第4章 网络设备概述.ppt

1、计算机网络技术,第4章 网络设备概述,学习目标,知识的掌握 理解局域网连接硬件的功能 了解常用传输介质的特性及选用原则 掌握选择网卡、集线器、交换机或路由器时要考虑的各种因素 理解中继器、集线器、网桥、交换机和网关的用途 技能的提高 掌握RJ45网线的制作方法 对常用网络设备的认识与选用能力的提高,2,学习内容,4.1 传输介质 4.2 网卡 4.3 中继器 4.4 集线器 4.5 网桥 4.6 交换机 4.7 路由器 4.8 网关,3,4.1 传输介质,主要内容 双绞线 同轴电缆 光纤 微波传输 卫星传输,4,4.1 传输介质,传输介质是数据发送的物理基础，它处于OSI模型的最底层。最初的网

2、络是通过又粗又重的同轴电缆发送数据的。目前，大部分网络介质则如同电话线一样，具有易弯曲的外部，内部则是绞接的铜线。由于网络要求更高的速度、更多的用途，并且更可靠，传输介质也随之不断地更新。现代网络不仅使用铜线，还可能使用光缆、红外线、无线电波或其他介质。,5,4.1.1 双绞线,双绞线TP（Twisted Pair）电缆类似于电话线。由绝缘的彩色铜线对组成，每根铜线的直径为0.4毫米0.8毫米，两根铜线互相缠绕在一起，可以降低信号干扰度，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆，如图所示。,6,4.1.1 双绞线,双

3、绞线电缆是目前局域网中应用最普遍的一种传输介质。它具有价格便宜、灵活、易于安装的特点，可轻易地应用于多种不同的拓扑结构中，但更经常地是应用于星形拓扑结构中。目前，所有的双绞线电缆可以分为两类：屏蔽双绞线（STP）以及非屏蔽双绞线（UTP）。 STP电缆中的缠绕电线对被一种金属（如箔）制成的屏蔽层所包围，而且每个线对中的电线也是相互绝缘的。一些STP使用网状金属屏蔽层，它的价格相对要高一些。 UTP电缆包括一对或多对由塑料封套包裹的绝缘电线对。由于UTP没有用来屏蔽双绞线的额外的屏蔽层。因此，UTP比STP更便宜，抗噪性也相对较低。,7,4.1.2 同轴电缆,同轴电缆（coaxial cable

4、）是由同轴的内外两个导体组成。内导体是一根金属线，外导体是一层圆柱形的金属导体，一般由细金属线编织为网状结构，内外导体之间有绝缘层。如图所示。同轴电缆比双绞线的屏蔽性更好，因此在更高速度上可以传输的更远。,8,4.1.2 同轴电缆,同轴电缆可分为两种基木类型，基带同轴电缆和宽带同轴电缆。目前，常用的基带同轴电缆，其屏蔽线是用铜做成的网状的，特征阻抗为50，如RG-8，RG-58等，主要用于数字信号传输；常用的宽带同轴电缆，其屏蔽层通常是用铝冲压成的，特征阻抗为75，如，RG-59等，既可以传输模拟信号，又可以传输数字信号。 根据同轴电缆的直径大小，可以分为粗同轴电缆与细同轴电缆。粗缆适用于比较

5、大型的局域网络，传输距离长，可靠性高。细缆适用于传输速率不高（10Mbps）、距离近的局域网。用它组网成本低，可以连接集线器（HUB）、交换机等网络交换设备。,9,4.1.2 同轴电缆,同轴电缆的最大优点是抗干扰性强，而且支持多点连接。缺点是物理可靠性不好，在公用机房、教学楼等人员嘈杂的地方，极易出现故障，而且某一点发生故障，整段局域网都无法通信，所以基本已被非屏蔽双绞线所取代。,粗缆结构的主要技术参数如下： 最大网络干线电缆长度：2500m； 每条干线段支持的最大结点数：100； 收发器之间最小距离：2.5mm； 收发器电缆的最大长度：50m。,粗缆结构的主要特点有： 具有较高的可靠性，网络

6、抗干扰能力强； 具有较大的地理覆盖范围，最大距离可达2500m； 网络安装、维护和扩展比较困难； 造价高。,10,4.1.3 光纤,光导纤维（Optical Fiber）是一种传输光束的细而柔韧的玻璃介质。其中心是传播光的玻璃芯，直径约8-50m，大致与人的头发相当。芯外面包围着一层折射率比较低的玻璃封套，它如同一面镜子，将光反射回中心，反射的方式根据传输模式而不同。这种反射允许纤维的拐角处弯曲而不会降低通过光传输的信号的完整性。再外面是一层薄的塑料外套，用来保护封套，如图4-3所示。,11,4.1.3 光纤,根据使用的光源和传输模式，光纤可以分为单模光纤和多模光纤两种。,单模光纤直径较小，一

