09第九章网络设备与网络互联

1、 第九章 网络设备与网络互联 第九章 网络设备与网络互联.第九章：网络设备与网络互联 / 网络互联FR WANSNA WAN802.5802.3802.4802.3802.3bridgeRouterRouterRouterGatewayRepeater.第九章：网络设备与网络互联 / 网络互联网络互连所需处理的差别1不同的寻址方案2不同的最大分组长度3不同的网络访问机制4不同的超时控制5不同的过失恢复方法6不同的形状报告方法7不同的途径选择技术8不同的用户访问控制9不同的效力有衔接、无衔接10不同的管理与控制方法.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备网络设备中继器 / Repeater 物

2、理层网桥 / Bridge数链层路由器 / Router网络层 网关 / Gateway高层/一切层交换机 / Switch数链层 网络设备小结网络设备运转的根本流程. 物理层网络互连设备-中继器中继器的功能中继器与集线器的联络中继器的分类第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 中继器10Bast-T Ethernet HUB .第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 中继器中继器：完成信号的复制、调整放大；延伸网络长度在以太网中，运用中继器要留意“54321原那么中接器只能在规定的范围内进展有效的任务，否那么会引起网络缺点二口中继器一为进口，一为出口多口中接器共享式的HUB. 最

3、多有 4 个中继器衔接 5 个网段，只需 3 个网段可以连主机，另外 2 个是衔接段，他们共组成 1 个广播域。第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 中继器Repeater 1Repeater 2 Repeater 3Repeater 4.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 中继器repeaterrepeaterLAN 1LAN 3LAN 2中继器：重新产生信号，扩展局域网覆盖的间隔集线器：多端口的中继器，在以太网中，HUB被称为多址访 问单元MAU,各式各样的集线器可支持多种传 输介质的衔接器和多种数据传输速率 .第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 中继器从任务原

4、理上可分为非交换式集线器交换式集线器单网段集线器-一切端口衔接到单一的网段上。多网段集线器-将端口衔接到HUB内的不同网段。静态交换集线器-交换在多个共享网段上进展，每个 网段由多个集线器端口共享。动态交换集线器-以提供网络可用带宽为目的，动态 提供多条端端并行通讯。.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 中继器从机构上可分为固定式集线器-独立型集线器，端口固定，共享单一网段。堆叠式集线器-是一种经过外部电缆衔接进展扩展的HUB模块式集线器-采用机箱方法，端口用过热插拔板插接从特性上可分为被动集线器-相对静止，不察错和瓶颈；数据从一口向一切 端口发，星型网入门级设备10Base2,RJ

5、-45自动集线器-监视数据、过失、调试时序、优化性能、诊断。智能集线器-集中管理，为不同设备提供灵敏的传输速率。 支持10，16和100Mbps(以太网、令牌，FDDI).第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网桥 数连层网络互连设备-网桥网桥的功能网桥的优点网桥的缺陷网桥的分类网桥间比较.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网桥 网桥的功能可以运用在运用一样协议的网段之间源地址跟踪将源地址记录到站表中帧的转发和过滤 图示生成树的演绎协议转换图示分帧重组FDDI4500bit- 802.3 (1518bit)网桥的管理.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网桥网桥内

6、部表示图端口1端口2缓存 端口管理 网桥协议 软件 实体站表-(1)(2)(4)(5)(6)(3)网段A网段B站地址端口（1）1（2）1（3）1（4）2（5）2（6）2.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网桥 防止广播风暴，要求网桥执行生成树算法Spanning Tree Algorithm开场选择一个网桥作为根网桥，既具有最低ID的那个网桥，经过如今规定的时间间隔发送一系列的网桥协议数据单元的特殊帧，然后以最短途径为根据，找到树上的每一个节点。在这个集合中不存在回路，即在任何两站只见只需一条通路。.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网桥处理方法：停用某些网桥来淘汰循环

7、，不从物理上撤除衔接， 但是可以阻止它们转发帧。实践上它们被用作在别 的网桥失效的情况下的备份.LAN 1LAN 2Frame4132.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网桥协议转换原理图用户层LLCMAO物理层用户层LLCMAO物理层站 1站 2 PDU802.3 802.5802.3 802.5网 桥 .第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网桥 网桥的优点：过滤通讯量大扩展了物理范围可衔接不同的物理层，不同的MAC子层， 不同速率的LAN提高了可靠性.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网桥 网桥的缺陷：查表存储转发，添加时延在MAC子层没有流量控制功能不同

