常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方群數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院2010年11月7/4/20241常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本章主要內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備概述網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器（Modem）

網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）中繼器與集線器網(wǎng)橋和交換機(jī)無(wú)線接入點(diǎn)（AccessPoint

）路由器（Router）第三層交換機(jī)7/4/20242交換機(jī)交換機(jī)防火墻防火墻交換機(jī)主機(jī)主機(jī)路由器交換機(jī)因特網(wǎng)集線器企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)外部訪問(wèn)子網(wǎng)因特網(wǎng)7/4/20243網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在OSI體系中的位置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能層次7/4/20244中繼器（集線器）的概念結(jié)構(gòu)7/4/20245網(wǎng)橋（交換機(jī)）的概念結(jié)構(gòu)網(wǎng)段2網(wǎng)段1應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層PHYDL網(wǎng)橋主機(jī)2主機(jī)1PHY網(wǎng)絡(luò)層7/4/20246路由器的概念結(jié)構(gòu)應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層PHYDL互連網(wǎng)層路由器主機(jī)1主機(jī)2DLPHY子網(wǎng)1子網(wǎng)27/4/20247網(wǎng)關(guān)的概念結(jié)構(gòu)應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層PHYDLIP應(yīng)用層/傳輸層網(wǎng)關(guān)主機(jī)2主機(jī)1PHYDLIP網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)27/4/202488.1調(diào)制解調(diào)器Modem集成了調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備工作在體系結(jié)構(gòu)的物理層一般是指用于電話網(wǎng)絡(luò)的模擬調(diào)制解調(diào)器目前的調(diào)制解調(diào)器在自適應(yīng)、數(shù)據(jù)壓縮和網(wǎng)絡(luò)編碼調(diào)制技術(shù)等方面已非常成熟，每個(gè)話路的數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)56kb/s，已基本接近電話線路的最大理論速率。7/4/20249調(diào)制解調(diào)器技術(shù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)三種調(diào)制技術(shù)振幅調(diào)制——振幅鍵控（ASK）頻率調(diào)制——頻移鍵控（FSK）相位調(diào)制——相移鍵控（PSK）實(shí)際應(yīng)用中，往往采用以上三種基本調(diào)制方式的組合來(lái)達(dá)到更高的調(diào)制效率7/4/202410調(diào)制解調(diào)器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)ITU-TV系列建議V.21和V.23：速率300b/s到1200b/sV.22、V.26和V.27：1200b/s到4800b/sV.29：9600b/sV.32、V.24、V.42：14.4Kb/sV.34：33.6kb/sV.90、V.92：56Kb/s7/4/2024118.2網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）是連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備每臺(tái)主機(jī)都應(yīng)配置一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)卡每個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口不能獨(dú)立工作，必須依賴(lài)于宿主主機(jī)連接不同的局域網(wǎng)需要使用不同的網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡令牌環(huán)網(wǎng)卡FDDI網(wǎng)卡ATM網(wǎng)卡7/4/202412網(wǎng)卡的功能數(shù)據(jù)緩存匹配主機(jī)數(shù)據(jù)處理速率與網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