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文檔簡介

計算機路由器專題計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)交換機專題路由器專題計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1.OSI參考模型2.網(wǎng)絡(luò)分類3.網(wǎng)絡(luò)拓撲4.網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)5.計算機網(wǎng)卡1.OSI參考模型1.1

OSI參考模型概述1.2OSI參考模型的各層1.3

TCP/IP參考模型1.1OSI參考模型概述

第7層應(yīng)用層Application第6層表示層Presentation第5層會話層Session第4層傳輸層Transport第3層網(wǎng)絡(luò)層Network第2層數(shù)據(jù)鏈路層DataLink第1層物理層Physical1.2OSI參考模型各層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層5~7層OSI/RM模型層次結(jié)構(gòu)物理層

數(shù)據(jù)鏈路層

網(wǎng)絡(luò)層

傳輸層

會話層

表示層

應(yīng)用層

由低層到高層提供物理鏈路,實現(xiàn)比特流的透明傳輸。

為數(shù)據(jù)〔幀〕塊發(fā)送提供必要的同步、過失控制和流控制。數(shù)據(jù)傳輸?shù)母締挝皇菐?。為更高層次提供獨立于?shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)的系統(tǒng)連接,并負責(zé)建立、維持和結(jié)束連接。傳輸?shù)母締挝皇欠纸M。為不同系統(tǒng)的會晤實體建立端--端之間透明、可靠的數(shù)據(jù)傳輸,并提供端點間的錯誤校正和流控制。傳輸?shù)母締挝皇菆笪奶峁┙o用進程在數(shù)據(jù)表示〔語法〕差異上的獨立性提供給用戶對OSI環(huán)境的訪問和分布式信息效勞。應(yīng)用層以下各層均通過應(yīng)用層向應(yīng)用進程提供效勞為應(yīng)用程序間的通信提供控制結(jié)構(gòu),包括建立、管理、終止連接〔任務(wù)〕1.2.1物理層通過物理傳輸比特〔bit〕流中繼器和集線器建立、維護和取消物理連接1.2.2數(shù)據(jù)鏈路層將比特信息加以組織封裝成數(shù)據(jù)幀〔Frame〕通過使用接收系統(tǒng)的硬件地址或物理地址來尋址硬件地址或物理地址〔即MAC地址〕兩個子層媒體訪問控制〔MAC〕邏輯鏈路控制〔LLC〕網(wǎng)卡、網(wǎng)橋和交換機1.2.4網(wǎng)絡(luò)層基于網(wǎng)絡(luò)層地址進行不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)間的路徑選擇網(wǎng)絡(luò)層地址〔IP地址〕分割和重新組合數(shù)據(jù)包〔Packet〕過失檢驗和可能的修復(fù)可能的數(shù)據(jù)流量控制路由器1.2.4傳輸層在不同物理節(jié)點上的應(yīng)用程序間建立連接以傳輸數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)組織成數(shù)據(jù)段〔Segment〕連接類型類型面向連接(Connection-oriented)無連接(Connectionless)用一個尋址機制來標識一個特定的應(yīng)用程序傳輸層地址〔即端口號〕1.2.55~7層會話層建立、管理和終止會話表示層系統(tǒng)的應(yīng)用層送出的信息可被另一個系統(tǒng)的應(yīng)用層所讀取利用一種公用的信息表示格式翻譯多種信息數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)平安、數(shù)據(jù)壓縮應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)效勞與使用者應(yīng)用程序間的一個接口1.2.6數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆庋b和封裝1.3TCP/IP參考模型3.1.1TCP/IP與OSI的對應(yīng)3.1.2TCP/IP參考模型的各層TCP/IP與OSI的對應(yīng)TCP/IP模型也稱為互聯(lián)網(wǎng)參考模型,雖然它與OSI模型各有自己的結(jié)構(gòu),但是大體上兩者仍能相互對照,如圖3-9所示。TCP/IP模型由四個層次組成,下面介紹它們的功能。1.網(wǎng)絡(luò)接口層2.網(wǎng)際層3.傳輸層3.應(yīng)用層1.3.2TCP/IP參考模型的各層第1層:網(wǎng)絡(luò)接口層(NetworkInterface)網(wǎng)絡(luò)接口層對應(yīng)OSI物理層和數(shù)據(jù)鏈路層并實現(xiàn)與它們相同的功能,其中包括LAN和WAN的技術(shù)細節(jié)。這一層也稱為主機到網(wǎng)絡(luò)層(Host-to-Network)。1.3.3TCP/IP參考模型的各層第2層:互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層(internet)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層的目的是運送數(shù)據(jù)包,將數(shù)據(jù)從任何在相連的網(wǎng)絡(luò)上送到目的地,而不在乎走的是哪個路徑或網(wǎng)絡(luò)。管理這層的特定協(xié)議稱為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IP)。最正確的路徑選定和數(shù)據(jù)包交換都發(fā)生在這層。1.3.4TCP/IP參考模型的各層第3層:傳輸層(Transport)傳輸層負責(zé)處理有關(guān)效勞質(zhì)量等事項,如可靠度、流量控制和錯誤校正。該層可以提供不同效勞質(zhì)量、不同可靠性保證的傳輸效勞,并且協(xié)議發(fā)送端和目標端的傳輸速度差異。這一層也稱為主機到主機層(Host-to-Host)。1.3.5TCP/IP參考模型的各層

