网络连接设备及接口课件

网络连接设备及接口网络连接设备及接口2024/7/28网络连接设备及接口网络连接设备及接口2023/8/17网络连接设备及接口1网卡集线器中继器交换机ModemISDNADSLCableModem网桥网关网络连接设备及接口网卡集线器中继器网络连接设备及接口24.1计算机网络中的网卡（1）网卡的作用负责两方面的工作：A.将从计算机那里接收的数据传送给网络连接介质。B.接收网络中的数据，交给计算机处理网络连接设备及接口4.1计算机网络中的网卡（1）网卡的作用将从计算机那里接收35.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备每一网卡在出厂时都被分配了一个全球惟一的地址每一网卡在出厂时都被分配了一个全球惟一的地址每一网卡在出厂时都被分配了一个全球惟一的地址每一网卡在出厂时都被分配了一个全球惟一的地址标识，该标识被称为网卡地址或标识，该标识被称为网卡地址或标识，该标识被称为网卡地址或标识，该标识被称为网卡地址或MACMACMACMAC地址，由于该地址地址，由于该地址地址，由于该地址地址，由于该地址是固化在网卡上的，所以又被称为物理地址或硬件地址。是固化在网卡上的，所以又被称为物理地址或硬件地址。是固化在网卡上的，所以又被称为物理地址或硬件地址。是固化在网卡上的，所以又被称为物理地址或硬件地址。网卡地址由网卡地址由网卡地址由网卡地址由48484848位长度的二进制数组成。位长度的二进制数组成。位长度的二进制数组成。位长度的二进制数组成。网络连接设备及接口5.2数据链路层设备每一网卡在出厂时都被分配了一个全球45.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备按照网络技术的不同可分为以太网卡、令牌环网卡、按照网络技术的不同可分为以太网卡、令牌环网卡、按照网络技术的不同可分为以太网卡、令牌环网卡、按照网络技术的不同可分为以太网卡、令牌环网卡、FDDIFDDIFDDIFDDI网卡等。目前以太网网卡最常见。网卡等。目前以太网网卡最常见。网卡等。目前以太网网卡最常见。网卡等。目前以太网网卡最常见。按照传输速率，单单以太网卡就提供了按照传输速率，单单以太网卡就提供了按照传输速率，单单以太网卡就提供了按照传输速率，单单以太网卡就提供了10 Mbps10 Mbps10 Mbps10 Mbps、100 100 100 100 MbpsMbpsMbpsMbps、1000 Mbps1000 Mbps1000 Mbps1000 Mbps和和和和10 Gbps10 Gbps10 Gbps10 Gbps等多种速率。数据传输速率是等多种速率。数据传输速率是等多种速率。数据传输速率是等多种速率。数据传输速率是网卡的一个重要指标。网卡的一个重要指标。网卡的一个重要指标。网卡的一个重要指标。按照总线类型分类，网卡可分为按照总线类型分类，网卡可分为按照总线类型分类，网卡可分为按照总线类型分类，网卡可分为ISAISAISAISA总线网卡、总线网卡、总线网卡、总线网卡、EISAEISAEISAEISA总总总总线网卡、线网卡、线网卡、线网卡、PCIPCIPCIPCI总线网卡及其他总线网卡等。总线网卡及其他总线网卡等。总线网卡及其他总线网卡等。总线网卡及其他总线网卡等。按照所支持的传输介质，网卡可分为双绞线网卡、粗按照所支持的传输介质，网卡可分为双绞线网卡、粗按照所支持的传输介质，网卡可分为双绞线网卡、粗按照所支持的传输介质，网卡可分为双绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡、光纤网卡和无线网卡。缆网卡、细缆网卡、光纤网卡和无线网卡。缆网卡、细缆网卡、光纤网卡和无线网卡。缆网卡、细缆网卡、光纤网卡和无线网卡。网络连接设备及接口5.2数据链路层设备按照网络技术的不同可分为以太网卡、5（2）网卡的类型按连接速度分类(P106)A.10Mbit/s网卡B.10/100Mbit/s自适应网卡C.1000Mbit/s和100/1000Mbit/s自适应网卡补充全双工等概念网络连接设备及接口（2）网卡的类型按连接速度分类(P106)补充全双工等概念6单工、半双工与全双工通信网络连接设备及接口单工、半双工与全双工通信网络连接设备及接口7按总线分类（用接口间接表示总线）A.ISA接口网卡（图4.1，P108）B.PCI接口网卡（图4.2，P108）C.PCMCIA总线（图4.2，P109）网络连接设备及接口按总线分类（用接口间接表示总线）网络连接设备及接口8网络连接设备及接口网络连接设备及接口9网络连接设备及接口网络连接设备及接口10根据应用领域分类A.服务器网卡B.工作站网卡网络连接设备及接口根据应用领域分类网络连接设备及接口11根据端口类型分类A.RJ-45端口：用于连接双绞线B.AUI端口：连接粗同轴电缆C.BNC端口：连接细同轴电缆网络连接设备及接口根据端口类型分类网络连接设备及接口12RJ-45接口RJ-45接口可用于连接RJ-45接头，适用于由双绞线构建的网络，这种端口是最常见的网络连接设备及接口RJ-45接口RJ-45接口可用于连接RJ-45接头，适用13AUI端口AUI端口是用来与粗同轴电缆连接的接口，它是一种D型15针接口网络连接设备及接口AUI端口AUI端口是用来与粗同轴电缆连接的接口，它是一种14BNC端口BNC端口就是用于与细同轴电缆连接的接口，它一般是通过BNCT型接头进行连接的网络连接设备及接口BNC端口BNC端口就是用于与细同轴电缆连接的接口，它一般15（3）网卡性能的评价和选择标准从以下几个方面来考虑：A.端口类型B.工作速度C.是否支持全双工工作模式网络连接设备及接口（3）网卡性能的评价和选择标准从以下几个方面来考虑：网络连接16D.总线类型E.是否支持多操作系统F.对服务器端网卡的特殊要求网络连接设备及接口D.总线类型网络连接设备及接口174.2计算机网络中的集线器（1）集线器（Hub）的作用在在在在OSIOSIOSIOSI（开放系统互连）参考模型中处于物理层，（开放系统互连）参考模型中处于物理层，（开放系统互连）参考模型中处于物理层，（开放系统互连）参考模型中处于物理层，其实质是一个中继器，同样必须遵守其实质是一个中继器，同样必须遵守其实质是一个中继器，同样必须遵守其实质是一个中继器，同样必须遵守MACMACMACMAC（介质访问控（介质访问控（介质访问控（介质访问控制）协议的定时特性，主要功能是对接收到的信号进制）协议的定时特性，主要功能是对接收到的信号进制）协议的定时特性，主要功能是对接收到的信号进制）协议的定时特性，主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。