《路由交換技術(shù)與應(yīng)用》課件第4章

第4章常見網(wǎng)絡(luò)接口與線纜4.1局域網(wǎng)接口以及線纜4.2廣域網(wǎng)接口以及線纜4.3邏輯接口的概念和應(yīng)用小結(jié)

主要內(nèi)容：

局域網(wǎng)接口和線纜

廣域網(wǎng)接口和線纜

邏輯接口的概念和應(yīng)用

4.1.1局域網(wǎng)的概念

局域網(wǎng)(LAN)通常指幾千米以內(nèi)的，可通過某種介質(zhì)互連的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)或其他設(shè)備等的集合，其地理范圍和站點(diǎn)數(shù)目均有限，通信線路要專門敷設(shè)。局域網(wǎng)一般采用數(shù)據(jù)信號的基帶傳輸方式，結(jié)構(gòu)簡單、誤碼率低、數(shù)據(jù)傳輸速率高、時延小，能進(jìn)行廣播或多播。4.1局域網(wǎng)接口以及線纜4.1.2局域網(wǎng)的分類

根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，局域網(wǎng)可按5種情況劃分。

1.按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類

按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類，可以將局域網(wǎng)分為總線型局域網(wǎng)、環(huán)型局域網(wǎng)、星型局域網(wǎng)和混合型局域網(wǎng)等。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類是最常用的分類方法。

2.按傳輸介質(zhì)分類

按傳輸介質(zhì)分類，可以將局域網(wǎng)分為同軸電纜局域網(wǎng)、雙絞線局域網(wǎng)、光纖局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)。

3.按訪問傳輸介質(zhì)的方法分類

按訪問傳輸介質(zhì)的方法分類，可以把局域網(wǎng)分為以太網(wǎng)(Ethernet)、令牌環(huán)網(wǎng)(TokenRing)等。

4.按網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分類

按網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分類，可以把局域網(wǎng)分為Novell公司的Netware網(wǎng)，3COM公司的3+OPEN網(wǎng)，Microsoft公司的WindowsNT網(wǎng)，IBM公司的LANManager網(wǎng)，BANYAN公司的VINES網(wǎng)等。

5.其他分類方法

按數(shù)據(jù)的傳輸速度分類，可分為10Mb/s局域網(wǎng)、100Mb/s局域網(wǎng)等；按信息的交換方式分類，可分為交換式局域網(wǎng)、共享式局域網(wǎng)等。4.1.3局域網(wǎng)接口類型

1.?BNC接口

以太網(wǎng)使用細(xì)同軸電纜，是用一個T形的“BNC”接頭插入到電纜，另一個插頭放在用戶的計(jì)算機(jī)背后。

2.?RJ45接口

關(guān)于RJ45現(xiàn)行的接線標(biāo)準(zhǔn)有T568A和T568B兩種，平常用得較多的是T568B標(biāo)準(zhǔn)。這兩種標(biāo)準(zhǔn)本質(zhì)上并無區(qū)別，只是線的排列順序不同而已。

3.?ST接口

ST連接器廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，是最常見的光纖連接器。該連接器使用了尖刀形接口，其物理構(gòu)造上的特點(diǎn)可以保證兩條連接的光纖更準(zhǔn)確地對齊，而且可以防止光纖在配合時旋轉(zhuǎn)。

4.?SC接口

SC連接器采用推—拉型連接配合方式。當(dāng)連接空間很小，光纖數(shù)目又很多時，SC連接器的設(shè)計(jì)允許快速、方便地連接光纖。

5.?LC接口

類似于SC型連接器，LC型連接器是一種插入式光纖連接器，采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機(jī)理制成。LC型連接器與SC型連接器一樣，都是全雙工連接器。

6.?MT-RJ接口

MT-RJ型是一種更新型號的連接器，其外殼和鎖定機(jī)制類似于RJ型風(fēng)格，而體積大小類似于LC型，標(biāo)準(zhǔn)大小的MT-RJ型可以同時連接兩條光纖，有效密度增加了1倍。

MT-RJ小型光纖連接器采用雙工設(shè)計(jì)，體積只有傳統(tǒng)SC或ST連接器的一半，因而可以安裝到普通的信息面板，使光纖到桌面輕易成為現(xiàn)實(shí)。光纖連接器采用插拔式設(shè)計(jì)，易于使用，甚至比RJ45插頭都小。4.1.4局域網(wǎng)線纜

