网络设备培训教材
合集下载
相关主题
- 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)。
以太网交换机的原理和网桥的工作原理基本一致，它检测从以 太端口来的数据包的源和目的地的MAC（介质访问层）地址，然后与 系统内部的动态查找表进行比较，若数据包的MAC层地址不在查找表 中，则将该地址加入查找表中，并将数据包发送给相应的目的端口 ，在这一点上交换机与网桥的工作方式基本一致。
3.2 第二层设备
3.1 第一层设备
❖集线器的分类
❖ 无源集线器 负责把多段介质连接在一起，不对信号做任何 处理，每一种介质段只允许扩展到最大有效距 离的一半。
❖ 有源集线器 具有对传输信号进行再生和放大从而扩展介质 长度的功能。
❖ 智能集线器
可将网络的部分功能集成到集线器中，如网络 管理、选择网络传输线路等功能。
（2）如果网桥当前还不知道要发送帧的目的地址，网桥在地址表 中找不到该目的地址与端口，它便会向除接收该帧之外的所有端 口转发此帧。这称为扩散( flooding )或泛洪。
（3）通过记录接收帧的源地址，可以动态地建立地址表。当网桥 接收到一个帧后，它在表中查找与发送站对应的项(由帧的源地 址指明)。如果找到了，就会更新地址表中与该站相对应的端口 ，以反映在该端口上接收到了最新的帧。这使得网桥可以正确地 映射从一个LAN网段转移到另一个网段的站。如果没有找到登记 项，网桥会根据新发现的地址和接收它的端口地址新建一个新地 址表项。经过一段时间，随着站不断地发送帧，网桥就会知道所 有活动站的地址-端口对应关系。
❖ 交换机与集线器的区别
❖ 从OSI体系结构来看
集线器属于OSI的第一层物理层设备，而交换机属于 OSI的第二层数据链路层设备。
❖ 从工作方式来看
集线器采用一种“广播”模式，因此很容易产生“广播风暴” ，当网络规模较大时性能会受到很大的影响。
❖ 从带宽来看
集线器不管有多少个端口，所有端口都是共享一条带宽， 在同一时刻只能有两个端口传送数据，其他端口只能等待， 同时集线器只能工作在半双工模式下；而对于交换机而言， 每个端口都有一条独占的带宽，当两个端口工作时并不影响 其他端口的工作，同时交换机不但可以工作在半双工模式下 而且可以工作在全双工模式下。
3.1 第一层设备
❖集线器的特点
❖ 共享带宽
集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大 速度。目前市面上用于中小型局域网的集线器 主要有10Mb/s、100Mb/s和 10/100Mb/s自适应3种。
❖ 半双工
当其中一台设备在发送数据时，另一台只能 接收，而不能同时将自己的数据发送出去，如 对讲机即采用半双工方式，只能一方说，另一 方听。
3.1 第一层设备
❖按配置形式对集线器的分类
❖ 独立型集线器 独立型集线器是带有许多端口的单个盒子式的 产品
❖ 模块化集线器 模块化集线器配有机架或卡箱，带多个卡槽， 每个槽可放一块通信卡。
❖ 堆叠式集线器
除了多个集线器可以“堆叠”或者用短的电缆线 连在一起之外，其外形和功能均和独立型集线 器相似。
3.2 第二层设备
❖网桥的概念和工作原理
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。网桥处理的信息单元是数据 链路层的数据帧。
3.2 第二层设备
工作原理如下：
（1）当一个端口接收到帧后，网桥检查该帧的目的地址，然后查 找地址表，确定与该地址对应的端口。如果收到帧的端口正是帧 目的地址所在的端口，那么网桥就会丢弃这个帧。因为可以认定 通过正常的LAN传输机制，目标机已经接收过这个帧。
网络设备培训教材
2020年4月19日星期日
3.1 第一层设备
❖ 中继器
信号在网络中传递时，因为线材本身的阻 抗会使信号越来越弱，导致信号衰减失真， 当网线的长度超过建议的使用距离时，信号 已衰减到几乎无法识别的程度，信号若想再 继续传递下去，必然要将信号还原成原来的 强度，所使用的设备之一即为中继器。中继 器（Repeater）主要的功能就是将收到的 信号重新整理，使其恢复原来的波形和强度 ，然后继续传送下去，这样信号就会传得更 远。对应到OSI模型里，中继器位于最低层 ——物理层（Physical Layer）。
