2016計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（電工版）教案第四章 局域網(wǎng)技術(shù).doc

第四章 局域網(wǎng)技術(shù)本章主要內(nèi)容4.1局域網(wǎng)的定義和特性4.2局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)4.3局域網(wǎng)的組成4.4網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備4.5以太網(wǎng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)4.6高速局域網(wǎng)技術(shù)4.1 局域網(wǎng)的定義和特性局域網(wǎng)的定義局域網(wǎng)是一種小范圍地域內(nèi)的微機(jī)組網(wǎng)，一般由微型計(jì)算機(jī)、外部設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口卡和通信線(xiàn)路等硬件連接而成，并配有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)控制軟件。局域網(wǎng)中的微機(jī)一般采用分散控制方式，每臺(tái)微機(jī)都可獨(dú)立工作局域網(wǎng)地域范圍小，通常是一個(gè)辦公室，一座在樓或樓群計(jì)算機(jī)和設(shè)備的組網(wǎng)局域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸速度快。局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高，誤碼率低。成本低，易于安裝，使用靈活。LAN是通過(guò)物理信道通信的，常用介質(zhì)有同軸電纜、雙絞線(xiàn)和光纖等。4.2局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)4.2.1局域網(wǎng)各層功能一、物理層: 與OSI模型的物理層定義的相當(dāng)二、MAC子層: 解決與媒體有關(guān)的問(wèn)題。包括將數(shù)據(jù)組裝成幀；管理和控制對(duì)于局域網(wǎng)傳輸媒體的訪(fǎng)問(wèn)三、LLC子層: 建立和釋放數(shù)據(jù)鏈路層的邏輯連接提供與高層的接口,給幀加上序號(hào)，流量控制，差錯(cuò)控制等功能 4.2.2典型局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)MAC子層對(duì)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制的方法不同，將局域網(wǎng)分為三種：802.3(CSMA/CD)，802.4(令牌總線(xiàn))，802.5(令牌環(huán)網(wǎng))一、以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)1、以太網(wǎng)的定義：通常指采用CSMA/CD媒體訪(fǎng)問(wèn)機(jī)制的局域網(wǎng)2、以太網(wǎng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線(xiàn)型，星型3、普通以太網(wǎng)傳輸信號(hào)的編碼：曼徹斯特、差分曼徹斯特編碼4、CSMA/CD機(jī)制特點(diǎn)CSMA/CD方法的出現(xiàn)是因?yàn)镃SMA方法有一個(gè)最主要的缺點(diǎn)，那就是如果兩臺(tái)計(jì)算機(jī)都檢測(cè)出傳輸介質(zhì)空閑的狀態(tài)，就會(huì)幾乎同時(shí)都開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)，于是碰(collision)就發(fā)生了。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的電壓會(huì)升高，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)的電壓值大于不同時(shí)傳送數(shù)據(jù)時(shí)計(jì)算機(jī)上的電壓值，因此可得知發(fā)生了碰撞。 CSMA/CD包含兩個(gè)方面的內(nèi)容，即載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)（CSMA）和沖突檢測(cè)（CD）?？偩€(xiàn)型局域網(wǎng)中，當(dāng)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它首先要先去檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)上的介質(zhì)是否有數(shù)據(jù)正在傳送，然后決定是否將數(shù)據(jù)送上網(wǎng)絡(luò)。如果沒(méi)有任何數(shù)據(jù)在傳送（即處于空閑狀態(tài)），則立即搶占信道發(fā)送數(shù)據(jù)；如果信道正忙（即處于忙碌狀態(tài)），則需要等待直至信道空閑再發(fā)數(shù)據(jù) 往往同時(shí)會(huì)有多個(gè)節(jié)點(diǎn)偵聽(tīng)到信道空閑并發(fā)送數(shù)據(jù)，這就可能發(fā)生沖突。沖突怎么辦？CSMA/CD采取一種巧妙的解決方法，就是在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，進(jìn)行沖突檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)沖突，立刻停止發(fā)送，并等待沖突平息以后，再進(jìn)行CSMA/CD，直至將數(shù)據(jù)成功地發(fā)送出去為止。 