8、的MAC子层用桥连，修正帧的某段内容耗费时间只适宜用户不多时，否那么会产生广播风暴.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网桥网桥的分类简单网桥固定网桥-是最原始的和最廉价的网桥类型。一个网桥衔接两个网段，并包含一个站点的地址表操作员手工操作参与新站点，地址表要更改；删除某一站点，新出 现的无效地址要去除。配置简单廉价，但安装和维护耗费时间。学习网桥透明网桥-在执行网桥功能的时候，本人建立站点地址表初次安装表示空的，经过由每个站点所发送的第一个包，网桥可得知该站点所属的网段，假设目的地址是它所不认识的，就将这包广播到一切网段中，最后，他获得了一个完好的站点地址和各自所属网段的表，这个表

9、将保管在它的内存中，还可以不断作自我更新。源路由网桥-每个站点必需在发送之前知道往其目的地的路由将路由得负担至于发送站点。发送站点必需确定一个路由，并把它置于一个帧内。然后网桥依赖于帧的路由信息来发送帧。路由指定包括：局域网号、网桥号。.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网桥 固定路由网桥 透明网桥 源路由网桥 重配置的 能力有限，通过用路由信息对网桥重新编程获得高，网桥维护关于站点的位置的信息高，每个站点必须在发送之前知道往其目的地路由确定站点的责任 无，仅发送帧 无，仅发送帧 有网桥的要求 路由表路由表生成、修改并执行生成树算法的能力依据路由来广播转发帧，执行算法使用的路由 由

10、设计者决定总是沿着生成树，但不必是最小费用站点可以选择相互间的最小费用路由 对拓扑的 要求有些，网桥必须被编程，但站点不知道无，网桥知道站点相对其端口的动态位置，而站点没必要知道有些，网桥相对于路由信息和生成树算法，但是站点必须确定一个到目的地路由.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 交换机CNSH800 8口 10/100M 自顺应交换机 交换机： 表达了桥接的复杂交换技术，与网桥不同的是转发延迟小。 三种交换技术分组交换机 图示路由表交换机分类交换机与路由器的区别.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 /交换机交换机的三种交换技术 端口交换模块交换、端口组交换：任务在物理层，

11、衔接多条以太网段。 帧交换 直接交换 存储-转发交换 信元交换：以ATM技术为代表，交换长度固定53Byte便与硬件实 现。允许多个虚拟衔接。.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 /交换机分组交换机 用于组网的根本电子交换机，由于能把完好的分组packet从一条衔接到另一条衔接而被称为分组交换机。在概念意义上，每个包交换机多是一台小型计算机，具有处置器、存储器以及发送和接受的I/O设备，如今的分组交换机有公用的硬件组成分组交换机用来衔接其他交换机用来衔接计算机1265交换机端口A端口B.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 交换机交换机 2交换机1交换机31.11.32.12.3

12、 3.23.3123412341234目的站下一站 1,1 交1 1,3 交1 3,2 交3 3,3 交3 2,1 本交 2,2 本交交换机2的路由表 广域网的主要问题在网络层，有一些节点交换剂及链路组成。节点交换剂之行将分组存储-转发功能。 局域网的主要问题在数据链路层，少量在物理层。.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 交换机 交换机的分类二层交换机解析MAC地址，在表中找到该地址对应的端口三层交换机解析MAC地址，IP地址，也称为路由表交换机四层交换机解析MAC地址，IP地址，TCP端口号。可将多台存 有同样内容的效力器以一样的IP地址接入四层交换 机，所以可称为Web交换机。

13、 路由器只处置网络层地址，称为一种三层网络设备 二层交换机、路由器其分析的是单域分类 三层交换机、四层交换机其分析的是多域分类.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器 路由器Router路由器的功能 路由器的性能路由器的优缺陷路由其硬件组成路由器软件组成与软件实现路由器选购要点路由器的分类路由器与交换机的区别EDIMAX BR-6524 双WAN口+4LAN口宽带Router.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器 路由器的功能1在网络间转发到远地网络的报文2选择最合理的路由查找、改动路由表、把大的数据包分为小包3多协议路由器可以衔接不同通讯协议的网络段。 所谓多协

14、议路由器，即可支持多种网络协议，连 接运用不同通讯协议的网络设备；单协议路由 器，用于具有一样网络协议的网络互连。.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器 TCP IP LLC MAC物理层 TCP IP LLC MAC物理层 LLCX.25-3MACX.25-2物理X.25-1 X.25-3LLCX.25-2MACX.25-1物理IPIPA机B机Router 1Router 2LAN 1LAN 2X.25网.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器背板才干路由器背板容量或总线才干吞吐量指路由器包转发才干丢包率在应转发的数据包中不能转发的数据包所占的 比例转发时延需转

