第3章网络的互联设备.ppt

发布时间：2024-11-20 21:55

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第3章网络的互联设备

计算机与通信学院《网络工程》第3章网络的互连设备第3章网络的互连设备主讲：饶居华电话Email：raojuhua@ 主要内容 3.1 物理层互联设备 3.2 数据链路层互连设备 3.3 网络层互连设备 3.4 防火墙 3.1 物理层互连设备物理层是OSI体系结构的最底层，它涉及的都是郁物理信号（电信号、光信号等）有关的连接，常用的有中继器和集线器等 3.1 物理层互连设备 3.1.1中继器中继器（Repeater）是物理层设备，中继器常用于两个网络结点间物理信号的双向转发工作，对接收信号进行再生和发送，从而增加信号的传输距离。负责在两个结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。中继器常用于以太网网段的互联。比较典型的就是光电转换器 3.1 物理层互连设备 3.1 物理层互连设备 3.1.2 集线器集线器的工作原理集线器（HUB）是物理层设备，是对网络进行集中管理的最小单元。对传输的电信号进行整型、放大。集线器相当于是多个端口的中继器。 3.1 物理层互连设备集线器采用共享带宽的方式进行数据的传输 3.1 物理层互连设备 3.1 物理层互连设备集线器的分类按外观尺寸：机架式与桌面式按端口带宽：10M、 100M、10/100M自适应、1000M 按管理方式：亚集线器和智能集线器按扩展方式：堆叠式和级联式 3.1 物理层互连设备集线器上的端口主要是RJ45，接口数通常有8、12、16、24口，早期的集线器还有RJ45、BNC、AUI接口集线器的缺点主用户数据向所有节点发送，存在安全隐患容易造成堵塞非双工传输，网络通信效率低 3.2 数据链路层互连设备数据链路层是OSI体系结构中构建局域网的最重要层次之一。链路层的互连设备主要有网卡和交换机 3.2 数据链路层互连设备 3.2.1网卡网络适配器NIA又称网络接口卡NIC，简称网卡，属于数据链路层设备，是连接计算机和其他网络设备的桥梁和纽带。 3.2 数据链路层互连设备网卡的功能完成物理层和数据链路层的大部分功能，包括网卡和网络电缆的物理连接、介质访问控制（如CSMA/CD）、数据链路帧的拆装、帧的发送与接收、错误校验、数据信号的编码解码（如曼彻斯特编码）、数据收发缓冲、数据的串并行转换等功能。网卡须具备两大技术：网卡驱动程序和I/O技术（驱动程序使网卡与网络操作系统兼容，实现PC机与网络的通信。I/O技术可以通过数据总线实现PC和网卡之间的通信。） 3.2 数据链路层互连设备网卡的分类按网络技术的不同：以太网卡、ATM网卡、令牌环网卡按接口类型和传输介质分类： RJ-45、 BNC、AUI、 FDDI、ATM 按网络接总线类： ISA、PCI、PCI-X、PCMCIA 按带宽分类： 10Mbps、 100Mbps、 10/100M自适应、 1000Mbps 按网卡应用领域分类：工作站网卡、服务器网卡 3.2 数据链路层互连设备 3.2.2网桥网桥（Bridge）也叫桥接器，是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。网桥是属于数据链路层的设备，它的作用是扩展网络和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时又有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。网桥作为一个概念非常重要，但作为产品在市场上几乎看不到。交换机可以看作是多端口的网桥。 3.2 数据链路层互连设备 3.2.3交换机交换机(Switch),它是集线器的升级换代产品，是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中 3.2 数据链路层互连设备交换的产生与发展交换机（SWITCH,SWITCHING HUB）最早起源于电话通信系统（PSTN）,在计算机网络系统中，交换概念的提出是对共享工作模式的重大改进。目前最快的以太网交换机端口带宽克达到10Gb/s(万兆) 3.2 数据链路层互连设备交换机工作过程（1）刚启动后交换机的MAC地址表为空交换机工作过程（2）主机A向主机C发送数据，源MAC添加到MAC地址表中交换机工作过程（3）经过一段时间，MAC地址表被填满 A?C,数据直接从F0/1转发到F0/2口，其它端口不被转发。交换机工作过程（4）未知单播帧，广播帧：执行广播操作Flooding 交换机工作过程（5）交换机的帧转发方式交换机通常采用三种帧的交换方式（1）直通式交换（2）

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