7、般为810m，使用单个频率的光。通过单模光纤，数据传输的速度更快，并且距离也更远。但是这种光纤价格高，因此不用于一般的数据网络。,多模光纤直径略大，一般为50m，可以在单根或多根光纤上同时使用几种频率的光。这种类型的光纤通常用于数据网络。,12,4.1.3 光纤,单模光纤和多模光纤的比较,光纤是数据传输中最有效的一种传输介质，它有以下优点： 频带宽，电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束，而光束是不受外界电磁干扰影响的，而且本身也不向外辐射信号，因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合； 衰减较小，可以说在较大范围内是一个常数。 传输距离远，目前，当传输速率为2.5Gbps时，无中继

8、器传输距离可达100km以上，其误码率较低。而同轴电缆和双绞线每隔几千米就需要接中继器； 抗干扰能力强，应用范围广。 线径细、重量轻； 抗化学腐蚀能力强。 光纤制造资源丰富。,13,4.1.4 微波传输,上面介绍的使用金属导体或光纤的通信方式都有一个共同点：那就是通信设备必须物理地连接起来。大多数情况下这是可行的。但在某些特殊场合，物理连接是不实际的，甚至是不可能的。如要连接的网络分布在两栋不同的建筑物内，中间隔着一条很宽的河流。此时，铺设光缆将很困难或者成本很高，这时就可以采用需要物理连接以外的通信手段，那就是，无线通信。 微波传输是一种常用的无线通信方式。微波是一种频率很高的电磁波，其频率

9、范围为300MHz300GHz，一般使用的是240GHz。,14,4.1.4 微波传输,微波传输的两个特性限制了它的使用范围。首先，微波是直线传播的，它无法象某些低频波那样沿着地球的曲面传播。其次，大气条件和固体物将妨碍微波的传播。比如说，微波就无法穿过建筑物。 微波传输的最大距离取决于发射塔和接收塔的高度、地球的曲率、以及两者间的地形。比如，把天线安装在位于平原的高塔上，信号将传播得很远，通常是4060km，如果增加塔的高度，或者把塔建在山顶上，距离将更远。要实现长途传送，可以在中间设置几个中继站，如图4-5所示。,15,4.1.5 卫星传输,卫星传输实际是微波传输的一种，只不过它的一个站点

10、是绕地球轨道运行的卫星，如图4-6所示。通信卫星通常被定位在几万公里的高空，因此，使用卫星作为中继站的通信距离可以达到很远（几千至上万公里）。一个地球同步卫星可以覆盖地球的13表面，因此，只要在赤道上空的同步轨道上相隔120放置3颗地球同步卫星，就可以基本实现覆盖全球的卫星通信。卫星传输是当今一种非常普遍的通信手段。其应用包括电话、电视、新闻服务、天气预报、以及军事用途等。 卫星传输具有通信容量大、传输距离远、可靠性高等优点，但同时也存在受自然环境影响大、一次性投资大、传输延时大、信号容易被干扰等缺点。,16,4.2 网卡,网卡也称为网络接口卡（Network Interface Card，简

11、写NIC）或称网络适配器。是计算机网络中最基本的元素，如图4-7所示。其基本功能是发送接收数据，完成帧格式的封装拆卸，实现介质访问控制协议（如CSMACD协议），把数据转换成适合于在介质上传输的信号（例如转换成曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码等），并把信号送到介质上，或从介质上接收信号并解码还原成数据等。,17,4.2 网卡,网卡种类繁多。通常按接口方式、总线类型和传输速度进行分类。,按接口方式可分为： RJ-45接口，连接双绞线。是目前应用最广泛的一种接口，由于其使用方便、易扩展，在局域网中大量使用。 BNC接口，连接细同轴电缆。目前已较少使用。 AUI接口，连接粗同轴电缆。目前已较少使用。,

