计算机网络与通信_5

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1、Chapter5NetworkDevices&Interconnection该章主要介绍各类主要网络互连设备的简单工作原理、功能、配置及使用方法，包括集线器、交换机、路由器等。使同学在了解主要网络互连设备简单工作原理的基础上，熟练掌握网络互连设备的配置和维护方法。重点难点：各类网络设备及功能；集线器功能及应用；交换机功能、原理及应用；集线器、交换机、三层交换机的区别；交换机的配置方法；路由器的原理与配置。5.1Repeaters（中继器）5.1.1中继器及工作原理中继器（又叫转发器）是在物理层上实现局域网网段互连的，是最简单的网络互连设备。中

2、继器不关心数据的格式和含义，它只负责复制和增强通过物理介质传输的表示“1”和“0”的信号。中继器的作用5.1.2中继器的分类中继器可分为以太网中继器和令牌环网中继器两大类。（1）以太网中继器    在以太网中，中继器用来扩展物理介质的作用距离。下图展示了如何用2个中继器将3个10Base5的以太网网段连接起来。在这种配置下，中继器在每个网段中都被看作是节点。因此，在这个网络中可以接入的最大节点数为296。因此每个中继器都算做2个节点，一共有2个中继器，所以除去中继器以外，能接入的最大节点数为：300－4＝296。（2）令牌环网中继器    

3、在令牌环局域网中存在3种不同类型的中继器。    第1类位于独立的网络节点上，通常在网卡上。    第2类是指“单环(Lobe)中继器”(令牌环网的线缆网段称为单环)。单环中继器允许令牌环网节点比普通配置时更加远离多站访问单元(MAU)。    第3类中继器是环路中继器，当网络中有多个MAU时，使用这种中继器。一个环路中继器(例如IBM8218)可以将环路长度延长到750m。5.2Hubs（集线器）5.2.1集线器及工作原理集线器具有以下两个特点:一是Hub只是一个多端口的信号放大设备，工作中当一个端口接收到数据信号时，由于信号在从源端口

4、到Hub的传输过程中已有了衰减，所以Hub便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，紧接着转发到其他所有处于工作状态的端口上。二是集线器只与它的上联设备进行通信，同层的各端口之间不会直接进行通信，而是通过上联设备再将信息广播到所有端口上。Hub主要用于共享网络的组建，是解决从服务器直接到桌面最经济的方案。5.2.2集线器分类（1）按配置形式分    以配置形式不同，Hub可分为独立型Hub、模块化Hub和可堆叠式Hub三大类。①独立型Hub独立型Hub是最早使用于LAN的设备，目前它具有低价格、容易查找故障、网络管理方

5、便等优点，在家庭、小型办公室等小型LAN中得到广泛使用，如图所示。但这类Hub的工作性能较差，尤其是速率较低。②模块化Hub模块化Hub一般带有机架和多个卡槽，每个卡槽中可安装一块卡，每块卡的功能相当于一个独立型Hub，多块卡通过安装在机架上的通信底板进行互连并进行相互间的通信。③可堆叠式Hub可堆叠式Hub是利用高速总线将单个独立型Hub“堆叠”或短距离连接后的设备，其功能相当于一个模块化Hub。（2）按连接速率分    根据连接速率的不同，目前市面上用于小型局域网的Hub可分为10Mbit/s、100Mbit/s和10/100Mbit/s

6、自适应三个类型。由于在大中型网络中Hub已逐渐被交换机所代替，所以1000Mbit/s和100/1000Mbit/s的Hub在市面上很少见。（3）按管理方式分    根据对Hub管理方式的不同可分为智能型Hub和非智能型Hub两类。（4）按端口数目分    每一个单独的Hub根据端口数目的多少一般可分为8口、16口和24口几种。5.2.3局域网集线器的选择（1）以速度为标准    集线器速度的选择，主要决定于以下3个因素：    ①上联设备的带宽②提供的连接端口数③应用需求（2）以能否满足拓展为标准    当一个集线器提供的端口不够时

7、，一般有以下两种拓展用户端口数目的方法：①堆叠②级联（3）以是否提供网管功能为标准（4）以外型尺寸为参考（5）适当考虑品牌和价格5.3Bridges（网桥）5.3.1网桥及工作原理单一的局域网网段的增长要受到物理的和具体条件的限制,单独的网段通常不能够满足每个组织的需要。网桥提供了一种最简单的将局域网网段连接成可维护、高可靠性的扩展网络的方法。网桥工作在OSI模型中的数据链路层的MAC子层，如图所示。5.3.2网桥类型网桥按照其软件创建网桥表的方法或算法可分为透明桥接和源路由桥接两大类。    一、透明桥接    透明网桥使得数据帧可以在两

8、个使用同样的MAC层协议的网段之间来回传输。这种网桥被称为“透明”，是因为源站点向目的站点传输数据帧就好像它们在同一物理网段上一样。透明网桥有三种特性