计算机网络互连设备

网络互联设备主要内容一、

中继器二、

集线器三、

网桥四、

交换机五、

路由器主要介质传输距离在IEEE

802.3标准中，几种主要介质传输距离设计规格如下表所示：

介质

标准

标准距离

设计最大距离

双绞线

10BASE－T

100米

150米

细同轴电缆

10BASE－2

185米

300米

粗同轴电缆

10BASE－5

500米

800米

光纤

10BASE－F

2000米

4000米

1.中继器（Repeater）扩展局域网中继器：是将两个网段连接起来的设备或节点。转发器又称最简单的中继器设备（中继器又称转发器）。工作在OSI的物理层。中继器中继器的作用若局域网的跨越距离过长，使得信号会衰减，从而导致接收设备无法正确识别信号。此时，应加接中继器，以加强信号，实现波形修整、放大、中继转发数据信息功能。作用：扩展网络连接距离和扩充工作站数量的作用。像个加油站。中继器连接局域网中的不同网段，能够连接不同类型的介质，例如连接细以太网和粗以太网电缆。中继器不能连接不同的介质访问类型，如令牌网和以太网连接。作为以太网的联网设备，中继器只适用一个小的地理区域相对小型局域网使用。例如一座办公楼中的几层当中。中继器分为直接放大式和信号再生式两种：直接放大式只是一个简单的放大器，噪音也将一同传递到下一网段。信号再生式同时具有信号再生功能，其可对信号进行整形后传到下一网段。

中继器只负责将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上，并不管信号中是否有错误或不适于传输的信号。中继器注意事项中继器不对信号进行滤波和解释。注意：1、不要形成环路；2、不要无限制地连接中继器。

以太网最多可用4个中继器。如以太网常常利用中继器扩展总线的电缆长度，标准细缆以太网的每段长度最大185米，最多可有5段，因此增加中继器后，最大网络电缆长度则可提高到925米。二、

