第4章 局域網(wǎng)技術(shù)

第四章局域網(wǎng)常用傳輸介質(zhì)和互聯(lián)設(shè)備要求：1、掌握雙絞線及雙絞線以太網(wǎng)的名稱、種類及特點(diǎn)

2.掌握同軸電纜以太網(wǎng)

3、了解光纖

知識(shí)點(diǎn)：傳輸介質(zhì)

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的層次重點(diǎn)及難點(diǎn)：

沖突域與廣播域、廣播風(fēng)暴產(chǎn)生的原因

集線器（中繼器）、交換機(jī)（網(wǎng)橋）、路由器

之間的區(qū)別廣1局域網(wǎng)中的雙絞線1.）什么是雙絞線2）雙絞線的線序3）雙絞線連接線的類型及其制作4）雙絞線局域網(wǎng)

一、局域網(wǎng)常用網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)雙絞線的組成：兩個(gè)絕緣導(dǎo)線（不同顏色）相互纏繞。

多對(duì)雙絞線放在一個(gè)絕緣套管中。雙絞線的分類及其特點(diǎn)：

STP（5類STP），數(shù)據(jù)傳輸速率（

155Mpbs）

UTP（3類

、4類、5類UTP，超5類）

數(shù)據(jù)傳輸速率10~100Mbps

雙絞線連接器：連接器（俗稱水晶頭，RJ-45接頭）1）雙絞線T568A

綠白綠橙白藍(lán)藍(lán)白橙棕白棕）T568B

橙白橙綠白藍(lán)藍(lán)白綠棕白棕）10Base-T和100Base-T

只使用RJ45的1,2,（發(fā)送）3,6（接收）引腳，2）雙絞線的線序標(biāo)準(zhǔn)1.剝線2.理線3.插線4.壓線5.制作另一端水晶頭6.測(cè)試電纜雙絞線制作3）雙絞線連接線的制作過程按兩端連接器使用的線序劃分：平行線（直連線），兩端均采用同一種線序標(biāo)準(zhǔn)。交叉線（級(jí)連線），一端T568A，一端T568B。問題：什么場(chǎng)合用平行線，什么場(chǎng)合用交叉線？規(guī)則：相同設(shè)備用交叉線；不同設(shè)備用平行線內(nèi)部原理：端口類型：MDIX（內(nèi)交叉）和MDI（外交叉）規(guī)則：同種類型的接口使用交叉線；

不同種類的接口使用平行線

主機(jī)NIC和路由器的端口類型======》MDI

交換機(jī)和集線器的端口類型======》MDIX注意：交換機(jī)的Uplink端口（MDI）與交換機(jī)普通端口（MDIX）相連稱之為級(jí)聯(lián)使用平行線4）雙絞線連接線的類型及其使用1）傳輸速率2）電纜中雙絞線對(duì)的扭繞5類UTP中線對(duì)的扭繞度要比3類UTP密，超5類比5類密3）不同種類雙絞線以太網(wǎng)使用的雙絞線數(shù)量傳統(tǒng)以太網(wǎng)：10Base-T只使用2對(duì)快速以太網(wǎng)：100Base-TX，100Base-T2，100Base-T4

其中：100Base-T4使用全部4對(duì)

另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)100Base-TX和100Base-T2使用2對(duì)。最流行的快速以太網(wǎng)為100Base-TX4）查看說明信息、彎曲性、韌性、阻燃性5.）雙絞線的識(shí)別和選擇雙絞線以太網(wǎng)

：

指該以太網(wǎng)的物理層使用多根絕緣銅線電纜成對(duì)雙絞來傳送。

除雙絞線以太網(wǎng)之外，其他以太網(wǎng)包括同軸電纜或者光纖以太網(wǎng)。雙絞線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：有許多種不同的標(biāo)準(zhǔn)適用于這種基于銅線的物理媒介。

最廣泛使用的:10BASE-T標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸速率10Mbps100BASE-TX快速以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸速率100Mbps，

(100BASE-T2,100BASE-T4)

