網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備1網(wǎng)卡承擔(dān)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間交換數(shù)據(jù)的任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)插頭座：BNC（連接細(xì)纜）AUI（AttachmentUnitInterface連接粗纜）RJ45（連接雙絞線）中斷號(hào)驅(qū)動(dòng)程序2集線器作用多個(gè)用戶端口用于連接計(jì)算機(jī)和服務(wù)器之類的外圍設(shè)備每一個(gè)端口支持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的連接當(dāng)一個(gè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包從一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到集線器上時(shí)，它就被中繼（或復(fù)制）到集線器中的其它所有端口。在這種方式下，所有的節(jié)點(diǎn)都能“看到”該數(shù)據(jù)包基于集線器的網(wǎng)絡(luò)是共享介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)

2集線器分類機(jī)架式集線器、堆疊式集線器和無管理式集線器無源集線器、有源集線器和智能集線器切換式集線器、共享式集線器和堆疊共享式集線器工作群(組)級(jí)(基本型)集線器、部門級(jí)（智能型）集線器和企業(yè)級(jí)（交換型）集線器機(jī)架式集線器、堆疊式集線器和無管理式集線器機(jī)架式集線器是高檔的局域網(wǎng)集線器結(jié)構(gòu)是模塊式的，可以將以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和FDDI的集線器電路板插在它的高速底版上，通常能支持?jǐn)?shù)百個(gè)用戶的連接有各種容錯(cuò)部件，如冗余的電源、風(fēng)扇和熱（帶電）交換電路板。堆疊式集線器支持的用戶少于50個(gè)。可由5-8個(gè)集線器疊放在一起只支持一種局域網(wǎng)技術(shù)，而且容錯(cuò)能力有限。無管理式集線器自身具有管理功能無管理式集線器一般用于具有8-12個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，以最低的成本實(shí)現(xiàn)基本的局域網(wǎng)連接

無源集線器、有源集線器和智能集線器無源集線器只負(fù)責(zé)把多段介質(zhì)連接在一起，不對(duì)信號(hào)做任何處理。有源集線器對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行再生和放大，具有擴(kuò)展介質(zhì)長(zhǎng)度的功能。智能集線器除具有有源集線器的功能以外，還可將網(wǎng)絡(luò)的部分功能（如網(wǎng)絡(luò)管理、選擇網(wǎng)絡(luò)傳輸線路等）集成到集線器中。切換式集線器、共享式集線器和堆疊共享式集線器切換式集線器可以重新生成信號(hào)并在發(fā)送前過濾每一個(gè)包，而且將其發(fā)送到目的地址。通過切換式集線器，10Mbps和100Mbps的節(jié)點(diǎn)可用于同一個(gè)網(wǎng)段中。共享式集線器為所有節(jié)點(diǎn)提供了一個(gè)共享的最大頻寬，不過濾包和重新生成信號(hào)，所有與之相連的節(jié)點(diǎn)必須以同一工作速率工作（10Mbps或100Mbps）。堆疊共享式集線器是共享式集線器的一種，當(dāng)它們集連在一起時(shí)，可看作網(wǎng)中的大集線器，即當(dāng)6個(gè)8口的集線器連在一起時(shí)，可以看作是一個(gè)48口的集線器。

工作群(組)級(jí)(基本型)集線器、部門級(jí)（智能型）集線器和企業(yè)級(jí)（交換型）集線器工作群（組）級(jí)集線器也叫基本型集線器（HUB），是用于連接星狀局域網(wǎng)的最簡(jiǎn)單的一種形式。部門級(jí)集線器也叫智能型集線器，用于將幾個(gè)工作群連到主干線路，具有管理功能。。企業(yè)級(jí)也叫交換式集線器，能對(duì)數(shù)據(jù)包做存儲(chǔ)、辯識(shí)過濾及轉(zhuǎn)送。用于建立大型網(wǎng)絡(luò)，具有多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（包括廣域網(wǎng)接口）集成化管理功能。交換式集線器稱為交換機(jī)，將在后面章節(jié)里詳細(xì)介紹。3交換機(jī)擁有許多端口，每個(gè)端口都有自己的專用帶寬，而CSMA/CD共享通道帶寬。交換機(jī)各個(gè)端口之間的通信是同時(shí)的、并行的，因此大大提高了信息吞吐量。為了實(shí)現(xiàn)交換機(jī)之間的互連或與高檔服務(wù)器之間的連接，一般擁有一個(gè)或幾個(gè)高速端口，如100M以太網(wǎng)端口、1000M以太網(wǎng)端口、FDDI端口或155MATM端口。

3.1工作原理(最常用2種）切入方式在輸入端口檢測(cè)到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，只檢查其包頭，取出目的地址，并通過內(nèi)部的動(dòng)態(tài)查找標(biāo)準(zhǔn)換算成相應(yīng)的輸出端口，然后把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到該端口，這樣就完成了交換工作。只檢查數(shù)據(jù)包的包頭，所以具有延遲小、交換速度快；缺點(diǎn)是不提供錯(cuò)誤檢測(cè)功能。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式數(shù)據(jù)包緩存—檢查CRC是否正確—并過濾掉沖突包錯(cuò)誤—取出目的地址—查找表找到想要發(fā)送的輸出端口地址—將包發(fā)送出去。延遲較大，但錯(cuò)誤檢測(cè)，并能支持不同速度率的輸入/輸出端口間的交換。

比較前一種方法的交換速度非?？欤狈?duì)網(wǎng)絡(luò)幀進(jìn)行更高級(jí)的控制，缺乏智能性和安全性，同時(shí)也無法支持具有不同速率的端口的交換。因此，各廠商把后一種技術(shù)作為重點(diǎn)。

