網(wǎng)絡系統(tǒng)集成技術(shù)

網(wǎng)絡系統(tǒng)集成技術(shù)6/13/20231第一頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三第二章網(wǎng)絡連接設備概述6/13/20232第二頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三本章主要內(nèi)容2.1網(wǎng)絡互聯(lián)設備概述2.2物理層網(wǎng)絡連接設備（集線器/中繼器）2.3數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡連接設備（網(wǎng)橋）2.4網(wǎng)絡層網(wǎng)絡連接設備（路由器）2.5交換機（二層和三層交換機）2.6應用層網(wǎng)絡連接設備（網(wǎng)關(guān)）6/13/20233第三頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三2.1網(wǎng)絡連接設備概述計算機與計算機或工作站與服務器進行連接時，除了使用連接介質(zhì)外，還需要一些中介設備。這些中介設備主要有哪些？起什么作用？這是在網(wǎng)絡設計和實施中人們所關(guān)心的一些問題。網(wǎng)絡互聯(lián)設備通?？煞譃閮深悾壕W(wǎng)絡傳輸介質(zhì)互聯(lián)設備（與用戶節(jié)點連接）網(wǎng)絡連接設備（網(wǎng)絡內(nèi)部或網(wǎng)絡之間連接）6/13/20234第四頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三常用網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)互聯(lián)設備有哪些？網(wǎng)絡線路與用戶節(jié)點間的銜接設備常見有：T型連接器；屏蔽或非屏蔽雙絞線連接器RJ-45；RS232接口（DB-25）；DB-15接口；VB35同步接口；調(diào)制解調(diào)器；收發(fā)器及光纖收發(fā)器終端匹配器6/13/20235第五頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三T型連接器T型連接器與BNC接插件是細同軸電纜的連接器BNC接插件T型連接器(T型頭)6/13/20236第六頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三RJ-45連接器用于非屏蔽雙絞線連接RJ-45接頭(水晶頭)6/13/20237第七頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三連接接口DB-25（RS-232）接口是目前微機與線路接口的常用方式。DB-15接口用于連接網(wǎng)絡接口卡的AUI接口，可將信息通過收發(fā)器電纜送到收發(fā)器，然后進入主干介質(zhì)。VB35同步接口用于連接遠程的高速同步接口。6/13/20238第八頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三還有更多……收發(fā)器用于粗同軸電纜與站點網(wǎng)卡間的連接。光纖收發(fā)器用于光纖與無光纖接口的站點/網(wǎng)絡設備之間的連接。調(diào)制解調(diào)器（Modem）其功能是將計算機的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號或反之，以便在電話線路或微波線路上傳輸。調(diào)制是把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號；解調(diào)是把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，它一般通過RS-232接口與計算機相連。終端匹配器（也稱終端適配器）安裝在同軸電纜（粗纜或細纜）的兩個端點上，它的作用是防止電纜無匹配電阻或阻抗不正確。無匹配電阻或阻抗不正確，則會引起信號波形反射，造成信號傳輸錯誤。6/13/20239第九頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三常用網(wǎng)絡連接設備有哪些?網(wǎng)絡內(nèi)部或網(wǎng)絡之間的連接設備。網(wǎng)絡連接設備用于將一個網(wǎng)絡的幾個網(wǎng)段(segments）連接起來，或?qū)讉€網(wǎng)絡(LAN-LAN，WAN-WAN，LAN-WAN）連接起來形成一個互聯(lián)網(wǎng)絡（interworkorinternet）。習慣上，將它們分成五類：中繼器（集線器）、網(wǎng)橋、交換機、路由器和網(wǎng)關(guān)。6/13/202310第十頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)絡連接設備網(wǎng)絡連接設備connectingdevices聯(lián)網(wǎng)設備Networkingdevices網(wǎng)際互連設備Internetworkingdevices中繼器repeater網(wǎng)橋bridge交換機switch路由器router網(wǎng)關(guān)gateway6/13/202311第十一頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三2.2物理層網(wǎng)絡連接設備6/13/202312第十二頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三物理層網(wǎng)絡連接設備（中繼器）

Adevicethatextendsthedistanceasignalcantravelbyregeneratingthesignal.