1000BASE-T

千兆以太網(wǎng)（

吉比特以太網(wǎng)）,

數(shù)據(jù)傳輸

速率1000

Mbps=1

Gbps)。注意：

數(shù)字指的是每秒最大理論傳送兆數(shù)。

BASE是英文baseband的縮寫。

T

代表雙絞線纜。6）雙絞線局域網(wǎng)80年代后期出現(xiàn)了10BaseT。10BaseT又稱標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，是一種傳輸介質(zhì)采用非屏蔽雙絞線（UTP）的星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)。雙絞線以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的布線10BaseT的傳輸速率為10Mbps，站點(diǎn)到集線器（HUB）的最大距離為100米。10BaseT將所有的網(wǎng)絡(luò)操作都集中到HUB中，以取代單一的收發(fā)器。每個(gè)結(jié)點(diǎn)都裝有一塊帶RJ-45接口的網(wǎng)卡，通過一根8芯的UTP連接到HUB，連接插頭為RJ-45插頭，如圖4-6-2所示。雙絞線的靈活性以及RJ-45插頭的易用性，使得10BaseT成為IEEE802.3中最易于安裝和改裝的局域網(wǎng)。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)10baseT100Base-TX100Base-T2100Base-T4數(shù)據(jù)傳輸速率：100Mbps網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備：hub集線器傳輸介質(zhì)：雙絞線。參見前面雙絞線的選擇一節(jié)快速以太網(wǎng)同軸電纜適用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

主要用于總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牟季€2、局域網(wǎng)中的同軸電纜同軸電纜的組成同軸電纜結(jié)構(gòu)圖同軸電纜實(shí)例同軸電纜按阻抗可分為：

75Ω同軸電纜：即CATV電纜。帶寬（300~400MHz），適于傳輸模擬信號(hào)，傳輸距離可達(dá)幾十公里。50Ω同軸電纜：僅用戶傳輸數(shù)字信號(hào)，傳輸距離可達(dá)幾公里。

50Ω同軸電纜可分為：

細(xì)纜

RG-58（用于10Base2）

粗纜

RG-11(用于10Base5）。同軸電纜的類型粗纜細(xì)纜同軸電纜的連接粗纜收發(fā)器粗纜連接細(xì)同軸

--50Ω，D=1.02cm，10Mbps--185m、4中繼、5段（925m）

--優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格低

安裝不便（T型連接器、BNC接頭、Terminator）抗干擾能力強(qiáng)距離短可靠性差（細(xì)纜的斷點(diǎn)較多,影響網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性）

·粗同軸

--50Ω，D=2.54cm，10Mbps--500m、4中繼、5段（2500m）

--優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格稍高

安裝不便（收發(fā)器、收發(fā)器電纜、Terminator）抗干擾能力強(qiáng)距離中等可靠性好同軸電纜的特點(diǎn)IEEE802.3細(xì)纜標(biāo)準(zhǔn)：10Base2（細(xì)纜以太網(wǎng)）IEEE802.3粗纜標(biāo)準(zhǔn)：10Base5（粗纜以太網(wǎng)）采用同軸電纜的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)粗纜以太網(wǎng)可分為幾個(gè)網(wǎng)段？答：“5-4-3”原則：IEEE802.3規(guī)定，最多使用4個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器連接5個(gè)網(wǎng)段，其中只有3個(gè)網(wǎng)段可以連接結(jié)點(diǎn)，其余的網(wǎng)段僅用作加長(zhǎng)距離。

此外，粗纜以太網(wǎng)中，相鄰收發(fā)器間的最小距離為2.5米，每段最多支持100個(gè)結(jié)點(diǎn)。

因此，10Base5網(wǎng)絡(luò)的最大長(zhǎng)度為2.5公里，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)最多為300個(gè)10base5粗纜以太網(wǎng)粗纜以太網(wǎng)的物理連接器包括：

粗同軸電纜（RG-11）、

網(wǎng)卡（NICwithAUI帶AUI接口）、

收發(fā)器（Transceiver）

收發(fā)器電纜（AUI電纜）

終結(jié)器(50Ω)。10base5粗纜以太網(wǎng)的連接器AUI接口細(xì)纜以太網(wǎng)的連接部件包括：

網(wǎng)卡（帶BNC頭）、

細(xì)同軸電纜

BNC-T型連接器（T頭）。在這種組網(wǎng)技術(shù)中，收發(fā)器電路被集成到網(wǎng)卡中，收發(fā)器接頭也被BNC-T型連接器取代，從而可以將站點(diǎn)直接連接到電纜上，取消了收發(fā)器電纜。除了遵循“5-4-3”原則外，10Base2還規(guī)定：

兩個(gè)相鄰BNC-T型接頭之間的最小距離為0.5米，每段最多支持30個(gè)結(jié)點(diǎn)。

因此，10Base2網(wǎng)絡(luò)的最大長(zhǎng)度為925米，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)最多為90個(gè)。10base2細(xì)纜以太網(wǎng)10base2細(xì)纜以太網(wǎng)連接器細(xì)纜T頭細(xì)纜BNC頭帶BNC接口網(wǎng)卡BNC-T型連接器終結(jié)器Terminator使用光纖的網(wǎng)絡(luò)：FDDI光纖分布式數(shù)據(jù)接口速率100Mbps

