計(jì)算機(jī)組網(wǎng)技術(shù) 課件 項(xiàng)目2 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備

項(xiàng)目二

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備任務(wù)1網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)任務(wù)2網(wǎng)卡任務(wù)3交換機(jī)任務(wù)4路由器任務(wù)5服務(wù)器任務(wù)1網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)任務(wù)引入小朱剛?cè)ス緦?shí)習(xí)，公司給他配了電腦需要聯(lián)網(wǎng)，領(lǐng)導(dǎo)讓他自己去壓條網(wǎng)線，作為網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的網(wǎng)線在通信網(wǎng)絡(luò)中的作用是什么？網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)都有哪些種類，適用范圍有哪些？同軸電纜、雙絞線、光纖及無線信道各自的使用場(chǎng)景有哪些？知識(shí)準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中可以使用各種傳輸介質(zhì)來組成物理信道，如圖所示。這些傳輸介質(zhì)的特性不同，因而使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不同，應(yīng)用的場(chǎng)合也不同。下面簡(jiǎn)要介紹各種常用的傳輸介質(zhì)的特點(diǎn)。一、傳輸介質(zhì)的主要類型終端可以產(chǎn)生、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)是終端建立通信的媒介，終端通過網(wǎng)絡(luò)建立連接。用來傳輸數(shù)據(jù)的載體稱為介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)可以使用各種介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，包括物理線纜，無線電波等。網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)二、同軸電纜同軸電纜的芯線為銅質(zhì)導(dǎo)線，外包一層絕緣材料，再外面是由細(xì)銅絲組成的網(wǎng)狀外導(dǎo)體，最外面加一層絕緣塑料保護(hù)層，如圖所示。芯線與網(wǎng)狀導(dǎo)體同軸，故名同軸電纜。同軸電纜的這種結(jié)構(gòu)，使它具有高帶寬和極好的噪聲抑制特性。同軸電纜是一種早期使用的傳輸介質(zhì)，同軸電纜的標(biāo)準(zhǔn)分為兩種，詳細(xì)信息如下表：三、雙絞線雙絞線由粗約1mm的互相絕緣的一對(duì)銅導(dǎo)線絞扭在一起組成，對(duì)稱均勻地絞扭可以減少線對(duì)之間的電磁干擾。這種雙絞線大量使用在傳統(tǒng)的電話系統(tǒng)中，適用于短距離傳輸，若超過幾千米，就要加入中繼器。在局域網(wǎng)中可以使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，如果選用高質(zhì)量的芯線，采用適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)和接收技術(shù)，安裝時(shí)避開噪聲源，在幾百米之內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸速率可達(dá)每秒兒十兆位。雙絞線分為屏蔽雙絞線和無屏蔽雙絞線，如圖所示。常用的無屏蔽雙絞線電纜（UnshieldedTwistedPair，UTP）由不同顏色的（橙、綠、藍(lán)、棕）4對(duì)雙絞線組成。屏蔽雙絞線（ShieldedTwistedPair，STP）電纜的外層由鋁箔包裹著，價(jià)格相對(duì)高一些，并且需要支持屏蔽功能的特殊連接器和適當(dāng)?shù)陌惭b技術(shù)，但是傳輸速率比相應(yīng)的無屏蔽雙絞線高，表為雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)。四、光纖光纖由能傳送光波的超細(xì)玻璃纖維制成，外包一層比玻璃折射率低的材料，如圖所示。進(jìn)入光纖的光波在兩種材料的界面上形成全反射，從而不斷地向前傳播，如圖所示。光纖信道中的光源可以是發(fā)光二極管（LightEmittingDiode，LED）或注入式激光二極管InjectionLaserDiode，ILD）。

光纖光纖的傳輸原理

