1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及實(shí)訓(xùn),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及實(shí)訓(xùn),張蒲生 主編 中國(guó)水利水電出版社,3,第2章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備,2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互連設(shè)備,2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備連接,4,2.1.1網(wǎng)卡,網(wǎng)卡，又叫網(wǎng)絡(luò)適配器，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的連接設(shè)備。網(wǎng)卡安裝在計(jì)算機(jī)中，多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)傳輸介質(zhì)(如雙絞線或光纖)連接網(wǎng)卡并與某個(gè)集中設(shè)備(如交換機(jī))相連，是目前最為流行的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)。 1. 網(wǎng)卡的作用 代表固定的網(wǎng)絡(luò)地址 在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)，必須確定數(shù)據(jù)從哪臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)，到哪臺(tái)計(jì)算機(jī)去，如何標(biāo)識(shí)這些計(jì)算機(jī)呢？這就要靠網(wǎng)卡的物理地址來(lái)標(biāo)識(shí)。 數(shù)據(jù)從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸?shù)搅硗庖慌_(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)，也就是從一塊網(wǎng)卡傳

2、輸?shù)搅硪粔K網(wǎng)卡，即從源網(wǎng)絡(luò)地址傳輸?shù)侥康木W(wǎng)絡(luò)地址。 以太網(wǎng)網(wǎng)卡的物理地址(Ethernet Address)是由十六進(jìn)制數(shù)表示的、長(zhǎng)度為6個(gè)字節(jié)的一組數(shù)字。所有廠商生產(chǎn)的所有網(wǎng)卡，物理地址絕對(duì)不會(huì)相同。,5,2.1.1網(wǎng)卡, 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)送到網(wǎng)線上 網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)的方式與計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理數(shù)據(jù)的方式是不相同的，它必須遵從一定的數(shù)據(jù)格式(通信協(xié)議)。當(dāng)計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)卡上時(shí)，網(wǎng)卡會(huì)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可處理的字節(jié)，那樣才能將數(shù)據(jù)送到網(wǎng)線上，網(wǎng)絡(luò)上其它的計(jì)算機(jī)才能處理這些數(shù)據(jù)。 接收數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式 在網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)卡的工作是雙重的：一方面它將本地計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式后送入網(wǎng)絡(luò)；另一方面它負(fù)責(zé)

3、接收網(wǎng)絡(luò)上傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行與發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)相反的轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)通過(guò)主板上的總線傳輸給本地計(jì)算機(jī)。,6,2.1.1網(wǎng)卡,2. 網(wǎng)卡的分類 按網(wǎng)卡的工作方式可分為： 半雙工：它的意思是雖然網(wǎng)卡可以接收發(fā)送數(shù)據(jù)，但是一次只能做一種動(dòng)作，不能同時(shí)收發(fā)。 全雙工：就是能夠“同時(shí)”接收與發(fā)送信號(hào)，例如電話就是一種全雙工傳輸設(shè)備，我們?cè)诼爩?duì)方講話的同時(shí)，也可以發(fā)話給對(duì)方。理論上，全雙工傳輸可以提高網(wǎng)絡(luò)效率，但是實(shí)際上仍是配合其他相關(guān)設(shè)備才有用。例如必須選用雙絞線的網(wǎng)絡(luò)纜線才可以全雙工傳輸，而且中間所接的集線器可交換機(jī)，也要能全雙工傳輸；最后，所采用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)也得支持全雙工作業(yè)，如此才能真正發(fā)揮全雙工

4、傳輸?shù)耐?。一般?lái)說(shuō)，現(xiàn)在絕大部分的網(wǎng)卡都是全雙工的了。,7,2.1.1網(wǎng)卡, 按網(wǎng)卡的工作對(duì)象可分為普通工作站網(wǎng)卡和服務(wù)器專用網(wǎng)卡： 普通工作站網(wǎng)卡是一般計(jì)算機(jī)上使用的網(wǎng)卡，主要特點(diǎn)是價(jià)康物美，兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，如圖2-1所示為普通PCI網(wǎng)卡。,圖2-1 普通PCI網(wǎng)卡,8,2.1.1網(wǎng)卡, 服務(wù)器專用網(wǎng)卡是為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的工作特點(diǎn)而專門設(shè)計(jì)的，價(jià)格較貴，但性能很好。圖2-2是Intel千兆以太網(wǎng)卡PRO/1000 XT Server Adapter，它從電路設(shè)計(jì)、布局、用料上都比普通網(wǎng)卡高出不少檔次。,圖2-2 Intel的千兆位以太網(wǎng)卡,9,2.1.1網(wǎng)卡, 按網(wǎng)卡的總線類型可分為IS

5、A網(wǎng)卡、EISA網(wǎng)卡和PCI網(wǎng)卡 因PC技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了不同接口類型的網(wǎng)卡，主要有以下幾種： ISA網(wǎng)卡：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，較原始的計(jì)算機(jī)上使用的總線結(jié)構(gòu)，8位或16位機(jī)器主板上使用，已淘汰。 EISA網(wǎng)卡：擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，使用32位的總線結(jié)構(gòu)，在386，486主板上可以找到，也漸漸的淡出市場(chǎng)。 PCI網(wǎng)卡：即插即用總線結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在的主流總結(jié)結(jié)構(gòu)方式，還有專門用于筆記本計(jì)算機(jī)的PCMCIA網(wǎng)卡。,10,2.1.1網(wǎng)卡, 按網(wǎng)卡的接口類型可分為BNC接口、AUI接口、RJ-45接口及光纖接口 根據(jù)傳輸介質(zhì)的類型不同，主要有以下幾種： BNC接口(細(xì)纜)網(wǎng)卡：用于總線結(jié)構(gòu)的細(xì)同軸電纜中。 AUI

6、接口(粗纜)網(wǎng)卡：通常只有在連接粗同軸電纜(RJ-11)網(wǎng)線、或是連接收發(fā)器時(shí)才會(huì)使用。 RJ-45接口網(wǎng)卡(雙絞線)：現(xiàn)在市場(chǎng)上的主要的接口方式，采用此接口的網(wǎng)卡速率有10Mbps、100Mbps和1000Mbps。 按用于連接傳輸介質(zhì)的端口的數(shù)量，可以將網(wǎng)卡分為單接口網(wǎng)卡、雙接口網(wǎng)卡(如RJ-45+BNC)、3端口網(wǎng)卡(如RJ-45+BNC+AUI)等。 光纖接口網(wǎng)卡：正在進(jìn)入主流的接口方式，但還比較貴。,11,2.1.1網(wǎng)卡, 按網(wǎng)卡的傳輸速率可分為10Mbps網(wǎng)卡、100Mbps網(wǎng)卡、10/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡、1000Mbps網(wǎng)卡幾種： 10Mbps網(wǎng)卡：老的EISA網(wǎng)卡、或者帶