CSMA/CD機(jī)制特點(diǎn)小結(jié)：先聽(tīng)后發(fā)、邊聽(tīng)邊發(fā)、沖突停止、隨機(jī)延遲后重發(fā)。5、CSMA/CD對(duì)以太網(wǎng)中數(shù)據(jù)幀的最小幀長(zhǎng)的要求最小幀長(zhǎng)=2X（兩站點(diǎn)間最大的距離/傳播速度）X傳輸速率6、隨機(jī)延遲的算法：“二進(jìn)制退避算法”7、圖解CSMA/CD機(jī)制 二、令牌環(huán)網(wǎng)1、令牌環(huán)網(wǎng)的組成：它是由高速數(shù)字通信信道和環(huán)接口組成，節(jié)點(diǎn)主機(jī)通過(guò)環(huán)接口連接到網(wǎng)內(nèi)2、令牌環(huán)網(wǎng)中數(shù)據(jù)幀格式（1）令牌幀令牌(Token)可以理解為一種“通行證”，哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取了它，就有權(quán)向環(huán)路發(fā)送數(shù)據(jù)。（圖1）（2）數(shù)據(jù)幀3、令牌環(huán)工作原理例如：當(dāng)節(jié)點(diǎn)A想要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的步驟如下： A節(jié)點(diǎn)要等待令牌的到來(lái)，并檢測(cè)該令牌是否為空閑狀態(tài)。若是空閑狀態(tài)進(jìn)行步驟2，否則繼續(xù)等待。 將得到的令牌的空閑改為忙碌（busy）狀態(tài)，例如二進(jìn)制代碼表示為“00000000”。 構(gòu)成一個(gè)信息幀，即將數(shù)據(jù)（data）與忙碌的Token附在一起發(fā)送出去。 當(dāng)忙碌的token沿著環(huán)型網(wǎng)經(jīng)過(guò)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)首先會(huì)先檢查數(shù)據(jù)單元中的目的地址。如果目的地址與本節(jié)點(diǎn)地址相符，則由本節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)接收下來(lái)，進(jìn)行拷貝操作，并以應(yīng)答報(bào)文的形式作出回答，然后再傳送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)忙碌的Token與數(shù)據(jù)單元回到原來(lái)發(fā)送節(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)將會(huì)除去數(shù)據(jù)單元，并將忙碌的Token改為空閑狀態(tài)。 接著檢查目的節(jié)點(diǎn)送來(lái)的應(yīng)答信息，如果為ACK（確認(rèn)），則表示目的節(jié)點(diǎn)接收正確，至此，完成了一次數(shù)據(jù)傳送。反之，需要等待再得到令牌時(shí)進(jìn)行重發(fā)。4、對(duì)令牌幀和數(shù)據(jù)幀的維護(hù)（1）幀的丟失：采用超時(shí)機(jī)制（2）無(wú)法消除幀：在環(huán)中設(shè)立“監(jiān)控站”檢測(cè)“監(jiān)視位M三令牌總線(xiàn)：物理上為總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，利用802.3廣播電纜的可靠性邏輯上為環(huán)網(wǎng)：所有的站點(diǎn)組成一個(gè)環(huán)，每個(gè)站點(diǎn)按序分配一個(gè)邏輯地址。每個(gè)站點(diǎn)都知道在它前面和后面的站地址，最后一個(gè)站點(diǎn)后面相鄰的站點(diǎn)是第一個(gè)站點(diǎn)。邏輯環(huán)初始化后，站號(hào)（站地址）最大的站點(diǎn)可以發(fā)送第一幀。此后，該站點(diǎn)通過(guò)發(fā)送稱(chēng)為令牌的特殊控制幀給緊接其后的鄰站，把發(fā)送權(quán)傳給它。令牌繞邏輯環(huán)傳送，只有令牌持有者才能夠發(fā)送幀。因?yàn)槿我粫r(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)擁有令牌，所以不會(huì)產(chǎn)生沖突，從而具有環(huán)網(wǎng)能確知最壞情況的特性。邏輯環(huán)令牌總線(xiàn)配置令牌總線(xiàn)：MAC協(xié)議: 訪(fǎng)問(wèn)控制環(huán)初始化：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，或者在邏輯環(huán)損壞后，它必須重新初始化。需要某種協(xié)同的、分布式算法來(lái)找出誰(shuí)是第一個(gè)站、誰(shuí)是第二個(gè)站等等以構(gòu)成一個(gè)邏輯環(huán)。插入環(huán):定期給尚未加入環(huán)的站點(diǎn)以機(jī)會(huì)，將它們插入到邏輯環(huán)中的適當(dāng)位置。退出環(huán):站點(diǎn)能把自己從環(huán)中刪除。環(huán)恢復(fù):由于傳輸錯(cuò)誤或站點(diǎn)故障而將令牌丟失時(shí)，需要一些恢復(fù)的辦法。