傳輸介質(zhì)與網(wǎng)絡設備

傳輸介質(zhì)與網(wǎng)絡設備第1頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.1傳輸介質(zhì)3.1.1雙絞線3.1.2同軸電纜3.1.3光纖3.1.4無線傳輸介質(zhì)第2頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)、連接各網(wǎng)絡節(jié)點的實體，可以分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)兩大類。有線傳輸介質(zhì)：利用金屬、石英光纖、塑料光纖等導體傳輸信號。無線傳輸介質(zhì)：不利用導體，信號完全通過空間從發(fā)射器發(fā)射到接收器。第3頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.1.1雙絞線雙絞線是局域網(wǎng)最基本的傳輸介質(zhì)，由具有絕緣保護層的4對8線芯組成，每兩條按一定規(guī)則纏繞在一起，稱為一個線對。雙絞線可分為非屏蔽雙絞線（UnshieldedTwistedPair，UTP）和屏蔽雙絞線（ShieldedTwistedPair，STP）。1．雙絞線的類型第4頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（1）非屏蔽雙絞線（UTP）。圖3-1非屏蔽雙絞線外觀第5頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-2五類4對非屏蔽雙絞線結構第6頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日鋁箔屏蔽的雙絞線獨立屏蔽雙絞線（2）屏蔽雙絞線。圖3-3STP外觀第7頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-4五類4對STP結構第8頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日在實際應用中，目前一般以UTP電纜為主，它具有以下優(yōu)點。無屏蔽外套、直徑小、節(jié)省空間。重量輕、易彎曲、易安裝。將串擾減至最小甚至消除。具有阻燃性。具有獨立性和靈活性，適用于結構化綜合布線。第9頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日一類線二類線三類線四類線五類線超五類線六類線2．雙絞線的型號第10頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.1.2同軸電纜圖3-6同軸電纜第11頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日同軸電纜有兩種：一種為75

Ω同軸電纜；另一種為50

Ω同軸電纜。1．規(guī)格分類同軸電纜一般用于總線型網(wǎng)絡布線連。2．網(wǎng)絡應用圖3-7總線型網(wǎng)絡第12頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.1.3光纖1．光纖結構與原理光纖（光導纖維）的結構一般是雙層或多層的同心圓柱體，由透明材料做成纖芯，在它周圍采用比纖芯的折射率稍低的材料做成包層。纖芯包層涂覆層第13頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-8光纖結構圖3-9光纖通信原理第14頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日光纖通信的原理是：在發(fā)送端首先要把傳送的信息（如圖像）變成電信號，然后經(jīng)過轉(zhuǎn)換設備把信號調(diào)制到激光器發(fā)出的激光上，使光的強度隨電信號的幅度（頻率）變化而變化，光波通過光纖發(fā)送出去，傳播到接收端，檢測器收到光信號后用設備把它調(diào)制轉(zhuǎn)換成電信號，再恢復為原始信息。第15頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日2．光纖的分類（1）按傳播模式分為單模光纖和多模光纖（2）按折射率分布分為跳變式光纖和漸變式光纖。第16頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（a）光纜結構（b）光纜實物與模型圖3-10光纜3．光纜第17頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日光纜的類型有如下所述的幾種。按敷設方式分有：自承重架空光纜、管道光纜、鎧裝地埋光纜和海底光纜。按光纜結構分有：束管式光纜、層絞式光纜、緊抱式光纜、帶式光纜、非金屬光纜和可分支光纜。按用途分有：長途通信用光纜、短途室外光纜、混合光纜和建筑物內(nèi)用光纜。第18頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日通信速度快傳輸距離長信號干擾小，安全性能好。光纖本身比較堅固，能抵抗一般的風吹雨打和暴曬，甚至擠壓，穩(wěn)定性較好，使用壽命較長。另外，重量輕，便于施工布線和運輸。光纖無輻射，難于竊聽，安全性較好。但光纖也有一些缺點，由于其玻璃質(zhì)的結構，使分路、耦合都比較麻煩，而且光纖設備相對較貴4．光纖的優(yōu)缺點第19頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日光纖要能正常使用，在兩端先要把里面的芯熔接上跳線或尾纖。5．光纖的應用圖3-11各種各樣的尾纖和跳線第20頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-12SC接口光模塊（1）通過交換機上的光模塊進行連接第21頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日光纖接口是用來連接光纖線纜的物理接口。常用的類型介紹如下。FCSTSCPCAPC第22頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-13光纖收發(fā)器及其應用（2）通過光纖收發(fā)器進行連接第23頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.1.4無線傳輸介質(zhì)1．無線電波無線電波是指在自由空間（包括空氣和真空）傳播的射頻頻段的電磁波。無線電技術是通過無線電波傳播聲音或其他信號的技術。圖3-14無線接入設備第24頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日微波通信是在對流層視線距離范圍內(nèi)利用無線電波進行傳輸?shù)囊环N通信方式，頻率范圍為2～40