一種通過對信號進行再生處理以延長信號傳輸距離的設備.由于存在損耗，信號在網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)中有衰減和噪音，使有用的數(shù)據(jù)信號變得越來越弱，衰減到一定程度時將造成信號失真，因此會導致接收錯誤。因此為了保證有用數(shù)據(jù)的完整性，并在一定范圍內(nèi)傳送，可用中繼器把所接收到的弱信號分離，并再生放大以保持與原數(shù)據(jù)相同。6/13/202313第十三頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三1、中繼器（repeater）局域網(wǎng)中最簡單、成本最低的網(wǎng)絡連接設備功能：對弱信號進行再生和轉(zhuǎn)發(fā)。中繼器檢測由某個端口接收的輸入信號，將其恢復為原始的波形和振幅，然后以最小的延遲將這些經(jīng)過重整（重定時和恢復）的信號重新發(fā)送到接收端口之外的其他各個端口。無檢錯、糾錯功能錯誤的數(shù)據(jù)經(jīng)中繼器后仍被復制到另一電纜段。用中繼器連接的各網(wǎng)段屬于同一個網(wǎng)絡，對數(shù)據(jù)鏈路層以上的協(xié)議來講，用中繼器互聯(lián)起來的若干段電纜與單根電纜之間并沒有差別（除了有一定時延）。用中繼器連接的網(wǎng)絡段都必須使用同樣的媒體訪問方法。一般情況下，中繼器的兩端連接的是相同的媒體，但有的中繼器也可以完成不同媒體的轉(zhuǎn)接(如粗、細電纜混接)。

中繼器一般用于傳統(tǒng)以太網(wǎng)之類的總線型電纜系統(tǒng)：增加信號傳送距離（增加網(wǎng)段）相同物理層協(xié)議的LAN內(nèi)（同一網(wǎng)絡不同網(wǎng)段）的互連6/13/202314第十四頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三2、集線器（hub）Acentraldeviceinastartopologythatprovidesacommonconnectionamongthenodes.

星型拓撲中的中心設備，提供站點間的公共連接。其實就是一種多端口中繼器，用于星型電纜系統(tǒng)。中繼器集線器6/13/202315第十五頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三

集線器的分類無源(Passive)集線器只負責把多段介質(zhì)連接在一起，不對信號作任何處理，每一種介質(zhì)段只允許擴展到最大有效距離的一半。有源(Active)集線器類似于無源集線器，但它具有對傳輸信號進行再生和放大從而擴展介質(zhì)長度的功能。智能(Intelligen)集線器除具有有源集線器的功能外，還可將網(wǎng)絡的部分功能集成到集線器中，如網(wǎng)絡管理、選擇網(wǎng)絡傳輸線路等。6/13/202316第十六頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三集線器的缺點Hub是一種共享介質(zhì)的網(wǎng)絡設備，本身不能識別目標地址，所以采用廣播方式無目的地向所有節(jié)點發(fā)送信息，由網(wǎng)絡站點通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收，故其：一站發(fā)送，全局廣播，用戶爭搶信道，容易引起網(wǎng)絡阻塞實際接收只有一站，卻向所有站點傳送，絕大部分流量無效，傳輸效率低同一時刻只能進行兩個端口之間的數(shù)據(jù)傳輸，要么發(fā)送，要么接收——半雙工，進一步降低傳輸效率每個節(jié)點都能偵聽到所發(fā)送的數(shù)據(jù)包，安全性較差6/13/202317第十七頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三2.3數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡連接設備6/13/202318第十八頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)橋（橋接器,bridge）AnetworkdevicethatinterconnectstwoLANsthatusethesamelogicallinkcontrolprotocolbutmayusedifferentmediumaccesscontrolprotocols.