千兆以太網(wǎng)WAN廣域網(wǎng)1.光纖的種類

多模光纖，單模光纖

光纜:由多根光纖組成的線纜。2.光纖通訊的特點(diǎn)頻帶寬；信號(hào)衰減??；傳輸距離長(zhǎng)；抗干擾；3.光纖在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用3.局域網(wǎng)中的光纖電磁波通常以頻率、波長(zhǎng)或光子能量，這三種物理量之中的任意一種物理量來描述。波長(zhǎng)與頻率成反比，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低；

反之，頻率越高，波長(zhǎng)越短，其乘積是一個(gè)常數(shù)即光速

。電磁波譜頻率從低到高排列為：

無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。

頻率范圍傳輸速率1.無線電波10~300MHz2~6Mbps2.微波4~6GHz,21~23GHz1~10Mbps3.紅外線＞300GHz單向16Mbps，多向＜1Mbps4.無線傳輸介質(zhì)1.網(wǎng)卡NIC2.中繼器、集線器hub3.網(wǎng)橋Bridge、交換機(jī)Switch4.路由器Router二、局域網(wǎng)常用網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備04-2月-23241

網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）是連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備每臺(tái)主機(jī)都應(yīng)配置一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)卡每個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口不能獨(dú)立工作，必須依賴于宿主主機(jī)連接不同的局域網(wǎng)需要使用不同的網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡令牌環(huán)網(wǎng)卡FDDI網(wǎng)卡ATM網(wǎng)卡04-2月-2325網(wǎng)卡的功能數(shù)據(jù)緩存匹配主機(jī)數(shù)據(jù)處理速率與網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率封裝/解封裝加上控制字段→以幀為單位進(jìn)行傳輸→卸下控制字段介質(zhì)訪問控制CSMA/CD、TokenPassing串/并轉(zhuǎn)換將主機(jī)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行位流數(shù)據(jù)編碼/解碼轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸?shù)男盘?hào)形式數(shù)據(jù)發(fā)送/接收04-2月-2326網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)發(fā)送/接收部件——負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送、接收載波檢測(cè)部件——檢測(cè)介質(zhì)上有否信號(hào)發(fā)送/接收控制部件及數(shù)據(jù)緩沖區(qū)編碼/解碼器——將數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換為傳輸信號(hào)或反之LAN管理部件主機(jī)總線接口部件計(jì)算機(jī)總線通信線路04-2月-2327

網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址（MAC地址），固化在網(wǎng)卡硬件中（有些網(wǎng)卡可由用戶修改）配置參數(shù)（跳線設(shè)置/軟件設(shè)置/PnP）

?中斷請(qǐng)求號(hào)IRQ（一般為3）

?I/O基地址I/OBase（一般為300H）

?存儲(chǔ)器基地址MemoryBase(一般為0C000H)

?全雙工/半雙工

?傳輸速率（僅10/100Mb/s雙速網(wǎng)卡可選）網(wǎng)卡的配置參數(shù)04-2月-2328

并行處理：發(fā)送/接收和數(shù)據(jù)處理同步進(jìn)行全雙工：需集線器/交換機(jī)的支持，采用UTP和光纖突發(fā)傳輸方式（每次傳送更多的幀）：LAN誤碼率很低智能網(wǎng)卡（讓網(wǎng)卡承擔(dān)更多的傳輸任務(wù)）

IEEE802.1p：賦予數(shù)據(jù)包以優(yōu)先級(jí)（需要OS的支持）提高與主機(jī)的傳輸速度：DMA傳送、PCI總線提高網(wǎng)卡性能的技術(shù)04-2月-2329網(wǎng)卡的選用考慮的因素包括：

LAN的類型：Ethernet、TokenRing、ATM、FDDILAN的速度：10M/100M/1000M、4M/16M、25M/155M

網(wǎng)絡(luò)接口類型：AUI/BNC、RJ-45、SC/ST/MT-RJ

主機(jī)總線類型：ISA、EISA、PCI、USB、PCMCIA

應(yīng)用場(chǎng)合：服務(wù)器、工作站、筆記本其他附加功能：PnP、防病毒、遠(yuǎn)程喚醒、鏈路聚合等04-2月-2330以太網(wǎng)卡的類型分類速度接口類型介質(zhì)傳輸速度10Mb/sBNC、AUI、RJ-45同軸電纜、雙絞線100Mb/sRJ-45雙絞線1Gb/sRJ-45、ST、SC、MT-RJ雙絞線、多模/單模光纖10Gb/sST、SC、MT-RJ、LC多模/單模光纖總線接口ISA、PCI、PCI-E、miniPCI、miniPCI-E、PCMCIA、USB、并行接口技術(shù)體系LAN、WLAN、Bluetooth、紅外協(xié)議體系Ethernet、TokenRing、FDDI、ATM不同網(wǎng)絡(luò)使用不同的通信協(xié)議，網(wǎng)間通信必須有中間設(shè)備進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換可以由軟件完成，也可由硬件完成—速度快。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備：完成協(xié)議轉(zhuǎn)換的設(shè)備常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備：

