計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各設(shè)備

1、集線器的一些特點(diǎn)集線器的一些特點(diǎn) l集線器是使用電子器件來模擬實(shí)際電纜線的集線器是使用電子器件來模擬實(shí)際電纜線的工作，因此整個(gè)系統(tǒng)仍然像一個(gè)傳統(tǒng)的以太工作，因此整個(gè)系統(tǒng)仍然像一個(gè)傳統(tǒng)的以太網(wǎng)那樣運(yùn)行。網(wǎng)那樣運(yùn)行。 l使用集線器的以太網(wǎng)在使用集線器的以太網(wǎng)在邏輯上邏輯上仍是一個(gè)總線仍是一個(gè)總線網(wǎng)，各工作站使用的還是網(wǎng)，各工作站使用的還是 CSMA/CD CSMA/CD 協(xié)議，并協(xié)議，并共享邏輯上的總線。共享邏輯上的總線。 l集線器很像一個(gè)多接口的轉(zhuǎn)發(fā)器，工作在物集線器很像一個(gè)多接口的轉(zhuǎn)發(fā)器，工作在物理層。理層。 具有三個(gè)接口的集線器具有三個(gè)接口的集線器 集集線線器器網(wǎng)卡網(wǎng)卡工作站工作站網(wǎng)卡網(wǎng)卡工

2、作站工作站網(wǎng)卡網(wǎng)卡工作站工作站雙絞線雙絞線3.4 3.4 擴(kuò)展的局域網(wǎng)擴(kuò)展的局域網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)主要在四個(gè)層次上進(jìn)行：網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)主要在四個(gè)層次上進(jìn)行：l物理層物理層中繼器、中繼器、HUBHUBl數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)橋、交換機(jī)網(wǎng)橋、交換機(jī)l網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層路由器路由器l傳輸層及以上傳輸層及以上網(wǎng)關(guān)（協(xié)議轉(zhuǎn)換器）網(wǎng)關(guān)（協(xié)議轉(zhuǎn)換器）3.4.1 3.4.1 網(wǎng)絡(luò)接口卡網(wǎng)絡(luò)接口卡NICNICl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l每臺(tái)主機(jī)都應(yīng)配置一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)卡；每臺(tái)主機(jī)都應(yīng)配置一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)卡；l每個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)（或多個(gè)）網(wǎng)絡(luò)接口；每個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)（或多個(gè)）網(wǎng)絡(luò)

3、接口；l不能獨(dú)立工作，必須依賴于宿主主機(jī)。不能獨(dú)立工作，必須依賴于宿主主機(jī)。l網(wǎng)卡工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層；網(wǎng)卡工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層；l連接不同的局域網(wǎng)需要使用不同的網(wǎng)卡連接不同的局域網(wǎng)需要使用不同的網(wǎng)卡l以太網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡l令牌環(huán)網(wǎng)卡令牌環(huán)網(wǎng)卡lFDDIFDDI網(wǎng)卡網(wǎng)卡lATMATM網(wǎng)卡網(wǎng)卡1. 1. 網(wǎng)卡的功能網(wǎng)卡的功能l介質(zhì)訪問控制介質(zhì)訪問控制lCSMA/CDCSMA/CD：進(jìn)行載波偵聽，確定能否發(fā)送數(shù)據(jù)或接受數(shù)據(jù)，以及進(jìn)行沖突處理：進(jìn)行載波偵聽，確定能否發(fā)送數(shù)據(jù)或接受數(shù)據(jù)，以及進(jìn)行沖突處理等工作；等工作；l封裝封裝/ /解封裝解封裝l數(shù)據(jù)幀的封裝：為數(shù)據(jù)加上幀頭、數(shù)據(jù)幀的封裝：為數(shù)據(jù)