正因为集线器行再生放大，以扩大网络的传输距离。正因为集线器行再生放大，以扩大网络的传输距离。正因为集线器行再生放大，以扩大网络的传输距离。正因为集线器只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备交换只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备交换只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备交换只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备交换功能。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起功能。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起功能。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起功能。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网来组成一个局域网来组成一个局域网来组成一个局域网 。网络连接设备及接口4.2计算机网络中的集线器（1）集线器（Hub）的作用18 按供电方式不同，集线器可分为无源按供电方式不同，集线器可分为无源按供电方式不同，集线器可分为无源按供电方式不同，集线器可分为无源HubHubHubHub和有源和有源和有源和有源HubHubHubHub。按网关功能不同，集线器可分为无管理按网关功能不同，集线器可分为无管理按网关功能不同，集线器可分为无管理按网关功能不同，集线器可分为无管理HubHubHubHub和管理式和管理式和管理式和管理式HubHubHubHub。按端口数不同，集线器分为按端口数不同，集线器分为按端口数不同，集线器分为按端口数不同，集线器分为8 8 8 8口、口、口、口、12121212口、口、口、口、16161616口、口、口、口、24242424口、口、口、口、48484848口口口口等等等等HubHubHubHub。按适用的网络类型不同，集线器可分为以太网按适用的网络类型不同，集线器可分为以太网按适用的网络类型不同，集线器可分为以太网按适用的网络类型不同，集线器可分为以太网HubHubHubHub、令牌环、令牌环、令牌环、令牌环网网网网HubHubHubHub、FDDI HubFDDI HubFDDI HubFDDI Hub、ATM HubATM HubATM HubATM Hub。按提供带宽不同，集线器可分为按提供带宽不同，集线器可分为按提供带宽不同，集线器可分为按提供带宽不同，集线器可分为10 Mbps10 Mbps10 Mbps10 Mbps、10/100 Mbps10/100 Mbps10/100 Mbps10/100 Mbps、100 Mbps100 Mbps100 Mbps100 Mbps、10/100/1000 Mbps Hub10/100/1000 Mbps Hub10/100/1000 Mbps Hub10/100/1000 Mbps Hub。按照扩展方式分类，集线器有可堆叠集线器和不可堆叠集线按照扩展方式分类，集线器有可堆叠集线器和不可堆叠集线按照扩展方式分类，集线器有可堆叠集线器和不可堆叠集线按照扩展方式分类，集线器有可堆叠集线器和不可堆叠集线器两种。器两种。器两种。器两种。网络连接设备及接口按供电方式不同，集线器可分为无源Hub和有源Hub。网络19网络连接设备及接口网络连接设备及接口20（2）集线器的特点具有以下两个特点：A.Hub只是一个多端口的信号放大设备,只起到信号的放大和重发作用。B.由集线器组成的网络是共享式的网络。发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方广播方式式发送。网络连接设备及接口（2）集线器的特点具有以下两个特点：网络连接设备及接口21集线器的工作方式广播集线器12345678网络连接设备及接口集线器的工作方式广播集线器12345678网络连接设备及22（3）集线器的分类根据端口的不同分为：A.RJ-45端口(P117)B.BNC端口(P117)C.AUI端口(P118)网络连接设备及接口（3）集线器的分类根据端口的不同分为：网络连接设备及接口23按照可扩展能力来分A.可堆叠集线器B.不可堆叠集线器此类型可采用级联方式来扩展端口网络连接设备及接口按照可扩展能力来分网络连接设备及接口24（4）计算机网络收发器指连接不同传输介质的转接器。如AUItoRJ-45网络连接设备及接口（4）计算机网络收发器指连接不同传输介质的转接器。网络连接设25网络连接设备及接口网络连接设备及接口26使用中继器应遵守以下两条原则：一是用中继器连接使用中继器应遵守以下两条原则：一是用中继器连接使用中继器应遵守以下两条原则：一是用中继器连接使用中继器应遵守以下两条原则：一是用中继器连接的以太网不能形成环形网；另一个必须遵守的以太网不能形成环形网；另一个必须遵守的以太网不能形成环形网；另一个必须遵守的以太网不能形成环形网；另一个必须遵守MACMAC（介质访（介质访（介质访（介质访问控制）协议的定时特性，即用中继器将电缆连接起来的问控制）协议的定时特性，即用中继器将电缆连接起来的问控制）协议的定时特性，即用中继器将电缆连接起来的问控制）协议的定时特性，即用中继器将电缆连接起来的段数是有限的。对于以太网，最多只能使用段数是有限的。对于以太网，最多只能使用段数是有限的。对于以太网，最多只能使用段数是有限的。对于以太网，最多只能使用4 4个中继器，意个中继器，意个中继器，意个中继器，意味着只能连接味着只能连接味着只能连接味着只能连接5 5个网段，即遵守以太网的个网段，即遵守以太网的个网段，即遵守以太网的个网段，即遵守以太网的5-4-3-2-15-4-3-2-1规则。