板带宽 （3）MAC地址与支持MAC地址的数量 ① MAC地址的作用：它用于控制对网络的访问，
3.2物理层的互连设备
2. 中继器的使用规 则（中继规则）
图3-3形象地说明了5-43规则，即在以太网中最 多允许有5个网段、使用 4个中继器，而只有其中 的3个是可以连接客户计 算机（终端）的网段。
图3-3 10Mb/s以太网的5-4-3规则
3. 选择交换机的要点
（1）按“应用规模”选择 ① 对于支持500个信息点以上大型企业来说，应当
选择“企业级交换机”或“骨干交换机”。 ② 对于支持300～500个信息点的大中型企业，可
以选择“部门级交换机”。 ③ 对于支持100～300个信息点的中小型单位，可
以选择“工作组级交换机”。 ④ 对于支持10～100个信息点的小型单位，选择“
3.3.2 以太网交换机
交换机和交换式集线器均被称为交换机。目前，为 了解决或减轻局域网中的信息瓶颈问题，交换机正 在迅速代替共享式集线器，并成为组建和升级以太 局域网的首选设备。
3.3数据链路层的互连设备
1. 以太网交换机与集线器的异同
（1）不同之处 ①在OSI模型中所处的位置不同 ②工作原理不同 ③网络工作方式和冲突域不同 ④节点享有的带宽不同 ⑤端口通信模式不同 ⑥逻辑拓扑结构不同：
3.3数据链路层的互连设备
（2）相同之处 连线方式、物理拓扑结构、故障指示、组网功能，
以及网卡、传输介质和速度选择等。它和集线器一 样不能控制广播风暴。
3.3数据链路层的互连设备
2. 有关交换机的基本概念
（1）交换机端口参数和类型 ① 单/多MAC地址： ② 端口密度： ③ 高速端口： ④ 管理端口： ⑤ 其他端口：
3.3数据链路层的互连设备
（2）背板带宽 （3）MAC地址与支持MAC地址的数量 ① MAC地址的作用：它用于控制对网络的访问，
《计算机互连网络》课件
网络层协议
网络层协议的定义
介绍网络层协议的定义及重 要性，以及网络层所扮演的 角色。
网络层协议的功能
讲解网络层协议的功能，包 括分4协议和IPv6协议的 比较
介绍IPv4协议和IPv6协议的 特点、应用场景、优缺点等， 展示IPv6一些令人期待的未 来发展方向。
数据链路层协议
1
数据链路层协议的定义
讲解数据链路层协议的基本概念及其作用，以及其与物理层的关系。
2
数据链路层协议的功能
介绍数据链路层协议的主要功能，如帧同步、差错控制、流量控制等。
3
以太网协议和无线局域网协议的比较
比较以太网协议和无线局域网协议的特点、应用场景、优缺点等，让大家了解这 两类常见的数据链路层协议。
网络安全的保障措施
介绍网络安全的保障措施，如 防火墙、入侵检测、安全策略 等，提醒大家注意保护个人信 息。
2 交换机的定义和功能
讲解交换机的基本概念及其主要功能，如转发、学习、过滤与隔离、流控等。
3 路由器和交换机的区别和联系
比较路由器和交换机的特点、应用场景、优缺点等，介绍如何根据需要选择合适的设备。
网络安全
网络安全的定义
常见的网络安全威胁
介绍网络安全的基本概念和意 义，以及常见的网络安全威胁。
讲解常见的网络安全威胁，如 病毒、木马、钓鱼、拒绝服务 攻击等。
物理层协议
1
物理层协议的定义
介绍物理层协议的基本概念，以及物理层的作用。
2
物理层协议的功能
讲解物理层协议的功能，如数据传输、调制解调、电路交换等。
3
有线传输介质和无线传输介质的比较
比较有线传输介质和无线传输介质的特点、应用场景、优缺点等，帮助选择不同介质。
《网络设备互连》PPT课件
第十二章 网络设备及互连
本章主要内容
网络互连的概述 网络互连设备 网络互连实例
§1 网络互连的概述
1 互联网的概念
计算机网络往往由许多种不同类型的网络互 连而成，即从功能上和逻辑上看，这些计算 机网络已经组成了一个大型的计算机网络， 称为互连网络（internetwork），也简称为 互联网。
中继器的使用限制
事实上，并不能利用任意多个中继器将任意多个网段互 连起来。IEEE802.3规定，最多只能用4个中继器来连接 5段同轴电缆的网段，以保证信号质量和传输速率。
集线器运行在物理层
物理层
A
B
C
D
• 所有设备在同一冲突域 • 所有设备在同一广播域 • 所有设备共享相同的带宽
集线器：同一个冲突域
将网络互相连接起来要使用一些互连设备 （中间设备），常用的网络互连设备有中继 器、网桥、路由器、交换机和网关等。
网络互连的概述
2 网络互连的方式 LAN-LANห้องสมุดไป่ตู้
互连层次 LAN-LAN网络互连发生在OSI/RM的数据链路层。
互连设备
