资源描述
学习情境二学习情境二 网络传输介质与设备网络传输介质与设备单元学习一单元学习一 线缆线缆双绞线分类双绞线分类双绞线有双绞线有UTPUTP和和STPSTP两种两种。非屏蔽双绞线（非屏蔽双绞线（UTPUTP）可分为）可分为3 3类、类、4 4类、类、5 5类类和超和超5 5类等多种。类等多种。屏蔽双绞线（屏蔽双绞线（STPSTP），可又分为），可又分为3 3类、类、5 5类、超类、超5 5类等多种。类等多种。UTP和STP双绞线 双绞线分类双绞线分类 主要特点：主要特点：（1 1）非屏蔽双绞线易弯曲、易安装，具有阻燃非屏蔽双绞线易弯曲、易安装，具有阻燃性，布线灵活。性，布线灵活。（2 2）屏蔽双绞线价格高，安装困难，需连结器，屏蔽双绞线价格高，安装困难，需连结器，抗干扰性好。抗干扰性好。主要用途主要用途:3 3类线用于语音传输及最高传输速率为类线用于语音传输及最高传输速率为10Mbps10Mbps的数据传输；的数据传输；4 4类线和类线和5 5类用于语音传类用于语音传输和最高传输速率为输和最高传输速率为16Mbps16Mbps的数据传输；超的数据传输；超5 5类线和类线和6 6类线用于语音传输和最高传输速率为类线用于语音传输和最高传输速率为100Mbps100Mbps的数据传输。的数据传输。双绞线分类双绞线分类 (4(4）网络距离）网络距离 每网段每网段100100米，接米，接4 4个中继器后最长可达到个中继器后最长可达到500500米。米。每干线最大节点数：无限制。每干线最大节点数：无限制。网线和水晶头的压制 双绞线两端头通过双绞线两端头通过RJ-45RJ-45水晶头连接网卡和水晶头连接网卡和集线器，下面我们介绍一下接头（集线器，下面我们介绍一下接头（RJRJ4545）的）的制作方法。制作方法。制作压制双绞线制作压制双绞线RJ-45RJ-45水晶头时，需在双绞水晶头时，需在双绞线两端压制水晶头，压制水晶头需使用专用卡线两端压制水晶头，压制水晶头需使用专用卡线钳按下述步骤制作线钳按下述步骤制作:网线和水晶头的压制 剥线剥线 用卡线钳剪线刀口将线头剪齐，再将双用卡线钳剪线刀口将线头剪齐，再将双绞线端头伸入剥线刀口，使线头触及前挡板，绞线端头伸入剥线刀口，使线头触及前挡板，然后适度握紧卡线钳同时慢慢旋转双绞线，然后适度握紧卡线钳同时慢慢旋转双绞线，让刀口划开双绞线的保护胶皮，取出端头从让刀口划开双绞线的保护胶皮，取出端头从而拨下保护胶皮。而拨下保护胶皮。网线和水晶头的压制 理线理线 双绞线由双绞线由8 8根有色导线两两绞合而成，将根有色导线两两绞合而成，将其整理平行按橙白、橙、绿白、兰、兰白、其整理平行按橙白、橙、绿白、兰、兰白、绿、棕白、棕色平行排列，整理完毕用剪线绿、棕白、棕色平行排列，整理完毕用剪线刀口将前端修齐。刀口将前端修齐。网线和水晶头的压制 插线插线 一只手捏住水晶头，将水晶头有弹片一一只手捏住水晶头，将水晶头有弹片一侧向下，另一只手捏平双绞线，稍稍用力将侧向下，另一只手捏平双绞线，稍稍用力将排好的线平行插入水晶头内的线槽中，八条排好的线平行插入水晶头内的线槽中，八条导线顶端应插入线槽顶端导线顶端应插入线槽顶端网线和水晶头的压制 压线压线 确认所有导线都到位后，将水晶头放入确认所有导线都到位后，将水晶头放入卡线钳夹槽中，用力捏几下卡线钳，压紧线卡线钳夹槽中，用力捏几下卡线钳，压紧线头即可头即可网线和水晶头的压制 电缆另一端水晶头的压制电缆另一端水晶头的压制 如果压制的是与集线器或交换机连接的如果压制的是与集线器或交换机连接的电缆接头，重复上述方法制作双绞线的另一电缆接头，重复上述方法制作双绞线的另一端，即双绞线的两端接线顺序完全一样端，即双绞线的两端接线顺序完全一样网线和水晶头的压制 检查检查 