光纖環(huán)網(wǎng)五、無線信道前面提到的由雙絞線、同軸電纜和光纖等傳輸介質(zhì)組成的信道可統(tǒng)稱為有線信道。這里要講到的信道都是通過空間傳播信號(hào)，稱之為無線信道。無線信道包括微波、紅外和短波信道，下面簡(jiǎn)略介紹這3種信道的特點(diǎn)。微波通信系統(tǒng)可分為地面微波系統(tǒng)和衛(wèi)星微波系統(tǒng)，兩者的功能相似，但通信能力有很大的差別。地面微波系統(tǒng)由視距范圍內(nèi)的兩個(gè)互相對(duì)準(zhǔn)方向的拋物面天線組成，長距離通信則需要多個(gè)中繼站組成微波中繼鏈路。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用地面微波系統(tǒng)可以擴(kuò)展有線信道的連通范圍，例如在大樓頂上安裝微波天線，使得兩個(gè)大樓中的局域網(wǎng)互相連通，這可能比挖地溝埋電纜的花費(fèi)更少，如圖所示。微波通信系統(tǒng)紅外傳輸任務(wù)2網(wǎng)卡任務(wù)引入小朱網(wǎng)線做好了，下一步是把網(wǎng)線插到網(wǎng)卡上，無論是連接雙絞線、同軸電纜還是光纖，都必須借助于網(wǎng)卡才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信。那么什么是網(wǎng)卡，網(wǎng)卡的工作原理是什么？網(wǎng)卡又有哪些種類呢？我們?cè)诮M網(wǎng)時(shí)究竟選用哪種網(wǎng)卡呢？知識(shí)準(zhǔn)備網(wǎng)卡（NIC，NetworkInterfaceCard）又稱為“網(wǎng)絡(luò)適配器”。網(wǎng)卡是局域網(wǎng)中最基本的部件之一，它是連接計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備。網(wǎng)卡的功能主要包括以下幾點(diǎn)。（1）代表固定的網(wǎng)絡(luò)地址

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（3）數(shù)據(jù)的封裝與解封（4）鏈路管理（5）編碼與譯碼

MAC地址的結(jié)構(gòu)一、網(wǎng)卡的工作原理網(wǎng)卡工作在開放系統(tǒng)互連參考模型的最低兩層，即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。物理層定義了數(shù)據(jù)傳送與接收所需要的電與光信號(hào)、線路狀態(tài)、時(shí)鐘基準(zhǔn)、數(shù)據(jù)編碼和電路等，并向數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)接口。物理層的芯片稱為PHY，數(shù)據(jù)鏈路層則提供尋址機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)幀的構(gòu)建、數(shù)據(jù)差錯(cuò)檢查、傳送控制、向網(wǎng)絡(luò)層提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口等功能。以太網(wǎng)卡中數(shù)據(jù)鏈路層的芯片稱為MAC控制器。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)卡首先偵聽介質(zhì)上是否有載波，如果有，則認(rèn)為其他站點(diǎn)正在傳送信息，繼續(xù)偵聽介質(zhì)。一旦通信介質(zhì)在一定時(shí)間段內(nèi)是安靜的，即沒有被其他站點(diǎn)占用，則開始進(jìn)行數(shù)據(jù)幀發(fā)送，同時(shí)繼續(xù)偵聽通信介質(zhì)，以檢測(cè)沖突。在發(fā)送數(shù)據(jù)期間，如果檢測(cè)到?jīng)_突，則立即停止該次發(fā)送，并向介質(zhì)發(fā)送一個(gè)“阻塞”信號(hào)，告知其他站點(diǎn)已經(jīng)發(fā)生沖突，從而丟棄那些可能一直在接收的受到損壞的數(shù)據(jù)幀，并等待一段隨機(jī)時(shí)間。在等待一段隨機(jī)時(shí)間后，再進(jìn)行新的發(fā)送。如果重傳多次后（大于16次）仍發(fā)生沖突，就放棄發(fā)送。接收數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)卡瀏覽介質(zhì)上傳輸?shù)拿總€(gè)幀，如果其長度小于64字節(jié)，則認(rèn)為是沖突碎片。如果接收到的幀不是沖突碎片且目的地址是本地地址，則對(duì)幀進(jìn)行完整性校驗(yàn)，如果幀長度大于1518字節(jié)或未能通過CRC校驗(yàn)，則認(rèn)為該幀發(fā)生了畸變。通過校驗(yàn)的幀被認(rèn)為是有效的，網(wǎng)卡將它接收下來進(jìn)行本地處理。二、網(wǎng)卡的分類從工作方式上來看。網(wǎng)卡大致可分為5類。（1）主CPU用IN和OUT指令對(duì)網(wǎng)卡的10端口尋址并交換數(shù)據(jù)。（2）網(wǎng)卡采用共享內(nèi)存方式，即CPU使用MOV指令直接對(duì)內(nèi)存和網(wǎng)卡緩沖區(qū)尋址。（3）網(wǎng)卡采用DMA方式，ISR通過CPU對(duì)DMA控制器編程，DMA控制器一般在系統(tǒng)主板上，有的網(wǎng)卡也內(nèi)置DMA控制器。