LAN-LAN网络的互连设备是网桥、中继器或路由器。
网关
网关可以互连不同体系结构的网络，其典型 的应用包括：局域网和远程网络主机、局域 网之间互连和局域网与广域网互连。
网络互连设备
6 网络互连设备的对比 以上各种网络互连设备的对比见下表所示。
集线器具有公共的机座/公共的电源特性，能够减少电 缆接线，操作接口一致，便于扩展等特点。
有些集线器具有智能化，集成了网络管理功能，可进 行叠堆。
中继器和集线器
中继器的选择
根据不同的用户需求和用途，市场上的中继器产品有多 种类型：双口中继器、多口中继器、集线器（HUB） 和多路复用器等。双口中继器是最常用的中继器，可用 于扩展两个10 BASE-2或10 BASE-5网段的同轴电缆长度。 集线器是一种多口中继器，主要用于10 BASE-T网络中 双绞线的连接。多路复用器主要用来提高物理介质的利 用率。
本章主要内容
网络互连的概述 网络互连设备 网络互连实例
§1 网络互连的概述
1 互联网的概念
计算机网络往往由许多种不同类型的网络互 连而成，即从功能上和逻辑上看，这些计算 机网络已经组成了一个大型的计算机网络， 称为互连网络（internetwork），也简称为 互联网。
中继器的使用限制
事实上，并不能利用任意多个中继器将任意多个网段互 连起来。IEEE802.3规定，最多只能用4个中继器来连接 5段同轴电缆的网段，以保证信号质量和传输速率。
集线器运行在物理层
物理层
A
B
C
D
• 所有设备在同一冲突域 • 所有设备在同一广播域 • 所有设备共享相同的带宽
集线器：同一个冲突域
将网络互相连接起来要使用一些互连设备 （中间设备），常用的网络互连设备有中继 器、网桥、路由器、交换机和网关等。
网络互连的概述
2 网络互连的方式 LAN-LANห้องสมุดไป่ตู้
互连层次 LAN-LAN网络互连发生在OSI/RM的数据链路层。
互连设备
LAN-LAN网络的互连设备是网桥、中继器或路由器。
网关
网关可以互连不同体系结构的网络，其典型 的应用包括：局域网和远程网络主机、局域 网之间互连和局域网与广域网互连。
网络互连设备
6 网络互连设备的对比 以上各种网络互连设备的对比见下表所示。
集线器具有公共的机座/公共的电源特性，能够减少电 缆接线，操作接口一致，便于扩展等特点。
有些集线器具有智能化，集成了网络管理功能，可进 行叠堆。
中继器和集线器
中继器的选择
根据不同的用户需求和用途，市场上的中继器产品有多 种类型：双口中继器、多口中继器、集线器（HUB） 和多路复用器等。双口中继器是最常用的中继器，可用 于扩展两个10 BASE-2或10 BASE-5网段的同轴电缆长度。 集线器是一种多口中继器，主要用于10 BASE-T网络中 双绞线的连接。多路复用器主要用来提高物理介质的利 用率。
计算机网络(本科)网络互连及设备74页PPT
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
计算机网络(本科)网络互连及备
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
计算机网络互连及设备幻灯片PPT
同轴电缆与其他电缆不同之处是只有一个中心导体，金属 层可以是密集型的，也可以是网状的，金属层用来屏蔽电磁干 扰，防止辐射。由于同轴电缆只有一个中心导体，通常被认为 是非平衡传输介质。
按用途分类
同轴电缆按照用途的不同，可分为基带同轴电缆和宽 带同轴电缆（即网络同轴电缆和视频同轴电缆），二者阻抗 分别为50欧姆和75欧姆。
RJ-45插头是一种只能沿固定方向插入并自动防止脱落的 塑料接头，俗称“水晶头”，按照铜脚面朝上的方向，从左 到右的引脚顺序分别为1～8。
双绞线线对色彩编码
线对
1
2
3
颜色编码
白蓝、蓝
白橙、橙
白绿、绿
4 白棕、棕
网 线 钳
网线的制作
1、利用网线钳的剪线刀口剪裁出计划需要使用到的双 绞线长度，稍微用力握紧网线钳慢慢旋转，让刀口划 开双绞线的保护胶皮。
注意：信号衰减并不是指信号消失，而是指信号因干扰、线 缆材质等问题所导致的信号不清、模糊等问题。
中继器（Repeater）
是网络物理层上面的连接设备，适用于完全相同的两类网 络的互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发， 来扩大网络传输的距离。
中继器是对信号进行再生和还原的网络设备，属于 OSI 模 型的物理层设备。
多模光纤相对单模光纤直径要大得多，纤芯的外径是50 或62.5µm，可传输多种模式的光。
