集线器交换机基本工作原理及配置

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1、网络互连设备的基本工作原理及配置许乐-----lelexu@sicnu.edu.cn网络互连要求掌握各个层次的网络互连设备，熟悉他们的功能与特性，以及它们之间的区别，能够按实际需求使用这些设备，特别重点掌握路由器和交换机设备网络互连设备物理层中继器（Repeater）、HUB数据链路层网桥、交换机、网卡网络层路由器（Router）传输层-应用层网关(Gateway）网络互连中继器（Repeater）:是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。1.主要作用放大、再生二进制位信号（物理信号），延

2、长电缆长度.联结两个不同的物理网段(只有两个端口)2.特性只具有简单的放大、再生物理信号的功能只能连接相同或不同传输介质的同类局域网把多个独立的物理网段连成一个大的物理网络用中继器连接的局域网在物理上、逻辑上都是一个网络没有任何隔离功能集线器:是中继器的一种形式，也称为多端口中继器主要功能:所有网络站点都通过HUB接入到网络中是共享10Base-T、100Base-T的核心设备放大、再生二进制位信号的功能具有自动检测和处理冲突信号的功能具有自动隔离故障站点的功能网络互连集线器内部是总线共享连接1.所有工作站接在同一物理总

3、线上2.同一时刻只能有一台工作站发送数据,否则将会产生冲突怎么协调不同工作站顺利发送数据呢?CSMA/CD工作原理CSMA/CDCarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection载波监听多点接入/碰撞检测多点接入许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上，是总线型网络。载波监听是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据；如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。碰撞检测就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小，由信号电压摆动值的大小来判断是否

4、发生了碰撞。正常发送时，计算机发送的数据都是使用曼彻斯特编码的信号；发生碰撞时，信号会产生严重的失真。一旦发生碰撞，就立即停止发送。CSMA/CD的广播方式发送总线上的每一个工作的计算机都能检测到B发送的数据信号。由于只有计算机D的地址与数据帧首部写入的地址一致，因此只有D才接收这个数据帧。其他所有的计算机（A,C和E）都检测到不是发送给它们的数据帧，因此就丢弃这个数据帧而不能够收下来。具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。B向D发送数据CDAE不接受不接受不接受接受B只有D接受B发送的数据工作原理:广播共享从一个端口

5、接收到一个数据幀后，便把从端口接收到的所有二进制位信号，无选择的进行放大再生，并把放大后的信号，通过广播的方式向其他所有端口分发出去。网络互连HUBABCDHUBABCD集线器的特性集线器工作在OSI参考模型的第1层，即物理层。集线器是一种共享型设备，所有连在集线器上的站点共享一条传输通道，共享带宽。集线器采用半双工（HalfDuplex）通信方式存在争用信道的问题。以太网集线器使用CSMA/CD介质访问控制方法来控制信道的分配网络互连思考1.集线器能不能够无限制的级连?将会出现什么问题?在共享式网络中，随着用户数量的增

6、加，每用户所使用的平均带宽减小，网络冲突加剧，网络带宽利用率下降。10base-T网络中的5-4-3原则:指的是“5-4-3规则”，是指在10M以太网中中，网络总长度不得超过5个区段，4台网络延长设备，且5个区段中只有3个区段可接网络设备网络互连网桥(Bridge)网桥能将两个以上独立的物理网络连接在一起，构成一个单个的逻辑LAN网桥的工作原理第一步：①首先，SYS1向SYS6发送数据帧，帧的目的MAC地址=MAC6，源MAC地址=MAC1。这时，网桥B1不管帧的目的MAC地址是什么，它将从#1端口收下该帧。由于B1的自

7、学习表为空，这样它不知道这个帧应从哪个端口转发出去，所以，采用广播方式扩散到除入端口（这里是#1端口）外的所有其它端口（这里是#2端口）。同时将源MAC地址MAC1写到网桥B1的中，如表1所示。网桥B1的自学习表顺序PORT1PORT2PORT3帧扩散、帧丢弃、帧发到指定PORT、其他1MAC1帧扩散23②接着，网桥B2从它的#1端口收下网桥B1转发而来的帧。由于B2的自学习表也为空，于是它采用广播方式扩散到除入端口（这里是#1端口）外的所有其它端口（这里是#2端口和#3端口）。同时将源MAC地址MAC1写到网桥B2的中

8、，如表2所示。网桥B2的自学习表顺序PORT1PORT2PORT3帧扩散、帧丢弃、帧发到指定PORT、其他1MAC1帧扩散23SYS4向SYS1发送数据帧，帧的目的MAC地址=MAC1，源MAC地址=MAC4。这时，网桥B2从#2端口收下该帧。网桥B2查其自学习表可知，刚收下的帧应从#1端口转发出去。同时将源MAC地