网络设备配置与管理(清大)03中继器、集线器、网桥和网关.ppt

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1、第3章中继器、集线器、网桥和网关3.1中继器中继器（RP，Repeater）工作于OSI的物理层，是连接网络线路的一种装置，支持远距离的通信，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。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。它完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。3.2集线器集线器，简称Hu

2、b（如图3-2所示），用它可以将多台计算机连接在一个网络中，工作在OSI模型的最低层物理层。集线器是中继器的一种，其区别在于集线器能够提供更多的端口服务，所以集线器又叫多口中继器。集线器的主要功能是集中电缆并再生放大信号、扩大网络的规模和传输距离。每个工作站是用双绞线连接到集线器上，由集线器对工作站进行集中管理。3.2.1集线器的工作原理1.集线器的作用(1)在所有网段上强制冲突；(2)恢复信号幅度；(3)信号重计时(本身有计时电路)；(4)恢复信号对称性；(5)重构前同步信号(帧前64位同步信号)；(6)分段扩展(扩展少于9

3、6位信号)；(7)故障隔离。2.集线器的缺陷⑴用户带宽共享，带宽受限。⑵广播方式，易造成网络风暴。⑶非双工传输，网络通信效率低。3.2.2集线器的分类1.按尺寸分类集线器按照外形尺寸有机架式集线器和桌面式集线器两种。2.按带宽分类(1)10Mbps集线器(2)100Mbps集线器(3)10/100Mbps自适应集线器3.按配置方式分类（1）独立型集线器（2）模块化集线器（3）堆叠式集线器4.从是否可进行网络管理来分（1）非网管型集线器（2）可网管型集线器3.2.3集线器的常见端口1.RJ-45接口2.BNC端口3.AUI端口4

4、.堆叠端口5.console端口3.2.4集线器的应用⒈集线器与工作站的连接集线器与工作站的连接需要使用直通双绞线，将双绞线的一头插入集线器的一个非Uplink端口，另一头插入工作站网卡的RJ-45端口即可。这种连接方式组织的网络拓扑结构为星型。⒉集线器与集线器间的连接⑴集线器的堆叠⑵集线器的级联3.2.5集线器的选购选择集线器使用时，应注意所需要的集线器的端口类型、端口数量、端口速率、网管功能、端口扩展方式(堆叠和级联)、外形尺寸等。如果集线器供小型局域网使用，选择固定端口的集线器即可，而对于用户数量较多的大中型局域网，就要

5、考虑选用模块化集线器或可堆叠的多端口集线器。由于连接在集线器上的所有节点均争用同一个上行总线，处于同一冲突域内，所以在集线器内所连接节点数目太多，就会造成数据冲突。可网管型集线器可以通过SNMP协议（SimpleNetworkManagementProtocol，简单网络管理协议）进行网络管理，这种管理大多是通过增加网管模块来实现的。实现网管的最大用途是用于网络分段，从而缩小广播域，减少冲突提高数据传输效率。对于大中型网络是必要的。3.3网桥3.3.1网桥的工作原理（1）缓存：网桥首先会对收到的数据帧进行缓存并处理（2）过滤：

6、判断入帧的目标节点是否位于发送这个帧的网段中，如果是，网桥就不把帧转发到网桥的其他端口（3）转发：如果帧的目标节点位于另一个网络，网桥就将帧发往正确的网段（4）学习：每当帧经过网桥时，网桥首先在网桥表中查找帧的源MAC地址，如果该地址不在网桥表中，则将有该MAC地址及其所对应的网桥端口信息加入（5）扩散：如果在表中找不到目标地址，则按扩散的办法将该数据发送给与该网桥连接的除发送该数据的网段外的所有网段。3.3.1网桥的分类1．透明网桥透明网桥(TransparentBridge)又叫生成树网桥(SpanningTreeBrid

7、ge)。它是目前使用最多的网桥。“透明”是指局域网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥，因为网桥对各站来说是看不见的。透明网桥是一种即插即用设备，其标准是IEEE802.1D。透明网桥采用的算法是逆向学习法(BackwardLearning)。网桥按混杂的方式工作，故它能看见所连接的任一LAN上传送的帧。查看源地址即可知道在哪个LAN上可访问哪台机器，于是在散列表中添上一项。透明网桥的最大优点就是即插即用，一接上就能工作。但是，网络资源的利用不充分。使用透明网桥时，不需要改动硬件和软件，也无须设置地址开关及装入路由表或参

8、数，而只需插入电缆。2．源路由选择网桥源路由网桥工作在数据链路层的MAC子层，常用于连接令牌环网或FDDI网的网段。所谓“源路由”，是指信源站在向信宿站发送信息时，信源站发送的帧中包含了所有要经过的中间网桥的路径信息系列。每个中间网桥信息由此网桥的令牌环号和网桥号组成，帧中间