（4）主總線網(wǎng)卡能夠裁決系統(tǒng)總線控制權(quán)，并對(duì)網(wǎng)卡和系統(tǒng)內(nèi)存尋址，LAN控制權(quán)裁決總線控制權(quán)后，以成組方式將數(shù)據(jù)傳向系統(tǒng)內(nèi)存，IRQ調(diào)用LAN驅(qū)動(dòng)程序ISR，由ISR完成數(shù)據(jù)幀處理，并同高層協(xié)議一起協(xié)調(diào)接收和發(fā)送操作，這種網(wǎng)卡由于有較高的數(shù)據(jù)傳輸能力，常常省去了自身的緩沖區(qū)。（5）智能網(wǎng)卡中有CPU、RAM，ROM及較大的緩沖區(qū)。從總線類型上來看，網(wǎng)卡大致可分為5類。（1）ISA總線網(wǎng)卡。（2）PCI總線網(wǎng)卡.PCI總線外部設(shè)備互連適配卡具有4位總線主控器。（3）PCI-E總線網(wǎng)卡。（4）USB接口網(wǎng)卡。（5）PCMCIA接口網(wǎng)卡。三、網(wǎng)卡選型網(wǎng)卡看似一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它的作用卻是決定性的。加上目前網(wǎng)卡品牌、規(guī)格繁多，稍不留意，很可能所購買的網(wǎng)卡根本就用不上，或者質(zhì)量太差，用得不稱心。如果網(wǎng)卡性能不好，其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能再好也無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果。選擇網(wǎng)卡時(shí)一般需要考慮以下幾個(gè)因素。（1）網(wǎng)卡的材質(zhì)和制作工藝（2）產(chǎn)品品牌（3）網(wǎng)絡(luò)類型（4）計(jì)算機(jī)插槽總線類型（5）使用環(huán)境（a）RJ45端口網(wǎng)卡

（b）光纖端口網(wǎng)卡

（c）雙端口網(wǎng)卡網(wǎng)卡實(shí)物圖任務(wù)3交換機(jī)任務(wù)引入小朱把網(wǎng)線一端插入網(wǎng)卡，另一端還要接入交換機(jī)，交換機(jī)是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設(shè)備自動(dòng)完成的方法將需要傳輸?shù)男畔魉偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)統(tǒng)稱。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，交換機(jī)是一種基于MAC地址識(shí)別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)的工作原理是什么？交換機(jī)用的協(xié)議又有哪些？交換機(jī)有哪些種類？我們?cè)诮M網(wǎng)時(shí)究竟選用哪種交換機(jī)？知識(shí)準(zhǔn)備交換機(jī)是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設(shè)備自動(dòng)完成的方法將需要傳輸?shù)男畔魉偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)統(tǒng)稱。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，交換機(jī)是一種基于MAC地址識(shí)別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)對(duì)于因第一次發(fā)送到目的地址不成功的數(shù)據(jù)包，會(huì)再次對(duì)所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)泛洪該數(shù)據(jù)包，同時(shí)交換機(jī)會(huì)記錄下源MAC地址到自己的地址表中，于是，就通過這樣的泛洪的方法記錄出所有連接在其上的主機(jī)MAC地址。一、交換機(jī)的工作原理要明白交換機(jī)的基本工作原理，最重要的是要理解“共享”（Share）和“交換”（Switch）這兩個(gè)概念。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換概念的提出是對(duì)共享工作模式的改進(jìn)。在共享式網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)同一個(gè)局域網(wǎng)中的A主機(jī)向B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式進(jìn)行傳輸?shù)?，?duì)網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送同一信息，然后由每一臺(tái)終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭部的地址信息來確定是否接收該數(shù)據(jù)包。交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有端口都掛接在這條背部總線上。