7、BNC口與RJ-45口的網(wǎng)卡。 100Mbps網(wǎng)卡：傳輸速率固定為100Mbps的網(wǎng)卡。 10/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡：自適應(yīng)是指網(wǎng)卡可以與遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(集線器或交換機(jī))自動(dòng)協(xié)商，確定當(dāng)前的可用速率是10Mbps還是100Mbps。 1000Mbps網(wǎng)卡：服務(wù)器應(yīng)該采用千兆以太網(wǎng)網(wǎng)卡，這種網(wǎng)卡多用于服務(wù)器與交換機(jī)之間的連接，以提高整體系統(tǒng)的響應(yīng)速率。,12,2.1.1網(wǎng)卡,3. 網(wǎng)卡的選擇 目前絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)技術(shù)，下面重點(diǎn)以以太網(wǎng)網(wǎng)卡為例，討論選購(gòu)網(wǎng)卡時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。購(gòu)買時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)重點(diǎn)： 網(wǎng)卡的總線類型 現(xiàn)在市場(chǎng)上的主流總線接口是PCI接口，ISA接口已很少出現(xiàn)在主板上，而且

8、PCI接口支持即插即用、速度相對(duì)比較快，而且安裝設(shè)置相對(duì)比較容易，所以現(xiàn)在應(yīng)該選擇PCI接口的網(wǎng)卡為好。 網(wǎng)卡的速度 鑒于10Mbps技術(shù)已經(jīng)擁有的基礎(chǔ)(如以前的集線器和交換機(jī)等)，通常的變通方法是購(gòu)買10M/100Mbps網(wǎng)卡，這樣既有利于保護(hù)已有的投資，又有利于網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步擴(kuò)展。就整體價(jià)格和技術(shù)發(fā)展而言，千兆以太網(wǎng)到桌面機(jī)尚需時(shí)日，但10M的時(shí)代已經(jīng)逐漸遠(yuǎn)去。因而，10M/100M網(wǎng)卡應(yīng)該是采購(gòu)時(shí)的首選。而1000M以太網(wǎng)卡主要用于服務(wù)器上，用于服務(wù)器與交換機(jī)之間的連接，以提高整體系統(tǒng)的響應(yīng)速率。,13,2.1.1網(wǎng)卡, 網(wǎng)卡的接口類型 快速以太網(wǎng)在桌面一般采用100Base-TX技術(shù)，以

9、UTP為傳輸介質(zhì)。因此，快速以太網(wǎng)的網(wǎng)卡設(shè)一個(gè)RJ-45接口。而且由于目前網(wǎng)絡(luò)普遍采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)化布線，RJ-45接口的網(wǎng)卡就成為當(dāng)然之選了。 網(wǎng)卡的兼容性 適用性好的網(wǎng)卡應(yīng)通過(guò)各主流操作系統(tǒng)的認(rèn)證，至少具備如下操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序：Windows、Netware、Unix、Linux等。相應(yīng)的，市場(chǎng)上主流的網(wǎng)卡一般都帶有這幾種操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序。 另外，有的網(wǎng)卡在BootROM上做文章，加入防病毒功能；有的網(wǎng)卡則與主機(jī)板配合，借助一定的軟件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程喚醒(Wake on LAN)功能，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程啟動(dòng)計(jì)算機(jī)；還有的計(jì)算機(jī)則將網(wǎng)卡集成到了主機(jī)板上。,14,2.1.1網(wǎng)卡,

10、 網(wǎng)卡生產(chǎn)商 由于網(wǎng)卡技術(shù)的成熟性，目前生產(chǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)卡的廠商除了國(guó)外的3Com、Intel和IBM等公司之外，臺(tái)灣的廠商以生產(chǎn)能力強(qiáng)且多在內(nèi)地設(shè)廠等優(yōu)勢(shì)，其價(jià)格相對(duì)比較便宜。另外，國(guó)內(nèi)的聯(lián)想、實(shí)達(dá)等大公司也有不少網(wǎng)卡型號(hào)產(chǎn)品供選擇，而且價(jià)格也相對(duì)比較低，性價(jià)比高，應(yīng)是一般用戶的首選。,15,2.1.2 傳輸介質(zhì),1. 有線介質(zhì) 雙絞線 無(wú)論是對(duì)模擬數(shù)據(jù)傳輸還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，最普通的傳輸介質(zhì)就是雙絞線。它是由按一定規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列并扭在一起的多根絕緣導(dǎo)線所組成，芯內(nèi)大多是銅線，外部裹著塑橡絕緣外層，線對(duì)扭絞在一起可以減少相互間的幅射電磁干擾。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的雙絞電纜是由4對(duì)線(8芯制，RJ-4

11、5接頭)按一定密度相互扭絞在一起的。,16,2.1.2 傳輸介質(zhì),按照其外部包裹的是金屬編織層還是塑橡外皮，可分為屏蔽雙絞線電纜(STP，Shielded Twisted Pair)和非屏蔽雙絞線電纜(UTP，Unshielded Twisted Pair)。圖2-3所示的UTP電纜每對(duì)線的絞矩與所能抵抗的電磁輻射干擾成正比，并采用了濾波及對(duì)稱性等技術(shù)，具有體積小、安裝簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。圖2-4所示STP只不過(guò)在封套層內(nèi)增加了箔屏蔽層，可有效減少串音及電磁干擾、射頻干擾，它大多是一種屏蔽金屬鋁箔雙絞電纜。STP電纜還有一根漏電線，主要用來(lái)連接到接地裝置上，泄放掉金屬屏蔽的電荷，解除線間的干擾問(wèn)題。與

12、非屏蔽雙絞線相比，屏蔽雙絞線比較昂貴，主要用于強(qiáng)電磁干擾環(huán)境。,17,2.1.2 傳輸介質(zhì),圖2-3 非屏蔽雙絞線電纜(UTP),圖2-4 屏蔽雙絞線電纜(STP),18,2.1.2 傳輸介質(zhì), 同軸電纜 典型的同軸電纜由一根內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線，外加絕緣層、密集網(wǎng)狀編織導(dǎo)電金屬屏蔽層以及外包裝保護(hù)塑橡材料組成，其結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。在細(xì)纜10Base-2網(wǎng)絡(luò)中，如果要將計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡連接到同軸電纜上，還需要一個(gè)T型接頭和BNC接插件。用戶在安裝時(shí)不能把不同類型的電纜混合使用，原因是不同型號(hào)的同軸電纜其特征阻抗值是不同的，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接失敗。 同軸電纜分為兩類：基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般