压制好水晶头的电缆线使用前最好用电压制好水晶头的电缆线使用前最好用电缆检查仪检测一下，断路会导致无法通信，缆检查仪检测一下，断路会导致无法通信，短路有可能损坏网卡或集线器短路有可能损坏网卡或集线器双绞线的连接双绞线的连接以太网以太网 网卡通过网卡通过RJRJ4545接头与网线相连，双绞接头与网线相连，双绞线另一头与集线器或交换机相连接线另一头与集线器或交换机相连接双绞线的连接双绞线的连接连接两台电脑连接两台电脑 当使用双绞线连接两台电脑组成对等网当使用双绞线连接两台电脑组成对等网时，可以不使用集线器，而直接用双绞线将时，可以不使用集线器，而直接用双绞线将两台电脑连接，但这时的双绞线压制方法必两台电脑连接，但这时的双绞线压制方法必须改变须改变(水晶头一端压线不变，另一端的水晶头一端压线不变，另一端的1 1与与3 3，2 2与与6 6对换对换)，压线顺序如图。，压线顺序如图。学习情境二学习情境二 网络传输介质与设备网络传输介质与设备单元学习单元学习二二 光纤光纤光缆的特性光缆的特性概念概念 光缆是由一组光导纤维组成的用来传播光光缆是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。与其它传输束的、细小而柔韧的传输介质。与其它传输介质相比较，光缆的电磁绝缘性能好，信号介质相比较，光缆的电磁绝缘性能好，信号衰变小，频带较宽，传输距离较大。光纤的衰变小，频带较宽，传输距离较大。光纤的组成结构如图所示。组成结构如图所示。光缆的特性光缆的特性光缆分类：传输点模数类（又可分为多模光光缆分类：传输点模数类（又可分为多模光纤和单模光纤两类）；折射率分布类（又可纤和单模光纤两类）；折射率分布类（又可分为跳变式光纤和渐变式光纤两类）。分为跳变式光纤和渐变式光纤两类）。主要特点：传输频带宽，通信容量大；传输主要特点：传输频带宽，通信容量大；传输距离远；抗干扰能力强；抗化学腐蚀能力强。距离远；抗干扰能力强；抗化学腐蚀能力强。主要用途：长距离传输信号，局域网主干部主要用途：长距离传输信号，局域网主干部分，传输宽带信号。分，传输宽带信号。光缆的特性光缆的特性网络距离：一般为网络距离：一般为20002000米。米。每干线最大节点数：无限制每干线最大节点数：无限制 如图所示为一根光纤跳线。如图所示为一根光纤跳线。光纤跳线连接光纤跳线连接 在在1000M1000M局域网中，服务器网卡具有光纤局域网中，服务器网卡具有光纤插口，交换机也有相应的光纤插口，连接时插口，交换机也有相应的光纤插口，连接时只要将光纤跳线进行相应的连接即可。在没只要将光纤跳线进行相应的连接即可。在没有专用仪器的情况下，可通过观察让交换机有专用仪器的情况下，可通过观察让交换机有光亮的一端连接网卡没有光亮的一端，让有光亮的一端连接网卡没有光亮的一端，让交换机没有光亮的一端连接网卡有光亮的一交换机没有光亮的一端连接网卡有光亮的一端。端。光纤通信系统组成光纤通信系统组成 光纤通信系统是以光波为载体、光导纤光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输介质的通信方式，起主导作用的是维为传输介质的通信方式，起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。下图为光源、光纤、光发送机和光接收机。下图为光纤通信系统组成方框图。光纤通信系统组成方框图。学习情境二学习情境二 网络传输介质与设备网络传输介质与设备单元学习三单元学习三 网卡网卡概念概念 网卡网卡(Network Interface Card(Network Interface Card，NIC)NIC)也也叫网络适配器，是连接计算机与网络的硬件叫网络适配器，是连接计算机与网络的硬件设备。设备。网卡插在计算机或服务器扩展槽中，通网卡插在计算机或服务器扩展槽中，通过网络线（如双绞线、同轴电缆或光纤）与过网络线（如双绞线、同轴电缆或光纤）与网络交换数据、共享资源。