3.2交換機(jī)分類1.速度：10M、100M、1G2.場(chǎng)合：桌面交換機(jī)、工作組交換機(jī)、部門交換機(jī)、骨干交換機(jī)、企業(yè)交換機(jī)3.交換的層次：基本交換機(jī)和多層交換機(jī)20端口10/100Base-TXEthernet模塊

P120交換機(jī)外觀1000Base-FX端口模塊千兆位交換局域網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例

交換機(jī)與集線器的區(qū)別交換機(jī)是針對(duì)共享工作模式的弱點(diǎn)而推出的。集線器是采用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個(gè)郵遞員，那么這個(gè)郵遞員是個(gè)不認(rèn)識(shí)字的“傻瓜”——要他去送信，他不知道直接根據(jù)信件上的地址將信件送給收信人，只會(huì)拿著信分發(fā)給所有的人，然后讓接收的人根據(jù)地址信息來判斷是不是自己的!而交換機(jī)則是一個(gè)“聰明”的郵遞員——交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。

可見，交換機(jī)在收到某個(gè)網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時(shí)，會(huì)根據(jù)上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶口簿”快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址不在“戶口簿”上，交換機(jī)才會(huì)像集線器一樣將信分發(fā)給所有的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后，交換機(jī)會(huì)立刻將這個(gè)人的信息登記到“戶口簿”上，這樣以后再為該客戶服務(wù)時(shí)，就可以迅速將信件送達(dá)了。4中繼器中繼器的主要作用是將收到的信號(hào)重新整理，使其恢復(fù)原來的波形和強(qiáng)度，然后繼續(xù)傳下去，這樣信號(hào)可傳得更遠(yuǎn)。

特點(diǎn)中繼器連接的網(wǎng)段仍然屬于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不能無限制的延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的距離最多5個(gè)中繼網(wǎng)段、4個(gè)中繼器根據(jù)連接的介質(zhì)不同，可分為：粗纜中繼器細(xì)纜中繼器雙絞線中繼器光纖中繼器混合中繼器網(wǎng)橋5網(wǎng)橋的工作原理

在MAC子層上實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互連的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)從應(yīng)用層到邏輯鏈路控制子層，相對(duì)應(yīng)的層次采用相同的協(xié)議，即同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)對(duì)MAC子層和物理層中的對(duì)應(yīng)層次可遵循不同的協(xié)議。因此，網(wǎng)橋可以用于互連符合IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的、諸如CSMA/CD總線網(wǎng)與令牌環(huán)網(wǎng)等局域網(wǎng)。

從802.3到802.4局域網(wǎng)橋的操作

網(wǎng)橋通過分析地址字段，以決定是否把收到的幀轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)段上，其工作原理如圖5-13所示

分類：路由選擇算法---透明網(wǎng)橋和源路由網(wǎng)橋（1）透明網(wǎng)橋網(wǎng)橋中建立一張站表，包括：端口號(hào)指示將幀發(fā)往目的地址應(yīng)從哪個(gè)端口發(fā)送出去（或發(fā)往相連的哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)）；LAN類型用于標(biāo)識(shí)MAC標(biāo)準(zhǔn)，以便確定是否需要進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換；登記時(shí)間用于記錄幀的到達(dá)時(shí)間，以便在站表中保留網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖钚聽顟B(tài)信息。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)橋剛連接到局域網(wǎng)上時(shí)，其站表是空的。網(wǎng)橋便采用“洪泛法”（擴(kuò)散法）。網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，將幀的源地址、入橋端口號(hào)等信息記入站表。

透明網(wǎng)橋的路由算法當(dāng)網(wǎng)橋收到一個(gè)LANx轉(zhuǎn)發(fā)來的幀時(shí)，檢查站表中是否有該幀的目的地址：①若查到，且其目的地址在LANx，則丟棄此幀；②若查到，且其目的地址不在LANx，則按站表指定的端口轉(zhuǎn)發(fā)此幀；③若未查到，且其目的地址不在LANx，則使用泛洪轉(zhuǎn)發(fā)此幀，把幀發(fā)往所有與該網(wǎng)橋相連的局域網(wǎng)（LANx除外），同時(shí)將到達(dá)幀的源地址、入口端口號(hào)、LAN類型和到達(dá)時(shí)間等信息記錄在站表中。

(2)源路由網(wǎng)橋（由源站負(fù)責(zé)路由選擇）特點(diǎn)由發(fā)送幀的源站負(fù)責(zé)路由的選擇，其標(biāo)準(zhǔn)由IEEE802.5制定。每個(gè)工作站中都配有一張路由選擇表，在表中為本站所能到達(dá)的工作站都建立一個(gè)表目，其中列出了由本站到達(dá)目的站沿途所有工作站和網(wǎng)橋的地址

實(shí)現(xiàn)源站以廣播方式向目的站發(fā)送一個(gè)探詢幀，探詢路由信息優(yōu)點(diǎn)：選擇了最佳路由缺點(diǎn)：工作站的負(fù)擔(dān)重，特別是互連網(wǎng)規(guī)模很大時(shí)，廣播幀的數(shù)目會(huì)劇增，引起擁塞

網(wǎng)橋有以下特點(diǎn)（不同）局域網(wǎng)之間的互連

能夠擴(kuò)大互連的局域網(wǎng)的地理范圍

能夠隔離錯(cuò)誤，提高網(wǎng)絡(luò)性能

（當(dāng)一個(gè)網(wǎng)段上某節(jié)點(diǎn)存在故障而發(fā)出無用信息時(shí)，