13、選用基帶同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，寬帶電纜是采用頻分復(fù)用和模擬傳輸技術(shù)的同軸電纜，以前采用同軸電纜較多，主要是因?yàn)橥S電纜組成的總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)成本較低，但是單條電纜的損壞可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，維護(hù)也難，所以同軸電纜已經(jīng)是一種將近淘汰的傳輸介質(zhì)。,19,2.1.2 傳輸介質(zhì),圖2-5 同軸電纜,20,2.1.2 傳輸介質(zhì), 光纖 光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，它由能傳導(dǎo)的石英玻璃纖維外加保護(hù)層構(gòu)成，相對(duì)于金屬導(dǎo)線來(lái)說(shuō)具有重量輕、線徑細(xì)的特點(diǎn),外觀如圖2-6所示。,21,2.1.2 傳輸介質(zhì),用光纖傳輸電信號(hào)時(shí)，在發(fā)送端先將其變成光信號(hào)，而在接收端又要由光檢測(cè)器還原成電信號(hào)。光纖的電信號(hào)傳送過(guò)程如圖2-7

14、所示。,圖2-7 光纖的電信號(hào)傳送過(guò)程,22,2.1.2 傳輸介質(zhì),2. 無(wú)線傳輸介質(zhì) 無(wú)線傳輸介質(zhì)通過(guò)空間傳輸，不需要架設(shè)或鋪埋地電纜或光纖，給施工帶來(lái)很大方便。目前常用的無(wú)線傳輸技術(shù)有：微波通信和衛(wèi)星通信。 微波通信 微波通信的載頻通常為2GHz40GHz范圍。因?yàn)轭l率很高，可同時(shí)傳送多路信息，例如，一個(gè)頻帶為2MHz的頻段可容納500條話音線路，用來(lái)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，速率可達(dá)數(shù)Mbps。微波通信的工作頻率很高，與短波通信不一樣，它是沿直線傳播的，由于地球表面是個(gè)曲面，使微波傳播的距離受限制。直接傳播的距離與天線的高度有關(guān)，天線越高傳播的距離越遠(yuǎn)，超過(guò)一定的距離就要用中繼站來(lái)接力。,23,2.

15、1.2 傳輸介質(zhì), 衛(wèi)星通信 衛(wèi)星通信是微波通信的一種特殊形式，衛(wèi)星通信利用地球同步衛(wèi)星做中繼來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)微波信號(hào)。衛(wèi)星通信可以克服地面微波通信距離的限制，一個(gè)地球衛(wèi)星可以覆蓋地地球的1/3以上表面，三個(gè)這樣的衛(wèi)星就可以覆蓋地球全部通信區(qū)域，這樣，地球上的各個(gè)地面站這間都可互相通信。由于衛(wèi)星通信頻帶寬，也可采用多路復(fù)用技術(shù)分為若干個(gè)子頻道，有些用于由地面站向衛(wèi)星發(fā)送，稱為上行信道，而有些用于由衛(wèi)星向地面轉(zhuǎn)發(fā)，稱為下行信道。衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn)是容量大，傳輸距離遠(yuǎn)；缺點(diǎn)是傳輸延遲時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)于數(shù)萬(wàn)里高度的衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，以200m/s或5s/km的信號(hào)傳播速度來(lái)計(jì)算，從發(fā)送站通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到接收站的傳播延遲的時(shí)間約要

16、花數(shù)百毫秒，這相對(duì)于地面電纜的傳播延遲時(shí)間來(lái)說(shuō)，兩者要相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)。,24,2.1.2 傳輸介質(zhì),3. 傳輸介質(zhì)的選擇 傳輸介質(zhì)的選擇要從以下因素來(lái)考慮：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)、實(shí)際需要的通信容量、可靠性要求、能承受的價(jià)格范圍。 雙絞線的顯著特點(diǎn)是價(jià)格便宜，但與同軸電纜相比，其帶寬受到限制。對(duì)于單個(gè)建筑物內(nèi)的低通信容量網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，雙絞線性能價(jià)格比可能是最好的。 同軸電纜的價(jià)格要比雙絞線貴一些，對(duì)于大多數(shù)局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)，需要連接較多設(shè)備而且通信容量相當(dāng)大時(shí)可以選擇同軸電纜。 光纖作為傳輸介質(zhì)，與同軸電纜和雙絞線相比具有一系列優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬、速率高、體積小、重量輕、衰減小、能電磁隔離、誤碼率低等，已廣泛用于高速

17、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。隨著光通信技術(shù)的發(fā)展和成本降低，光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)也得到了普遍采用。 目前，便攜式計(jì)算機(jī)已經(jīng)有了很大的發(fā)展和普及，由于可隨身攜帶，對(duì)于可移動(dòng)的無(wú)線網(wǎng)的需求將日益增加，無(wú)線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)類似蜂窩電話網(wǎng)，人們可以隨時(shí)隨地將計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。,25,2.1.3 集線器,集線器(HUB)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中連接多個(gè)計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的連接設(shè)備。集線器基本上是一個(gè)共享設(shè)備，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)中繼器，主要提供信號(hào)放大和中轉(zhuǎn)的功能，它把一個(gè)端口接收的全部信號(hào)向所有端口分發(fā)出去。一些集線器在分發(fā)之前將弱信號(hào)加強(qiáng)后重新發(fā)出，一些集線器則排列信號(hào)的時(shí)序以提供所有端口間的同步數(shù)據(jù)通信。圖2-8是一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的

18、24口集線器。,圖2-8 標(biāo)準(zhǔn)的24口集線器,26,2.1.3 集線器,2. 集線器的分類 集線器有多種類型，各個(gè)種類具有特定的功能、提供不同等級(jí)的服務(wù)。 按總線帶寬的不同，集線器分為10M、100M和10M/100M自適應(yīng)三種； 按配置形式的不同可分為獨(dú)立型、模塊化和堆疊式三種； 按端口數(shù)目的不同主要有8口、16口、24口和32口幾種； 按工作方式可分為智能型和非智能型兩種。 按工作方式區(qū)分有較普遍的意義，可以進(jìn)一步劃分為被動(dòng)無(wú)源集線器、主動(dòng)有源集線器、智能集線器和交換集線器四種。 被動(dòng)無(wú)源集線器(passive HUB) 被動(dòng)集線器只把多段網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)連接在一起，允許信號(hào)通過(guò)，不對(duì)信號(hào)做任何處