率封裝/解封裝加上控制字段→以幀為單位進(jìn)行傳輸→卸下控制字段介質(zhì)訪問(wèn)控制CSMA/CD、TokenPassing串/并轉(zhuǎn)換將主機(jī)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行位流數(shù)據(jù)編碼/解碼轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸?shù)男盘?hào)形式數(shù)據(jù)發(fā)送/接收7/4/202413網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)發(fā)送/接收部件——負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送、接收載波檢測(cè)部件——檢測(cè)介質(zhì)上有否信號(hào)發(fā)送/接收控制部件及數(shù)據(jù)緩沖區(qū)編碼/解碼器——將數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換為傳輸信號(hào)或反之LAN管理部件主機(jī)總線接口部件計(jì)算機(jī)總線通信線路7/4/202414網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址（MAC地址），固化在網(wǎng)卡硬件中（有些網(wǎng)卡可由用戶修改）配置參數(shù)（跳線設(shè)置/軟件設(shè)置/PnP）?中斷請(qǐng)求號(hào)IRQ（一般為3）?I/O基地址I/OBase（一般為300H）?存儲(chǔ)器基地址MemoryBase(一般為0C000H)?全雙工/半雙工?傳輸速率（僅10/100Mb/s雙速網(wǎng)卡可選）網(wǎng)卡的配置參數(shù)7/4/202415網(wǎng)卡的選用考慮的因素包括：

LAN的類(lèi)型：Ethernet、TokenRing、ATM、FDDILAN的速度：10M/100M/1000M、4M/16M、25M/155M網(wǎng)絡(luò)接口類(lèi)型：AUI/BNC、RJ-45、SC/ST/MT-RJ主機(jī)總線類(lèi)型：ISA、EISA、PCI、USB、PCMCIA應(yīng)用場(chǎng)合：服務(wù)器、工作站、筆記本其他附加功能：PnP、防病毒、遠(yuǎn)程喚醒、鏈路聚合等7/4/202416以太網(wǎng)卡的類(lèi)型7/4/2024178.3中繼器與集線器1.中繼器（Repeater）工作在物理層功能：信號(hào)整形和放大，在網(wǎng)段之間復(fù)制比特流特點(diǎn)：不進(jìn)行存儲(chǔ)——信號(hào)延遲小不檢查錯(cuò)誤——會(huì)擴(kuò)散錯(cuò)誤不對(duì)信息進(jìn)行任何過(guò)濾可進(jìn)行介質(zhì)轉(zhuǎn)換——如UTP轉(zhuǎn)換為光纖用中繼器連接的多個(gè)網(wǎng)段是一個(gè)沖突域應(yīng)用注意事項(xiàng)：不能構(gòu)成環(huán)、應(yīng)遵守以太網(wǎng)的3-4-5規(guī)則7/4/2024182.集線器（HUB）多端口的中繼器，工作在物理層功能：在網(wǎng)段之間復(fù)制比特流，信號(hào)整形和放大可認(rèn)為它是將總線折疊到鐵盒子中的集中連接設(shè)備特點(diǎn)：具有與中繼器同樣的特點(diǎn)可改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)湫问剑嚎偩€連接→星形連接邏輯上仍是一個(gè)總線型共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)：8，12，16，247/4/202419獨(dú)立式（Standalone）固定端口配置，擴(kuò)充時(shí)用級(jí)連的方法。堆疊式（Stackable）固定配置，用堆疊方法進(jìn)行擴(kuò)充——堆疊連接在一起的HUB在邏輯相當(dāng)于一臺(tái)單獨(dú)的HUB，可統(tǒng)一管理。模塊化（Module）又稱(chēng)機(jī)箱式，由一臺(tái)帶有底板、電源的機(jī)箱和若干塊多端口的接口卡（線卡）組成。可靈活按需配置，通過(guò)插入不同的插卡滿足需求（如插入交換卡、路由卡、加密卡等）。集線器類(lèi)型：按結(jié)構(gòu)形式劃分7/4/202420集線器的類(lèi)型：按是否可管理劃分智能HUB允許用網(wǎng)管軟件對(duì)其進(jìn)行管理的集線器，它內(nèi)部包含有CPU等智能控制部件。在需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的中大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，一般都要求使用智能集線器（后面將要介紹的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)也需要是智能化的）。非智能（普通）HUB不能用網(wǎng)管軟件進(jìn)行管理的集線器。小型網(wǎng)絡(luò)為降低成本，一般使用普通集線器。7/4/202421集線器的類(lèi)型：按速度劃分傳統(tǒng)集線器傳輸速度為10Mb/s（10Base-T網(wǎng)絡(luò)）快速以太網(wǎng)集線器傳輸速度為100Mb/s（100Base-T網(wǎng)絡(luò)）10/100M自適應(yīng)集線器傳輸速度自適應(yīng)內(nèi)部有兩個(gè)網(wǎng)段：10M和100M，集線器根據(jù)連接速度將主機(jī)連接到不同網(wǎng)段上。