单模光纤采用激光光源，光线与芯轴平行，衰减小；多模 光纤采用发光二极管光源，光线与芯轴成一定角度，衰减大。
光纤的缺点
光纤最明显的缺点就是维护方面问题，例如电缆断了只要 简单的接续就行了（甚至断几次都没有问题），但是光纤就不 行(一公里上能有几个接点都是有严格指标的)。另外光纤因为 是玻璃纤维，抗弯性极差，弯曲半径稍小一点就会带来信号近 乎中断。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
网络交换机
• 交换式集线器常称为以太网交换机(switch) • 交换机概念的提出：
• 网桥可以是专门硬件设备，也可以由计算机加装的网桥软件来实现，
• 网桥（Bridge）像一个聪明的中继器。中继器从一个网络 电缆里接收信号， 放大它们，将其送入下一个电缆。相比 较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。网桥 是一种对帧进行转发的技术，根据MAC分区块，可隔离碰撞 。网桥将网络的多个网段在数据链路层连接起来。
4．局域网集线器的选择
•选择方法 （1）以速度为标准。上联设备的带宽、提供的连接端口数、 应用需求。 （2）以能否满足拓展为标准。堆叠、级联。 （3）以是否提供网管功能为标准。 （4）以外型尺寸为参考。 （5）适当考虑品牌和价格。
三、 网桥(Bridge)
• 网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它 工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络 的性能、可靠性和安全性。
网络互联设备
主要内容
一、 中继器 二、 集线器 三、 网桥 四、 交换机 五、 路由器
主要介质传输距离
在IEEE 802.3标准中，几种主要介质传输距离设计规格如下表所 示：
• 介质
• 双绞线 • 细同轴电缆 • 粗同轴电缆
• 光纤
标准
标准距离
10BASE－T
100米
10BASE－2
185米
10BASE－5
2、不要无限制地连接中继器。
以太网最多可用4个中继器。如以太网常常利用中继 器扩展总线的电缆长度，标准细缆以太网的每段长度最 大185米，最多可有5段，因此增加中继器后，最大网络 电缆长度则可提高到925米。
二、 集线器(HUB)
1、集线器及工作原理 2、集线器分类 3、局域网集线器的选择
2. 集线器
• 集线器（HUB）可以称为多 端口的中继器。
• 集线器实质上是中继器, 主要功能就是将其接收到 的信号进行再生放大，以 扩大网络的传输距离。
• 集线器工作在物理层.
集线器(HUB)
集线器扩展局域网
• 使用多个集线器可连成更大的局域网
主干集线器
一组 集线器
集线器
二组 集线器
三组 集线器
2．集线器分类
网桥的作用
• 局域网上的信息往往是局部的，通常网内的通 信远远多于网间的通信。
• 如果把一个局域网分成两个局域网，则每个网 段的利用率将会提高一倍。
• 因此，可以用网桥来连接这两个网段。
网桥
三、 网桥
•网桥的特性： • 工作在数据链路层
• 是一种存储转发设备 • 支持任何网络层和高层协议 • 根据MAC地址过滤数据 • 不能隔离广播信息
500米
设计最大距离
150米 300米 800米
10BASE－F 2000米
4000米
1. 中继器（Repeater）扩展局域网
• 中继器：是将两个网段连接起来的设备或 节点。转发器又称最简单的中继器设备（ 中继器又称转发器）。
• 工作在OSI的物理层。
中继器
中继器的作用
若局域网的跨越距离 过长，使得信号会衰减， 从而导致接收设备无法 正确识别信号。 此时，应加接中继器， 以加强信号，实现波形 修整、放大、中继转发 数据信息功能。 作用：扩展网络连接 距离和扩充工作站数量 的作用。像个加油站。
但Hub也可以集中其中的多个特点，如“8口10/100Mbps自适 应智能型Hub”、“24口100Mbps可堆叠式Hub”等。
3.集线器优缺点
• 优点 – 扩大了局域网覆盖的地理范围。
• 缺点 – 任一时刻，只能有一个站点在发送数据。所 以，集线器扩展局域网碰撞域增大了，但总 的吞吐量并未提高。 – 如果使用不同的数据率，那么就不能用集线 器将它们互连起来。
• 集线器或中继器会把不正确的帧传送到另一个网 段，而网桥将会丢弃不正确的帧。
• 网桥可以把故障控制到一个网段内。 • 集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检测。