19、理，它不能提高網(wǎng)絡(luò)性能，也不能幫助檢測(cè)硬件錯(cuò)誤或性能瓶頸，只是簡(jiǎn)單地從一個(gè)端口接收數(shù)據(jù)并通過(guò)所有端口分發(fā)，這是集線器可以做的最簡(jiǎn)單的事情。一般的總線帶寬是10M。,27,2.1.3 集線器, 主動(dòng)有源集線器(active HUB) 主動(dòng)集線器擁有被動(dòng)集線器的所有性能，此外還能監(jiān)視數(shù)據(jù)。在以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能中，主動(dòng)集線器在轉(zhuǎn)發(fā)之前檢查數(shù)據(jù)，糾正損壞的分組并調(diào)整時(shí)序，并對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行放大后轉(zhuǎn)發(fā)。此外，主動(dòng)集線器還可以報(bào)告哪些設(shè)備失效，從而提供了一定的診斷能力。 智能集線器(intelligent HUB) 智能集線器除了主動(dòng)集線器的特性外，還提供了集中管理功能。如果連接到智能集線器上的設(shè)備出了

20、問(wèn)題，可以很容易地識(shí)別、診斷和修補(bǔ)。智能集線器另一個(gè)出色的特性是可以為不同設(shè)備提供靈活的傳輸速率。除了上連到高速主干的端口外，智能集線器還支持到桌面的10/16/100Mbps的速率，即支持以太網(wǎng)、令牌環(huán)和FDDI。,28,2.1.3 集線器, 交換集線器(switching HUB) 交換集線器就是在一般智能集線器功能上又提供了線路交換能力和網(wǎng)絡(luò)分段能力的一種智能集線器。由于集線器基本上是作為一種共享設(shè)備來(lái)定義的，因此很多時(shí)候也把它劃入入門級(jí)的交換機(jī)類型中。交換機(jī)與集線器的區(qū)別在于：用集線器組成的網(wǎng)絡(luò)稱為共享式網(wǎng)絡(luò)，用交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)稱為交換式網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，集線器只能在半雙工方式下工作，而交換

21、機(jī)同時(shí)支持半雙工和全雙工操作。,29,2.1.3 集線器,3. 集線器的選擇 以外形尺寸為選擇依據(jù) 如果計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶比較少，被動(dòng)無(wú)源集線器就比較適合。它們一般都有八個(gè)RJ-45口。如果準(zhǔn)備將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備置于機(jī)柜中，需要選購(gòu)幾何尺寸符合機(jī)架標(biāo)準(zhǔn)的集線器。它們符合19英寸的工業(yè)規(guī)范，可以輕松地安裝在機(jī)柜中，現(xiàn)在該類集線器以12口和24口的設(shè)備為主流。用戶可依據(jù)自己站點(diǎn)數(shù)的不同選擇不同端口數(shù)的集線器。 以帶寬為選擇依據(jù) 集線器帶寬的選擇，主要決定于三個(gè)因素。 上連設(shè)備帶寬：如果上連設(shè)備允許100M帶寬，可購(gòu)買100M集線器；否則10M集線器是理想的選擇。 站點(diǎn)數(shù)：由于連在集線器上的所有工作站均爭(zhēng)用

22、同一個(gè)上行總線，處于同一沖突域內(nèi)，所以站點(diǎn)數(shù)目太多，會(huì)形成廣播風(fēng)暴。通常，10M沖突域內(nèi)的站點(diǎn)不宜超過(guò)25個(gè)，100M沖突域內(nèi)的站點(diǎn)不宜超過(guò)35個(gè)，如果有超出的趨勢(shì)或已經(jīng)超出，這種情況下應(yīng)使用交換機(jī)來(lái)代替集線器。,30,2.1.3 集線器, 應(yīng)用需求：一般來(lái)說(shuō)，傳輸量相對(duì)較小時(shí)，帶寬選10M就夠了。如果傳輸量較大，且站點(diǎn)數(shù)比較多時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇100M。另外，有一雙速集線器能自動(dòng)在10/100M間切換。 以是否可管理為選擇依據(jù) 由于集線器最初是較低端的產(chǎn)品，且不可管理。隨著技術(shù)的發(fā)展，部分集線器可通過(guò)增加網(wǎng)管模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)集線器的簡(jiǎn)單管理提供對(duì)SNMP支持。 按照擴(kuò)展方式選擇 如果覺得端口不夠，可以通過(guò)

23、堆疊和級(jí)聯(lián)兩種擴(kuò)展方式來(lái)增加端口數(shù)。 堆疊。在沖突域內(nèi)的站點(diǎn)數(shù)不宜太多，堆疊層數(shù)也不能太多。一般可堆疊的層數(shù)越多，說(shuō)明集線器的穩(wěn)定性越高。 級(jí)聯(lián)?，F(xiàn)行集線器有兩種級(jí)聯(lián)方式：若集線器本身帶級(jí)聯(lián)口，則兩個(gè)集線器間用直通雙絞線連接；若集線器上無(wú)級(jí)聯(lián)口，可用交叉雙絞線連接兩集線器的任意兩個(gè)端口。,31,2.1.4 交換機(jī),交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流量控制。另外，交換機(jī)還具備對(duì)虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的支持、對(duì)鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。如圖所示為交換機(jī)的外觀示意圖。,交換機(jī)外觀示意圖,32,2.1.4 交換機(jī),1. 交換機(jī)的作用 端口帶寬的獨(dú)享 集

24、線器不管有多少個(gè)端口，所有端口都是共享一條帶寬，在同一時(shí)刻只能有二個(gè)端口傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待。而交換機(jī)最顯著的特點(diǎn)在于端口帶寬的獨(dú)享。在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都是一個(gè)獨(dú)立的沖突域，連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬，無(wú)須同其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用。,33,2.1.4 交換機(jī),當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)B可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是100Mbps的以太網(wǎng)交換機(jī)，那么該交換機(jī)這時(shí)的總流通量就等于2100Mbps200Mbps，而使用100Mbps的共享式集線器時(shí)，一個(gè)集線器的總流通量也不會(huì)超出1

25、00Mbps。 識(shí)別MAC地址，并完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包 交換機(jī)可以識(shí)別MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過(guò)在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。,34,2.1.4 交換機(jī), 網(wǎng)絡(luò)分段 使用帶VLAN功能的交換機(jī)可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”，通過(guò)對(duì)照地址表，交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過(guò)交換機(jī)。通過(guò)交換機(jī)的過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)，分割通信量，使前往給定網(wǎng)段的某主機(jī)的數(shù)據(jù)包不至于傳播到另一個(gè)網(wǎng)段上。這樣可以有效的隔離廣播風(fēng)暴，減少誤包和錯(cuò)包的出現(xiàn)，避免共享沖突。,35,2.1.4 交換機(jī),2. 交換機(jī)的分類 從廣義上來(lái)看，交換機(jī)分為兩種：廣域網(wǎng)交換機(jī)和局域網(wǎng)交換機(jī)。廣