4.3 局域網(wǎng)的組成4.3.1 局域網(wǎng)的基本組成元素網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器服務(wù)器是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心，它為網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供服務(wù)并管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在其上運(yùn)行的操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。隨著局域網(wǎng)絡(luò)功能的不斷增強(qiáng)，根據(jù)服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中所承擔(dān)的任務(wù)和所提供的功能不同把服務(wù)器分為：文件服務(wù)器、打印服務(wù)器和通信服務(wù)器。其中文件服務(wù)器能將大量的磁盤(pán)存貯區(qū)劃分給網(wǎng)絡(luò)上的合法用戶(hù)使用，接收客戶(hù)機(jī)提出的數(shù)據(jù)處理和文件存取請(qǐng)求；打印服務(wù)器接收客戶(hù)機(jī)提出的打印要求，及時(shí)完成相應(yīng)的打印服務(wù)；通信服務(wù)器負(fù)責(zé)局域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的通信連接功能。一般在局域網(wǎng)中最常用的是文件服務(wù)器。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器的工作量通常是普通工作站的幾倍甚至幾十倍。工作站工作站又稱(chēng)客戶(hù)機(jī)?？蛻?hù)機(jī)是指當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接到局域網(wǎng)上時(shí)，這臺(tái)計(jì)算機(jī)就成為局域網(wǎng)的一個(gè)客戶(hù)機(jī)?？蛻?hù)機(jī)與服務(wù)器不同，服務(wù)器是為網(wǎng)絡(luò)上許多網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供服務(wù)以共享它的資源，而客戶(hù)機(jī)僅對(duì)操作該客戶(hù)機(jī)的用戶(hù)提供服務(wù)。客戶(hù)機(jī)是用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò)的接口設(shè)備，用戶(hù)通過(guò)它可以與網(wǎng)絡(luò)交換信息，共享網(wǎng)絡(luò)資源。客戶(hù)機(jī)通過(guò)網(wǎng)卡、通信介質(zhì)以及通信設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。例如有些被稱(chēng)為無(wú)盤(pán)工作站的計(jì)算機(jī)沒(méi)有它自已的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，這樣的客戶(hù)機(jī)必須完全依賴(lài)于局域網(wǎng)來(lái)獲得文件。客戶(hù)機(jī)只是一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，它的接入和離開(kāi)對(duì)網(wǎng)絡(luò)不會(huì)產(chǎn)生多大的影響，它不象服務(wù)器那樣一旦失效，可能會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)的部分功能無(wú)法使用，那么正在使用這一功能的網(wǎng)絡(luò)都會(huì)受到影響?，F(xiàn)在的客戶(hù)機(jī)都用具有一定處理能力的PC（個(gè)人計(jì)算機(jī)）機(jī)來(lái)承擔(dān)。網(wǎng)絡(luò)適配器網(wǎng)絡(luò)適配器NIC（Network Interface Card）也就是俗稱(chēng)的網(wǎng)卡。網(wǎng)卡是構(gòu)成計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最基本的、最重要的和必不可少的連接設(shè)備，計(jì)算機(jī)主要通過(guò)網(wǎng)卡接入局域網(wǎng)絡(luò)。1、網(wǎng)卡的主要作用（1）它是主機(jī)與介質(zhì)的橋梁設(shè)備（2）實(shí)現(xiàn)主機(jī)與介質(zhì)之間的電信號(hào)匹配（3）提供數(shù)據(jù)緩沖能力（4）控制數(shù)據(jù)傳送的功能（網(wǎng)卡一方面負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)上傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包，解包后，將數(shù)據(jù)通過(guò)主板上的總線(xiàn)傳輸給本地計(jì)算機(jī)；另一方面它將本地計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)打包后送入網(wǎng)絡(luò)。）