當(dāng)交換機(jī)從某一節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)以太網(wǎng)幀后，將立即在其內(nèi)存中的地址表（端口號(hào)-MAC地址）進(jìn)行查找，以確認(rèn)該目的MAC的網(wǎng)卡連接在哪一個(gè)接口上，然后將該幀轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的接口。如果在地址表中沒有找到該MAC地址，也就是說，該目的MAC地址是首次出現(xiàn)的，交換機(jī)就將該數(shù)據(jù)包廣播到所有節(jié)點(diǎn)上。擁有該MAC地址的網(wǎng)卡在接收到該廣播幀后，將立即做出應(yīng)答，從而使交換機(jī)將其節(jié)點(diǎn)的“MAC地址”添加到MAC地址表中。二、生成樹協(xié)議通常為了能夠保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，在網(wǎng)絡(luò)中會(huì)再接入一臺(tái)交換機(jī)作為冗余，如圖所示。上面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要目的是為了防止單點(diǎn)故障，但是同時(shí)也帶來了幾個(gè)問題。（1）廣播風(fēng)暴（2）多個(gè)幀的復(fù)制問題（3）MAC地址庫不穩(wěn)定

使用STP技術(shù)的冗余網(wǎng)絡(luò)三、交換機(jī)的分類由于交換機(jī)具有許多優(yōu)越性，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種類型的交換機(jī)，滿足了各種不同應(yīng)用環(huán)境的需求。下面將簡(jiǎn)單介紹交換機(jī)的主流分類。（1）根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分（2）根據(jù)傳輸介質(zhì)和傳輸速度劃分（3）根據(jù)交換機(jī)的結(jié)構(gòu)劃分（4）根據(jù)交換機(jī)工作的協(xié)議層劃分四、交換機(jī)的選購以上對(duì)交換機(jī)的幾種主流分類方法逐個(gè)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，讀者對(duì)交換機(jī)的主要類型有了一個(gè)基本的了解，以下將介紹交換機(jī)的主要交換技術(shù)及選購注意事項(xiàng)。（1）轉(zhuǎn)發(fā)方式（2）延時(shí)（3）管理功能（4）MAC地址數(shù)（5）背板帶寬（6）交換機(jī)的協(xié)議功能（7）端口（8）光纖解決方案五、交換機(jī)的品牌目前，市場(chǎng)上流行的交換機(jī)有CISCO，3COM、華為、D-LINK，TP-LINK等很多品牌。每種品牌的交換機(jī)都可以使用在不同的環(huán)境下。D-LINK，TP-LINK的交換機(jī)是智能型交換機(jī)，也就是說只需將網(wǎng)線插到交換機(jī)上的接口上即可。而CISCO，3COM和華為的交換機(jī)則不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單將網(wǎng)線插到其接口上，還需要在其中進(jìn)行配置。目前，中大型網(wǎng)絡(luò)多數(shù)使用CISCO，3COM和華為的交換機(jī)。在這里讀者可能會(huì)有疑問，既然有那種可以直接插上去不用配置的交換機(jī)，人們?yōu)槭裁催€要使用那些需要配置的交換機(jī)呢？在一個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)里，工作站的臺(tái)數(shù)不多，流量自然也就不大，這種情況下，無須對(duì)其流量進(jìn)行規(guī)劃。然而在中大型網(wǎng)絡(luò)中，工作站的臺(tái)數(shù)眾多，流量很大，而帶寬資源有限，在這種情況下，就必須合理地規(guī)劃流量。特別是在一個(gè)擁有語音、視頻等數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)性的，必須要求很小的延遲，當(dāng)流量沒有經(jīng)過規(guī)劃，都是滿足FIFO的默認(rèn)傳輸流量的方式，就會(huì)使得這些語音、視頻數(shù)據(jù)無法得到很好的傳輸。為了能夠解決這些問題，在CISCO，3COM和華為的交換機(jī)中就擁有眾多的命令集，通過配置這些命令，來使得交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中能夠保證網(wǎng)絡(luò)的Q0s（質(zhì)量服務(wù)）。這個(gè)配置是可以按照管理員的自身意志和目前網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀來配置的。所以，這種交換機(jī)能夠很好地規(guī)劃一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并且能夠讓網(wǎng)絡(luò)中的流量得到合理分配。