4、加上幀頭、PADPAD、CRCCRC等控制字段；等控制字段；l數(shù)據(jù)幀的解封裝：對(duì)收到幀進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的解封裝：對(duì)收到幀進(jìn)行CRCCRC校驗(yàn)并將控制字段去掉；校驗(yàn)并將控制字段去掉；l數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼/ /解碼解碼l數(shù)據(jù)編碼：將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸?shù)男盘?hào)形式；數(shù)據(jù)編碼：將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸?shù)男盘?hào)形式；l數(shù)據(jù)解碼：收到的信號(hào)解釋為對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)解碼：收到的信號(hào)解釋為對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；l數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送/ /接收接收l發(fā)送數(shù)據(jù)：將主機(jī)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行位流，并通過發(fā)送數(shù)據(jù)：將主機(jī)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行位流，并通過MACMAC進(jìn)行發(fā)送；進(jìn)行發(fā)送；l接收數(shù)據(jù)：通過接收數(shù)據(jù)：通過MACMAC接收信號(hào)，

5、經(jīng)解碼后由串行位流轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；接收信號(hào)，經(jīng)解碼后由串行位流轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；l數(shù)據(jù)緩存數(shù)據(jù)緩存l匹配主機(jī)數(shù)據(jù)處理速率與網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率不一致問題。匹配主機(jī)數(shù)據(jù)處理速率與網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率不一致問題。2. 2. 網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)l載波檢測(cè)部件：載波檢測(cè)部件：檢測(cè)介質(zhì)上有否載波信號(hào)；檢測(cè)介質(zhì)上有否載波信號(hào)；l曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼/ /解碼器：解碼器：對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)編碼，變換成適合于在對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)編碼，變換成適合于在LANLAN上傳輸?shù)男盘?hào)或把接收的信號(hào)解碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；上傳輸?shù)男盘?hào)或把接收的信號(hào)解碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù)；l發(fā)送發(fā)送/ /接收部件：接收部件：負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送、接收；負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送、接收；l數(shù)

6、據(jù)緩沖區(qū)：數(shù)據(jù)緩沖區(qū)：緩沖數(shù)據(jù)；緩沖數(shù)據(jù)；l主機(jī)總線接口部件：主機(jī)總線接口部件：與主機(jī)數(shù)據(jù)流交換；與主機(jī)數(shù)據(jù)流交換；lCPUCPU( (部分網(wǎng)卡有部分網(wǎng)卡有) )：增強(qiáng)網(wǎng)卡智能化，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)：增強(qiáng)網(wǎng)卡智能化，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì) 主機(jī)主機(jī)CPUCPU的依賴，提高傳輸效率；的依賴，提高傳輸效率；lLANLAN管理部件：管理部件：網(wǎng)絡(luò)管理。網(wǎng)絡(luò)管理。 網(wǎng)卡地址網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址，或稱為：即網(wǎng)卡的物理地址，或稱為MACMAC地址，全球統(tǒng)一地址，全球統(tǒng)一分配，固化在網(wǎng)卡硬件中（有些網(wǎng)卡可由用戶修改）；分配，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)配置參數(shù)（跳線設(shè)置（跳線設(shè)置 / /

7、軟件設(shè)置軟件設(shè)置 / PnP/ PnP） -中斷請(qǐng)求號(hào)中斷請(qǐng)求號(hào) IRQIRQ（一般為一般為3 3）；）； -I/OI/O基地址基地址 I/O BaseI/O Base（一般為一般為300H300H）；）； -存儲(chǔ)器基地址存儲(chǔ)器基地址 Memory Base (Memory Base (一般為一般為C000H)C000H)； -全雙工全雙工 / / 半雙工；半雙工； -傳輸速率傳輸速率（僅（僅10/100Mbps10/100Mbps雙速網(wǎng)卡可選）。雙速網(wǎng)卡可選）。3 3網(wǎng)卡的配置參數(shù)網(wǎng)卡的配置參數(shù)4 4、以太網(wǎng)卡的類型、以太網(wǎng)卡的類型1 1、中繼器、中繼器(Repeater)/(Repeate

