[工学]计算机组网技术与配置-第5章_局域网互连

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1、第5章局域网的互连5.1网络互连概述5.2网络互连技术5.3子网划分技术5.1网络互连概述5.1.1互联网的概念5.1.2网络互联的方式5.1.1互联网的概念计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连而成，即从功能上和逻辑上看，这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络，称为互连网络，也简称为互联网。将网络互相连接起来要使用一些互连设备（中间设备），常用的网络互连设备有中继器、网桥、路由器、交换机和网关等。名词internet和Internet以小写字母i开始的internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。以大写字

2、母I开始的的Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族，且其前身是美国的ARPANET。5.1.2网络互连的方式LAN-LANLAN-WANWAN-WANLAN-WAN-LAN5.2网络互连技术应用层应用网关传输层传输网关网络层路由器数据链路层网桥，交换机物理层中继器，集线器中继器和集线器中继器集线器中继器（Repeater）中继器用于同种局域网络的互连，是在物理层次上实现互连的网络互连设备，用于扩展网段的距离。电信号强度在电缆中传送时随电缆长度增加而递减，这种现

3、象叫衰减，对长距离传输有影响。中继器常用来将几个网段连接起来，通过中继器将信号放大，然后在另一个网段上继续传输。中继器具有以下特点中继器可以重发信号，扩展网段的距离。中继器主要用在同种LAN互连中，如IEEE802.3LAN和Ethernet网。中继器工作在网络体系结构模型的物理层。由中继器连接起来的各网段必须采用同样的信道访问协议，例如CSMA/CD协议。由中继器连接的网段构成一个更大的网段，并且有着相同的网络地址，属于一个冲突域。网段上的每一个节点都有自己的地址。集线器（HUB）集线器又称为HUB，实质上为多端口的中继器在使用时，可以把集线器连接的网络

4、看成一个共享式总线，在集线器的内部，各端口之间相互连在一起的。集线器可分为独立式、叠加式、智能模块化，有8端口、16端口、24端口多种规格；集线器属于半双工设备；集线器支持的数据传输率为10Mbps或100Mbps。集线器的一些特点使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是CSMA/CD协议，并共享逻辑上的总线。集线器很像一个多端口的转发器，工作在物理层。用多个集线器可连成更大的局域网在物理层扩展局域网一系二系三系集线器集线器集线器集线器主干集线器优点：使原来属于不同冲突域的局域网上的计算机能够进行跨冲突域的通信。扩大了局域网覆盖的地理范

5、围。缺点：冲突域增大了。如果不同的冲突域使用不同的数据率，那么就不能用集线器将它们互连起来。用集线器扩展局域网补充：PacketTracer5.3最新版思科网络学院综合网络技术教学软件。将实际模拟和可视化体验合二为一，支持复杂的评估功能。界面实践Realtimemode(实时模式)和Simulationmode（模拟模式）网桥（Bridge）网桥的功用网桥的工作原理在数据链路层扩展局域网是使用网桥。网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的端口转发此帧，而是先检查此帧的目的MA

6、C地址，然后再确定将该帧转发到哪一个端口在数据链路层扩展局域网网桥的内部结构①站表端口管理软件网桥协议实体端口1端口2缓存②③网段B网段A1112①③⑤2②④⑥2站地址端口网桥网桥④⑤⑥1到2不经过网桥1到4经过网桥过滤通信量扩大了物理范围提高了可靠性可互连相同类型的不同速率（如10Mb/s和100Mb/s以太网）之间的局域网。使用网桥带来的好处存储转发增加了时延。网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。使用网桥带来的缺点交换机（Switch）用集线器Hub连接的

7、网络，可以类比日常生活交通中的平面交通，而用交换机连接的网络可以类比立体交通。冲突域：是连接在同一传输介质上的所有工作站的集合。利用HUB连接的局域网就是典型的冲突域。广播域：接收同样广播消息的节点集合。利用HUB、交换机等一、二层设备连接的节点被认为是一个广播域。交换机工作原理交换机通过观察每个端口的数据帧获得源MAC地址，交换机在内部的高速缓存中建立MAC地址与端口的映射表。检测从端口来的数据包的源和目的地的ＭＡＣ地址，然后与系统内部的动态查找表进行比较，若数据包的源MAC层地址不在查找表中，则将该地址加入查找表中，并将数据包发送给相应的目的端口。如果

8、表中不存在目的地址，则转发到所有的端口。以太网交换机的每个端口都直