網(wǎng)段之間用交換方式連接。保護(hù)投資，便于升級(jí)7/4/202422用集線器構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)所有主機(jī)共享帶寬無(wú)法限制沖突和廣播適用于小型網(wǎng)絡(luò)7/4/202423例：用集線器搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)以1臺(tái)服務(wù)器，3臺(tái)PC機(jī)為例：一臺(tái)HUB4塊UTP接口的網(wǎng)卡4臺(tái)PC機(jī)8個(gè)RJ45接頭（水晶頭）若干米UTP雙絞線

NICHUBUTPPC機(jī)服務(wù)器7/4/2024248.4網(wǎng)橋與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)共享信道LAN的缺點(diǎn)沖突域中的多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送會(huì)造成沖突；網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)越多，沖突現(xiàn)象越嚴(yán)重；具有n個(gè)站點(diǎn)的總帶寬B的共享網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)站點(diǎn)的平均擁有帶寬為B/n。解決的方法提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度——沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)分段（微網(wǎng)段化）減少每個(gè)網(wǎng)段中站點(diǎn)的數(shù)量,使沖突的概率減小實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段的設(shè)備：網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器7/4/202425網(wǎng)絡(luò)分段示意HUBHUB廣播域獨(dú)立的沖突域獨(dú)立的沖突域網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)交換機(jī)只能分隔沖突域，但不能分隔廣播域HUB沖突域/廣播域網(wǎng)段2網(wǎng)段1總帶寬:BW×2結(jié)點(diǎn)帶寬:BW/4總帶寬:BW結(jié)點(diǎn)帶寬:BW/87/4/202426網(wǎng)橋存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層用網(wǎng)橋連接的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)外呈現(xiàn)為一個(gè)單獨(dú)的物理網(wǎng)絡(luò)具有唯一的網(wǎng)絡(luò)地址根據(jù)路徑選擇方法，有兩種網(wǎng)橋：透明網(wǎng)橋（TransparencyBridge）由網(wǎng)橋負(fù)責(zé)路由選擇，網(wǎng)橋和路由對(duì)站點(diǎn)透明以太網(wǎng)中最常用源選徑網(wǎng)橋（SourceRoutingBridge）由源站點(diǎn)負(fù)責(zé)路由選擇，網(wǎng)橋和路由對(duì)站點(diǎn)不透明7/4/202427透明網(wǎng)橋工作原理

網(wǎng)橋有尋址和路由選擇能力，路由選擇采用查表法：網(wǎng)橋內(nèi)的轉(zhuǎn)發(fā)表描述了到達(dá)每個(gè)站點(diǎn)的路由；轉(zhuǎn)發(fā)表主要由端口號(hào)和站點(diǎn)MAC地址組成。工作原理對(duì)于從端口收到的每個(gè)報(bào)文，查看其目的MAC地址，并與轉(zhuǎn)發(fā)表對(duì)照：若目的MAC地址在接收端口的表項(xiàng)中，則丟棄報(bào)文——過(guò)濾；若目的MAC地址在某一端口的表項(xiàng)中，則把報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到與該端口連接的網(wǎng)段——交換（轉(zhuǎn)發(fā)）；若目的MAC地址不在表中，則向接收端口外的其他所有端口廣播該報(bào)文——廣播。透明網(wǎng)橋工作原理歸納為：基于轉(zhuǎn)發(fā)表的過(guò)濾、轉(zhuǎn)發(fā)和廣播。7/4/202428轉(zhuǎn)發(fā)表C網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)的例子：A→B，A→CBA7/4/202429轉(zhuǎn)發(fā)表的建立剛加電時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)表為空；在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中逆向自學(xué)習(xí)路由；逆向?qū)W習(xí)——檢查收到的報(bào)文的源MAC地址：若收到的報(bào)文的源MAC地址不在轉(zhuǎn)發(fā)表中，則插入到表中。