網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備課件

第5章網(wǎng)絡(luò)互連與INTERNET本章學(xué)習(xí)目標(biāo)5.1組網(wǎng)設(shè)備5.2INTERNET的連接方式5.3ADSL的安裝與使用（略）第5章網(wǎng)絡(luò)互連與INTERNET本章學(xué)習(xí)目標(biāo)5.1組網(wǎng)設(shè)備5.1.1中繼器5.1.2集線器5.1.3網(wǎng)橋5.1.4交換機(jī)5.1.5路由器5.1.6第三層交換機(jī)5.1.7網(wǎng)關(guān)5.1組網(wǎng)設(shè)備5.1.1中繼器5.1.1中繼器(Repeater)中繼器又叫轉(zhuǎn)發(fā)器，是兩個局域網(wǎng)網(wǎng)段在物理層上的連接，用于連接具有相同物理層協(xié)議的局域網(wǎng)，是局域網(wǎng)互聯(lián)的最簡單的設(shè)備，如圖6-1所示。它的功能僅僅是產(chǎn)生一個信號，從而維持通過中繼器的信號電平，以擴(kuò)展局域網(wǎng)的距離限制。它不能用于連接兩種不同介質(zhì)訪問類型的網(wǎng)絡(luò)，比如令牌環(huán)網(wǎng)和以太網(wǎng)。5.1.1中繼器(Repeater)中繼器又叫轉(zhuǎn)發(fā)5.1.1中繼器5.1.1中繼器5.1.2集線器(HUB)1．集線器及工作原理2．集線器分類3．局域網(wǎng)集線器的選擇5.1.2集線器(HUB)1．集線器及工作原理1．集線器及工作原理依據(jù)IEEE802.3協(xié)議，集線器功能是隨機(jī)選出某一端口的設(shè)備，并讓它獨(dú)占全部帶寬，與集線器的上聯(lián)設(shè)備（交換機(jī)、路由器或服務(wù)器等）進(jìn)行通信。集線器又叫多端口的中繼器。

1．集線器及工作原理依據(jù)IEEE802.3協(xié)議，集線器2．集線器分類

結(jié)合技術(shù)和應(yīng)用兩個方面，可對Hub進(jìn)行如下的分類。（1）按配置形式分。（2）按連接速率分。（3）按管理方式分。（4）按端口數(shù)目分。但Hub也可以集中其中的多個特點(diǎn)，如“8口10/100Mbps自適應(yīng)智能型Hub”、“24口100Mbps可堆疊式Hub”等。

2．集線器分類結(jié)合技術(shù)和應(yīng)用兩個方面，可對Hub進(jìn)行如3．局域網(wǎng)集線器的選擇選擇方法（1）以速度為標(biāo)準(zhǔn)。上聯(lián)設(shè)備的帶寬、提供的連接端口數(shù)、應(yīng)用需求。（2）以能否滿足拓展為標(biāo)準(zhǔn)。堆疊、級聯(lián)。（3）以是否提供網(wǎng)管功能為標(biāo)準(zhǔn)。（4）以外型尺寸為參考。（5）適當(dāng)考慮品牌和價格。3．局域網(wǎng)集線器的選擇選擇方法5.1.3網(wǎng)橋?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段，以減少每段網(wǎng)絡(luò)上的用戶量和信息量。將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段的設(shè)備就是網(wǎng)橋。

5.1.3網(wǎng)橋?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段，以減少每段網(wǎng)絡(luò)上的5.1.3網(wǎng)橋網(wǎng)橋的特性：

工作在數(shù)據(jù)鏈路層是一種存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備支持任何網(wǎng)絡(luò)層和高層協(xié)議根據(jù)MAC地址過濾數(shù)據(jù)用網(wǎng)橋互連起來的網(wǎng)絡(luò)是一個單個的邏輯網(wǎng)絡(luò)。不能隔離廣播信息5.1.3網(wǎng)橋網(wǎng)橋的特性：5.1.4交換機(jī)(Switch)1．交換機(jī)及工作原理2．交換機(jī)分類3．常見交換機(jī)之間的連接4．交換機(jī)與集線器的區(qū)別5．交換機(jī)與網(wǎng)橋的區(qū)別5.1.4交換機(jī)(Switch)1．交換機(jī)及工作原理1．交換機(jī)及工作原理交換機(jī)的目標(biāo)是分割網(wǎng)上的通信量，使前往給定網(wǎng)段的某主機(jī)的數(shù)據(jù)包不至于傳播到另一個網(wǎng)段上。這是由交換機(jī)的“學(xué)習(xí)”功能完成的。

