11.各层网络设备介绍
osi参考模型各层功能
osi参考模型各层功能OSI参考模型是网络通信的一种标准模型，它将网络通信的过程分解为七个层次，每个层次都有特定的功能和协议。
下面将分别介绍每个层次的功能。
第一层：物理层物理层是最底层，它负责将数据转换成电子信号或光信号进行传输。
物理层的主要功能包括确定传输介质、数据的传输速率、电气信号格式等。
该层的协议有Ethernet、Wi-Fi和USB等。
第二层：数据链路层数据链路层负责将物理层传输的数据组织成适合传输的数据帧。
它提供传输数据的可靠性和数据的纠错功能，还负责数据的排序和流量控制。
该层的协议有以太网的MAC协议和PPP （Point-to-Point Protocol）。
第三层：网络层网络层负责将数据帧从发送方传输到接收方的网络中。
它将数据包进行路由选择，确定传输的路径，并处理不同网络之间的通信问题。
该层的协议有IP（Internet Protocol）和ICMP （Internet Control Message Protocol）等。
第四层：传输层传输层负责端到端的数据传输，确保数据的可靠传输和错误恢复。
它将应用层数据分成小块，并为这些数据块添加序列号和错误检测码。
常见的传输层协议有TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）。
第五层：会话层会话层负责在两个终端之间建立和管理会话连接，控制数据的传输顺序和方式。
它提供对数据流的同步和控制，以确保通信的可靠性和完整性。
会话层的协议有RPC（Remote Procedure Call）和Sockets等。
第六层：表示层表示层主要负责数据的格式转换和加密解密。
它将应用层的数据转换成网络可识别的格式，并进行数据压缩和加密。
表示层的协议有JPEG、GIF和HTTPS等。
第七层：应用层应用层是最顶层的层次，它直接为用户提供网络应用服务。
应用层协议有HTTP（HyperText Transfer Protocol）、FTP（File Transfer Protocol）和SNMP（Simple Network Management Protocol）等。
常用网络设备介绍
微处理器
计
算
机
总线接口
总
线
2021/2/15
LAN管理
曼彻斯特编码器 曼彻斯特解码器
发送控制
载波检测 接收控制
发送器 接收器
通 信 线 路
14
网卡的配置参数
▪ 网卡地址：即网卡的物理地址（MAC地址）， 固化在网卡硬件中（有些网卡可由用户修改）
▪ 配置参数（跳线设置 / 软件设置 / PnP） •中断请求号 IRQ（一般为3） •I/O基地址 I/O Base（一般为300H） •存储器基地址 Memory Base (一般为0C000H) •全双工 / 半双工 •传输速率（仅10/100Mb/s双速网卡可选）
2021/2/15
9
差错控制协议和数据压缩协议
▪ 差错控制协议
• ITU-T： V.42 • Microcom公司：MNP1～MNP4
▪ 数据压缩协议
• ITU-T：V.42bis 、V.44
▪ 最大压缩率为4:1～10:1
• Microcom公司：MNP5、MNP7和MNP9
▪ MNP5的最大压缩率为2:1
络编码调制技术等方面已非常成熟，每个话 路的数据传输速率可高达56kb/s，已基本接 近电话线路的最大理论速率。
2021/2/15
7
调制解调器技术与相关标准
▪ 三种调制技术
• 振幅调制——振幅键控（ASK） • 频率调制——频移键控（FSK） • 相位调制——相移键控（PSK）
▪ 实际应用中，往往采用以上三种基本调制方 式的组合来达到更高的调制效率
本本地地局局交交换换机机
下下行行数数据据流流
量化噪声
用户环路 （全数字线路）
主要网络设备介绍
光纤分类措施
根据传播模数分类 单模光纤(SMF ：Single Mode Fiber)和多 模光纤(MMF：Multi Mode Fiber)
光纤通信系统及构成
一种光电转换器
光纤通信系统及构成
光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传 播媒体旳通信方式,起主导作用旳是光源、光纤、 光发送机和光接受机。
（3）带宽占用方式不同 集线器全部端口共享集线器旳总带宽，而互换机旳每个端口都具有 自己独立旳带宽。
（4）传播模式不同 集线器采用半双工方式进行数据传播；互换机采用全双工方式来传 播数据。
互换机与集线器（HUB）旳主要 区别
总结：
互换机与集线器有着本质旳不同，不论在工作 层次、通讯方式、传播速度和可管理性上，都都 存在明显旳差别，互换机与集线器相比具有无与 伦比旳优势。目前，互换机已经成为组网中旳普 遍使用旳网络连接设备，而集线器已经逐渐在退 出历史舞台。
网络设备
传播介质
双绞线 同轴电缆 光纤
双绞线旳线材等级
类别
最大传播 速度
1类
2Mbit/s
2类
4Mbit/s
3类 16Mbit/s
4类 20Mbit/s
应
用
模拟和数字语音(电话)通信以 及低速旳数据传播。
语音、ISDN和不超出旳 4Mbit/s旳局域网数据传播。
不超出16Mbit/s旳局域网数据 传播。
固定配置互换机：一般具有固定端口配置，例如Cisco 企业旳Catalyst l900/2900互换机，Bay企业旳 BayStack350/450互换机等。固定配置互换机旳可扩充 性显然不如模块化互换机，但是价格要低得多。
互换机旳主要性能指标
专用芯片与通用芯片
网络运维面试题目(3篇)
第1篇一、基础知识1. 请简要介绍OSI七层模型及其各层的主要功能。
2. 请简述TCP/IP四层模型及其各层的主要功能。
3. 请解释IP地址的分类和子网掩码的作用。
4. 请简述VLAN的概念及其在网络安全中的作用。
5. 请描述DNS的工作原理，并说明DNS服务器的作用。
6. 请解释HTTP协议和HTTPS协议的区别。