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，CISCO，3COM和華為按照OsI七層協(xié)議將交換機(jī)分為兩層交換機(jī)（也就是普通的交換機(jī)）、三層交換機(jī)（帶路由功能的交換機(jī)）和多層交換機(jī)（包括四層交換機(jī)、七層交換機(jī)等），在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，會(huì)將這些交換機(jī)按圖所示進(jìn)行規(guī)劃。任務(wù)4路由器任務(wù)引入小朱的線路連接好了，但是想要從局域網(wǎng)訪問廣域網(wǎng)，有個(gè)設(shè)備是必不可少的，那就是路由器，路由器工作在OSI參考模型第三層——網(wǎng)絡(luò)層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。路由器通過轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。雖然路由器可以支持多種協(xié)議（如TCP/IP，IPX/SPX，AppleTalk等協(xié)議），但是絕大多數(shù)路由器都運(yùn)行在TCP/IP的協(xié)議族環(huán)境中。那么路由器的工作原理、路由器的分類如何呢？選購時(shí)如何了解路由器的主要性能指標(biāo)、及選擇路由器的基本原則是什么呢？選擇核心路由器需要注意的事項(xiàng)又有哪些呢？知識(shí)準(zhǔn)備路由器通常連接兩個(gè)或多個(gè)由IP子網(wǎng)或點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議標(biāo)識(shí)的邏輯端口，至少擁有兩個(gè)物理端口。路由器根據(jù)收到數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)層地址及路由器內(nèi)部維護(hù)的路由表決定輸出端口，并且重寫鏈路層數(shù)據(jù)包頭，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由器通過動(dòng)態(tài)維護(hù)路由表來反映當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并通過與網(wǎng)絡(luò)上其他路由器交換路由和鏈路信息來維護(hù)路由表。路由器的基本功能如下。（1）網(wǎng)絡(luò)互連：路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口，主要用于互連局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互相通信。（2）數(shù)據(jù)處理：提供包括分組過濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級(jí)控制、數(shù)據(jù)復(fù)用、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮和防火墻等功能。（3）網(wǎng)絡(luò)管理：路由器具有包括路由器配置管理、性能管理、容錯(cuò)管理和流量控制等功能。一、路由器的工作原理路由器在局域網(wǎng)中用來互連各個(gè)子網(wǎng)，同時(shí)隔離廣播和介質(zhì)訪問沖突。正如前面所介紹的，路由器將一個(gè)大網(wǎng)絡(luò)分成若干個(gè)子網(wǎng)，以保證子網(wǎng)內(nèi)通信流量的局域性，屏蔽其他子網(wǎng)無關(guān)的流量，進(jìn)而更有效地利用帶寬。對(duì)于那些需要前往其他子網(wǎng)和離開整個(gè)網(wǎng)絡(luò)前往其他網(wǎng)絡(luò)的流量，路由器提供必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。通過圖來解釋路由器的工作原理。路由器的工作流程如圖所示。在圖中，200.4.1.7主機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)幀的目標(biāo)MAC地址指向200.4.1.1路由器，數(shù)據(jù)幀發(fā)往路由器。在圖中可以看見，數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)路由器后，數(shù)據(jù)報(bào)會(huì)經(jīng)過物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層、物理層的一系列數(shù)據(jù)處理過程，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)在路由器中的非線性。圖列出了路由表的構(gòu)造。二、路由器的分類（1）從性能高低上劃分，可將路由器分為高、中、低端路由器。（2）從結(jié)構(gòu)上劃分，可將路由器分為“模塊化路由器”和“非模塊化路由器”。（3）從功能上劃分，可將路由器分為“骨干級(jí)路由器”、“企業(yè)級(jí)路由器”和“接入級(jí)路由器（4）根據(jù)所處網(wǎng)絡(luò)位置劃分，可將路由器分為“邊界路由器”和“中間節(jié)點(diǎn)路由器”。三、路由器的主要性能指標(biāo)路由器具有如下主要性能指標(biāo)。1．路由器的配置（1）接口種類：路由器能支持的接口種類體現(xiàn)了路由器的通用性。