集线器(HUB)1、集线器及工作原理2、集线器分类3、局域网集线器的选择集线线器器（（HUB）可可以以称称为为多端端口口的的中中继继器器。集线线器器实实质质上上是是中中继继器器,主要要功功能能就就是是将将其其接接收收到到的的信信号号进进行行再再生生放放大大，，以以扩扩大大网网络络的的传传输输距距离离。。集线线器器工工作作在在物理理层层.2.集线线器器集线器(HUB)使用用多多个个集集线线器器可可连连成成更更大大的的局局域域网网集线线器器扩扩展展局局域域网网一组二组三组集线器集线器集线器集线器主干集线器2．集集线线器器分分类类结合合技技术术和和应应用用两两个个方方面面，，可可对对Hub进行行如如下下的的分分类类。。(1）HUB按照照对对输输入入信信号号的的处处理理方方式式上上，，可可以以分分为为无源源HUB有源源HUB智能能HUB（2）按按连连接接速速率率分分。。如如10M、100M、10/100M自适适应应HUB等等等（3）按按端端口口数数目目分分。。（4）按按结结构构和和功功能能分分类类，，HUB集线线器器可可分分为为未未管管理理的的集集线线器器、、堆堆叠叠式式集集线线器器和和底底盘盘集集线线器器三三类类。。但Hub也可可以以集集中中其其中中的的多多个个特特点点，，如如““8口10/100Mbps自适适应应智智能能型型Hub””、““24口100Mbps可堆堆叠叠式式Hub””等。。优点点扩大大了了局局域域网网覆覆盖盖的的地地理理范范围围。。缺点点任一一时时刻刻，，只只能能有有一一个个站站点点在在发发送送数数据据。。所所以以，，集集线线器器扩扩展展局局域域网网碰碰撞撞域域增增大大了了，，但但总总的的吞吞吐吐量量并并未未提提高高。。如果果使使用用不不同同的的数数据据率率，，那那么么就就不不能能用用集集线线器器将将它它们们互互连连起起来来。。3.集线线器器优优缺缺点点4．局局域域网网集集线线器器的的选选择择选择择方方法法（1）以以速速度度为为标标准准。。上上联联设设备备的的带带宽宽、、提提供供的的连连接接端端口口数数、、应应用用需需求求。。（2）以以能能否否满满足足拓拓展展为为标标准准。。堆堆叠叠、、级级联联。。（3）以以是是否否提提供供网网管管功功能能为为标标准准。。（4）以以外外型型尺尺寸寸为为参参考考。。（5）适适当当考考虑虑品品牌牌和和价价格格。。三、、网桥桥(Bridge)网桥桥将将两两个个相相似似的的网网络络连连接接起起来来，，并并对对网网络络数数据据的的流流通通进进行行管管理理。。它它工工作作于于数据据链链路路层层，不不但但能能扩展展网网络络的的距距离离或或范范围围，而而且且可可提高高网网络络的的性性能能、、可可靠靠性性和和安安全全性性。。网桥桥可可以以是是专专门门硬件件设备备，，也也可可以以由由计计算算机机加加装装的的网网桥桥软件件来实实现现，，网桥桥（（Bridge）像像一一个个聪聪明明的的中中继继器器。。中中继继器器从从一一个个网网络络电电缆缆里里接接收收信信号号，，放放大大它它们们，，将将其其送送入入下下一一个个电电缆缆。。相相比比较较而而言言，，网网桥桥对对从从关关卡卡上上传传下下来来的的信信息息更更敏敏锐锐一一些些。。网网桥桥是是一一种种对对帧帧进进行行转转发发的的技技术术，，根根据据MAC分区块，可隔隔离碰撞。网网桥将网络的的多个网段在在数据链路层连接起来。端口1网桥的内部结结构站表端口管理软件网桥协议实体端口1端口2缓存①②③网段B网段A1112①③⑤2②④⑥2站地址端口网桥网桥④⑤⑥端口2(1)接收帧(2)缓存(3)查表(4)丢弃发往同LAN的帧；否则转转发到相应端端口网桥工作原理理网桥具有过滤帧的功能。当网网桥收到一个个帧时，并不不是向所有端端口转发此帧帧，而是先检检查此帧的目目的MAC地址，然后再再确定将该帧帧转发到哪一一个端口网桥的作用局域网上的信信息往往是局局部的，通常常网内的通信信远远多于网网间的通信。。如果把一个局局域网分成两两个局域网，，则每个网段段的利用率将将会提高一倍倍。因此，可以用用网桥来连接接这两个网段段。网桥三、网桥网桥的特性：：工作在数据链路层是一种存储转转发设备支持任何网络络层和高层协协议根据MAC地址过滤数据据不能隔离广播播信息1、存储转发增增加了时延。。2、对广播信息息不能识别，，也不能过滤滤。容易产生生A网络广播给B网络工作站数数据，又被重重新广播回A网络的情况，，这种往返广广播，使网上上出现大量冗冗余信息，最最终形成广播风暴。网桥只适合合于用户数不太多多(不超过几百个个)和通信量不太大大的局域网。使用网桥带来来的缺点集线器、中继继器工作在物理层，只是进行信信号的放大，，转发。网桥桥工作在数据链路层，能识别数据据帧，转发数数据帧。集线器或中继继器会把不正正确的帧传送送到另一个网网段，而网桥桥将会丢弃不不正确的帧。。网桥可以把故故障控制到一一个网段内。。集线器在转发发帧时，不对对传输媒体进进行检测。网桥和集线器器、中继器不不同四、交换机(Switch)1．交换机及工工作原理2．交换机分类类3．交换机与集集线器的区别别4．交换机与网网桥的区别交换式集线器器常称为以太网交换机机(switch)交换机概念的的提出：1、集线器共享享介质传输，，造成整个网网络传输效率率低下。一个结点发出出的数据，所所有其它结点点都可以接收收到，数据不不安全。2、交换机可以以解决上述问问题，与集线线器不同，交换机只将收收到的数据包包根据目的地地址发到相应应的端口，而集线器则则是将数据转转发到所有端端口。而且，，交换机可以同同时连通许多多对端口，使使多个端口之之间在同一时时刻能够相互互通信。