7. 请简要介绍TCP和UDP协议的区别。
8. 请解释什么是网络地址转换（NAT）。
9. 请简述DHCP协议的工作原理。
10. 请解释什么是三层交换机和四层交换机。
二、网络设备1. 请列举常见的网络设备及其功能。
2. 请解释交换机、路由器和防火墙的区别。
3. 请简述思科和华为交换机的配置方法。
4. 请描述思科和华为路由器的配置方法。
5. 请解释STP和RSTP协议的作用。
6. 请描述思科和华为防火墙的配置方法。
7. 请解释VPN的工作原理。
8. 请描述如何配置静态路由和动态路由。
9. 请解释什么是网络冗余和负载均衡。
10. 请描述如何配置VRRP和HSRP协议。
三、网络故障排除1. 请简述网络故障排除的基本步骤。
2. 请解释什么是环路，并说明如何检测和解决环路问题。
3. 请描述如何检测和解决IP冲突问题。
4. 请解释什么是广播风暴，并说明如何检测和解决广播风暴问题。
5. 请描述如何检测和解决网络延迟问题。
6. 请解释什么是DNS解析问题，并说明如何解决DNS解析问题。
7. 请描述如何检测和解决网络拥堵问题。
8. 请解释什么是网络钓鱼攻击，并说明如何防范网络钓鱼攻击。
9. 请描述如何检测和解决恶意软件感染问题。
10. 请解释什么是DDoS攻击，并说明如何防范DDoS攻击。
四、网络优化1. 请简述网络优化的目的和方法。
2. 请解释什么是带宽，并说明如何提高网络带宽。
3. 请描述如何配置QoS（服务质量）。
4. 请解释什么是链路聚合，并说明如何配置链路聚合。
5. 请描述如何配置VPN隧道。
常见组网设备
按是否提供智能功能分类 > 普通型、智能型
按是否提供网管功能分类 > 非网管型、网管型
按安装形式分类 > 桌面式、机架式
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集线器的安装与使用
普通集线器选择合适的位置放置，适合接线和调试观察，注意水火安全、 通风良好等。
机架式集线器必须使用厂商提供的配件正确地安装到指定类型的机架上。 集线器使用过程注意：供电良好、防雷措施、防尘防湿、不要重物堆压等。 各种集线器端口连接形式正确，操作得当。 集线器的上电初始化和工作过程中注意有关指示灯的状态变化。 智能集线器的管理与维护。
11
MODEM的安装与使用
Modem硬件的安装：根据不同类型的Modem进行不同方式的安装。 线路的连接：电话线（Line In）、数据线（串行电缆/USB电缆）。 驱动程序的安装和有关硬件参数的配置。 拨号网络Dial-Up Network的建立和设置。 网络层协议的配置和应用软件的安装。 注意外界的强干扰信号、雷雨天气禁用。
3
怎样学习网络设备的知识？
网络设备的功能是什么？ 网络设备的基本工作原理是什么？ 如何选用（设计）网络设备？ 如何评价（比较）网络设备？ 如何安装和使用网络设备？ 如何管理和配置网络设备？ 如何维护和监控网络设备？
4
物理层设备
1、调制解调器Modem
• 基于PSTN实现计算机联网的信号转换与通信设备
9
MODEM的使用方式
利用Modem和 PSTN建立起来 的网络往往称
为拨号网络 Dial-up
Network，这 种网络可按需 建立和拆除。
10
MODEM的分类
内置Modem卡：独立的可安装到总线扩展槽中的Modem。 外置Modem：具有独立供电装置的独立网络设备，连接到计算机串行口。 主板集成的Modem：直接由主机板提供。 PCMCIA Modem：笔记本电脑使用。 机架式Modem（池）：ISP使用。 无线Modem：手机GPRS/CDMA网络使用。 其他工业用Modem等。
计算机网络体系结构和网络功能的分层
计算机网络体系结构和网络功能的分层介绍计算机网络是由一组相互连接的计算机和网络设备组成，通过通信线路和交换设备相互连接，共享资源和信息。
为了有效管理和提供灵活的功能，计算机网络通常被组织成分层的体系结构。
本文将介绍计算机网络体系结构的分层以及每个层次的网络功能。
OSI模型最常用的计算机网络体系结构模型是国际标准化组织（ISO）制定的“开放式系统互连”（Open Systems Interconnection，简称OSI）模型。
该模型将计算机网络分为七个不同的层次，每个层次都有特定的功能和任务。
下面是OSI模型的七个层次：1.物理层：负责传输比特流，处理硬件的物理接口以及基本的电信号传输。
2.数据链路层：负责可靠传输数据帧，增加了流控制和差错检测等功能。
3.网络层：负责将数据分组（通常称为数据包或数据报）从源主机传输到目标主机，进行路径选择和数据包转发。
4.传输层：负责建立端到端的连接，提供数据传输的可靠性和流量控制。
5.会话层：负责建立、管理和终止不同计算机之间的会话。
6.表示层：负责数据的格式转换、加密和压缩等安全性和可读性相关的功能。
7.应用层：为用户提供各种网络应用程序，例如电子邮件、远程登录和文件传输等。
每个层次在进行通信时只与相邻的上下层进行交互，通过协议进行数据的传递和控制。
TCP/IP模型除了OSI模型外，另一个常用的计算机网络体系结构是TCP/IP模型。
TCP/IP模型是实际应用中最常见的网络体系结构，它是互联网的基础。
TCP/IP模型将计算机网络分为四个层次：1.网络接口层：负责通过物理媒介（例如以太网）传输数据，处理硬件寻址和数据包的物理传输。
2.网际层：负责将数据包从源主机传输到目标主机，进行路由选择和数据包转发。
3.运输层：负责建立端到端的连接，提供数据传输的可靠性和流量控制。
4.应用层：为用户提供各种网络应用程序，例如HTTP、FTP和DNS等。
与OSI模型相比，TCP/IP模型将会话层、表示层和应用层合并到了单一的应用层中。
常用无线局域网设备 网络设备解析
常用无线局域网设备网络设备解析在当今数字化的时代，无线局域网（WLAN）已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是在家中享受无线网络带来的便利，还是在办公室中实现高效的无线办公，都离不开一系列的无线局域网设备。