每個(gè)表項(xiàng)的生存期都是有限的：在一段時(shí)間內(nèi)未收到以同一MAC地址為源地址的報(bào)文時(shí)，該表項(xiàng)被刪除，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓Ｏ胍幌耄喝缜皥D，當(dāng)剛打開(kāi)電源時(shí)，若站點(diǎn)A向站點(diǎn)C發(fā)送了一個(gè)報(bào)文，網(wǎng)橋是如何轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文的？7/4/202430透明網(wǎng)橋需要解決的問(wèn)題循環(huán)連接，造成：轉(zhuǎn)發(fā)表振蕩，報(bào)文無(wú)限循環(huán)，包丟失LAN1LAN2B1B2AB1212接口2又收到A發(fā)出的幀接口1收到A發(fā)出的幀接口1收到A發(fā)出的幀接口2又收到A發(fā)出的幀假定主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，兩個(gè)網(wǎng)橋同時(shí)接收到這個(gè)數(shù)據(jù)包，并且都正確地知道主機(jī)A位于LAN1中。但是不幸的是，在主機(jī)B同時(shí)收到兩份一樣的主機(jī)A的數(shù)據(jù)包后，兩個(gè)網(wǎng)橋又一次從它們對(duì)LAN2的端口上接收到主機(jī)A的數(shù)據(jù)包，于是它們又認(rèn)為主機(jī)A位于LAN2中。發(fā)往主機(jī)B的數(shù)據(jù)包會(huì)被兩個(gè)網(wǎng)橋無(wú)休止地轉(zhuǎn)發(fā)，這樣會(huì)占用所有可能獲取的網(wǎng)絡(luò)帶寬，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)阻塞。當(dāng)透明網(wǎng)橋?qū)⒏淖兏髯缘穆酚杀硪灾该髦鳈C(jī)A在LAN2中時(shí)，恰巧主機(jī)B向主機(jī)A發(fā)送數(shù)據(jù)包，兩個(gè)網(wǎng)橋接收到此數(shù)據(jù)包后，會(huì)將其丟棄，因?yàn)樗鼈兊霓D(zhuǎn)發(fā)表中指明主機(jī)A位于LAN2中。這樣發(fā)給主機(jī)A的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。7/4/202431生成樹(shù)(SpanningTree)算法用來(lái)構(gòu)造一個(gè)邏輯上的無(wú)環(huán)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方法：屏蔽網(wǎng)絡(luò)中的冗余橋接口計(jì)算時(shí)，通過(guò)發(fā)送和接收BPDU（BridgeProtocolDataUnit）來(lái)交換網(wǎng)橋信息計(jì)算過(guò)程：1.推選根網(wǎng)橋——通常是標(biāo)識(shí)號(hào)最小的網(wǎng)橋；2.決定每個(gè)網(wǎng)橋的根端口——到達(dá)根網(wǎng)橋代價(jià)最小的端口；3.決定指定網(wǎng)橋——每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中具有最小根路徑代價(jià)的網(wǎng)橋；4.決定各網(wǎng)絡(luò)的指定端口——指定網(wǎng)橋與網(wǎng)絡(luò)連接的端口；5.把各網(wǎng)絡(luò)的非指定端口置為阻塞狀態(tài)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變時(shí)，所有網(wǎng)橋?qū)⒅匦掠?jì)算生成樹(shù)。7/4/202432源選徑網(wǎng)橋源路由選擇原理由源站點(diǎn)負(fù)責(zé)路由選擇；源站點(diǎn)通過(guò)發(fā)送探測(cè)幀來(lái)發(fā)現(xiàn)路由；探測(cè)幀將沿每一條可能的路徑擴(kuò)散傳播；每一個(gè)源選徑網(wǎng)橋都會(huì)將路由信息插入探測(cè)幀的頭部。探測(cè)幀到達(dá)目的站點(diǎn)時(shí)，目的站點(diǎn)把探測(cè)幀中的路由信息作為響應(yīng)返回；源站點(diǎn)把收到的第一個(gè)響應(yīng)幀中的路由信息作為到達(dá)目的站點(diǎn)的最佳路由。路由信息形式：LAN，網(wǎng)橋，LAN，網(wǎng)橋，……形式的編號(hào)序列。

7/4/202433透明網(wǎng)橋和源選徑網(wǎng)橋的比較7/4/202434用網(wǎng)橋進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型的LAN互聯(lián)；能夠隔離錯(cuò)誤幀，不會(huì)使錯(cuò)誤擴(kuò)散；限制了沖突域的范圍；隔離故障。缺點(diǎn)：無(wú)法控制廣播；只能用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，速度比較慢；無(wú)流量控制，負(fù)載重時(shí)會(huì)出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象。