网络交换数据、共享资源。网络接口卡（网卡）是连接主机与网络的基本设备网络接口卡（网卡）是连接主机与网络的基本设备每台主机都每台主机都应配置一个或多个网卡配置一个或多个网卡每个网卡都有一个或多个网每个网卡都有一个或多个网络接口接口不能独立工作，必不能独立工作，必须依依赖于宿主主机于宿主主机网卡分类网卡分类以太网卡以太网卡令牌令牌环网卡网卡FDDI网卡网卡ATM网卡网卡网卡的功能网卡的功能数据缓存：匹配主机数据处理速率与网络的传输数据缓存：匹配主机数据处理速率与网络的传输速率速率封装封装/解封装：加上控制字段解封装：加上控制字段以帧为单位进行以帧为单位进行传输传输卸下控制字段卸下控制字段介质访问控制：介质访问控制：CSMA/CDCSMA/CD、Token PassingToken Passing串串/并转换：将主机的并行数据转换成串行位流并转换：将主机的并行数据转换成串行位流数据编码数据编码/解码：转换为适合网络介质传输的信解码：转换为适合网络介质传输的信号形式号形式数据发送数据发送/接收接收网卡的结构网卡的结构发送发送/接收部件接收部件负责信号的发送、接收负责信号的发送、接收载波检测部件载波检测部件检测介质上有否信号检测介质上有否信号发送发送/接收控制部件及数据缓冲区接收控制部件及数据缓冲区曼曼彻彻斯斯特特编编码码/解解码码器器对对发发送送的的数数据据编编码码，变变换换成成适适合合于于在在LANLAN上上传传输输的的信信号号或或把把接接收收的的信信号号解解码码为为二进制数据二进制数据LANLAN管理部件管理部件主机总线接口部件主机总线接口部件 网网卡卡地地址址：即即网网卡卡的的物物理理地地址址，或或称称为为MACMAC地地址址，固化在网卡硬件中固化在网卡硬件中配置参数（跳线设置配置参数（跳线设置 /软件设置软件设置 /PnP/PnP）中断请求号中断请求号 IRQIRQ（一般为（一般为3 3）I/OI/O基地址基地址 I/O BaseI/O Base（一般为（一般为300H300H）存储器基地址存储器基地址 Memory Base(Memory Base(一般为一般为C000H)C000H)全双工全双工/半双工半双工传输速率（仅传输速率（仅10/100Mbps10/100Mbps双速网卡可选）双速网卡可选）网卡的配置参数网卡的配置参数并行处理：发送并行处理：发送/接收和数据处理同步进行接收和数据处理同步进行全全双双工工：需需集集线线器器/交交换换机机的的支支持持，采采用用UTPUTP和和光光纤纤突突发发传传输输方方式式（每每次次传传送送更更多多的的帧帧）：LANLAN误误码码率很低率很低智能网卡（让网卡承担更多的传输任务）智能网卡（让网卡承担更多的传输任务）IEEE802.1p IEEE802.1p：赋赋予予数数据据包包以以优优先先级级（需需要要OSOS的的支持）支持）提提高高与与主主机机的的传传输输速速度度：采采用用DMADMA传传送送方方式式，采采用用PCIPCI总线总线网卡相关技术网卡相关技术选购网卡选购网卡 （1 1）速度）速度 网卡的速度描述网卡接收和发送数据的网卡的速度描述网卡接收和发送数据的快慢，快慢，10M10M的网卡价格较低（几十元钱一块），的网卡价格较低（几十元钱一块），就目前的应用而言能满足普通小型共享式局就目前的应用而言能满足普通小型共享式局域网传输数据的要求，考虑性价比的用户可域网传输数据的要求，考虑性价比的用户可以选择以选择10M10M的网卡；在传输频带较宽的信号或的网卡；在传输频带较宽的信号或交换式局域网中，应选用速度较快的交换式局域网中，应选用速度较快的100M100M网网卡（或卡（或10M10M100M100M自适应网卡）。自适应网卡）。选购网卡选购网卡 （2 2）总线类型）总线类型 常见网卡按总线类型可分为常见网卡按总线类型可分为ISAISA网卡、网卡、PCIPCI网卡等。