这些设备相互协作，为我们构建了一个无缝连接的网络环境。
接下来，让我们一起深入了解一下常用的无线局域网设备。
首先，无线路由器无疑是无线局域网的核心设备。
它就像是一个交通枢纽，将来自互联网服务提供商（ISP）的网络信号接收进来，并以无线的方式分发给各个连接的设备。
无线路由器通常具备多个以太网端口，用于连接有线设备，如台式电脑、网络打印机等。
同时，它还支持多种无线标准，如 80211n、80211ac 甚至是最新的 80211ax（WiFi 6），以提供不同的传输速度和覆盖范围。
在选择无线路由器时，我们需要考虑多个因素。
信号覆盖范围是一个关键因素，如果您的居住或办公空间较大，可能需要选择具有更强信号发射能力或支持 Mesh 组网的路由器，以确保每个角落都能接收到稳定的信号。
传输速度也很重要，如果您有大量的数据传输需求，如高清视频播放、在线游戏等，那么选择支持更高传输速率的路由器将能带来更好的体验。
此外，路由器的安全性也是不容忽视的，它应该具备防火墙、WPA/WPA2 加密等功能，以保护您的网络免受未经授权的访问。
无线接入点（AP）是另一种常见的无线局域网设备。
在一些大型场所，如商场、学校、企业办公室等，单个无线路由器的覆盖范围可能无法满足需求，这时就需要部署多个无线接入点来扩展网络覆盖。
无线接入点可以通过有线方式连接到网络，然后将网络信号以无线的形式发射出去。
与无线路由器不同的是，无线接入点通常不具备路由功能，它的主要作用就是提供无线网络接入。
对于无线接入点的选择，需要根据覆盖区域的大小、用户数量以及网络需求来决定。
有些无线接入点支持 PoE（以太网供电），这使得安装和部署更加方便，无需为每个接入点单独铺设电源线。
osi七层模型的定义和各层功能
OSI七层模型的定义和各层功能随着网络技术的不断发展，我们的生活已经离不开网络了。
而OSI七层模型是计算机网络体系结构的实质标准，它将计算机网络协议的通信功能分为七层，每一层都有着独特的功能和作用。
下面，我将以此为主题，深入探讨OSI七层模型的定义和各层功能。
1. 第一层：物理层在OSI七层模型中，物理层是最底层的一层，它主要负责传输比特流（Bit Flow）。
物理层的功能包括数据传输方式、电压标准、传输介质等。
如果物理层存在问题，整个网络都无法正常工作。
2. 第二层：数据链路层数据链路层负责对物理层传输的数据进行拆分，然后以帧的形式传输。
它的功能包括数据帧的封装、透明传输、差错检测和纠正等。
数据链路层是网络通信的基础，能够确保数据的可靠传输。
3. 第三层：网络层网络层的主要功能是为数据包选择合适的路由和进行转发。
它负责处理数据包的分组、寻址、路由选择和逻辑传输等。
网络层的存在让不同的网络之间能够互联互通，实现数据的全球传输。
4. 第四层：传输层传输层的功能是在网络中为两个端系统之间的数据传输提供可靠的连接。
它通过TCP、UDP等协议实现数据的可靠传输、分节与重组、流量控制、差错检测和纠正等。
5. 第五层：会话层会话层负责建立、管理和结束会话。
它的功能包括让在网络中的不同应用之间建立会话、同步数据传输和管理数据交换等。
6. 第六层：表示层表示层的作用是把数据转换成能被接收方识别的格式，然后进行数据的加密、压缩和解压缩等。
7. 第七层：应用层应用层是OSI模型中的最顶层，它为用户提供网络服务，包括文件传输、电流信箱、文件共享等。
应用层是用户与网络的接口，用户的各种应用软件通过应用层与网络进行通信。
OSI七层模型是计算机网络体系结构的基本标准，它将通信协议的功能划分为七层以便管理和开发。
每一层都有独特的功能和作用，共同构成了完整的网络通信体系。
只有了解并理解这些层次的功能，我们才能更好地利用网络资源，提高网络效率。
网络设备功能介绍
交换机属于多端口的网桥，因此在交换机上可连接多 个冲突检测域，即对应着多个网段。 介绍两个关键的概念：
广播域是指彼此接收广播消息的一组网络中的设备。 冲突域是指连接到同一个物理介质的一组设备，如有两台 设备同时访问介质，结果就是两个信号冲突。
计算机网络实用技术
2 数据链路层设备
2 数据链路层设备
1．网卡的原理
一块网卡主要由RJ-45接口、指示灯、固定片、PCB线路板、 主芯片、金手指、BOOTROM、EEPROM、晶振以及一些 二极管、电阻电容等组成 。
计算机网络实用技术
图6-9 图解PCI网卡
2 数据链路层设备
1．网卡的原理 常见的10/100M自适应网卡芯片有Realtek 8139 /810X系列、 VIA VT610*系列、Intel 82550PM/82559系列、Broadcom 44xx系列、3COM 3C920系列、Davicom DM9102、Mxic MX98715等。 常见的10/100/1000M自适应网卡芯片有Intel的8254*系列， Broadcom的BCM57**系列，Marvell的 88E8001/88E8053/88E806*系列，Realtek的RTL8169S32/64、RTL8110S-32/64(LOM)、RTL8169SB、 RTL8110SB(LOM)、RTL8168(PCI Express)、RTL8111(LOM、 PCI Express)系列，VIA的VT612*系列等。
（1）差错控制协议 （2）数据压缩协议 （3）文件传输协议
计算机网络实用技术
1 物理层设备
5．Modem的安装
（1） 外置式Modem的安装 ：2 Modem 已准备就绪，并成功通过自检。 MR （ ） 内置式 Modem的安装
计算机网络10种硬件设备介绍(最新整理)
计算机网络10种硬件设备介绍网络设备主要有网卡、中继器、网桥、集线器、交换机、路由器、网关、调制解调器、防火墙和传输介质等。
