网络连接设备与技术

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1、《网络技术基础》课程讲义（2001年10月）第六章网络连接设备与技术第15页共15页第六章网络连接设备与技术【计划课时】6课时（要求预习教材第二章2.4～2.6节与第四章，）6.1网络连接设备网络连接设备用于将一个网络的几个网段（segments）连接起来，或将几个网络（LAN-LAN，WAN-WAN，LAN-WAN）连接起来形成一个互联网络（interworkorinternet）。习惯上，将它们分成五类：中继器、网桥、交换机、路由器和网关。网络连接设备connectingdevices联网设备Networkingdevices网际互连设备Internetworkin

2、gdevices中继器网桥交换机路由器网关OSI层次网络连接设备作用寻址功能物理层数据链路层网络层传输层及以上中继器网桥路由器网关在电缆段间复制比特在LAN之间存储转发帧在不同的网络间存储转发分组提供不同体系间互联接口——MAC地址IP地址——6.1.1中继器（repeater）P133中继器只工作在在OSI模型的物理层，是局域网中最简单、所以也是成本最低的网络连接设备。中继器实际上是一个信号再生器，其主要作用是检测由某个端口接收的输入信号，将其恢复为原始的波形和振幅，然后以最小的延迟将这些经过重整（重定时和恢复）的信号重新发送到接收端口之外的其他各个端口。中继器的工作

3、对与其连接的工作站是“透明”，因为两个站点彼此通信时不必知道他们是直接相连还是要通过一个或几个中继器相连。换言之，中继器的作用是放大电信号，提供电流以驱动长距离电缆。它工作在OSI模型的最低层（物理层），因此只能用来连接具有相同物理层协议的LAN。对数据链路层以上的协议来讲，用中继器互联起来的若干段电缆与单根电缆之间并没有差别（除了有一定时延）。值得注意的是：中继器不具备错误检查和纠正功能，因此错误的数据经中继器后仍被复制到另一电缆段。【注意】用中继器连接的各网段属于同一个网络。中继器可以分为：·普通中继器（repeater或regenerator）用于总线型拓扑扩展网

4、段长度，其功能是对弱信号进行再生和转发，但不具备检错和纠错功能。·集线器（hub）用于星型拓扑，实际上是一种多端口的普通中继器。《网络技术基础》课程讲义（2001年10月）第六章网络连接设备与技术第15页共15页6.1.2网桥（bridge）P133网桥也称桥接器，工作在OSI模型数据链路层，用它可以在两个网络之间对数据链路层的帧进行接收、存储和转发，从而将两个或更多独立的的物理网段连接起来，以形成一个逻辑网络，使这个逻辑网络的行为看起来就像一个单独的物理网络一样。一般情况下，被连接的网络系统都具有相同的逻辑链路控制规程LLC，但媒体访问控制协议MAC可以不同。所以网桥

5、可以将两个采用802.x协议的LAN（如以太网和令牌环网）连接起来。网桥维护硬件地址表，并根据这个表将帧传送给特定的子网。与中继器不同：网桥属于第二层网络互联设备，可以实现同协议组（如IEEE803）但不同协议的LAN间互联（如EthernetLAN与TokenRingLAN），即物理层和MAC层不同但LLC层相同的LAN间互联；中继器是物理层互联设备，只能连接具有相同物理层协议的LAN。网桥分为内部网桥（由服务器兼任）和外部网桥（由专门的计算机承担）。网桥的特点：·网桥基于MAC地址实现LAN之间的互连和信息的传送，其优点是网络操作简单、速度快且与OSI其它层的协议无

6、关，另外，由于没有路由功能，网桥属简单的网络设备，易于维护且价格低廉。·与中继器相比，网桥可以隔离错误帧和需要保密的网段，而且用网络进行网络连接时，连接的网络跨度（距离）几乎是无限制的。·网桥无法实现流量控制，尤其对一个规模较大的网络而言，广播包从一个LAN传送到另一个LAN，常会引起大量的多路广播，造成网络效率下降，最严重的会导致广播风暴。使整个网络瘫痪。IEEE802委员会为网桥规定了两种桥接技术（算法）：·透明网桥（transparentbridge）主要用于以太网环境（标准：IEEE802.1）·源路由选择网桥（SRB，sourceroutingbridge）主

7、要用于令牌环环境（标准：IEEE802.5）【透明网桥】DEC公司首先开发，后纳入IEEE802.1标准中。其路由选择功能只设在网桥上。网桥具有通过分析来自所有连接网络的输入封包的源地址来“学习”网络的拓扑结构并建立起一张自己的路径选择表（站表）的功能。它的表现和操作对网络主机而言是透明的。其最大缺点是不能选择最佳路由。网桥处理帧的过程可以归纳为：“学习源地址，过滤本网段帧，转发异网段帧，广播未知帧”。它的工作过程可分为下述几种情况：①如果帧具有一组目的MAC地址，网桥将该帧传送至它连接的所有数据链路（接收该帧的数据链路除外），换句话说，