通訊和網(wǎng)絡(luò)第五節(jié)ppt課件

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第四章第四章網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備教學(xué)目的：教學(xué)目的：z網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)共同構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件基礎(chǔ)設(shè)施，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。z通過本章學(xué)習(xí)，將掌握和了解收發(fā)器與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備、中繼器、路由器、交換機(jī)、網(wǎng)橋與網(wǎng)關(guān)等常用的重要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)適配器、網(wǎng)絡(luò)。并了解這些設(shè)備的功能、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)和構(gòu)成以及其產(chǎn)品分類。要求：要求：z了解和掌握網(wǎng)絡(luò)適配器、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與網(wǎng)了解和掌握網(wǎng)絡(luò)適配器、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備、中繼器、路由器、交換機(jī)、絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備、中繼器、路由器、交換機(jī)、網(wǎng)橋與網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能、工作原理、網(wǎng)橋與網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品。

2、關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品。z掌握各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，尤其是路由器的選擇掌握各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，尤其是路由器的選擇與應(yīng)用。與應(yīng)用。學(xué)習(xí)方法：學(xué)習(xí)方法：z根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化開放式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化開放式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型模型ISO的七個(gè)層次對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行了歸納的七個(gè)層次對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行了歸納和分類，可幫助你了解和掌握網(wǎng)絡(luò)適配器、和分類，可幫助你了解和掌握網(wǎng)絡(luò)適配器、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備、中繼器、路網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備、中繼器、路由器、交換機(jī)、網(wǎng)橋與網(wǎng)關(guān)等常用的重要由器、交換機(jī)、網(wǎng)橋與網(wǎng)關(guān)等常用的重要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理、產(chǎn)品特性、使用方網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理、產(chǎn)品特性、使用方法及選擇原則。法及選擇原則。41網(wǎng)

3、絡(luò)設(shè)備概述z為了更好地理解和掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能和作用，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所工作的協(xié)議層次來對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備給予分類。物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備z 中繼器、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備是工作在物理層的網(wǎng)中繼器、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備是工作在物理層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。絡(luò)設(shè)備。z 中繼器用于擴(kuò)展局域網(wǎng)網(wǎng)段的長(zhǎng)度。對(duì)于連接網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)中繼器用于擴(kuò)展局域網(wǎng)網(wǎng)段的長(zhǎng)度。對(duì)于連接網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備的中繼器常常賦予不同的名稱：備的中繼器常常賦予不同的名稱：z 多路復(fù)用器，用于增加通信傳輸媒體的利用率；多路復(fù)用器，用于增加通信傳輸媒體的利用率；z 令牌環(huán)網(wǎng)中繼器，在相鄰的多站點(diǎn)訪問單元令牌環(huán)網(wǎng)中繼器，在相鄰的多站點(diǎn)訪問單元MAUMAU 或工作或工作站與

4、站與MAUMAU之間擴(kuò)展距離；之間擴(kuò)展距離；z 以太網(wǎng)中繼器，用于連接多個(gè)以太網(wǎng)段；以太網(wǎng)中繼器，用于連接多個(gè)以太網(wǎng)段；z 集線器集線器HubHub，簡(jiǎn)稱為集線器或，簡(jiǎn)稱為集線器或HubHub。z 集中器，將多個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)集中到相對(duì)少的物理傳輸集中器，將多個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)集中到相對(duì)少的物理傳輸媒體中，以改善布線結(jié)構(gòu)和提高線路的利用效率。媒體中，以改善布線結(jié)構(gòu)和提高線路的利用效率。物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備z 網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器通過網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器通過AUIAUI或或MIIMII接口為計(jì)算機(jī)連網(wǎng)設(shè)備提供與接口為計(jì)算機(jī)連網(wǎng)設(shè)備提供與網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體的物理和信號(hào)連接，并且計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體的物理和信號(hào)連接，并且計(jì)算機(jī)或