（5）有串并轉(zhuǎn)換功能2、網(wǎng)卡的接口類(lèi)型RJ45、BNC、AUI、SC、ST等3、網(wǎng)卡的傳輸速率10MBPS、100MBPS、1000MBPS、10M/100MBPS自適應(yīng)網(wǎng)卡4、按總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)ISA網(wǎng)卡、PCI網(wǎng)卡、PCMCIA網(wǎng)卡、USB網(wǎng)絡(luò)適配器等4.4 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備4.4.1網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備互連網(wǎng)絡(luò)中間設(shè)備物理層，中繼器（轉(zhuǎn)發(fā)器）Repeater數(shù)鏈層，網(wǎng)橋（橋接口）bridge網(wǎng)絡(luò)層，路由器（Router）在網(wǎng)絡(luò)層以上的網(wǎng)關(guān)（gate way）4.4.2局域網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的硬件設(shè)備1中繼器中繼器又叫轉(zhuǎn)發(fā)器，是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)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)互連的最簡(jiǎn)單的設(shè)備。 特性: (1)它工作在物理層,在物理層擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò);(2)對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形和放大(3)使用時(shí)遵循“中繼規(guī)則”2 集線(xiàn)器 (1) 集線(xiàn)器又稱(chēng)集中器，也就是俗稱(chēng)的HUB。集線(xiàn)器是一種特殊的中繼器，而中繼的主要作用是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再生放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。集線(xiàn)器是把來(lái)自不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電纜集中配置于一體，它是多個(gè)網(wǎng)絡(luò)電纜的中間轉(zhuǎn)接設(shè)備，象樹(shù)的主干一樣，集線(xiàn)器是各分枝的匯集點(diǎn)，是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的主要設(shè)備。在傳統(tǒng)的總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)中如果使用了HUB，那么這個(gè)網(wǎng)絡(luò)就變成了混合型網(wǎng)絡(luò)。集線(xiàn)器有利于故障的檢測(cè)和提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。另外，集線(xiàn)器能自動(dòng)指示有故障的工作站，并切除其與網(wǎng)絡(luò)的通信。(2) 集線(xiàn)器的分類(lèi)獨(dú)立式HUB這類(lèi)集線(xiàn)器主要是為了克服總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)困難和易出故障的問(wèn)題而引入，它是最早使用于局域網(wǎng)絡(luò)的集線(xiàn)器。它具有低價(jià)格、容易查找故障等特點(diǎn)，這類(lèi)集線(xiàn)器適于小型網(wǎng)絡(luò)，一般支持824個(gè)工作站，可以利用串接方式連接多個(gè)可擴(kuò)充端口。疊加式HUB它比獨(dú)立式集線(xiàn)器進(jìn)了一步，多個(gè)集線(xiàn)器通過(guò)一條高速鏈路可以疊加起來(lái)。由48個(gè)集線(xiàn)器一個(gè)一個(gè)疊加起來(lái)，它僅支持一種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，即要么支持以太網(wǎng)絡(luò)，要么支持令牌環(huán)，不能同時(shí)支持多種局域網(wǎng)，它適合于工作組網(wǎng)絡(luò)。這類(lèi)集線(xiàn)器一般都有少量的容錯(cuò)能力和網(wǎng)絡(luò)管理功能，而且可以非常方便地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充。智能模塊化集線(xiàn)器智能模塊化集線(xiàn)器采用模塊化結(jié)構(gòu)，由機(jī)柜、電源、主干面板、插卡和管理模塊等組成。它利用高速主干線(xiàn)連起來(lái)，可插入Ethernet 、Token ring 、FDDI或ATM模塊，另外還有網(wǎng)管模塊、路由模塊等。3)集線(xiàn)器的堆疊與級(jí)聯(lián)A、對(duì)于可以堆疊的集線(xiàn)器，可用特殊的電纜并通過(guò)特殊的端口進(jìn)行連接。如：DOWNUP端口B、對(duì)于普通集線(xiàn)器，可用普通電纜，并通過(guò)特殊端口或普通端口相連。如：普通端口（UPLINK）普通端口;普通端口普通端口3.網(wǎng)橋定義：網(wǎng)橋一般是指用以聯(lián)接兩個(gè)在數(shù)據(jù)鏈路層以上具有相同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的軟件和硬件。特性：（1）不受介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)子層中沖突域的限制而擴(kuò)展網(wǎng)長(zhǎng)，對(duì)于網(wǎng)站眾多的共享LAN 可以隔離LAN 段，為每一個(gè)LAN段提供相同的帶寬，提高了網(wǎng)絡(luò)效率。