RCNA02 網絡互聯設備

1、第2章 網絡互聯設備 銳捷認證網絡工程師RCNA網絡傳輸介質互聯設備 物理層互聯設備 數據鏈路層互聯設備 網絡層互聯設備 應用層互聯設備 本章內容網絡傳輸介質互聯設備 物理層互聯設備 數據鏈路層互聯設備 網絡層互聯設備 應用層互聯設備 課程議題網絡傳輸介質10M Ethernet：10Base2-細纜10Base5-粗纜10BaseT-雙絞線100Mbps FastEthernet:100BaseTX-使用5類UTP和1類STP，傳輸100M，距離100米。100BaseFX-分為單模和多模光纖，傳輸距離從550米10公里網絡傳輸介質線序標準：568A 白綠、綠、白橙、蘭、白蘭、橙、白棕、棕5

2、68B 白橙、橙、白綠、蘭、白蘭、綠、白棕、棕線纜種類交叉線 相同設備類型接口使用交叉線直連線 不同設備類型接口使用直連線智能MDI/MDIX不需要知道電纜另一端為MDI還是MDIX設備兩種電纜（普通、交叉）都可連接交換機、集線器或NIC設備。消除由于電纜配錯引起的連接錯誤簡化10/100M網絡安裝維護，降低開銷。網絡傳輸介質-光纖FCPC型光尾纖接頭外形圖SCPC型光尾纖接頭外形圖ST-PC型光尾纖接頭外形圖FC/PCSC/PC型光尾纖外形圖1000BASE-SX 代表1000M傳輸速率，多模光纖，傳輸距離為550米。1000BASE-LX代表單模/多模接口，傳輸距離從550米-10千米。1

3、000BASE-TX代表RJ45接口 網絡傳輸介質互聯設備 物理層互聯設備 數據鏈路層互聯設備 網絡層互聯設備 應用層互聯設備 課程議題負責在兩個節(jié)點的物理層上按比特傳遞信息，完成信號的整形、放大和復制功能，以此來延長網絡的長度。 物理層設備-中繼器 中繼器的一種形式，區(qū)別在于集線器能夠提供多端口服務，也稱為多口中繼器。 物理層設備-集線器 物理層設備集線器聽當PCA要發(fā)一個數據包給PCD的時候,首先PCA要先聽HUB的鏈路上是否有數據在跑,如果有那么PCA等待,如果沒有那么PCA將數據包發(fā)出.這樣的做法是由于HUB上的鏈路是共享的,所以采用了發(fā)數據包之前先進行沖突檢測的方法,那么我們稱為CS

4、MA/CD.PC APC BPC CPC D空閑共享式以太網工作機制：CSMA/CD：載波偵聽、多路訪問、沖突檢測數據聽有數據在轉發(fā)繼續(xù)聽HUB上的鏈路是共享的,所以如果HUB上有數據在轉發(fā),那么此時PCA需要等待物理層設備集線器CSMA/CD續(xù)聽數據現在的情況是PCA和PCC都要發(fā)數據,但是兩人剛才都檢測到HUB上是空閑的.那么兩人都發(fā).結果發(fā)生了沖突.兩人都同時啟動BACK OFF動作.隨機的生成一個秒數,再發(fā)數據包.如果再與其他PC發(fā)送的數據包沖突.那么再次BACK OFF,BACK OFF一共可進行15次.PC APC BPC CPC D空閑聽數據隨機秒數隨機秒數BACK OFF物理層

5、設備集線器CSMA/CD續(xù)網絡傳輸介質互聯設備 物理層互聯設備 數據鏈路層互聯設備 網絡層互聯設備 應用層互聯設備 課程議題網橋（Bridge）是一個局域網與另一個局域網之間建立連接的橋梁。網橋是屬于數據鏈路層的設備，它的作用是擴展網絡和通信手段，在各種傳輸介質中轉發(fā)數據信號，擴展網絡的距離，同時又有選擇地將有地址的信號從一個傳輸介質發(fā)送到另一個傳輸介質，并能有效地限制兩個介質系統(tǒng)中無關緊要的通信。 數據鏈路層互聯設備-網橋 數據鏈路層設備-交換機 交換機是一種具有簡化、低價、高性能和高端口密集特點的交換產品。二層交換機屬數據鏈路層設備，可以識別數據包中的MAC地址信息，根據MAC地址進行轉發(fā)

6、，并將這些MAC地址與對應的端口記錄在自己內部的一個地址表中。 ROMFlashInterfaceCPURAMSWITCH局域網交換機分類以太網交換機；令牌環(huán)交換機；FDDI交換機；ATM交換機；快速以太網交換機等 MAC 地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444交換機初始化時MAC地址表是空的。F0/1F0/3F0/2F0/4二層交換技術ACBDMAC 地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0/1: 0260.8c01.1111主機之

7、間互相發(fā)送數據，交換機會學習數據幀的源MAC地址。F0/1F0/3F0/2F0/4二層交換技術ACBDF0/1: 0260.8c01.1111F0/2: 0260.8c01.2222F0/3: 0260.8c01.3333F0/4: 0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444XXMAC地址表已知單播幀：過濾操作FilteringF0/1F0/3F0/2F0/4二層交換技術ACBD0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0/1