其规则。其规则。其规则。其中：中：中：中：5 5是指局域网最多有是指局域网最多有是指局域网最多有是指局域网最多有5 5个网段；个网段；个网段；个网段；4 4是指全信道上最多可连是指全信道上最多可连是指全信道上最多可连是指全信道上最多可连4 4个中继器；个中继器；个中继器；个中继器；3 3是指其中是指其中是指其中是指其中3 3个网段可连网站；个网段可连网站；个网段可连网站；个网段可连网站；2 2是指有两个网是指有两个网是指有两个网是指有两个网段只能用来加长而不连任何网站，其目的是减少竞发网站段只能用来加长而不连任何网站，其目的是减少竞发网站段只能用来加长而不连任何网站，其目的是减少竞发网站段只能用来加长而不连任何网站，其目的是减少竞发网站的个数，而减小发生冲突的几率；的个数，而减小发生冲突的几率；的个数，而减小发生冲突的几率；的个数，而减小发生冲突的几率；1 1是指由此组成一个共享是指由此组成一个共享是指由此组成一个共享是指由此组成一个共享局域网，总站数小于局域网，总站数小于局域网，总站数小于局域网，总站数小于10241024，全长小于，全长小于，全长小于，全长小于500 m500 m（双绞线）或（双绞线）或（双绞线）或（双绞线）或2.5 km2.5 km（粗同轴电缆）。（粗同轴电缆）。（粗同轴电缆）。（粗同轴电缆）。中继器中继器网络连接设备及接口使用中继器应遵守以下两条原则：一是用中继器连接的以太网不275.1 5.1 常见物理层设备常见物理层设备5 5 5 5.1.2.1.2.1.2.1.2.1.2.1.2 集线器集线器集线器集线器集线器集线器集线器（集线器（集线器（集线器（HubHubHubHub）在）在）在）在OSIOSIOSIOSI（开放系统互连）参考模型（开放系统互连）参考模型（开放系统互连）参考模型（开放系统互连）参考模型中处于物理层，其实质是一个中继器，同样必须遵守中处于物理层，其实质是一个中继器，同样必须遵守中处于物理层，其实质是一个中继器，同样必须遵守中处于物理层，其实质是一个中继器，同样必须遵守MACMACMACMAC（介质访问控制）协议的定时特性，主要功能是对（介质访问控制）协议的定时特性，主要功能是对（介质访问控制）协议的定时特性，主要功能是对（介质访问控制）协议的定时特性，主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。正因为集线器只是一个信号放大和中转的设备，所以正因为集线器只是一个信号放大和中转的设备，所以正因为集线器只是一个信号放大和中转的设备，所以正因为集线器只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备交换功能。它的作用可以简单的理解为将一它不具备交换功能。它的作用可以简单的理解为将一它不具备交换功能。它的作用可以简单的理解为将一它不具备交换功能。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网些机器连接起来组成一个局域网些机器连接起来组成一个局域网些机器连接起来组成一个局域网 。网络连接设备及接口5.1常见物理层设备5.1.2集线器集线器（Hub28（1）网桥（2）交换机的功能3计算机网络中的网桥和交换机网络连接设备及接口（1）网桥3计算机网络中的网桥和交换机网络连接设备及接口295.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备5 5 5 5.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2 网桥网桥网桥网桥网桥网桥网桥可以将局域网分成两个或更多的网段，根据网桥可以将局域网分成两个或更多的网段，根据网桥可以将局域网分成两个或更多的网段，根据网桥可以将局域网分成两个或更多的网段，根据MACMACMACMAC地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个“低层低层低层低层的路由器的路由器的路由器的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如（路由器工作在网络层，根据网络地址如（路由器工作在网络层，根据网络地址如（路由器工作在网络层，根据网络地址如IPIPIPIP地址进行转发）。使本地通信限制在本网段内，并转发地址进行转发）。使本地通信限制在本网段内，并转发地址进行转发）。使本地通信限制在本网段内，并转发地址进行转发）。使本地通信限制在本网段内，并转发相应的信号至另一网段，通过隔离每个网段内部的数据相应的信号至另一网段，通过隔离每个网段内部的数据相应的信号至另一网段，通过隔离每个网段内部的数据相应的信号至另一网段，通过隔离每个网段内部的数据流量，从而增加了每个结点所能使用的有效带宽。流量，从而增加了每个结点所能使用的有效带宽。流量，从而增加了每个结点所能使用的有效带宽。流量，从而增加了每个结点所能使用的有效带宽。网桥通常用于联接数量不多的、同一类型的网段。网桥通常用于联接数量不多的、同一类型的网段。网桥通常用于联接数量不多的、同一类型的网段。网桥通常用于联接数量不多的、同一类型的网段。网桥工作在网桥工作在网桥工作在网桥工作在OSIOSIOSIOSI模模模模型中数据链路层的型中数据链路层的型中数据链路层的型中数据链路层的MACMACMACMAC子层。子层。子层。子层。Bridge网络连接设备及接口5.2数据链路层设备5.2.2网桥网桥可以将局域网分305.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备网桥主要具有如下功能：网桥主要具有如下功能：网桥主要具有如下功能：网桥主要具有如下功能：（1 1 1 1）在物理上扩展网络）在物理上扩展网络）在物理上扩展网络）在物理上扩展网络（2 2 2 2）数据过滤功能）数据过滤功能）数据过滤功能）数据过滤功能（3 3 3 3）逻辑划分网络的功能）逻辑划分网络的功能）逻辑划分网络的功能）逻辑划分网络的功能（4 4 4 4）数据推进功能）数据推进功能）数据推进功能）数据推进功能（5 5 5 5）帧格式转换功能）帧格式转换功能）帧格式转换功能）帧格式转换功能网络连接设备及接口5.2数据链路层设备网桥主要具有如下功能：网络连接设备及接319网桥网桥（Bridge）也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接可以看作一个“低层的路由器”网络连接设备及接口9网桥网桥（Bridge）也称桥接器，是连接两个局域网的32 网络连接设备及接口33网桥的工作过程网桥是工作在数据链路层的设备，它将一个大型的以太网分为几个小网段，可以取得减少通信量的作用。