1．交換機(jī)及工作原理交換機(jī)的目標(biāo)是分割網(wǎng)上的通信量，2．交換機(jī)分類最常用的交換機(jī)類型是：存儲轉(zhuǎn)發(fā)型交換機(jī)、縱橫式交換機(jī)以及無碎片直通式交換機(jī)。2．交換機(jī)分類最常用的交換機(jī)類型是：存儲轉(zhuǎn)發(fā)型交換機(jī)、3．常見交換機(jī)之間的連接實現(xiàn)交換機(jī)之間的互聯(lián)常見有三種方式：級聯(lián)、堆疊和冗余。（1）級聯(lián)。交換機(jī)可以通過上聯(lián)端口實現(xiàn)與上級骨干交換機(jī)的連接。（2）堆疊。提供堆疊接口的交換機(jī)可以通過專用的堆疊線連接起來。（3）冗余。支持生成樹算法的交換機(jī)則可在交換機(jī)之間實現(xiàn)冗余連接又避免出現(xiàn)環(huán)路。

3．常見交換機(jī)之間的連接實現(xiàn)交換機(jī)之間的互聯(lián)常見有三種方4．交換機(jī)與集線器的區(qū)別1>、用集線器組成的網(wǎng)絡(luò)稱為共享式網(wǎng)絡(luò)，用交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)稱為交換式網(wǎng)絡(luò)。

共享式網(wǎng)絡(luò)存在的主要問題是所有用戶共享帶寬，每個用戶的可用帶寬隨用戶數(shù)量的增加而減少。在交換式網(wǎng)絡(luò)中，交換機(jī)能夠提供給每個用戶專用的信息通道，理想情況下，每個用戶都獨(dú)享帶寬。4．交換機(jī)與集線器的區(qū)別1>、用集線器組成的網(wǎng)絡(luò)稱為共4．交換機(jī)與集線器的區(qū)別2>、集線器只能在半雙工方式下工作，而交換機(jī)同時支持半雙工和全雙工操作。因為集線器是共享傳輸介質(zhì)的，這樣在上行通道上集線器一次只能傳輸一個任務(wù)，要么是接收數(shù)據(jù)，要么是發(fā)送數(shù)據(jù)。而交換機(jī)則不一樣，它是采用全雙工方式來傳輸數(shù)據(jù)的，因此在同一時刻可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，這不但令數(shù)據(jù)的傳輸速度大大加快，而且在整個系統(tǒng)的吞吐量方面交換機(jī)比集線器至少要快一倍以上。4．交換機(jī)與集線器的區(qū)別2>、集線器只能在半雙工方式下5．交換機(jī)與網(wǎng)橋的區(qū)別交換機(jī)與網(wǎng)橋相比，有許多網(wǎng)橋不具備的優(yōu)點(diǎn)。（1）延遲相對較小。（2）功能相對較強(qiáng)大。（3）端口多。

5．交換機(jī)與網(wǎng)橋的區(qū)別交換機(jī)與網(wǎng)橋相比，有許多網(wǎng)橋不具5.1.5路由器(Router)1．路由器及工作原理2．路由器的主要功能3．路由器的特點(diǎn)4．路由器的分類5．路由器與交換機(jī)的區(qū)別5.1.5路由器(Router)1．路由器及工作原理1．路由器及工作原理路由器是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。如圖6-3所示為路由器的工作示意圖。1．路由器及工作原理路由器是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)1．路由器及工作原理1．路由器及工作原理1．路由器及工作原理工作原理如下：（1）路由器接收來自它連接的某個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。（2）路由器將數(shù)據(jù)向上傳遞到協(xié)議棧的網(wǎng)際層，舍棄網(wǎng)絡(luò)層的信息，并且重新組合IP數(shù)據(jù)報。（3）路由器檢查IP報頭中的目的地址。如果目的地址位于發(fā)出數(shù)據(jù)的那個網(wǎng)絡(luò)，那么路由器就放下被認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到目的地的數(shù)據(jù)。（4）如果數(shù)據(jù)要送往另一個網(wǎng)絡(luò)，那么路由器就查詢路由表，以確定數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)發(fā)到的目的地。（5）路由器確定哪個適配器負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)后，就通過相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層軟件傳遞數(shù)據(jù)。

