设备管理_网络互联设备课件

网络互联设备 网络互联设备 1 网络传输介质2 网络连接设备3 网络互联设备 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 1 网络传输介质 有线传输介质双绞线 UTP UnshieldedTwisted Pair STP 同轴电缆 CoaxialCable 光纤 FiberOpticCable 无线传输介质无线电频率传输 RadioWave 微波传输 MicroWave 红外传输 InfraredLight HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 评价传输介质的性能 带宽 传输介质带宽以Hz为单位 不同编码方式 可得到不同带宽 成本 安装难易程度 衰减性 抗干扰性 电磁干扰 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 双绞线 twistedwire 信道 双绞线 一对绞合在一起的相互绝缘的导线 双绞线的带宽可达268kHz 具有24条音频通道的容量 双绞线的衰减量与其长度成正比 模拟话音传输的双绞线的长度不超过5 6km 由于双绞线存在着分布电抗 因此其衰减量随着频率的升高而增大 返回 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering UTP类型及其应用 返回 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 同轴电缆 CoaxialCable 同轴电缆构成如图示 有很好的保密性和抗干扰性 细RG 58 粗RG 11andRG 8 同轴电缆的频带宽度要比双绞线宽得多 其上限频率一般可达到几百兆赫兹以上 衰减与频率的平方根成正比 因此在远距离传输和宽带工作时仍需要用到均衡器 同轴电缆目前主要用于本地网 LAN 有线电视 CATV 和海底电缆通信中 返回 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 光纤 FiberOpticCable 单模光纤 石英光纤 当芯层直径和折射率梯度变小时 光纤中只可能有一种模式的光可以沿光纤传送 心径8 10微米 包层直径125微米 广泛用于通信主干网 阶跃折射率型光纤结构如图示 芯层是由较高折射率的材料制成 外包层是折射率较低的材料 只要光的人射角足够小 光信号就能沿着芯层传播 并且在两层之间产生全反射 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 光纤传输特点 传输损耗小 频带宽 信号畸变小 传输距离几乎不受限制 且不受电磁干扰在1000Base LX中 当使用62 5微米多模光纤时 最大无中继传输距离为550m 当使用单模光纤时为3000m 多模光纤 当光纤的直径远大于光的波长时 光在这种光纤中传播时可以有多个入射角和多种模式 心径62 5 50微米 包层直径125微米 主要用于接入网和短距离信号传输 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 电磁频谱及其用途 返回 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 无线电频率传输 RadioWave 单频通信 信号的载波频率是单一值 可用频率遍及整个无线电频率范围 小功率价低 易安装 带宽两种1Mbit s和10Mbit s 常用1Mbit s 抗干扰性差 扩频通信 频率范围902 928Hz或更高 带宽2 6Mbit s 频率高传输率高 衰减与频率有关 传输距离是无线电通信方式中最长的 抗干扰和抗窃听性较好 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 微波传输 MicroWave 地面微波 4 6GHz或21 23GHz卫星微波 11 14GHz 成本较高带宽1 10Mbit s 衰减与微波频率有关 对外界干扰敏感 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 红外传输 InfraredLight 红外光频率范围100GHz 1000THz 点对点通信方式数据传输速率16Mbit s 难安装 广播通行方式传输速率1Mbit s 易安装 衰减性类似于可见光依赖于光线强度 纯度及大气质量 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 2 网络连接设备 1 网络连接器 RJ45 双绞线用DIX 即AUI 粗同轴电缆用BNC 细同轴电缆用 光纤头 网络连接设备 网络连接器 网络接口卡 调制解调器 中继器 集线器 交换机 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 2 网卡与调制解调器 网络适配器 NIC 网卡 提供计算机到网络的物理连接 如RJ 45接头连接集线器 它同时将PC机的总线系统中并行数据转换成网络介质要求的串行数据 及反转换 网卡还提供基本的寻址功能 这个硬件地址 MAC地址 在网卡出产时被烧制在网卡的只读存储器上 并且是唯一的 分10Mbit s 10 100Mbit s 100Mbit s 1000Mbit s等 调制解调器 modem 进行数字与模拟信号的转换 以便能在电话线路或微波收发起上使用 最高速率56kbit s 2014 03 Mechanic ElectricEngineeringC HONG 网卡的作用 2014 03 Mechanic ElectricEngineeringC HONG 3 网络互联设备 中继器 Hub 网桥 Switcher 路由器 网关 LANWAN HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 1 网桥 Bridge 网桥 工作在数据链路层的存贮转发设备 准确讲是工作在MAC子层上 被连接的网络系统具有相同的逻辑链路控制规程 LLC 媒体访问控制 MAC 协议可以不同 通过连接相互独立的站点扩大网络的最大传输距离 