网络交换机四、交换机(Switch)2．交换机及工工作原理交换机的工作作原理1）交换机根据据收到数据帧帧中的源MAC地址建立该地地址同交换机机端口的映射射，并将其写写入MAC地址表中。2）交换机将数数据帧中的目目的MAC地址同已建立立的MAC地址表进行比比较，以决定定由哪个端口口进行转发。。3）如数据帧中中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则则向所有端口口转发。这一一过程称为泛泛洪（flood）。4）广播帧和组组播帧向所有有的端口转发发。对于普通10Mb/s的共享式以太太网，若共有有N个用户，则每每个用户占有有的平均带宽宽只有总带宽宽(10Mb/s)的N分之一。使用以太网交交换机时，虽虽然在每个端端口到主机的的带宽还是10Mb/s，但由于一个个用户在通信信时是独占而而不是和其他他网络用户共共享传输媒体体的带宽，因因此对于拥有有N对端口的交换换机的总容量量为N10Mb/s。这正是交换换机的最大优优点。2．交换机及工工作原理交换机在网络络中独享带宽宽交换式以太网网总容量为N*10Mbps，N为交换机拥有有的端口对数数。同一时刻刻可以有N对站点在传输输数据。用以太网交换换机扩展局域域网集线器集线器集线器一系三系二系10BASE-T至因特网100Mb/s100Mb/s100Mb/s万维网服务器电子邮件服务器器以太网网交换机机路由器器3．交换换机分分类从广义义上来来看，，交换换机分分为：：广域网网交换换机和和局域域网交交换机机。从传输输介质质和传传输速速度分分为：：以太网网交换换机、、快速速以太太网交交换机机、千千兆以以太网网交换换机、、FDDI交换机机、ATM交换机机和令令牌环环交换换机。。1、局域域网交交换机机背板板带宽宽大大大低于于广域域网交交换机机2、广域域网交交换机机支持持路由由功能能3、广域域网交交换机机内置置安全全机制制，大大大提提高安安全性性4、广域域网交交换机机带有有计费费功能能5、广域域网交交换机机可以以管理理多个个局域域网，，而局局域网网交换换机则则不行行D-LinkDES-1226G参考价价格：：1200元交换机机类：：网管交交换机机传输速速率：：10Mbps传输模模式：：全双工工/半双工工自适适网络标标准：：IEEE802.3、IEEE华为3ComQuidwayS1026T参考价价格：：840元交换机机类：：千兆以以太网网交换换机传输速速率：：10Mbps/100Mbps、传输模模式：：全双工工/半双工工自适适网络标标准：：IEEE802.3、IEEE4．交换换机与与集线线器的的区别别1）用集集线器器组成成的网网络称称为共共享式式网络络，用用交换换机组组成的的网络络称为为交换换式网网络。。共享享式网网络存存在的的主要要问题题是所所有用用户共共享带带宽，，每个个用户户的可可用带带宽随随用户户数量量的增增加而而减少少。在在交换换式网网络中中，交交换机机能够够提供供给每每个用用户专专用的的信息息通道道，理理想情情况下下，每每个用用户都都独享享带宽宽。2）集线线器只只能在在半双双工方方式下下工作作，而而交换换机同同时支支持半半双工工和全全双工工操作作。因为集集线器器是共共享传传输介介质的的，这这样在在上行行通道道上集集线器器一次次只能能传输输一个个任务务，要要么是是接收收数据据，要要么是是发送送数据据。而而交换换机则则不一一样，，它是是采用用全双双工方方式来来传输输数据据的，，因此此在同同一时时刻可可以同同时进进行数数据的的接收收和发发送，，这不不但令令数据据的传传输速速度大大大加加快，，而且且在整整个系系统的的吞吐吐量方方面交交换机机比集集线器器至少少要快快一倍倍以上上。。5．交换换机与与网桥桥的区区别（1）交换换机工工作时时，实实际上上允许许许多多组端端口间间的通通道同同时工工作。。（（2）分段段能力力的区区别（3）传输输速率率的区区别（（4）数据据帧转转发方方式的的区别别由于交交换机机能够够支持持多个个端口口，因因此可可以把把网络络系统统划分分成为为更多多的物物理网网段，，这样样使得得整个个网络络系统统具有有更高高的带带宽。。而网网桥仅仅仅支支持两两个端端口，，所以以，网网桥划划分的的物理理网段段是相相当有有限的的。网桥在在发送送数据据帧前前，通通常要要接收收到完完整的的数据据帧并并执行行帧检检测序序列FCS后，才开始转转发该数据帧帧。交换机具具有存储转发发和直接转发发两种帧转发发方式。