（2）具有存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、過(guò)濾功能，使應(yīng)當(dāng)發(fā)送到另一LAN的信息正確轉(zhuǎn)發(fā),均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,隔離網(wǎng)段的作用。(圖例)（3）還具備一些高級(jí)功能，如定制過(guò)濾器、強(qiáng)化安全選擇和橋服務(wù)分級(jí)等。這些都因橋模型而異。（4）工作依賴(lài)于設(shè)備的物理地址（MAC地址）（5）不能隔離廣播分組，對(duì)廣播風(fēng)暴無(wú)能為力。使用時(shí)不能成環(huán)網(wǎng)橋的分類(lèi):從硬件配置的位置內(nèi)部網(wǎng)橋、遠(yuǎn)程網(wǎng)橋網(wǎng)橋的安裝1.內(nèi)部網(wǎng)橋：是指在一臺(tái)文件服務(wù)器中裝有多塊網(wǎng)卡，每個(gè)網(wǎng)卡連接不同的子網(wǎng)。安裝簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的配置。2.外部網(wǎng)橋的工作主要包括生成網(wǎng)橋軟件、配置網(wǎng)橋軟件和硬件安裝三個(gè)部分，其中硬件安裝指的是調(diào)制解調(diào)器、電纜線(xiàn)及電話(huà)線(xiàn)等的連接和安裝，較為簡(jiǎn)單；主要工作在于生成網(wǎng)橋軟件和正確配置網(wǎng)橋軟件。4路由器（1）特性：它工作在網(wǎng)絡(luò)層，不僅在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的方法與網(wǎng)橋不同，而且在互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)也不同（網(wǎng)橋互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)單一的邏輯網(wǎng)絡(luò)，而用路由器互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)是多個(gè)不同的邏輯子網(wǎng)。它既可以連接同類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，也可連接異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。多協(xié)議路由器能支持多種不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議（IP及IPX）。路由器能容易地實(shí)現(xiàn)LAN-LAN、WAN-WAN和LAN-WAN-LAN的多種網(wǎng)絡(luò)連接形式。它的最典型的應(yīng)用在INTERNET上。路由器可以隔離廣播分組，使用時(shí)可以成環(huán)。（2）工作原理：它工作依賴(lài)設(shè)備的邏輯地址（如：IP地址），對(duì)到來(lái)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)（以尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點(diǎn)）。為了完成該任務(wù)，在路由器中存在著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)-路由表。路由表可以是系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)修改的（即動(dòng)態(tài)路由）動(dòng)態(tài)路由：是由守護(hù)進(jìn)程自動(dòng)更新路由表。通常路由選擇的守護(hù)進(jìn)程周期性偵聽(tīng)所有路由刷新信息，并將收到的信息廣播，以便其他路由器更新其路由表。（3）路由器的基本組成A、處理器：是路由器處理包、維護(hù)路由、作為路由決定速度的關(guān)鍵部件。B、內(nèi)存：ROM：放有路由器的引導(dǎo)軟件，負(fù)責(zé)讓它進(jìn)入正常的工作狀態(tài)閃存：放有IOS軟件，維護(hù)它的正常工作。RAM：IOS通過(guò)RAM滿(mǎn)足其所有的常規(guī)存儲(chǔ)需要非易失性RAM（NVRAM）：保存IOS在路由器啟動(dòng)時(shí)的配置數(shù)據(jù)C、接口：以太網(wǎng)接口、快速以太網(wǎng)接口、令牌環(huán)網(wǎng)接口、FDDI網(wǎng)、低速串行接口、快速串行接口、ISDN接口等；控制臺(tái)端口、輔助端口。D、配置文件：運(yùn)行配置（也稱(chēng)活動(dòng)配置）駐留在啟動(dòng)在RAM中啟動(dòng)配置（駐留在NVRAM中）E、進(jìn)程：是指一個(gè)在路由器上運(yùn)行的特殊軟件任務(wù)，用于實(shí)現(xiàn)某種功能。（3）路由器配置的硬件連接為訪(fǎng)問(wèn)和配置一部新路由器上的IOS，我們必須通過(guò)其控制臺(tái)端口與之通信。將一臺(tái)控制臺(tái)終端（可以是非智能終端或PC機(jī)）與路由器連接。如果是非智能終端，則無(wú)需仿終端軟件；如果是PC機(jī)，則必須在其上運(yùn)行仿終端軟件，通過(guò)利用終端鍵盤(pán)輸入希望的IOS命令。（4）路由器類(lèi)型A、模塊化路由器：它擁用豐富的LAN和WAN接口，在接口上通常配備專(zhuān)門(mén)的管理接口用以配置網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的性能數(shù)據(jù)，并且還配備支持各種網(wǎng)絡(luò)的路由接口。它的核心是大容量交換矩陣，所以可以工作在較高的傳輸速率上，但成本較高。B、單協(xié)議路由器：僅是分組轉(zhuǎn)換器。