第3章局域网设备及组网配置方案

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1、局域网技术与局域网组建第3章局域网设备及组网配置方案本章主要内容：中继器集线器网桥第二层交换机路由器3.1中继器由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。中继器就是为解决这一问题而设计的。中继器（RPrepeater）是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器是最简单的一种网络互联设备，主要完成物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。按媒体的不同有光纤、双绞线、同轴电缆等各种类型的中继器，图3-1是一款单模光纤到单模

2、光纤的信号中继器，主要实现光信号在单模光纤与单模光纤介质之间的透明传输，使光信号在1310nm单模光纤上可以传输到距离40公里及以上。图3-1光纤中继器在10M总线型以太网中，5-4-3规则指的是网络中可划分5个网段，可用4个中继器连接，最多只有3个网段允许有设备，可以挂接计算机，其他2个网段只是延长网络传输距离。在100M以太网中，最多可用两个中继器。中继器能延长网络，但由于时间的延迟，中继器不能用于连接远程网络。不同厂家的光纤中继器(分单模或多模),所能延长的传输距离各不相同。理论上光纤中继器的个数不受到限制，但在实际应用中最多使用一个光纤中继器。中继器所连接的网络在同

3、一冲突域（指两个终端工作站同时在网络线路上发送数据的情况，如果两个工作站都发送数据，就会产生冲突。集线器（Hub）就是多口中继器，它是星形以太网拓扑结构中的共享设备，主要提供信号放大和中转的功能，它把从一个端口接收到的信号向其它所有端口分发出去。集线器有多种接口方式：与双绞线连接使用RJ45接口；与细缆连接使用BNC接口；与粗缆连接使用AUI接口；与光纤连接，可选ST、SC、FC光接口。四路/八路（端口数）、单模/多模光收发器。如图3-2所示：型号ME-M277-S8F为1路RS-232/RS-485（RS-422）转八路单模光纤转换器。3.2集线器图3-2RS232/42

4、2/485转多路光纤集线器（ST接口）集线器的工作机制：集线器没有上联设备仅作为星形共享设备时，它从一个端口接收到数据信号，由于信号从源端口到集线器的传输过程中已有了衰减，所以集线器将该信号进行整形放大，使被衰减的信号再生(恢复)到发送时的状态，然后转发到其他所有处于工作状态的端口上。当集线器与上联设备(如交换机)相联时，同一集线器中的各端口之间不直接进行通信，而是通过上联设备再将信息广播到所有的端口上。因此，同一集线器的两个不同端口之间进行通信时，都必须经过两步操作：第一步是将信息上传到上联设备；第二步是上联设备再将该信息广播到所有端口上。集线器的主要功能特点：从OSI体

5、系结构上看，集线器属于物理层设备，它无法处理数据传输过程中的丢弃、延时、碎片等现象，也不能保证数据传输的准确性和完整性。从工作方式上看，集线器采用CSMA/CD算法，它接收某站点发出的信息，经放大后，向其它所有端口上的计算机广播。对一些大型网络来说，容易产生广播风暴，降低网络传输效率。从带宽上看，集线器的所有端口共享带宽，只有一个端口能够进行数据传输工作，其它端口必须等待。因此，端口与端口之间容易产生冲突。同时集线器只能在半双工模式下工作。从维护角度上看，对端口上连接的所有工作站采用集中式管理。当连接在集线器某一端口上的计算机或网线出现故障时，不会影响整个网络运行。通过集线

6、器上的指示灯，很快就能进行故障定位。3.3网桥3.3.1网桥的工作机制图3-3显示网桥连接了两个集线器HUB1及HUB2，假设4台主机的子网掩码都为255.255.255.0，主机1的MAC地址：1111.1111.1111，IP地址为192.168.1.10；主机2的MAC地址：2222.2222.2222，IP地址为192.168.1.11，显然主机1、主机2在一个网段内并连接到HUB1；主机3的MAC地址：3333.3333.3333，IP地址为192.168.2.20；主机4的MAC地址：4444.4444.4444，IP地址为192.168.2.22，同样主机3、

7、主机4连接HUB2在另一个网段内。当主机1向主机2发送数据时，先检测HUB1是否空闲，若空闲则发送数据，否则等待。发送后，HUB1将向除主机1相连端口之外的所有其它端口发送数据帧。当此数据帧到达主机2，被主机2接收。同时此数据帧到达网桥，网桥查看自己的MAC地址与端口的对照表，从中发现主机2和主机1都在自己的同一个端口上（源端口与目标端口相同），随即将此帧丢弃（此过程称为过滤，以减少网络流量）。因此HUB2不会收到此数据帧。图3-3网桥连接的共享式以太网当主机1向主机3发送数据时，其数据传输过程与前述相同。网桥接收