網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹課件

常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹主要內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器（Modem）

網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）中繼器與集線器網(wǎng)橋和交換機(jī)無(wú)線接入點(diǎn)（AccessPoint

）Router）第三層交換機(jī)2022/11/251常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹主要內(nèi)容：2022/11/221交換機(jī)交換機(jī)防火墻防火墻交換機(jī)主機(jī)主機(jī)路由器交換機(jī)因特網(wǎng)集線器內(nèi)部網(wǎng)外部訪問(wèn)子網(wǎng)因特網(wǎng)2022/11/252交換機(jī)交換機(jī)防火墻防火墻交換機(jī)主機(jī)主機(jī)路由器交換機(jī)因特網(wǎng)集線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在OSI體系中的位置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能層次OSI層次地址類(lèi)型設(shè)備傳輸層及以上應(yīng)用程序進(jìn)程地址（端口）網(wǎng)關(guān)（協(xié)議轉(zhuǎn)換器）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)地址（IP地址）路由器（三層交換機(jī)）數(shù)據(jù)鏈路層物理地址（MAC地址）網(wǎng)橋、交換機(jī)（網(wǎng)卡）物理層無(wú)中繼器、集線器、（網(wǎng)卡）2022/11/253網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在OSI體系中的位置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能層次OSI層次地址1調(diào)制解調(diào)器Modem集成了調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備工作在體系結(jié)構(gòu)的物理層一般是指用于電話網(wǎng)絡(luò)的模擬調(diào)制解調(diào)器目前的調(diào)制解調(diào)器在自適應(yīng)、數(shù)據(jù)壓縮和網(wǎng)絡(luò)編碼調(diào)制技術(shù)等方面已非常成熟，每個(gè)話路的數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)56kb/s，已基本接近電話線路的最大理論速率。2022/11/2541調(diào)制解調(diào)器Modem集成了調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備2022/高速調(diào)制解調(diào)器V.90建議：ITU-T頒布的56kb/s調(diào)制解調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)提高速度的關(guān)鍵服務(wù)提供商（ISP、聯(lián)機(jī)服務(wù)商或公司局域網(wǎng)）與電話交換網(wǎng)絡(luò)之間采用數(shù)字線路連接上行33.6kb/s，下行56kb/s2022/11/255高速調(diào)制解調(diào)器V.90建議：ITU-T頒布的56kb/s調(diào)制2網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）是連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備每臺(tái)主機(jī)都應(yīng)配置一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)卡每個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口不能獨(dú)立工作，必須依賴于宿主主機(jī)連接不同的局域網(wǎng)需要使用不同的網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡令牌環(huán)網(wǎng)卡FDDI網(wǎng)卡ATM網(wǎng)卡2022/11/2562網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）是連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的基本網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址（MAC地址），固化在網(wǎng)卡硬件中（有些網(wǎng)卡可由用戶修改）配置參數(shù)（跳線設(shè)置/軟件設(shè)置/PnP）

?中斷請(qǐng)求號(hào)IRQ（一般為3）

?I/O基地址I/OBase（一般為300H）

?存儲(chǔ)器基地址MemoryBase(一般為0C000H)

?全雙工/半雙工

?傳輸速率（僅10/100Mb/s雙速網(wǎng)卡可選）網(wǎng)卡的配置參數(shù)2022/11/257網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址（MAC地址），網(wǎng)卡的配置參數(shù)2網(wǎng)卡的選用考慮的因素包括：

LAN的類(lèi)型：Ethernet、TokenRing、ATM、FDDILAN的速度：10M/100M/1000M、4M/16M、25M/155M

網(wǎng)絡(luò)接口類(lèi)型：AUI/BNC、RJ-45、SC/ST/MT-RJ

主機(jī)總線類(lèi)型：ISA、EISA、PCI、USB、PCMCIA

應(yīng)用場(chǎng)合：服務(wù)器、工作站、筆記本其他附加功能：PnP、防病毒、遠(yuǎn)程喚醒、鏈路聚合等2022/11/258網(wǎng)卡的選用考慮的因素包括：2022/11/228以太網(wǎng)卡的類(lèi)型分類(lèi)速度接口類(lèi)型介質(zhì)傳輸速度10Mb/sBNC、AUI、RJ-45同軸電纜、雙絞線100Mb/sRJ-45雙絞線1Gb/sRJ-45、ST、SC、MT-RJ雙絞線、多模/單模光纖10Gb/sST、SC、MT-RJ、LC多模/單模光纖總線接口ISA、PCI、PCI-E、miniPCI、miniPCI-E、PCMCIA、USB、并行接口技術(shù)體系LAN、WLAN、Bluetooth、紅外協(xié)議體系Ethernet、TokenRing、FDDI、ATM2022/11/259以太網(wǎng)卡的類(lèi)型分類(lèi)速度接口類(lèi)型介質(zhì)傳輸速度10Mb/sBNC3集線器（HUB）多端口的中繼器，工作在物理層功能：在網(wǎng)段之間復(fù)制比特流，信號(hào)整形和放大可認(rèn)為它是將總線折疊到鐵盒子中的集中連接設(shè)備特點(diǎn)：具有與中繼器同樣的特點(diǎn)可改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)湫问剑嚎偩€連接→星形連接邏輯上仍是一個(gè)總線型共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)：8，12，16，242022/11/25103集線器（HUB）多端口的中繼器，工作在物理層2022/1集線器的類(lèi)型：按速度劃分傳統(tǒng)集線器傳輸速度為10Mb/s（10Base-T網(wǎng)絡(luò)）快速以太網(wǎng)集線器傳輸速度為100Mb/s（100Base-T網(wǎng)絡(luò)）10/100M自適應(yīng)集線器傳輸速度自適應(yīng)內(nèi)部有兩個(gè)網(wǎng)段：10M和100M，集線器根據(jù)連接速度將主機(jī)連接到不同網(wǎng)段上。網(wǎng)段之間用交換方式連接。保護(hù)投資，便于升級(jí)2022/11/2511集線器的類(lèi)型：按速度劃分傳統(tǒng)集線器2022/11/2211用集線器構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)所有主機(jī)共享帶寬無(wú)法限制沖突和廣播適用于小型網(wǎng)絡(luò)2022/11/2512用集線器構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)所有主機(jī)共享帶寬2022/11/22例：用集線器搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)以1臺(tái)服務(wù)器，3臺(tái)PC機(jī)為例：一臺(tái)HUB4塊UTP接口的網(wǎng)卡4臺(tái)PC機(jī)8個(gè)RJ45接頭（水晶頭）若干米UTP雙絞線