一種網(wǎng)絡設備,用于兩個使用LLC(邏輯鏈路控制)協(xié)議相同但MAC(媒體訪問控制)協(xié)議可能不同的網(wǎng)絡的互聯(lián)。常用于外網(wǎng)租用電路接入和無線局域網(wǎng)內(nèi)聯(lián)。廣域網(wǎng)接入以太網(wǎng)橋NOKIA無線網(wǎng)橋

E1網(wǎng)橋6/13/202319第十九頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)橋的作用網(wǎng)橋是一個局域網(wǎng)與另一個局域網(wǎng)之間建立連接的橋梁。它的作用是擴展網(wǎng)絡和通信手段，在各種傳輸介質(zhì)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號，擴展網(wǎng)絡的距離，同時又有選擇地將有地址的信號從一個傳輸介質(zhì)發(fā)送到另一個傳輸介質(zhì)，并能有效地限制兩個介質(zhì)系統(tǒng)中無關(guān)緊要的通信。網(wǎng)橋可分為本地網(wǎng)橋和遠程網(wǎng)橋。本地網(wǎng)橋是指在傳輸介質(zhì)允許長度范圍內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)絡的網(wǎng)橋；遠程網(wǎng)橋是指連接的距離超過網(wǎng)絡的常規(guī)范圍時使用的遠程橋，通過遠程橋互聯(lián)的局域網(wǎng)將成為城域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。如果使用遠程網(wǎng)橋，則遠程橋必須成對出現(xiàn)。6/13/202320第二十頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)橋的主要功能識別MAC地址幀的接收、存儲與轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)橋可以把一個物理網(wǎng)絡的不同網(wǎng)段分成N個邏輯隔離的網(wǎng)絡，使這個邏輯網(wǎng)絡的行為看起來就像一個單獨的物理網(wǎng)絡一樣，從而減少沖突，提高網(wǎng)絡性能。糾錯（隔離錯誤幀）維護硬件地址表，并根據(jù)這個表將幀傳送給特定的子網(wǎng)6/13/202321第二十一頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)橋的應用和分類應用：同協(xié)議組相同或不同MAC協(xié)議的LAN的互連（如以太網(wǎng)與令牌環(huán)網(wǎng)連接）。劃分網(wǎng)絡，減少整個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層的廣播流量（只有不同網(wǎng)段的信息才能通過網(wǎng)橋）并提高可靠性（網(wǎng)橋兩端形成不同LAN，任一個出現(xiàn)故障（斷線等）不會影響另一個）。分類：內(nèi)橋（由服務器兼任）外橋（專門計算機）6/13/202322第二十二頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三常用橋接技術(shù)（算法）

IEEE802委員會為網(wǎng)橋規(guī)定了兩種橋接技術(shù)(算法)：透明網(wǎng)橋(transparentbridge）主要用于以太網(wǎng)環(huán)境（標準：IEEE802.1）源路由選擇網(wǎng)橋(SRB,sourceroutingbridge）主要用于令牌環(huán)環(huán)境（標準：IEEE802.5）6/13/202323第二十三頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三TransparentBridge

透明網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋具有通過分析來自所有連接網(wǎng)絡的輸入封包的源地址來“學習”網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)并建立起一張自己的路徑選擇表（站表）的功能。它的表現(xiàn)和操作對網(wǎng)絡主機而言是透明的。透明網(wǎng)橋處理幀的技術(shù)原理可以歸納為：廣播未知幀（不知就廣播）學習源地址（建立MAC-端口映射表）丟棄本網(wǎng)幀（過濾功能）轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)幀（按MAC-端口映射表轉(zhuǎn)發(fā)）特點：使用MAC-端口映射表缺點：不能選擇最佳路由。6/13/202324第二十四頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)橋的數(shù)據(jù)過濾功能6/13/202325第二十五頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三為什么叫“透明網(wǎng)橋”？“透明網(wǎng)橋”又稱“生成樹網(wǎng)橋”(spanningtreebridge)?！巴该鳌钡暮x：裝有多個LAN的單位在買回IEEE標準網(wǎng)橋之后，只需把連接插頭插入網(wǎng)橋，就萬事大吉。不需要改動硬件和軟件，無需設置地址開關(guān)，無需裝入路由表或參數(shù)。總之什么也不干，只須插入電纜就完事，現(xiàn)有LAN的運行完全不受網(wǎng)橋的任何影響。透明網(wǎng)橋的優(yōu)點是易于安裝，只需插進電纜即大功告成。但是從另一方面來說，這種網(wǎng)橋并沒有最佳地利用帶寬。6/13/202326第二十六頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三透明網(wǎng)橋是如何“自動學習”的？透明網(wǎng)橋采用的算法是“逆向?qū)W習法”，基本思想是利用每個MAC幀中的源地址字段。橋顯然能看見所連接的任一LAN上傳送的幀。當一個幀到達一個特定的端口時，查看源地址即可知道在哪個LAN上可訪問哪臺機器。6/13/202327第二十七頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三橋接循環(huán)——透明網(wǎng)橋之大忌