网卡等。ISAISA网卡以网卡以1616位传送数据，标称位传送数据，标称速度能够达到速度能够达到10M10M。PCIPCI网卡以网卡以3232位传送数据，位传送数据，速度较快。目前市面上大多是速度较快。目前市面上大多是10M10M和和100M100M的的PCIPCI网卡。建议不要购买过时的网卡。建议不要购买过时的ISAISA网卡，除网卡，除非用户的计算机没有非用户的计算机没有PCIPCI插槽。插槽。选购网卡选购网卡 （3 3）接口）接口 常见网卡接口有常见网卡接口有BNCBNC接口和接口和RJ-45RJ-45接口接口（类似电话的接口），也有两种接口均有的（类似电话的接口），也有两种接口均有的双口网卡。接口的选择与网络布线形式有关，双口网卡。接口的选择与网络布线形式有关，在小型共享式局域网中，在小型共享式局域网中，BNCBNC口网卡通过同轴口网卡通过同轴电缆直接与其它计算机和服务器相连；电缆直接与其它计算机和服务器相连；RJ-45RJ-45口网卡通过双绞线连接集线器（口网卡通过双绞线连接集线器（HUBHUB），再通），再通过集线器连接其它计算机和服务器。过集线器连接其它计算机和服务器。学习情境二学习情境二 网络传输介质与设备网络传输介质与设备单元学习四单元学习四 集线器、中继器和路由器集线器、中继器和路由器集线器集线器 集线器集线器(HUB)(HUB)是局域网中计算机和服务器是局域网中计算机和服务器的连接设备，是局域网的星型连接点，每个的连接设备，是局域网的星型连接点，每个工作站是用双绞线连接到集线器上，由集线工作站是用双绞线连接到集线器上，由集线器对工作站进行集中管理。最简单独立型集器对工作站进行集中管理。最简单独立型集线器有多个用户端口（线器有多个用户端口（8 8口或口或1616口），用双绞口），用双绞线连接每一端口和网络站（工作站或服务器）线连接每一端口和网络站（工作站或服务器）的连接的连接集线器工作在物理层集线器工作在物理层集线器实质上是一个多端口中继器集线器实质上是一个多端口中继器在局域网内在局域网内,集线器是中枢，是为优化网络布线结构、集线器是中枢，是为优化网络布线结构、简化网络管理而设计的简化网络管理而设计的用集线器连接的网络，拓扑结构为星形，其内部用用集线器连接的网络，拓扑结构为星形，其内部用广播广播方式工作方式工作,因此，仍然是总线型网络，应遵守总线型因此，仍然是总线型网络，应遵守总线型以太网组网规则以太网组网规则集线器组网的所有主机共享带宽、无法限制冲突和集线器组网的所有主机共享带宽、无法限制冲突和广播广播适用于小型网络适用于小型网络集线器集线器集线器具有信号再生、重新定时以及碰撞检测等功能集线器具有信号再生、重新定时以及碰撞检测等功能:当数据信号到达集线器时当数据信号到达集线器时,集集线器先对此信号的幅度和相位失真进行补偿线器先对此信号的幅度和相位失真进行补偿,然后将再然后将再生的信号向与集线器相连的其他生的信号向与集线器相连的其他站点广播站点广播,所以在共享集线器下面同一网段的所有机器所以在共享集线器下面同一网段的所有机器的网卡都能接收到数据的网卡都能接收到数据集线器集线器独独立立式式（Stand Stand alonealone）：固固定定端端口口配配置置，扩扩充充时时用级连的方法。用级连的方法。堆堆叠叠式式（StackableStackable）：固固定定配配置置，用用堆堆叠叠方方法法进进行行扩扩充充堆堆叠叠连连接接在在一一起起的的HUBHUB在在逻逻辑辑相相当当于于一一台单独的台单独的HUBHUB，可统一管理。，可统一管理。模模块块化化（ModuleModule：又又称称机机箱箱式式，由由一一台台带带有有底底板板、电电源源的的机机箱箱和和若若干干块块多多端端口口的的接接口口卡卡（线线卡卡）组组成成。