中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備早期的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備同軸電纜—中繼器非屏蔽雙絞線UTP---集線器Hub隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，出現(xiàn)了網(wǎng)橋bridge、交換機(jī)switch,路由器router等04-2月-2332交換機(jī)交換機(jī)防火墻防火墻交換機(jī)主機(jī)主機(jī)路由器交換機(jī)因特網(wǎng)集線器企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)外部訪問子網(wǎng)因特網(wǎng)04-2月-2334網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在OSI體系中的位置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能層次OSI層次地址類型設(shè)備傳輸層及以上應(yīng)用程序進(jìn)程地址（端口）網(wǎng)關(guān)（協(xié)議轉(zhuǎn)換器）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)地址（IP地址）路由器（三層交換機(jī)）數(shù)據(jù)鏈路層物理地址（MAC地址）網(wǎng)橋、交換機(jī)（網(wǎng)卡）物理層無中繼器、集線器、（網(wǎng)卡）沖突域：由網(wǎng)絡(luò)連接起來的這樣一組計(jì)算機(jī)的集合，當(dāng)其中任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，所發(fā)送的數(shù)據(jù)就會(huì)產(chǎn)生沖突。廣播域：由網(wǎng)絡(luò)連接起來的這樣一組計(jì)算機(jī)的集合，當(dāng)其中任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送了一個(gè)廣播幀，那么該廣播幀就會(huì)被域中的所有其他計(jì)算機(jī)接收。關(guān)系：一個(gè)沖突域一定是一個(gè)廣播域，反之則不然。沖突域?qū)儆谖锢韺拥母拍?，廣播域?qū)儆阪溌穼拥母拍睿瑥V播幀是由特定的MAC地址來定義的。沖突域和廣播域什么是廣播？一個(gè)數(shù)據(jù)幀或包被傳輸?shù)奖镜鼐W(wǎng)段(由廣播域定義)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)就是廣播；什么是廣播風(fēng)暴？使用廣播的方法，在本網(wǎng)段內(nèi)大量復(fù)制、傳播數(shù)據(jù)幀，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降，甚至網(wǎng)絡(luò)癱瘓，這就是廣播風(fēng)暴。具體的說，廣播風(fēng)暴是指數(shù)據(jù)幀頭中無TTL的結(jié)構(gòu)，使得數(shù)據(jù)幀始終有效，而在本網(wǎng)段中形成環(huán)路。由于廣播沒有特定目標(biāo)地址，所以hub/swtich會(huì)永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)下去。廣播風(fēng)暴形成的原因網(wǎng)絡(luò)設(shè)備原因；網(wǎng)卡損壞；網(wǎng)絡(luò)環(huán)路；網(wǎng)絡(luò)病毒；黑客軟件的使用什么是廣播風(fēng)暴04-2月-2337網(wǎng)絡(luò)分段示意HUBHUB廣播域獨(dú)立的沖突域獨(dú)立的沖突域網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)交換機(jī)只能分隔沖突域，但不能分隔廣播域HUB沖突域/廣播域網(wǎng)段2網(wǎng)段1總帶寬:BW×2結(jié)點(diǎn)帶寬:BW/4總帶寬:BW結(jié)點(diǎn)帶寬:BW/804-2月-2338共享信道LAN的缺點(diǎn)沖突域中的多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送會(huì)造成沖突；網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)越多，沖突現(xiàn)象越嚴(yán)重；具有n個(gè)站點(diǎn)的總帶寬B的共享網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)站點(diǎn)的平均擁有帶寬為B/n。解決的方法提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度——沒有從根本上解決問題網(wǎng)絡(luò)分段（微網(wǎng)段化）減少每個(gè)網(wǎng)段中站點(diǎn)的數(shù)量,使沖突的概率減小實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段的設(shè)備：網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器04-2月-23391、中繼器概述工作在物理層功能：信號(hào)整形和放大，在網(wǎng)段之間復(fù)制比特流特點(diǎn)：不進(jìn)行存儲(chǔ)——信號(hào)延遲小不檢查錯(cuò)誤——會(huì)擴(kuò)散錯(cuò)誤不對(duì)信息進(jìn)行任何過濾可進(jìn)行介質(zhì)轉(zhuǎn)換——如UTP轉(zhuǎn)換為光纖用中繼器連接的多個(gè)網(wǎng)段是一個(gè)沖突域