使用透明網(wǎng)橋必須注意不可出現(xiàn)“橋接循環(huán)”，即連接的任何兩個LAN間不可存在多條網(wǎng)橋路徑。否則要么出現(xiàn)網(wǎng)絡通信失敗，要么導致網(wǎng)絡阻塞（congesting）。解決橋接循環(huán)問題采用的方法是“生成樹算法”(STA,SpanningTreeAlgorithm)。它將冗余的路徑設置成阻塞狀態(tài)，提高了網(wǎng)絡循環(huán)連接的可用性，同時消除了橋接循環(huán)帶來的問題。6/13/202328第二十八頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三生成樹算法生成樹算法（STA）和生成樹協(xié)議（STP）是一種確保任何兩臺交換機（多口網(wǎng)橋）之間只有一條數(shù)據(jù)路徑的自動配置算法。此協(xié)議也可進一步增強為每個VLAN建立一個生成樹。它在提供路徑冗余和網(wǎng)絡可擴展性的同時，保證網(wǎng)絡的無環(huán)路拓撲。STP允許在兩個或多個交換機中可以存在多條路徑，但同一時間只有一條路徑可以激活。其余的路徑將被置于阻塞模式。如果主路徑失敗，一條備選路徑將會從阻塞狀態(tài)轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)從而重新建立交換機之間的連接。6/13/202329第二十九頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三生成樹算法的原理生成樹算法利用了一個來自圖論的基本結(jié)論；對于那些由許多節(jié)點以及連接節(jié)點的邊組成的連通圖，存在一棵“生成樹”，它保證了圖的連通性，同時又沒有一個閉合環(huán)。(a)帶環(huán)圖(b)對應的生成樹6/13/202330第三十頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三源路由網(wǎng)橋其特點是由發(fā)送幀的源工作站負責路由選擇，每個源工作站都配置一張“路由選擇表”。源路由網(wǎng)橋處理幀的技術(shù)原理可以歸納為：廣播路由選擇幀（源站以廣播方式向目的站發(fā)送一個路由選擇幀，沿所有可能的路徑傳送，在傳送中，每個路由選擇幀都記下所經(jīng)過的路徑。）接收路由選擇幀（當路由選擇幀到達目的站后，就沿原路徑返回源站，帶回路由信息）生成路由選擇表（源站從所有可能的路徑中按一定規(guī)則——如最先發(fā)回路由選擇幀的路由或最小的網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)等——選擇一條最佳路由，記入本站的路由選擇表中）封裝源路由信息（凡從這個源站向這個目的站發(fā)送的幀，其首部都封裝有源站所確定的路由信息）6/13/202331第三十一頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)橋的優(yōu)缺點網(wǎng)橋?qū)儆诩冇布O備，在剛剛啟動整個網(wǎng)絡時，網(wǎng)橋?qū)W(wǎng)絡的拓撲一無所知，但它卻具有基本的MAC地址學習功能。網(wǎng)絡上的每一臺計算機都發(fā)送過數(shù)據(jù)之后，網(wǎng)橋就成為智能的了——它了解每一臺計算機在哪一個網(wǎng)段上，從而減少了網(wǎng)絡沖突發(fā)生的概率——減少沖突域。網(wǎng)橋不能阻止廣播。廣播信息的隔絕要靠3層的連接設備——路由器。6/13/202332第三十二頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)橋原理小結(jié)：沖突域和廣播域網(wǎng)橋的作用：分隔沖突域（物理網(wǎng)段）增加沖突域的數(shù)量降低沖突幾率廣播域的概念廣播幀能夠到達的區(qū)域網(wǎng)橋不能分隔廣播域6/13/202333第三十三頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三2.5交換機（switch）6/13/202334第三十四頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三CISCO6500交換機6/13/202335第三十五頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機（switch）Adeviceconnectingmultiplecommunicationlinestogether.