（2）用戶可用槽數(shù)：該指標(biāo)指模塊化路由器中除CPU板、時(shí)鐘板等必要系統(tǒng)板或系統(tǒng)板專用槽位外用戶可以使用的插槽數(shù)。（3）CPU：無論在中低端路由器中還是在高端路由器中，CPU都是路由器的心臟。（4）內(nèi)存：路由器中具有多種內(nèi)存，如Flash，DRAM等。（5）端口密度：該指標(biāo)體現(xiàn)路由器制作的集成度。2．對(duì)協(xié)議的支持（1）對(duì)路由信息協(xié)議（RIP）的支持：（2）對(duì)路由信息協(xié)議版本2（RIPV2）的支持：（3）對(duì)開放的最短路徑優(yōu)先協(xié)議版本2（OSPFv2）的支持：（4）對(duì)“中間系統(tǒng)-中間系統(tǒng)”（Is-Is）協(xié)議的支持：（5）對(duì)邊緣網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP4）的支持：（6）對(duì)802.3，802.1Q的支持：（7）對(duì)IPv6的支持：（8）對(duì)IP以外協(xié)議的支持：（9）對(duì)PPP與MLPPP的支持：（10）對(duì)PPPOE的支持：

3．組播支持Internet組管理協(xié)議（IGMP）運(yùn)行于主機(jī)和與主機(jī)直接相連的組播路由器之間，是IP主機(jī)用來報(bào)告多址廣播組成員身份的協(xié)議。4．VPN支持虛擬專用網(wǎng)（VirtualPrivateNetwork，VPN）是一條穿過公用網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定的隧道。5．全雙工線速轉(zhuǎn)發(fā)能力路由器最基本且最重要的功能就是數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。6．吞吐量（1）設(shè)備吞吐量：設(shè)備吞吐量指設(shè)備整機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)能力。路由器的工作在于根據(jù)IP包頭或MPLS標(biāo)記進(jìn)行選路。設(shè)備吞吐量通常不小于路由器所有端口吞吐量之和。（2）端口吞吐量：端口吞吐量是指端口包轉(zhuǎn)發(fā)能力，通常使用packet/s（包每秒）來衡量，它是路由器在某端口上的包轉(zhuǎn)發(fā)能力。7．背靠背幀數(shù)背靠背幀數(shù)是指以最小幀間隔發(fā)送最多數(shù)據(jù)包不引起丟包時(shí)的數(shù)據(jù)包數(shù)量。8．背板能力背板能力是路由器的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。9．丟包率丟包率是指測(cè)試中所丟失數(shù)據(jù)包數(shù)量占所發(fā)送數(shù)據(jù)包的比例，通常在吞吐量范圍內(nèi)測(cè)試。10．時(shí)延時(shí)延是指從數(shù)據(jù)包第一個(gè)比特進(jìn)入路由器到最后一比特從路由器輸出的時(shí)間間隔。11．時(shí)延抖動(dòng)時(shí)延抖動(dòng)是指時(shí)延變化。12．無故障工作時(shí)間該指標(biāo)按照統(tǒng)計(jì)方式指出設(shè)備無故障工作的時(shí)間。13．路由表能力路由器通常依靠所建立及維護(hù)的路由表來決定如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。14．支持Qos能力Qos（服務(wù)質(zhì)量）是用來解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)。四、選擇路由器的基本原則選擇路由器要注意兩大基本原則。1．制造商的技術(shù)能力目前，國內(nèi)的路由器市場(chǎng)除了老牌的國外廠商之外，涌現(xiàn)了很多國產(chǎn)品牌，如華為、銳捷等。2．滿足自身的需求選擇路由器時(shí)，要符合自身的需求，具體表現(xiàn)為以下5個(gè)原則。（1）實(shí)用性原則：采用成熟的、經(jīng)實(shí)踐證明其實(shí)用性的技術(shù)。這既能滿足現(xiàn)行業(yè)務(wù)的需求，又能適應(yīng)3~5年的業(yè)務(wù)發(fā)展需要。（2）可靠性原則：要盡量選擇可靠性高的路由器產(chǎn)品，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。（3）先進(jìn)性原則：所選擇的路由器應(yīng)支持VLAN劃分技術(shù)、HSRP（熱備份路由協(xié)議）技術(shù)、OSPF等協(xié)議，保證網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能和路由快速收斂性，抑制局域網(wǎng)內(nèi)廣播風(fēng)暴，減少數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)。（4）擴(kuò)展性原則：在業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的情況下，路由系統(tǒng)可以不斷升級(jí)和擴(kuò)充，并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。