只能用來連接具有相同物理層協(xié)議的局域網(wǎng)應(yīng)用注意事項(xiàng)：嚴(yán)格來說中繼器不是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備（不具備協(xié)議轉(zhuǎn)換功能）不能構(gòu)成環(huán)、應(yīng)遵守以太網(wǎng)的3-4-5規(guī)則04-2月-2340中繼器（集線器）的概念結(jié)構(gòu)由于信號(hào)在線路上的傳輸過程中不可避免地存在著損耗，信號(hào)功率會(huì)逐漸衰減，衰減到一定程度時(shí)將造成信號(hào)失真，導(dǎo)致接收錯(cuò)誤。中繼器完成物理線路的連接，對(duì)衰減的信號(hào)進(jìn)行放大、整形、再生，保持與原數(shù)據(jù)相同。與放大器的不同點(diǎn)：

放大器：不管信號(hào)有用無用，一律放大；

中繼器：可重生有用信號(hào)。

為什么要使用中繼器？中繼器工作原理圖2集線器HUB集線器利用集線器連接的網(wǎng)絡(luò)集線器：是一個(gè)多端口的中繼器和共享帶寬的設(shè)備，

它工作在OSI模型的物理層。集線器的主要功能：1）在網(wǎng)段之間復(fù)制比特流，并對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行放大、整形、再生，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離；（中繼器的功能）2）可改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)湫问?。集線器把所有節(jié)點(diǎn)集中在以它為中心的節(jié)點(diǎn)上，形成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。即由總線型連接變?yōu)樾切瓦B接。（集線器的特點(diǎn)）?？烧J(rèn)為集線器是將總線重疊到集線器線路板當(dāng)中的集中連接設(shè)備。3）集線器以廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)特別注意：集線器的所有端口都共享帶寬。

而交換機(jī)的端口則獨(dú)享帶寬。集線器概述（HUB）集線器的工作原理共享帶寬集線器內(nèi)部只有一個(gè)共同的通道，上、下行數(shù)據(jù)都必須通過這個(gè)共享通道發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

廣播式數(shù)據(jù)發(fā)送方式：當(dāng)它要向某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點(diǎn)。特點(diǎn)：所有數(shù)據(jù)包同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送。由于集線器共享帶寬的工作方式，容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，降低了網(wǎng)絡(luò)的工作效率。廣播式發(fā)送數(shù)據(jù)方式1）所有主機(jī)共享帶寬2）無法限制沖突和廣播。

廣播方式易造成網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴。3）適用于小型網(wǎng)絡(luò)用集線器構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)04-2月-2348例：用集線器搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)以1臺(tái)服務(wù)器，3臺(tái)PC機(jī)為例：一臺(tái)HUB4塊UTP接口的網(wǎng)卡4臺(tái)PC機(jī)8個(gè)RJ45接頭（水晶頭）若干米UTP雙絞線

NICHUBUTPPC機(jī)服務(wù)器集線器的分類

一、按端口數(shù)量分類

目前主流集線器主要有8口、16口和24口等。但也有少數(shù)品牌提供非標(biāo)準(zhǔn)端口數(shù)。

如4口和12口的，還有5口、9口、18口。二、按傳輸速率分類

傳統(tǒng)集線器10Mbps

快速以太網(wǎng)集線器100Mbps10/100Mbps自適應(yīng)型：傳輸速度自適應(yīng)內(nèi)部有兩個(gè)網(wǎng)段：10M和100M，集線器根據(jù)連接速度將主機(jī)連接到不同網(wǎng)段上。網(wǎng)段之間用交換方式連接。保護(hù)投資，便于升級(jí)三、按照配置形式1、獨(dú)立式（standAlone）固定端口配置，擴(kuò)充時(shí)用級(jí)連的方法。2、模塊化集線器（Module）又稱機(jī)箱式，由一臺(tái)帶有底板、電源的機(jī)箱和若干塊多端口的接口卡（線卡）組成。可靈活按需配置，通過插入不同的插卡滿足需求（如插入交換卡、路由卡、加密卡等）。3、堆疊式固定配置，用堆疊方法進(jìn)行擴(kuò)充——堆疊連接在一起的HUB在邏輯相當(dāng)于一臺(tái)單獨(dú)的HUB，可統(tǒng)一管理。四、按照管理方式分類1、切換式集線器

2、共享式集線器

3、可堆疊共享式集線器

五、按是否可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理分類1.非智能型（不可管理、普通型）集線器不能用網(wǎng)管軟件進(jìn)行管理的集線器。小型網(wǎng)絡(luò)為降低成本，一般使用普通集線器。2.智能型（可管理）型集線器允許用網(wǎng)管軟件對(duì)其進(jìn)行管理的集線器，它內(nèi)部包含有CPU等智能控制部件。在需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的中大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，一般都要求使用智能集線器（后面將要介紹的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)也需要是智能化的）。1.?RJ-45端口可用于連接RJ-45接頭，適用于由雙絞線構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)。這種端口是最常見的，一般來說以太網(wǎng)集線器都提供這種端口。我們平常所講的多少口集線器，就是指的具有多少個(gè)RJ-45端口，如圖所示。

