《網(wǎng)絡互聯(lián)設備》

局域網(wǎng)安裝與維護網(wǎng)絡互連設備擬定課時：1小時網(wǎng)絡互連設備

網(wǎng)絡傳輸介質常見網(wǎng)絡設備網(wǎng)絡傳輸介質

UTP及其技術參數(shù)制作、安裝和測試UTP光纖及其技術參數(shù)無線傳輸同軸電纜簡介

1.1UTP及其技術參數(shù)UTP的分類雙絞線的結構雙絞線的顏色雙絞線的接頭(RJ45)

雙絞線的線材等級類別最大傳輸速度應用1類2Mbit/s模擬和數(shù)字語音(電話)通信以及低速的數(shù)據(jù)傳輸。2類4Mbit/s語音、ISDN和不超過的4Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。3類16Mbit/s不超過16Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。4類20Mbit/s不超過20Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。5類100Mbit/s100Mbit/s距離100米的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。E5類1000Mbit/s1000Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸6類2.4Gbit/s1000Mbit/s以上的的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。雙絞線的兩種類型非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwisted-Pair,UTP)

屏蔽雙絞線(ShieldedTwisted-Pair,STP)比UTP多一層屏蔽層

雙絞線的結構(1)雙絞線的顏色序號12345678顏色橙白橙綠白藍藍白綠棕白棕雙絞線的結構(2)連接UTP和RJ45接頭(1)直通線與交叉線序直通線與交叉線的用法直通線用于交換機與路由器交換機與PC機或服務器集線器與PC或服務器交叉線用于連接交換機與交換機交換機與集線器集線器與集線器路由器與路由器PC與PCPC與路由器

1.2制作和測試雙絞線(UTP)準備工具和材料連接UTP和RJ45接頭制作和測試直通纜(參見實驗教材)制作和測試交叉纜(參見實驗教材)工具和材料UTP壓線鉗RJ45接頭護套簡易測線儀

連接UTP和RJ45接頭(2)

連接UTP和RJ45接頭(3)1.3光纖

光纖的結構光纖的尺寸光纖的類型光纖通信系統(tǒng)光纖的結構光纖的尺寸描述光纖尺寸的參數(shù)有兩個：內芯直徑和反射層直徑，其度量單位都為微米(μm,1μm=1×10-6m)。最細的光纖其內芯直徑通常只有5~10μm，粗一些的光纖其內芯直徑為50~100μm。局域網(wǎng)中最常用的光纖是62.5μm/125μm的光纖，其中62.5μm是內芯直徑，而125μm是反射層的直徑。光纖的類型多模光纖(MultimodeFiber,MMF)

光信號不止一種波長，典型的多模光纖尺寸為62.5μm/125μm單模光纖(SinglemodeFiber,SMF)

光信息只有一種波長，典型的單模光纖尺寸為8μm/125μm光纖的類型光纖通信系統(tǒng)1.4同軸電纜

同軸電纜的結構同軸電纜的分類和技術標準

同軸電纜的結構同軸電纜的類型和技術標準類型技術標準細纜粗纜直徑0.25英寸0.5英寸傳輸距離185m500m接頭螺旋形BNC頭(端接)T形頭(分接)AUI阻抗50Ω50Ω應用的局域網(wǎng)類型10Base2(細纜以太網(wǎng))10Base5(粗纜以太網(wǎng))常見網(wǎng)絡設備

計算機

網(wǎng)卡的功能中繼器和集線器的功能及用處

集線器的安裝和使用

網(wǎng)橋和交換機的功能及用處

路由器的功能及用處

網(wǎng)關的功能及用處

網(wǎng)卡的功能ISA總線的網(wǎng)卡網(wǎng)卡的主要作用網(wǎng)卡的MAC地址存在形式由網(wǎng)卡的生產廠商固化在每塊網(wǎng)卡只讀存儲器(ROM)中。作用計算機或設備之間進行通信時，需要使用MAC地址格式MAC地址由48位二進制數(shù)組成，使用12個十六進制數(shù)字來表示，如00-80-C8-EF-D2-C3。中繼器和集線器

中繼器的功能“5-4-3”規(guī)則集線器的功能集線器的應用集線器的安裝中繼器的功能“5-4-3”規(guī)則集線器的功能

集線器(Hub)其實是一個具有多個端口的中繼器。它可以集中網(wǎng)絡連接，可以重發(fā)bit信號。最常用的集線器是連接以太網(wǎng)中計算機的集線器，線纜從單個節(jié)點的NIC連接到中心集線器。一般8~24個端口。其他類型的集線器包括用于令牌環(huán)網(wǎng)絡的多站接入單元(MAU/MSAU)等。集線器的應用與計算機直接連接與集線器形成堆疊與集線器形成級聯(lián)網(wǎng)橋和交換機