四、 交换机(Switch)
1．交换机及工作原理 2．交换机分类 3．交换机与集线器的区别 4．交换机与网桥的区别
四、 交换机(Switch)
网桥的内部结构
(1) 接收帧
(2) 缓存
(3) 查表
(4) 丢弃发往同LAN
的帧；否则转发到相 应端口
网桥
端口 1
端口 2
网段 A
网段 B
①②③
④⑤⑥
网桥
端口管理 软件
端口 1
站表
网桥协议 实体 缓存
站地址 端口 ①1 ②1 ③1 ④2 ⑤2 ⑥2
端口 2
网桥工作原理
• 网桥具有过滤帧 的功能。当网桥 收到一个帧时， 并不是向所有端 口转发此帧，而 是先检查此帧的 目的 MAC 地址， 然后再确定将该 帧转发到哪一个 端口
结合技术和应用两个方面，可对Hub进行如下的分类。
(1） HUB按照对输入信号的处理方式上，可以分为
无源HUB 有源HUB 00M、10/100M自适应HUB等等 （3）按端口数目分。 （4）按结构和功能分类，HUB集线器可分为未管理的集线器、 堆叠式集线器和底盘集线器三类。
– 直接放大式只是一个简单的放大器，噪音也将一同 传递到下一网段。
– 信号再生式同时具有信号再生功能，其可对信号进 行整形后传到下一网段。
中继器只负责将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上，并不管信 号中是否有错误或不适于传输的信号。
中继器注意事项
• 中继器不对信号进行滤波和解释。 • 注意：1、不要形成环路；
• 中继器连接局域网中的不同网段，能够连 接不同类型的介质，例如连接细以太网和 粗以太网电缆。
• 中继器不能连接不同的介质访问类型，如 令牌网和以太网连接。
• 作为以太网的联网设备，中继器只适用一 个小的地理区域相对小型局域网使用。例 如一座办公楼中的几层当中。
中继器分为直接放大式和信号再生式两种：
使用网桥带来的缺点
1、存储转发增加了时延。 2、对广播信息不能识别，也不能过滤。容易产生A网络广播给
B网络工作站数据，又被重新广播回A网络的情况，这种往返 广播，使网上出现大量冗余信息，最终形成广播风暴。网桥 只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局
域网。
网桥和集线器、中继器不同
• 集线器、中继器工作在物理层，只是进行信号的 放大，转发。网桥工作在数据链路层，能识别数 据帧，转发数据帧。
• 交换式集线器常称为以太网交换机(switch) • 交换机概念的提出：
• 网桥可以是专门硬件设备，也可以由计算机加装的网桥软件来实现，
• 网桥（Bridge）像一个聪明的中继器。中继器从一个网络 电缆里接收信号， 放大它们，将其送入下一个电缆。相比 较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。网桥 是一种对帧进行转发的技术，根据MAC分区块，可隔离碰撞 。网桥将网络的多个网段在数据链路层连接起来。
4．局域网集线器的选择
•选择方法 （1）以速度为标准。上联设备的带宽、提供的连接端口数、 应用需求。 （2）以能否满足拓展为标准。堆叠、级联。 （3）以是否提供网管功能为标准。 （4）以外型尺寸为参考。 （5）适当考虑品牌和价格。
三、 网桥(Bridge)
• 网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它 工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络 的性能、可靠性和安全性。
网络互联设备
主要内容
一、 中继器 二、 集线器 三、 网桥 四、 交换机 五、 路由器
主要介质传输距离
在IEEE 802.3标准中，几种主要介质传输距离设计规格如下表所 示：
• 介质
• 双绞线 • 细同轴电缆 • 粗同轴电缆
• 光纤
标准
标准距离
10BASE－T
100米
10BASE－2
185米
10BASE－5
2、不要无限制地连接中继器。
以太网最多可用4个中继器。如以太网常常利用中继 器扩展总线的电缆长度，标准细缆以太网的每段长度最 大185米，最多可有5段，因此增加中继器后，最大网络 电缆长度则可提高到925米。
二、 集线器(HUB)
1、集线器及工作原理 2、集线器分类 3、局域网集线器的选择
2. 集线器
• 集线器（HUB）可以称为多 端口的中继器。
• 集线器实质上是中继器, 主要功能就是将其接收到 的信号进行再生放大，以 扩大网络的传输距离。
• 集线器工作在物理层.