局域網(wǎng)中使用的線纜主要有同軸電纜、雙絞線、光纜(主要是單模光纖)等線纜。

4.2.1廣域網(wǎng)的概念

廣域網(wǎng)是一種跨地區(qū)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，使用電信運(yùn)營商提供的設(shè)備作為信息傳輸平臺。對照OSI參考模型，廣域網(wǎng)技術(shù)主要位于物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層。4.2廣域網(wǎng)接口以及線纜4.2.2常見廣域網(wǎng)技術(shù)

下面介紹一些用于建立廣域網(wǎng)連接的廣域網(wǎng)技術(shù)，比如模擬撥號、

ISDN、

租用線、X.25、幀中繼、ATM、DSL和電纜調(diào)制解調(diào)器。

當(dāng)需要間隙的少量數(shù)據(jù)傳輸時，調(diào)制解調(diào)器和模擬撥號電話線提供了低容量、交換式的專用連接，即模擬撥號。其優(yōu)點(diǎn)是簡單和實(shí)現(xiàn)代價低，缺點(diǎn)是低速率和需要相對較長的連接時間。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(IntegratedServicesDigitalNetwork，ISDN)將本地環(huán)路轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)字連接。該連接有用來傳輸語音或數(shù)據(jù)的64kb/s(B)信道和一條用來進(jìn)行呼叫建立和其他用途的信令(D)信道?；舅俾式涌?BRI)用于家庭和小企業(yè)，提供2條B信道和1條16kb/s的D信道。對于大型企業(yè)，ISDN的基群速率接口(PRI)可以滿足。當(dāng)需要永久專用連接時，可以用租用線(LeasedLine)。點(diǎn)到點(diǎn)鏈路可以提供一條預(yù)先建立的廣域網(wǎng)通信路徑，該路徑從用戶通過運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)到達(dá)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。點(diǎn)對點(diǎn)線路一般從運(yùn)營商處租用，所以被稱為租用線。租用線可以提供不同的容量。這些專用電路的價格通常基于所需的帶寬和兩個連接點(diǎn)間的距離。每條租用線都需要一個路由器串行接口。租用線廣泛用于廣域網(wǎng)建設(shè)，可以提供永久的專用容量。但是其仍然存在很多缺點(diǎn)。由于廣域網(wǎng)流量經(jīng)常變化而租用線容量又是固定的，這就造成帶寬很少被完全利用。此外，每個端點(diǎn)都需要路由器的一個接口，這樣位于多點(diǎn)星型中心的路由器將會非常昂貴。對應(yīng)于租用線的昂貴，電信運(yùn)營商引入了分組交換網(wǎng)絡(luò)中的共享線路來降低成本。第一個分組交換網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)就是X.25協(xié)議族。X.25提供了交換式的低比特率，共享和可變帶寬的服務(wù)。X.25網(wǎng)絡(luò)通常只有最高48kb/s的低帶寬。除此之外，數(shù)據(jù)分組將通常受到網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲的影響。

隨著對高帶寬和低延遲分組交換需求的增加，電信運(yùn)營商又引入了幀中繼(FR)。盡管其網(wǎng)絡(luò)布局和X.25類似，但與X.25不同，幀中繼是一種運(yùn)行在數(shù)據(jù)鏈路層上的更為簡單的協(xié)議。幀中繼沒有實(shí)現(xiàn)差錯控制或流量控制，簡化了幀處理，減少了延遲。與基于幀體系結(jié)構(gòu)的FR相比，異步傳輸模式(AsynchronousTransferMode，ATM)是基于信元的體系結(jié)構(gòu)，有固定的53B長度。它能提供更高帶寬的低延遲和低抖動的永久共享式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求，能夠在私有和公共網(wǎng)絡(luò)上傳輸語音、視頻和數(shù)據(jù)。數(shù)字用戶環(huán)路(DSL)是一種充分利用現(xiàn)有的銅線(電話用戶線)資源，采用各種高速調(diào)制和編碼的接入技術(shù)，實(shí)現(xiàn)最終用戶的寬帶接入。現(xiàn)在可以運(yùn)用的DSL技術(shù)有HDSL、SDSL、ADSL、VDSL等幾種。DSL的優(yōu)點(diǎn)是：它利用現(xiàn)有的市內(nèi)電話網(wǎng)和電話交換局的機(jī)房，可以降低施工和維護(hù)成本，并且對電話業(yè)務(wù)沒有影響。由于它基于現(xiàn)有的電話線，因此對于電話公司來說是一種比較合適的方案，可以充分挖掘現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的潛力。DSL的缺點(diǎn)是對線路的質(zhì)量要求較高。電纜調(diào)制解調(diào)器可以使用傳輸有線電視的同軸電纜進(jìn)行雙向、高速的數(shù)據(jù)傳輸。它的訪問速度遠(yuǎn)大于租用線的速度，價格更低，更宜安裝，提供全天候的連接。用戶能夠在接受有線電視的同時接受送往個人計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)。4.2.3廣域網(wǎng)接口類型