NICHUBUTPPC機(jī)服務(wù)器2022/11/2513例：用集線器搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)以1臺(tái)服務(wù)器，3臺(tái)PC機(jī)為例：NI網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)橋?qū)偻活?lèi)設(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層但網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的端口數(shù)多，并且交換速度快。在這個(gè)意義上，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可看作是多端口的高速網(wǎng)橋。交換機(jī)比網(wǎng)橋優(yōu)越的地方：交換速度快，可實(shí)現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā)；能解決網(wǎng)絡(luò)主干上的通信擁擠問(wèn)題；端口密度高，一臺(tái)交換機(jī)可連接多個(gè)網(wǎng)段，降低了組網(wǎng)成本。工作原理與網(wǎng)橋類(lèi)似：學(xué)習(xí)源地址（構(gòu)造轉(zhuǎn)發(fā)表）過(guò)濾本網(wǎng)段幀（隔離沖突域）轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀（交換）廣播未知幀（尋找目的站點(diǎn)）2022/11/2514網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)橋?qū)偻活?lèi)設(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層20交換機(jī)的特點(diǎn)交換機(jī)通過(guò)內(nèi)部的交換矩陣把網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)網(wǎng)段——每個(gè)端口為一個(gè)沖突域；交換機(jī)能夠同時(shí)在多對(duì)端口間無(wú)沖突地交換幀。2022/11/2515交換機(jī)的特點(diǎn)交換機(jī)通過(guò)內(nèi)部的交換矩陣把網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)網(wǎng)段——例：交換網(wǎng)絡(luò)的帶寬若交換機(jī)每個(gè)端口帶寬為BW，則交換機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)總帶寬＝(BW×n)/2～BW×nn＝8，BW=10Mb/s時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總帶寬最高可達(dá)80Mb/s；若每個(gè)交換機(jī)端口只連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)，則每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可用帶寬為10Mb/s。比較：10Mb/s的8口集線器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)（連接了8臺(tái)計(jì)算機(jī)）網(wǎng)絡(luò)總帶寬仍為10Mb/s；網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的帶寬為1.25Mb/s。

2022/11/2516例：交換網(wǎng)絡(luò)的帶寬若交換機(jī)每個(gè)端口帶寬為BW，則交換機(jī)構(gòu)成的交換機(jī)的三種轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Storeandforward）整個(gè)幀完整接收后，對(duì)幀進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)，然后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，錯(cuò)誤不會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。缺點(diǎn)：延遲比較大。直通轉(zhuǎn)發(fā)（Cut-through）只要收到幀的前6個(gè)字節(jié)（目的MAC地址），就開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。優(yōu)點(diǎn)：交換延遲小。缺點(diǎn)：無(wú)法進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，幀錯(cuò)誤會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。無(wú)碎片直通轉(zhuǎn)發(fā)（Fragmentfreecut-through）接收到一幀的前64字節(jié)后，再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。小于64字節(jié)的幀不轉(zhuǎn)發(fā)。小于64字節(jié)的幀一般是沖突造成的幀碎片（錯(cuò)誤幀）優(yōu)點(diǎn)：交換速度較快，并且降低了錯(cuò)誤幀轉(zhuǎn)發(fā)的概率缺點(diǎn)：長(zhǎng)度大于64字節(jié)的錯(cuò)誤幀仍會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)大于直通轉(zhuǎn)發(fā)。2022/11/2517交換機(jī)的三種轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Storeandforwa使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的好處分割沖突（碰撞）域——減少了沖突允許建立多個(gè)連接——提高了網(wǎng)絡(luò)總體帶寬減少了每個(gè)網(wǎng)段中的站點(diǎn)數(shù)——提高了站點(diǎn)平均擁有帶寬允許全雙工連接——提高帶寬、消除沖突能夠連接不同速度的網(wǎng)段2022/11/2518使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的好處分割沖突（碰撞）域——減少了沖突2022網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合作為L(zhǎng)AN核心主干連接設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)中心、數(shù)據(jù)中心等；網(wǎng)絡(luò)通信流量很大的應(yīng)用場(chǎng)合，如圖像處理、視頻流等；對(duì)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度要求比較高的場(chǎng)合。2022/11/2519網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合作為L(zhǎng)AN核心主干連接設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)中心、以網(wǎng)橋/交換機(jī)為核心的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)每個(gè)網(wǎng)段獨(dú)享帶寬最佳可達(dá)到每臺(tái)主機(jī)獨(dú)享帶寬可以限制沖突，但不能限制廣播有可能產(chǎn)生廣播風(fēng)暴適用于小型部門(mén)級(jí)網(wǎng)絡(luò)到大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)大型網(wǎng)絡(luò)中需解決廣播問(wèn)題2022/11/2520以網(wǎng)橋/交換機(jī)為核心的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)每個(gè)網(wǎng)段獨(dú)享帶寬2022/1虛擬局域網(wǎng)（VLAN）VLAN是一種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和用戶的組織形式：通過(guò)交換機(jī)（或路由器）劃分；由網(wǎng)段和站點(diǎn)構(gòu)成的邏輯工作組。用交換機(jī)劃分的若干個(gè)VLAN在邏輯上完全獨(dú)立（可看成是分離的物理網(wǎng)絡(luò)），廣播幀不會(huì)跨越邏輯網(wǎng)絡(luò)邊界。VLAN能夠限制廣播域的范圍——抑制廣播幀的泛濫。VLAN可跨越交換機(jī)。同一VLAN中的成員不受物理位置的限制，可以像處于同一個(gè)局域網(wǎng)中那樣互相訪問(wèn)。2022/11/2521虛擬局域網(wǎng)（VLAN）VLAN是一種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和用戶的組織形式VLAN示意圖2022/11/2522VLAN示意圖2022/11/2222VLAN能夠隔離（限制）廣播域VLAN劃分前，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都在一個(gè)廣播域中2022/11/2523VLAN能夠隔離（限制）廣播域VLAN劃分前，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都在一VLAN劃分后，網(wǎng)絡(luò)被分割成幾個(gè)較小的廣播域2022/11/2524VLAN劃分后，網(wǎng)絡(luò)被分割成幾個(gè)較小的廣播域2022/11/VLAN的優(yōu)點(diǎn)提高管理效率站點(diǎn)的物理位置改變無(wú)需重新布線和配置用戶性質(zhì)改變后很容易通過(guò)軟件將其從一個(gè)VLAN劃分到另一個(gè)VLAN控制廣播數(shù)據(jù)增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性實(shí)現(xiàn)虛擬工作組用戶的工作地點(diǎn)不必在同一個(gè)物理地點(diǎn)可在企業(yè)內(nèi)建立靈活的、動(dòng)態(tài)化的組織結(jié)構(gòu)2022/11/2525VLAN的優(yōu)點(diǎn)提高管理效率2022/11/2225VLAN劃分的方法基于端口（靜態(tài)劃分）根據(jù)端口號(hào)劃分VLAN基于MAC地址（動(dòng)態(tài)劃分）根據(jù)用戶計(jì)算機(jī)的MAC地址劃分VLAN基于網(wǎng)絡(luò)地址或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類(lèi)型（動(dòng)態(tài)）根據(jù)用戶計(jì)算機(jī)的IP地址劃分VLAN2022/11/2526VLAN劃分的方法基于端口（靜態(tài)劃分）2022/11/222主干(Trunk)主干用于實(shí)現(xiàn)跨交換機(jī)的VLAN，它是指交換機(jī)之間用于傳輸多個(gè)VLAN信息的鏈路主干上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包加上特殊標(biāo)簽（通常是802.1q和Cisco的ISL等）——稱為貼標(biāo)簽（Tagging）2022/11/2527主干(Trunk)主干用于實(shí)現(xiàn)跨交換機(jī)的VLAN，它是指交換VLAN間通信不同VLAN間的計(jì)算機(jī)即使連在同一臺(tái)交換機(jī)上也不能互相通信VLAN間通信只能通過(guò)第三層設(shè)備實(shí)現(xiàn)路由器三層交換機(jī)2022/11/2528VLAN間通信不同VLAN間的計(jì)算機(jī)即使連在同一臺(tái)交換機(jī)上也8.5無(wú)線接入點(diǎn)（AP）AP是位于無(wú)線局域網(wǎng)拓?fù)渲行奈恢玫臒o(wú)線基站設(shè)備。AP的功能是實(shí)現(xiàn)無(wú)線客戶端之間以及無(wú)線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)之間的互聯(lián)AP有兩類(lèi)通信端口：符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的有線以太網(wǎng)端口符合IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN端口802.11b：無(wú)線傳輸速率最高為11Mb/s802.11g：無(wú)線傳輸速率最高為54Mb/s802.11n：無(wú)線傳輸速率最高約為300Mb/s2022/11/25298.5無(wú)線接入點(diǎn)（AP）AP是位于無(wú)線局域網(wǎng)拓?fù)渲行奈恢?.6路由器（Router）工作在OSI第三層（網(wǎng)絡(luò)層）。功能：在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組；為網(wǎng)絡(luò)分組尋找最佳傳輸路徑；實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)隔離，限制廣播風(fēng)暴。目的地址無(wú)法識(shí)別時(shí)，路由器將其丟棄，而不是廣播。提供邏輯地址，以識(shí)別互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)；提供廣域網(wǎng)服務(wù)。應(yīng)用：把LAN連入廣域網(wǎng)或作為廣域網(wǎng)的核心連接設(shè)備。用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的特點(diǎn)：用路由器連接起來(lái)的若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它們?nèi)允歉髯元?dú)立的。要想從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)用路由器連接起來(lái)的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)，必須指定該站點(diǎn)的邏輯地址（IP地址），通過(guò)廣播是無(wú)法與之進(jìn)行通信的。2022/11/25308.6路由器（Router）工作在OSI第三層（網(wǎng)絡(luò)層）。用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