7/4/202435網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)橋?qū)偻活?lèi)設(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層但網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的端口數(shù)多，并且交換速度快。在這個(gè)意義上，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可看作是多端口的高速網(wǎng)橋。交換機(jī)比網(wǎng)橋優(yōu)越的地方：交換速度快，可實(shí)現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā)；能解決網(wǎng)絡(luò)主干上的通信擁擠問(wèn)題；端口密度高，一臺(tái)交換機(jī)可連接多個(gè)網(wǎng)段，降低了組網(wǎng)成本。工作原理與網(wǎng)橋類(lèi)似：學(xué)習(xí)源地址（構(gòu)造轉(zhuǎn)發(fā)表）過(guò)濾本網(wǎng)段幀（隔離沖突域）轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀（交換）廣播未知幀（尋找目的站點(diǎn)）7/4/202436交換機(jī)的特點(diǎn)交換機(jī)通過(guò)內(nèi)部的交換矩陣把網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)網(wǎng)段——每個(gè)端口為一個(gè)沖突域；交換機(jī)能夠同時(shí)在多對(duì)端口間無(wú)沖突地交換幀。7/4/202437例：交換網(wǎng)絡(luò)的帶寬若交換機(jī)每個(gè)端口帶寬為BW，則交換機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)總帶寬＝(BW×n)/2～BW×nn＝8，BW=10Mb/s時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總帶寬最高可達(dá)80Mb/s；若每個(gè)交換機(jī)端口只連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)，則每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可用帶寬為10Mb/s。比較：10Mb/s的8口集線器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)（連接了8臺(tái)計(jì)算機(jī)）網(wǎng)絡(luò)總帶寬仍為10Mb/s；網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的帶寬為1.25Mb/s。

7/4/202438交換機(jī)的三種轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Storeandforward）整個(gè)幀完整接收后，對(duì)幀進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)，然后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，錯(cuò)誤不會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。缺點(diǎn)：延遲比較大。直通轉(zhuǎn)發(fā)（Cut-through）只要收到幀的前6個(gè)字節(jié)（目的MAC地址），就開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。優(yōu)點(diǎn)：交換延遲小。缺點(diǎn)：無(wú)法進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，幀錯(cuò)誤會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。無(wú)碎片直通轉(zhuǎn)發(fā)（Fragmentfreecut-through）接收到一幀的前64字節(jié)后，再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。小于64字節(jié)的幀不轉(zhuǎn)發(fā)。小于64字節(jié)的幀一般是沖突造成的幀碎片（錯(cuò)誤幀）優(yōu)點(diǎn)：交換速度較快，并且降低了錯(cuò)誤幀轉(zhuǎn)發(fā)的概率缺點(diǎn)：長(zhǎng)度大于64字節(jié)的錯(cuò)誤幀仍會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)大于直通轉(zhuǎn)發(fā)。7/4/202439使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的好處分割沖突（碰撞）域——減少了沖突允許建立多個(gè)連接——提高了網(wǎng)絡(luò)總體帶寬減少了每個(gè)網(wǎng)段中的站點(diǎn)數(shù)——提高了站點(diǎn)平均擁有帶寬允許全雙工連接——提高帶寬、消除沖突能夠連接不同速度的網(wǎng)段7/4/202440網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合作為L(zhǎng)AN核心主干連接設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)中心、數(shù)據(jù)中心等；網(wǎng)絡(luò)通信流量很大的應(yīng)用場(chǎng)合，如圖像處理、視頻流等；對(duì)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度要求比較高的場(chǎng)合。