第4層:應(yīng)用層(Application)應(yīng)用層包括會話層和表示層的功能,用來建立應(yīng)用層來處理高層協(xié)議、有關(guān)表達、編碼和會話控制。TCP/IP將所有應(yīng)用程序相關(guān)的內(nèi)容都歸為一層,并保證為下層適當(dāng)?shù)膶?shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)包。2網(wǎng)絡(luò)的分類2.1按照地理范圍分類2.2按照管理方式分類2.4按照數(shù)據(jù)傳輸方式分類2.1按照地理范圍分類局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN)覆蓋范圍一般不超過數(shù)十公里,通常是一幢建筑物內(nèi)、相鄰的幾幢建筑物之間或者是一個園區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。

廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork,WAN)

覆蓋范圍通常為數(shù)百公里到數(shù)千公里,甚至數(shù)萬公里,可以是一個地區(qū)或一個國家,甚至世界幾大洲或整個地球。

城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork,MAN)

覆蓋的地理范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間,通常為數(shù)十公里到數(shù)百公里的一座城市內(nèi)。2.1按照地理范圍分類2.2按照管理方式分類對等網(wǎng)(PeertoPeer)通常是由很少幾臺計算機組成的工作組。對等網(wǎng)采用分散管理的方式,網(wǎng)絡(luò)中的每臺計算機既作為客戶機又可作為效勞器來工作,每個用戶都管理自己機器上的資源??蛻魴C/效勞器網(wǎng)(Client/Server)網(wǎng)絡(luò)的管理工作集中在運行特殊網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)效勞器軟件的計算機上進行,這臺計算機被稱為效勞器,它可以驗證用戶名和密碼的信息,處理客戶機的請求。而網(wǎng)絡(luò)中其余的計算機則不需要進行管理,而是將請求通過轉(zhuǎn)發(fā)器(Redirector)發(fā)給效勞器。2.2按照管理方式分類2.4按照數(shù)據(jù)傳輸方式分類播送網(wǎng)絡(luò)(BroadcastingNetwork)網(wǎng)絡(luò)中的計算機或設(shè)備通過一條共享的通信介質(zhì)進行數(shù)據(jù)傳播,所有節(jié)點都會收到任何節(jié)點發(fā)出的數(shù)據(jù)信息。這種傳輸方式主要應(yīng)用于局域網(wǎng)中。播送網(wǎng)絡(luò)中有三種傳輸類型:單播、組播和播送。在IPv6協(xié)議中還有另一種傳輸類型:任意播。 點對點網(wǎng)絡(luò)(PointtoPointNetwork)網(wǎng)絡(luò)中的計算機或設(shè)備通過單獨的鏈路進行數(shù)據(jù)傳輸,并且兩個節(jié)點間都可能會有多條單獨的鏈路。這種傳播方式主要應(yīng)用于廣域網(wǎng)中。播送網(wǎng)絡(luò)的三種類型3網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

3.1

總線拓撲3.2

星形拓撲3.3

環(huán)形拓撲3.4

網(wǎng)狀拓撲3.5

混合拓撲3.6

蜂窩拓撲3.1總線拓撲3.2星形拓撲3.3環(huán)形拓撲3.4網(wǎng)狀拓撲3.5混合拓撲4網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)