HUB路由器沖突域2沖突域1路由器可以隔離沖突域和廣播域

HUB

HUB沖突域3廣播域2廣播域12022/11/2531用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)HUB路由器沖突域2沖突域1路由表路由器如何確定最佳路由？——路由表（RoutingTable）路由表是保存到達(dá)其他網(wǎng)絡(luò)的路由信息的數(shù)據(jù)庫(kù)包含目的網(wǎng)絡(luò)地址（號(hào)）、傳輸路徑、傳輸開(kāi)銷(xiāo)等根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表并確定分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的過(guò)程稱為路由選擇（Routing）。路由表的信息隨網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓兓ⅰ⒏侣酚杀淼乃惴ǚQ為路由算法（RoutingAlgorithm）：網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)路由器都會(huì)根據(jù)路由算法定時(shí)地或在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)更新其路由表；靜態(tài)路由：由網(wǎng)絡(luò)管理員預(yù)先手工設(shè)置路由信息；動(dòng)態(tài)路由：由路由器在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地建立與更新。自動(dòng)學(xué)習(xí)、記憶網(wǎng)絡(luò)的變化并根據(jù)路由算法重新計(jì)算路由的協(xié)議稱為路由選擇協(xié)議（RoutingProtocol）。2022/11/2532路由表路由器如何確定最佳路由？——路由表（RoutingT路由表的例子2.0AB2022/11/2533路由表的例子2.0AB2022/11/2233路由表的基本內(nèi)容172.16.2.0172.16.1.0172.16.4.0AB路由器A的路由表.3.1.2.3目的網(wǎng)絡(luò)地址路徑（下一結(jié)點(diǎn)）路徑成本/開(kāi)銷(xiāo)172.16.1.0直接交付0172.16.2.0直接交付0172.16.4.0172.16.2.21路徑：用下一路由器對(duì)應(yīng)端口的IP地址來(lái)表示。路徑成本/開(kāi)銷(xiāo)：用線路速度、距離或跨越的路由器的個(gè)數(shù)（步跳數(shù)）、成本、線路可靠性等表示。（大多數(shù)情況下用步跳數(shù)來(lái)表示）2022/11/2534路由表的基本內(nèi)容172.16.2.0172.16.1.017路由表的基本內(nèi)容（續(xù)）注意：路由器是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包的，所以路由表中存放的是目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，而不是目的主機(jī)號(hào)。類(lèi)比：郵政局在城市間轉(zhuǎn)發(fā)信件依據(jù)的是城市名而不是收信人姓名。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是路由表?。ňW(wǎng)絡(luò)的數(shù)目要比主機(jī)少的多），節(jié)省路由器的存儲(chǔ)空間，路由表的路由更新速度快。2022/11/2535路由表的基本內(nèi)容（續(xù)）注意：路由器是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)路由器的路由選擇過(guò)程也采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方法：接收并緩存IP數(shù)據(jù)分組；提取分組中的目的主機(jī)的IP地址；計(jì)算目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址；用目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表決定轉(zhuǎn)發(fā)路徑：如果目的網(wǎng)絡(luò)地址就是與輸入接口連接的網(wǎng)絡(luò)，則丟棄；如果目的網(wǎng)絡(luò)地址就是與輸出接口連接的網(wǎng)絡(luò)，則直接遞交；如果找到匹配項(xiàng)，則通過(guò)對(duì)應(yīng)接口轉(zhuǎn)發(fā)出去；如果有默認(rèn)路徑，則通過(guò)與默認(rèn)路徑對(duì)應(yīng)的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去；未查到，丟棄該分組。比較：交換機(jī)也用查表的方法決定轉(zhuǎn)發(fā)路徑，但該表是“端口-MAC地址”表，存放的是端口與目的MAC地址之間的關(guān)系，要用幀中的MAC地址查表；而路由器中的路由表是“端口-網(wǎng)絡(luò)地址”表，存放的是端口與目的網(wǎng)絡(luò)地址之間的關(guān)系，故要從分組中提取IP地址，并解析出其中的網(wǎng)絡(luò)地址部分來(lái)查表。2022/11/2536路由器的路由選擇過(guò)程也采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方法：2022/11/2路由器的結(jié)構(gòu)路由處理器CPU、RAM、IOS路由表協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)接口（LAN、WAN、CONSOLE）輸入接口，輸出接口交換結(jié)構(gòu)（SwitchingFabric）