可可灵灵活活按按需需配配置置，通通过过插插入入不不同同的的插插卡卡满满足足需需求求（如插入交换卡、路由卡、加密卡等）。（如插入交换卡、路由卡、加密卡等）。集线器的分类集线器的分类按结构形式划分按结构形式划分集线器集线器的的分类的的分类按按速度划分速度划分传统集线器：传输速度为传统集线器：传输速度为10Mb/s10Mb/s（10Base-T10Base-T网络）网络）快快 速速 以以 太太 网网 集集 线线 器器：传传 输输 速速 度度 为为 100Mb/s 100Mb/s（100Base-T100Base-T网络）网络）10/100M10/100M自自适适应应集集线线器器：传传输输速速度度自自适适应应,集集线线器器根据连接速度将主机连接到不同速度的网段上根据连接速度将主机连接到不同速度的网段上中继器中继器 中继器（中继器（RepeaterRepeater）用于延伸同型局域）用于延伸同型局域网，在物理层连接两个网，在网络间传递信网，在物理层连接两个网，在网络间传递信息，中继器在网络间传递信息起信号放大、息，中继器在网络间传递信息起信号放大、整形和传输作用。当局域网物理距离超过了整形和传输作用。当局域网物理距离超过了允许的范围时，可用中继器将该局域网的范允许的范围时，可用中继器将该局域网的范围进行延伸。很多网络上都限制了工作站之围进行延伸。很多网络上都限制了工作站之间加入中继器的数目，例如在以太网中最多间加入中继器的数目，例如在以太网中最多使用四个中继器。使用四个中继器。功能：信号整形和放大，在网段之间复制比特流功能：信号整形和放大，在网段之间复制比特流特点：特点：不进行存储不进行存储信号延迟小信号延迟小不检查错误不检查错误会扩散错误会扩散错误不对信息进行任何过滤不对信息进行任何过滤可进行介质转换可进行介质转换如如UTPUTP转换为光纤转换为光纤用中继器连接的多个网段是一个冲突域用中继器连接的多个网段是一个冲突域 使用中继器不能构成环、应遵守以太网的使用中继器不能构成环、应遵守以太网的3-4-53-4-5规则规则中继器中继器网桥网桥 网桥（网桥（BridgeBridge）则是指数据层连接两个）则是指数据层连接两个局域网络段，网间通信从网桥传送，网内通局域网络段，网间通信从网桥传送，网内通信被网桥隔离。网络负载重而导致性能下降信被网桥隔离。网络负载重而导致性能下降时，用网桥将其它分为两个网络段，可最大时，用网桥将其它分为两个网络段，可最大限度地缓解网络通信繁忙的程度，提高通信限度地缓解网络通信繁忙的程度，提高通信效率。例如把分布在两层楼上的网络分成每效率。例如把分布在两层楼上的网络分成每层一个网络段，用网桥连接。网桥同时起隔层一个网络段，用网桥连接。网桥同时起隔离作用，一个网络段上的故障不会影响另一离作用，一个网络段上的故障不会影响另一个网络段，从而提高了网络的可靠性。个网络段，从而提高了网络的可靠性。存储转发设备，工作在数据链路层存储转发设备，工作在数据链路层用网桥连接的多个网络对外呈现为一个单独的物用网桥连接的多个网络对外呈现为一个单独的物理网络理网络具有惟一的网络地址具有惟一的网络地址根据路径选择方法，有两种网桥：根据路径选择方法，有两种网桥：透明网桥透明网桥（Transparency BridgeTransparency Bridge）由网桥负责路由选择，网桥和路由对站点透由网桥负责路由选择，网桥和路由对站点透明明以太网中最常用以太网中最常用源选径网桥源选径网桥（Source Routing BridgeSource Routing Bridge）由源站点负责路由选择，网桥和路由对站点由源站点负责路由选择，网桥和路由对站点不透明不透明网桥网桥工作原理工作原理 网桥有寻址和路由选择能力，路由选择采用查网桥有寻址和路由选择能力，路由选择采用查表法：表法：（1 1）网桥内的转发表描述了到达每个站点的路网桥内的转发表描述了到达每个站点的路由由（2 