1．路由器及工作原理工作原理如下：2．路由器的主要功能功能主要包括下面幾個方面：（1）在網(wǎng)絡(luò)間接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包中的源地址和目的地址，對照自己的路由表，把數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點(diǎn)。（2）為網(wǎng)際間通信選擇最合理的路由。（3）拆分和包裝數(shù)據(jù)包。（4）不同協(xié)議網(wǎng)絡(luò)之間的連接，目前有些中、高檔的路由器往往具有多通信協(xié)議支持的功能。（5）目前大部分路由器都具備一定的防火墻的功能，能夠屏蔽內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的IP地址，自由設(shè)定IP地址、通信端口過濾，使網(wǎng)絡(luò)更加安全。2．路由器的主要功能功能主要包括下面幾個方面：3．路由器的特點(diǎn)（1）路由器的優(yōu)點(diǎn)。l適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。l為數(shù)據(jù)提供最佳的傳輸路徑。l能更好地處理多媒體。l

安全性高。l隔離不需要的通信量。l節(jié)省局域網(wǎng)的頻寬。l

減少主機(jī)負(fù)擔(dān)。（2）路由器的缺點(diǎn)。l不支持NetBEUI等非路由協(xié)議。l

安裝和設(shè)置復(fù)雜。l

價格較高。3．路由器的特點(diǎn)（1）路由器的優(yōu)點(diǎn)。（2）路由器的缺點(diǎn)。4．路由器的分類（1）按處理能力來劃分。可將路由器分為高端路由器和中低端路由器。通常將背板交換能力大于40Gbps以上的路由器稱為高端路由器，背板交換能力在40Gbps以下的路由器稱為中低端路由器。4．路由器的分類（1）按處理能力來劃分?？蓪⒙酚善鞣譃楦叨寺?．路由器的分類（2）按結(jié)構(gòu)分?？蓪⒙酚善鞣譃槟K化結(jié)構(gòu)與非模塊化結(jié)構(gòu)。通常中高端路由器為模塊化結(jié)構(gòu)，低端路由器為非模塊化結(jié)構(gòu)。4．路由器的分類（2）按結(jié)構(gòu)分?？蓪⒙酚善鞣譃槟K化結(jié)構(gòu)與非4．路由器的分類（3）按所處網(wǎng)絡(luò)位置分。可分為核心路由器與接入路由器。核心路由器位于網(wǎng)絡(luò)中心，通常使用的是高端路由器，要求快速的包交換能力與高速的網(wǎng)絡(luò)接口，通常是模塊化結(jié)構(gòu)。接入路由器位于網(wǎng)絡(luò)邊緣，通常使用的是中低端路由器，要求相對低速的端口以及較強(qiáng)的接入控制能力。4．路由器的分類（3）按所處網(wǎng)絡(luò)位置分?？煞譃楹诵穆酚善髋c接4．路由器的分類（4）按功能分。可分為通用路由器與專用路由器。一般所說的路由器為通用路由器。專用路由器通常為實現(xiàn)某種特定功能對路由器接口、硬件等作專門優(yōu)化。4．路由器的分類（4）按功能分。可分為通用路由器與專用路由器4．路由器的分類（5）按性能分。可分為線速路由器以及非線速路由器。線速路由器是高端路由器，能以媒體速率轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；中低端路由器是非線速路由器。目前一些新的寬帶接入路由器也有線速轉(zhuǎn)發(fā)能力。線速轉(zhuǎn)發(fā)是路由器性能的一個重要指標(biāo)。簡單的說就是進(jìn)來多大的流量，就出去多大的流量，不會因為設(shè)備處理能力的問題而造成吞吐量下降。4．路由器的分類（5）按性能分?？煞譃榫€速路由器以及非線速路5．路由器與交換機(jī)的區(qū)別（1）交換機(jī)工作在OSI七層模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層；路由器工作在OSI七層模型的第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。（2）交換機(jī)利用物理地址來確定是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；路由器利用位于第三層的尋址方法來確定是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，使用IP地址而不是物理地址。（3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，而無法分割廣播域；而路由器可以分割廣播域。（4）交換機(jī)主要是用來連接網(wǎng)絡(luò)中的各個網(wǎng)段；路由器則可以通過端到端的路由選擇來連接不同的網(wǎng)絡(luò)，并可實現(xiàn)與Internet的連接。