一、网卡网络接口卡(Network Interface Card，NIC)，又称网卡或网络适配器，工作在数据链路层的网络组件，是主机和网络的接口，用于协调主机与网络间数据、指令或信息的发送与接收，硬件结构如右图所示。
在发送方，把主机产生的串行数字信号转换成能通过传输媒介传输的比特流；在接收方，把通过传输媒介接收的比特流重组成为本地设备可以处理的数据。
主要作用：（1）读入由其他网络设备传输过来的数据包，经过拆包，将其变成客户机或服务器可以识别的数据，通过主板上的总线将数据传输到所需设备中。
（2）将PC发送的数据，打包后输送至其他网络设备中。
二、中继器中继器(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，主要功能是对数据信号进行再生和还原，重新发送或者转发，扩大网络传输的距离。
由于存在—1—损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。
中继器就是为解决这一问题而设计的，它完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。
如上图所示，经过远距离传输过来的信号经过中继器处理后，再传输到各设备。
三、网桥网桥（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—2——3—件设备，也可以由计算机加装的网桥软件来实现，这时计算机上会安装多个网络适配器（网卡）。
上图是用一个网桥连接的两个网络，网桥的A 端口连接A 子网，B 端口连接B 子网。
当有数据包进入端口A 时，网桥从数据包中提取出源MAC 地址和目的MAC 地址，以源MAC 地址更新转发表，根据目的MAC 地址查找转发表，找到该地址所对应的端口号，进行转发。
网络设备之一通信传输设备
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5.光缆终端盒
光缆终端盒主要用于室内光缆的直通接续和分支接 续，可以壁挂和落地安装使用。 根据使用的方式不同可以分成以下几种类型： 接入式终端盒 用于宽带网络终端箱中光缆的直通接续和分支接续, 配备法兰的安装孔 。
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普通型终端盒
用于常规室内光缆的直通接续和分
支接续，配备法兰的安装孔和跳线 的过线孔 。
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4.无线网主要产品与型号
(1)CISCO LINKSYS 无线宽带路由器:WRT54G系列,WRV200 MIMO,WRV54G 无线AP系列:WAP54G,WAP54GPE (2)DLINK MIMO108M无线产品:DWL-G650M,DI-634M,DWL-G520M 108M无线产品:DWL-3200AP,DWL-8200AP,DWL7700AP,DWL-7100AP,DWL-2100AP,DI-624无线路由器 54M无线产品:DWL-2700AP,DWL-2000AP+A,DWL-G730AP,DI624+A无线路由器,DI-724UP+A无线路由器 (3)NETGEAR 802.11g无线AP: ProSafe™ WAG102,WAG302,WG302, WG102,WG602 无线路由器:WNR834M,WNR854T,WNR834B,WGU624, WGT624,WGT634U
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4. 光纤适配器
光纤适配器（Fiber Adapter）是实现光纤活动连接的重要器 件之一，它通过尺寸精密的开口套管在适配器内部实现了光 纤连接器（Fiber Connector）的精密对准连接。 光纤适配器是用于光纤与光纤、光纤与设备之间的连接。光 纤之间是由适配器 通过其内部的开口套管连接起来的。 在前面介绍的六种主要 光纤连接器中所对应的 适配器如图：
组网与网络管理技术：常用网络设备介绍
图2-6是基本的10Base-2网络，注意机器 间连接的方式和数据在源设备和目的设备间 的各个设备的处理及传递。
图2-7是与图2-6相同的网络，不过是 lOBase-T网络，可以看到拓扑的不同和集线 器是如何嵌到此网中。
图2-8是个较复杂的10Base-T网络示意图， 注意主干是怎样连接多个集线器和服务器的。 主干应该是高速连接，如快速以太网或FDDI 等。
交换式Hub的特性是使用内部网桥或交换 机，对流经该设备的通信进行下述三种交换： 端口交换；网段交换；企业交换。
争用背板上的可用带宽是交换式Hub出现 的第一个原因。此外，从使用一般Hub升级到 交换式Hub，原来使用的网卡、缆线、工作站 和服务器都不必进行任何变动，惟一改变的是 用交换式Hub代替一般Hub，因而付出的代价 很小。这是交换式Hub出现的第二个原因。
4.基于交换式的Hub易于升级到ATM模式。
三、企业交换式Hub
企业交换式Hub是构成的规模最大、档次 最高的模块化设备。机箱内可插入 Ethernet10Base-T模块、100Base-T模块、令牌 环模块和FDDI模块。通过机箱内的互连背板将 其模块互连在一起。
交换式Hub，switch与一般的Hub的不同和 特点：
多数集线器主要的连接是RJ－45插座，这 是基于双绞线的多种以太网的标准接头类型。 RJ-45头主要用于以太网，但也可用于令牌环 网。集线器是电子设备，因此需要电源，多数 集线器还有指示多种状态的LED指示灯，常见 的两种指示灯是电源和端口状态指示灯，有的 集线器还有监视端口通信状态和冲突的指示灯。
Hub的特点如下：
1.它是以集中器为基本功能在星型结构中， 它是连接的中间结点，它起放大信号的作用；
2.10M，连结了10个设备，每个设备就是 1M；
路由器交换机集线器三者的区别和特点