3.1 第一层设备
❖ 集线器
集线器，英文名又称Hub，与中继器类似，也属 于网络物理层互联设备，或称为多口中继器（MultiPort Reapter）。 集线器只是对数据的传输起到同 步、放大和整形的作用，对数据传输中的短帧、碎片 等无法有效处理，不能保证数据传输的完整性和正确 性。集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一 般有4、8、16、24等数量的RJ-45接口，通过这些 接口，集线器便能为相应数量的计算机完成“中继”功 能。 其实，集线器实际上就是中继器的一种，其区别 仅在于集线器能够提供更多的端口服务，所以集线器 又称为多口中继器。
3.2 第二层设备
❖交换机的产生和工作原理
交换机的英文名称为“Switch”，它是在网桥的基础上发展出 来的，是集线器的升级换代产品。 与集线器不同，交换机之所以能 够直接对目的节点发送数据包，而不是像集线器一样以广播方式对 所有节点发送数据包，其中最关键的技术就是交换机可以识别连在 网络上的节点的网卡MAC地址，并把它们放到一个叫做MAC地址表的 地方。
❖ 交换机的外观和产品说明
产品外观
3.2 第二层设备
❖交换机的性能特点
❖独享带宽
交换机能够智能化地根据地址信息将数据快速 送到目的地，因此它不会像集线器那样在传输 数据时“打扰”那些非收信人。
❖全双工
当交换机上的两个端口在通信时，由于它们之 间的通道是相对独立的，因此它们可以实现全 双工通信
3.2 第二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ设备
3.3 第三层设备
❖路由器（Router）
路由器属于网络层互联设备，用于连接 多个逻辑上分开的网络。路由器有自己的 操作系统，运行各种网络层协议（如IP协 议、IPX协议、AppleTalk协议等），用 于实现网络层的功能。
3.3 第三层设备
❖ 路由器的作用 ❖ 路由与桥接
路由器可以连接任意两种网络，只要主机使 用的是相同的网络层协议。 ❖ 连接网络层与数据链路层 为了使网络层和数据链路层可以互通，需要“ 粘合”协议。（地址解析协议，ARP）用于 把网络层地址映射到数据链路层地址，（反 向地址解析协议，RARP）则反之。
3.2 第二层设备
3.1 第一层设备
❖集线器的分类
❖ 无源集线器 负责把多段介质连接在一起，不对信号做任何 处理，每一种介质段只允许扩展到最大有效距 离的一半。
❖ 有源集线器 具有对传输信号进行再生和放大从而扩展介质 长度的功能。
❖ 智能集线器
可将网络的部分功能集成到集线器中，如网络 管理、选择网络传输线路等功能。
（2）如果网桥当前还不知道要发送帧的目的地址，网桥在地址表 中找不到该目的地址与端口，它便会向除接收该帧之外的所有端 口转发此帧。这称为扩散( flooding )或泛洪。
（3）通过记录接收帧的源地址，可以动态地建立地址表。当网桥 接收到一个帧后，它在表中查找与发送站对应的项(由帧的源地 址指明)。如果找到了，就会更新地址表中与该站相对应的端口 ，以反映在该端口上接收到了最新的帧。这使得网桥可以正确地 映射从一个LAN网段转移到另一个网段的站。如果没有找到登记 项，网桥会根据新发现的地址和接收它的端口地址新建一个新地 址表项。经过一段时间，随着站不断地发送帧，网桥就会知道所 有活动站的地址-端口对应关系。
❖ 交换机与集线器的区别
❖ 从OSI体系结构来看
集线器属于OSI的第一层物理层设备，而交换机属于 OSI的第二层数据链路层设备。
❖ 从工作方式来看
集线器采用一种“广播”模式，因此很容易产生“广播风暴” ，当网络规模较大时性能会受到很大的影响。
❖ 从带宽来看
集线器不管有多少个端口，所有端口都是共享一条带宽， 在同一时刻只能有两个端口传送数据，其他端口只能等待， 同时集线器只能工作在半双工模式下；而对于交换机而言， 每个端口都有一条独占的带宽，当两个端口工作时并不影响 其他端口的工作，同时交换机不但可以工作在半双工模式下 而且可以工作在全双工模式下。
3.1 第一层设备
❖集线器的特点
❖ 共享带宽