2）转发表主要由端口号和站点）转发表主要由端口号和站点MACMAC地址组成地址组成透明网桥透明网桥对于从端口收到的每个报文，查看其目的对于从端口收到的每个报文，查看其目的MACMAC地址，地址，并与转发表对照：并与转发表对照：（1 1）若目的若目的MACMAC地址在接收端口的表项中，则丢弃报地址在接收端口的表项中，则丢弃报文文过滤过滤（2 2）若目的若目的MACMAC地址在某一端口的地址在某一端口的表项中，则把报文表项中，则把报文转发到与该端口连接的网段转发到与该端口连接的网段交换（转发）交换（转发）（3 3）若目的若目的MACMAC地址地址不在表中，则向接收不在表中，则向接收端口端口外的其外的其他所有端口他所有端口广播该报文广播该报文广播广播。透明网桥透明网桥工作原理（续）工作原理（续）源路由选择原理源路由选择原理（1 1）由源站点负责路由选择）由源站点负责路由选择（2 2）源站点通过发送探测帧来发现路由）源站点通过发送探测帧来发现路由（3 3）探测帧将沿每一条可能的路径扩散传播）探测帧将沿每一条可能的路径扩散传播（4 4）每一个源选径网桥都会将路由信息插入探）每一个源选径网桥都会将路由信息插入探测帧的头部测帧的头部源选径网桥源选径网桥源路由选择原理（续）源路由选择原理（续）（5 5）探测帧到达目的站点时，目的站点把探测帧中的）探测帧到达目的站点时，目的站点把探测帧中的路由信息作为响应返回路由信息作为响应返回（6 6）源站点把收到的第一个响应帧中的路由信息作为）源站点把收到的第一个响应帧中的路由信息作为到达目的站点的最佳路由到达目的站点的最佳路由路由信息形式：路由信息形式：LANLAN，网桥，网桥，LANLAN，网桥，网桥，形式形式的编号序列的编号序列 网桥的网桥的优缺点优缺点优点：优点：（1 1）可实现不同类型的）可实现不同类型的LANLAN互连；互连；（2 2）能够隔离错误帧，不会使错误扩散；）能够隔离错误帧，不会使错误扩散；（3 3）限制了冲突域的范围；）限制了冲突域的范围；（4 4）隔离故障。）隔离故障。缺点：缺点：（1 1）无法控制广播；）无法控制广播；（2 2）只能用存储转发方式，速度比较慢；）只能用存储转发方式，速度比较慢；（3 3）无流量控制，负载重时会出现丢帧现象。）无流量控制，负载重时会出现丢帧现象。路由器路由器 路由器路由器(Router)(Router)用于连接网络层、数据用于连接网络层、数据层、物理层执行不同协议的网络，协议的转层、物理层执行不同协议的网络，协议的转换由路由器完成，从而消除了网络层协议之换由路由器完成，从而消除了网络层协议之间的差别。路由器适合于连接复杂的大型网间的差别。路由器适合于连接复杂的大型网络。路由器的互连能力强，可以执行复杂的络。路由器的互连能力强，可以执行复杂的路由选择算法，处理的信息量比网桥多，但路由选择算法，处理的信息量比网桥多，但处理速度比网桥慢。处理速度比网桥慢。路由器的功能：路由器的功能：在网络之间转发网络分组；在网络之间转发网络分组；为网络分组寻找最佳传输路径；为网络分组寻找最佳传输路径；实现子网隔离，限制广播风暴。实现子网隔离，限制广播风暴。(目的地址无法识目的地址无法识别时，路由器将其丢弃，而不是广播别时，路由器将其丢弃，而不是广播比较网比较网络交换机络交换机)提供逻辑地址，以识别互联网上的主机；提供逻辑地址，以识别互联网上的主机；提供广域网服务。提供广域网服务。