將多條通信線路連接在一起的設備。數(shù)據(jù)鏈路層（二層）或網(wǎng)絡層（三層）設備特點現(xiàn)代網(wǎng)絡中大量使用交換機作為網(wǎng)絡互連設備。交換機提供：·高速的數(shù)據(jù)交換能力·增加網(wǎng)絡帶寬·低的延遲時間和快速幀的傳送·在LAN中支持以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、ATM、令牌環(huán)網(wǎng)等多種網(wǎng)型應用Intranet內(nèi)部網(wǎng)絡傳送控制6/13/202336第三十六頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常識交換機更可以在現(xiàn)有的網(wǎng)絡上提供固定的帶寬給用戶以確保用戶傳送數(shù)據(jù)的質(zhì)量；其端口可以提供不同的傳輸速度；在傳送方式上可提供全雙工傳輸，提高了數(shù)據(jù)的傳送能力。交換機還提供了VLAN功能，用于控制廣播風暴和網(wǎng)絡管理。跟網(wǎng)橋相比，網(wǎng)橋所擁有的功能交換機都具備了，但交換機增加了VLAN和三層交換功能，擁有更多的端口（網(wǎng)橋通常只有2至4個）和更高帶寬，而且可工作在網(wǎng)絡層（第三層）。交換機最重要的性能指標是“背板帶寬”（SwitchingFabric），即一臺交換機在背板處的最大帶寬。背板（backplane）則指交換機或集線器底板（chassis）內(nèi)的總線或交換矩陣，所有通過該設備的流量至少要經(jīng)過背板一次。6/13/202337第三十七頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機類型第二層交換機——多端口網(wǎng)橋解決方法：使用VLAN技術(shù)（基于物理端口或MAC地址，管理不便）第三層交換機基于硬件實現(xiàn)路由功能（路由轉(zhuǎn)發(fā)速度和帶寬于比路由器可高出數(shù)十倍甚至更多）；支持IP（VLAN管理方便）。6/13/202338第三十八頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三L2andL3Switches所謂“二層交換機”，簡言之，就是它能識別MAC層的信息（能夠剝離并處理包含MAC地址的幀信息）；所謂“三層交換機”，簡言之，就是它不僅能識別MAC層的信息（能夠剝離并處理包含MAC地址的幀信息），而且能識別IP層的信息（能將剝離并處理包含IP地址的數(shù)據(jù)報信息）。還有所謂“四層交換機”，其含義由此類推。6/13/202339第三十九頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三SwitchvsRouter我校校園網(wǎng)使用的核心交換機是具有交換機和路由器雙重功能的三層千兆位以太網(wǎng)交換機。它們象傳統(tǒng)的交換機一樣在第2層工作，只根據(jù)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄數(shù)據(jù)包。它們也象傳統(tǒng)的路由器一樣工作在第3層，使用網(wǎng)絡層的信息將數(shù)據(jù)包路由到其他路由器、交換式網(wǎng)絡或最終站點上。不過，與傳統(tǒng)的路由器不同的是，常規(guī)的路由器將路由表保存在軟件中，使用CPU查找和保持這些地址。而三層交換機往往通過使用ASIC技術(shù)，將路由表保存在硬件中，從而獲得“線速”路由（所謂“線速”，指電信號能達到的最大傳輸速度），其速率幾乎10倍于常規(guī)的路由器。6/13/202340第四十頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三目前國內(nèi)生產(chǎn)高端交換機/路由器的三個巨頭：華為（總部在深圳）、港灣（總部在北京）、銳捷（總部在福州）。我院鳳達學生公寓A-D幢使用的是北京港灣網(wǎng)絡公司推出的寬帶IP網(wǎng)絡的核心交換設備BigHammer系列、匯集層中的FlexHammer智能多層交換機到接入層μHammer等全系列以太網(wǎng)交換機。港灣網(wǎng)絡有限公司