7/4/202441以網(wǎng)橋/交換機(jī)為核心的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)每個(gè)網(wǎng)段獨(dú)享帶寬最佳可達(dá)到每臺(tái)主機(jī)獨(dú)享帶寬可以限制沖突，但不能限制廣播有可能產(chǎn)生廣播風(fēng)暴適用于小型部門(mén)級(jí)網(wǎng)絡(luò)到大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)大型網(wǎng)絡(luò)中需解決廣播問(wèn)題7/4/202442虛擬局域網(wǎng)（VLAN）VLAN是一種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和用戶的組織形式：通過(guò)交換機(jī)（或路由器）劃分；由網(wǎng)段和站點(diǎn)構(gòu)成的邏輯工作組。用交換機(jī)劃分的若干個(gè)VLAN在邏輯上完全獨(dú)立（可看成是分離的物理網(wǎng)絡(luò)），廣播幀不會(huì)跨越邏輯網(wǎng)絡(luò)邊界。VLAN能夠限制廣播域的范圍——抑制廣播幀的泛濫。VLAN可跨越交換機(jī)。同一VLAN中的成員不受物理位置的限制，可以像處于同一個(gè)局域網(wǎng)中那樣互相訪問(wèn)。7/4/202443VLAN示意圖7/4/202444VLAN能夠隔離（限制）廣播域VLAN劃分前，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都在一個(gè)廣播域中7/4/202445VLAN劃分后，網(wǎng)絡(luò)被分割成幾個(gè)較小的廣播域7/4/202446VLAN的優(yōu)點(diǎn)提高管理效率站點(diǎn)的物理位置改變無(wú)需重新布線和配置用戶性質(zhì)改變后很容易通過(guò)軟件將其從一個(gè)VLAN劃分到另一個(gè)VLAN控制廣播數(shù)據(jù)增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性實(shí)現(xiàn)虛擬工作組用戶的工作地點(diǎn)不必在同一個(gè)物理地點(diǎn)可在企業(yè)內(nèi)建立靈活的、動(dòng)態(tài)化的組織結(jié)構(gòu)7/4/202447VLAN劃分的方法基于端口（靜態(tài)劃分）根據(jù)端口號(hào)劃分VLAN基于MAC地址（動(dòng)態(tài)劃分）根據(jù)用戶計(jì)算機(jī)的MAC地址劃分VLAN基于網(wǎng)絡(luò)地址或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類(lèi)型（動(dòng)態(tài)）根據(jù)用戶計(jì)算機(jī)的IP地址劃分VLAN7/4/202448VLAN間通信不同VLAN間的計(jì)算機(jī)即使連在同一臺(tái)交換機(jī)上也不能互相通信VLAN間通信只能通過(guò)第三層設(shè)備實(shí)現(xiàn)路由器三層交換機(jī)7/4/2024498.5無(wú)線接入點(diǎn)（AP）AP是位于無(wú)線局域網(wǎng)拓?fù)渲行奈恢玫臒o(wú)線基站設(shè)備。AP的功能是實(shí)現(xiàn)無(wú)線客戶端之間以及無(wú)線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)之間的互聯(lián)AP有兩類(lèi)通信端口：符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的有線以太網(wǎng)端口符合IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN端口802.11b：無(wú)線傳輸速率最高為11Mb/s802.11g：無(wú)線傳輸速率最高為54Mb/s802.11n：無(wú)線傳輸速率最高約為300Mb/s7/4/202450AP的基本配置天線：802.11b/g標(biāo)準(zhǔn)的AP往往只有1根天線，而802.11n標(biāo)準(zhǔn)的AP則具有2根以上的天線。有線網(wǎng)絡(luò)接口：包括局域網(wǎng)端口和廣域網(wǎng)端口局域網(wǎng)接口類(lèi)型一般都是以太網(wǎng)接口廣域網(wǎng)接口類(lèi)型根據(jù)所連網(wǎng)絡(luò)不同而有所不同Phone/ISDN接口：用于通過(guò)電話線連網(wǎng)以太網(wǎng)接口：用于通過(guò)園區(qū)局域網(wǎng)或ADSL連網(wǎng)USB端口（某些AP配置）連接打印機(jī)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線打印功能連接外置硬盤(pán)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)或P2P下載功能7/4/202451AP的工作模式AP可支持的組網(wǎng)方式包括：基礎(chǔ)架構(gòu)模式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)橋接模式點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)橋接模式無(wú)線中繼模式7/4/202452基礎(chǔ)架構(gòu)模式最基本的無(wú)線局域網(wǎng)構(gòu)建模式。