我们可以把100台主机分为四段，从左到右，从上到下分别是网段1，网段2，网段3和网段4网络连接设备及接口网桥的工作过程网桥是工作在数据链路层的设备，它将一个大型34刚开始的时候，网桥不知道网络上的主机在什么地方，因此它只有把收到的帧向所有网段广播。这里我们要注意，当网桥接收到第一个帧时它就知道了发送此帧的主机的地址，因为这个地址就包括在帧中。只有一个地址，网桥只有向其它网段广播这个帧（当然不向包括源主机的网段广播了）。我们假设计算机计算机1向计算机计算机76发送一个帧，网桥在接收到这个帧之后就知道计算机1在第1段了，网桥现在还不知道计算机76在什么地方，于是向网段2-4发送此帧。如果计算机76又向计算机1发送消息时，网桥就知道计算机1在第1段，于是不再向网段2和3发送消息。而且此时因为计算机76发送的帧中也包括计算机76所在的网段，所以网桥已经知道了计算机76在网段4，最终网桥就知道了所有的计算机所处的位置。网络连接设备及接口刚开始的时候，网桥不知道网络上的主机在什么地方，因此它只35网桥和路由器的不同主要体现在三个方面。（1）网桥是第二层的设备，而路由器是第三层的设备；（2）网桥只能连接两个相同的网络，而路由器可以连接不同网络；（3）网桥不隔离广播，而路由器可以隔离广播。网络连接设备及接口网桥和路由器的不同主要体现在三个方面。网络连接设备及接口36交换机12345678网络连接设备及接口交换机12345678网络连接设备及接口37网络连接设备及接口网络连接设备及接口385.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备5 5 5 5.2.3.2.3.2.3.2.3.2.3.2.3 交换机交换机交换机交换机交换机交换机以太网交换机（以下简称交换机）是工作在以太网交换机（以下简称交换机）是工作在以太网交换机（以下简称交换机）是工作在以太网交换机（以下简称交换机）是工作在OSIOSI参考参考参考参考模型数据链路层的设备，外表和集线器相似，作用与集线模型数据链路层的设备，外表和集线器相似，作用与集线模型数据链路层的设备，外表和集线器相似，作用与集线模型数据链路层的设备，外表和集线器相似，作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别：集线器采用的式器大体相同。但是两者在性能上有区别：集线器采用的式器大体相同。但是两者在性能上有区别：集线器采用的式器大体相同。但是两者在性能上有区别：集线器采用的式共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。这样在机器共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。这样在机器共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。这样在机器共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。它通过判很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。它通过判很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。它通过判很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。它通过判断数据帧的目的断数据帧的目的断数据帧的目的断数据帧的目的MACMAC地址，从而将帧从合适的端口发送出地址，从而将帧从合适的端口发送出地址，从而将帧从合适的端口发送出地址，从而将帧从合适的端口发送出去。交换机的冲突域仅局限于交换机的一个端口上。去。交换机的冲突域仅局限于交换机的一个端口上。去。交换机的冲突域仅局限于交换机的一个端口上。去。交换机的冲突域仅局限于交换机的一个端口上。1 1 1 1交换技术的基本原理交换技术的基本原理交换技术的基本原理交换技术的基本原理网络连接设备及接口5.2数据链路层设备5.2.3交换机以太网交换机（以395.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备(1)(1)(1)(1)交换数据帧交换数据帧交换数据帧交换数据帧 如果数据帧的目的如果数据帧的目的如果数据帧的目的如果数据帧的目的MACMACMACMAC地址是广播地址或者组播地址，地址是广播地址或者组播地址，地址是广播地址或者组播地址，地址是广播地址或者组播地址，则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）。则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）。则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）。则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）。如果数据帧的目的地址是单播地址，但是这个地址并如果数据帧的目的地址是单播地址，但是这个地址并如果数据帧的目的地址是单播地址，但是这个地址并如果数据帧的目的地址是单播地址，但是这个地址并不在交换机的地址表中，那么也会向所有的端口转发不在交换机的地址表中，那么也会向所有的端口转发不在交换机的地址表中，那么也会向所有的端口转发不在交换机的地址表中，那么也会向所有的端口转发（除数据帧来的端口）。（除数据帧来的端口）。（除数据帧来的端口）。（除数据帧来的端口）。