8、r)/收發(fā)器收發(fā)器n 由于介質(zhì)的有效傳輸距離是有限的，中繼器由于介質(zhì)的有效傳輸距離是有限的，中繼器/hub/hub的作用通過對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行整形放的作用通過對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行整形放大處理，達(dá)到延長(zhǎng)信號(hào)傳輸距離、提高通信速率的目的；大處理，達(dá)到延長(zhǎng)信號(hào)傳輸距離、提高通信速率的目的；n 在物理層在物理層實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)难由?；?shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)难由?；n 主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)： -不進(jìn)行存儲(chǔ)不進(jìn)行存儲(chǔ)信號(hào)延遲?。恍盘?hào)延遲?。?-不檢查錯(cuò)誤不檢查錯(cuò)誤會(huì)擴(kuò)散錯(cuò)誤；會(huì)擴(kuò)散錯(cuò)誤； -不對(duì)信息進(jìn)行任何過濾；不對(duì)信息進(jìn)行任何過濾； -只能互聯(lián)相同類型的網(wǎng)絡(luò)；只能互聯(lián)相同類型的網(wǎng)絡(luò)； -可進(jìn)行介質(zhì)轉(zhuǎn)換可進(jìn)行介質(zhì)轉(zhuǎn)換如粗纜轉(zhuǎn)換

9、為細(xì)纜；如粗纜轉(zhuǎn)換為細(xì)纜； -中繼器連接的網(wǎng)段屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)；中繼器連接的網(wǎng)段屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)； -簡(jiǎn)單、成本低，簡(jiǎn)單、成本低，主要用于同軸電纜組網(wǎng)中主要用于同軸電纜組網(wǎng)中。3.4.2 3.4.2 中繼器中繼器(Repeater)/HUB(Repeater)/HUB網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層鏈路層物理層物理層傳輸層傳輸層應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層鏈路層物理層物理層傳輸層傳輸層應(yīng)用層應(yīng)用層物理層物理層 物理層物理層中繼器中繼器集線器集線器電纜段電纜段2 2電纜段電纜段1 1多端口的中繼器多端口的中繼器，工作在物理層；，工作在物理層；功能：信號(hào)整形和放大，在網(wǎng)段之間復(fù)制比特流；功能：信號(hào)整形和放大，在網(wǎng)

10、段之間復(fù)制比特流；可認(rèn)為它是將總線折疊到鐵盒子中的集中連接設(shè)備可認(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)：特點(diǎn)：-具有與中繼器同樣的特點(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€連接可改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)湫问剑嚎偩€連接星形連接；星形連接；- - 邏輯上仍是一個(gè)總線型共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)。邏輯上仍是一個(gè)總線型共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)。2 2、集線器、集線器(HUB)(HUB)HUBHUB 獨(dú)立式（獨(dú)立式（Stand aloneStand alone） 固定端口配置，擴(kuò)充時(shí)用級(jí)連的方法。固定端口配置，擴(kuò)充時(shí)用級(jí)連的方法。用用什么線進(jìn)行級(jí)連？什么線進(jìn)行級(jí)連？-交叉線交叉線 堆疊式（堆疊式（Stackab

11、leStackable） 固定配置，用堆疊方法進(jìn)行擴(kuò)充固定配置，用堆疊方法進(jìn)行擴(kuò)充堆疊連堆疊連接在一起的接在一起的HUBHUB在邏輯相當(dāng)于一臺(tái)單獨(dú)的在邏輯相當(dāng)于一臺(tái)單獨(dú)的HUBHUB，可，可統(tǒng)一管理。統(tǒng)一管理。用什么線進(jìn)行堆疊連接？用什么線進(jìn)行堆疊連接？-總線總線 模塊化（模塊化（ModuleModule） 又稱機(jī)箱式，由一臺(tái)帶有底板、電源的機(jī)箱又稱機(jī)箱式，由一臺(tái)帶有底板、電源的機(jī)箱和若干塊多端口的接口卡組成?？伸`活按需配置和若干塊多端口的接口卡組成?？伸`活按需配置，通過插入不同的插卡滿足需求。，通過插入不同的插卡滿足需求。集線器的類型：集線器的類型：3.4.3 3.4.3 網(wǎng)橋網(wǎng)橋( (Br

12、idge)Bridge)l共享信道共享信道LANLAN的缺點(diǎn)：的缺點(diǎn)：l多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)造成沖突，信道利用率多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)造成沖突，信道利用率3040 %3040 %；l網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)越多，沖突現(xiàn)象越嚴(yán)重；網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)越多，沖突現(xiàn)象越嚴(yán)重；l如果網(wǎng)絡(luò)總帶寬為如果網(wǎng)絡(luò)總帶寬為BW BW ，n n個(gè)站點(diǎn)平均擁有的帶寬為個(gè)站點(diǎn)平均擁有的帶寬為 ：BW / nBW / n。l解決的方法解決的方法l提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度沒有從根本上解決問題；沒有從根本上解決問題；l增加了網(wǎng)絡(luò)的總體帶寬；增加了網(wǎng)絡(luò)的總體帶寬；l網(wǎng)絡(luò)分段：減少每個(gè)網(wǎng)段中站點(diǎn)數(shù)量網(wǎng)絡(luò)分段：減少每個(gè)網(wǎng)段中站點(diǎn)數(shù)量, ,