路由器、交换机和集线器的区别和特点背景介绍在计算机网络中，路由器、交换机和集线器是常见的网络设备。
它们在网络中扮演着不同的角色，具有各自的特点和应用场景。
本文将介绍路由器、交换机和集线器的区别和特点。
路由器定义路由器是一种网络设备，用于在不同网络之间转发数据包。
它根据网络层（网络协议栈的第三层）的IP地址来决定如何转发数据。
特点1.路由功能：路由器能够根据目的IP地址选择最佳路径将数据包转发到目标网络，实现不同网段之间的通信。
2.广域网连接：路由器通常用于连接广域网，如互联网。
它能够将内部局域网的数据传输到其他网络中。
3.网络策略设置：路由器支持网络策略的设置，可以根据管理员配置的规则对网络流量进行控制和优化。
4.网络安全：路由器可以实施访问控制列表（ACL）、网络地址转换（NAT）等功能来提供网络安全保障。
交换机定义交换机是一种网络设备，用于在局域网中转发和分发数据。
它在数据链路层（网络协议栈的第二层）上工作。
特点1.转发速度快：交换机使用硬件交换方式，可以通过读取数据帧的目标MAC地址来快速转发数据，具有较高的转发速度。
2.端口多：交换机一般具有多个端口，可以同时连接多台计算机或其他设备。
3.支持全双工通信：交换机支持全双工通信，可以同时进行发送和接收数据，提高网络性能。
4.隔离广播域：交换机能够隔离广播域，即广播数据包只会在同一交换机的端口之间传输，减少网络拥堵。
集线器定义集线器是一种网络设备，用于将多个计算机连接在一起形成局域网。
它在物理层（网络协议栈的第一层）上工作。
特点1.物理层扩展：集线器可以通过物理层的方式来扩展局域网，将多个计算机连接在一起。
2.广播数据传输：集线器会将收到的数据包广播到所有连接的端口上，无论数据包的目标地址是哪台计算机。
3.共享带宽：集线器上的所有设备共享同一带宽，当多个设备同时发送数据时，会导致网络拥堵。
4.碰撞域：当多个设备同时发送数据时，可能会发生碰撞，影响网络性能。
11SDH设备介绍76页PPT
• 更智能化
– PDH－SDH－ASON – 烽火通信可提供业界唯一可商用的Tbit ASON系统。 – 中国移动测试结果证明，烽火ASON网络恢复时间是业界最快。
烽火FonsWeaver/Citrans/IBAS全系列产品
国家一级干线/ 本地网骨干层 本地汇聚层 本地接入层 省内二级干线
亮时，表示此通道接收到数据。
网络规划仿真工具 e-Fim OTNM2000
Customer AO来自PNASONI-NNI
E-NNI FonsWeaver960 FonsWeaver780A
2021/8/15
FonsWeaver780A FonsWeaver780 FonsWeaver780B Citrans 750
MSTP
Customer A
➢SBUS：BCT应答指示，均匀闪烁表示BCT与EMU通讯正常，不闪烁时 表示 EMU未收到BCT的应答，闪动频度不均匀指示可能有BCT通讯不 好。
➢ACT：工作指示灯，绿灯；正常时闪亮，表示EMU盘在轮询各单盘，如 不闪烁，可能是没有设备配置 。
➢MBUS：MBUS口通讯状态指示灯，EMU盘正常工作时，闪动表示该口 收到数据。当EMU盘
流程 ☻ 掌握各设备之间的区别与联系
光传输网络的变革
SDH逐步成为 传输主力设备
DWDM规模建设 ASON
全光网试验
成为热点
高锟提出 光传输理论
PDH产品 开始规模使用
1994年
1999年 1998年
1966
90年代初
80年代
1976
实用化 产品出现
SDH标准完善 PDH仍为主力
DWDM 开始建设
常见网络设备
A 串/ RAM
并
输转 入换
CPU
并/
串
转输 换出
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以太网交换机结构（2）
矩阵交换结构—硬件实现交换，由输入、输出、交换 矩阵、控制处理组成。为避免端口拥塞，需加缓冲区和 排队系统。目前这种结构仍有厂家使用
不易扩展，交换机端口的扩展，会导致导致整个内部 结构较大的变化
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交换机Switch/网卡
交换机是OSI模型的第二层 设备,在OSI参考模型的数据 链路层（第二层）工作，交 换机根据进入端口数据帧的 MAC地址来过滤、转发或扩 散该数据帧。
提供计算机与计算机网络的数 据传输 也称为网络适配器(LAN Adapter) 集成在主板上，或插在主板的 扩展槽中 可以是以太网卡、令牌环网卡 或FDDI网卡
路由器基本功能、作用
• 路由器的一个基本功能是连接多个独立的网络或 子网
LAN 1
LAN 2
LAN 3
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• 路由器的另一个基本功把数据(IP报文)传送到 正确的网络，细分则包括：
• IP 数据报的转发，包括数据报的寻径和传送。 • 子网隔离，抑制广播风暴。 • 维护路由表，并与其它路由器交换路由信息，
逻辑链路控制：在计算机中与上层协议通讯 命名：提供唯一的MAC地址标识符 成帧：把数据打包以便传输，属于部分封装的内容 介质访问控制：对共享的访问介质提供访问规则 发信号：通过转换器与介质产生信号并形成接口
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交换机的功能
交换是一种通过减少流量并增加带宽来减少以太网络、令 牌环与光纤布式数据接口 (FDDI) LAN 中拥塞的技术
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Cisco 2500 系 列 •Cisco 2500接 入 服 务 器 系 列 是 Cisco跻 身 接入服 务 器 市 场 的 低 成 本 产 品 的 代 表
OSI