26、域網(wǎng)交換機(jī)主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域，提供通信用的基礎(chǔ)平臺(tái)。而局域網(wǎng)交換機(jī)則應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)，用于連接終端設(shè)備，如計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等。 從傳輸介質(zhì)和傳輸速度上可分為以太網(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)和令牌環(huán)交換機(jī)等。 從規(guī)模應(yīng)用上又可分為企業(yè)級(jí)交換機(jī)、部門級(jí)交換機(jī)和工作組交換機(jī)等。各廠商劃分的尺度并不是完全一致的，一般來(lái)講，企業(yè)級(jí)交換機(jī)都是機(jī)架式，部門級(jí)交換機(jī)可以是機(jī)架式(插槽數(shù)較少)，也可以是固定配置式，而工作組級(jí)交換機(jī)為固定配置式(功能較為簡(jiǎn)單)。 從應(yīng)用的規(guī)模來(lái)看，作為骨干交換機(jī)時(shí)，支持500個(gè)信息點(diǎn)以上大型企業(yè)應(yīng)用的交換機(jī)為企業(yè)級(jí)交換機(jī)，支持300個(gè)

27、信息點(diǎn)以下中型企業(yè)的交換機(jī)為部門級(jí)交換機(jī)，而支持100個(gè)信息點(diǎn)以內(nèi)的交換機(jī)為工作組級(jí)交換機(jī)。,36,2.1.4 交換機(jī), 從交換機(jī)工作的協(xié)議層來(lái)分有第2層交換機(jī)、第3層交換機(jī)和第4層交換機(jī)。 第2層交換機(jī)依賴于鏈路層中的信息(如MAC地址)完成不同端口數(shù)據(jù)間的線速交換；第3層交換機(jī)具有路由功能，將IP地址信息用于網(wǎng)絡(luò)路徑選擇，并實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)段之間的線速交換；第4層交換機(jī)則使用傳輸層包含在每一個(gè)IP包包頭的服務(wù)進(jìn)程/協(xié)議(例如HTTP是用于傳輸Web，F(xiàn)TP是用于文件傳輸，Telnet用于終端通信、SSL用于安全通信等)進(jìn)行交換和傳輸處理，實(shí)現(xiàn)帶寬分配、故障診斷和對(duì)TCP/IP應(yīng)用程序數(shù)據(jù)流進(jìn)行訪

28、問(wèn)控制功能。,37,2.1.4 交換機(jī),3. 交換機(jī)的選擇 交換機(jī)是組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心設(shè)備。對(duì)用戶而言，選擇交換機(jī)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： 轉(zhuǎn)發(fā)方式 轉(zhuǎn)發(fā)方式主要分為直通式轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)式轉(zhuǎn)發(fā)，由于不同的轉(zhuǎn)發(fā)方式適應(yīng)于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己的需要做出相應(yīng)的選擇。低端交換機(jī)通常只擁有一種轉(zhuǎn)發(fā)模式，或是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，或是直通轉(zhuǎn)發(fā)模式，往往只有中高端產(chǎn)品才兼具兩種轉(zhuǎn)發(fā)模式，并具有智能轉(zhuǎn)換功能，可根據(jù)通信狀況自動(dòng)切換轉(zhuǎn)發(fā)模式。通常情況下，如果網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸速率要求不是太高，可選擇存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式交換機(jī)；如果網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸速率要求較高，可應(yīng)選擇直通轉(zhuǎn)發(fā)式交換機(jī)。,38,2.1.4 交換機(jī), 注意合適

29、的尺寸 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)除了功能實(shí)用外，其結(jié)構(gòu)的布局合理也是大家所要考慮的問(wèn)題。為此，常常使用控制柜，來(lái)對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行整體控制和統(tǒng)一管理。這樣的話，我們選擇的交換機(jī)在尺寸上，必須和控制柜相吻合。為此，最好應(yīng)該選擇符合機(jī)架標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機(jī)架式交換機(jī)。該類交換機(jī)符合統(tǒng)一的工業(yè)規(guī)范，可以輕松地安裝在機(jī)柜中，便于堆疊、級(jí)聯(lián)、管理和維護(hù)。如果沒有上述需求，桌面型的交換機(jī)具有更高的性能價(jià)格比。,39,2.1.4 交換機(jī), 交換的速度要快 交換機(jī)傳輸速度的選擇，要根據(jù)不同用戶不同的通信要求來(lái)選擇?，F(xiàn)在一般的網(wǎng)絡(luò)都是10M以太網(wǎng)，再考慮到升級(jí)換代的需要，10M/100M自適應(yīng)交換機(jī)就成為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的主流，甚至可以

30、成為網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)交換設(shè)備。但隨著通信要求的不斷提高，數(shù)據(jù)傳輸流量的不斷增大，現(xiàn)在又已經(jīng)有了100M的交換機(jī)，還有1000M交換機(jī)甚至10000M交換機(jī)了。但是不同交換速度的交換機(jī)，在價(jià)格上表現(xiàn)的差距也是很大的，我們完全沒有必要脫離實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸信息量，而去片面追求交換機(jī)的高速交換性能。如果組建的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，只要選擇10M/100M自適應(yīng)交換機(jī)就可以了，因?yàn)檫@種類型的交換機(jī)價(jià)格不是太高，而且性能、速度等各方面都可以滿足需求。,40,2.1.4 交換機(jī), 端口數(shù)要夠?qū)?lái)升級(jí)用 現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)對(duì)通信的要求越來(lái)越高，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的速度也是越來(lái)越快，因此我們最好在選購(gòu)交換機(jī)時(shí)，要考慮到足夠的擴(kuò)展性，來(lái)選擇適當(dāng)?shù)亩丝?/p>

31、數(shù)目?，F(xiàn)在市場(chǎng)上常見的交換機(jī)端口數(shù)有8、12、16、24、48等幾種，而且不同的端口數(shù)在價(jià)格上也有一定的差別，如果從節(jié)約成本的角度來(lái)看，選擇合適端口數(shù)的交換機(jī)也是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)。 根據(jù)使用要求選擇合適的品牌 就要根據(jù)各個(gè)用戶的實(shí)際經(jīng)濟(jì)承受能力了，因?yàn)楹玫钠放频慕粨Q機(jī)在價(jià)格上可能要比普通品牌交換機(jī)要高出幾個(gè)價(jià)位，好的品牌應(yīng)該是大型網(wǎng)絡(luò)中骨干交換機(jī)的首選。如果只是部門級(jí)或者工作組級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用，建議選擇價(jià)格實(shí)惠的普通品牌交換機(jī)。,41,2.1.4 交換機(jī), 管理控制功能 由于交換機(jī)屬于較為昂貴的設(shè)備，即使投資不能一次到位，也盡量做到三年內(nèi)不落伍，這就要求我們?cè)谶x擇交換機(jī)時(shí)，也要把交換機(jī)的管理