15、发的数据包最后一bit进入路由器端口 到该数据包第一bit出如今端口连路上的时 间间隔路由表容量指路由器运转中可以包容的路由数量可靠性指路由器可用性、无缺点任务实际和缺点恢复 时间等目的。路由器队列管理机制算法好坏、QoS才干，拥塞管理 控制才干.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器 路由器的优点适用于大规模的网络复杂的网络拓扑构造负载共享和最优途径能更好地处置多媒体信息平安性能高隔离不需求的通讯量节省局域网的频宽，减少主机负担 路由器的缺陷它不支持非路由协议安装复杂价钱高.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器路由器的硬件组成： 处置器、内存、I/O插座、管理控

16、制接口、电源ASYNC1-8EtherSERIAL-0SERIAL-1CONSOLEAXUPOWER拨号效力器以太网接口接集M广域网接PC串口远程调试用电源.路由器软件 1.路由器软件运转在UNIX操作系统上 2.路由器软件运转在嵌入式操作系统上 3.路由器软件本身就是操作系统为提高软件效率路由器软件实现 1.路由协议功能RIP,OSPF,EIGRP,BGP 2.查表转发功能路由表含几十万条路由，在高端路由 器中由ASIC芯片中硬件实现 3.管理维护功能路由队列管理机制第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器 路由器选购要点1.

17、路由器的性能，冗余性和稳定性2.路由器的接口种类3.路由器所支持的开放规范协议和特性4.平安性5.可管理性6.流量控制和计费7.路由器支持路由表大小，路由器体系构造.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器才干上分 高端路由器 中低端路由器构造上分 模块化构造 非模块化构造网络位置上分 中心路由器 接入路由器功能上分 通用路由器 公用路由器性能上分 线速路由器 非线速路由器第四代与第五代路由器.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器第四代路由器： 采用了硬件转发方式，处理了带宽容量和性能缺乏的瓶颈问题，但是基于ASIC的硬件转发在获取高性能的同时，牺牲了业务灵敏性。在

18、设计ASIC芯片的时候，对转发流程作了大量优化。假设在IP转发中还要做一些复杂的额外处置，ASIC借无能为力了。第五代路由器： 自在硬件体系构造上仍采用硬件转发方式和交换网式构造，在关键的IP转发和业务流程处置上采用了可编程的，转为IP网络设计的网络处置器技术，替代了原来的ASIC技术。经过软件来控制处置流程。对于路由表查找算法，QoS的拥塞控制算法等采用硬件协处置器来提高处置性能。实现软件业务灵敏性与高性能硬件转发的结合。软交换： 是一种功能实体，为下一代网络NGN提供具有定时性要求的呼叫控制功能，使下一代网络呼叫与控制的中心。传统的“呼叫控制功能是和业务结合在一同的，不同的业务所需求的呼叫

19、控制功能不同，而软交换那么是与业务无关的，软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的根本呼叫控制，未来的软交换是尽能够的简单的，智能控制功能尽能够的移至部的业务运用层.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 路由器 路由器与节点交换机的区别：1路由器是用来衔接不同的网络，而节点交换机制是在一个特定的 网络中任务2路由器是专门用来转发分组，而节点交换机还可接上许多个主机3路由器运用一致的IP协议，而节点交换机运用所在广域网的特定 协议4查找路由表时，路由器根据目的站的网络号找出下一站即下一 个路由器而节点交换机那么根据目的站所接入的交换机号找出下 一站即下一个节点交换机 图示.第九章：网络设备与

20、网络互联 / 网络设备 / 路由器223.1.4223.1.2223.1.3223.1.2.4A123Router目的网号直/间标志R,IP地址网接口号223.1.2 直接（空） 1223.1.3 间接223.1.2.4 1223.1.4 间接223.1.2.4 1A机中的路由表.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网关 网关Gateway： 可以衔接不同网络的软件和硬件结合产 品经过重新封装信息是他被另一系统接纳可设在效力器上，或设在大型机上。速度慢，价钱贵。分为面向衔接的网关用于虚电路网络的互联和面向无衔接的网关用于数据包网络的互联。 常见的网关有：电子邮件网关可从一种系统向别的类型系统传数据IBM主机网关可在个人机和IBM大型机间建立、管理通讯因特网网关允许、管理LAN与Internet间的接入局域网网关试运转不同协议的网段间通讯图示.第九章：网络设备与网络互联 / 网络设备 / 网关GatewaySNA WAN7应用层6表示层5会话层4传输层3网络层2数链层1物理层 7应用层 6表示层 5会话层 4