12、按所支持的带宽分： 10Mbps网卡。 100Mbps网卡。 10Mbps100Mbps自适应网卡。 10Mbps100Mbps1000Mbps自适应网卡。,18,4.2 网卡,网卡种类繁多。通常按接口方式、总线类型和传输速度进行分类。,按总线类型分： ISA网卡。ISA总线是80年代早期开发出来的最早的个人计算机总线。它支持8位数据传输，后来扩展至16位。ISA网卡传输速率可达到10Mbps。 EISA网卡。EISA总线是80年代后期开发的一种兼容以前的ISA设备的32位总线。在一些服务器上可能使用这种总线的网卡。 PCI网卡。PCI总线是一种32位或64位的总线结构，自80年代引入以来，已

13、经成为几乎所有新式个人计算机的网络接口卡所采用的总线结构。它比ISA板卡更短，但它能更快传输数据。PCI网卡最大数据传输速率为132Mbps。 其他总线网卡。网卡除了上述总线接口外，也可以连接其他接口。如，对于便携式电脑而言，PCMCIA也可以用来连接网络接口卡。,19,4.2 网卡,网卡种类繁多。通常按接口方式、总线类型和传输速度进行分类。 除了以上几类网卡以外，另外还有一些非主流分类方式，如现在非常流行的无线网卡。如图所示。,按网卡应用领域来分： 如果根据网卡所应用的计算机类型来分，我们可以将网卡分为应用于工作站的网卡和应用于服务器的网卡。前面所介绍的基本上都是工作站网卡，其实通常也应用于

14、普通的服务器上。但是在大型网络中，服务器通常采用专门的网卡。它相对于工作站所用的普通网卡来说在带宽（通常在100Mbps以上，主流的服务器网卡都为64位千兆网卡）、接口数量、稳定性、纠错等方面都有比较明显的提高。还有的服务器网卡支持冗余备份、热拨插等服务器专用功能。,20,网卡的鉴别和选择,网卡通常插在计算机的扩展槽中（现在也有很多电脑直接将网卡做在计算机的主板上）。在选择网卡时，除了要考虑其接口方式、总线类型和传输速率外，还要确保这块网卡的驱动程序是否可以运行在你所用的操作系统上，以及是否具有即插即用功能，这些可以极大地简化网卡的安装过程。 接口 BNC接口和AUI接口主要用来连接同轴电缆，

15、现在已基本淘汰。目前常用的网卡接口主要是RJ-45接口，RJ-45接口网卡通过双绞线连接集线器（HUB），再通过集线器连接其他计算机和服务器。 总线类型 目前ISA、EISA类型的网卡已经淘汰了，PCI总线网卡成为主流，在笔记本电脑上，PCMCIA网卡或USB接口的网卡也较普遍使用。 速度 现在10Mbps的网卡已基本不使用了，100Mbps快速以太网网卡成为主流，有些甚至达到了1000Mbps。,21,4.3 中继器,中继器（Repeater, RP）是工作于OSI模型中的物理层，连接网络线路的一种装置。如图4-9所示。中继器常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作，连接两个（或多个）网

16、段，对信号起中继放大作用，补偿信号衰减，支持远距离的通信。中继器主要完成物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。中继器对所有送达的数据不加选择地予以传送。,22,4.3 中继器,由于传输线路噪声的影响，承载信息的数字信号或模拟信号只能传输有限的距离，中继器的功能是对接收信号进行再生和发送，从而增加信号传输的距离。它是最简单的网络互连设备，连接同一个网络的两个或多个网段。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。 由于中继器工

17、作于OSI模型的物理层，因此只能连接具有相同物理层协议的网络。当网络负载较重，网段间使用不同的访问方式，或需要数据过滤时，不能使用中继器。 从理论上讲中继器的使用是无限的，网络也因此可以无限延长。事实上这是不可能的，因为网络标准中都对信号的延迟范围作了具体的规定，中继器只能在此规定范围内进行有效的工作，一般不能依次级连五个以上的中继器，否则会引起网络故障。,23,4.4 集线器,集线器（HUB）是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，故也称为多口中继器。其功能主要是对接收到的信号进行再生、整形、放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。如图所示。,24,

18、4.4.1 集线器的概念,集线器属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交换机的“智能记忆”能力和“学习”能力。它发送数据时都是没有针对性的，是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。 这种广播发送数据方式有两方面不足： （1）用户数据包向所有节点发送，很可能带来数据通信的不安全因素，一些别有用心的人很容易就能非法截获他人的数据包； （2）由于所有数据包都是向所有节点同时发送，就可能造成网络塞车现象，降低了网络效率。,25,4.4 .2 集线器的分类,按结构和功能分类：可分为未管理的集线器、堆叠式集线器和底盘