窄帶廣域網(wǎng)常見接口包括以下幾種：

(1)

E1接口：帶寬為64kb/s～2Mb/s，采用RJ45和BNC兩種接口。

(2)

V.24接口：常見的路由器端為DB50接頭，外接網(wǎng)絡(luò)端為25針接頭。常接低速調(diào)制解調(diào)器。

異步工作方式下，通常封裝鏈路層為PPP，最高傳輸速率為115.2kb/s。

同步方式下，可以封裝X.25、幀中繼、PPP、HDLC、SLIP和LAPB等鏈路層協(xié)議，支持IP和IPX，而最高傳輸速率僅為64kb/s。傳輸距離(與傳輸速率有關(guān))，有2.4(kb/s)/(60m)；4.8(kb/s)/(60m)；9.6(kb/s)/(30m)；

19.2(kb/s)/(30m)；38.4(kb/s)/(20m)；64(kb/s)/(20m)；115.2(kb/s)/(10m)。

(3)

V.35接口：常見的路由器端為DB50接頭，外接網(wǎng)絡(luò)端為34針接頭，常接高速調(diào)制解調(diào)器。

V.35電纜一般只用于同步方式傳輸數(shù)據(jù)，可以在接口封裝X.25、幀中繼、PPP、SLIP、LAPB等鏈路層協(xié)議，支持網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP和IPX。

V.35電纜傳輸(同步方式下)的最高速率是2Mb/s。

傳輸距離與傳輸速率有關(guān)，有2.4(kb/s)/(1250m)、4.8(kb/s)/(625m)、9.6(kb/s)/(312m)、19.2(kb/s)/(156m)、38.4(kb/s)/(78m)、56(kb/s)/(60m)、64(kb/s)/(50m)、2048(kb/s)/(30m)。寬帶廣域網(wǎng)常見接口包括以下幾種：

(1)

ATM：使用LC或SC等光纖接口，常見帶寬有155Mb/s、622Mb/s等。

(2)

POS：使用LC或SC等光纖接口，常見帶寬有155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s等。4.2.4廣域網(wǎng)線纜

廣域網(wǎng)除了使用不少局域網(wǎng)中的線纜如同軸電纜、雙絞線、光纜等外，也使用自己特殊的線纜，如V.24和V.35規(guī)程的接口線纜。

回環(huán)(Loopback)接口是應(yīng)用最為廣泛的一種虛接口，幾乎在每臺路由器上都會使用。子接口是指在一個物理接口上，建立多個邏輯子接口。4.3邏輯接口的概念和應(yīng)用4.3.1回環(huán)(Loopback)接口

回環(huán)(Loopback)接口是完全軟件模擬的路由器本地接口，始終處于UP狀態(tài)。配置一個Loopback接口類似于配置一個以太網(wǎng)接口，它是一個虛擬的以太網(wǎng)接口。發(fā)往Loopback接口的數(shù)據(jù)包(包括路由信息)將會在路由器本地處理。動態(tài)路由協(xié)議OSPF、BGP在運(yùn)行過程中需要為該協(xié)議指定一個RouterID，作為整個自治系統(tǒng)內(nèi)某個路由器的唯一標(biāo)識。由于RouterID是一個32位的無符號整數(shù)，與IP地址十分相像，而且IP地址是不會出現(xiàn)重復(fù)現(xiàn)象的，所以通常將路由器的RouterID指定為與該設(shè)備上的某個接口的地址相同。由于Loopback接口的IP地址通常被視為路由器的標(biāo)識，所以也就成了RouterID的最佳選擇。另外Loopback也可作為遠(yuǎn)程Telnet訪問的網(wǎng)絡(luò)接口。4.3.2子接口

常見的子接口有以下幾種：

(1)

VLAN子接口(802.1Q子接口)：通過802.1Qtag中的VlanID來區(qū)分不同的子接口。

(2)

E1通道化子接口：當(dāng)E1接口工作在通道化方式時，它在物理上分為32個時隙，對應(yīng)編號為0～31，每個時隙的帶寬為64kb/s，其中0時隙用于傳輸同步信息。除了0時隙之外，其他時隙都可以捆綁成組，每組時隙都可當(dāng)作一個子接口用，其邏輯特性也等同于同步串口。一個E1接口最多可以劃分