集線器常見端口2.BNC端口

BNC端口就是用于與細(xì)同軸電纜連接的接口，它一般是通過BNCT型接頭進(jìn)行連接的。圖所示是一個(gè)集線器BNC端口通過BNCT型接頭連接的示意圖。

3.?AUI端口

AUI(附件端口)可用于連接粗同軸電纜的AUI接頭。

這種端口用于與粗同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的連接，它的示意圖如圖所示。目前帶有這種端口的集線器比較少，主要應(yīng)用在一些骨干級(jí)集線器中。4.?Uplink端口也叫級(jí)聯(lián)口，有時(shí)也標(biāo)明為“MDI”接口，主要用來與其他HUB級(jí)聯(lián)，以增加網(wǎng)絡(luò)中集線器的接口數(shù)，在網(wǎng)絡(luò)連接中Uplink端口主要與集線器的RJ-45端口連接，如圖22所示。在某些集線器中，Uplink端口與第一個(gè)RJ-45端口共用一個(gè)芯片，也就是說在使用中使用了Uplink端口，第一個(gè)RJ-45端口就不能使用了，反之亦然。5.集線器堆疊端口用來連接兩個(gè)可堆疊集線器的特殊端口，只有可堆棧集線器才具備。一般來說，一個(gè)可堆疊集線器中同時(shí)具有兩個(gè)外觀類似的端口：一個(gè)標(biāo)注為“UP”，另一個(gè)標(biāo)注為“DOWN”。在連接時(shí)用電纜從一個(gè)集線器的UP端口連接到另一個(gè)可堆疊集線器的DOWN端口上，UP稱為“母”頭，所以連接線端就必須為“公”頭了，不過這種連接線是購(gòu)買可堆疊集線器時(shí)廠家提供的。圖23所示為堆疊端口示意圖。堆疊：將幾個(gè)集線器的電纜通過堆疊端口連接起來。目的：實(shí)現(xiàn)單臺(tái)集線器端口數(shù)目的擴(kuò)充。特點(diǎn)：不占用集線器原有的普通端口。堆疊后所有的集線器從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上可視為一個(gè)集線器。堆疊和級(jí)聯(lián)

Cisco可堆疊集線器的堆疊連接示意圖3Com可堆疊集線器的堆疊連接示意圖級(jí)聯(lián)：將幾個(gè)集線器通過普通或特定的端口（Uplink)連接起來特點(diǎn)：有上下級(jí)關(guān)系，下級(jí)集線器共享上級(jí)的帶寬。級(jí)聯(lián)

使用普通端口級(jí)聯(lián)使用Uplink端口級(jí)聯(lián)網(wǎng)橋：工作在OSI模型的第二層數(shù)據(jù)鏈路層，用于連接兩個(gè)（同種類型或不同類型）局域網(wǎng)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。作用：用于隔離不同的網(wǎng)段，以減少局域網(wǎng)內(nèi)的通信量，提高網(wǎng)絡(luò)性能。

特點(diǎn)：能連接不同傳輸介質(zhì)和介質(zhì)訪問協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。（但不能連接在數(shù)據(jù)鏈路層以上使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)）3、網(wǎng)橋Bridge04-2月-2361網(wǎng)橋（交換機(jī)）的概念結(jié)構(gòu)網(wǎng)段2網(wǎng)段1應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層PHYDL網(wǎng)橋主機(jī)2主機(jī)1PHY網(wǎng)絡(luò)層1.網(wǎng)橋可實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)、不同類型局域網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。

中繼器只能實(shí)現(xiàn)同類局域網(wǎng)的互聯(lián)。2.網(wǎng)橋可互聯(lián)范圍較大的網(wǎng)絡(luò)

中繼器只能連接5個(gè)網(wǎng)段的以太網(wǎng)。3.網(wǎng)橋具有隔離錯(cuò)誤信息、保證網(wǎng)絡(luò)安全的作用。

而中繼器只能作為數(shù)字信號(hào)的整形放大器。網(wǎng)橋與中繼器（HUB）的區(qū)別交換機(jī)概述：1.網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)橋?qū)偻活愒O(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層但網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的端口數(shù)多，并且交換速度快。在這個(gè)意義上，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可看作是多端口的高速網(wǎng)橋。工作原理與網(wǎng)橋類似：學(xué)習(xí)源地址（構(gòu)造轉(zhuǎn)發(fā)表）過濾本網(wǎng)段幀（隔離沖突域）轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀（交換）廣播未知幀（尋找目的站點(diǎn)）2.主要功能：