19、集线器三类。 未管理的集线器。这是最简单的集线器，它通过以太网总线提供中央网络连接，以星形的形式连接起来。这种集线器只用于很小型的至多12个节点的网络中（在少数情况下，可以更多一些）。未管理的集线器没有管理软件或协议来提供网络管理功能，这种集线器可以是无源的，也可以是有源的，有源集线器使用得更多。 堆叠式集线器。堆叠式集线器是稍微复杂一些的集线器。堆叠式集线器最显著的特征是8个转发器可以直接彼此相连。这样只需简单地添加集线器并将其连接到已经安装的集线器上就可以扩展网络，这种方法不仅成本低，而且简单易行。,26,4.4 .2 集线器的分类,底盘集线器。底盘集线器是一种模块化的设备，在其底板电路板

20、上可以插入多种类型的模块。有些集线器带有冗余的底板和电源。同时，有些模块允许用户不必关闭整个集线器便可替换那些失效的模块。集线器的底板给插入模块准备了多条总线，这些插入模块可以适应不同的段，如以太网、快速以太网、光纤分布式数据接口（Fiber Distributed Data Interface，FDDl）和异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM）中。有些集线器还包含有网桥、路由器或交换模块。有源的底盘集线器还可能会有重定时的模块，用来与放大的数据信号关联。,27,4.4 .2 集线器的分类,按局域网的类型分类：从局域网角度来区分，集线器可分为五种不同类型。

21、 单中继网段集线器。最简单的集线器，是一类用于最简单的中继式LAN网段的集线器，与堆叠式以太网集线器或令牌环网多站访问部件（MAU）等类似。 多网段集线器。从单中继网段集线器直接派生而来，采用集线器背板，这种集线器带有多个中继网段。其主要优点是可以将用户分布于多个中继网段上，以减少每个网段的信息流量负载，网段之间的信息流量一般要求独立的网桥或路由器。 端口交换式集线器。该集线器是在多网段集线器基础上，将用户端口和多个背板网段之间的连接过程自动化，并通过增加端口交换矩阵（PSM）来实现的集线器。PSM可提供一种自动工具，用于将任何外来用户端口连接到集线器背板上的任何中继网段上。端口交换式集线器的

22、主要优点是，可实现移动、增加和修改的自动化特点。,28,4.4 .2 集线器的分类,网络互联集线器。端口交换式集线器注重端口交换，而网络互联集线器在背板的多个网段之间可提供一些类型的集成连接，该功能通过一台综合网桥、路由器或LAN交换机来完成。目前，这类集线器通常都采用机箱形式。 交换式集线器。目前，集线器和交换机之间的界限已变得模糊。交换式集线器有一个核心交换式背板，采用一个纯粹的交换系统代替传统的共享介质中继网段。这类集线器和交换机之间的特性几乎没有区别。 随着技术的发展，在局域网尤其是些大中型局域网中，集线器已逐渐退出应用，而被交换机代替。目前，集线器主要应用于一些中小型网络或大中型网络

23、的边缘部分。,29,4.5 网桥,网桥（Bridge）看上去有点像中继器。然而它能提供智能化连接服务，即根据帧的终点地址处于哪一网段来进行转发和滤除。如下图中，当使用网桥连接两段LAN时，网桥对来自网段1的数据帧，首先要检查其终点地址。如果该帧是发往网段1上某一站的，网桥则不将帧转发到网段2，而将其滤除；如果该帧是发往网段2上某一站的，网桥则将它转发到网段2。可见，网桥在一定条件下具有增加网络带宽的作用。网桥对站点所处网段的了解是靠“自学习”实现的。,30,4.5 网桥,网桥是数据链路层上实现不同网络互连的设备，其基本特征是： 能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与传输速率的网络；

24、 网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互连的网络之间的通信； 需要互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议； 可以分隔两个网络之间的广播通信量，有利于改善互连网络的性能与安全性。 网桥的主要缺点是： 由于网桥在执行转发前先接收帧并进行缓冲，与中继器相比会引入更多时延。 由于网桥不提供流量控制功能，因此在流量较大时有可能使其过载，从而造成帧的丢失。,31,4.5.2 网桥的类分,透明网桥 所谓“透明网桥”是指它对任何数据站都完全透明，用户感觉不到它的存在，也无法对网桥寻址。所有的路由判决全部由网桥自己确定。使用这种网桥，不需要改动硬件和软件，无需设置地址开关，无需装入路由表或参数。只须插入