5、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器提供電源。為網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器提供電源。z 網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備是指網(wǎng)絡(luò)不同的傳輸媒體之間的轉(zhuǎn)換設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備是指網(wǎng)絡(luò)不同的傳輸媒體之間的轉(zhuǎn)換設(shè)備。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備應(yīng)用環(huán)境和性能，可把網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備分根據(jù)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備應(yīng)用環(huán)境和性能，可把網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備分類為：類為：z 以太網(wǎng)桌面型光纖轉(zhuǎn)換設(shè)備以太網(wǎng)桌面型光纖轉(zhuǎn)換設(shè)備z SNMPSNMP可網(wǎng)管的可網(wǎng)管的1010兆和兆和100100兆以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換設(shè)備兆以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換設(shè)備z 光纜多模光纜多模/ /單模轉(zhuǎn)換器單模轉(zhuǎn)換器z 千兆多模擴(kuò)展器千兆多模擴(kuò)展器z 冗錯(cuò)型光纜轉(zhuǎn)換器冗錯(cuò)型光纜轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備z網(wǎng)絡(luò)適配器：又稱網(wǎng)絡(luò)接口控制器、網(wǎng)絡(luò)接口卡

6、NIC），通常簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡，是將PC機(jī)或各種計(jì)算機(jī)連到網(wǎng)絡(luò)上的關(guān)鍵接口部件。z網(wǎng)橋：可將一個(gè)較大的LAN分割為多個(gè)網(wǎng)段，或?qū)蓚€(gè)以上的LAN互連為一具邏輯上的LAN。z網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)：是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能接收信息包，將其暫時(shí)存儲(chǔ)，然后發(fā)往另外某個(gè)端口。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備z路由器是網(wǎng)絡(luò)層的互連設(shè)備，為網(wǎng)絡(luò)的互連提供了各種類型、各種速率的鏈路或通信子網(wǎng)接口；完成有關(guān)的路由算法和提供路由信息；參與網(wǎng)絡(luò)管理，包括流量管理和服務(wù)質(zhì)量管理，提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)控制以及網(wǎng)絡(luò)安全管理。z第三層交換機(jī)實(shí)際上是具備路由器功能的交換機(jī)，這種交換機(jī)也稱為路由交換機(jī)。傳輸層之上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備z網(wǎng)關(guān)：是一種可以把具有不同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的兩

7、個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來的功能裝置。z廣義地說，網(wǎng)關(guān)是指一個(gè)通信設(shè)備或程序，它在網(wǎng)絡(luò)不同層次之間傳遞數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。應(yīng)用環(huán)境z主機(jī)/終端式網(wǎng)絡(luò)z共享式網(wǎng)絡(luò)z交換式網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用環(huán)境與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備z 主機(jī)主機(jī)/ /終端式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，多個(gè)終端通過異步通信接口和終端式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，多個(gè)終端通過異步通信接口和通信電纜連結(jié)到多路復(fù)用器，多路復(fù)用器與主機(jī)互連，使通信電纜連結(jié)到多路復(fù)用器，多路復(fù)用器與主機(jī)互連，使終端用戶共享主機(jī)資源。相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就是異步通信適終端用戶共享主機(jī)資源。相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就是異步通信適配器和多路復(fù)用器。配器和多路復(fù)用器。z 共享式網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備為中繼器和集線器共享式網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)

8、備為中繼器和集線器HubHub）。集線）。集線器可以提供多個(gè)器可以提供多個(gè)RJ45RJ45接口，使用集線器連接計(jì)算機(jī)即可接口，使用集線器連接計(jì)算機(jī)即可構(gòu)成共享式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。采用中繼器或集線器級(jí)連可以適構(gòu)成共享式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。采用中繼器或集線器級(jí)連可以適當(dāng)?shù)赝卣咕W(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和范圍。為了更大規(guī)模地拓展網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)?shù)赝卣咕W(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和范圍。為了更大規(guī)模地拓展網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和范圍，則必須采用網(wǎng)橋橋接技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)分段技術(shù)，規(guī)模和范圍，則必須采用網(wǎng)橋橋接技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)分段技術(shù)，包括使用價(jià)格昂貴的路由器和提高網(wǎng)絡(luò)的通信速率。包括使用價(jià)格昂貴的路由器和提高網(wǎng)絡(luò)的通信速率。z 交換式網(wǎng)絡(luò)使采用了交換技術(shù)的共享式網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)網(wǎng)絡(luò)。交換