OSI模型OSI/RM参考模型的提出世界上第一个网络体系结构由IBM公司提出（74年，SNA），以后其他公司也相继提出自己的网络体系结构如：Digital公司的DNA，美国国防部的TCP/IP等，多种网络体系结构并存，其结果是若采用IBM的结构，只能选用IBM的产品，只能与同种结构的网络互联。
为了促进计算机网络的发展，国际标准化组织ISO于1977年成立了一个委员会，在现有网络的基础上，提出了不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构，称为开放系统互联模型（OSI参考，open system interconnection）OSI的设计目的OSI模型的设计目的是成为一个所有销售商都能实现的开放网路模型，来克服使用众多私有网络模型所带来的困难和低效性。
OSI是在一个备受尊敬的国际标准团体的参与下完成的，这个组织就是ISO（国际标准化组织）。
什么是OSI，OSI是O pen System Interconnection 的缩写，意为开放式系统互联参考模型。
在OSI出现之前，计算机网络中存在众多的体系结构，其中以IBM公司的SNA(系统网络体系结构)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)数字网络体系结构最为著名。
为了解决不同体系结构的网络的互联问题，国际标准化组织ISO(注意不要与OSI搞混）于1981年制定了开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Ref erence Model，OSI/RM）。
这个模型把网络通信的工作分为7层,它们由低到高分别是物理层（Physical Layer),数据链路层（Data Link Layer),网络层(Network Layer),传输层（Transport Layer),会话层（Session Layer），表示层（Presentation Laye r)和应用层（Application Layer)。
11-MA5100多业务接入设备系统介绍与硬件
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蓝 ****
用户电缆线序(32对) 用户电缆线序 对
序 号 0 线对 序 号 粉 * 橙 * 绿 * 蓝 * 灰 * 5 线对 序 线对 号 粉 ** 橙 ** 绿 ** 蓝 ** 灰 ** 10 粉 *** 11 橙 *** 12 绿 *** 13 蓝 *** 14 灰 *** 序 线对 序 线对 号 号 序 线对 号 序 线对 号
15 粉 25 粉 30 粉 20 粉 **** 长一点 长二点 无数点 16 橙 21 橙 26 橙 **** 无数点 长一点 17 绿 22 绿 27 绿 **** 长一点 无数点 18 蓝 23 蓝 28 蓝 31 蓝 **** 长一点 无数点 长二点 19 灰 24 灰 29 灰 **** 长一点 无数点
PSTN
外用0-5km
Splitter
模模数数
ADSL Modem
A ATM D L
Байду номын сангаас
数数数数
数数数数数数数
S P L
10Base-T
虚用虚虚用虚虚虚虚虚用 实用虚虚用实虚虚虚虚用
语音业务和数据业务走向
话音业务经过的路径就是： 电话机－－ －－用户家里的 话音业务经过的路径就是 ： 电话机 －－ 用户家里的 splitter－－ 外线 －－ 用户端配线架 －－ －－外线－－用户端配线架－－SPL板 －－ －－ 外线－－ 用户端配线架－－ 板 局端配线架－－程控交换机； 局端配线架－－程控交换机； －－程控交换机 数据业务的路径是： PC机 －－ 用户家里的 用户家里的splitter 数据业务的路径是 ： 机 －－用户家里的 －－外线 －－ 用户端配线架－－ －－ 外线－－ 用户端配线架 －－ 外线 －－用户端配线架 －－SPL板 －－ 板 －－ADL板 板 －－城域网汇聚层设备。 －－城域网汇聚层设备。 城域网汇聚层设备
网络设备基础知识
正确的、完整的 计算简单 适应网络拓扑的变化 稳定性 公平性 最佳算法 实际情况下，路由器选路算法不会轻 易改变路由，除非发生拥塞或者网络出 现故障。
2.5 虚拟LAN
2.5.1 VLAN技术概述 一个虚拟局域网可以看成是一个局 域网，它能根据用户需要来人为组成局 域网，比如：经常联系的用户划分在一 个局域网中。
注意：RTT=2×OWL 并不成立，这是由路由 不对称性造成的。另外，维持时钟同步是一件 代价很高的事情。
2.4.2 吞吐量 吞吐量是指在单位时间内传输无差错数据 的能力。 容量：描述通信信道或连接的能力。理 想的吞吐量与容量相等，但实际是不可 能达到的。 有效吞吐量：单位kB/s或MB/s，它表示 的是应用层的吞吐量。用来表明单位时 间内正确传输的与应用层相关的数据量。
广域网交换机分为三种类型：
(1)接入交换机：它通过数据服务单元DSU 提供从广域网服务提供商到企业网的连 接。 (2)边缘交换机：支持多种协议和服务，支 持与多种网络的连接。每个端口有很大 的缓存能力，具有容错性和综合网络管 理能力。它必须在SVC上支持话音、视 频和数据网络。 (3)核心交换机：作用是取代广域网中的核 心路由器，现在这种趋势将继续下去。
交换机的优点： 把网络分割成小的冲突域，为每一个终端工作 站提供一个更大的有效带宽。 交换机对于终端工作站完全透明。 专用集成电路的使用允许交换机以比传统网桥 更低廉的价格提供更优秀的性能。 交换技术允许用共享和局域网专用两种方式定 标，能够减轻局域网间的数据流量瓶颈。 与路由器相比，交换机提供了很高的性能，而 每个端口的价格低的多，配置、管理及故障解 决都比路由器简单。
• 帧交换
– 每个端口可以被分配给任何VLAN，即在网 络系统中形成了若干个VLAN。 – 端口若接收到一个广播帧，则该帧只能在该 端口所属的VLAN中转发到其它端口