銳捷網(wǎng)絡有限公司

華為技術(shù)有限公司

※點擊對應圖標可訪問該公司網(wǎng)站6/13/202341第四十一頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)橋原理：交換機與網(wǎng)橋交換機由網(wǎng)橋發(fā)展而來第一臺交換機由Kalpana公司設計交換機由網(wǎng)橋發(fā)展而來交換機可以認為是一個多端口網(wǎng)橋交換機相對于網(wǎng)橋的特點使用ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)轉(zhuǎn)發(fā)，速度快多路轉(zhuǎn)發(fā)6/13/202342第四十二頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：

CutThrough交換模式交換機的第一種交換模式：CutThrough交換機接收完目的MAC地址字段后，就立即將幀轉(zhuǎn)發(fā)出到正確的端口。直通模式比存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式具有更小的延遲時間，其優(yōu)點是轉(zhuǎn)發(fā)速度快，缺點是不做任何校驗，有可能轉(zhuǎn)發(fā)錯誤幀。接收數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)6/13/202343第四十三頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三接收數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)交換機常用技術(shù)：

Store&Forward交換模式存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式下，交換機先要收到完整的幀，然后對幀進行循環(huán)冗余(CRC)校驗，如果是錯誤幀，則丟棄這個幀。交換機將幀暫存在轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)中，直到它獲得有效資源并將幀按照目的地址與端口的對應關(guān)系將其發(fā)往目的端口為止。存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式的好處是能夠拋棄小于64字節(jié)的幀(破碎幀)，以及其他任何受損的幀。存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式的缺點是延遲較大，因為它在轉(zhuǎn)發(fā)之前要收到并處理完整的幀。6/13/202344第四十四頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三接收數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)64bytes交換機常用技術(shù)：

改進型CutThrough交換模式改進型CutThrough的工作模式類似于CutThrough。只是在收到64個字節(jié)后就開始轉(zhuǎn)發(fā)?？梢詫⑺行∮?4字節(jié)的數(shù)據(jù)幀丟棄。6/13/202345第四十五頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：線速的概念即無阻塞轉(zhuǎn)發(fā)10Mbps全線速：0.015MPPS100Mbps全線速：0.15MPPS1000Mbps全線速：1.5MPPS64bits96bits64bits前置位數(shù)據(jù)幀大小數(shù)據(jù)幀距離64bytes(512bits)64bytes(512bits)6/13/202346第四十六頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：全雙工技術(shù)全雙工成立的前提沖突域內(nèi)只有兩個節(jié)點一路線纜僅僅發(fā)送，另一路線纜僅僅接收雙方設備都支持全雙工TransmitFull

Duplex

Ethernet

ControllerLoopbackTxRxCollision

DetectionReceiveFull

Duplex

Ethernet

ControllerLoopbackTxRxCollision

Detection6/13/202347第四十七頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：生成樹協(xié)議為什么要有生成樹標準：避免回路：由交換機自動檢測環(huán)路的存在，斷開環(huán)路冗余備份：為了提高網(wǎng)絡穩(wěn)定性，需要網(wǎng)絡多條鏈路相通，提供了一種冗余備份的方法6/13/202348第四十八頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三20秒15秒15秒交換機常用技術(shù)：

IEEE802.1d生成樹協(xié)議采用IEEE802.1d協(xié)議時端口的幾種狀態(tài)：阻斷傾聽學習轉(zhuǎn)發(fā)6/13/202349第四十九頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：