2022/11/2537路由器的結(jié)構(gòu)路由處理器2022/11/2237路由器的網(wǎng)絡(luò)接口

LAN接口：一個(gè)或多個(gè)EthernetWAN接口：一個(gè)或多個(gè)Sync/AsyncSerial撥號(hào)類(lèi)接口：BRI，PRI等控制臺(tái)CONSOLE2022/11/2538路由器的網(wǎng)絡(luò)接口LAN接口：一個(gè)或多個(gè)Ethernet20內(nèi)部結(jié)構(gòu)2022/11/2539內(nèi)部結(jié)構(gòu)2022/11/2239三種交換結(jié)構(gòu)（存儲(chǔ)器）（總線）（交叉開(kāi)關(guān)）2022/11/2540三種交換結(jié)構(gòu)（存儲(chǔ)器）（總線）（交叉開(kāi)關(guān)）2022/11/2輸入端口數(shù)據(jù)鏈路層:如以太網(wǎng)等物理層:位的接收分散化的交換:

給定數(shù)據(jù)報(bào)目的地址,在路由表中查找輸出端口目標(biāo):以線速實(shí)現(xiàn)輸入端口處理排隊(duì):若數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)太快，來(lái)不及處理時(shí)2022/11/2541輸入端口數(shù)據(jù)鏈路層:物理層:分散化的交換:2022/11/輸出端口對(duì)來(lái)自于交換引擎的分組進(jìn)行緩沖(Buffering)根據(jù)調(diào)度規(guī)則從數(shù)據(jù)報(bào)隊(duì)列中選擇數(shù)據(jù)報(bào)，重新封裝后發(fā)送出去。2022/11/2542輸出端口對(duì)來(lái)自于交換引擎的分組進(jìn)行緩沖(Buffering輸出端口緩沖

當(dāng)來(lái)自于交換引擎的數(shù)據(jù)報(bào)太多以至于來(lái)不及發(fā)送時(shí)就需要進(jìn)行緩沖處理。否則輸出端口緩沖溢出會(huì)引起排隊(duì)延遲和分組丟失（如下圖右）!2022/11/2543輸出端口緩沖當(dāng)來(lái)自于交換引擎的數(shù)據(jù)報(bào)太多以至于來(lái)不及發(fā)送時(shí)路由器組網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)限制了沖突域；可以用于LAN或WAN的環(huán)境；可以連接不同介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)和不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)；可以為分組確定傳輸?shù)淖罴崖窂?；可以過(guò)濾廣播信息。缺點(diǎn)昂貴；必須用于可路由協(xié)議網(wǎng)絡(luò)；配置復(fù)雜；處理速度比橋接器慢。2022/11/2544路由器組網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)2022/11/2244無(wú)線路由器是將AP和路由器功能結(jié)合在一起的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。特別適合于家庭或小型辦公室環(huán)境的組網(wǎng)，使多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一條寬帶連接。常見(jiàn)無(wú)線路由器的基本配置為：支持IEEE802.11b/g無(wú)線接口；1個(gè)10/100MWAN接口，4個(gè)10/100MLAN接口；支持CSMA/CA、CSMA/CD、TCP/IP、DHCP、ICMP、NAT、PPPoE等協(xié)議；支持VPN、QoS、內(nèi)置防火墻；支持64/128/152位WEP、WPA、IEEE802.1X、TKIP、AES等加密與安全機(jī)制；支持遠(yuǎn)程和Web管理。2022/11/2545無(wú)線路由器是將AP和路由器功能結(jié)合在一起的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。2022使用無(wú)線路由器組建家庭網(wǎng)絡(luò)2022/11/2546使用無(wú)線路由器組建家庭網(wǎng)絡(luò)2022/11/22468.7第三層交換機(jī)可以看成是結(jié)合了路由器功能的交換機(jī)。但只具有基本路由功能第三層交換機(jī)利用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議中的包頭信息來(lái)增強(qiáng)第二層交換功能，在源IP地址和目的IP地址之間建立基于數(shù)據(jù)鏈路層的高速交換式虛擬連接。具有第三層交換功能的設(shè)備包括第三層交換機(jī)和某些帶有第三層交換功能的路由器。2022/11/25478.7第三層交換機(jī)可以看成是結(jié)合了路由器功能的交換機(jī)。2第三層交換的基本原理兩種主要類(lèi)型：網(wǎng)絡(luò)中心交換IBM公司的ARIS（AggregateRoute-basedIPSwitching）、Ipsilon公司的IPSwitching、Cisco公司的TagSwitching以及IETF的多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS，MultiprotocolLabelSwitching）強(qiáng)調(diào)交換機(jī)核心層的速度，完全用ASIC硬件以線速實(shí)現(xiàn)路由和交換端系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)交換3COM公司的FastIP和Cabletron公司的SecureFast所采用的方法是在第三層路由一次，然后在第二層用ASIC硬件實(shí)現(xiàn)端到端的交換2022/11/2548第三層交換的基本原理兩種主要類(lèi)型：2022/11/2248多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）基本思想是給數(shù)據(jù)包“貼”上標(biāo)簽，此標(biāo)簽在交換域的入口結(jié)點(diǎn)貼上，在中間交換結(jié)點(diǎn)讀出，最后在交換域的出口結(jié)點(diǎn)刪除，路徑上的所有交換機(jī)都根據(jù)標(biāo)簽確定數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。交換過(guò)程1）標(biāo)簽交換域中的相鄰路由器使用路由協(xié)議建立目的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性①，然后使用標(biāo)簽發(fā)布協(xié)議LDP在路由器間共享標(biāo)簽信息②，以發(fā)現(xiàn)和構(gòu)造與標(biāo)簽相對(duì)應(yīng)的虛路徑。各路由交換機(jī)再根據(jù)這些路徑構(gòu)造出分組轉(zhuǎn)發(fā)表。2）當(dāng)一個(gè)IP數(shù)據(jù)包進(jìn)入交換域時(shí)，入口邊緣路由器就給數(shù)據(jù)包貼上標(biāo)簽，然后根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表將數(shù)據(jù)包發(fā)給下一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)③。2022/11/2549多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）基本思想是給數(shù)據(jù)包“貼”上標(biāo)簽，此3）所有的中間交換節(jié)點(diǎn)都按照標(biāo)簽進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)④。由于標(biāo)簽只具有本地意義，所以每經(jīng)過(guò)一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)，標(biāo)簽就要更換一次。4）當(dāng)IP數(shù)據(jù)包離開(kāi)交換域時(shí)，出口邊緣路由器將標(biāo)簽刪除，其后按傳統(tǒng)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)⑤。2022/11/25503）所有的中間交換節(jié)點(diǎn)都按照標(biāo)簽進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)④。由于標(biāo)簽只具有本快速I(mǎi)P交換（FastIP）基本思想是源端主機(jī)在傳送數(shù)據(jù)前先發(fā)送一個(gè)快速I(mǎi)P連接請(qǐng)求，該請(qǐng)求被路由到目的主機(jī)，目的主機(jī)回送一個(gè)包含其MAC地址的NHRP應(yīng)答包給源端主機(jī)。如果源端主機(jī)和目的端主機(jī)存在二層交換通路，當(dāng)NHRP應(yīng)答包到達(dá)源端主機(jī)時(shí)將在經(jīng)過(guò)的每一個(gè)交換機(jī)中建立目的端主機(jī)MAC地址和端口的映射表（捷徑），隨后源端主機(jī)可根據(jù)目的端主機(jī)MAC地址直接通過(guò)交換機(jī)中已建立的捷徑交換數(shù)據(jù)包，不再經(jīng)過(guò)三層路由。交換過(guò)程1）第二層交換引擎對(duì)進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行匹配判斷。對(duì)于一個(gè)流中的數(shù)據(jù)包，如果交換表中含有與之匹配的捷徑，則交換引擎就通過(guò)捷徑直接轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包；否則將它歸為候選包，并在交換表中建立部分捷徑。然后將數(shù)據(jù)包提交給路由模塊。2022/11/2551快速I(mǎi)P交換（FastIP）基本思想是源端主機(jī)在傳送數(shù)據(jù)2）路由模塊以傳統(tǒng)的方式計(jì)算路由，然后經(jīng)第二層交換引擎將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的。轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，交換機(jī)要重寫(xiě)第二層幀的幀頭。這個(gè)修改后的數(shù)據(jù)包稱為使能包。交換引擎將其轉(zhuǎn)發(fā)出去并完成下列操作：根據(jù)使能包的目的MAC地址計(jì)算該數(shù)據(jù)包應(yīng)該從哪個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)；根據(jù)使能包目的IP地址查找在上一步中建立的部分捷徑并將其填寫(xiě)完整。該捷徑項(xiàng)將包含重寫(xiě)數(shù)據(jù)流中后續(xù)包幀頭所需的所有信息。3）當(dāng)交換機(jī)收到同一個(gè)流中的后續(xù)數(shù)據(jù)包后，交換引擎利用數(shù)據(jù)包中的目標(biāo)IP地址查找在第三步建立的完整捷徑。地址匹配后，交換引擎根據(jù)捷徑重寫(xiě)幀頭信息，然后直接轉(zhuǎn)發(fā)給目的主機(jī)（不再經(jīng)過(guò)路由引擎）。2022/11/25522）路由模塊以傳統(tǒng)的方式計(jì)算路由，然后經(jīng)第二層交換引擎將數(shù)據(jù)第三層交換機(jī)的應(yīng)用代替?zhèn)鹘y(tǒng)路由器作為企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)的核心2022/11/2553第三層交換機(jī)的應(yīng)用代替?zhèn)鹘y(tǒng)路由器作為企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)的核心20第三層交換的優(yōu)勢(shì)無(wú)阻塞線速交換和路由極高的吞吐量多協(xié)議路由支持支持多種VLAN的劃分具有帶寬預(yù)留（RSVP）及具有CoS和QoS的業(yè)務(wù)量?jī)?yōu)先級(jí)處理，支持IEEE802.1p和DifferServ。支持訪問(wèn)控制列表ACL，能夠以線速對(duì)所有數(shù)據(jù)包進(jìn)行過(guò)濾，提供基于防火墻的安全策略。支持安全用戶認(rèn)證，配合用戶計(jì)費(fèi)，增強(qiáng)用戶管理。高性價(jià)比。設(shè)備投資低于以路由器為核心的骨干網(wǎng)。2022/11/2554第三層交換的優(yōu)勢(shì)無(wú)阻塞線速交換和路由2022/11/2254本章小結(jié)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能層次網(wǎng)絡(luò)接口卡中繼器和集線器網(wǎng)橋和交換機(jī)無(wú)線訪問(wèn)點(diǎn)路由器第三層交換機(jī)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的區(qū)別2022/11/2555本章小結(jié)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能層次2022/11/2255常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹主要內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器（Modem）