32、控制技術(shù)考慮在內(nèi)。交換機(jī)的管理控制技術(shù)主要表現(xiàn)在交換機(jī)是否能夠支持智能化管理技術(shù)，因?yàn)橛辛诉@種技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理員就可以減輕網(wǎng)絡(luò)管理的維護(hù)工作量了；其次表現(xiàn)在交換機(jī)是否能支持多種信息流，現(xiàn)在一些新型交換機(jī)可以支持第三層的IP/IPX路由功能，有了這種功能，我們可以在必要時(shí)使用交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)路由器的相關(guān)功能；再有，有效的緩沖技術(shù)也是人們?cè)谶x購(gòu)交換機(jī)時(shí)考慮的要點(diǎn)，大的緩沖區(qū)可以應(yīng)付網(wǎng)絡(luò)各種突發(fā)性數(shù)據(jù)流量增加的需求，從而避免在網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)高峰期間出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瓶頸或者導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)堵塞甚至癱瘓。此外良好的可伸縮性以及可擴(kuò)展性技術(shù)也是大家應(yīng)該考慮的，因?yàn)閺拈L(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，這些技術(shù)直接關(guān)系或者影響到交換機(jī)的升級(jí)換代。,42,

33、2.1.4 交換機(jī), MAC地址數(shù) 不同交換機(jī)每個(gè)端口所能夠支持的MAC數(shù)量不同。有些交換機(jī)的每個(gè)端口只支持一個(gè)MAC地址，稱之為單MAC交換機(jī)。單MAC交換機(jī)主要用于連接最終用戶(即計(jì)算機(jī)或服務(wù)器)、網(wǎng)絡(luò)共享資源(如磁盤陣列、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等)或路由器，不能用于連接集線器或含有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)段。有些交換機(jī)的每個(gè)端口則可記憶多個(gè)MAC地址，稱之為多MAC交換機(jī)。在該類交換機(jī)的每個(gè)端口，都有足夠內(nèi)存(Buffer)記憶多個(gè)MAC地址，從而“記住”該端口連接站點(diǎn)的情況，因此，適用于作為網(wǎng)絡(luò)主干并連接集線器。由于Buffer容量的大小限制了這個(gè)交換機(jī)所能夠提供的交換地址容量，所以，當(dāng)該端口所容納的計(jì)算

34、機(jī)數(shù)量超過(guò)了地址容量時(shí)，目的站的MAC地址將很可能并沒有保存在該交換機(jī)端口的MAC地址表中，那么，該幀即將以廣播方式發(fā)向交換機(jī)的每個(gè)端口。當(dāng)這種情況頻頻發(fā)生時(shí)，將在很大程度上影響網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的傳輸效率。在中型網(wǎng)絡(luò)中，由于網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量有限，所以，交換機(jī)只要能夠記憶1024個(gè)MAC地址基本上就可以了，而一般的交換機(jī)通常都能做到這一點(diǎn)。,43,2.1.4 交換機(jī), 擴(kuò)展樹 當(dāng)一個(gè)交換機(jī)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的端口與其他交換機(jī)相連時(shí)，由于會(huì)產(chǎn)生冗余回路，從而產(chǎn)生“拓?fù)洵h(huán)”問(wèn)題(Topology Loops)。即當(dāng)某個(gè)網(wǎng)段的數(shù)據(jù)包通過(guò)某臺(tái)交換機(jī)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)段，而返回的數(shù)據(jù)包通過(guò)另一臺(tái)交換機(jī)返回

35、源地址的現(xiàn)象。一般情況，交換機(jī)采用擴(kuò)展樹(Spanning Tree，也稱生成樹)協(xié)議算法讓網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)橋接設(shè)備相互知道，以自動(dòng)防止“拓?fù)洵h(huán)”現(xiàn)象的發(fā)生。交換機(jī)通過(guò)將檢測(cè)到的“拓?fù)洵h(huán)”中的某個(gè)端口斷開，達(dá)到消除“拓?fù)洵h(huán)”的目的，維持網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)錁涞耐暾浴Ｔ诰W(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，“拓?fù)洵h(huán)”常被推薦用于關(guān)鍵數(shù)據(jù)鏈路的冗余備份鏈路選擇。所以，帶有擴(kuò)展樹協(xié)議支持的交換機(jī)可以用于連接網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵資源的交換冗余。骨干交換機(jī)和中心交換機(jī)必須支持?jǐn)U展樹，否則，將無(wú)法搭建具有冗余機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?44,2.1.4 交換機(jī), 背板帶寬 由于所有端口間的通信都需要通過(guò)背板完成，所有背板所能夠提供的帶寬就成為端口間并發(fā)通信時(shí)

36、的瓶頸。帶寬越大，能夠給各通信端口提供的可用帶寬越大，數(shù)據(jù)交換速度越快，帶寬越小，則能夠給各通信端口提供的可用帶寬越小，數(shù)據(jù)交換機(jī)速度也就越慢。因此，在端口帶寬、延遲時(shí)間相同的情況下，背板帶寬越大，交換機(jī)的傳輸速率則越快。當(dāng)然，背板帶寬越大越好，特別是對(duì)那些骨干交換機(jī)和中心交換機(jī)而言。,45,2.1.5 路由器,1. 路由器的作用 一般說(shuō)來(lái)，異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與多個(gè)子網(wǎng)互聯(lián)都應(yīng)采用路由器來(lái)完成。路由器能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對(duì)方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。路由器是廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)連接時(shí)必不可少的互連設(shè)備，它將數(shù)據(jù)分組“封裝”到含有路由和傳送信息的數(shù)據(jù)包

37、中，在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)中傳送。當(dāng)路由器收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，讀出其中的源和目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址，然后根據(jù)路由表中的信息，利用復(fù)雜的路由算法，為數(shù)據(jù)包選擇合適的路由并轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)前的路由器后，分解為數(shù)據(jù)鏈路層所認(rèn)識(shí)的數(shù)據(jù)幀，并把它傳送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。這種轉(zhuǎn)發(fā)和擁塞控制，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿つ啃院推胶饩W(wǎng)絡(luò)流量，改善網(wǎng)絡(luò)性能。同時(shí)，延伸網(wǎng)絡(luò)距離，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)接入Internet和多個(gè)局域網(wǎng)之間的遠(yuǎn)程連接。 路由器可用帶有多塊網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)與相應(yīng)的路由軟件配置而成，每塊網(wǎng)卡與一個(gè)子網(wǎng)相連；當(dāng)然，也可以與廣域網(wǎng)相連，在Internet共享應(yīng)用中，MODEM也可看作是一塊廣域網(wǎng)的網(wǎng)卡。,46,2.1.5 路由器,2