应用：把应用：把LANLAN连入广域网或作为广域网的核心连接设连入广域网或作为广域网的核心连接设备备路由器的路由选择过程路由器的路由选择过程采用存储转发的方法：采用存储转发的方法：接收并缓存接收并缓存IPIP数据分组；数据分组；提取分组中的目的主机的提取分组中的目的主机的IPIP地址；地址；计算目的主机所在的网络地址；计算目的主机所在的网络地址；用目的网络地址查找路由表决定转发路径用目的网络地址查找路由表决定转发路径：如果目的网络地址就是与输入接口连接的网络，则丢弃；如果目的网络地址就是与输入接口连接的网络，则丢弃；如果目的网络地址就是与输出接口连接的网络，则直接递交；如果目的网络地址就是与输出接口连接的网络，则直接递交；如果找到匹配项，则通过对应接口转发出去；如果找到匹配项，则通过对应接口转发出去；如果有默认路径，则通过与默认路径对应的接口转发出去；如果有默认路径，则通过与默认路径对应的接口转发出去；未查到，丢弃该分组。未查到，丢弃该分组。路由器的优缺点路由器的优缺点优点优点 限制了冲突域；限制了冲突域；可以用于可以用于LAN LAN 或或WANWAN的环境；的环境；可以连接不同介质的网络和不同体系结构的网络；可以连接不同介质的网络和不同体系结构的网络；可以为分组确定传输的最佳路径；可以为分组确定传输的最佳路径；可以过滤广播信息。可以过滤广播信息。缺点缺点 昂贵；昂贵；必须用于可路由协议网络；必须用于可路由协议网络；配置复杂；配置复杂；处理速度比桥接器慢。处理速度比桥接器慢。学习情境二学习情境二 网络传输介质与设备网络传输介质与设备单元学习五单元学习五 交换机交换机 19931993年，局域网交换设备出现，年，局域网交换设备出现，19941994年，年，国内掀起了交换网络技术的热潮。其实，交换国内掀起了交换网络技术的热潮。其实，交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在交换技术在OSIOSI参考模型的第二层操作。参考模型的第二层操作。交换技术允许共享型和专用型的局域网段交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网、现的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网、FDDIFDDI和和ATMATM技术的交换产品。技术的交换产品。利用专门设计的集成电路可使交换机以线利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息，提供了比路速率在所有的端口并行转发信息，提供了比传统桥接器高得多的操作性能。如理论上单个传统桥接器高得多的操作性能。如理论上单个以太网端口对含有以太网端口对含有6464个八进制数的数据包，可个八进制数的数据包，可提供提供14880bps14880bps的传输速率。这意味着一台具有的传输速率。这意味着一台具有1212个端口、支持个端口、支持6 6道并行数据流的道并行数据流的“线路速率线路速率”以太网交换器必须提供以太网交换器必须提供89280bps89280bps的总体吞吐的总体吞吐率（率（6 6道信息流道信息流14880bps14880bps道信息流）。道信息流）。专用集成电路技术使得交换器在更多端口专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下以上述性能运行，其端口造价低于传的情况下以上述性能运行，其端口造价低于传统型桥接器。典型的交换机如图所示。统型桥接器。典型的交换机如图所示。光纤接口RJ 45接口光纤双绞线交换机的基本功能交换机的基本功能地址学习：交换机能够学习到所有连接到地址学习：交换机能够学习到所有连接到其端口的设备的其端口的设备的MACMAC地址。地址学习的过地址。地址学习的过程是通过监听所有流入的数据帧，对其源程是通过监听所有流入的数据帧，对其源MACMAC地址进行检验，形成一个地址进行检验，形成一个MACMAC地址到其地址到其相应端口的映射，并将此映射存放在交换相应端口的映射，并将此映射存放在交换机缓存中的机缓存中的MACMAC地址表中地址表中帧的转发和过滤：当一个数据帧到达交换帧的转发和过滤：当一个数据帧到达交换机后，交换机首先通过查找机后，交换机首先通过查找MACMAC地址表来决地址表来决定如何转发该数据帧。