增加傳輸帶寬。

降低網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲，

選擇網(wǎng)絡(luò)傳輸線路。3、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)Switch04-2月-2364交換機(jī)的特點(diǎn)交換機(jī)通過內(nèi)部的交換矩陣把網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)網(wǎng)段——每個(gè)端口為一個(gè)沖突域；交換機(jī)能夠同時(shí)在多對(duì)端口間無沖突地交換幀。04-2月-2365例：交換網(wǎng)絡(luò)的帶寬若交換機(jī)每個(gè)端口帶寬為BW，則交換機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)總帶寬＝(BW×n)/2～BW×nn＝8，BW=10Mb/s時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總帶寬最高可達(dá)80Mb/s；若每個(gè)交換機(jī)端口只連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)，則每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可用帶寬為10Mb/s。比較：10Mb/s的8口集線器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)（連接了8臺(tái)計(jì)算機(jī)）網(wǎng)絡(luò)總帶寬仍為10Mb/s；網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的帶寬為1.25Mb/s。

04-2月-2366交換機(jī)的三種轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Storeandforward）整個(gè)幀完整接收后，對(duì)幀進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)，然后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，錯(cuò)誤不會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。缺點(diǎn)：延遲比較大。直通轉(zhuǎn)發(fā)（Cut-through）只要收到幀的前6個(gè)字節(jié)（目的MAC地址），就開始進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。優(yōu)點(diǎn)：交換延遲小。缺點(diǎn)：無法進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，幀錯(cuò)誤會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。無碎片直通轉(zhuǎn)發(fā)（Fragmentfreecut-through）接收到一幀的前64字節(jié)后，再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。小于64字節(jié)的幀不轉(zhuǎn)發(fā)。小于64字節(jié)的幀一般是沖突造成的幀碎片（錯(cuò)誤幀）優(yōu)點(diǎn)：交換速度較快，并且降低了錯(cuò)誤幀轉(zhuǎn)發(fā)的概率缺點(diǎn)：長(zhǎng)度大于64字節(jié)的錯(cuò)誤幀仍會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)大于直通轉(zhuǎn)發(fā)。04-2月-2367使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的好處及其應(yīng)用場(chǎng)合分割沖突（碰撞）域——減少了沖突允許建立多個(gè)連接——提高了網(wǎng)絡(luò)總體帶寬減少了每個(gè)網(wǎng)段中的站點(diǎn)數(shù)——提高了站點(diǎn)平均擁有帶寬允許全雙工連接——提高帶寬、消除沖突能夠連接不同速度的網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合作為L(zhǎng)AN核心主干連接設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)中心、數(shù)據(jù)中心等；網(wǎng)絡(luò)通信流量很大的應(yīng)用場(chǎng)合，如圖像處理、視頻流等；對(duì)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度要求比較高的場(chǎng)合。04-2月-2368以網(wǎng)橋/交換機(jī)為核心的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)每個(gè)網(wǎng)段獨(dú)享帶寬最佳可達(dá)到每臺(tái)主機(jī)獨(dú)享帶寬可以限制沖突，但不能限制廣播有可能產(chǎn)生廣播風(fēng)暴適用于小型部門級(jí)網(wǎng)絡(luò)到大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)大型網(wǎng)絡(luò)中需解決廣播問題交換機(jī)的分類廣義上，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)按傳輸介質(zhì)和傳輸速度分以太網(wǎng)交換機(jī)快速以太網(wǎng)交換機(jī)千兆以太網(wǎng)交換機(jī)FDDI交換機(jī)ATM交換機(jī)令牌環(huán)交換機(jī)按規(guī)模應(yīng)用分企業(yè)級(jí)交換機(jī)部門級(jí)交換機(jī)工作組交換機(jī)交換機(jī)與集線器的區(qū)別1）從OSI體系結(jié)構(gòu)來看

集線器屬于第一層物理層設(shè)備，而交換機(jī)屬于第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。

也就是說集線器只是對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用，對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸中的短幀=碎片等無法進(jìn)行有效的處理，不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性；而交換機(jī)不但可以對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸做到同步、放大和整形，而且可以過濾短幀、碎片等。2）交換機(jī)與集線器在帶寬上的區(qū)別不管交換機(jī)有多少個(gè)端口，每個(gè)端口都獨(dú)享帶寬。