38、. 路由器的分類 我們可以從不同的角度對(duì)路由器進(jìn)行不同的分類。例如：從支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能力的角度，我們可以將路由器分為單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器。從工作位置來(lái)分，可以將其分為訪問(wèn)路由器和邊界路由器。從連接規(guī)模和能力考慮，又可以將其分為區(qū)域路由器、企業(yè)路由器、園區(qū)路由器等，它們分別用于構(gòu)建不同規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。,47,2.1.5 路由器,3. 路由器的選擇 類型對(duì)口實(shí)用 按照連接方式的不同，路由器又可以分為直連路由和非直連路由，由路由器各網(wǎng)絡(luò)接口所直連的網(wǎng)絡(luò)之間使用直連路由進(jìn)行通信。如果要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)局域網(wǎng)的點(diǎn)到點(diǎn)連接，可以選用直連路由，這種路由器配置操作簡(jiǎn)單，特別適合那些沒有專門網(wǎng)管人員的單位，因?yàn)檫@種

39、類型的路由在配置完路由器網(wǎng)絡(luò)接口的IP地址后自動(dòng)生成的，而不再需要其他復(fù)雜的配置。如果單位組建的局域網(wǎng)是和其他許多局域網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，此時(shí)就必須選擇使用非直連路由。非直連路由是指人工配置的靜態(tài)路由或通過(guò)運(yùn)行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議而獲得的動(dòng)態(tài)路由。其中靜態(tài)路由比動(dòng)態(tài)路由具有更高的可操作性和安全性。,48,2.1.5 路由器, 性價(jià)比考慮 根據(jù)性能和價(jià)格，路由器還可分為低端、中端和高端三類。高端路由器又稱核心路由器。低、中端路由器每秒的信息吞吐量一般在幾千萬(wàn)至幾十億比特之間，而高端路由器每秒信息吞吐量均在100億比特以上。 對(duì)于低端路由器來(lái)說(shuō)，它是許多用戶首先需要考慮的品種，也是局域網(wǎng)用戶接觸最多的一種產(chǎn)品了。

40、如果局域網(wǎng)中包含的主機(jī)很多，需要處理和傳輸?shù)男畔⒘亢艽蟮脑?，就?yīng)該考慮選擇中端路由器了。與低端路由器相比，中端路由器支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議多、速度快，要處理各種局域網(wǎng)類型，支持多種協(xié)議，包括IP、IPX和Vine，還要支持防火墻、包過(guò)濾以及大量的管理和安全策略以及VLAN(虛擬局域網(wǎng))。高端路由器一般使用在某個(gè)行業(yè)或者系統(tǒng)的主干網(wǎng)上?；ヂ?lián)網(wǎng)目前由幾十個(gè)主干網(wǎng)構(gòu)成，每個(gè)主干網(wǎng)服務(wù)幾千個(gè)小網(wǎng)絡(luò)，高端路由器實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。由于高端路由器工作的特殊性，因此對(duì)它的選擇要求是速度和可靠性第一，而價(jià)格則處于次要地位。,49,2.1.5 路由器, 端口選擇 常見的路由器端口至少應(yīng)包含局域網(wǎng)端口和廣域網(wǎng)端口各一個(gè)

41、。廣域網(wǎng)端口主要包括同步并口和異步串口之分，大部分路由器同時(shí)具備這兩種端口。廣域網(wǎng)端口為同/異步可調(diào)，AUX為一異步撥號(hào)備份端口，當(dāng)主通訊線路通訊中斷時(shí)，異步撥號(hào)備份線路自動(dòng)撥通，以保持?jǐn)?shù)據(jù)交換的連續(xù)性。對(duì)于局域網(wǎng)，主要包括以太網(wǎng)、令牌環(huán)、令牌總線、FDDI等網(wǎng)絡(luò)接口；而且大部分局域網(wǎng)都是通過(guò)雙絞線與路由器連接的，因此大部分路由器都帶有RJ45口。當(dāng)然，也有的路由器產(chǎn)品的LAN接口為AUI(粗纜)接口的，這種類型的路由器和局域網(wǎng)連接時(shí)需通過(guò)AUI-RJ45的轉(zhuǎn)發(fā)器接到雙絞線上。不同的接口，用于不同規(guī)模、不同要求的局域網(wǎng)，大家一定要根據(jù)組建局域網(wǎng)的原則和要求來(lái)進(jìn)行選擇。我們用戶在建立局域網(wǎng)時(shí)，應(yīng)

42、首先規(guī)劃好局域網(wǎng)是通過(guò)什么方式和因特網(wǎng)連接，這樣可以確定路由器應(yīng)該包含什么廣域網(wǎng)接口，然后確定局域網(wǎng)中使用的何種傳輸介質(zhì)來(lái)確定路由器的局域網(wǎng)接口類型；不過(guò)從應(yīng)用的角度來(lái)看，路由器包含的接口多一點(diǎn)有更大的擴(kuò)展余地，對(duì)局域網(wǎng)規(guī)模的拓展非常方便。,50,2.1.5 路由器, 安全性 在滿足需求的條件下，網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性必須盡可能高。路由器的穩(wěn)定安全與否，直接決定了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性可以體現(xiàn)在兩方面。一方面是網(wǎng)絡(luò)本身的安全性，網(wǎng)絡(luò)不能受非授權(quán)路由協(xié)議、管理協(xié)議的控制。另一方面網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)是安全的，該方面的安全考慮通常使用端到端的加密協(xié)議或VPN實(shí)現(xiàn)。目前許多廠家的路由器可以設(shè)

43、置訪問(wèn)權(quán)限列表，控制哪些數(shù)據(jù)才可以進(jìn)出路由器，實(shí)現(xiàn)防火墻的功能，防止非法用戶的入侵。路由器的另外一個(gè)作用就是地址轉(zhuǎn)換功能，顧名思義，在使用路由器對(duì)外連接時(shí)，路由器能夠屏蔽公司內(nèi)部局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址，利用地址轉(zhuǎn)換功能統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成電信局提供的廣域網(wǎng)地址，這樣網(wǎng)絡(luò)上的外部用戶就無(wú)法了解到公司內(nèi)部網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址，進(jìn)一步防止了非法的用戶入侵。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指路由器在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)以及長(zhǎng)時(shí)間工作下的表現(xiàn)。路由器作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，有一個(gè)重要的指標(biāo)就是“丟包率”，指的是在一定的數(shù)據(jù)流量狀態(tài)下路由器不能進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的比例。丟包率的大小會(huì)影響到路由器線路的實(shí)際工作速度，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)咕€路中斷，因此丟包率是評(píng)測(cè)不