25、电缆就可以，现有网络的运行完全不受网桥的任何影响。当网桥连入网络时，它能自动初始化并对自身进行配置。 源路由选择网桥 源路由选择的核心思想是假定每个帧的发送者都知道接收者是否在同一局域网（LAN）上。当发送一帧到另外的网段时，源机器将目的地址的高位设置成1作为标记。另外，它还在帧头加进此帧应走的实际路径。,32,4.5.2 网桥的类分,源路由选择网桥只关心那些目的地址高位为1的帧，当见到这样的帧时，它扫描帧头中的路由，寻找发来此帧的那个LAN的编号。如果发来此帧的那个LAN编号后跟的是本网桥的编号，则将此帧转发到路由表中自己后面的那个LAN。如果该LAN编号后跟的不是本网桥，则不转发此帧。 2

26、0世纪80年代早期，开发网桥是为了转发同类网络间传递的数据包。此后，网桥已经进化到了可以处理不同类型网络间传递的数据包。独立式网桥流行于20世纪80年代和90年代早期，但随着先进的交换技术和路由技术的发展，网桥技术已经远远地落伍了。一般来说，现在很难再见到把网桥作为一种独立设备了。,33,4.6 交换机,交换机（Switch）是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备，它可以把一个网络从逻辑上划分成几个较小的网段。交换机属于OSI模型的数据链路层（第二层），它能够解析出MAC（Media Access Control，介质访问控制）地址信息。因此，交换机与网桥相似。事实上，它相当于多个网桥。下图

27、示出了几种类型的交换机。,34,4.6.1 交换机概述,交换概念的提出是对共享工作模式的改进。前面介绍的集线器（HUB）是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。 交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬

28、件地址）的网卡挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。,35,4.6.2 交换机的分类,从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网络打印机等。 从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。 从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各

29、厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机都是机架式，部门级交换机可以是机架式（插槽数较少），也可以是固定配置式，而工作组级交换机为固定配置式（功能较为简单）。另一方面，从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。,36,4.6.3 交换机的工作方式,直通式 直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输

30、出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。由于不需要存储，延迟非常小、交换非常快，这是它的优点。它的缺点是，因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力。由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入输出端口直接接通，而且容易丢包。,37,4.6.3 交换机的工作方式,存储转发 存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包先存储起来，然后进行CRC（循环冗余码校验）检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址，通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不

31、足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。,38,4.6.3 交换机的工作方式,碎片隔离 这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64个字节，如果小于64字节，说明是假包，则丢弃该包；如果大于64字节，则发送该包。这种方式也不提供数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。,39,4.6.4 更高层的交换机,近年来，随着连接设备硬件技术的提高，已经很难再把集线器、交换机、路由器和网桥相互之间的界限划分得很清楚了。前面已介绍过，交换机运行在OSI模型的第二层

32、（数据链路层），路由器运行在第三层，集线器运行在第一层。但随着交换技术的发展，这种界限将会变得越来越模糊。现在，已有制造商生产出运行在第三层（网络层）和第四层（传输层）的交换机，这使得交换机越来越像路由器了。能够解析第三层数据的交换机被称作第三层交换机。相应地，能够解析第四层数据的交换机被称作第四层交换机。这些更高层的交换机也许可以称为路由交换机或应用交换机。,40,4.7 路由器,路由器（Router）是一种典型的网络层设备，如图所示，它用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。路由器的主要作用是连通不

33、同的网络及选择信息传送的线路。从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。,41,4.7.1 路由器概述,例如，一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段，只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包，路由器都会重新计算其校验值，并写入新的物理地址。因此，使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是，对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。

34、从总体上说，在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多。一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。,42,4.7.1 路由器概述,路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。为了寻找最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由表可将目的网络与下一站的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由路由器根据量度来决定最佳路径。 典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。,43,4.7.1 路由器

35、概述,静态路由是在路由器中设置固定的路由表。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。 动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。,44,4.7.2 路由器的功能,协议转换：能对网络层及其以下各层的协议进行转换。 路由选择：当分组从互联的网络到达路由器时，路由器能根据分组的目的地址按某种路由策略，选择最佳路由，将分组转发出去，并能随网络拓扑的变化，自动调整路由表。 能支持多种协议的路由选择：路由器与协议有关，不同的路由器有不同的路由器协议，支持不同的网络层协议。多协议路由器能支持多种协议，如IP，IPX及X.25协议，能为不同类型的协议建立和维护不同的路由表。这样不仅能连接同一类型的网络，还能用它连接不同类型的网络。这种功能虽然使路由器的适