GHz。微波通信分為模擬微波通信和數(shù)字微波通信兩種。2．微波通信圖3-15微波通信第25頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日衛(wèi)星通信是在地球站之間利用位于36

000km高空的人造同步地球衛(wèi)星作為中繼器的一種微波接力通信。3．衛(wèi)星通信圖3-16衛(wèi)星通信第26頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日紅外系統(tǒng)采用光發(fā)射二極管（LED）或激光二極管（LD）來進行站與站之間的數(shù)據(jù)交換。4．紅外通信這是最常見的方式，如大家常用的遙控器。（1）點到點式紅外系統(tǒng)。廣播式紅外系統(tǒng)是把集中的光束，以廣播或擴散的方式向四周散發(fā)。（2）廣播式紅外系統(tǒng)。第27頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-17廣播式紅外系統(tǒng)第28頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.2網(wǎng)卡3.2.1網(wǎng)卡的功能與分類3.2.2配置網(wǎng)卡的IP地址3.2.3查看網(wǎng)卡的MAC地址第29頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-18網(wǎng)卡第30頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.2.1網(wǎng)卡的功能與分類網(wǎng)卡能夠完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的大部分功能，包括網(wǎng)卡與網(wǎng)絡電纜的物理連接、介質(zhì)訪問控制（如實現(xiàn)CSMA/CD協(xié)議）、數(shù)據(jù)幀的拆裝、幀的發(fā)送與接收、錯誤校驗、數(shù)據(jù)信號的編/解碼（如曼徹斯特代碼的轉(zhuǎn)換）、數(shù)據(jù)的串行/并行轉(zhuǎn)換等功能。第31頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日網(wǎng)卡的一個重要功能就是進行串行/并行轉(zhuǎn)換。網(wǎng)卡的功能大同小異，其主要功能有以下3個方面。數(shù)據(jù)的封裝與解封鏈路管理編碼與譯碼1．網(wǎng)卡的功能第32頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日2．網(wǎng)卡的分類（1）按傳輸速率分類。按傳輸速率可分為10

Mbit/s、100

Mbit/s、10/100

Mbit/s自適應以及1

000

Mbit/s網(wǎng)卡。圖3-19百兆網(wǎng)卡和吉比特網(wǎng)卡第33頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日早期的網(wǎng)卡主要分AUI粗纜接口和BNC細纜接口兩種目前，網(wǎng)卡主要有RJ45接口和光纖接口兩種類型（2）按接口類型分類。圖3-20AUI接口和BNC接口網(wǎng)卡第34頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-21USB網(wǎng)卡（3）按總線插口類型分類。第35頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-22PCMCIA接口網(wǎng)卡第36頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-23無線網(wǎng)卡第37頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.2.2配置網(wǎng)卡的IP地址【例3-1】配置網(wǎng)卡IP地址。要求：設置IP地址為“192.168.0.100”、子網(wǎng)掩碼為“255.255.255.0”、默認網(wǎng)關為“192.168.0.1”、首選DNS服務器為“192.168.0.10”。第38頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-24【網(wǎng)絡連接】窗口1．第39頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-25【本地連接屬性】對話框2.第40頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-26【Internet協(xié)議（TCP/IP）屬性】對話框3.第41頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-27設置IP地址4.第42頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日5．單擊按鈕，關閉對話框。計算機的IP地址設置完成。6．為網(wǎng)卡連上網(wǎng)線，現(xiàn)在計算機就可以順利訪問局域網(wǎng)了。第43頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.2.3查看網(wǎng)卡的MAC地址MAC（MediaAccessControl，介質(zhì)訪問控制）地址也稱為物理地址（PhysicalAddress），是內(nèi)置在網(wǎng)卡中的一組代碼，由12個十六進制數(shù)組成，每個十六進制數(shù)長度為4