4.1

雙絞線概述4.2同軸電纜4.3光纖4.1雙絞線概述4.1.1雙絞線的兩種類型4.1.2雙絞線的結(jié)構(gòu)4.1.3雙絞線的顏色4.1.4雙絞線的接頭(RJ45)4.1.5雙絞線的線材等級4.1.1

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

4.1.2雙絞線的結(jié)構(gòu)(1)

4.1.2雙絞線的結(jié)構(gòu)(2)4.1.3雙絞線的顏色序號12345678顏色橙白橙綠白藍藍白綠棕白棕

4.1.4雙絞線的接頭(RJ45)正面?zhèn)让骐p絞線的線材等級類別最大傳輸速度應(yīng)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?!谱骱蜏y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(參見第四章)制作和測試交叉纜(參見第四章)準備工具和材料UTP壓線鉗RJ45接頭護套簡易測線儀連接UTP和RJ45接頭(1)

連接UTP和RJ45接頭(2)

連接UTP和RJ45接頭(3)4.2同軸電纜4.2.1同軸電纜的結(jié)構(gòu)4.2.2同軸電纜的分類和技術(shù)標準4.2.3同軸電纜的結(jié)構(gòu)同軸電纜的類型和技術(shù)標準類型技術(shù)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(yīng)用的局域網(wǎng)類型10Base2(細纜以太網(wǎng))10Base5(粗纜以太網(wǎng))4.3光纖4.3.1光纖的結(jié)構(gòu)4.3.2光纖的尺寸4.3.3光纖的類型4.3.4光纖通信系統(tǒng)4.3.1光纖的結(jié)構(gòu)4.3.2光纖的尺寸描述光纖尺寸的參數(shù)有兩個:內(nèi)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(nèi)芯直徑通常只有5~10μm,粗一些的光纖其內(nèi)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(nèi)芯直徑,而125μm是反射層的直徑。4.3.3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/125μm4.3.3光纖的類型4.3.4光纖通信系統(tǒng)第2局部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備2.1中繼器和集線器2.2網(wǎng)橋2.4

交換機2.4路由器2.5網(wǎng)關(guān)2網(wǎng)卡的MAC地址存在形式由網(wǎng)卡的生產(chǎn)廠商固化在每塊網(wǎng)卡只讀存儲器(ROM)中。作用計算機或設(shè)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。2MAC地址IEEE的注冊管理委員會RAC是局域網(wǎng)全球地址的法定管理機構(gòu),負責(zé)分配地址字段6個字節(jié)中的前三個字節(jié)。IEEE規(guī)定地址字段的第一個字節(jié)的最低位表示單一地址或組地址。IEEE規(guī)定地址字段的第一個字節(jié)的次最低位表示全球地址或局部地址。網(wǎng)卡從網(wǎng)絡(luò)上受到MAC幀的處理方法,MAC幀的三種目的地址:單播、播送、多播。2Ethernet地址結(jié)構(gòu)Ethernet地址網(wǎng)絡(luò)物理地址;Ethernet地址=ManufactureID+NICID24bit24bit

公司:Cisco00-00-0cNovell00-00-1B00-00-D83Com00-20-AF

00-60-8CIBM08-00-5A典型的Ethernet地址:

00-60-8C-01-28-12

Ethernet地址具有惟一性,取決于你所使用的網(wǎng)卡;2.1.1中繼器的功能中繼器(Repeater)最簡單的互連設(shè)備。它工作在OSI模型的物理層,用于擴展LAN網(wǎng)段的長度,延伸信號傳輸?shù)姆秶?,例如可加大線纜的傳輸距離。中繼器可以連接不同類型的線纜。2.1.2中繼器的功能中繼器的工作就是重發(fā)bit,將所收到的bit信號進行再生和復(fù)原并傳給每個與之相連的網(wǎng)段。中斷器是一個沒有鑒別能力的設(shè)備,它會精確的再生所收到的bit信號包括錯誤信息,而且再生后傳給每個與之相連網(wǎng)段而不管目的計算機是否在該網(wǎng)段上。但是,中繼器的速度很快且時延很小。2.1.3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(luò)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(luò)的多站接入單元(MAU/MSAU)等。中繼器和集線器

MACaMACbMACcPORT1PORT2PORTNbbbACB2.1.4集線器根本工作流程2.1.5集線器的應(yīng)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)2.1.6集線器的安裝購置集線器選擇安裝位置識別接口和指示燈連接電源連接集線器和計算機集線器互相連接2.2網(wǎng)橋和交換機

