网络互连设备课程论文

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1、网络互连设备课程论文班级：11级计本2班学号：1104012038姓名：韩龙杰随着信息技术的发展和完善，网络时代已经来临，“网络文化”已经成为大学校园中一种新的文化现象，这使得我们对于网络知识的了解和掌握变得非常有必要。通过近一学期的学习，我对网络和网络互连设备的了解也逐渐加深。下面我将以网络互连设备为主题，来主要阐述自己的看法和对网络互连设备知识的总结。本论文主要介绍的网络互联设备包括工作在物理层的中继器和集线器、工作在数据链路层的网桥和交换式交换机、工作在网络层的路由器和第三层交换机等设备。中继器在OSI参考模型的物理

2、层上工作，其功能就是对它所连接的任一电缆上的数字信号进行整形和放大，然后再发送到另一个电缆段上。中继器主要用于同轴电缆，在细缆以太网或粗缆以太网中，每使用一个中继器就能够将总线长度再延长185m（细缆以太网）或500m（粗缆以太网）。中继器可以用来连接不同类型的传输介质，中继器工作主要有以下特点：由于中继器在OSI参考模型的物理层上工作，因此中继器不能把具有两种不同链路层协议的局域网连接起来，如以太网和令牌环网；由于中继器仅对它所接收的信号进行复制，不具备检测差错和纠错的功能，因此错误数据会被中继器复制到另一电缆段。由于中

3、继器不对信息进行存储或作其他处理，因此信号的延迟很小；由于中继器不对网络上传输的结构信息进行任何形式的过滤，因此用中继器连接起来的两个网段仍然是一个冲突域，也就就是说，对于数据链路层以上的协议，用中继器互连起来的若干个电缆段与单根电缆之间并不存在差别（除增加一些延迟之外）。集线器也是在OSI参考模型的物理层工作的，集线器是对网络进行集中管理的最小单元，集线器本质上是一个多端口的中继器，其工作原理与中继器几乎完全相同，其功能是把某个端口收到的信号经放大、整形后再通过其他端口发送出去，用它构成网络的是一个冲突域。绝大多数集线器

4、都是以双绞线作为连接介质的，其端口类型为RJ-45。网桥工作在OSI参考模型中数据链路层的MAC子层。网桥监听所有流经它所连接网段的数据帧，并检查每个数据帧中的MAC地址，以此决定是否将该帧发往其他网段。网桥还是一个存储转发设备，具有对数据帧进行缓冲的能力，网桥可以把两个（或多个）物理网络（段）连接成一个逻辑网络，使用这个逻辑网络的行为从网络层看起来就像一个单独的物理网络一样。大部分网桥主要用于具有相同MAC子层的局域网的互连，但有些网桥也允许两个局域网的MAC子层不同。网桥的优点如下：可以实现不同类型的局域网的互连，利用

5、网桥可以实现大范围局域网的互连，网桥不受MAC定时特性的限制，可以通过广域网连接远程网络；网桥可以隔离错误帧，网桥与中继器不同，网桥要检查所接收到的数据帧的正确性，错误的数据帧将被丢弃，而不会被转发；限制了冲突域，网桥只转发目的地址在其他网段的数据帧，使网络分隔成若干个较小的冲突域，从而减少了各网段的信息流量，提高了网络性能；网络还能起到隔离故障的作用，当某一网段上的工作站出现问题时，不会影响到其他网段。网桥具有以下缺点：需要先接收帧再进行校验和地址过滤处理，增加了延迟，不能过滤广播帧，无流量控制，在负载重时会出现丢失帧的

6、现象。交换机工作在OSI参考模型的第二层数据链路层。以太网交换机的工作原理与网桥类似，和网桥一样都属于存储转发设备，也是根据所接收到的帧中的源MAC地址构造转发表，根据所接收到的帧中的目标MAC地址进行过滤和转发操作，但其转发延迟要比网桥短的多，接近于线速水平，并且交换机与网桥相比具有更高的端口密度，从这个意义上讲可以把交换机看成是一种多端口的高速网桥。与使用网桥在外部把局域网分成多个网段不同，交换机通过其内部的交换矩阵将局域网分成多个独立的网段，并以线速为这些网段提供互连，交换机还能够同时在多对端口间无冲突地交换帧，也就

7、是说，交换机本身构成一个无冲突域，从数据帧进入交换机的端口缓冲区直到帧被交换机从目的端口发出，都不会再遇到冲突域，这个特性允许连接到交换机的多对用户能够同时进行数据传送（并行通信）。交换式以太网具有以下优点：提高了每一个工作站的平均占有带宽和网络整体的集合带宽，传输延迟小；从基于集线器的网络升级到交换式网络非常容易，现有的电缆，集线器和工作站的网卡都可以继续使用；能够隔离冲突域，减轻网络拥塞现象；交换式交换机对工作站而言是透明的，管理开销低。交换机也不是完美的，具有以下缺点：交换机本身不支持远程连接，必须通过路由器或远程网

8、桥实现；若不使用特殊技术，交换式以太网仍然会产生广播风暴，因为交换机并不能隔离广播域；与使用路由器的网络相比，在网络安全和网络管理等方面的功能较弱。交换式交换机的转发帧的方式有三种：存储转发方式、直通方式、无碎片直通方式。存储转发方式是交互方式是交换机的基本转发方式，与网桥的转发方式类似，交换机首先把整