第2章 交换机与路由器

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1、第2章交换机与路由器本章学习交换机与路由器等网络设备的连接和配置技术，重点讨论交换机与路由器配置的基本方法，通过相关实践项目的训练，来掌握交换机与路由器的连接和配置方法。内容简介2.1网络互联设备概述2.1.1交换机1.交换机的概念对于以太网来说，当连接在集线器中的一个结点发送数据时，它将用广播方式将数据传送到集线器的每个端口。因此，以太网的每个时间片内只允许有一个结点占用公用通信信道。交换式局域网通过交换机支持端口结点之间的多个并发连接，实现多结点之间数据的并发传输。因此，交换式局域网可以增加网络带宽，改善局域网的性能与服务质量。2.1网络互联设备概述以太网交换机可以有多个端口

2、，每个端口可以单独与一个结点连接，也可以与一个以太网集线器连接。例如，如果一个10Mbps端口只连接一个结点，这个结点就可以独占10Mbps的带宽，这类端口通常被称为专用端口；如果一个10Mbps端口连接一个以太网，那么这个端口将被以太网中的多个结点所共享，这类端口就被称为共享端口。交换机的端口类型也可以分为两类：半双工端口与全双工端口。对于10Mbps的端口，半双工端口带宽为10Mbps，而全双工端口带宽为20Mbps；对于100Mbps的端口，半双工端口带宽为100Mbps，而全双工端口带宽为200Mbps。所谓全双工端口，是指该端口允许连接的计算机同时发送与接收数据。传统的

3、局域网只能工作在半双工状态，因为在总线结构中采用CSMA/CD介质访问控制方法，连网的计算机要么处于发送状态，要么处于数据接收状态，二者只能居其一。如果一台计算机选用了全双工网卡，并且连接到支持全双工工作的交换机端口，那么这台计算机就能够同时发送与接收数据。在网络结构与网络连线不变的情况，采用全双工工作方式，可以使网络结点的数据吞吐量增大一倍。2.交换机的分类⑴简单的10Mbps局域网交换机简单的10Mbps局域网交换机只能提供固定数量的端口，用来连接专用的10Mbps以太网结点或10Mbps以太网集线器。2.1网络互联设备概述2.1网络互联设备概述⑵10/100Mbps自适应的

4、交换机10/100Mbps自适应的交换机采用自动检测技术，可以自动检测端口连接设备的传输速率与工作方式，并自动做出调整，保证10Mbps与100Mbps结点工作在同一网络中。⑶大型局域网交换机大型局域网交换机是一种箱式结构，在机箱中可以灵活地插入各种模块，如10Mbps以太网模块、快速以太网模块、千兆以太网模块、路由器模块、网桥模块、中继器模块、ATM模块以及FDDI模块，通过它构成局域网的主干网。3.交换机网络操作系统交换机的网络操作系统软件存储在交换机的ROM或FlashROM中。使用交换机网络操作系统提供的命令或图形界面，就可对交换机进行配置和管理。2.1网络互联设备概述2

5、.1.2路由器1.路由器的概念如果要将两个局域网连起来，中间需要有一个网桥。网桥工作在数据链路层，根据MAC地址来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”。路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发。2.1网络互联设备概述实现局域网的远程连接或连接Internet，通常使用路由器。与交换机的一样，专用路由器的系统软件是存储在ROM或FlashROM中的，也常称之为路由器的网络操作系统。有的公司如Cisco，其交换机和路由器的网络

6、操作系统软件是基本相同的，并大都使用命令行界面进行人机交互。2.路由器的作用⑴连通不同的网络从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。2.1网络互联设备概述⑵选择信息传送的线路路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据---路径表(RoutingTable)，供路由选择时使用。路径表中保存

7、着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。2.1网络互联设备概述①静态路径表由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。②动态路径表动态(Dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议(RoutingProt