5．路由器與交換機(jī)的區(qū)別（1）交換機(jī)工作在OSI七層模型的第5.1.6第三層交換機(jī)1．第三層交換機(jī)基本概念2．三層交換機(jī)的功能3．三層交換機(jī)采用的主要技術(shù)5.1.6第三層交換機(jī)1．第三層交換機(jī)基本概念1．第三層交換機(jī)基本概念為了能像路由器一樣隔離廣播域，提高網(wǎng)絡(luò)的性能，又要具備交換機(jī)的速度，人們迫切希望一種新設(shè)備的出現(xiàn)，即三層交換機(jī)。三層交換機(jī)本質(zhì)上是非常高速的路由器。1．第三層交換機(jī)基本概念為了能像路由器一樣隔離廣播域，2．三層交換機(jī)的功能（1）分組轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑確定后，第三層交換機(jī)會將分組轉(zhuǎn)發(fā)給它們的目的地址。（2）路由處理。主要包括在第三層交換機(jī)內(nèi)部通過路由協(xié)議創(chuàng)建和維護(hù)路由表。（3）安全服務(wù)。三層交換機(jī)現(xiàn)在也提供一些安全服務(wù)，如防火墻分組過濾等。（4）特殊服務(wù)。提供的特殊服務(wù)主要包括流量優(yōu)化以及封裝和拆分幀及分組等。

2．三層交換機(jī)的功能（1）分組轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑3．三層交換機(jī)采用的主要技術(shù)三層交換機(jī)一般采用兩種概念性的技術(shù)：（1）專用方法。第三層交換機(jī)處理第一個分組，然后在一個分組序列中預(yù)測其余分組的目的地址。當(dāng)分組序列的目的地址確定后，后來的分組享有與第一個分組相同的權(quán)限，繞開了第三層的處理，整體上加快了處理過程。這些后來的分組視具體情況被第二層或第三層轉(zhuǎn)發(fā)。3．三層交換機(jī)采用的主要技術(shù)三層交換機(jī)一般采用兩種概念性的技3．三層交換機(jī)采用的主要技術(shù)（2）逐分組交換。每個分組根據(jù)其網(wǎng)絡(luò)地址被轉(zhuǎn)發(fā)到最終的目的地址。路由信息協(xié)議被這些設(shè)備用來了解網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及進(jìn)行路由變更。逐分組式交換機(jī)是有路由能力的高速分組交換，其功能是由硬件實現(xiàn)的，使用特定用途集成電路而不是路由軟件。3．三層交換機(jī)采用的主要技術(shù)（2）逐分組交換。每個分組根據(jù)其5.1.7網(wǎng)關(guān)(Gateway)網(wǎng)關(guān)是指在信息流過使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時翻譯數(shù)據(jù)的設(shè)備，也稱為協(xié)議轉(zhuǎn)換器，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，通常工作在OSI七層模型的第三層和更高層。網(wǎng)關(guān)的互聯(lián)模型如圖6-4所示。5.1.7網(wǎng)關(guān)(Gateway)網(wǎng)關(guān)是指在信息流過5.1.7網(wǎng)關(guān)5.1.7網(wǎng)關(guān)5.2INTERNET的連接方式6.2.1電話撥號仿真終端方式6.2.2SLIP/PPP方式6.2.3專線連接5.2INTERNET的連接方式5.2.1電話撥號仿真終端方式電話撥號仿真終端方式是用戶進(jìn)入Internet最簡單的方式，通過電話撥號進(jìn)入一個提供Internet服務(wù)的聯(lián)機(jī)（On-Line）服務(wù)系統(tǒng)，通過聯(lián)機(jī)服務(wù)系統(tǒng)使用Internet服務(wù)的方法。它提供電子郵件（E-mail）、新聞組（NEWSGROUP）及一些基本的文件傳輸。

5.2.1電話撥號仿真終端方式電話撥號仿真終端方5.2.2SLIP/PPP方式當(dāng)以S