计算机网络基础第6章.ppt

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1、1第6章网络互联设备和多层交换目  录6.1网络互联概述6.2物理层互联设备-中继器6.3数据链路层互联设备-网桥2第6章网络互联设备和多层交换本章要点◆了解网络互联的基本概念及各层网络互联设备◆掌握中继器和集线器的性能、作用和分类◆掌握网桥和交换机的特点、工作原理和性能参数◆掌握路由器的结构、分类和工作原理◆初步了解路由选择、路由表和等基本概念◆掌握网关的分类和作用◆掌握三层交换和多层交换的概念36.1网络互联概述“互连”和“互联”两个术语的区别:l互连(Internet-connection)指仅是物理上连接在一起,实现网络距

2、离上的延伸。例如使用中继器连接扩大网络距离(连接的是同构网)。l互联(Internet-working)指不仅在物理上连接在一起,而且在逻辑上也连接在一起。包括协议组的转换、数据包的封装等。互联的网络可以是同构的,也可以是异构的。局域网中的用到的设备是集线器和交换机,实际上它们属于网络内部互连设备。而真正意义上的网络互联是网络层以上设备,如路由器、网关。习惯上将所有层的网络设备都统称为网络互联设备。46.1网络互联概述1.网络互联类型1)局域网之间的互联(LAN-LAN)同构网的互联异构网的互联2)局域网与城域网的互联(LAN-M

3、AN)3)局域网与广域网的互联(LAN-WAN)4)多个远程局域网利用公用网互联(LAN-WAN-LAN)5)广域网与广域网的互联(WAN-WAN)56.1网络互联概述2.网络互联层次OSI/RM所对应的各层网络互联设备如图。局域网内部(计算机或终端)互联(连)设备主要有中继器和网桥。广域网(包括城域网、Intranet)中网际之间(网络和网络)互联设备主要有路由器和网关。66.2物理层互联设备-中继器物理层互联设备只作用于物理层,它可以将传输介质传输过来的二进制位信号进行复制、整形、再生和转发。物理层互联设备是网络最简单的互联设

4、备,用来连接具有相同物理层协议的局域网,使得它们在物理和逻辑上组成同一个网络,网络上的节点共享带宽。其作用主要用于局域网的传输距离的延伸,增加因受传输介质所限制的节点数,以及连接采用不同传输介质和接口的同构网(如以太网)。物理层互联设备是中继器(Repeater),也称转发器或收发器,以太网集线器(Hub)也是中继器的一种,就像汽车大类中的一类--轿车。76.2物理层互联设备-中继器l中继器的功能仅仅是将信号整形、再生数字信号,以维持通过局域网的电平,扩大局域网的传输距离。中继器是一个再生器而不是一个放大器,一个中继器可以连接两个

5、以上的网络段,通常用于局域网之间的互联。l局域网对中继器的使用有一定限制,如10兆以太网遵循5-4-3-2-1中继规则。利用中继器连接的网络虽然在物理上可以是两个以上的网络,但在逻辑上是将它们合并为一个网络,属于同一个冲突域。由于受冲突直径的限制,构建时一定要遵守中继规则。如果需要连接的网络希望是各自独立,则需要选用后面介绍的互联设备。6.2.1中继器(Repeater)86.2物理层互联设备-中继器6.2.2集线器(Hub)集线器是中继器类中的一种,如同汽车类中的轿车一样,是指一种基于星型结构的共享式网络互联设备,所连接的以太网

6、为共享式以太网,其作用和中继器类似,执行相同的功能,遵循相同的中继规则。Hub是一种多端口的中继器,每个端口都具有发送与接收数据的能力。当某个端口收到连接该端口上的主机发来的数据时,就转发至其它端口。在数据转发之前,每个端口都对它进行再生、整形,并重新定时。用Hub连接以太网时,虽然物理上是星型结构,但逻辑上仍是一个总线型结构。96.2物理层互联设备-中继器6.2.2集线器(Hub)1.集线器的分类1)独立型集线器2)堆叠式集线器3)模块化集线器106.2物理层互联设备-中继器6.2.2集线器(Hub)2.集线器的特点优点:1)安

7、装简单方便,基本上不需要配置。2)可以连接相同或不同传输介质的局域网(如10Base-T、10Base-2)缺点:1)不能连接CSMA/CD和Token协议的网络。2)没有数据过滤功能,受中继规则限制。3)所有节点共享中继器带宽,当节点数过多时,冲突域增大,网络性能急剧下降。4)向所有节点或端口转发广播消息,因此不能控制广播风暴。116.2物理层互联设备-中继器3.广播风暴广播风暴是网上广播的消息导致大量响应、每个响应又导致大量响应,网络长时间被大量的广播数据包所占用,使正常的通信无法正常进行。严重的广播风暴有可能封锁所有网络通信

8、量,表现为网络速度奇慢,甚至网络瘫痪的情形发生。导致广播风暴的原因有很多,当网卡或集线器的端口出现故障、网络病毒泛滥,都有可能引发广播风暴。网卡检测网络载波或者发送数据包,都会随时向网络中传输广播数据,因此,即使没有用户发送数据帧,网络上也会出现一

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