如果数据帧的目的地址在交换机的地址表中，那么就如果数据帧的目的地址在交换机的地址表中，那么就如果数据帧的目的地址在交换机的地址表中，那么就如果数据帧的目的地址在交换机的地址表中，那么就根据地址表转发到相应的根据地址表转发到相应的根据地址表转发到相应的根据地址表转发到相应的 端口。端口。端口。端口。如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在一个网段如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在一个网段如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在一个网段如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在一个网段上，它就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。上，它就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。上，它就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。上，它就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。网络连接设备及接口5.2数据链路层设备(1)交换数据帧如果数据帧的目的405.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备E0E0：0260.8c01.11110260.8c01.1111E1E1：0260.8c01.33330260.8c01.3333E2E2：0260.8c01.22220260.8c01.2222E3E3：0260.8c01.44440260.8c01.4444E3E3：0260.8c01.66660260.8c01.6666MAC address tableMAC address tableA A A AC C C CE E E EB B B BD D D DF F F F0260.8c01.11110260.8c01.11110260.8c01.11110260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.22220260.8c01.22220260.8c01.22220260.8c01.55550260.8c01.55550260.8c01.55550260.8c01.55550260.8c01.33330260.8c01.33330260.8c01.33330260.8c01.33330260.8c01.44440260.8c01.44440260.8c01.44440260.8c01.44440260.8c01.660260.8c01.660260.8c01.660260.8c01.6666666666E0E0E1E1E2E2E3E3E4E4网络连接设备及接口5.2数据链路层设备E0：0260.8c01.1111MA415.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备v 端口交换端口交换端口交换端口交换vv 帧交换帧交换帧交换帧交换 直通交换直通交换直通交换直通交换 无碎片直通方式无碎片直通方式无碎片直通方式无碎片直通方式 存储转发交换存储转发交换存储转发交换存储转发交换vv 信元交换信元交换信元交换信元交换 2.2.2.2.交换机的三种交换技术交换机的三种交换技术交换机的三种交换技术交换机的三种交换技术网络连接设备及接口5.2数据链路层设备端口交换2.交换机的三种交换技术网425.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备3 3 3 3局域网交换机的种类局域网交换机的种类局域网交换机的种类局域网交换机的种类 从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。局域网交换机。局域网交换机。局域网交换机。按照现在复杂的网络构成方式，网络交换机分为接按照现在复杂的网络构成方式，网络交换机分为接按照现在复杂的网络构成方式，网络交换机分为接按照现在复杂的网络构成方式，网络交换机分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。从传输介质和传输速度上看，局域网交换机分为以从传输介质和传输速度上看，局域网交换机分为以从传输介质和传输速度上看，局域网交换机分为以从传输介质和传输速度上看，局域网交换机分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆位以太网交换太网交换机、快速以太网交换机、千兆位以太网交换太网交换机、快速以太网交换机、千兆位以太网交换太网交换机、快速以太网交换机、千兆位以太网交换机、机、机、机、FDDIFDDIFDDIFDDI交换机、交换机、交换机、交换机、ATMATMATMATM交换机和令牌环交换机等多种。交换机和令牌环交换机等多种。交换机和令牌环交换机等多种。交换机和令牌环交换机等多种。从规模应用上又有企业级交换机、部门级交换机和从规模应用上又有企业级交换机、部门级交换机和从规模应用上又有企业级交换机、部门级交换机和从规模应用上又有企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。工作组交换机等。工作组交换机等。工作组交换机等。网络连接设备及接口5.2数据链路层设备3局域网交换机的种类从广义上来看435.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备 按照按照按照按照OSIOSIOSIOSI的参考网络模型，交换机分为第的参考网络模型，交换机分为第的参考网络模型，交换机分为第的参考网络模型，交换机分为第2 2 2 2层交换机、层交换机、层交换机、层交换机、第第第第3 3 3 3层交换机、第层交换机、第层交换机、第层交换机、第4 4 4 4层交换机等，一直到第层交换机等，一直到第层交换机等，一直到第层交换机等，一直到第7 7 7 7层交换机。层交换机。层交换机。层交换机。