網(wǎng)橋的功能網(wǎng)橋的工作原理交換機的功能交換機與集線器的區(qū)別交換機的類型網(wǎng)橋的功能

網(wǎng)橋(Bridge)工作在OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層，可以用于連接具有不同物理層的網(wǎng)絡，如連接使用同軸電纜和UTP的網(wǎng)絡。網(wǎng)橋是一種數(shù)據(jù)幀存儲轉發(fā)設備，它通過緩存、過濾、學習、轉發(fā)和擴散等功能來完成操作。

網(wǎng)橋的工作原理網(wǎng)橋的工作原理(1)

緩存：網(wǎng)橋首先會對收到的數(shù)據(jù)幀進行緩存并處理

過濾：判斷入幀的目標節(jié)點是否位于發(fā)送這個幀的網(wǎng)段中，如果是，網(wǎng)橋就不把幀轉發(fā)到網(wǎng)橋的其他端口

轉發(fā)：如果幀的目標節(jié)點位于另一個網(wǎng)絡，網(wǎng)橋就將幀發(fā)往正確的網(wǎng)段網(wǎng)橋的工作原理(2)

學習：每當幀經過網(wǎng)橋時，網(wǎng)橋首先在網(wǎng)橋表中查找?guī)脑碝AC地址，如果該地址不在網(wǎng)橋表中，則將有該MAC地址及其所對應的網(wǎng)橋端口信息加入數(shù)據(jù)幀要去往的目標MAC地址使用的網(wǎng)橋端口MACA端口3MACB端口2MACC端口1網(wǎng)橋的工作原理(2)

擴散：如果在表中找不到目標地址，則按擴散的辦法將該數(shù)據(jù)發(fā)送給與該網(wǎng)橋連接的除發(fā)送該數(shù)據(jù)的網(wǎng)段外的所有網(wǎng)段。

交換機的功能交換機(Switch)其實是更先進的網(wǎng)橋，它除了具備網(wǎng)橋的所有功能外，還通過在節(jié)點或虛電路間創(chuàng)建臨時邏輯連接，使得整個網(wǎng)絡的帶寬得到最大化的利用。通過交換機連接的網(wǎng)段內的每個節(jié)點，都可以使用網(wǎng)絡上的全部帶寬來進行通信，而不是各個節(jié)點共享帶寬。交換機交換機與集線器的區(qū)別交換機的并行程度更高，不同于集線器的共享帶寬。交換機的緩存能力更強交換機的智能化程度更高交換機具有支持虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的能力交換機的類型不可管理交換機不具備可管理性，沒有CPU或集中管理芯片，只是并行程度、吞吐能力等優(yōu)于集線器。可管理式交換除了具有不可管理交換機的全部功能，還帶有CPU或集中管理芯片，可以支持VLAN及SNMP管理，又稱為智能型交換機。交換機的功能地址學習轉發(fā)/過濾防止回路交換機的地址學習以太網(wǎng)交換機通過內部的MAC地址表做出轉發(fā)/過濾的決定MAC地址表存放在交換機的RAM中初始的MAC地址表為空MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCD交換機的地址學習（續(xù)）交換機的接口收到數(shù)據(jù)幀后，查找MAC地址表，如沒有相應的表項，交換機將該數(shù)據(jù)幀泛洪（flood）到所有其它的接口上通過讀取幀中的源MAC地址，交換機將端口及其連接的主機映射起來，放入MAC地址表0260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.3333E0E1E2E3DCBA交換機的地址學習(續(xù)）如果交換機連接的所有主機都發(fā)送過數(shù)據(jù)幀，就可以建立起一個完整的MAC地址表，交換機將據(jù)此做出轉發(fā)/過濾的決定MAC地址表是動態(tài)變化的，如果在一定時間內某一主機沒有新的數(shù)據(jù)幀發(fā)送，則相應的表項將被清除0260.8c01.3333E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.4444MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.2222E0E1E2E3DCBA0260.8c01.4444交換機的轉發(fā)與過濾如果數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址在MAC地址表中有相應的表項，則交換機將該數(shù)據(jù)幀直接發(fā)往對應的接口，從而保證其它接口上的主機不會收到無關的數(shù)據(jù)幀廣播幀和組播幀仍將被泛洪（flood）到除接收接口以外的所有其它接口0260.8c01.33330260.8c01.22220260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.44440260.8c01.1111E0E1E2E3DCABMACaddresstable路由器