bit，總長48

bit。對于MAC地址的作用，可簡單地歸結為以下兩個方面。1．網(wǎng)絡通信基礎2．保障網(wǎng)絡安全第44頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日【例3-2】查看網(wǎng)卡MAC地址。1．選擇【所有程序】/【附件】/【命令提示符】命令，打開【命令提示符】窗口。2．輸入“ipconfig/all”命令并按Enter鍵，則窗口中出現(xiàn)本機的地址信息。圖3-28本機的地址信息第45頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.3物理層設備3.3.1中繼器3.3.2集線器第46頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日在物理層通常提供兩種類型的網(wǎng)絡互連設備，即中繼器（Repeater）和集線器（Hub）。3.3.1中繼器中繼器是連接網(wǎng)絡線路的一種裝置，常用于兩個網(wǎng)絡節(jié)點之間物理信號的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。第47頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-29中繼器連接結構第48頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-30光纖中繼器第49頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.3.2集線器集線器就是通常所說的Hub，它實際是一種多端口中繼器，區(qū)別僅在于中繼器只是連接兩個網(wǎng)段，而集線器能夠提供更多的端口服務。圖3-31集線器第50頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（1）集線器在OSI（開放系統(tǒng)互連）七層模型中處于物理層，其實質(zhì)是一個中繼器。（2）集線器只是一個多端口的信號放大設備。（3）集線器只與它的上連設備進行通信，同層的各端口之間不直接進行通。第51頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-32廣播方式數(shù)據(jù)傳輸?shù)?2頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日這種廣播發(fā)送數(shù)據(jù)方式的不足之處如下。用戶數(shù)據(jù)包向所有節(jié)點發(fā)送，很可能帶來數(shù)據(jù)通信的不安全因素。由于所有數(shù)據(jù)包都是向所有節(jié)點同時發(fā)送，加上以上所介紹的共享帶寬方式，就更可能造成網(wǎng)絡阻塞現(xiàn)象，降低網(wǎng)絡執(zhí)行效率。集線器在同一時刻每一個端口只能進行一個方向的數(shù)據(jù)通信。第53頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.4交換機3.4.1交換機的功能3.4.2交換機的分類3.4.3交換機的工作原理3.4.4交換機的應用3.4.5多層交換機第54頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-33交換機第55頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.4.1交換機的功能交換是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設備自動完成的方法，把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳酚缮系募夹g統(tǒng)稱。廣義的交換機就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設備。交換機和集線器的本質(zhì)區(qū)別是：當A發(fā)信息給B時，如果通過集線器，則接入集線器的所有網(wǎng)絡節(jié)點都會收到這條信息（也就是以廣播形式發(fā)送），只能通過網(wǎng)卡在硬件層面過濾掉不是發(fā)給本機的信息；而如果通過交換機，除非A通知交換機廣播，否則發(fā)給B的信息C絕不會收到。第56頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日交換機的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。1．交換機的主要功能（1）學習（2）轉(zhuǎn)發(fā)/過濾（3）消除回路第57頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（1）它不僅對數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形作用，而且還能在數(shù)據(jù)傳輸過程中過濾短幀和碎片等，不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)包丟棄、傳送延時等現(xiàn)象，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。（2）交換機檢測到某一端口發(fā)來的數(shù)據(jù)包，根據(jù)其目標MAC地址，查找交換機內(nèi)部的“端口—地址”表，找到對應的目標端口，打開源端口到目標端口之間的數(shù)據(jù)通道，將數(shù)據(jù)包發(fā)送到對應的目標端口上。2．交換機的主要特點第58頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-34交換方式數(shù)據(jù)傳輸?shù)?9頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（3）從帶寬上來看，交換機上每個端口都獨占帶寬，同時交換機還支持全雙工通信。（4）交換機上的每個端口屬于一個沖突域，不同的端口屬于不同的沖突域，交換機上所有的端口屬于同一個廣播域。（5）從維護角度上來看，交換機的維護比較簡單。第60頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.4.2交換機的分類1．根據(jù)網(wǎng)絡覆蓋范圍劃分（1）廣域網(wǎng)交換機。（2）局域網(wǎng)交換機。第61頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（1）以太網(wǎng)交換機。（2）快速以太網(wǎng)交換機。（3）吉比特以太網(wǎng)交換機。（4）十吉比特以太網(wǎng)交換機。（5）ATM交換機。2．根據(jù)傳輸介質(zhì)和傳輸速度劃分第62頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（1）企業(yè)級交換機。（2）部門級交換機。3．根據(jù)應用層次劃分圖3-36部門級交換機第63頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（3）工作組交換機。圖3-37工作組交換機第64頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（4）桌面型交換機。圖3-38桌面型交換機第65頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日4．按交換機的端口結構來分（1）固定式交換機。圖3-39機架式交換機第66頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（2）模塊化交換機。圖3-40模塊化交換機第67頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日光纖模塊圖3-41模塊化交換機RJ45模塊第68頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.4.3交換機的工作原理1．構造和維護MAC地址表【例3-3】生成交換地址表。圖3-42MAC地址表為空第69頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-43從接收到的數(shù)據(jù)幀中提取源MAC地址第70頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-44MAC地址表提取完畢第71頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-45查找已有的MAC地址表項第72頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日交換機在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀時，遵循以下規(guī)則。如果數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址是廣播地址或者組播地址，則向交換機所有端口（除源端口）轉(zhuǎn)發(fā)。如果數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址是單播地址，但這個MAC地址并不在交換機的地址表中，則向所有端口（除源端口）轉(zhuǎn)發(fā)。如果數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址在交換機的地址表中，則打開源端口與目標端口之間的數(shù)據(jù)通道，把數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到目標端口上。如果數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址與數(shù)據(jù)幀的源MAC地址在一個網(wǎng)段（同一個端口）上，則丟棄此數(shù)據(jù)幀，不發(fā)生交換。2．交換數(shù)據(jù)幀第73頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日【例3-4】數(shù)據(jù)幀交換過程。圖3-46數(shù)據(jù)幀交換過程第74頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3．幀交換技術（1）直通交換方式。直通交換方式的優(yōu)點如下。由于不需要存儲，延遲非常小、交換速度快。直通交換方式的缺點如下。不支持不同速率的端口交換。缺乏幀的控制、差錯校驗，數(shù)據(jù)的可靠性不足。第75頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的優(yōu)點如下。支持不同速度端口間的轉(zhuǎn)換，保持高速端口和低速端口間協(xié)同工作。交換機對接收到的數(shù)據(jù)幀進行錯誤檢測，保證了數(shù)據(jù)的可靠性，在線路傳輸差錯率大的環(huán)境下，能提高傳輸效率。存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的缺點如下。數(shù)據(jù)幀處理的時延大，要經(jīng)過串到并、校驗、并到串的過程。（2）存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式。第76頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.4.4交換機的應用交換機是一個靈活的網(wǎng)絡設備，一般用于構造星型網(wǎng)絡拓撲結構。圖3-47星形網(wǎng)絡拓撲結構第77頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日級聯(lián)是將兩臺或兩臺以上的交換機通過一定的拓撲結構進行連接。級聯(lián)時可采用全雙工技術和端口匯聚技術。1．交換機級聯(lián)（1）雙絞線端口的級聯(lián)。圖3-48雙絞線端口的級聯(lián)第78頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（2）光纖端口的級聯(lián)。圖3-49光纖端口的級聯(lián)第79頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日目前流行的堆疊模式有菊花鏈模式和星形模式兩種。2．交換機堆疊（1）菊花鏈模式。圖3-50菊花鏈式堆疊第80頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-51星形堆疊（2）星形堆疊模式。第81頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日級聯(lián)的交換機之間可以相距很遠，而一個堆疊單元內(nèi)的多臺交換機之間的距離必須很近。級聯(lián)一般采用普通端口，而堆疊一般采用專用的堆疊模塊（專用端口）和堆疊線纜。一般來說，不同廠家和不同型號的交換機可以互相級聯(lián)，而堆疊則必須在可堆疊的同類型交換機（至少應該是同一廠家的交換機）之間進行。3．級聯(lián)和堆疊之間的差異第82頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日級聯(lián)是交換機之間的簡單連接，級聯(lián)線的傳輸速率將是網(wǎng)絡的瓶頸。堆疊使用專用的堆疊線纜，提供高于1

