第1章_网络设备综述

1、第 1 章 网络设备综述本章目标l了解现有网络设备l了解主要厂商的网络产品l熟悉常用网络设备的接口、连接方式l了解网络设备的综合运用1.1 现有网络设备简介WS-NE30-2-02 01-31.1.1 调制解调器l调制解调器将数据在数字信号和模拟信号之间转换AT指令lModem的分类外置式内置式USB ModemCable Modem1.1.2 网卡l插在微机扩展总线槽内，通过总线与微机连接l通过T型连接器与同轴电缆相连或者RJ45插口与双绞线相连l网卡基本功能基本数据转换信息包的装配和拆装网络存取控制数据缓存生成网络信号1.1.3 集线器l中继器的一种形式l工作在OSI七层参考模型中的物理层

2、Physical ABCDABCD物理层物理层 所有设备在同一冲突域所有设备在同一冲突域 所有设备在同一广播域所有设备在同一广播域 所有设备共享相同的带宽所有设备共享相同的带宽集线器运行在物理层冲突域 广播域 冲突 （collision）：在以太网中，当两个节点同时传输数据时，从两个设备发出的帧将会碰撞，在物理介质上相遇，彼此数据都会被破坏冲突域（collision domain）一个支持共享介质的网段广播域 (broadcast domain)：广播帧传输的网络范围，一般是路由器来设定边界（因为router不转发广播）集线器：同一个冲突域 接入设备越多冲突机率越大接入设备越多冲突机率越大 用

3、用CSMA/CD技术技术CSMA/CD技术l载波侦听多路访问/冲突检测 CSMA/CD（carrier sense multiple access/collision detect)：一种介质访问的控制方法，当在同一个共享网络中的不同节点同时传送数据包时，不可避免的会产生冲突，而CSMA/CD机制就是用来解决这种冲突问题CSMA/CD工作原理l当一个节点想在网络中发送数据时，它首先检查线路上是否有其他主机的信号在传送：如果有，说明其他主机在发送数据，自己则利用退避算法等一会再试图发送；如果线路上没有其他主机的信号，自己就将数据发送出去，同时，不停的监听线路，以确信其他主机没有发送数据，如果检测

4、到有其他信号，自己就发送一个JAM阻塞信号，通知网段上的其他节点停止发送数据，这时，其他节点也必须采用退避算法等一会再试图发送。CSMA/CD重要特性 使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信） 每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性 这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率1.1.4 交换机l 对封装数据包进行转发，具有数据传输和数据处理功能 l 工作在OSI参考模型中的数据链路层MemorySwitch 每段有自己的冲突域每段有自己的冲突域 所有的段都在同一广播域所有的段都在同一广播域数据链路层数据

5、链路层或或123124 每段有自己的冲突域每段有自己的冲突域 广播信息向所有段转发广播信息向所有段转发缓冲区缓冲区交换交换1.1.5 路由器l连接多个网络或网段的网络设备l数据通道功能和控制功能流量控制l路由器发展趋势速度更快服务质量更好管理更加智能1.1.5 路由器（续）l路由器是广域网的典型连接设备l路由器通过使用不同的路由协议来路由网络中的数据包l路由器可以绑定访问控制列表来提高网络的安全性l可以通过路由器实现广域网的连接，例如ISDN和帧中继等技术l广播信息控制l多点发送信息控制l路径优化，使用各种路由协议l流量管制，例如访问控制列表等l逻辑寻址l提供WAN连接，例如ISDN、xDSL

6、、帧中继技术等路由器提供远程访问服务因特网因特网家庭办公用户家庭办公用户分部分部调制解调器调制解调器 或或 ISDN适配卡适配卡移动用户移动用户公司总部公司总部1.2 网络产品介绍WS-NE30-2-02 01-201.2.1 CISCO产品l交换机（以Catalyst 2900系列为例）l路由器（以2600系列路由器为例）1.2.1 CISCO产品Catalyst 2900交换机1.2.1 CISCO产品Cisco 2600系列路由器1.2.2 NORTEL产品交换机lBay Stack系列交换机1.2.2 NORTEL产品路由器l主要产品系列：Bay Stack ANBay Stack A

7、NHBay Stack ARN1.2.3 华为产品交换机1.2.3 华为产品路由器Quidway R2620路由器Quidway R2621路由器1.2.4 3COM产品3COM SuperStack 3 Switch 4400 交换机1.3 网络设备的安装与连接 WS-NE30-2-02 01-29core_sw_a ISDN 云云 专线专线/帧中继帧中继 连接典型网络图例图例快速以太网快速以太网/以太网以太网ISDN专线专线核心核心服务器服务器1.3.1 局域网LAN布线物理层物理层数据链路层数据链路层(MAC子层子层) 物理层实现多种多样物理层实现多种多样 有些物理层实现方式支持多种物理

8、介质有些物理层实现方式支持多种物理介质Ethernet100baseTX10BaseT802.310Base510Base2100baseFX802.3 说明了说明了10mb以太网规范以太网规范802.3u 说明了说明了100mb (快速快速) 以太网规范以太网规范100baseT410BaseFDIX 标准标准LAN的物理层实现802.3z 说明了说明了1000mb (Gibit) 以太网规以太网规范范典型网络中的以太网定位Access LayerDistribution LayerCore Layer以太网定位以太网定位快速以太网定位快速以太网定位访问层访问层分布层分布层核心层核心层提供端