2.2.1網(wǎng)橋的功能2.2.2網(wǎng)橋的工作原理2.2.4交換機的功能2.2.4交換機與集線器的區(qū)別交換機的類型交換機的根本工作流程網(wǎng)段的形成交換環(huán)境下的播送2.2.9網(wǎng)橋同交換機的比較沖突域在同一個沖突域中的每一個節(jié)點都能收到所有被發(fā)送的幀播送域網(wǎng)絡(luò)中能接收任一設(shè)備發(fā)出的播送幀的所有設(shè)備的集合。播送:指數(shù)據(jù)幀發(fā)給所有的節(jié)點2.2.1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(luò),如連接使用同軸電纜和UTP的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)橋是一種數(shù)據(jù)幀存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,它通過緩存、過濾、學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)發(fā)和擴散等功能來完成操作。

網(wǎng)橋的作用分割網(wǎng)段減少沖突網(wǎng)橋2.2.2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(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)橋的其他端口

轉(zhuǎn)發(fā):如果幀的目標節(jié)點位于另一個網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)橋就將幀發(fā)往正確的網(wǎng)段2.2.2網(wǎng)橋的工作原理(2)

學(xué)習(xí):每當(dāng)幀經(jīng)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(yīng)的網(wǎng)橋端口信息參加數(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12.2.2網(wǎng)橋的工作原理(2)

擴散:如果在表中找不到目標地址,則按擴散的方法將該數(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。又稱為擴散泛洪〔flooding〕。2.4交換機交換機交換機的功能地址學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)發(fā)/過濾防止回路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)立臨時邏輯連接,使得整個網(wǎng)絡(luò)的帶寬得到最大化的利用。通過交換機連接的網(wǎng)段內(nèi)的每個節(jié)點,都可以使用網(wǎng)絡(luò)上的全部帶寬來進行通信,而不是各個節(jié)點共享帶寬。交換機的特性交換機的每一個端口所連接的網(wǎng)段都是一個獨立的沖突域交換機所連接的設(shè)備仍然在同一個播送域內(nèi),也就是說,交換機不隔絕播送〔惟一的例外是在配有VLAN的環(huán)境中〕交換機依據(jù)幀頭的信息進行轉(zhuǎn)發(fā),因此說交換機是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換機的分類

直通式存儲轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)速度快延遲固定轉(zhuǎn)發(fā)錯誤幀轉(zhuǎn)發(fā)速度慢延遲可變轉(zhuǎn)發(fā)前校驗

Frame

Frame

Frame

Frame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。8口集線器(100Mbps)與8口交換機(400Mbps)的帶寬比較。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??晒芾硎浇粨Q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。交換機的類型二層交換機二層交換技術(shù)是開展比較成熟,二層交換機屬數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備,可以識別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息,根據(jù)MAC地址進行轉(zhuǎn)發(fā),并將這些MAC地址與對應(yīng)的端口記錄在自己內(nèi)部的一個地址表中。三層交換機就是具有局部路由器功能的交換機,三層交換機的最重要目的是加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換,所具有的路由功能也是為這目的效勞的,能夠做到一次路由,屢次轉(zhuǎn)發(fā)。對于數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)等規(guī)律性的過程由硬件高速實現(xiàn),而象路由信息更新、路由表維護、路由計算、路由確定等功能,由軟件實現(xiàn)。三層交換技術(shù)就是二層交換技術(shù)+三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。傳統(tǒng)交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)標準模型第二層——數(shù)據(jù)鏈路層進行操作的,而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā),既可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由功能,又可根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)狀況做到最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)性能。MACaMACbMACdPORT1PORT2PORTNMACcPORT1PORT2PORT2MACaMACbMACcPORTNMACdMACTABLEbbbADCB交換機的根本工作流程PORT1PORT2PORTN網(wǎng)段1網(wǎng)段3網(wǎng)段2ABCDcPORT1PORT2PORT2MACaMACbMACcPORTNMACdMACTABLE網(wǎng)段的形成PORT1PORT2PORTN網(wǎng)段1網(wǎng)段3網(wǎng)段2ABCDPORT1PORT2PORT2MACaMACbMACcPORTNMACdMACTABLExx=MAC“FFFFFFFFFFFF未知或廣播xx透明網(wǎng)橋相當(dāng)于交換環(huán)境下的播送交換機的地址學(xué)習(xí)以太網(wǎng)交換機通過內(nèi)部的MAC地址表做出轉(zhuǎn)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(xué)習(xí)〔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(yīng)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0260.8c01.4444MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.3333E0E1E2E3DCBA交換機的地址學(xué)習(xí)(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(zhuǎn)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(nèi)某一主機沒有新的數(shù)據(jù)幀發(fā)送,則相應(yīng)的表項將被清除0260.8c01.3333E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E2:0260.8c01.4444MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.2222E0E1E2E3DCBA0260.8c01.4444交換機的轉(zhuǎn)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(yīng)的表項,則交換機將該數(shù)據(jù)幀直接發(fā)往對應(yīng)的接口,從而保證其它接口上的主機不會收到無關(guān)的數(shù)據(jù)幀播送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網(wǎng)橋同交換機的比較一般用做網(wǎng)段互連可連PC或網(wǎng)段網(wǎng)橋交換機基于軟件實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)基于硬件實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)單個生成樹多個生成樹通常不超過16個端口可多至數(shù)百個端口2.4路由器