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 网桥基本功能 源地址跟踪 自动建立所能发现相连站点的MAC地址数据库帧转发和过滤 自动存贮接收来的帧 通过查询地址表寻址 转发到目标地址 过滤与源地址同LAN的帧 拒绝特定地址帧的转发 网络管理模块设定 协议过滤生成树协议 任何两个LAN之间仅有一条逻辑路径 避免扩展LAN的逻辑拓扑结构产生回路协议转换 将要传输的帧转换成目的网络的帧格式后再转发分帧和重组 如FDDI最大帧长度4500Byte IEEE802 3以太网最大帧长度1518Byte 网桥在FDDI和以太网之间转发帧时 要进行帧分割和重组管理功能 对扩展网络状态进行监视 统计转发 丢失帧 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 网桥分类 透明网桥 TransparentBridge 自动建立所能发现相连站点的MAC地址数据库源路由网桥 SourceRoutingBridge 令牌环网桥 根据信息包里包含的路由信息 RoutingInformation 来传送信息 源站首先通过向全网广播一个探测数据包获取所经过网段和网桥的路由信息 然后发送附带路由信息的数据包 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 源路由网桥工作原理图 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 2 路由器 Router 路由器 完成OSI参考模型网络层 第三层 的中继 路由器作用 将两个或更多个逻辑上相互独立的子网 Subnet 连接起来 每个网络都有自己唯一的网络地址 NetworkAddress 路由器具有判断网络地址和选择路由功能 是LAN中的 默认网关 WAN接入设备 可以在速度不同 介质不同的网络间进行数据转换 在两个LAN间按帧传输数据 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 3COM路由器 路由器工作依赖于协议 在它们使用某种协议进行数据的转发时 它们必须被设计或配置成为能够识别该种协议 返回 3COMOfficeConnectNETBuilder11x系列路由器 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 路由表 RoutingTable 路由表 保存本地网络地址到MAC地址映射表 路由器标志符与子网地址映射表 网上路由器的个数和下一个路由器的名字等信息 路由表根据路由通信协议定时更新或按变化情况更新 静态路由表 在系统安装时就根据网络配置情况 由系统管理员预先设定好的路由表 动态路由表 路由器根据路由协议 RoutingProtocol 提供的功能 自动学习和记忆网络运行情况 建立并能自动调整的路由表 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 动态路由表方式 距离矢量法 DV 路由器周期性地收集来自别的路由器的间接资料建立自己的路由信息表 同时将自己的路由表传递给下一台路由器 每台路由器收到路由变化信息后要更新自身的路由表 存在无穷计数 Count to Infinity 和增加网络负载问题 仅支持16台以下路由器的网络 连接状态法 LV 路由器通过获得网上所有路由器的直接路由资料在本机内结合成一张完整的路由表 每台路由器向全网广播自己的直接路由资料 支持路由器达65535台网络 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 连接状态法路由计算原理图 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 路由选择 路由选择准则 Hop数 数据必须经过的中间路由器台数 愈少愈好 Tick数 数据传输到目的站所需时间 1Tick 1 18 2s 愈短愈好 其他如收费最短标准等 路由选择 路由器按照路由通信协议 查找路由表 包含整个互联网络各节点及节点间的路径情况和相联系的传输费用 基于预先确定的路由选择准则选择最优的路径 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 路由器主要性能参数 路由器主要性能参数 吞吐量 时延 支持的路由协议 网络协议和管理平台 支持LAN接口类型和服务类型 标准路由协议 IGRP RIP 小型网 OSPF NAT 网络地址转换 将一个Internet唯一地址转换为多个专用网络地址 私有网络地址 连接Internet的路由器和边界路由器选用 VRRP 虚拟路由器冗余协议 VPN 虚拟专用网 通过加密技术 在公共服务线路中形成一条专用线路 为Internet连接提供安全性和保密性 DHCP 动态主机配置协议 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 3 网关 Gateway 网关 实现OSI参考模型网络层及以上各层协议的转换 网关作用与应用 实现异构网 不同体系LAN WAN网 互联 网关只能针对特定应用 不可能有通用网关 网关可以采用硬件实现也可以采用软件实现 常见网关设备都是用于网络中心的大型计算机系统之间的连接上 为普通用户访问更多类型的大型计算机系统提供帮助 HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 主要网关协议 网关 网关协议 GGP Gateway to GatewayProtocol 主要进行路由选择信息交换 外部网关协议 EGP ExteriorGatewayProtocol 用于两个自治系统 LAN 之间路由选择信息交换 自治系统采用EGP向GGP通报内部路径 内部网关协议 即路由信息协议 RIP RoutingInformationProtocol HongChenMarch 2014 DepartmentofBuildingServicesEngineering 网关结构 直接转换 双边网关 若一个网关连接N个不同网络 网关中包含N N