直接接转发方式在在发送数据以以前，不需要要在接收完整整个数据帧和和经过32bit循环冗余校验验码CRC的计算检查后后的等待时间间。所以，交换机机的功能体现现出不仅仅是是一个网桥的的功能，而是是多个网桥功功能的集合。。即网桥一般般分有两个端端口，而交换换机具有高密密度的端口。五、路由器(Router)1．路由器及工工作原理2．路由器的主主要功能3．路由器的分分类4．路由器与交交换机的区别别5.路由器（Router）路由器也称作作路径选择器器，其功能是是在多个网络络和介质之间间实现网络互互联。工作在网络层，具有异种网网络互联的能能力。路由器1．路由器及工工作原理工作原理如下下：（1）路由器接收收来自它连接接的某个网络络的数据。（2）路由器检查查IP报头中的目的地址。如果目的地地址位于发出出数据的那个个网络，那么么路由器就放放下被认为已已经达到目的的地的数据。。（3）如果数据要要送往另一个个网络，那么么路由器就查查询路由表，，以确定数据据要转发到的的目的地。2．路由器的主主要功能功能主要包括括下面几个方方面：（1）把网络分隔隔成多个子网网。（2）隔离广播风风暴。（3）路径选择。。（4）连接不同协协议的网络。。（5）提供安全访访问机制。（6）提提供供第第三三层层网网络络服服务务。。3．路路由由器器的的分分类类（1）按按处处理理能能力力来来划划分分。。可可将将路路由由器器分分为为高高端端路路由由器器和和中中低低端端路路由由器器。。通通常常将将背背板板交交换换能能力力大大于于40Gbps以上上的的路路由由器器称称为为高高端端路路由由器器，，背背板板交交换换能能在在40Gbps以下下的的路路由由器器称称为为中中低低端端路路由由器器。。（2）按按结结构构分分。。可可将将路路由由器器分分为为模模块块化化结结构构与与非非模模块块化化结结构构。。通通常常中中高高端端路路由由器器为为模模块块化化结结构构，，低低端端路路由由器器为为非非模模块块化化结结构构。。（3）按所处处网络位位置分。。可分为为核心路路由器与与接入路路由器。。核心路路由器位位于网络络中心，，通常使使用的是是高端路路由器，，要求快快速的包包交换能能力与高高速的网网络接口口，通常常是模块块化结构构。接入入路由器器位于网网络边缘缘，通常常使用的的是中低低端路由由器，要要求相对对低速的的端口以以及较强强的接入入控制能能力。3．路由由器的的分类类（4）按功功能分分。可可分为为通用用路由由器与与专用用路由由器。。一般般所说说的路路由器器为通通用路路由器器。专专用路路由器器通常常为实实现某某种特特定功功能对对路由由器接接口、、硬件件等作作专门门优化化。（5）按性性能分分。可可分为为线速速路由由器以以及非非线速速路由由器。。线速速路由由器是是高端端路由由器，，能以以媒体体速率率转发发数据据包；；中低低端路路由器器是非非线速速路由由器。。目前前一些些新的的宽带带接入入路由由器也也有线线速转转发能能力。。线速转转发是是路由由器性性能的的一个个重要要指标标。简简单的的说就就是进进来多多大的的流量量，就就出去去多大大的流流量，，不会会因为为设备备处理理能力力的问问题而而造成成吞吐吐量下下降。。参考价价格：：100元路由器器类：：宽带路路由器器网络标标准：：IEEE802.3网络协协议：：TCP/IP华为3ComQuidwayAR18-22-24参考价价格：：4000元路由器器类：：宽带路路由器器网络协议：：ARP，静态域名名解析固定的广：：2个10/100M以太网固定的局：：24个10/100M以太网H3CMSR50-60参考价格：：76000元路由器类：：多业务开放放路由器4．路由器与与交换机的的区别（1）交换机工工作在OSI七层模型的的第二层，，即数据链链路层；路路由器工作作在OSI七层模型的的第三层，，即网络层层。（2）交换机利利用物理地地址来确定定是否转发发数据；路路由器利用用位于第三三层的寻址址方法来确确定是否转转发数据，，使用IP地址而不是是物理地址址。（3）传统的交交换机只能能分割冲突突域，而无无法分割广广播域；而而路由器可可以分割广广播域。（4）交换机主主要是用来来连接网络络中的各个个网段；路路由器则可可以通过端端到端的路路由选择来来连接不同同的网络，，并可实现现与Internet的连接。练习1、中继器是是一种解决决信号传输输过程中____信号的设备备。2、网桥（Bridge）工作在____层，可以转转发一个完完整的____。3、交换机按按每一个包包中____决定信息转转发。