網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）中繼器與集線器網(wǎng)橋和交換機(jī)無(wú)線接入點(diǎn)（AccessPoint

）Router）第三層交換機(jī)2022/11/2556常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹主要內(nèi)容：2022/11/221交換機(jī)交換機(jī)防火墻防火墻交換機(jī)主機(jī)主機(jī)路由器交換機(jī)因特網(wǎng)集線器內(nèi)部網(wǎng)外部訪問(wèn)子網(wǎng)因特網(wǎng)2022/11/2557交換機(jī)交換機(jī)防火墻防火墻交換機(jī)主機(jī)主機(jī)路由器交換機(jī)因特網(wǎng)集線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在OSI體系中的位置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能層次OSI層次地址類(lèi)型設(shè)備傳輸層及以上應(yīng)用程序進(jìn)程地址（端口）網(wǎng)關(guān)（協(xié)議轉(zhuǎn)換器）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)地址（IP地址）路由器（三層交換機(jī)）數(shù)據(jù)鏈路層物理地址（MAC地址）網(wǎng)橋、交換機(jī)（網(wǎng)卡）物理層無(wú)中繼器、集線器、（網(wǎng)卡）2022/11/2558網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在OSI體系中的位置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能層次OSI層次地址1調(diào)制解調(diào)器Modem集成了調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備工作在體系結(jié)構(gòu)的物理層一般是指用于電話網(wǎng)絡(luò)的模擬調(diào)制解調(diào)器目前的調(diào)制解調(diào)器在自適應(yīng)、數(shù)據(jù)壓縮和網(wǎng)絡(luò)編碼調(diào)制技術(shù)等方面已非常成熟，每個(gè)話路的數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)56kb/s，已基本接近電話線路的最大理論速率。2022/11/25591調(diào)制解調(diào)器Modem集成了調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備2022/高速調(diào)制解調(diào)器V.90建議：ITU-T頒布的56kb/s調(diào)制解調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)提高速度的關(guān)鍵服務(wù)提供商（ISP、聯(lián)機(jī)服務(wù)商或公司局域網(wǎng)）與電話交換網(wǎng)絡(luò)之間采用數(shù)字線路連接上行33.6kb/s，下行56kb/s2022/11/2560高速調(diào)制解調(diào)器V.90建議：ITU-T頒布的56kb/s調(diào)制2網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）是連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備每臺(tái)主機(jī)都應(yīng)配置一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)卡每個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口不能獨(dú)立工作，必須依賴于宿主主機(jī)連接不同的局域網(wǎng)需要使用不同的網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡令牌環(huán)網(wǎng)卡FDDI網(wǎng)卡ATM網(wǎng)卡2022/11/25612網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）是連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的基本網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址（MAC地址），固化在網(wǎng)卡硬件中（有些網(wǎng)卡可由用戶修改）配置參數(shù)（跳線設(shè)置/軟件設(shè)置/PnP）

?中斷請(qǐng)求號(hào)IRQ（一般為3）

?I/O基地址I/OBase（一般為300H）

?存儲(chǔ)器基地址MemoryBase(一般為0C000H)

?全雙工/半雙工

?傳輸速率（僅10/100Mb/s雙速網(wǎng)卡可選）網(wǎng)卡的配置參數(shù)2022/11/2562網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址（MAC地址），網(wǎng)卡的配置參數(shù)2網(wǎng)卡的選用考慮的因素包括：