13、使沖突概率減使沖突概率減?。恍。籰實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段的設(shè)備：網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段的設(shè)備：網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器l網(wǎng)橋和交換機(jī)可以隔離網(wǎng)橋和交換機(jī)可以隔離沖突域沖突域；l路由器不僅可以隔離沖突域，還能隔離路由器不僅可以隔離沖突域，還能隔離廣播域廣播域。HUBHUBHUBHUB廣播域廣播域沖突域沖突域沖突域沖突域網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)HUBHUB沖突域沖突域/ /廣播廣播域域網(wǎng)段網(wǎng)段2 2網(wǎng)段網(wǎng)段1 1總帶寬總帶寬: BW: BW* *2 2節(jié)點(diǎn)帶寬節(jié)點(diǎn)帶寬: BW/4: BW/4總帶寬總帶寬: BW: BW節(jié)點(diǎn)帶寬節(jié)點(diǎn)帶寬: BW/8: BW/8l廣播域廣播域網(wǎng)絡(luò)上所有能夠接收網(wǎng)絡(luò)

14、上所有能夠接收到同樣廣播包的設(shè)備到同樣廣播包的設(shè)備的集合。的集合。l沖突域沖突域網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)都將會(huì)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)都將會(huì)產(chǎn)生沖突的設(shè)備的集產(chǎn)生沖突的設(shè)備的集合。合。1 1、 網(wǎng)橋網(wǎng)橋(Bridge(Bridge）的工作原理）的工作原理l定義：定義：網(wǎng)橋用于在鏈路層連接兩個(gè)局域網(wǎng)的一網(wǎng)橋用于在鏈路層連接兩個(gè)局域網(wǎng)的一種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層。工作在數(shù)據(jù)鏈路層。l功能功能：l可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的物理距離；可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的物理距離；l在不同的網(wǎng)段在不同的網(wǎng)段之間進(jìn)行互聯(lián)之間進(jìn)行互聯(lián)，并能對(duì)數(shù)，并能對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行轉(zhuǎn)換與過濾據(jù)幀進(jìn)行轉(zhuǎn)換與過濾；l通過過濾，通過

15、過濾，有助于有助于信息的信息的保密保密: :l目的地址過濾目的地址過濾l源地址過濾源地址過濾l協(xié)議包過濾協(xié)議包過濾網(wǎng) 段 2網(wǎng) 段 1應(yīng) 用 層傳 輸 層互 連 網(wǎng) 層數(shù) 據(jù) 鏈 路 層物 理 層應(yīng) 用 層傳 輸 層互 連 網(wǎng) 層數(shù) 據(jù) 鏈 路 層物 理 層P H YD L網(wǎng)網(wǎng) 橋橋主 機(jī) 2主 機(jī) 1P H Y網(wǎng)橋網(wǎng)橋交換機(jī)交換機(jī)n 原理：原理：l 通過逆向?qū)W習(xí)維持一張通過逆向?qū)W習(xí)維持一張MACMAC表，記錄到達(dá)某主機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)端口；表，記錄到達(dá)某主機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)端口；l 當(dāng)收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，分析包中的目的當(dāng)收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，分析包中的目的MACMAC地址，并查表轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)端口；地址，并查表轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)端口