按照交换机的可管理性，可把交换机分为可管理型交按照交换机的可管理性，可把交换机分为可管理型交按照交换机的可管理性，可把交换机分为可管理型交按照交换机的可管理性，可把交换机分为可管理型交换机和不可管理型交换机，它们的区别在于对换机和不可管理型交换机，它们的区别在于对换机和不可管理型交换机，它们的区别在于对换机和不可管理型交换机，它们的区别在于对SNMPSNMPSNMPSNMP、RMONRMONRMONRMON等网管协议的支持。等网管协议的支持。等网管协议的支持。等网管协议的支持。按照交换机是否可堆叠，交换机分为可堆叠型交换机按照交换机是否可堆叠，交换机分为可堆叠型交换机按照交换机是否可堆叠，交换机分为可堆叠型交换机按照交换机是否可堆叠，交换机分为可堆叠型交换机和不可堆叠型交换机两种。和不可堆叠型交换机两种。和不可堆叠型交换机两种。和不可堆叠型交换机两种。网络连接设备及接口5.2数据链路层设备按照OSI的参考网络模型，交换机分44 按照最广泛的普通分类方法，局域网交换机分为桌面按照最广泛的普通分类方法，局域网交换机分为桌面按照最广泛的普通分类方法，局域网交换机分为桌面按照最广泛的普通分类方法，局域网交换机分为桌面型交换机、工作组型交换机和校园网交换机型交换机、工作组型交换机和校园网交换机型交换机、工作组型交换机和校园网交换机型交换机、工作组型交换机和校园网交换机3 3 3 3类。类。类。类。根据交换技术的不同，有人又把交换机分为端口交换根据交换技术的不同，有人又把交换机分为端口交换根据交换技术的不同，有人又把交换机分为端口交换根据交换技术的不同，有人又把交换机分为端口交换机、帧交换机和信元交换机机、帧交换机和信元交换机机、帧交换机和信元交换机机、帧交换机和信元交换机3 3 3 3种。种。种。种。从应用的角度划分，交换机分为电话交换机（从应用的角度划分，交换机分为电话交换机（从应用的角度划分，交换机分为电话交换机（从应用的角度划分，交换机分为电话交换机（PBXPBXPBXPBX）和）和）和）和数据交换机（数据交换机（数据交换机（数据交换机（SwitchSwitchSwitchSwitch）。当然，目前在数据上的语音传输）。当然，目前在数据上的语音传输）。当然，目前在数据上的语音传输）。当然，目前在数据上的语音传输VoIPVoIPVoIPVoIP又有人称之为又有人称之为又有人称之为又有人称之为“软交换机软交换机软交换机软交换机”。5.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备网络连接设备及接口按照最广泛的普通分类方法，局域网交换机分为桌面型交换机、455.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备4 4交换机之间的连接交换机之间的连接(1)(1)交换机有交换机有“UpLink“UpLink（级联）（级联）”端口端口(2)(2)交换机没有交换机没有“UpLink“UpLink（级联）（级联）”端口端口(3)(3)堆叠堆叠网络连接设备及接口5.2数据链路层设备4交换机之间的连接(1)交换机有“U465.2 5.2 数据链路层设备数据链路层设备4 4交换机之间的连接交换机之间的连接(1)(1)交换机有交换机有“UpLink“UpLink（级联）（级联）”端口端口(2)(2)交换机没有交换机没有“UpLink“UpLink（级联）（级联）”端口端口(3)(3)堆叠堆叠网络连接设备及接口5.2数据链路层设备4交换机之间的连接(1)交换机有“U47（2）交换机和集线器的区别集线器组成的网络是共享式网络，在此类网络中，所有用户共享带宽。交换机为每个用户提供专用信息通道。交换式网络最大传输速率可达共享式网络的3.8倍网络连接设备及接口（2）交换机和集线器的区别交换式网络最大传输速率可达共享式网48（3）交换机的相关技术交换机的常用的3种交换技术(P123)A.存储转发B.直通方式C.无碎片直通方式网络连接设备及接口（3）交换机的相关技术交换机的常用的3种交换技术(P123)49目前也出现了三层交换机.网络连接设备及接口目前也出现了三层交换机.网络连接设备及接口505.3 5.3 网络层设备网络层设备5 5 5 5.3.2.3.2.3.2.3.2.3.2.3.2 层交换机层交换机层交换机层交换机层交换机层交换机1 1 1 1什么是什么是什么是什么是3 3 3 3层交换层交换层交换层交换3 3 3 3层交换（也称多层交换技术或层交换（也称多层交换技术或层交换（也称多层交换技术或层交换（也称多层交换技术或IPIPIPIP交换技术）是交换技术）是交换技术）是交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交换技术是在换技术是在换技术是在换技术是在OSIOSIOSIOSI网络标准模型中的第网络标准模型中的第网络标准模型中的第网络标准模型中的第2 2 2 2层（数据链路层）层（数据链路层）层（数据链路层）层（数据链路层）进行操作的，而进行操作的，而进行操作的，而进行操作的，而3 3 3 3层交换技术是在层交换技术是在层交换技术是在层交换技术是在OSIOSIOSIOSI网络模型中的第网络模型中的第网络模型中的第网络模型中的第3 3 3 3层实现了数据报的高速转发。简单地说，层实现了数据报的高速转发。简单地说，层实现了数据报的高速转发。简单地说，层实现了数据报的高速转发。简单地说，3 3 3 3层交换技层交换技层交换技层交换技术就是：术就是：术就是：术就是：2 2 2 2层交换技术层交换技术层交换技术层交换技术 3 3 3 3层转发技术。层转发技术。层转发技术。层转发技术。