C、多協(xié)議路由器：可支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，但是并不完成多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的轉(zhuǎn)換。5、交換機(jī)一、交換機(jī)的工作原理及特性1、它擁有一條很高帶寬的背部總線(xiàn)和內(nèi)部交換矩陣。（交換機(jī)的所有端口都掛接在這條背部總線(xiàn)上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC地址的網(wǎng)卡掛接在哪個(gè)端口上，通過(guò)內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口，當(dāng)目的MAC地址不存在時(shí)才廣播到所在的端口，接收端口回應(yīng)后交接機(jī)將把新的地址添加入內(nèi)部地址表中。2、交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)包的過(guò)濾與轉(zhuǎn)發(fā)，可以將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段，可以有效的隔離廣播網(wǎng)暴。3、交換機(jī)的每一個(gè)端口都可視為獨(dú)立的網(wǎng)段，連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬，無(wú)須同其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用。4、交換機(jī)是一種基于MAC地址識(shí)別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能。二、交換機(jī)中數(shù)據(jù)的交換技術(shù)1、幀交換：（1）、直通交換：提供線(xiàn)速處理能力，交換機(jī)只讀出網(wǎng)絡(luò)幀的前14個(gè)字節(jié)，便將網(wǎng)絡(luò)幀傳送到相應(yīng)的端口上。（2）、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換：通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀的讀取進(jìn)行驗(yàn)錯(cuò)和控制。2、信元交換ATM技術(shù)中就是以固定長(zhǎng)度53個(gè)字節(jié)的信元交換。三、交換機(jī)的分類(lèi)1、從廣義上分：（1）廣域網(wǎng)交換機(jī)：主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域，提供通信有的基礎(chǔ)平臺(tái)（2）局域網(wǎng)交換機(jī)：應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)，用于連接網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)備，如服務(wù)器、PC及網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等。2、從支持的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上分以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)、ATM交換機(jī)、令牌環(huán)交換機(jī)。3、從外觀形態(tài)和功能上分 （1）模塊式交換機(jī)（機(jī)架式交換機(jī)）：是一個(gè)擁用多插槽主板的機(jī)柜，在插槽中有可擴(kuò)展交換模塊和網(wǎng)管模塊（CPU板），每一個(gè)交換模塊可以連接不同的網(wǎng)絡(luò)。它的優(yōu)點(diǎn)是功能強(qiáng)大、擴(kuò)展型強(qiáng)，并且可根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)目來(lái)靈活配置交換模塊。它一般作為網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)或大型校園網(wǎng)/園區(qū)網(wǎng)的分布層交換機(jī)（2）固定配置的交換機(jī)：它是一種帶有固定端口數(shù)目和類(lèi)型的交換機(jī)。它的最大優(yōu)點(diǎn)是安裝管理方便、便于堆疊、價(jià)格適中，最適合做小型網(wǎng)絡(luò)主干或大型網(wǎng)絡(luò)的分布層/接入層設(shè)備。四、交換機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)1、轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)：有直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)；2、延時(shí)：是指從交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包到開(kāi)始向目的端口復(fù)制數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔。3、管理功能：是指交換機(jī)如何控制用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)交換機(jī)，以及用戶(hù)對(duì)交換機(jī)的可視程度如何。通常交換機(jī)都提供管理軟件或滿(mǎn)足第三方管理軟件遠(yuǎn)程管理交換機(jī)。