16、；l 如果在表中查不到目的地址對(duì)應(yīng)的端口，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)（除收到幀的端口外）。如果在表中查不到目的地址對(duì)應(yīng)的端口，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)（除收到幀的端口外）。MACMAC地址地址 轉(zhuǎn)發(fā)端口轉(zhuǎn)發(fā)端口A 1A 1B B2 2 橋橋 的的MACMAC表表網(wǎng)橋網(wǎng)橋(cont.)(cont.)雙端口網(wǎng)橋雙端口網(wǎng)橋多端口網(wǎng)橋多端口網(wǎng)橋雙端口網(wǎng)橋雙端口網(wǎng)橋在同一個(gè)網(wǎng)段上通信不經(jīng)過網(wǎng)橋在同一個(gè)網(wǎng)段上通信不經(jīng)過網(wǎng)橋A to DA to DA AD DC CB to CB to CB B 4 4、網(wǎng)橋的、網(wǎng)橋的特點(diǎn)特點(diǎn)l優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：l可實(shí)現(xiàn)不同類型的可實(shí)現(xiàn)不同類型的LANLAN互連；互連；l限制了沖突域的范圍；限制了

17、沖突域的范圍；l隔離故障。隔離故障。l缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：l無法控制廣播；無法控制廣播；l只能用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，速度比較慢；只能用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，速度比較慢；l存在廣播風(fēng)暴問題；存在廣播風(fēng)暴問題；l無流量控制，負(fù)載重時(shí)會(huì)出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象。無流量控制，負(fù)載重時(shí)會(huì)出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象。3.4.4 3.4.4 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)l網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)橋?qū)偻活愒O(shè)備，工網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)橋?qū)偻活愒O(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層上。但網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的作在數(shù)據(jù)鏈路層上。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)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)可看作是多端口意義上，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可看作是多端口的高速網(wǎng)橋。的高速網(wǎng)橋。l交換機(jī)比網(wǎng)橋優(yōu)

18、越的地方：交換機(jī)比網(wǎng)橋優(yōu)越的地方：l交換速度快，可實(shí)現(xiàn)交換速度快，可實(shí)現(xiàn)線速線速轉(zhuǎn)發(fā)；轉(zhuǎn)發(fā)；l端口密度高，一臺(tái)交換機(jī)可連接多個(gè)網(wǎng)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。段，降低了組網(wǎng)成本。l工作原理與網(wǎng)橋類似：工作原理與網(wǎng)橋類似：l逆向?qū)W習(xí)源地址（構(gòu)造逆向?qū)W習(xí)源地址（構(gòu)造MACMAC表）表）l過濾本網(wǎng)段幀（隔離沖突域）過濾本網(wǎng)段幀（隔離沖突域）l轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀（交換）轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀（交換）l廣播未知目的地址的幀（尋找目的站點(diǎn)）廣播未知目的地址的幀（尋找目的站點(diǎn)）工作在鏈路層的交換工作在鏈路層的交換機(jī)稱為機(jī)稱為L(zhǎng)2L2層交換機(jī)，層交換機(jī)，目前也有工作在網(wǎng)絡(luò)目前也有工作在網(wǎng)絡(luò)層層/ /傳

19、輸層的交換機(jī)，傳輸層的交換機(jī)，L3/L4L3/L4層交換機(jī)。層交換機(jī)。n 交換機(jī)內(nèi)部采用交交換機(jī)內(nèi)部采用交叉總線結(jié)構(gòu)，在需要叉總線結(jié)構(gòu)，在需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，通進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，通過控制電路在端口之過控制電路在端口之間建立直接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)間建立直接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。連接。 1 1、交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)CrossbarCrossbar2 2、交換機(jī)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)方式、交換機(jī)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)方式l存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Store and forwardStore and forward）l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。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。l優(yōu)點(diǎn)

20、：進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，錯(cuò)誤不會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。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。l缺點(diǎn)：延遲比較大。缺點(diǎn)：延遲比較大。l直通轉(zhuǎn)發(fā)（直通轉(zhuǎn)發(fā)（Cut-throughCut-through）l只要收到幀的前只要收到幀的前6 6個(gè)字節(jié)（目的個(gè)字節(jié)（目的MACMAC地址），就開始進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。地址），就開始進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。l優(yōu)點(diǎn)：交換延遲小。優(yōu)點(diǎn)：交換延遲小。l缺點(diǎn)：無法進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，幀錯(cuò)誤會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。缺點(diǎn)：無法進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，幀錯(cuò)誤會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。l無碎片直通轉(zhuǎn)發(fā)（無碎片直通轉(zhuǎn)發(fā)（Fragment free cut-throughFragment free cut-through）l接收到一