9、式網(wǎng)絡(luò)使采用了交換技術(shù)的共享式網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)適配器的功能z提供網(wǎng)絡(luò)物理層接口功能，即網(wǎng)絡(luò)適配器與網(wǎng)絡(luò)通信媒體之間的接口。z實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的數(shù)據(jù)鏈路層大部分功能。如數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收，數(shù)據(jù)包的格式化，數(shù)據(jù)的差錯(cuò)校驗(yàn)等。z實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線信號(hào)之間的通信連接，包括接收主機(jī)發(fā)送來的各種控制命令，并且加以解釋執(zhí)行，在主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)適配器之間傳遞數(shù)據(jù)等。網(wǎng)絡(luò)適配器的分類z非智能網(wǎng)絡(luò)適配器：其實(shí)現(xiàn)方法中，是把通信軟件作為主機(jī)操作系統(tǒng)下的一個(gè)任務(wù)來運(yùn)行，通信軟件與用戶其它任務(wù)共享主機(jī)資源。z智能網(wǎng)絡(luò)適配器：其方法中，采用專用處理器來運(yùn)行通信軟件，通信軟件可以脫離主機(jī)的影像和干預(yù)，并與用戶其它程序并行執(zhí)行

10、。采用智能網(wǎng)卡，可提高工作效率，并使系統(tǒng)易于升級(jí)。中繼器的功能z 中繼器具有信號(hào)整形放大、再生作用，主要用于擴(kuò)展局域中繼器具有信號(hào)整形放大、再生作用，主要用于擴(kuò)展局域網(wǎng)網(wǎng)段的長(zhǎng)度指非電訊部門設(shè)施或延長(zhǎng)通信距離作網(wǎng)網(wǎng)段的長(zhǎng)度指非電訊部門設(shè)施或延長(zhǎng)通信距離作為郵電通信設(shè)施組成部分）。為郵電通信設(shè)施組成部分）。z 中繼器還可以用于改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的布線系統(tǒng)，增加物理輸媒體中繼器還可以用于改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的布線系統(tǒng)，增加物理輸媒體的利用率。的利用率。z 中繼器的功能完全可以由硬件實(shí)現(xiàn)，因而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、中繼器的功能完全可以由硬件實(shí)現(xiàn)，因而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。但也有其缺點(diǎn)，即中繼器會(huì)再生電子干價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。

11、但也有其缺點(diǎn)，即中繼器會(huì)再生電子干擾和錯(cuò)誤信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)中連接的中繼器數(shù)目會(huì)由于信號(hào)傳輸擾和錯(cuò)誤信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)中連接的中繼器數(shù)目會(huì)由于信號(hào)傳輸時(shí)延和信號(hào)傳輸衰減的影響而受到限制。時(shí)延和信號(hào)傳輸衰減的影響而受到限制。網(wǎng)橋的功能z連接網(wǎng)段增大網(wǎng)絡(luò)范圍的功能；網(wǎng)橋在延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)跨度上的功能類似于中繼器，然而它能提供“智能化連接服務(wù)，即根據(jù)幀的目的地址MAC地址處于哪一網(wǎng)段來進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或?yàn)V除。z網(wǎng)橋?qū)φ军c(diǎn)所處網(wǎng)絡(luò)的了解是靠“自學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)的。二是包含尋址和路徑選擇的功能。有些網(wǎng)橋產(chǎn)品還具有一定的網(wǎng)絡(luò)管理功能。網(wǎng)橋相對(duì)與中繼器的優(yōu)點(diǎn)：z（1使用網(wǎng)橋進(jìn)行互連克服了物理上的限制，使構(gòu)成LAN上的站點(diǎn)總數(shù)和LAN網(wǎng)段數(shù)很容易擴(kuò)