网络连接设备及接口5.3网络层设备5.3.2层交换机1什么是3层交换网515.3 5.3 网络层设备网络层设备二层交换技术二层交换技术二层交换技术二层交换技术三层交换技术三层交换技术三层交换技术三层交换技术三层转发技术三层转发技术三层转发技术三层转发技术2 2 2 23 3 3 3层交换原理层交换原理层交换原理层交换原理网络连接设备及接口5.3网络层设备二层交换技术三层交换技术三层转发技术23525.3 5.3 网络层设备网络层设备3 3 3 33 3 3 3层交换种类层交换种类层交换种类层交换种类 v 纯硬件的三层交换技术纯硬件的三层交换技术纯硬件的三层交换技术纯硬件的三层交换技术v 纯软件的三层交换技术纯软件的三层交换技术纯软件的三层交换技术纯软件的三层交换技术网络连接设备及接口5.3网络层设备33层交换种类网络连接设备及接口535.3 5.3 网络层设备网络层设备ASIC ASIC ASIC ASIC 路由表路由表路由表路由表路由表路由表路由表路由表三层引擎三层引擎三层引擎三层引擎查路由表查路由表查路由表查路由表MACMACMACMAC地址表地址表地址表地址表端口端口端口端口B B B B端口端口端口端口A A A A 三层交换三层交换三层交换三层交换 式芯片式芯片式芯片式芯片查查查查MACMACMACMAC地址地址地址地址网络连接设备及接口5.3网络层设备ASIC路由表路由表三层引擎查路由表MA545.3 5.3 网络层设备网络层设备CPUCPUCPUCPU三层引擎三层引擎三层引擎三层引擎查路由表查路由表查路由表查路由表MACMACMACMAC地址表地址表地址表地址表端口端口端口端口B B B B端口端口端口端口A A A A 路由表路由表路由表路由表内存内存内存内存三层交换三层交换三层交换三层交换式芯片式芯片式芯片式芯片查查查查MACMACMACMAC地址地址地址地址网络连接设备及接口5.3网络层设备CPU三层引擎查路由表MAC地址表端口B端555.45.4技能训练：交换机和集线器的级联技能训练：交换机和集线器的级联 交换机和集线器的连接都可以采用级联方式，两者交换机和集线器的连接都可以采用级联方式，两者交换机和集线器的连接都可以采用级联方式，两者交换机和集线器的连接都可以采用级联方式，两者级联的方法基本相同，只是集线器的级联应严格遵守集级联的方法基本相同，只是集线器的级联应严格遵守集级联的方法基本相同，只是集线器的级联应严格遵守集级联的方法基本相同，只是集线器的级联应严格遵守集线器级联配置规则（线器级联配置规则（线器级联配置规则（线器级联配置规则（5-4-3-2-15-4-3-2-15-4-3-2-15-4-3-2-1规则）。下面以交换机规则）。下面以交换机规则）。下面以交换机规则）。下面以交换机为例介绍级联的方法。为例介绍级联的方法。为例介绍级联的方法。为例介绍级联的方法。如果交换机具有级联端口，那么可以通过一条如果交换机具有级联端口，那么可以通过一条如果交换机具有级联端口，那么可以通过一条如果交换机具有级联端口，那么可以通过一条UTPUTPUTPUTP直连线将一条交换机的级联端口连入另一台交换机的普直连线将一条交换机的级联端口连入另一台交换机的普直连线将一条交换机的级联端口连入另一台交换机的普直连线将一条交换机的级联端口连入另一台交换机的普通端口。通端口。通端口。通端口。如果交换机没有级联端口，那么可以通过一条如果交换机没有级联端口，那么可以通过一条如果交换机没有级联端口，那么可以通过一条如果交换机没有级联端口，那么可以通过一条UTPUTPUTPUTP交叉线将两台交换机的普通端口进行连接。交叉线将两台交换机的普通端口进行连接。交叉线将两台交换机的普通端口进行连接。交叉线将两台交换机的普通端口进行连接。网络连接设备及接口5.4技能训练：交换机和集线器的级联交换机和集线器564.4窄带接入设备Modem(P127)Modem是一种数字信号与模拟信号之间的转换设备。俗称“猫”.在线路上传输的是模拟信号，原理如P128的图4.18-不能同时打电话和上网56kbit/sModem的上行速度：33.6kbit/s下行速度：56kbit/s网络连接设备及接口4.4窄带接入设备Modem(P127)网络连接574.5窄带接入设备ISDNISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork)即综合业务数字网。在我们也称之为“一线通”网络连接设备及接口4.5窄带接入设备ISDN网络连接设备及接口58与“猫”的区别：A.ISDN在线路上传输的是数字信号。B.可以同时打两个电话，或者边打电话边上网，互不干扰。网络连接设备及接口与“猫”的区别：网络连接设备及接口59（2）ISDN的特点（P130）可连接的终端类型和数目多达8个速度快，使用灵活连接质量好接入速度相对较快网络连接设备及接口（2）ISDN的特点（P130）可连接的终端类型和数目多达604.6宽带接入设备ADSLADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine，非对称数字用户线路)同时传输语音信号和数字信号属于非对称传输。上行速度：640kbit/s1Mbit/s下行速度：1Mbit/s8Mbit/s网络连接设备及接口4.6宽带接入设备ADSLADSL(Asymmetric61传送语音信号网络连接设备及接口传送语音信号网络连接设备及接口62补充：多路复用技术多路复用的工作原理 网络连接设备及接口补充：多路复用技术多路复用的工作原理网络连接设备及接口63补充：电磁波谱与通信网络连接设备及接口补充：电磁波谱与通信网络连接设备及接口64补充：频分多路复用频分多路复用在一条通信线路设计多路通信信道;每路信道的信号以不同的载波频率进行调制;各个载波频率是不重叠的,一条通信线路就可以同时独立地传输多路信号。网络连接设备及接口补充：频分多路复用在一条通信线路设计多路通信信道;网络连接设65网络连接设备及接口网络连接设备及接口662.ADSL的工作过程电话公司中心局多路复用器整合语音和数字信号家Internet网数字信号ADSLModem语音和数字信号网络连接设备及接口ADSL的工作过程电话公司中心局多路复用器整合语音和数字信号671.ADSL技术的特点（1）优势A.充分利用现有电话线，保护了现有投资B.传送速率高。C.技术成熟，标准化程度高。网络连接设备及接口ADSL技术的特点（1）优势网络连接设备及接口68E.在一条线路上可同时传输语音信号和数字信号，且互不干扰。F.每个用户独享一根ADSL线路，可获得很好的通信效果。网络连接设备及接口在一条线路上可同时传输语音信号和数字信号，且互不干扰。网络连69（2）缺点A.技术和线路质量较差。B.ADSL设备目前比较昂贵网络连接设备及接口（2）缺点网络连接设备及接口70C.ADSL的传输可靠性目前相对较低D.