21、幀的前接收到一幀的前6464字節(jié)后，再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。小于字節(jié)后，再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。小于6464字節(jié)的幀不轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)的幀不轉(zhuǎn)發(fā)l幀出錯(cuò)的主要原因是沖突，而以太網(wǎng)的幀至少為幀出錯(cuò)的主要原因是沖突，而以太網(wǎng)的幀至少為64B64B，6464字節(jié)的幀必然是沖突字節(jié)的幀必然是沖突造成的幀碎片（錯(cuò)誤幀）。造成的幀碎片（錯(cuò)誤幀）。l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l缺點(diǎn)：長(zhǎng)度大于缺點(diǎn)：長(zhǎng)度大于6464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)。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)。線速交換線速交換3 3、交換機(jī)組網(wǎng)的特點(diǎn)、交換機(jī)組網(wǎng)的特點(diǎn)l將網(wǎng)絡(luò)分

22、隔成多個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)端口為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段，減將網(wǎng)絡(luò)分隔成多個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)端口為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段，減少了沖突，提高了網(wǎng)絡(luò)效率；少了沖突，提高了網(wǎng)絡(luò)效率；l交換機(jī)能夠同時(shí)在多對(duì)端口間無沖突地交換數(shù)據(jù)幀；交換機(jī)能夠同時(shí)在多對(duì)端口間無沖突地交換數(shù)據(jù)幀；l每個(gè)網(wǎng)段獨(dú)享帶寬，網(wǎng)段中站點(diǎn)平均擁有帶寬每個(gè)網(wǎng)段獨(dú)享帶寬，網(wǎng)段中站點(diǎn)平均擁有帶寬 ；l如果每個(gè)端口只聯(lián)一臺(tái)主機(jī)，則每臺(tái)主機(jī)獨(dú)享帶寬；如果每個(gè)端口只聯(lián)一臺(tái)主機(jī)，則每臺(tái)主機(jī)獨(dú)享帶寬；l不能限制廣播域不能限制廣播域l有可能產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，必須采用生成樹算法解決；有可能產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，必須采用生成樹算法解決；l適用于小型網(wǎng)絡(luò)到大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)適用于小型網(wǎng)絡(luò)到大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)l大

23、型網(wǎng)絡(luò)中需解決廣播問題大型網(wǎng)絡(luò)中需解決廣播問題例：交換網(wǎng)絡(luò)的帶寬例：交換網(wǎng)絡(luò)的帶寬l若交換機(jī)每個(gè)端口帶寬為若交換機(jī)每個(gè)端口帶寬為BWBW，則交換機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)，則交換機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)總帶寬絡(luò)總帶寬 BWBW* *n n；ln n8 8，BW=10Mb/sBW=10Mb/s時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總帶寬最高可達(dá)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總帶寬最高可達(dá)80Mb/s80Mb/s；l連接到交換機(jī)端口上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)的帶寬為連接到交換機(jī)端口上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)的帶寬為10Mb/s 10Mb/s 。l比較：比較：l10Mb/s 10Mb/s 的的8 8口集線器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)（連接了口集線器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)（連接了8 8臺(tái)計(jì)算機(jī)）臺(tái)計(jì)算機(jī)）l網(wǎng)絡(luò)總帶寬仍為網(wǎng)

24、絡(luò)總帶寬仍為10Mb/s 10Mb/s ；l網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的帶寬為網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的帶寬為1.25Mb/s1.25Mb/s。 3.4.6 3.4.6 路由器（路由器（RouterRouter）n 路由器是用于路由器是用于LANLAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)/VLAN/VLAN/子網(wǎng)互聯(lián)的設(shè)備；子網(wǎng)互聯(lián)的設(shè)備；n 路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層, ,用以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的地址翻譯、協(xié)議轉(zhuǎn)換和用以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的地址翻譯、協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等功能；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等功能；n 其主要工作是接收其主要工作是接收IPIP報(bào)文，然后查找報(bào)文，然后查找路由表路由表，找到能到達(dá)目的，找到能到達(dá)目的IPIP地址地址的網(wǎng)絡(luò)端口，并將報(bào)文發(fā)送出去的網(wǎng)絡(luò)端口，并將報(bào)文發(fā)送出去. .應(yīng)用層傳輸層互連網(wǎng)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層互連網(wǎng)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層PHYDL互連網(wǎng)層路路由由器器主