LAN的類(lèi)型：Ethernet、TokenRing、ATM、FDDILAN的速度：10M/100M/1000M、4M/16M、25M/155M

網(wǎng)絡(luò)接口類(lèi)型：AUI/BNC、RJ-45、SC/ST/MT-RJ

主機(jī)總線類(lèi)型：ISA、EISA、PCI、USB、PCMCIA

應(yīng)用場(chǎng)合：服務(wù)器、工作站、筆記本其他附加功能：PnP、防病毒、遠(yuǎn)程喚醒、鏈路聚合等2022/11/2563網(wǎng)卡的選用考慮的因素包括：2022/11/228以太網(wǎng)卡的類(lèi)型分類(lèi)速度接口類(lèi)型介質(zhì)傳輸速度10Mb/sBNC、AUI、RJ-45同軸電纜、雙絞線100Mb/sRJ-45雙絞線1Gb/sRJ-45、ST、SC、MT-RJ雙絞線、多模/單模光纖10Gb/sST、SC、MT-RJ、LC多模/單模光纖總線接口ISA、PCI、PCI-E、miniPCI、miniPCI-E、PCMCIA、USB、并行接口技術(shù)體系LAN、WLAN、Bluetooth、紅外協(xié)議體系Ethernet、TokenRing、FDDI、ATM2022/11/2564以太網(wǎng)卡的類(lèi)型分類(lèi)速度接口類(lèi)型介質(zhì)傳輸速度10Mb/sBNC3集線器（HUB）多端口的中繼器，工作在物理層功能：在網(wǎng)段之間復(fù)制比特流，信號(hào)整形和放大可認(rèn)為它是將總線折疊到鐵盒子中的集中連接設(shè)備特點(diǎn)：具有與中繼器同樣的特點(diǎn)可改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)湫问剑嚎偩€連接→星形連接邏輯上仍是一個(gè)總線型共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)：8，12，16，242022/11/25653集線器（HUB）多端口的中繼器，工作在物理層2022/1集線器的類(lèi)型：按速度劃分傳統(tǒng)集線器傳輸速度為10Mb/s（10Base-T網(wǎng)絡(luò)）快速以太網(wǎng)集線器傳輸速度為100Mb/s（100Base-T網(wǎng)絡(luò)）10/100M自適應(yīng)集線器傳輸速度自適應(yīng)內(nèi)部有兩個(gè)網(wǎng)段：10M和100M，集線器根據(jù)連接速度將主機(jī)連接到不同網(wǎng)段上。網(wǎng)段之間用交換方式連接。保護(hù)投資，便于升級(jí)2022/11/2566集線器的類(lèi)型：按速度劃分傳統(tǒng)集線器2022/11/2211用集線器構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)所有主機(jī)共享帶寬無(wú)法限制沖突和廣播適用于小型網(wǎng)絡(luò)2022/11/2567用集線器構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)所有主機(jī)共享帶寬2022/11/22例：用集線器搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)以1臺(tái)服務(wù)器，3臺(tái)PC機(jī)為例：一臺(tái)HUB4塊UTP接口的網(wǎng)卡4臺(tái)PC機(jī)8個(gè)RJ45接頭（水晶頭）若干米UTP雙絞線

NICHUBUTPPC機(jī)服務(wù)器2022/11/2568例：用集線器搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)以1臺(tái)服務(wù)器，3臺(tái)PC機(jī)為例：NI網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)橋?qū)偻活?lèi)設(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層但網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的端口數(shù)多，并且交換速度快。在這個(gè)意義上，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可看作是多端口的高速網(wǎng)橋。交換機(jī)比網(wǎng)橋優(yōu)越的地方：交換速度快，可實(shí)現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā)；能解決網(wǎng)絡(luò)主干上的通信擁擠問(wèn)題；端口密度高，一臺(tái)交換機(jī)可連接多個(gè)網(wǎng)段，降低了組網(wǎng)成本。工作原理與網(wǎng)橋類(lèi)似：學(xué)習(xí)源地址（構(gòu)造轉(zhuǎn)發(fā)表）過(guò)濾本網(wǎng)段幀（隔離沖突域）轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀（交換）廣播未知幀（尋找目的站點(diǎn)）2022/11/2569網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)橋?qū)偻活?lèi)設(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層20交換機(jī)的特點(diǎn)交換機(jī)通過(guò)內(nèi)部的交換矩陣把網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)網(wǎng)段——每個(gè)端口為一個(gè)沖突域；交換機(jī)能夠同時(shí)在多對(duì)端口間無(wú)沖突地交換幀。2022/11/2570交換機(jī)的特點(diǎn)交換機(jī)通過(guò)內(nèi)部的交換矩陣把網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)網(wǎng)段——例：交換網(wǎng)絡(luò)的帶寬若交換機(jī)每個(gè)端口帶寬為BW，則交換機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)總帶寬＝(BW×n)/2～BW×nn＝8，BW=10Mb/s時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總帶寬最高可達(dá)80Mb/s；若每個(gè)交換機(jī)端口只連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)，則每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可用帶寬為10Mb/s。比較：10Mb/s的8口集線器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)（連接了8臺(tái)計(jì)算機(jī)）網(wǎng)絡(luò)總帶寬仍為10Mb/s；網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的帶寬為1.25Mb/s。