集線器所有端口共享帶寬，以共享方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。交換機(jī)比網(wǎng)橋優(yōu)越的地方：交換速度快，可實(shí)現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā)；能解決網(wǎng)絡(luò)主干上的通信擁擠問題；端口密度高，一臺(tái)交換機(jī)可連接多個(gè)網(wǎng)段，降低了組網(wǎng)成本。交換機(jī)與網(wǎng)橋的區(qū)別04-2月-23724.路由器（Router）工作在OSI第三層（網(wǎng)絡(luò)層）。功能：異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、廣域網(wǎng)互聯(lián)在不同的網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組（存貯轉(zhuǎn)發(fā)）；為網(wǎng)絡(luò)分組尋找最佳傳輸路徑（路由選擇）；實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)隔離，限制廣播風(fēng)暴。目的地址無法識(shí)別時(shí)，路由器將其丟棄，而不是廣播。提供邏輯地址，以識(shí)別互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)；提供廣域網(wǎng)服務(wù)。應(yīng)用：

LAN互聯(lián)

把LAN連入廣域網(wǎng)或作為廣域網(wǎng)的核心連接設(shè)備04-2月-2373路由器的概念結(jié)構(gòu)應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層PHYDL互連網(wǎng)層路由器主機(jī)1主機(jī)2DLPHY子網(wǎng)1子網(wǎng)2用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的特點(diǎn)：用路由器連接起來的若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它們?nèi)允歉髯元?dú)立的。要想從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)訪問用路由器連接起來的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)，必須指定該站點(diǎn)的邏輯地址（IP地址），通過廣播是無法與之進(jìn)行通信的。04-2月-2375用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)HUB路由器沖突域2沖突域1路由器可以隔離沖突域和廣播域HUBHUB沖突域3廣播域2廣播域1當(dāng)兩臺(tái)處于不同子網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)需要通訊時(shí)，必須經(jīng)過路由器轉(zhuǎn)發(fā)，由路由器把分組通過互聯(lián)網(wǎng)沿著一條路徑從源端傳送的目的端。路由選擇就是通過路由選擇算法及其協(xié)議，確定從源端到目的端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的最佳路徑路由選擇1.建立路由表2.路由器根據(jù)路由表提供的信息和數(shù)據(jù)包包頭所包含的目的網(wǎng)絡(luò)地址，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳的路由器。計(jì)算目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址；用目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表決定轉(zhuǎn)發(fā)路徑：如果目的網(wǎng)絡(luò)地址就是與輸入接口連接的網(wǎng)絡(luò)，則丟棄；如果目的網(wǎng)絡(luò)地址就是與輸出接口連接的網(wǎng)絡(luò)，則直接遞交；如果找到匹配項(xiàng)，則通過對(duì)應(yīng)接口轉(zhuǎn)發(fā)出去；如果有默認(rèn)路徑，則通過與默認(rèn)路徑對(duì)應(yīng)的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去；未查到，丟棄該分組。通過從源端到目的端路徑上的各個(gè)路由器的逐級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)，將數(shù)據(jù)包傳送到目的端。路由選擇的實(shí)現(xiàn)方法04-2月-2378路由表路由器如何確定最佳路由？——路由表（RoutingTable）路由表是保存到達(dá)其他網(wǎng)絡(luò)的路由信息的數(shù)據(jù)庫(kù)包含目的網(wǎng)絡(luò)地址（號(hào)）、傳輸路徑、傳輸開銷等根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表并確定分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的過程稱為路由選擇（Routing）。路由表的信息隨網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓兓?、更新路由表的算法稱為路由算法（RoutingAlgorithm）：網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)路由器都會(huì)根據(jù)路由算法定時(shí)地或在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)更新其路由表；靜態(tài)路由：由網(wǎng)絡(luò)管理員預(yù)先手工設(shè)置路由信息；動(dòng)態(tài)路由：由路由器在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地建立與更新。自動(dòng)學(xué)習(xí)、記憶網(wǎng)絡(luò)的變化并根據(jù)路由算法重新計(jì)算路由的協(xié)議稱為路由選擇協(xié)議（RoutingProtocol）。04-2月-2379路由表的例子2.0ABNET：目的網(wǎng)絡(luò)（1=子網(wǎng)1.0；2=子網(wǎng)2.0，4=子網(wǎng)4.0INT：接口（輸出端口）路由器A有E0，S0端口；路由器B也有E0和S0端口Metric：步跳數(shù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成：A，B：路由器節(jié)點(diǎn)子網(wǎng)1.0，子網(wǎng)2.0，子網(wǎng)4.004-2月-2380路由表的基本內(nèi)容172.16.2.0172.16.1.0172.16.4.0AB路由器A的路由表.3.1.2.3目的網(wǎng)絡(luò)地址路徑（下一結(jié)點(diǎn)）路徑成本/開銷172.16.1.0直接交付0172.16.2.0直接交付0172.16.4.0172.16.2.21路徑：用下一路由器對(duì)應(yīng)端口的IP地址來表示。路徑成本/開銷：用線路速度、距離或跨越的路由器的個(gè)數(shù)（步跳數(shù)）、成本、線路可靠性等表示。（大多數(shù)情況下用步跳數(shù)來表示）04-2月