4、_____能够隔离广广播数据。。5、网络互联时时，中继器器是工作在在OSI参考模型的的________层。6、100Mbps的交换机每个端口口都工作在在全双工模模式下则则8口交换机需需要的最大大背板交换换带宽是【】】A200MbpsB400MbpsC800MbpsD1600Mbps放大7在OSI参考模型中中，网桥实实现互联的的层次为【】A.物理层B.数据链路层层C.网络层D.高层8、下面那种种网络互连连设备和网网络层关系系最密切（（）A中继器B交换机C路由器D网关9、当网桥收到到一帧当网桥桥收到一帧，，但不知道目目的节点在哪哪个网段时，，它必须它必必须（）A再输入端口上上复制该帧B丢弃该帧C将该帧复制所所有端口D生成校验10、面哪种网络络设备用来连连异种网络（（）A.集线器B.交换机C.路由器D.网桥11、企业Intranet要与Internet互联，必需的的互联设备是是（））A.中继器B.调制解调器C.交换器D.路由器12、网络中用集集线器或交换换机连接各计计算机的这种种结构物理上上属于（）A.总线结构B.环型结构C.型结构D.网状结构13下面不属于网网卡功能（））A.实现数据缓存存B.实现某些数据据链路层的功功能C.实现物理层的的功能D.实现调制和解解调功能14、在计算机局局域网的构件件中，本质上上与中继器相相同的是（））A、网络适配器器集线器B、集线器C、网卡D、传输介质总结9、静夜四无邻邻，荒居旧业业贫。。12月-2212月-22Tuesday,December20,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。03:25:3603:25:3603:2512/20/20223:25:36AM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2203:25:3603:25Dec-2220-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。03:25:3603:25:3603:25Tuesday,December20,202213、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。12月-2212月-2203:25:3603:25:36December20,202214、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。20十十二月20223:25:36上午午03:25:3612月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月223:25上上午12月-2203:25December20,202216、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2022/12/203:25:3703:25:3720December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。3:25:37上午午3:25上午午03:25:3712月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Tuesday,December20,202210、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。03:25:3703:25:3703:2512/20/20223:25:37AM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。12月-2203:25:3703:25Dec-2220-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。03:25:3703:25:3703:25Tuesday,December20,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2203:25:3703:25:37December20,202214、意意志志坚坚强强的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