如果目的地址在定如何转发该数据帧。如果目的地址在MACMAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口，否则将数据帧向除源端口以节点的端口，否则将数据帧向除源端口以外的所有端口转发。（如该数据帧为广播外的所有端口转发。（如该数据帧为广播帧则转发至所有端口）帧则转发至所有端口）交换机的基本功能交换机的基本功能消除桥接环路：当交换机之间存在有冗余消除桥接环路：当交换机之间存在有冗余的桥接环路时，交换机通过生成树协议的桥接环路时，交换机通过生成树协议STPSTP（Spanning Tree ProtocolSpanning Tree Protocol）避免回路）避免回路的产生，防止数据帧在网络中不断兜圈子的产生，防止数据帧在网络中不断兜圈子的现象发生，同时允许存在后备路径的现象发生，同时允许存在后备路径交换机的基本功能交换机的基本功能不同类型网络的互联：交换机除了能够连接不同类型网络的互联：交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网之间、以太网网络（如以太网和快速以太网之间、以太网和令牌环网之间）之间起到互连作用。如今和令牌环网之间）之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDIFDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽器提供附加带宽交换机的基本功能交换机的基本功能隔离数据流量和网络中发生的故障：这样隔离数据流量和网络中发生的故障：这样就可以减少每个网络网段的数据信息流量就可以减少每个网络网段的数据信息流量而使每个网络更有效，提高整个网络效率而使每个网络更有效，提高整个网络效率 交换机的基本功能交换机的基本功能流量控制技术：把流经端口的异常流量限制流量控制技术：把流经端口的异常流量限制在一定的范围内。许多交换机具有基于端口在一定的范围内。许多交换机具有基于端口的流量控制功能，能够实现风暴控制、端口的流量控制功能，能够实现风暴控制、端口保护和端口安全。流量控制功能用于交换机保护和端口安全。流量控制功能用于交换机与交换机之间在发生拥塞时通知对方暂时停与交换机之间在发生拥塞时通知对方暂时停止发送数据包，以避免报文丢失。广播风暴止发送数据包，以避免报文丢失。广播风暴抑制可以限制广播流量的大小，对超过设定抑制可以限制广播流量的大小，对超过设定值的广播流量进行丢弃处理值的广播流量进行丢弃处理交换机的基本功能交换机的基本功能访问控制列表（访问控制列表（ACLACL）技术：）技术：ACLACL通过对网络资源通过对网络资源进行访问输入和输出控制，确保网络设备不被非法进行访问输入和输出控制，确保网络设备不被非法访问或被用作攻击跳板。访问或被用作攻击跳板。ACLACL是一张规则表，交换是一张规则表，交换机按照顺序执行这些规则，并且处理每一个进入端机按照顺序执行这些规则，并且处理每一个进入端口的数据包。每条规则根据数据包的属性口的数据包。每条规则根据数据包的属性(如源地如源地址、目的地址和协议址、目的地址和协议)要么允许、要么拒绝数据包要么允许、要么拒绝数据包通过。由于规则是按照一定顺序处理的，因此每条通过。由于规则是按照一定顺序处理的，因此每条规则的相对位置对于确定允许和不允许什么样的数规则的相对位置对于确定允许和不允许什么样的数据包通过网络至关重要据包通过网络至关重要 交换机的基本功能交换机的基本功能交换机的交换方式交换机的交换方式
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