网络设备配置与管理03

1、第3章 中继器、集线器、网桥和网关.3.1 中继器中继器RP，Repeater任务于OSI的物理层，是衔接网络线路的一种安装，支持远间隔的通讯，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发任务。中继器主要完成物理层的功能，担任在两个节点的物理层上按位传送信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延伸网络的长度。由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将呵斥信号失真，因此会导致接纳错误。中继器就是为处理这一问题而设计的。它完成物理线路的衔接，对衰减的信号进展放大，坚持与原数据一样。.3.2 集线器集线器，简称Hub如图3-2所示，用它可以将多台计算机衔接在一个网络中，任务在

2、OSI模型的最低层物理层。集线器是中继器的一种，其区别在于集线器可以提供更多的端口效力，所以集线器又叫多口中继器。集线器的主要功能是集中电缆并再生放大信号、扩展网络的规模和传输间隔。每个任务站是用双绞线衔接到集线器上，由集线器对任务站进展集中管理。.3.2.1 集线器的任务原理1.集线器的作用(1)在一切网段上强迫冲突；(2)恢复信号幅度；(3)信号重计时(本身有计时电路)；(4)恢复信号对称性；(5)重构前同步信号(帧前64位同步信号)；(6)分段扩展(扩展少于96位信号)；(7)缺点隔离。2.集线器的缺陷用户带宽共享，带宽受限。广播方式，易呵斥网络风暴。非双工传输，网络通讯效率低。.3.2

3、.2 集线器的分类1.按尺寸分类 集线器按照外形尺寸有机架式集线器和桌面式集线器两种。 2.按带宽分类 (1)10Mbps集线器(2)100Mbps集线器(3)10/100Mbps自顺应集线器3.按配置方式分类 1独立型集线器2模块化集线器3堆叠式集线器4.从能否可进展网络管理来分1非网管型集线器2可网管型集线器.3.2.3 集线器的常见端口1.RJ-45接口2.BNC端口3.AUI端口4.堆叠端口5.console端口.3.2.4 集线器的运用集线器与任务站的衔接集线器与任务站的衔接需求运用直通双绞线，将双绞线的一头插入集线器的一个非Uplink端口，另一头插入任务站网卡的RJ-45端口即可

4、。这种衔接方式组织的网络拓扑构造为星型。集线器与集线器间的衔接集线器的堆叠集线器的级联.3.2.5 集线器的选购选择集线器运用时，应留意所需求的集线器的端口类型、端口数量、端口速率、网管功能、端口扩展方式(堆叠和级联)、外形尺寸等。假设集线器供小型局域网运用，选择固定端口的集线器即可，而对于用户数量较多的大中型局域网，就要思索选用模块化集线器或可堆叠的多端口集线器。由于衔接在集线器上的一切节点均争用同一个上行总线，处于同一冲突域内，所以在集线器内所衔接节点数目太多，就会呵斥数据冲突。可网管型集线器可以经过SNMP协议Simple Network Management Protocol，简单网络

5、管理协议进展网络管理，这种管理大多是经过添加网管模块来实现的。实现网管的最大用途是用于网络分段，从而减少广播域，减少冲突提高数据传输效率。对于大中型网络是必要的。.3.3 网桥3.3.1 网桥的任务原理1缓存：网桥首先会对收到的数据帧进展缓存并处置2过滤：判别入帧的目的节点能否位于发送这个帧的网段中，假设是，网桥就不把帧转发到网桥的其他端口3转发：假设帧的目的节点位于另一个网络，网桥就将帧发往正确的网段4学习：每当帧经过网桥时，网桥首先在网桥表中查找帧的源MAC地址，假设该地址不在网桥表中，那么将有该MAC地址及其所对应的网桥端口信息参与5分散：假设在表中找不到目的地址，那么按分散的方法将该数

6、据发送给与该网桥衔接的除发送该数据的网段外的一切网段。 .3.3.1 网桥的分类1透明网桥透明网桥(Transparent Bridge)又叫生成树网桥(Spanning Tree Bridge)。它是目前运用最多的网桥。“透明是指局域网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥，由于网桥对各站来说是看不见的。透明网桥是一种即插即用设备，其规范是IEEE 802.1D。透明网桥采用的算法是逆向学习法(Backward Learning)。网桥按混杂的方式任务，故它能看见所衔接的任一LAN上传送的帧。查看源地址即可知道在哪个LAN上可访问哪台机器，于是在散列表中添上一项。透明网桥的最大优点就是即