2022/11/2571例：交換網(wǎng)絡(luò)的帶寬若交換機(jī)每個(gè)端口帶寬為BW，則交換機(jī)構(gòu)成的交換機(jī)的三種轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Storeandforward）整個(gè)幀完整接收后，對(duì)幀進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)，然后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，錯(cuò)誤不會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。缺點(diǎn)：延遲比較大。直通轉(zhuǎn)發(fā)（Cut-through）只要收到幀的前6個(gè)字節(jié)（目的MAC地址），就開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。優(yōu)點(diǎn)：交換延遲小。缺點(diǎn)：無(wú)法進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，幀錯(cuò)誤會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。無(wú)碎片直通轉(zhuǎn)發(fā)（Fragmentfreecut-through）接收到一幀的前64字節(jié)后，再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。小于64字節(jié)的幀不轉(zhuǎn)發(fā)。小于64字節(jié)的幀一般是沖突造成的幀碎片（錯(cuò)誤幀）優(yōu)點(diǎn)：交換速度較快，并且降低了錯(cuò)誤幀轉(zhuǎn)發(fā)的概率缺點(diǎn)：長(zhǎng)度大于64字節(jié)的錯(cuò)誤幀仍會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)大于直通轉(zhuǎn)發(fā)。2022/11/2572交換機(jī)的三種轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Storeandforwa使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的好處分割沖突（碰撞）域——減少了沖突允許建立多個(gè)連接——提高了網(wǎng)絡(luò)總體帶寬減少了每個(gè)網(wǎng)段中的站點(diǎn)數(shù)——提高了站點(diǎn)平均擁有帶寬允許全雙工連接——提高帶寬、消除沖突能夠連接不同速度的網(wǎng)段2022/11/2573使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的好處分割沖突（碰撞）域——減少了沖突2022網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合作為L(zhǎng)AN核心主干連接設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)中心、數(shù)據(jù)中心等；網(wǎng)絡(luò)通信流量很大的應(yīng)用場(chǎng)合，如圖像處理、視頻流等；對(duì)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度要求比較高的場(chǎng)合。2022/11/2574網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合作為L(zhǎng)AN核心主干連接設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)中心、以網(wǎng)橋/交換機(jī)為核心的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)每個(gè)網(wǎng)段獨(dú)享帶寬最佳可達(dá)到每臺(tái)主機(jī)獨(dú)享帶寬可以限制沖突，但不能限制廣播有可能產(chǎn)生廣播風(fēng)暴適用于小型部門(mén)級(jí)網(wǎng)絡(luò)到大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)大型網(wǎng)絡(luò)中需解決廣播問(wèn)題2022/11/2575以網(wǎng)橋/交換機(jī)為核心的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)每個(gè)網(wǎng)段獨(dú)享帶寬2022/1虛擬局域網(wǎng)（VLAN）VLAN是一種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和用戶的組織形式：通過(guò)交換機(jī)（或路由器）劃分；由網(wǎng)段和站點(diǎn)構(gòu)成的邏輯工作組。用交換機(jī)劃分的若干個(gè)VLAN在邏輯上完全獨(dú)立（可看成是分離的物理網(wǎng)絡(luò)），廣播幀不會(huì)跨越邏輯網(wǎng)絡(luò)邊界。VLAN能夠限制廣播域的范圍——抑制廣播幀的泛濫。VLAN可跨越交換機(jī)。同一VLAN中的成員不受物理位置的限制，可以像處于同一個(gè)局域網(wǎng)中那樣互相訪問(wèn)。2022/11/2576虛擬局域網(wǎng)（VLAN）VLAN是一種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和用戶的組織形式VLAN示意圖2022/11/2577VLAN示意圖2022/11/2222VLAN能夠隔離（限制）廣播域VLAN劃分前，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都在一個(gè)廣播域中2022/11/2578VLAN能夠隔離（限制）廣播域VLAN劃分前，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都在一VLAN劃分后，網(wǎng)絡(luò)被分割成幾個(gè)較小的廣播域2022/11/2579VLAN劃分后，網(wǎng)絡(luò)被分割成幾個(gè)較小的廣播域2022/11/VLAN的優(yōu)點(diǎn)提高管理效率站點(diǎn)的物理位置改變無(wú)需重新布線和配置用戶性質(zhì)改變后很容易通過(guò)軟件將其從一個(gè)VLAN劃分到另一個(gè)VLAN控制廣播數(shù)據(jù)增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性實(shí)現(xiàn)虛擬工作組用戶的工作地點(diǎn)不必在同一個(gè)物理地點(diǎn)可在企業(yè)內(nèi)建立靈活的、動(dòng)態(tài)化的組織結(jié)構(gòu)2022/11/2580VLAN的優(yōu)點(diǎn)提高管理效率2022/11/2225VLAN劃分的方法基于端口（靜態(tài)劃分）根據(jù)端口號(hào)劃分VLAN基于MAC地址（動(dòng)態(tài)劃分）根據(jù)用戶計(jì)算機(jī)的MAC地址劃分VLAN基于網(wǎng)絡(luò)地址或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類(lèi)型（動(dòng)態(tài)）根據(jù)用戶計(jì)算機(jī)的IP地址劃分VLAN2022/11/2581VLAN劃分的方法基于端口（靜態(tài)劃分）2022/11/222主干(Trunk)主干用于實(shí)現(xiàn)跨交換機(jī)的VLAN，它是指交換機(jī)之間用于傳輸多個(gè)VLAN信息的鏈路主干上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包加上特殊標(biāo)簽（通常是802.1q和Cisco的ISL等）——稱為貼標(biāo)簽（Tagging）2022/11/2582主干(Trunk)主干用于實(shí)現(xiàn)跨交換機(jī)的VLAN，它是指交換VLAN間通信不同VLAN間的計(jì)算機(jī)即使連在同一臺(tái)交換機(jī)上也不能互相通信VLAN間通信只能通過(guò)第三層設(shè)備實(shí)現(xiàn)路由器三層交換機(jī)2022/11/2583VLAN間通信不同VLAN間的計(jì)算機(jī)即使連在同一臺(tái)交換機(jī)上也8.5無(wú)線接入點(diǎn)（AP）AP是位于無(wú)線局域網(wǎng)拓?fù)渲行奈恢玫臒o(wú)線基站設(shè)備。AP的功能是實(shí)現(xiàn)無(wú)線客戶端之間以及無(wú)線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)之間的互聯(lián)AP有兩類(lèi)通信端口：符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的有線以太網(wǎng)端口符合IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN端口802.11b：無(wú)線傳輸速率最高為11Mb/s802.11g：無(wú)線傳輸速率最高為54Mb/s802.11n：無(wú)線傳輸速率最高約為300Mb/s2022/11/25848.5無(wú)線接入點(diǎn)（AP）AP是位于無(wú)線局域網(wǎng)拓?fù)渲行奈恢?.6路由器（Router）工作在OSI第三層（網(wǎng)絡(luò)層）。功能：在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組；為網(wǎng)絡(luò)分組尋找最佳傳輸路徑；實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)隔離，限制廣播風(fēng)暴。目的地址無(wú)法識(shí)別時(shí)，路由器將其丟棄，而不是廣播。提供邏輯地址，以識(shí)別互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)；提供廣域網(wǎng)服務(wù)。應(yīng)用：把LAN連入廣域網(wǎng)或作為廣域網(wǎng)的核心連接設(shè)備。用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的特點(diǎn)：用路由器連接起來(lái)的若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它們?nèi)允歉髯元?dú)立的。要想從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)用路由器連接起來(lái)的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)，必須指定該站點(diǎn)的邏輯地址（IP地址），通過(guò)廣播是無(wú)法與之進(jìn)行通信的。2022/11/25858.6路由器（Router）工作在OSI第三層（網(wǎng)絡(luò)層）。用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