GB的背板帶寬，堆疊的交換機的端口之間通信時，基本不會受到帶寬的限制。級聯(lián)的各設備在邏輯上是獨立的，堆疊則是將各設備作為一臺交換機來管理。級聯(lián)一般都要占用網(wǎng)絡端口，而堆疊采用專用堆疊模塊和堆疊總線，不占用網(wǎng)絡端口。級聯(lián)的層數(shù)理論上沒有限制，但實際上受線纜的跨距限制，而堆疊則由廠家的設備和型號決定最大堆疊個數(shù)。第83頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.4.5多層交換機1．三層交換機三層交換技術就是“二層交換技術＋三層轉(zhuǎn)發(fā)技術”，是在網(wǎng)絡模型中的第三層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。圖3-52三層交換機的工作過程第84頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日從表面上看，第三層交換機是第二層交換器與路由器的合二而一，然而這種結合并非簡單的物理結合，而是各取所長的邏輯結合。第四層交換機是基于傳輸層數(shù)據(jù)包的交換過程的，是一類基于TCP/IP應用層的用戶應用交換需求的新型局域網(wǎng)交換機。2．四層交換機第85頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.5路由器3.5.1路由器的功能3.5.2路由器的分類3.5.3路由器的工作原理3.5.4路由協(xié)議第86頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日路由器（Router）是網(wǎng)絡互聯(lián)的樞紐，是連接互聯(lián)網(wǎng)中各局域網(wǎng)、子網(wǎng)的邊界設備。不同路由器的端口不同。（a）路由器圖3-53路由器第87頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日（b）路由器的端口圖3-53路由器第88頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日1．ETHERNET端口2．AUI端口3．高速同步串口4．ISDN