路由器的功能路由器的工作原理路由器根本工作流程路由器對播送的控制路由與交換的比較2.4.1路由器的功能

路由器(Router)工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層,因此可以連接1層和2層結(jié)構(gòu)不同的網(wǎng)絡(luò)。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,通過最正確的路徑來傳送數(shù)據(jù)包。隔離播送,阻止播送風(fēng)暴。所有通過路由器連接的網(wǎng)絡(luò)必須使用相同的尋址機制(通常使用IP地址)。路由器路由器簡介隔絕播送,劃分播送域通過路由選擇算法決定最優(yōu)路徑轉(zhuǎn)發(fā)基于三層地址的數(shù)據(jù)包〔網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備〕其他功能10.120.2.0172.16.1.02.4.2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(zhuǎn)發(fā)幀相比較,路由器是通過數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)層地址(如IP地址)來轉(zhuǎn)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(luò)上,源節(jié)點不需要知識目的節(jié)點的MAC也能夠找到它。2.4.2路由器的工作原理(2)

與網(wǎng)橋和交換機類似,路由器的內(nèi)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(luò)層地址)和物理端口號的對應(yīng)關(guān)系。路由器根據(jù)路由表來轉(zhuǎn)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(nèi),路由器就數(shù)據(jù)流限制在那個網(wǎng)段內(nèi),不轉(zhuǎn)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(yīng)的物理端口上。PORT1PORT2PORTN子網(wǎng):192.0.1.XXXABCD子網(wǎng):192.4.96.XXX子網(wǎng):192.2.16.XXXPORT1PORT2PORTNROUTETABLE192.0.1.XXX192.2.16.XXX192.4.96.XXXaaIP:aaMAC:aIP:ccMAC:caa播送域:路由器每個端口是一個播送域交換機所有端口都屬于同一個播送域2.4.3路由器根本工作流程aaaaPORT1PORT2PORTN子網(wǎng):192.0.1.XXXABCDPORT1PORT2PORTNROUTETABLE子網(wǎng):192.4.96.XXX子網(wǎng):192.2.16.XXX192.0.1.XXX192.2.16.XXX192.4.96.XXXIP:aaMAC:aIP:ccMAC:c廣播廣播域2.4.4路由器對播送的控制IP路由的工作方式依據(jù)路由表轉(zhuǎn)發(fā)路由表包含路由器直連的網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)到的目的網(wǎng)絡(luò)RoutedProtocol:IP

Network

ProtocolDestination

NetworkExitInterfaceE0

S010.120.2.0

172.16.1.0

Connected

Learned

172.16.1.010.120.2.0S0E0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(jīng)常用于缺省路徑可能會增加管理負擔(dān)動態(tài)路由

由路由協(xié)議依據(jù)網(wǎng)絡(luò)變化自動修改路由信息路由協(xié)議在路由器間交換彼此的了解的路徑信息周期性的更新或在網(wǎng)絡(luò)變化時立刻更新,以得到最新的路徑內(nèi)部與外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議自治系統(tǒng)〔AutonomousSystem〕:在同一公共路由選擇策略和公共管理下的網(wǎng)絡(luò)集合,如一個ISP的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議〔IGP〕:在自主系統(tǒng)內(nèi)交換路由信息外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議〔EGP〕:在自治系統(tǒng)間交換路由信息AutonomousSystem100AutonomousSystem200IGPs:RIP,IGRPEGPs:BGP距離矢量路由協(xié)議周

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