路由器的功能路由器的工作原理路由器的功能

路由器(Router)工作在OSI模型的網(wǎng)絡層，因此可以連接1層和2層結構不同的網(wǎng)絡。路由器通過在相鄰的路由器節(jié)點之間進行路徑選擇(即路由)功能，通過最佳的路徑來傳送數(shù)據(jù)包。隔離廣播，阻止廣播風暴。所有通過路由器連接的網(wǎng)絡必須使用相同的尋址機制(通常使用IP地址)。路由器路由器的工作原理(1)

與網(wǎng)橋和交換機使用幀中的MAC地址轉發(fā)幀相比較，路由器是通過數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡層地址(如IP地址)來轉發(fā)數(shù)據(jù)包的，不對MAC地址進行操作。因此，在用路由器連接的網(wǎng)絡上，源節(jié)點不需要知到目的節(jié)點的MAC也能夠找到它。路由器的工作原理(2)

與網(wǎng)橋和交換機類似，路由器的內存中也存有一個表，叫做路由表(RoutingTable)，其中記錄的是數(shù)據(jù)包地址(網(wǎng)絡層地址)和物理端口號的對應關系。路由器根據(jù)路由表來轉發(fā)數(shù)據(jù)包。如果包中的目標地址與源地址在同一個網(wǎng)段內，路由器就數(shù)據(jù)流限制在那個網(wǎng)段內，不轉發(fā)數(shù)據(jù)包；如果目標地址在另一個網(wǎng)段，路由器就把包發(fā)送到與目標網(wǎng)段相對應的物理端口上。IP路由的工作方式依據(jù)路由表轉發(fā)路由表包含路由器直連的網(wǎng)絡和學習到的目的網(wǎng)絡RoutedProtocol:IP

Network

ProtocolDestination

NetworkExitInterfaceE0

S0

Connected

Learned

S0E0

為了能夠路由數(shù)據(jù)包，路由器必須知道下列主要信息

目的地地址：信息源地址：可能的路由：最佳的路由：路由信息的維護與確認：S0E0靜態(tài)路由與動態(tài)路由靜態(tài)路由人工配置在很少或只有一個路徑時有用經常用于缺省路徑可能會增加管理負擔動態(tài)路由由路由協(xié)議依據(jù)網(wǎng)絡變化自動修改路由信息常見路由協(xié)議簡介

RIP－路由信息協(xié)議OSPF－開放式最短路徑優(yōu)先BGP－邊界網(wǎng)關協(xié)議IS-IS－中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)IGRP－內部網(wǎng)關路由協(xié)議RIP(RoutingInfromationProtocol)路由信息協(xié)議

距離向量路由協(xié)議，通過判斷數(shù)據(jù)包經過的跳數(shù)(路由器)來決定跨越最少的路由。專用于中小型規(guī)模網(wǎng)絡，動態(tài)維護路由表向其他的RIP路由器周期性地發(fā)表聲明。優(yōu)點:配置和部署非常簡單；缺點:最大躍點計數(shù)是15跳，需要較多的恢復時間。RIP協(xié)議工作原理Router1子網(wǎng)A子網(wǎng)B子網(wǎng)CRouter1RoutingTableA,B,CRouter2子網(wǎng)B子網(wǎng)DRouter2路由表B,DRouter3子網(wǎng)CRouter3路由表子網(wǎng)EC,ERouter2路由表B,D,A(RIP),C(RIP),E(RIP)Router3路由表C,E,A(RIP),B(RIP),D(RIP)Router1路由表A,B,C,D(RIP)Router1路由表A,B,C,D(RIP),E(RIP)根據(jù)RIP協(xié)議交換路由信息使用RIP距離矢量確定路由距離矢量路由控制表OSPF(OpenShortestPathFirst)開放式最短路徑優(yōu)先鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，設計用于大型到特大型網(wǎng)絡中交換路由選擇信息。優(yōu)點：高效率，要求很小的網(wǎng)絡開銷；缺點：復雜性，難于配置和管理。

OSPF數(shù)據(jù)鏈路鏈路狀態(tài)路由控制表公眾網(wǎng)教育網(wǎng)廣工DNS服務器S大學城計算機實驗室web服務器網(wǎng)關192.168.1.x(組號)無線網(wǎng)卡無線路由普通網(wǎng)卡192.168.0.y(機號)#606

補充說明無線網(wǎng)卡的安裝1、安裝網(wǎng)卡2、安裝網(wǎng)卡驅動程序3、設置