HUB路由器沖突域2沖突域1路由器可以隔離沖突域和廣播域

HUB

HUB沖突域3廣播域2廣播域12022/11/2586用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)HUB路由器沖突域2沖突域1路由表路由器如何確定最佳路由？——路由表（RoutingTable）路由表是保存到達(dá)其他網(wǎng)絡(luò)的路由信息的數(shù)據(jù)庫(kù)包含目的網(wǎng)絡(luò)地址（號(hào)）、傳輸路徑、傳輸開(kāi)銷(xiāo)等根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表并確定分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的過(guò)程稱為路由選擇（Routing）。路由表的信息隨網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓兓?、更新路由表的算法稱為路由算法（RoutingAlgorithm）：網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)路由器都會(huì)根據(jù)路由算法定時(shí)地或在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)更新其路由表；靜態(tài)路由：由網(wǎng)絡(luò)管理員預(yù)先手工設(shè)置路由信息；動(dòng)態(tài)路由：由路由器在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地建立與更新。自動(dòng)學(xué)習(xí)、記憶網(wǎng)絡(luò)的變化并根據(jù)路由算法重新計(jì)算路由的協(xié)議稱為路由選擇協(xié)議（RoutingProtocol）。2022/11/2587路由表路由器如何確定最佳路由？——路由表（RoutingT路由表的例子2.0AB2022/11/2588路由表的例子2.0AB2022/11/2233路由表的基本內(nèi)容172.16.2.0172.16.1.0172.16.4.0AB路由器A的路由表.3.1.2.3目的網(wǎng)絡(luò)地址路徑（下一結(jié)點(diǎn)）路徑成本/開(kāi)銷(xiāo)172.16.1.0直接交付0172.16.2.0直接交付0172.16.4.0172.16.2.21路徑：用下一路由器對(duì)應(yīng)端口的IP地址來(lái)表示。路徑成本/開(kāi)銷(xiāo)：用線路速度、距離或跨越的路由器的個(gè)數(shù)（步跳數(shù)）、成本、線路可靠性等表示。（大多數(shù)情況下用步跳數(shù)來(lái)表示）2022/11/2589路由表的基本內(nèi)容172.16.2.0172.16.1.017路由表的基本內(nèi)容（續(xù)）注意：路由器是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包的，所以路由表中存放的是目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，而不是目的主機(jī)號(hào)。類(lèi)比：郵政局在城市間轉(zhuǎn)發(fā)信件依據(jù)的是城市名而不是收信人姓名。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是路由表?。ňW(wǎng)絡(luò)的數(shù)目要比主機(jī)少的多），節(jié)省路由器的存儲(chǔ)空間，路由表的路由更新速度快。2022/11/2590路由表的基本內(nèi)容（續(xù)）注意：路由器是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)路由器的路由選擇過(guò)程也采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方法：接收并緩存IP數(shù)據(jù)分組；提取分組中的目的主機(jī)的IP地址；計(jì)算目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址；用目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表決定轉(zhuǎn)發(fā)路徑：如果目的網(wǎng)絡(luò)地址就是與輸入接口連接的網(wǎng)絡(luò)，則丟棄；如果目的網(wǎng)絡(luò)地址就是與輸出接口連接的網(wǎng)絡(luò)，則直接遞交；如果找到匹配項(xiàng)，則通過(guò)對(duì)應(yīng)接口轉(zhuǎn)發(fā)出去；如果有默認(rèn)路徑，則通過(guò)與默認(rèn)路徑對(duì)應(yīng)的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去；未查到，丟棄該分組。比較：交換機(jī)也用查表的方法決定轉(zhuǎn)發(fā)路徑，但該表是“端口-MAC地址”表，存放的是端口與目的MAC地址之間的關(guān)系，要用幀中的MAC地址查表；而路由器中的路由表是“端口-網(wǎng)絡(luò)地址”表，存放的是端口與目的網(wǎng)絡(luò)地址之間的關(guān)系，故要從分組中提取IP地址，并解析出其中的網(wǎng)絡(luò)地址部分來(lái)查表。2022/11/2591路由器的路由選擇過(guò)程也采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方法：2022/11/2路由器的結(jié)構(gòu)路由處理器CPU、RAM、IOS路由表協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)接口（LAN、WAN、CONSOLE）輸入接口，輸出接口交換結(jié)構(gòu)（SwitchingFabric）

2022/11/2592路由器的結(jié)構(gòu)路由處理器2022/11/2237路由器的網(wǎng)絡(luò)接口

LAN接口：一個(gè)或多個(gè)EthernetWAN接口：一個(gè)或多個(gè)Sync/AsyncSerial撥號(hào)類(lèi)接口：BRI，PRI等控制臺(tái)CONSOLE2022/11/2593路由器的網(wǎng)絡(luò)接口LAN接口：一個(gè)或多個(gè)Ethernet20內(nèi)部結(jié)構(gòu)2022/11/2594內(nèi)部結(jié)構(gòu)2022/11/2239三種交換結(jié)構(gòu)（存儲(chǔ)器）（總線）（交叉開(kāi)關(guān)）2022/11/2595三種交換結(jié)構(gòu)（存儲(chǔ)器）（總線）（交叉開(kāi)關(guān)）2022/11/2輸入端口數(shù)據(jù)鏈路層:如以太網(wǎng)等物理層:位的接收分散化的交換:

給定數(shù)據(jù)報(bào)目的地址,在路由表中查找輸出端口目標(biāo):以線速實(shí)現(xiàn)輸入端口處理排隊(duì):若數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)太快，來(lái)不及處理時(shí)2022/11/2596輸入端口數(shù)據(jù)鏈路層:物理層:分散化的交換:2022/11/輸出端口對(duì)來(lái)自于交換引擎的分組進(jìn)行緩沖(Buffering)根據(jù)調(diào)度規(guī)則從數(shù)據(jù)報(bào)隊(duì)列中選擇數(shù)據(jù)報(bào)，重新封裝后發(fā)送出去。2022/11/2597輸出端口對(duì)來(lái)自于交換引擎的分組進(jìn)行緩沖(Buffering輸出端口緩沖

當(dāng)來(lái)自于交換引擎的數(shù)據(jù)報(bào)太多以至于來(lái)不及發(fā)送時(shí)就需要進(jìn)行緩沖處理。否則輸出端口緩沖溢出會(huì)引起排隊(duì)延遲和分組丟失（如下圖右）!2022/11/2598輸出端口緩沖當(dāng)來(lái)自于交換引擎的數(shù)據(jù)報(bào)太多以至于來(lái)不及發(fā)送時(shí)路由器組網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)限制了沖突域；可以用于LAN或WAN的環(huán)境；可以連接不同介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)和不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)；可以為分組確定傳輸?shù)淖罴崖窂?；可以過(guò)濾廣播信息。缺點(diǎn)昂貴；必須用于可路由協(xié)議網(wǎng)絡(luò)；配置復(fù)雜；處理速度比橋接器慢。2022/11/2599路由器組網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)2022/11/2244無(wú)線路由器是將AP和路由器功能結(jié)合在一起的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。特別適合于家庭或小型辦公室環(huán)境的組網(wǎng)，使多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一條寬帶連接。常見(jiàn)無(wú)線路由器的基本配置為：支持IEEE802.11b/g無(wú)線接口；1個(gè)10/100MWAN接口，4個(gè)10/100MLAN接口；支持CSMA/CA、CSMA/CD、TCP/IP、DHCP、ICMP、NAT、PPPoE等協(xié)議；支持VPN、QoS、內(nèi)置防火墻；支持64/128/152位WEP、WPA、IEEE802.1X、TKIP、AES等加密與安全機(jī)制；支持遠(yuǎn)程和Web管理。2022/11/25100無(wú)線路由器是將AP和路由器功能結(jié)合在一起的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。2022使用無(wú)線路由器組建家庭網(wǎng)絡(luò)2022/11/25101使用無(wú)線路由器組建家庭網(wǎng)絡(luò)2022/11/22468.7第三層交換機(jī)可以看成是結(jié)合了路由器功能的交換機(jī)。但只具有基本路由功能第三層交換機(jī)利