网络互连与接入技术

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1、本章学习目标本章主要从网络互联的角度出发，对中继器、集线器、网桥、交换机、路由器和网关等互连设备等进行讲解。通过本章学习，应该掌握以下知识：1各种互连设备的工作层次2各种互连设备的功能3各种互连设备的工作原理4各种互连设备的应用条件及适用场合。6.1网络互连6.1.1网络互连的基本概念1.什么是网络互连网络互连是指两个以上的计算机网络，通过一种或多种通信处理设备相互连接起来，以构成更大的网络系统。2.网络互连的目的实现不同网络之间的资源共享和不同网络上用户之间信息、数据交换。3.网络互连的功能建立不同网络间的物理

2、连接实现不同体系结构的网络之间的通信4.网络互连的任务1)扩大网络通信范围与限定信息通信范围。2)实现不同网络之间的连接。3)提高网络系统性能和系统可靠性。5.网络互连设备的层次。每种网络互连设备的工作层表示该设备实施网络连接的OSI工作层，即该设备可完成OSI七层对该层规定的功能。第N层设备能够实现不同网络之间第N层协议及其以下各层协议的转换。OSI/RM网络设备6.1.2网络互连设备一、中继器1、工作层次：物理层2、功能（1）强化、再生、转发信号（2）扩展网络距离和节点数注意：（1）中继器不能对数据进行过滤，

3、不能隔离网段（2）通过中继器连接的网络变成了一个物理网络三、应用条件所连接网络的数据链路层及其以上各层协议必须相同或者兼容问题：能否用中继器连接以太网和令牌环网？3、中继器端口：（1）AUI接口(连接10BASE5)（2）BNC接口(连接10BASE2)（3）RJ-45接口(连接10BASE-T)4、应用条件：2-7层协议相同或兼容的网络之间互连5、适用场合：（1）扩展网段（2）连接有条件同构网（2至7层协议相同或者兼容）1、工作层次：物理层二、集线器集线器可以看成是一种多端口的中继器，是共享带宽式的，其带宽由它

4、的端口平均分配，如总带宽为10Mb/s的集线器，连接4台工作站同时上网时，每台工作站平均带宽仅为10/4=2.5Mb/s。2、集线器功能：①强化和转发信号②扩展网络距离和节点数③组网功能④指示和隔离故障站点10/100M集线器10/100M集线器级连交换机和集线器都遵循IEEE802.3或IEEE802.3u，其介质存取方式均为CSMA/CD。它们之间的区别为：集线器为共享方式，既同一网段的机器共享固有的带宽，传输通过碰撞检测进行，同一网段计算机越多，传输碰撞也越多，传输速率会变慢；交换机每个端口为固定带宽，有

5、独特的传输方式，传输速率不受计算机增加影响，其独特的NWAY、全双工功能增加了交换机的使用范围和传输速度。现在交换机和集线器普遍采用了自适应（Auto-sense或Auto-Negotiation）技术。可以自动适应100M和10M速率。这类交换机和集线器按照以下顺序适应工作速率：100M全双工，100M半双工，10M全双工,10M半双工。Auto-Negotiation在IEEE802.3u中已有规定。其好处是在不需用户参与设定的情况下，自动以最高速率连接。另外集线器上一般都有Collision灯。由于以太网络

6、采用了CSMA/CD协议。在传输过程中可能发生冲突，此时，Collision要闪烁。如果Collision闪烁过分频繁，说明网络负载已经很重了，需要对网络进行调整或者升级。3、集线器的端口集线器通常提供RJ-45、BNC和AUI等三种端口，由于BNC和AUI接口是连接铜轴电缆网段的，而同轴电缆局网结构基本已经不适用了，所以目前集线器通常只提供RJ-45接口标准，并且提供UPLINK级连接口。一些高档集线器还提供光纤端口或其他类型的端口。HUB的面板BNC接口用来向上连接细铜轴电缆网段AUI-D型15针接口用来连接

7、粗铜轴电缆网段RJ45接口用来连接计算机或级连其他HUB.4、集线器的分类（1）根据集线器外形尺寸分类：根据集线器外形尺寸的不同，可分为机架式集线器和桌面式集线器。机架式集线器，符合几何尺寸19英寸的工业规范，可安装在机柜中的集线器。桌面式集线器不符合几何尺寸19英寸的工业规范，不能放在机柜中，只能放在桌面上的集线器。（2）根据集线器端口所提供的数据传输速率分类：根据集线器端口所提供数据传输速率的不同，可分为10M，100M，10/100M双速集线器等三种。（3）根据是否可网管分类：根据是否可网管，可将集线器分为

8、不可网管集线器和可网管集线器两种。可网管集线器是指能够通过SNMP（简单网络管理协议）对其进行简单管理的集线器。网管的目的主要是对网络进行分段，从而缩小广播域、减少冲突、提高传输效率。（4）根据集线器的延扩方式分类根据集线器的延扩方式的不同，可分为可堆叠集线器和不可堆叠集线器两种。一般堆叠5-8层，成倍的扩展端口数量。可堆叠集线器结构（菊花链结构）特殊线缆星型结构底线串接