9、接用户设备与访问提供端接用户设备与访问层交换机之间的连接层交换机之间的连接.一般不会本层使用一般不会本层使用.为高性能为高性能PC和工作站提供对服务器的高和工作站提供对服务器的高速速(100-Mbps)访问访问.提供访问层与分布层之间的连接提供访问层与分布层之间的连接. 提供从分提供从分布层到核心层的连接布层到核心层的连接. 提供从服务器群到核提供从服务器群到核心层的连接心层的连接.提供交换机间的互连提供交换机间的互连.一般不会在本层使用一般不会在本层使用.10Base5100BaseTX10BaseT100BaseFX使用介质使用介质最大段长最大段长拓扑类型拓扑类型连接器连接器50-欧姆欧姆

10、 同轴同轴电缆电缆 (粗粗)500 米米总线总线100米米星形星形星形星形点到点点到点EIA/TIA 3, 4, 5 类双绞线类双绞线2 对对EIA/TIA 5 类双绞线类双绞线2 对对62.5/125 微米多模光纤微米多模光纤AUIISO 8877 (RJ-45)双工型介质接口双工型介质接口连接器连接器(MIC) STISO 8877 (RJ-45)400米米100米米以太网介质比较ISO 8877 (RJ-45) 连接器和插孔比电话连接连接器和插孔比电话连接器器RJ-11和插孔略大和插孔略大光纤连接器接口光纤连接器接口AUI 连接器是连接器是DB15Unshielded Twisted P

11、aired(UTP)RJ-45 连接器连接器188线对线对4 R41234567线对线对T 代表发送代表发送R 代表接收代表接收线对线对2 T2线对线对2 R2线对线对3 T3线对线对1 R1线对线对1 T1线对线对3 R3线对线对4 T4针针 两端的线序相同两端的线序相同针针 线线1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC直连直连10BaseT/100BaseT针针 线线1TD+2TD-3RD+4NC5NC6RD-7NC8NC服务器服务器/路由器路由器8 1棕棕白白蓝蓝白白棕棕蓝蓝绿绿绿绿白白橙橙橙橙白白18直连线直连线81集线器集线器/交换机交换机8 1棕棕白白蓝蓝白白棕棕蓝

12、蓝绿绿绿绿白白橙橙橙橙白白568B部分线序交叉部分线序交叉8 1交叉连接交叉连接10BaseT/100BaseT针针 线线1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC针针 线线1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC交叉线交叉线181881集线器集线器/交换机交换机集线器集线器/交换机交换机棕棕白白棕棕蓝蓝绿绿绿绿白白橙橙白白蓝蓝白白橙橙棕棕白白橙橙白白蓝蓝白白棕棕绿绿橙橙绿绿白白蓝蓝UTP直连线与交叉线对比两个端口均标有或均没标有两个端口均标有或均没标有“X”时用交叉线时用交叉线. 有且仅有一个端口标记有有且仅有一个端口标记有“ X”时使用直连线时使用直连线.1x

13、 2x 3x 4x 1x 2x 3x 4x 1x 2x 3x 4x l根据传输速率来决定使用几类线l所连接设备的类型决定使用直连线还是用交叉线100 MbpsCat 5交叉线交叉线10 MbpsCat 3, 4, 5交叉线交叉线100 MbpsCat 5直连线直连线10 MbpsCat 3, 4, 5直连线直连线10 MbpsCat 3, 4, 5直连线直连线1.3.2 WAN连接l采用不同的物理介质传输l不同的传输方式有不同的传输数据的速度PPPFrame RelayEIA/TIA-232EIA/TIA-449X.121 V.24 V.35HSSIISDN BRI (with PPP)RJ-

14、45NOTE: Pinouts are different than RJ-45 used in campusHDLC1.3.2 WAN连接（续）路由器端的连接路由器端的连接EIA/TIA-232EIA/TIA-449EIA-530V.35X.21用户终端用户终端设备设备DTEDCE服务服务提供商提供商1.3.3 DTE到DCE的串行连接数据终端设备（数据终端设备（DTE）广域网连接用户端设备广域网连接用户端设备数据通讯设备数据通讯设备 广域网服务提供商端的设备广域网服务提供商端的设备 负责提供时钟负责提供时钟DCEDTEModemCSU/DSUSSSSSSDTEDTEDCEDCE1.3.4 固定端口2500 路由器的背板1.3.5 标准组件端口Console1603 路由器的背板Ethernet AUIEthernet 10BaseTISDN BRI S/T串行广域网的接口3640 路由器背板模块1.3.5 标准组件端口ISDNl根据需要选择ISDN的BRI S/T或者U接口l路由器有一个或多个这种类型的端口注意端口的标识注意端口的标识!警告警告!l不要把非不要把非ISDN的设备连接到的设备连接到ISDN的交换机上的交换机上或者或者ISDN的插孔中的插孔中l如果你把非如果你把非ISDN的设备插到的设备插到ISDN的插孔中，的插孔中，就会损坏非就会损坏非ISDN设备设备1.3.6