集线器(HUB)
集线器扩展局域网
• 使用多个集线器可连成更大的局域网
主干集线器
一组 集线器
集线器
二组 集线器
三组 集线器
2．集线器分类
网桥的作用
• 局域网上的信息往往是局部的，通常网内的通 信远远多于网间的通信。
• 如果把一个局域网分成两个局域网，则每个网 段的利用率将会提高一倍。
• 因此，可以用网桥来连接这两个网段。
网桥
三、 网桥
•网桥的特性： • 工作在数据链路层
• 是一种存储转发设备 • 支持任何网络层和高层协议 • 根据MAC地址过滤数据 • 不能隔离广播信息
500米
设计最大距离
150米 300米 800米
10BASE－F 2000米
4000米
1. 中继器（Repeater）扩展局域网
• 中继器：是将两个网段连接起来的设备或 节点。转发器又称最简单的中继器设备（ 中继器又称转发器）。
• 工作在OSI的物理层。
中继器
中继器的作用
若局域网的跨越距离 过长，使得信号会衰减， 从而导致接收设备无法 正确识别信号。 此时，应加接中继器， 以加强信号，实现波形 修整、放大、中继转发 数据信息功能。 作用：扩展网络连接 距离和扩充工作站数量 的作用。像个加油站。
但Hub也可以集中其中的多个特点，如“8口10/100Mbps自适 应智能型Hub”、“24口100Mbps可堆叠式Hub”等。
3.集线器优缺点
• 优点 – 扩大了局域网覆盖的地理范围。
• 缺点 – 任一时刻，只能有一个站点在发送数据。所 以，集线器扩展局域网碰撞域增大了，但总 的吞吐量并未提高。 – 如果使用不同的数据率，那么就不能用集线 器将它们互连起来。
• 集线器或中继器会把不正确的帧传送到另一个网 段，而网桥将会丢弃不正确的帧。
• 网桥可以把故障控制到一个网段内。 • 集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检测。
四、 交换机(Switch)
1．交换机及工作原理 2．交换机分类 3．交换机与集线器的区别 4．交换机与网桥的区别
四、 交换机(Switch)
网桥的内部结构
(1) 接收帧
(2) 缓存
(3) 查表
(4) 丢弃发往同LAN
的帧；否则转发到相 应端口
网桥
端口 1
端口 2
网段 A
网段 B
①②③
④⑤⑥
网桥
端口管理 软件
端口 1
站表
网桥协议 实体 缓存
站地址 端口 ①1 ②1 ③1 ④2 ⑤2 ⑥2
端口 2
网桥工作原理
• 网桥具有过滤帧 的功能。当网桥 收到一个帧时， 并不是向所有端 口转发此帧，而 是先检查此帧的 目的 MAC 地址， 然后再确定将该 帧转发到哪一个 端口
结合技术和应用两个方面，可对Hub进行如下的分类。
(1） HUB按照对输入信号的处理方式上，可以分为
无源HUB 有源HUB 00M、10/100M自适应HUB等等 （3）按端口数目分。 （4）按结构和功能分类，HUB集线器可分为未管理的集线器、 堆叠式集线器和底盘集线器三类。
– 直接放大式只是一个简单的放大器，噪音也将一同 传递到下一网段。
– 信号再生式同时具有信号再生功能，其可对信号进 行整形后传到下一网段。
中继器只负责将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上，并不管信 号中是否有错误或不适于传输的信号。
中继器注意事项
• 中继器不对信号进行滤波和解释。 • 注意：1、不要形成环路；
• 中继器连接局域网中的不同网段，能够连 接不同类型的介质，例如连接细以太网和 粗以太网电缆。
• 中继器不能连接不同的介质访问类型，如 令牌网和以太网连接。
• 作为以太网的联网设备，中继器只适用一 个小的地理区域相对小型局域网使用。例 如一座办公楼中的几层当中。
中继器分为直接放大式和信号再生式两种：
使用网桥带来的缺点
1、存储转发增加了时延。 2、对广播信息不能识别，也不能过滤。容易产生A网络广播给
B网络工作站数据，又被重新广播回A网络的情况，这种往返 广播，使网上出现大量冗余信息，最终形成广播风暴。网桥 只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局
域网。
网桥和集线器、中继器不同
• 集线器、中继器工作在物理层，只是进行信号的 放大，转发。网桥工作在数据链路层，能识别数 据帧，转发数据帧。