IEEE802.1w快速生成樹協(xié)議IEEE802.1w快速生成樹協(xié)議（RapidSpanningTree）相對于IEEE802.1d的特點：縮短收斂時間，使得網(wǎng)絡能夠快速收斂提高網(wǎng)絡穩(wěn)定性，確保網(wǎng)絡不間斷的工作IEEE802.1w快速生成樹協(xié)議將收斂時間縮短到幾秒6/13/202350第五十頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：

交換機的流量控制流量控制：動態(tài)分配內(nèi)存6/13/202351第五十一頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：VLAN技術(shù)劃分虛網(wǎng)的目的隔離廣播域增強安全性VLAN1VLAN2VLAN36/13/202352第五十二頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：劃分VLAN方法基于端口的VLAN通用標準：IEEE802.1q基于協(xié)議地址的VLANMAC或IP地址BackboneSwitchEthernetSwitch12345678EthernetSwitch12345678

VLAN1VLAN26/13/202353第五十三頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：IEEE802.1qVLANIDTag中對VLAN的標示VLAN劃分對應于端口而不是MAC或IP地址從端口進的數(shù)據(jù)包被認為是那個VLAN的各端口可以屬于一個或多個VLAN公共部分的VLANID如何選定DASATypeDataCRCDASATypeDataCRCTag0x8100UserPriorityCFIVLANID標準EthernetII幀802.1q加入一個Tagheader16bits3bits1bits12bits6/13/202354第五十四頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：VID表、PVID表和公共端口PVID：端口的屬性端口屬于哪個VLAN用來判斷上行幀屬于哪個VLANVID表：VLAN的屬性VLAN包含哪些端口用來判斷下行幀可能的轉(zhuǎn)發(fā)端口公共端口：各VLAN都需要進行通訊的端口常用于級聯(lián)端口、打印和共享上網(wǎng)等VID表中各VLAN的交集PVID應設為并集VLAN的ID1,2,3,……74,5,6,……VLAN10VLAN20VLAN306/13/202355第五十五頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：

單交換機設置公共端口VLAN1VLAN2VLAN3VLAN46/13/202356第五十六頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：端口聚合PORTSTRUNKING高帶寬、冗余備份端口聚合的限制同模塊同模組同VLAN連續(xù)端口（可選）兩端都要設置帶寬相同介質(zhì)相同全雙工800MDES-6300DES-3226S800M6/13/202357第五十七頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三管理員端口A端口B交換機常用技術(shù)：端口鏡像PortMirroring：端口鏡像端口鏡像技術(shù)是為了滿足這樣一個需求而設計的：滿足網(wǎng)絡管理員在不中斷某個端口計算機連接的情況下，從連接在其他端口上的計算機監(jiān)視網(wǎng)絡流量的一種做法。具體實現(xiàn)正如它的名字一樣，在交換機內(nèi)將被監(jiān)控端口流入流出的數(shù)據(jù)完全復制到監(jiān)控端口，就象鏡子照的一樣,故稱為端口鏡像。6/13/202358第五十八頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：三層交換技術(shù)AB192.168.1.1/24192.168.2.2/24L3switch三層交換模塊二層交換模塊“一次路由，多次交換”6/13/202359第五十九頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機常用技術(shù)：

三層交換機與傳統(tǒng)路由器的比較L3交換機傳統(tǒng)路由器廣域口少，局域網(wǎng)口多廣域網(wǎng)接口廣泛支持的路由協(xié)議較少支持多種路由協(xié)議依靠VLAN隔絕廣播可以隔絕廣播網(wǎng)絡號是賦給VLAN的網(wǎng)絡號是賦給端口的采用硬件，路由速度快采用軟件，路由速度慢6/13/202360第六十頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機產(chǎn)品主干級交換機特性交換速度快，MAC地址表大，含多個光纖接口部門級交換機特性含多個10M或100M交換接口MAC地址表容量較大具有少量上連光纖接口工作組級交換機特性含10M或100M交換接口具有一定數(shù)量的MAC地址表6/13/202361第六十一頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三交換機產(chǎn)品：分類L3SwitchL2ManagedSwitchL2SmartSwitchL2UnmanagedSwitchL2SwitchL3ManagedSmartUnmanaged6/13/202362第六十二頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三Dlink交換機產(chǎn)品：

