第3章网络互联设备

实用计算机网络技术,三、网络互联设备,实用计算机网络技术,本章要点,物理层网络互联设备,数据链路层互联设备,网络层互连设备,实用计算机网络技术,1、物理层互连设备,A互联的网络使得一个网络的用户可以与另一个网络的用户互相交换信息，实现更大范围的资源共享，而互联设备是实现网络互联的基础。,B按连接网络的不同，网络互联设备分为中继器、集线器、网桥、交换机、路由器和网关等。,C本节转换器、连接器和集线器，这些都是工作在OSI第1层物理层的互联设备。,实用计算机网络技术,连接器,实用计算机网络技术,中介设备,实用计算机网络技术,转换器,转换器是将网络中一种信号转换为另外一种信号的装置，如把光纤的光信号和双绞线的电信号相互转换的转换器。把光缆的光信号和双绞线的电信号进行转换的转换器通常称为收发器，收发器一般需要外加电源。事实上，调制解调器就是将数字信号和模拟信号进行相互转换的转换器。,实用计算机网络技术,转换器与集线器,实用计算机网络技术,2、数据链路层网络互联设备,数据链路层的网络互联设备不仅仅是对物理信号进行放大等处理，还有进行访问介质、传输控制、通信过滤等功能。本节介绍两种数据链路层的网络互联设备网桥和交换机。,实用计算机网络技术,网桥是连接两个局域网的存储转发设备，工作在数据链路层，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。,网桥,网桥是为各种局域网存储转发数据而设计的，它对末端点用户是透明的，末节点在其报文通过网桥时，并不知道网桥的存在。,网桥用于连接不同的网段，并且能够对这些网段之间的通信是否需要转发以及如何转发进行智能的判断。,实用计算机网络技术,网桥工作原理,A网桥内部有一个网桥端口与所有节点相对应的地址映射表，即网桥知道到达每个站点要经过的端口。,B当网桥从某个接口收到数据帧后，它会把该帧的源地址和收到该帧的端口的对应关系存储到地址映射表中。网桥会根据新发现的地址和接收它的端口地址构建一个新地址表项。,C当一个端口接收到帧后，网桥检查该帧的目的地址，然后查找地址表，确定与该地址对应的端口。,实用计算机网络技术,网桥应用,实用计算机网络技术,交换机,复用技术划分,交换机是一个具有简单化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技木在OSI参考模型的第二层操作。,交换机提供了许多网络互联功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。,利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息，提供了比传统网桥高得多的操作性能。,交换机把数据帧从一个端口转发到另一个端口的处理方式就是交换模式。,实用计算机网络技术,交换机优点,A延迟小。交换机是通过硬件实现的交换，而网桥是通过软件实现的交换，因此，交换机在转发通信的时候延迟很小，基本接近线速。,B端口多。交换机往往有很多的端口，如Cisco2948交换机有48个端口可以接计算机，Cisco6506交换机允许有6个WS-X6348-RJ-45模块。,C功能强大。交换机除了转发/过滤的功能外，还有许多强大的管理功能，如网络管理协议的支持，虚拟局域网的划分等。,实用计算机网络技术,划分虚拟局域网,实用计算机网络技术,3、网络层网络互连设备,网络层位于OSI参考模型的第三层，其主要功能就是寻址和选择路由。一个核心问题就是不同网络的计算机如何加以区别并互相通信。为了保障大规模的网络（如拥有几千台几万台计算机的网络）可以高效地通信，需要一种机制能够对网络进行划分并且可实现网络间的通信。,实用计算机网络技术,网关,网关作用,网关是连接到多于一个网络的设备，它选择性地把数据从一个网络转发到其他网络。,网关的硬件经过特殊的设计使其能以极小的延迟转发大量的数据。,由于专用的路由硬件较便宜，故计算机用作网关已经很少见了。,网关也可以是有多个网卡的标准的计算机，其操作系统的网络层有能力转发数据。,实用计算机网络技术,网关功能,A转发本网络中的计算机与外部网络计算机的通信，这种网关是路由器的一个端口，是网络层的设备。,B面向各种应用提供代理业务。有时，人们把提供代理功能的服务器看作是网关，是应用层的设备。,C连接两个或多个协议差别很大的计算机网络，一般也是应用层的设备。,实用计算机网络技术,网关工作示例,计算机网络实训教程张师林,3路由器,路由器是网络层上的连接设备，负责不同网络与网络之间的连接。随着网络规模的扩大，特别是形成大规模广域网环境时，网桥在路径选择、拥塞控制及网络管理方面远远不能满足要求，路由器则加强了这些方面的功能。,路由器是目前网络互联设备中应用最为广泛的一种，无论是局域网与骨干网的互连，还是骨干网与广域网的互联，或者是两个广域网的互联，都离不开路由器。尤其是Internet铺天盖地似的扩展，更使得路由器的地位日益提高。,实用计算机网络技术,路由器功能,复用技术划分,路由器拥有两个以上的端口（适配器），因此能够连接两个以上的网络。,用路由器连接起来的各个网络，每一个都与其他网络互相连接着。也就是说，路由器能够了解它并未直接连接的网络的网络地址。,异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。,路由器连接的网络提供了冗余路径，每个路由器必须拥有一个手段，以确定应该使用哪一个路径。,实用计算机网络技术,路由表,A选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据路由表（RoutingTable）,供路由选择时使用。,B静态路由表：由系统管理员事先设置好固定的路由表称之为静态（Static）路由表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。,C动态路由表：动态路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况,实用计算机网络技术,无线路由器(WirelessRouter)一般是将无线AP和宽带路由器合二为一的扩展型产品，它不仅具备无线AP所有功能如支持DHCP客户端、支持VPN、防