44、同廠家路由器性能的一個(gè)重要指標(biāo)。,51,2.1.5 路由器, 傳輸速度 目前10/100Mbps自適應(yīng)路由器已成為主流，一般的路由器都能夠提供全部或部分10/100Mbps端口，單純提供10Mbps端口的路由器已逐漸淡出市場(chǎng)。如果對(duì)于傳輸速度要求較高，應(yīng)該選用千兆位交換路由器，因?yàn)檫@些路由器的光接口速度可以達(dá)到622Mbps、2.5Gbps甚至10Gbps。千兆級(jí)的核心路由器作為企業(yè)網(wǎng)骨干，其價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的工作組級(jí)路由器。,52,2.1.5 路由器, 控制管理功能 通常，在管理路由器時(shí)，我們都是利用終端，通過(guò)專用配置線連接到路由器的配置口直接進(jìn)行配置管理的。但僅僅使用這種管理方式是不能滿

45、足要求的。我們可能經(jīng)常需要改變路由器的許多設(shè)置，但是當(dāng)時(shí)并不在路由器旁邊，無(wú)法使用專用配置線，這時(shí)就需要路由器提供遠(yuǎn)程登錄功能或者遠(yuǎn)程Modem撥號(hào)配置功能，達(dá)到遠(yuǎn)程管理路由器的目的。現(xiàn)在不少路由器帶有了智能管理功能，這種路由器的每一個(gè)端口都可以由網(wǎng)絡(luò)操作員從路由器管理控制臺(tái)上來(lái)配置、監(jiān)視、連通或解釋，這樣網(wǎng)絡(luò)管理人員就可以減輕網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的工作。因此，如果局域網(wǎng)規(guī)模較大的話，就應(yīng)該考慮使用帶有智能管理功能的路由器。當(dāng)然，如果規(guī)模較小的局域網(wǎng)，就不應(yīng)該選擇該類路由器，畢竟它的價(jià)格比較昂貴，如果使用它就有點(diǎn)大材小用的味道，而且從另外一個(gè)角度來(lái)看，規(guī)模小的局域網(wǎng)，其維護(hù)和管理的工作量是不大的，網(wǎng)絡(luò)管理

46、員完全可以對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)部的各個(gè)端口進(jìn)行分別管理，從而節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。,53,2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備連接,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，通常使用網(wǎng)線連接交換機(jī)與計(jì)算機(jī)、交換機(jī)與交換機(jī)。下面以傳輸介質(zhì)是雙絞線的網(wǎng)絡(luò)為例，介紹直通雙絞線與交叉雙絞線及如何利用它們將交換機(jī)與計(jì)算機(jī)、交換機(jī)與交換機(jī)連接起來(lái)。,54,2.2.1 直通雙絞線與交叉雙絞線,1. 雙絞線1236通信規(guī)則 在用雙絞線做傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)中，除了100Base-T4和1000Base-T以外，其余均只使用四對(duì)絞線中的兩對(duì)。當(dāng)信號(hào)通過(guò)雙絞線電纜傳輸時(shí)，在電纜內(nèi)的四對(duì)(八根)銅線(芯線)中，實(shí)際起作用的只有其中的兩對(duì)，分別是1-2腳和3-6腳。比如，

47、對(duì)應(yīng)網(wǎng)卡接口如表2-1，1-2腳負(fù)責(zé)發(fā)送數(shù)據(jù)(TX+，TX-)，而3-6腳負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)(RX+，RX-)。,表2-1 網(wǎng)卡接口各引腳定義,55,2.2.1 直通雙絞線與交叉雙絞線,2. 568A與568B定義的雙絞線的連接規(guī)則 在568A與568B中所定義的RJ-45連接頭各腳與雙絞線各芯線排列的對(duì)應(yīng)方式，如表2-2所示。 引腳568A標(biāo)準(zhǔn)568B標(biāo)準(zhǔn)1綠白橙白2綠橙3橙白綠白4藍(lán)藍(lán)5藍(lán)白藍(lán)白6橙綠7棕白棕白8棕棕其中1-2腳和3-6腳是對(duì)絞的兩對(duì)芯線。對(duì)絞的電纜因?yàn)槠渲袀鬏數(shù)男盘?hào)方向相反，從而使彼此的電磁輻射相互抵消，因此使收、發(fā)數(shù)據(jù)之間的干擾降到最小。,表2-2 568A和568B標(biāo)準(zhǔn)定義

48、的雙絞線色線的排列規(guī)定,56,2.2.1 直通雙絞線與交叉雙絞線,3. 直通雙絞線和交叉雙絞線 直通雙絞線：雙絞線兩端的RJ-45連接頭與雙絞線的連接均按568A或568B標(biāo)準(zhǔn)制作，兩端的兩對(duì)雙絞芯線1-2腳和3-6腳直接對(duì)應(yīng)。 交叉雙絞線：雙絞線一端的RJ-45連接頭與雙絞線的連接按568A標(biāo)準(zhǔn)制作，另一端按568B標(biāo)準(zhǔn)制作。即一對(duì)雙絞芯線在一端連1-2腳，另一端連3-6腳；另一對(duì)雙絞芯線在一端連3-6腳，另一端連1-2腳。即兩端的1-2和3-6腳交叉對(duì)應(yīng)。,57,2.2.2 單元實(shí)訓(xùn)：非屏蔽雙絞線的制作與連接,1. 實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 掌握非屏蔽雙絞線的RJ-45接頭的制作方法； 掌握T568B標(biāo)準(zhǔn)

49、線序的排列順序； 掌握非屏蔽雙絞線中直通雙絞線、交叉雙絞線的制作方法以及他們的區(qū)別和使用環(huán)境； 掌握雙絞線導(dǎo)通性測(cè)試的簡(jiǎn)單方法(簡(jiǎn)易測(cè)線儀和觀察連接狀態(tài)指示燈)。 2. 實(shí)訓(xùn)條件 非屏蔽(UTP)超五類雙絞線，RJ-45接頭若干個(gè)，用于接駁水晶頭的專用剝線/壓線鉗，專用測(cè)試儀或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)測(cè)試軟件等。 當(dāng)雙絞線兩頭接好后，應(yīng)使用專用測(cè)試儀或萬(wàn)用表測(cè)試線路是否通暢。 專用測(cè)試儀或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)測(cè)試軟件，主要用來(lái)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)中兩站間的信息傳輸狀態(tài)，包括網(wǎng)絡(luò)的最遠(yuǎn)距離、傳輸速度、每秒傳輸?shù)膸瑪?shù)、網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)、錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)、碰撞分析等。若沒有這方面的儀器或軟件，可用網(wǎng)卡所帶的配置軟件程序(一般是setup.exe)來(lái)測(cè)試。 3. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟,58,2.2.3 單元實(shí)訓(xùn)：兩臺(tái)計(jì)算機(jī)互連,1. 實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 學(xué)會(huì)使用網(wǎng)卡和交叉雙絞線連接兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的方