集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大 速度。目前市面上用于中小型局域网的集线器 主要有10Mb/s、100Mb/s和 10/100Mb/s自适应3种。
❖ 半双工
当其中一台设备在发送数据时，另一台只能 接收，而不能同时将自己的数据发送出去，如 对讲机即采用半双工方式，只能一方说，另一 方听。
3.1 第一层设备
❖按配置形式对集线器的分类
❖ 独立型集线器 独立型集线器是带有许多端口的单个盒子式的 产品
❖ 模块化集线器 模块化集线器配有机架或卡箱，带多个卡槽， 每个槽可放一块通信卡。
❖ 堆叠式集线器
除了多个集线器可以“堆叠”或者用短的电缆线 连在一起之外，其外形和功能均和独立型集线 器相似。
3.2 第二层设备
❖网桥的概念和工作原理
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。网桥处理的信息单元是数据 链路层的数据帧。
3.2 第二层设备
工作原理如下：
（1）当一个端口接收到帧后，网桥检查该帧的目的地址，然后查 找地址表，确定与该地址对应的端口。如果收到帧的端口正是帧 目的地址所在的端口，那么网桥就会丢弃这个帧。因为可以认定 通过正常的LAN传输机制，目标机已经接收过这个帧。
网络设备培训教材
2020年4月19日星期日
3.1 第一层设备
❖ 中继器
信号在网络中传递时，因为线材本身的阻 抗会使信号越来越弱，导致信号衰减失真， 当网线的长度超过建议的使用距离时，信号 已衰减到几乎无法识别的程度，信号若想再 继续传递下去，必然要将信号还原成原来的 强度，所使用的设备之一即为中继器。中继 器（Repeater）主要的功能就是将收到的 信号重新整理，使其恢复原来的波形和强度 ，然后继续传送下去，这样信号就会传得更 远。对应到OSI模型里，中继器位于最低层 ——物理层（Physical Layer）。
3.1 第一层设备
❖ 集线器
集线器，英文名又称Hub，与中继器类似，也属 于网络物理层互联设备，或称为多口中继器（MultiPort Reapter）。 集线器只是对数据的传输起到同 步、放大和整形的作用，对数据传输中的短帧、碎片 等无法有效处理，不能保证数据传输的完整性和正确 性。集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一 般有4、8、16、24等数量的RJ-45接口，通过这些 接口，集线器便能为相应数量的计算机完成“中继”功 能。 其实，集线器实际上就是中继器的一种，其区别 仅在于集线器能够提供更多的端口服务，所以集线器 又称为多口中继器。
3.2 第二层设备
❖交换机的产生和工作原理
交换机的英文名称为“Switch”，它是在网桥的基础上发展出 来的，是集线器的升级换代产品。 与集线器不同，交换机之所以能 够直接对目的节点发送数据包，而不是像集线器一样以广播方式对 所有节点发送数据包，其中最关键的技术就是交换机可以识别连在 网络上的节点的网卡MAC地址，并把它们放到一个叫做MAC地址表的 地方。
❖ 交换机的外观和产品说明
产品外观
3.2 第二层设备
❖交换机的性能特点
❖独享带宽
交换机能够智能化地根据地址信息将数据快速 送到目的地，因此它不会像集线器那样在传输 数据时“打扰”那些非收信人。
❖全双工
当交换机上的两个端口在通信时，由于它们之 间的通道是相对独立的，因此它们可以实现全 双工通信
3.2 第二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ设备
3.3 第三层设备
❖路由器（Router）
路由器属于网络层互联设备，用于连接 多个逻辑上分开的网络。路由器有自己的 操作系统，运行各种网络层协议（如IP协 议、IPX协议、AppleTalk协议等），用 于实现网络层的功能。
3.3 第三层设备
❖ 路由器的作用 ❖ 路由与桥接
路由器可以连接任意两种网络，只要主机使 用的是相同的网络层协议。 ❖ 连接网络层与数据链路层 为了使网络层和数据链路层可以互通，需要“ 粘合”协议。（地址解析协议，ARP）用于 把网络层地址映射到数据链路层地址，（反 向地址解析协议，RARP）则反之。