BRI端口5．Console端口6．AUX端口第89頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.5.1路由器的功能沖突域廣播域路由器的主要功能包括網(wǎng)絡互連、網(wǎng)絡隔離、網(wǎng)絡管理等。圖3-54網(wǎng)絡互連第90頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日為了實現(xiàn)網(wǎng)絡的互連，路由器必須完成以下功能。地址映射數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換路由選擇協(xié)議轉(zhuǎn)換1．網(wǎng)絡互連2．網(wǎng)絡隔離3．網(wǎng)絡管理第91頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.5.2路由器的分類1．按性能檔次劃分圖3-55各檔次的路由器第92頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日從結構上分，路由器可分為模塊化結構與非模塊化結構。2．按結構劃分圖3-56模塊化結構路由器第93頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日可將路由器分為核心層（骨干級）路由器、分發(fā)層（企業(yè)級）路由器和訪問層（接入級）路由器。3．按功能劃分路由器可分為通用路由器與專用路由器。4．按應用劃分如果按路由器所處的網(wǎng)絡位置劃分，則通常把路由器劃分為邊界路由器和中間節(jié)點路由器兩類。5．按所處網(wǎng)絡位置劃分第94頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.5.3路由器的工作原理【例3-5】路由器的工作原理。圖3-57主機、路由器接口的IP地址和MAC地址第95頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日圖3-58路由器R1、R2、R3的路由表第96頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.5.4路由協(xié)議1．路由協(xié)議的概念路由協(xié)議創(chuàng)建了路由表，描述了網(wǎng)絡拓撲結構。按應用范圍的不同，路由協(xié)議可分為兩類。（1）在一個AS（AutonomousSystem，自治系統(tǒng)）內(nèi)的路由協(xié)議稱為內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議（IGP，interiorgatewayprotocol）。（2）AS之間的路由協(xié)議稱為外部網(wǎng)關協(xié)議（EGP，exteriorgatewayprotocol）。第97頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議的路由算法可以分為靜態(tài)路由和動態(tài)路由，其相應的路由表稱為靜態(tài)路由表和動態(tài)路由表。2．路由協(xié)議的分類靜態(tài)路由表在開始選擇路由之前就被網(wǎng)絡管理員建立，并且只能由網(wǎng)絡管理員更改，所以只適于網(wǎng)絡傳輸狀態(tài)比較簡單的環(huán)境。（1）靜態(tài)路由。第98頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日靜態(tài)路由具有以下特點。靜態(tài)路由無需進行路由交換，因此節(jié)省網(wǎng)絡的帶寬、CPU的利用率和路由器的內(nèi)存。靜態(tài)路由具有更高的安全性。在使用靜態(tài)路由的網(wǎng)絡中，所有要連到網(wǎng)絡上的路由器都需在鄰接路由器上設置其相應的路由。因此，在某種程度上提高了網(wǎng)絡的安全性。第99頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日有的情況下必須使用靜態(tài)路由，如DDR、使用NAT技術的網(wǎng)絡環(huán)境。靜態(tài)路由具有以下缺點。管理者必須真正理解網(wǎng)絡的拓撲并正確配置路由。網(wǎng)絡的擴展性能差。如果要在網(wǎng)絡上增加一個網(wǎng)絡，管理者必須在所有路由器上加一條路由。配置煩瑣，特別是當需要跨越幾臺路由器通信時，其路由配置更為復雜。第100頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日動態(tài)路由隨網(wǎng)絡運行情況的變化而變化，路由器根據(jù)路由協(xié)議提供的功能自動計算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂?，由此得到動態(tài)路由表。根據(jù)路由算法，動態(tài)路由協(xié)議可分為距離向量路由協(xié)議（DistanceVectorRoutingProtocol）和鏈路狀態(tài)路由協(xié)議（LinkStateRoutingProtocol）。（2）動態(tài)路由。第101頁，共105頁，2023年，2月20日，星期日3.6案例──校園網(wǎng)網(wǎng)絡設備