4、單/多MAC地址類(lèi)型：?jiǎn)蜯AC交換機(jī)的每一個(gè)端口只有一個(gè)MAC硬件地址，它主要用于連接網(wǎng)絡(luò)最終用戶(hù)、網(wǎng)絡(luò)共享資源等，不能連接集線(xiàn)器或含有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)段。多MAC交換機(jī)在每一個(gè)端口上有足夠的存儲(chǔ)體記憶多個(gè)硬件地址。5、外接監(jiān)視儀支持：它可允許外接網(wǎng)絡(luò)分析儀直接連接到交換機(jī)上監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)狀況。6、全雙工：是否支持同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)。等五、交換機(jī)之間的連接1、堆疊：提供堆疊接口的交換機(jī)之間可以通過(guò)專(zhuān)用的堆疊線(xiàn)連接起來(lái)。通常，堆疊的帶寬是交換機(jī)端口速率的幾十倍。多臺(tái)交換機(jī)的堆疊是靠一個(gè)提供背板總線(xiàn)帶寬的多口堆疊線(xiàn)模塊與單口的堆疊子模塊相連，并插入不同的交換機(jī)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的堆疊而實(shí)現(xiàn)的。2、上聯(lián)：交換機(jī)可通過(guò)上聯(lián)端口實(shí)現(xiàn)與骨干交換機(jī)的連接。6.網(wǎng)關(guān)一、網(wǎng)關(guān)的定義與特性1、網(wǎng)關(guān)可以概括為能夠連接不同網(wǎng)絡(luò)的軟件和硬件的結(jié)合產(chǎn)品。從原理上講，網(wǎng)關(guān)實(shí)際上是通過(guò)重新封裝信息以使它們能被另一個(gè)系統(tǒng)處理。2、網(wǎng)關(guān)可以設(shè)在服務(wù)器、微型計(jì)算機(jī)或大型計(jì)算機(jī)上。3、網(wǎng)關(guān)工作在OSI七層協(xié)議的傳輸層或更高層。4、網(wǎng)關(guān)主要是用于連接不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)或LAN與主機(jī)的連接。二、網(wǎng)關(guān)的分類(lèi)1、 協(xié)議網(wǎng)關(guān)：通常在使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域間做協(xié)議轉(zhuǎn)換。這一轉(zhuǎn)換過(guò)程式可以發(fā)生在OSI參考模型的第二層、第三層、或第二層、第三層之間。2、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)：是在使用不同數(shù)據(jù)格式間翻譯數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。一種應(yīng)用：可以有多種應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。如E-MAIL可以以多種格式實(shí)現(xiàn)，提供E-MAIL的服務(wù)器可能需要與種格式的郵件服務(wù)器交互，實(shí)現(xiàn)此功能惟一的方法是支持多個(gè)網(wǎng)關(guān)接口。3、全網(wǎng)關(guān)：是各種技術(shù)的融合，具有重要的保護(hù)作用。4.5 以太網(wǎng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)4.5.1以太網(wǎng)的三種標(biāo)準(zhǔn) 10BASE-51、10BASE5（粗纜以太網(wǎng)，又稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)）含義：10表示信號(hào)在電纜上的傳輸速率為10Mbps；BASE表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)；5表示每一段電纜的最大長(zhǎng)度是500m。是最早的以太網(wǎng)產(chǎn)品，現(xiàn)在已不多見(jiàn)。采用RG-11 50同軸電纜為傳輸介質(zhì)，規(guī)定每個(gè)網(wǎng)上工作站均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口板（AUI接口）、收發(fā)器電纜（AUI cable）和收發(fā)器（Transceiver）與總線(xiàn)相聯(lián).（1） 最大網(wǎng)段長(zhǎng)度是500m（2）工作站到收發(fā)器的最大距離是50m（3）節(jié)點(diǎn)間最小距離是2.5m （4）最大網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目是300個(gè)（5）每段最大節(jié)點(diǎn)數(shù)目是100個(gè)（6）最大網(wǎng)段數(shù)是5個(gè)，最多使用4個(gè)中繼器，其中3個(gè)網(wǎng)段可以連接節(jié)點(diǎn)（7）最大網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度是2500m（8）干線(xiàn)段的每一端均需有一個(gè)50歐的終端電阻，其中之一必須接地。2.10BASE2采用細(xì)同軸電纜作為傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)，也被稱(chēng)為便宜的以太網(wǎng)。10BASE2是作為10BASE5的一種替代方案制定的。