12、充。z（2具有存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能，可使其適應(yīng)于連接兩個(gè)使用不同MAC協(xié)議的LAN段，因而可以構(gòu)成一個(gè)不同類型的LAN互連在一起而形成的混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。z（3網(wǎng)橋的中繼功能僅僅依賴于MAC幀中的目的地址，因此對(duì)高層協(xié)議完全透明。z（4網(wǎng)橋?qū)⒁粋€(gè)較大的LAN分成若干段，有利于改善網(wǎng)絡(luò)的可靠性、可用性和安全性。網(wǎng)橋相對(duì)與中繼器的局限性：z（1時(shí)延較大，網(wǎng)橋在進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)前接收幀并存儲(chǔ)在緩沖器中，其傳輸時(shí)延比中繼器大。z（2網(wǎng)橋不提供流控功能，因此在流量較大時(shí)有可能使其過載，從而造成幀的丟失。網(wǎng)橋的分類z透明網(wǎng)橋z源路由網(wǎng)橋z源路由透明網(wǎng)橋z封裝網(wǎng)橋z翻譯網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋z所謂“透明是指它對(duì)所連接的任何網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)都完

13、全透明，用戶即感覺不到它的存在，也無法對(duì)網(wǎng)橋?qū)ぶ?，所有的路由判斷全部由網(wǎng)橋自己確定；z透明網(wǎng)橋不僅用于同種MAC協(xié)議的LAN之間的互連，而且可以用于任何MAC標(biāo)準(zhǔn)的不同類的LAN互連。z當(dāng)網(wǎng)橋連接在網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，它能自動(dòng)初始化并對(duì)自身進(jìn)行配置，不需要人工作任何配置。源路由網(wǎng)橋SRBz源路由網(wǎng)橋與透明網(wǎng)橋的一個(gè)基本區(qū)別是，源路由網(wǎng)橋要求信息源不是網(wǎng)橋本身提供傳遞幀到目的站點(diǎn)所需的完整的路由信息。z使用源路由網(wǎng)橋時(shí)，網(wǎng)橋不需要保存轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)基，它對(duì)幀實(shí)施轉(zhuǎn)發(fā)和濾除的根據(jù)是幀信封內(nèi)包含的路由信息。z信源站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)要寫入所到達(dá)站點(diǎn)的完整的路由。當(dāng)信源站點(diǎn)不知道該路由時(shí)，必須先通過“路由探詢過程來獲得。

14、源路由透明網(wǎng)橋SRTBz組合實(shí)現(xiàn)了透明網(wǎng)橋和源路由網(wǎng)橋的標(biāo)準(zhǔn)。組合實(shí)現(xiàn)了透明網(wǎng)橋和源路由網(wǎng)橋的標(biāo)準(zhǔn)。z使用尋徑信息指示位使用尋徑信息指示位RII來區(qū)分收到的幀是采用來區(qū)分收到的幀是采用源路由網(wǎng)橋的幀還是采用透明網(wǎng)橋的幀。如果源路由網(wǎng)橋的幀還是采用透明網(wǎng)橋的幀。如果RII位為位為1，該幀有尋徑信息字段，該幀有尋徑信息字段RIF，則該網(wǎng)橋，則該網(wǎng)橋使用源路由網(wǎng)橋使用源路由網(wǎng)橋SRB算法，如算法，如RII位為位為0，即沒有，即沒有RIF，則該網(wǎng)橋使用透明網(wǎng)橋連接。，則該網(wǎng)橋使用透明網(wǎng)橋連接。z允許兩種不兼容的環(huán)境并存，同時(shí)也允許源路由允許兩種不兼容的環(huán)境并存，同時(shí)也允許源路由網(wǎng)橋網(wǎng)橋SRB網(wǎng)橋和透明網(wǎng)橋上的端結(jié)點(diǎn)之間通信。網(wǎng)橋和透明網(wǎng)橋上的端結(jié)點(diǎn)之間通信。封裝網(wǎng)橋z封裝網(wǎng)橋通常用于連接FDDI主干網(wǎng)或廣域網(wǎng)。z封裝網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋不同，封裝網(wǎng)橋是將接收到的幀置于FDDI主干網(wǎng)使用的信封內(nèi)，并將封裝的幀轉(zhuǎn)發(fā)到FDDI主干網(wǎng)，