网络各层所利用的数据单元、设备及设备用途
网络各层数据单元、设备及设备的用途物理层1.数据单元：比特2.设备：○1调制解调器○2中继器.○3集线器3．各设备具体功能的介绍○1调制解调器简单的说就是用它来连接路由器或是电脑，类似拨号的东西，有了它电信就能识别你的上网账号；专业的说法就是它是一个通过拨号接入Internet的必备的硬件设备。
通常计算机内部利用的是“数字信号”，而通过线路传输的信号是“模拟信号”。
调制解调器的作用就是当计算机发送信息时，将计算机内部利用的数字信号转换成可以用线传输的模拟信号，通过线发送出去；接收信息时，把线上传来的模拟信号转换成数字信号传送给计算机，供其接收和处置。
○2中继器.中继器(REPEATER)中继器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从头发送或转发，来扩大网络传输的距离。
连接两个(或多个)网段，对信号起中继放大作用。
它不加选择地传送所有送达的数据。
中继器工作于OSI模型的物理层，因此只能连接具有相同物理层协议的网络。
当网络负载较重，网段间利用不同的访问方式，或需要数据过滤时，不能利用Repeater中继器(Repeater)又称重发器，是一种最为简单但也是用得最多的互连设备。
中继器仅适用于以太网，可将两段或两段以上以太网互连起来。
中继器只对电缆上传输的数据信号再生放大，再重发到其它电缆段上。
对链路层以上的协议来讲，用中继器互连起来的若干段电缆与单根电缆并无区别(除中断器本身会引发必然的时间延迟外)。
○3集线器集线器的英文称为“Hub”。
“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。
它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即“物理层”。
集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备，采用CSMA/CD（一种检测协议）访问方式。
集线器属于纯硬件网络底层设备，大体上不具有类似于互换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。
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物理层设备-集线器
• 功能
–负责在两个节点的物理层上按比特传递信息， 完成信号的整形、放大和复制功能，以此来延 长网络的长度。
• 特点：
–所有用户共享10M带宽 –任何用户发送数据时，所有用户都可以接收到 –在某一时刻只允许一个用户传输数据
课程议题
数据链路层互联设 备
网络适配器（Adapter）
M2031
图1 堆叠模 块M 2 03 1前面板
链路带宽2.66G
交换机性能参数
• 背板带宽
– 24X100MX2＝4.8G – S2126G 12.8G
• 包转发率
– S2126G – 8K 6.6MPPS
• MAC地址表大小 • 线速交换
– 1,000Mbps/8bit/(64 + 8 + 12)byte=1,488,095pps
IDS应用
IDS典型应用图
IDS
• 三层交换机与路由器在转发操作上的主 要区别在于其实现的方式：
– 三层交换机通过硬件实现查找和转发 – 传统路由器通过微处理器上运行的软件实现 查找和转发 – 三层交换机的转发路由表与路由器一样，需 要软件通过路由协议来建立和维护
课程议题
应用层互联设备
应用层互联设备–防火墙
• 防火墙作用
–一方面阻止来自因特网的对受保护网 络的未授权或未验证的访问，另一方 面允许内部网络的用户对因特网进行 Web访问或收发E-mail等。 –防火墙也可以作为一个访问因特网的 权限控制关口，如允许组织内的特定 的人可以访问因特网。
–是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方 案，它检查数据包的长度是否够64 Bytes （512bit）如果小于64 Bytes，说明该包是碎 片（即在信息发送过程中由于冲突而产生的残 缺不全的帧），则丢弃该包，如果大于64 Bytes，则发送该包。该方式的数据处理速度比 存储转发方式快，但比直通式慢。
课程议题
网络层互联设备
什么是路由
选择一个将数据包发往某个目标网段或主机的路 径就是路由的过程。
10.1.1. 0
172.16.1.0
路由器的功能
• 作用
– 实现不同IP网段主机间的相互访问 – 实现不同通信协议网段主机间的相互访问 – 不转发广播数据包
• 功能
– 基于IP地址的寻径和转发 – 不同通信协议的转换 – 特定IP数据包的分片和重组
–在大型网络环境下，依靠路由协议比如OSPF、 RIP路由协议学习
路由器接口
• 配置接口
– Console口 – AUX口
路由器接口
• 局域网接口
– AUI接口 – RJ-45接口 – SC接口
路由器接口
• 广域网接口
– 高速同步串口 – 异步串口 – ISDN BRI端口
路由器的硬件连接
• 路由器与局域网的连接
• 特点
–现在的许多防火墙同时还具有一些其 他特点，如进行身份鉴别，对信息进 行安全（加密）处理等等。
防火墙
• 防火墙的工作模式
– 路由模式 – 网桥模式
• 防火墙的Internal内部网络
–External外部网络 –DMZ (demilitarized zone)非军事停火区 –接口类型
防火墙应用
IDS/IPS
• IDS—入侵检测系统
– 对流经内网的数据根据既定的规则进行安全检 测，如有安全事件则发出安全警告。 – 根据特征库的更新，可以检测出常见病毒、攻 击、木马、系统漏洞
• IPS—入侵防御系统
– 对流经内网的数据根据既定的规则进行安全检 测，对于非法数据包进行安全过滤，保证内网 安全地接入外网。
交换机互连方式
• 级联：