10BASE2使用了RG-58型細(xì)纜和BNC-T型連接器，以線(xiàn)性總線(xiàn)進(jìn)行布線(xiàn)。收發(fā)器的功能被移植到網(wǎng)卡上，因此，網(wǎng)絡(luò)更加簡(jiǎn)單，更便于使用，性能價(jià)格比也較高。然而，卻制限制了信號(hào)能夠傳送的最大距離。細(xì)纜Ethernet的每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)BNC-T型連接器和帶有BNC接口的網(wǎng)卡聯(lián)入網(wǎng)內(nèi)。細(xì)纜以太網(wǎng)的規(guī)格參數(shù)和限制描述如下：（1） 最大網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)為90個(gè)（2）每個(gè)網(wǎng)段最多支持30個(gè)節(jié)點(diǎn)（3）節(jié)點(diǎn)間最小距離是0.5m （4）最大網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度為925m（5）最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為185m（6）最大網(wǎng)段數(shù)是5個(gè)，最多使用4個(gè)中繼器，其中3個(gè)網(wǎng)段可以連接節(jié)點(diǎn)。3.10BASE-T10BASE-T網(wǎng)絡(luò)采用星型結(jié)構(gòu)，所以具有星型拓?fù)涞乃袃?yōu)缺點(diǎn)。10BASE T規(guī)格參數(shù)如下：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：邏輯上的總線(xiàn)，物理上的星型。? 介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法：CSMA/CD網(wǎng)線(xiàn)類(lèi)型：3、4、5類(lèi)UTP雙絞線(xiàn)傳輸速度：10Mb/s最大網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目：1024個(gè)每段最小節(jié)點(diǎn)數(shù)目：1個(gè)最大網(wǎng)段數(shù)目：5個(gè)，其中3個(gè)可以連接設(shè)備節(jié)點(diǎn)間最小距離：2.5m最大網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度：無(wú)最大長(zhǎng)度最大網(wǎng)段長(zhǎng)度：100m4.6高速局域網(wǎng)技術(shù) 4.6.1高速局域網(wǎng)簡(jiǎn)介自1992年以來(lái)，100Mb/s和1000Mb/s的以太網(wǎng)和其他高速域網(wǎng)的技術(shù)正逐步成熟，并且得到了廣泛的應(yīng)用。 一般我們將數(shù)據(jù)傳輸速率在100Mb/s以上的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為高速局域網(wǎng)。 當(dāng)前流行的高速局域網(wǎng)中的多數(shù)仍然使用共享介質(zhì)方式，從網(wǎng)絡(luò)的基本理論上看共享介質(zhì)方式的局域網(wǎng)不適合交互式的多媒體應(yīng)用環(huán)境。交換技術(shù)從根本上改善了使用介質(zhì)的方式，廢除了競(jìng)爭(zhēng)式使用方式，采用了各個(gè)工作站之間的并發(fā)、多連接鏈路，采用ATM技術(shù)的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間能夠降至20ms30ms。因此，適合于交互式多媒體網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)合。100BASE T也正向交換技術(shù)發(fā)展，交換式的快速以太網(wǎng)，以其組網(wǎng)靈活、方便、網(wǎng)絡(luò)流通量大、網(wǎng)絡(luò)傳輸沖突少、造價(jià)低，而成為未來(lái)高速局域網(wǎng)的主流技術(shù)。4.6.2高速局域網(wǎng) 100BASE-T1、100BASE-T快速以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)100BASE-T是在雙絞線(xiàn)以太網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種快速以太網(wǎng)?？焖僖蕴W(wǎng)作為一種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，在1995年7月獲得IEEE認(rèn)證，并被稱(chēng)為IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)與IEEE802.3(10BASE T)的協(xié)議和數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)基本相同，僅僅是速度上的升級(jí)?？焖僖蕴W(wǎng)仍采用星拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持全雙工方式，并提供100Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸速度速率，實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率有可能達(dá)到200Mb/s,比傳統(tǒng)的FDDI還快。100BASE T快速以太網(wǎng)標(biāo)