L3SwitchDES-6500DES-6300DGS-3324SR/3324SRiDES-3326S/3326SR/3350SRDGS-3308TG/DGS-3308FGDGS-3312SR6/13/202363第六十三頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三階段總結(jié)學習重點網(wǎng)橋的自學習和轉(zhuǎn)發(fā)、過濾交換機的常用技術(shù)看懂交換機的參數(shù)表學習難點網(wǎng)橋的自學習和轉(zhuǎn)發(fā)、過濾廣播域的概念VLAN公共端口的設置方法6/13/202364第六十四頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三2.4網(wǎng)絡層網(wǎng)絡連接設備（路由器）6/13/202365第六十五頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三骨干路由器和接入路由器6/13/202366第六十六頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三應用示例6/13/202367第六十七頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三路由器(Router)Aninternetworkingdevicethatconnectstwocomputernetworks.Itmakesuseofaninternetprotocolandassumesthatalloftheattacheddevicesonthenetworksusethesamecommunicationsarchitectureandprotocols.ArouteroperatesatOSIlayer3.Itforwardspacketsfromonenetworktoanother.

用于連接兩個計算機網(wǎng)絡的網(wǎng)絡互聯(lián)設備。它使用IP協(xié)議，且假定網(wǎng)絡上所有相連的設備都使用相同的通信體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議。路由器工作在OSI模型的第三層，其作用是將分組（數(shù)據(jù)報）從一個網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡。6/13/202368第六十八頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三路由器路由器（Router）用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡。邏輯網(wǎng)絡是指一個單獨的網(wǎng)絡或一個子網(wǎng)。當數(shù)據(jù)從一個子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€子網(wǎng)時，可通過路由器來完成。因此，路由器具有判斷網(wǎng)絡地址和選擇路徑的功能，它能在多網(wǎng)絡互聯(lián)環(huán)境中建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng)。路由器是屬于網(wǎng)絡層的一種互聯(lián)設備，只接收源站或其他路由器的信息，它不關(guān)心各子網(wǎng)使用的硬件設備，但要求運行與網(wǎng)絡層協(xié)議相一致的軟件。路由器分本地路由器和遠程路由器，本地路由器是用來連接網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)的，如光纖、同軸電纜和雙絞線；遠程路由器是用來與遠程傳輸介質(zhì)連接并要求相應的設備，如電話線要配調(diào)制解調(diào)器，無線要通過無線接收機和發(fā)射機。6/13/202369第六十九頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三路由器常識①識別IP地址②特點：

·互連網(wǎng)絡之間IP數(shù)據(jù)報的接收、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)

·路由器=CPU+內(nèi)存+路由協(xié)議+（安全防火墻）③應用

·不同網(wǎng)絡間信息的傳送（只送往已知網(wǎng)絡，不知就丟棄）

·內(nèi)外網(wǎng)隔離④分類

·專用路由器

·普通計算機作路由器（配備Windows2000等）Cisco公司是世界上最著名的路由器制造商。6/13/202370第七十頁，共七十七頁，編輯于2023年，星期三Router:GatewayinInternet路由器在因特網(wǎng)界也被稱為“網(wǎng)關(guān)”（gateway）。其任務是管理子網(wǎng)之間或子網(wǎng)到因特網(wǎng)之間所進行的網(wǎng)絡通信。客戶機上一般須設置一個默認網(wǎng)關(guān)的IP地址，這樣當一臺主機準備向另一臺主機發(fā)送消息時，源主機在IP數(shù)據(jù)包中加入了其自身的地址以及目標主機的地址。當主機準備向不在本地網(wǎng)上的另一臺主機（根據(jù)目標網(wǎng)絡和子網(wǎng)地址確定）發(fā)送數(shù)據(jù)報時——主