– 交换机之间利用以太网接口连接起来 –扩展网络范围 –单链路带宽瓶颈 –延时大
• 堆叠:
–通过堆叠线缆将交换机的背板连接起来，扩 大级联带宽 –堆叠线缆短（1米） –解决带宽瓶颈（单链路1G或更大）
堆叠－菊花链
链路带宽1G 锐捷交换机支持最多8台交换机堆叠
堆叠-主从式
• 网络适配器（网卡）
– 网络适配器属于数据链路层设备
• MAC地址
– 每个网卡芯片都会烧录一个全球唯一的MAC地 址
• 网卡速率
– 10、100、1000M自适应
• 双工模式
– 支持全双工、半双式、自适应
数据链路层设备—以太网交换机
• 特点
–以太网交换机是一种具有简化、低价、高 性能和高端口密集特点的网络产品。 –二层交换机属数据链路层设备，可以识别 数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进 行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记 录在自己内部的一个地址表中。
• 工作机制
– CSMA/CD：载波侦听、多路访问、冲突检测
物理层设备—集线器
PC A PC B 冲突域 听 随机秒数 数据 冲突 PC C 听 数据 PC D
现在的情况是PCA和PCC都要发数据,但是两人刚才都检测到HUB上是空闲的.那么两 人都发.结果发生了冲突.两人都同时启动BACK OFF动作.随机的生成一个秒数,再 发数据包.如果再与其他PC发送的数据包冲突.那么再次BACK OFF,BACK OFF一共可 进行15次.
转发
从F1口发
从F2口发
路由表的产生方式----直连路由
1.1.2.0 1.1.1.0
1.1.3.0
路由器会自动生成本路由器激活端口所在网段的路由条目
路由表的产生方式----静态路由
在简单拓扑结构的网络里，网络管理员手动输入路由条目。
路由表产生的方式----动态路由
• 动态路由协议学习到的路由
– 100Mbps FastEthernet: – 100BaseTX----使用5类UTP或1类STP，传输 100M，距离100米。 – 100BaseFX----使用光纤，传输100M，距离 550米。
路由器的硬件连接
• 路由器与局域网的连接
– 在DCE端必须配置时钟频率
• Router(config-if)#Clock rate 64000
A
0260.8c01.1111
B F0/1 F0/2 F0/3 F0/4
0260.8c01.3333
C
0260.8c01.2222
D
0260.8c01.4444
主机之间互相发送数据，交换机会学习数据帧的源MAC地址。
交换机帧转发原理（一）
MAC地址表 MAC地址表
A
0260.8c01.1111 F0/1: F0/2: F0/3: F0/4: 0260.8c01.1111 0260.8c01.2222 0260.8c01.3333 0260.8c01.4444
课程议题
物理层互联设备
共享式以太网
PC A 数据 空闲 听 PC B
PC C
PC D
当PCA要发一个数据包给PCD的时候,首先PCA要先听HUB的链路上是否有数 据在跑,如果有那么PCA等待,如果没有那么PCA将数据包发出.这样的做法 是由于HUB上的链路是共享的,所以采用了发数据包之前先进行冲突检测 的方法,那么我们称为CSMA/CD.
交换机MAC地址表学习（一）
MAC 地址表
A
0260.8c01.1111
B F0/1 F0/2 F0/3 F0/4
0260.8c01.3333
C
0260.8c01.2222
D
0260.8c01.4444
交换机初始化时MAC地址表是空的。
交换机MAC地址表学习（二）
MAC 地址表
F0/1: 0260.8c01.1111
B
0260.8c01.3333
F0/1
F0/3
C
0260.8c01.2222
F0/2
X X F0/4
D
0260.8c01.4444
• 已知单播帧
– 过滤操作Filtering
交换机帧转发原理（二）
MAC 地址表
A
0260.8c01.1111 F0/1: F0/2: F0/3: F0/4: 0260.8c01.1111 0260.8c01.2222 0260.8c01.3333 0260.8c01.4444
–是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一， 在这种工作方式下．交换机的控制器先缓存输 入到端口的数据包，然后进行CRC校验，滤掉不 正确的帧，确认包正确后，取出目的地址，通 过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把 数据包转发到输出端口。
无碎片直通式
• 无碎片直通（Fragment Free Through）过 程
端接用户设备 DTE DTE
DCE 服务提供商
路由器的硬件连接
• ISDN
– ISDN BRI S/T
• 必须外接NT1终端设备，再由NT1连接电话线
– ISDN BRI U
• 已包含NT1终端设备，直接连接电话线
三层交换机
• 在逻辑上
– 三层交换和路由是等同的，三层交换的过程 就是IP报文选路的过程。
路由器转发数据过程
1、路由器从接口收到数
据包，读取数据包里的 目的IP地址 2、根据目的IP地址信息 查找路由表进行匹配 3、匹配成功后，按照路 由表中转发信息进行转 发 4、匹配失败，将数据包 丢弃，并向源发送方反 回错误信息报文
Packet
路由表
目的网段 方式 192.168.1.0 出 192.168.2.0 出 172.16.1.0 交给B
ห้องสมุดไป่ตู้通式
• 直通式（Cut Through）方式处理过程
–在输入端口检测到一个数据包后，只检查其包 头，取出目的地址，通过内部的地址表确定相 应的输出端口，然后把数据包转发到输出端 口．这样就完成了交换。因为它只检查数据包 的包头（通常只检查14个字节）。