网络的扩展与互联设备.pptx

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1、第5章网络的扩展与互连设备计算机网络技术本章学习目标了解：网络互连的基本概念掌握：网络互连设备的类型、层次与使用掌握：网络接入技术的种类和概念了解：可申请的广域网通信服务的类型主要内容5.1网络互连概述5.2物理层的扩展与连接设备5.3数据链路层的扩展与连接设备5.4网络层的互联设备5.5网关5.1网络互连概述1.什么是网络的连接或互连？（1）网络的延伸（2）网络的分段所谓的网络分段就是将一个大的网络系统分解成几个小的局域网（即子网），然后再通过互连设备（交换机、网桥或路由器）将各个子网连接成一个整体网络。分段设计优点如下：①提高可靠性。②分散了负荷，提高了网络的性能。③

2、提高了安全性。2.互连网络必须要解决的问题①实现一种网络与另一种网络的互访与通信。②解决两种不同网络之间在协议方面的差异。③处理两种网络之间在传输速率方面的差别。3.网间互连设备概述“网络连接器”又称为“网间互连设备”，它可以采用硬件和软件的方法对网络的差别进行处理。（1）局域网连接或延伸用的网络互连设备中继器、集线器、网桥、交换机等。（2）局域网远程连接时用的网络互连设备有调制解调器、桥式路由器、路由器远程访问服务器和网关等。5.2物理层的扩展与连接设备5.2.1物理层设备和部件概述1.理论作用信号的接收、放大、整形、向所有端口转发数据的作用；2.实际应用增长传输距离、

3、增加网络结点数目、不同介质网络的连接，以及组网。3.冲突域和广播域物理层设备互连的网络的各个结点都处于同一个冲突域；另外，这层设备不能隔离广播信息的传播，所以互连的网段都处于同一个广播域。4.常见设备和部件物理层的设备主要有收发器、中继器、集线器，以及接入点AP；网络部件主要有传输介质、介质连接器、各类转换部件（RJ45-AUI）等5.2.2中继器和转接器1.中继器的功能中继器又称“转发器”，它实现网络在物理层上的连接。由于线路损耗的存在，在线路上传输的信号功率将会随着距离的增加而逐步衰减，衰减到一定程度时，将导致信号失真，从而发生连接错误。中继器是最简单的和最便宜的网间

4、连接设备，如图5-1所示，中继器可以连接两个或多个网络的电缆段。中继器起到放大、整形、并且重新产生电缆上的数字信号，并按原来的方向重新发送该再生信号，图5-1千兆以太网光纤收发器图5-2用中继器再生信号中继器（收发器）既可以用来扩展网络距离，也可以用来连接两个或多个使用不同传输介质的局域网。中继器具有接收、放大、整形和转发网络信息的作用，因此，可以降低传输线路对信号的干扰影响，起到扩充网络规模的作用。使用带有不同接口的中继器，可以连接两个不同类型的网络。中继器的使用规则（中继规则）在10Mb/s以太网中，这个限制规则称为5-4-3规则。此规则规定，在以太网中最多允许有5个

5、网段、使用4个中继器，而这些网段中只有3个是可以连接客户计算机（终端）的网段，图5-3形象地说明了5-4-3规则。图5-310Mb/s以太网的5-4-3规则中继器的应用特点（1）优点中继器安装简单，不仅可以扩展网络的距离，还能将不同传输介质的网络连接在一起，而且是最便宜的扩展网络距离的设备。（2）缺点①有条件连接；第2~7层使用相同或兼容协议。②无网段隔离功能，多个网络连接后将增加网络的信息量，易发生阻塞。③使用中继器扩展网段距离有所限制。④中继器不能控制广播风暴。4.使用和选择中继器时应注意的事项①网段的接口。②网段扩展的极限距离。使用中继器时，应当注意所连接的各个网段

6、的高层（2～7层）协议应当相兼容。5.转接器由于网络的类型和介质连接器的种类繁多，因此，在实际工程中经常需要各种物理层的转换部件。如：AUI-RJ45，BNC-RJ45，ST-RJ45等不同类型的接口转换器，有时也称其为“跳线”,如，图5-4。5.转接器5.2.3有线和无线集线器集线器主要指共享式集线器，又被称为多端口中继器，工作在OSI模型的物理层；作用与中继器类似。1.集线器的分类（1）无线集线器-AP：参见图5-5。AP用来连接周边的无线网络终端，形成星形网络结构。（2）有线集线器的分类集线器和交换机的外型十分相似，按外型可以分为：独立式集线器、堆叠式集线器和模块式

7、集线器3种，参见图5-6、图5-7和图5-8；按照速率可以分为：10Mb/s、100Mb/s和1000Mb/s。集线器的分类（按外形）2.集线器的应用特点（1）优点①集线器可延伸网络的距离和增加网络的结点数目。②集线器安装极为简单，几乎不需要配置。③集线器可以连接多个物理层不同；但高层（2～7层）协议相同或兼容的网络。（2）缺点①集线器限制了介质的极限距离。②集线器没有数据过滤的功能，不能进行通信分段。③集线器使用数量有限制。④结点数目过多时，冲突增加，网络性能急剧下降。3.使用集线器时应注意的因素①在物理层以上使用相同或兼容