（5）性價(jià)比：不要盲目追求高性能產(chǎn)品，要購買適合自身需求的產(chǎn)品。五、選擇核心路由器需要注意的事項(xiàng)核心路由器的系統(tǒng)交換能力與處理能力是區(qū)別于一般路由器的重要體現(xiàn)。目前，核心路由器的背板交換能力應(yīng)達(dá)到40Gbps以上，同時(shí)，系統(tǒng)即使暫時(shí)不提供OC-192/STM-64接口，也必須將來在無須對(duì)現(xiàn)有接口卡和通用部件升級(jí)的情況下支持該接口。在設(shè)備處理能力方面，當(dāng)系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，所有接口應(yīng)該能夠以線速處理短包，同時(shí)，核心路由器的交換矩陣應(yīng)該能夠無阻塞地以線速處理所有接口的交換，且與流量的類型無關(guān)。選擇核心路由器最需要注意的就是路由器的可靠性和可用性。在核心路由器技術(shù)規(guī)范中，核心路由器的可靠性應(yīng)達(dá)到以下要求。（1）系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到或超過99.999%的可用性。（2）無故障連續(xù)工作時(shí)間：MTBF>10萬小時(shí)。（3）故障恢復(fù)時(shí)間：系統(tǒng)故障恢復(fù)時(shí)間<30min。（4）系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)保護(hù)切換功能。主備用切換時(shí)間應(yīng)小于50ms。（5）SDH和ATM接口應(yīng)具有自動(dòng)保護(hù)切換功能，切換時(shí)間應(yīng)小于50ms。（6）要求設(shè)備具有高可靠性和高穩(wěn)定性。主處理器、主存儲(chǔ)器、交換矩陣、電源、總線仲裁器和管理接口等系統(tǒng)主要部件應(yīng)具有熱備份冗余。線卡要求m+n備份并提供遠(yuǎn)端測(cè)試診斷功能。（7）系統(tǒng)必須不存在單故障點(diǎn)。任務(wù)5服務(wù)器任務(wù)引入小朱的設(shè)備可以聯(lián)網(wǎng)了，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上最重要的設(shè)備——服務(wù)器，也是應(yīng)該了解的。服務(wù)器指的是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行相應(yīng)的應(yīng)用軟件，為網(wǎng)絡(luò)中的用戶提供共享信息資源和服務(wù)的設(shè)備。服務(wù)器的構(gòu)成與微機(jī)基本相似，有處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等，但服務(wù)器是針對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特別制定的，因而與微機(jī)在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在很大的差異。通常情況下，服務(wù)器比客戶機(jī)擁有更強(qiáng)的處理能力、更多的內(nèi)存和硬盤空間。服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)不僅可以管理網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)，還可以管理用戶、用戶組、安全和應(yīng)用程序。那么服務(wù)器的分類、選購有哪些需要注意的呢？服務(wù)器的一些技術(shù)細(xì)節(jié)又有哪些呢？知識(shí)準(zhǔn)備一、服務(wù)器的特性服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的中樞和信息化的核心，具有高性能、高可靠性、高可用性、I/O吞吐能力強(qiáng)、存儲(chǔ)容量大、聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)管理能力強(qiáng)等特點(diǎn)。1．可用性服務(wù)器的可用性（Usability）指的是服務(wù)器應(yīng)該具有高可靠性和高穩(wěn)定性，不要頻繁出現(xiàn)死機(jī)、故障和停機(jī)待修現(xiàn)象。2．可擴(kuò)展性服務(wù)器的可擴(kuò)展性指的是服務(wù)器的硬件配置可以根據(jù)需要靈活配置，如內(nèi)存、適配器、硬盤和處理器等由于不同時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)配置可能會(huì)發(fā)生變化，所以服務(wù)器的硬件配置也要隨之改變。3.可管理性服務(wù)器的可管理性指的是服務(wù)器具有非常高的可管理性能，從而為用戶提供十分方便、及時(shí)的網(wǎng)絡(luò)管理，服務(wù)器的可管理性包括硬件和軟件方面的管理，但主要是軟件方面的管理。4．