8、F0/3F0/2F0/4F0/1: 0260.8c01.1111F0/2: 0260.8c01.2222F0/3: 0260.8c01.3333F0/4: 0260.8c01.4444MAC 地址表未知單播幀，廣播幀：執(zhí)行廣播操作Flooding二層交換技術ACBD交換機性能參數背板帶寬包轉發(fā)率MAC地址表大小線速交換交換機互連方式級聯：通過交換機的普通端口通過普通線纜簡單聯接起來堆疊:通過堆疊線纜將交換機的背板連接起來，擴大級聯帶寬鏈路帶寬1G堆疊菊花鏈鏈路帶寬2.66G堆疊-主從式轉發(fā)方式 直通式 存儲轉發(fā)式 無碎片直通式（更高級的直通式轉發(fā)） 直通式直通式（Cut Through）方式在

9、輸入端口檢測到一個數據包后，只檢查其包頭，取出目的地址，通過內部的地址表確定相應的輸出端口，然后把數據包轉發(fā)到輸出端口這樣就完成了交換。因為它只檢查數據包的包頭（通常只檢查14個字節(jié)）。 存儲轉發(fā)式 存儲轉發(fā)（Store and Forward）是計算機網絡領域使用得最為廣泛的技術之一，在這種工作方式下交換機的控制器先緩存輸入到端口的數據包，然后進行CRC校驗，濾掉不正確的幀，確認包正確后，取出目的地址，通過內部的地址表確定相應的輸出端口，然后把數據包轉發(fā)到輸出端口。無碎片直通式 無碎片直通（Fragment Free Cut Through）是介于直通式和存儲轉發(fā)式之間的一種解決方案，它檢查

10、數據包的長度是否夠64 Bytes（512bit）如果小于64 Bytes，說明該包是碎片（即在信息發(fā)送過程中由于沖突而產生的殘缺不全的幀），則丟棄該包，如果大于64 Bytes，則發(fā)送該包。該方式的數據處理速度比存儲轉發(fā)方式快，但比直通式慢。 網絡傳輸介質互聯設備 物理層互聯設備 數據鏈路層互聯設備 網絡層互聯設備 應用層互聯設備 課程議題網絡層互聯設備-路由器 什么是路由選擇一個將數據包發(fā)往某個目標網段或主機的路徑就是路由的過程。用戶產生的數據流比如文件，視頻流，電子郵件等等應用被從一個邏輯的源轉發(fā)到一個邏輯的目的地。用來表示邏輯源和邏輯目的地的是IP地址，因此我們認為路由的過程是將不同I

11、P地址網段的IP包進行轉發(fā)。那么實現這一功能的設備我們稱之為路由器。172.16.1.010.1.1.0路由器的功能在網絡間截獲發(fā)送到遠地網段的報文，起轉發(fā)的作用。選擇最合理的路由，引導通信。按照預定的規(guī)則把大的數據包分解成適當大小的數據包，到達目的地后再把分解的數據包包裝成原有形式。多協議的路由器可以連接使用不同通信協議的網絡段，作為不同通信協議網絡段通信連接的平臺。路由器的主要任務是把通信引導到目的地網絡，然后到達特定的節(jié)點站地址。路由表的作用路由器就像網絡中的向導一樣，當IP包來到路由器后有一個很重要的任務就是查看該路由器是否知道這個IP數據包要去的目的地。路由器采用自動學習，依靠路由協

12、議學習或網絡管理員手動配置等方式獲得IP數據包要去往的目的地信息。路由器將這些信息形成“檔案”有選擇的存放在路由表中，以便提供路由服務。路由表Packet路由表的產生方式直連路由路由器會自動生成本路由器激活端口所在網段的路由條目1.1.1.01.1.2.01.1.3.0路由表的產生方式靜態(tài)路由在簡單拓撲結構的網絡里，網絡管理員手動輸入路由條目。路由表產生的方式動態(tài)路由協議學習到的路由在大型網絡環(huán)境下，依靠路由協議比如OSPF、RIP路由協議學習三層交換（也稱多層交換技術，或IP交換技術）是在網絡模型中的第三層實現了數據包的高速轉發(fā)。三層交換技術就是：二層交換技術三層轉發(fā)技術。 不是簡單的二層交

13、換機和路由器的疊加，三層路由模塊直接疊加在二層交換的高速背板總線上，突破了傳統(tǒng)路由器的接口速率限制，速率可達幾十Gbps。 網絡層互聯設備-三層交換機網絡傳輸介質互聯設備 物理層互聯設備 數據鏈路層互聯設備 網絡層互聯設備 應用層互聯設備 課程議題應用層互聯設備 網關在一個計算機網絡中，當連接不同類型而協議差別又較大的網絡時，則要選用網關設備。網關的功能體現在OSI模型的應用層，它將協議進行轉換，將數據重新分組，以便在兩個不同類型的網絡系統(tǒng)之間進行通信。由于協議轉換是一件復雜的事。一般來說，網關只進行一對一轉換，或是少數幾種特定應用協議的轉換，網關很難實現通用的協議轉換。用于網關轉換的應用協議有電子郵件、文件傳輸和遠程工作站登錄等。應用層互聯設備 防火墻 防火墻一方面阻止來自因特網的對受保護網絡的未授權或未驗證的訪問，另一方面允許內部網絡的用戶對因特網進行Web訪問或收發(fā)E-mail等。防火墻也可以作為一個訪問因特