適用場(chǎng)合：無(wú)線客戶端連接有線網(wǎng)絡(luò)便攜式無(wú)線客戶端移動(dòng)漫游家庭、辦公室7/4/202453點(diǎn)對(duì)點(diǎn)橋接模式這種模式多用于兩個(gè)局域網(wǎng)距離并不很遠(yuǎn)，但由于中間的地帶有阻礙，不方便布線連接的場(chǎng)合。連接范圍約300米，采用定向天線后可將距離擴(kuò)展到上千米7/4/202454點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)橋接模式能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)分散的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。中心AP發(fā)送，遠(yuǎn)程AP接收用于多個(gè)建筑物的局域網(wǎng)之間的互聯(lián)中心AP要使用全向天線，遠(yuǎn)程AP要使用定向天線7/4/202455無(wú)線中繼模式利用AP作為無(wú)線中繼器，延伸無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。又稱(chēng)為無(wú)線分布式系統(tǒng)（WDS）適用于需要無(wú)線互連的兩個(gè)局域網(wǎng)距離過(guò)遠(yuǎn)或中間有障礙物阻擋的場(chǎng)合。注意：并不是所有的AP都支持無(wú)線中繼模式7/4/2024568.6路由器（Router）工作在OSI第三層（網(wǎng)絡(luò)層）。功能：在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組；為網(wǎng)絡(luò)分組尋找最佳傳輸路徑；實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)隔離，限制廣播風(fēng)暴。目的地址無(wú)法識(shí)別時(shí)，路由器將其丟棄，而不是廣播。提供邏輯地址，以識(shí)別互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)；提供廣域網(wǎng)服務(wù)。應(yīng)用：把LAN連入廣域網(wǎng)或作為廣域網(wǎng)的核心連接設(shè)備。用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的特點(diǎn)：用路由器連接起來(lái)的若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它們?nèi)允歉髯元?dú)立的。要想從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)用路由器連接起來(lái)的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)，必須指定該站點(diǎn)的邏輯地址（IP地址），通過(guò)廣播是無(wú)法與之進(jìn)行通信的。7/4/202457用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)HUB路由器沖突域2沖突域1路由器可以隔離沖突域和廣播域HUBHUB沖突域3廣播域2廣播域17/4/202458路由器的結(jié)構(gòu)路由處理器CPU、RAM、IOS路由表協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)接口（LAN、WAN、CONSOLE）輸入接口，輸出接口交換結(jié)構(gòu)（SwitchingFabric）

7/4/202459路由器的網(wǎng)絡(luò)接口LAN接口：一個(gè)或多個(gè)EthernetWAN接口：一個(gè)或多個(gè)Sync/AsyncSerial撥號(hào)類(lèi)接口：BRI，PRI等控制臺(tái)CONSOLE7/4/202460內(nèi)部結(jié)構(gòu)7/4/202461路由器組網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)限制了沖突域；可以用于LAN或WAN的環(huán)境；可以連接不同介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)和不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)；可以為分組確定傳輸?shù)淖罴崖窂剑豢梢赃^(guò)濾廣播信息。缺點(diǎn)昂貴；必須用于可路由協(xié)議網(wǎng)絡(luò)；配置復(fù)雜；處理速度比橋接器慢。7/4/202462無(wú)線路由器是將AP和路由器功能結(jié)合在一起的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。特別適合于家庭或小型辦公室環(huán)境的組網(wǎng)，使多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一條寬帶連接。常見(jiàn)無(wú)線路由器的基本配置為：支持IEEE802.11b/g無(wú)線接口；1個(gè)10/100MWAN接口，4個(gè)1