7、插即用，一接上就能任务。但是，网络资源的利用不充分。运用透明网桥时，不需求改动硬件和软件，也无须设置地址开关及装入路由表或参数，而只需插入电缆。.2源路由选择网桥源路由网桥任务在数据链路层的MAC子层，常用于衔接令牌环网或FDDI网的网段。所谓“源路由，是指信源站在向信宿站发送信息时，信源站发送的帧中包含了一切要经过的中间网桥的途径信息系列。每个中间网桥信息由此网桥的令牌环号和网桥号组成，帧中间的一串相连的令牌环号和网桥号对系列即构成了信源站到信宿站的途径。源路由网桥路由选择的中心思想是假定每个帧的发送者都知道接纳者能否在同一LAN上。当发送一帧到另外的LAN时，源机器将目的地址的高位设置成1

8、作为标志。另外，它还在帧头加进此帧应走的实践途径。.透明网桥和源路由选择网桥的比较特点透明网桥源路由选择网桥失效处理由网桥处理由主机处理配置方式自动手工连接方式无连接面向连接定位逆向学习发现帧透明性完全透明不透明路由次优化优化复杂性在网桥中在主机中.3.3.2 网桥的接口1以太网接口以太网接口普通用来衔接对应的以太网网段，这类接口普通任务在全双工或者半双工方式，接头采用RJ-45。终端的速率为10Mbps或者100Mbps。2E1接口E1接口的衔接速率为2.048Mbps，网络接口采用G.703、G.704或G.823。网络接头采用BNC，线路的编码普通采用HDB3码。在电信级网桥上通常设置E

9、1接口。3配置接口配置接口用以实现对网桥相关参数的配置，它的接口速率为19200bps，普通的接口规范为RS-232。.3.3.3 基于Windows XP的软件网桥的实现网桥的实现可以采用三种方式，即软件、硬件、混合。软件方式借助于一台高性能的计算机来充任网桥实现，普通的给该计算机安装至少两个网卡实现多个网段的衔接。这种网桥要实现软件的配置完成，对主机的资源占用量大，硬件方式是指采用真正的网桥硬件设备。混合方式的实现需求特殊的VLSI芯片结合一台主机实现，该VLSI芯片分担了网桥的许多任务，用于降低主机系统资源的占用率。基于Windows XP的软件网桥的实现过程略.3.4 网关网关Gate

10、way是一种协议转换器，它支持不同协议之间的转换，主要用于不同体系构造的网络衔接，实现不同协议网络之间的互联。网关具有对不兼容的高层协议进展转换的才干，为了实现异构设备之间的通讯，网关需求对不同的链路层、公用会话层、表示层和运用层协议进展翻译和转换。运用网关，可以将两个类型完全不同的网络衔接在一同 。网关是任务在OSI运用层。在一个计算机网络中，当衔接不同类型而协议差别又较大的网络时，那么要选用网关设备。网关将协议进展转换，将数据重新分组，以便在两个不同类型的网络系统之间进展通讯。在OSI模型中，将网关分成两种：一种是无衔接的网关，一种是面向衔接的网关。无衔接的网关用于数据报网络的互联，面向衔

11、接的网关用于虚电路网络的互联。.1.协议网关协议网关通常用在具有不同协议的网络间的互联，并完成协议转换。这一转换过程可以发生在OSI/RM的第二层、第三层或二、三层之间。常用的协议网关主要有以下两种：1隧道网关隧道是经过不同网络传输数据的通用技术。数据分组被封装在可以被传输网络识别的数据帧中进展传输，当数据分组到达目的地时，目的主机解开封装，恢复原来分组。例如，在IPv4的网络传送IPv6的数据报时就可以运用隧道网关。2公用网关很多的公用网关可以在传统的大型机系统和分布式处置系统间建立桥梁。典型的公用网关用于把基于PC的客户端连到局域网边缘的转换器。该转换器经过X.25网络提供对大型机系统的访

12、问。.2.运用网关运用网关是在运用不同数据格式的系统间进展数据翻译的系统。典型的运用网关接纳一种格式的输入，将之翻译，然后以新的格式发送。如可以以多种格式实现，提供的效力器能够需求与各种格式的邮件效力器交互，实现此功能独一的方法是支持多个网关接口。运用网关也可用于将局域网客户机与外部数据源相连，这种网关为本地主机提供了与远程交互式运用的衔接。将运用的逻辑和执行代码置于局域网中，客户端防止了低带宽、高延迟的广域网的缺陷，使得客户端的呼应时间更短。运用网关将恳求发送给相应的计算机，获取数据。.3.平安网关平安网关是多种技术交融的产物，这里的平安是指防止“黑客的访问，以免网络资源被泄密甚至被损害。平安网关是假设干技术的组合，这些技术包括分组过滤器、电路网关和运用网关。分组过滤器是最根本的平安屏蔽方式，它