目前ADSL的连接速率一般只有512kbit/s网络连接设备及接口C.ADSL的传输可靠性目前相对较低网络连接设备及接口713.ADSL的标准与协议（P136）ADSL的标准G.992.1标准、G.992.2标准ADSL的协议ADSLModem网络连接支持3种方式：专线方式、PPOA、PPOE网络连接设备及接口3.ADSL的标准与协议（P136）ADSL的标准网络连接724.ADSL硬件设备简介1.ADSL信号分离器2.ADSL调制解调器(或ADSL路由器)网络连接设备及接口4.ADSL硬件设备简介ADSL信号分离器网络连接设备及接73ADSL信号分离器将电话线上04KHz频段的电话音频与用26KHz1.1MHz频段的电脑数字信号分离开。网络连接设备及接口ADSL信号分离器将电话线上04KHz频74ADSL调制解调器(ADSLModem)将电脑中的数字信号传到网络上，并接受网络上传给电脑的数据。网络连接设备及接口ADSL调制解调器(ADSLModem)将电脑中的数字信号75ADSL路由器具有路由功能的ADSL调制解调器。网络连接设备及接口ADSL路由器具有路由功能的ADSL调制解调器。网络连接设备76ADSL用户在用户端的设备连接网络连接设备及接口ADSL用户在用户端的设备连接网络连接设备及接口774.7宽带接入设备CableModem什么是CableModem？它是利用有线电视的电缆进行上网的调制解调器。它一般有两个接口，一个用来接室内墙上的有线电视端口，另一个与计算机相联。网络连接设备及接口4.7宽带接入设备CableModem什么是Cable78网络连接设备及接口79网络连接设备及接口网络连接设备及接口80网络连接设备及接口网络连接设备及接口811.CableModem技术特点优点A.连接速度快能提供最高40Mbit/s的下行速率B.成本低廉已经有有线电视CATV网络C.提供非对称的专线连接下行：40Mbit/s上行：10Mbit/sD.不受连接距离限制网络连接设备及接口CableModem技术特点优点网络连接设备及接口82缺点：（1）共享带宽，速度会随着用户的增加而下降。（2）采用广播方式发送数据，可能带来安全因患。（3）对单向电缆的改造投资较大网络连接设备及接口缺点：网络连接设备及接口832.CableModem的工作过程网络连接设备及接口CableModem的工作过程网络连接设备及接口843.CableModem的标准现在有两个在用的标准(P140)DOCSIS:1997年3月，有线电视工业标准组织颁布.IEEE802.14由电子电气工程师协会(IEEE)颁布网络连接设备及接口CableModem的标准现在有两个在用的标准(P140)858路由器路由器是一个连接多个网络或网段的设备。特点：跨网段跨协议网络连接设备及接口8路由器865.3 5.3 网络层设备网络层设备5 5 5 5.3.1.3.1.3.1.3.1.3.1.3.1 路由器路由器路由器路由器路由器路由器网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层传输层传输层物理层物理层路由器路由器数据链路层数据链路层网络层网络层目的站点目的站点目的站点目的站点源站点源站点源站点源站点网络连接设备及接口5.3网络层设备5.3.1路由器网络层数据链路层物理层传875.3 5.3 网络层设备网络层设备1 1 1 1路由器和网桥的区别路由器和网桥的区别路由器和网桥的区别路由器和网桥的区别路由器和网桥的一个重要区别是：网桥独立于高路由器和网桥的一个重要区别是：网桥独立于高路由器和网桥的一个重要区别是：网桥独立于高路由器和网桥的一个重要区别是：网桥独立于高层协议，它把几个物理网络连起来后提供给用户的仍层协议，它把几个物理网络连起来后提供给用户的仍层协议，它把几个物理网络连起来后提供给用户的仍层协议，它把几个物理网络连起来后提供给用户的仍然是一个逻辑网络，用户根本不知道有网桥存在；路然是一个逻辑网络，用户根本不知道有网桥存在；路然是一个逻辑网络，用户根本不知道有网桥存在；路然是一个逻辑网络，用户根本不知道有网桥存在；路由器则利用互连网络协议将网络分成几个逻辑子网。由器则利用互连网络协议将网络分成几个逻辑子网。由器则利用互连网络协议将网络分成几个逻辑子网。由器则利用互连网络协议将网络分成几个逻辑子网。路由器是面向协议的设备，能够识别网络层地址，而路由器是面向协议的设备，能够识别网络层地址，而路由器是面向协议的设备，能够识别网络层地址，而路由器是面向协议的设备，能够识别网络层地址，而网桥只能识别链路层地址或称网桥只能识别链路层地址或称网桥只能识别链路层地址或称网桥只能识别链路层地址或称MACMACMACMAC地址，网桥对网络地址，网桥对网络地址，网桥对网络地址，网桥对网络层地址视而不见层地址视而不见层地址视而不见层地址视而不见。网络连接设备及接口5.3网络层设备1路由器和网桥的区别网络连接设备及接口885.3 5.3 网络层设备网络层设备2 2 2 2路由器端口路由器端口路由器端口路由器端口F0/1F0/1F0/1F0/1S0S0S0S0S1S1S1S1218.12.255.0218.12.255.0218.12.255.0218.12.255.0202.15.168.0202.15.168.0202.15.168.0202.15.168.0209.152.21.0209.152.21.0209.152.21.0209.152.21.0网络连接设备及接口5.3网络层设备2路由器端口F0/1S0S1218.12895.3 5.3 网络层设备网络层设备3 3 3 3路由器在网络互连中的作用路由器在网络互连中的作用路由器在网络互连中的作用路由器在网络互连中的作用（1 1 1 1）提供异构网络的互连）提供异构网络的互连）提供异构网络的互连）提供异构网络的互连网络连接设备及接口5.3网络层设备3路由器在网络互连中的作用（1）提供异构905.3 5.3 网络层设备网络层设备3 3 3 3路由器在网络互连中的作用路由器在网络互连中的作用路由器在网络互连中的作用路由器在网络互连中的作用所谓所谓所谓所谓“路由路由路由路由”，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，而路由器，正是执行这种行为动作的机器，它的英文名称为而路由器，正是执行这种行为动作的机器，它的英文名称为而路由器，正是执行这种行为动作的机器，它的英文名称为而路由器，正是执行这种行为动作的机器，它的英文名称为RouterRo