可利用性服務(wù)器的可利用性是從服務(wù)器的處理能力上來說的，因?yàn)榉?wù)器所要承擔(dān)的負(fù)荷比較重，要面向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，所以要求服務(wù)器具有較高的運(yùn)算處理能力和處理效率。二、服務(wù)器的分類服務(wù)器發(fā)展到今天，可以適應(yīng)各種不同功能、不同環(huán)境的服務(wù)器不斷地涌現(xiàn)，分類標(biāo)準(zhǔn)也變得多樣化，主要有如下幾種分類標(biāo)準(zhǔn)。按應(yīng)用層次進(jìn)行劃分，服務(wù)器可以分為入門級(jí)服務(wù)器、工作組級(jí)服務(wù)器、部門級(jí)服務(wù)器和企業(yè)級(jí)服務(wù)器4類。按處理器架構(gòu)進(jìn)行劃分，可以分為x86，IA-64，RISC等幾種架構(gòu)。如果按服務(wù)器的處理器所采用的指令系統(tǒng)劃分，可以把服務(wù)器分為CISC架構(gòu)服務(wù)器、RISC架構(gòu)服務(wù)器和VLIW架構(gòu)服務(wù)器3種。服務(wù)器按用途進(jìn)行劃分，可分為通用型服務(wù)器和專用型服務(wù)器兩類。按服務(wù)器的機(jī)箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，可以把服務(wù)器劃分為“臺(tái)式服務(wù)器”、“機(jī)架式服務(wù)器”、“機(jī)柜式服務(wù)器”和“刀片式服務(wù)器"4類。三、服務(wù)器的選擇服務(wù)器是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心，如何選擇與本網(wǎng)規(guī)模相適應(yīng)的服務(wù)器，是決策者和技術(shù)人員都需要考慮的問題。下面是配置采購網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器需要注意的幾點(diǎn)。1．性能要穩(wěn)定為了保證網(wǎng)絡(luò)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所選擇的服務(wù)器首先要確保穩(wěn)定，因?yàn)橐粋€(gè)性能不穩(wěn)定的服務(wù)器，即使配置再高、技術(shù)再先進(jìn)，也不能保證網(wǎng)絡(luò)能正常工作，后果嚴(yán)重的話可能還會(huì)給使用者造成難以估計(jì)的損失。2．以夠用為準(zhǔn)則由于本身的信息資源以及資金實(shí)力有限，不可能一次性投入太多的經(jīng)費(fèi)去采購檔次很高或技術(shù)很先進(jìn)的服務(wù)器。3．應(yīng)考慮擴(kuò)展性由于網(wǎng)絡(luò)處于不斷發(fā)展之中，快速增長的應(yīng)用不斷地對(duì)服務(wù)器的性能提出新的要求，為了減少更新服務(wù)器帶來的額外開銷和對(duì)工作的影響，服務(wù)器應(yīng)當(dāng)具有較高的可擴(kuò)展性，可以及時(shí)調(diào)整配置來適應(yīng)發(fā)展。4．便于操作和管理所謂便于操作和管理，指的是采用相應(yīng)的技術(shù)來提高系統(tǒng)的可靠性能，簡(jiǎn)化管理因素和降低維護(hù)費(fèi)用成本。5．滿足特殊要求不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用其側(cè)重點(diǎn)不同，對(duì)服務(wù)器性能的要求也不一樣。6．配件搭配合理為了能使服務(wù)器更高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，要確保所購買的服務(wù)器的內(nèi)部配件的性能必須合理搭配。四、服務(wù)器的技術(shù)細(xì)節(jié)服務(wù)器的技術(shù)非常復(fù)雜，在這里只是針對(duì)一些較為簡(jiǎn)單的專用服務(wù)器的技術(shù)細(xì)節(jié)展開論述。其中，包括了硬件元余技術(shù)、熱插拔技術(shù)、雙處理技術(shù)、對(duì)稱多處理技術(shù)、RISC和CISC處理架構(gòu)技術(shù)、I2C串行總線技術(shù)、智能輸入輸出技術(shù)和智能管理技術(shù)等1，RISC和CISC處理架構(gòu)技術(shù)所謂的RISC，其全稱ReducedInstructionSetComputing，又稱為精簡(jiǎn)指令集計(jì)算。而CISC的全稱為ComplexInstructinoSetComputer，又稱復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。它們都是服務(wù)器處理器的指令系統(tǒng)執(zhí)行方式，通常被稱為服務(wù)器處理器架構(gòu)技術(shù)。RISC指令架構(gòu)技術(shù)以IBM，HP和SUN公司的RISC服務(wù)器為代表，而CISC則是以Intel的IA處理器為代表。1．對(duì)稱多處理技術(shù)對(duì)稱多處理技術(shù)又稱SymmetricalMuti-Processing，簡(jiǎn)稱SMP技術(shù)。2．雙處理技術(shù)雙處理技術(shù)（DualProcessor，簡(jiǎn)稱DP）支持兩個(gè)