


Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,*,第七章,数,数据,通,通信设,备,备,终端设,备,备,调制解,调,调器,多路复,用,用器,集中器,协议转,换,换器,网络适,配,配器,前端处,理,理器,网络设,备,备,,,终端设,备,备,终端设,备,备输入,信,信息的,方,方式,直接输,入,入,:直接,通,通过键,盘,盘、鼠,标,标、按,钮,钮等通过间,接,接媒介,输,输入,:先将,数,数据记,录,录在磁,盘,盘等媒,介,介上,,在,在借助,磁,磁盘机,等,等设备,把,把信息,输,输入到,网,网络中,通过检,测,测装置,输,输入,:通过,例,例如传,感,感器等,设,设备检,测,测某些,物,物理量,,,,采样,量,量化成,数,数据后,再,再输入,到,到传送,系,系统终端设,备,备的组,成,成和功,能,能,终端设,备,备通常,由,由输入,、,、输出,设,设备,,控,控制设,备,备和传,输,输控制,器,器组成,。
功能:,完成信,息,息的输,入,入、输,出,出;,进行线,路,路连接,;,;,进行传,输,输控制,;,;,对信息,进,进行编,码,码和译,码,码;,进行差,错,错控制,及,及校验,;,;,对信息,进,进行缓,冲,冲和储,存,存输入,设备控制,输出,设备控制,传输,控制,MODEM,用户,,,终端设备的,分,分类,通用终端,:打印类终,端,端、显示类,终,终端和识别,类,类终端,复合终端,:是一种面,向,向某种应用,业,业务,能按,需,需配置输入/输出设备,,,,而且终端,本,本身可以进,行,行相关信息,处,处理的设备,如销售终,端,端,票务终,端,端等智能终端,:是一种带,有,有微处理器,的,的高级终端,,,,它不但可,以,以输入输出,信,信息,还可,以,以存储、处,理,理、控制数,据,据信息智,能,能终端通常,具,具有人机交,互,互能力,具,有,有本机数据,处,处理与存储,功,功能,还具,有,有与多种通,信,信网络相兼,容,容的能力及,自,自珍段能力,例如电脑,虚拟终端,:是指计算,机,机支持各种,各,各样实际终,端,端的过渡终,端,端或标准终,端,端,,,调制解调器,调制解调器,(,(MODEM)的功能,主,主要是完成,数,数据信号的,编,编码调制到,模,模拟信号在,模,模拟信道上,传,传输;同时,在,在模拟信道,上,上将模拟信,号,号解调解码,成,成原始的数,据,据信号。
为了提高数,据,据传输速率,,,,,通常在调制,之,之前要对数,据,据进行冗余,压,压缩,,,在接收端进,行,行恢复,同时还增,加,加了纠检错,功,功能确保数,据,据传输的可,靠,靠性电话线常用,的,的是CCITT制定的V系列建议,按照传输介,质,质分有线和,无,无线MODEM,按照带宽分,窄,窄带和宽带MODEM,,,常用的无线MODEM,芯,芯片,序号,型号,调制方式,速率,典型应用,1,CMX429A,FFSK,1200/2400,MPT1327,2,CMX469A,FFSK/MSK,1200/2400/4800,Data-Over Radio,3,CMX589A,GMSK,4kbps to 200kbps,Cellular Digital Packet Data,4,FX929B,4-Level FSK,4800 to 19200 b/s,RCR STD-47 and RD-LAP* Systems,5,nRF2401,GFSK,0 to1Mbps,Wireless mouse, keyboard, joystick,,,无线MODEM芯片,nRF2401,工作频段2.4G,单片GFSK收发芯片,多信道工作,125 信,道,道,信道切换时,间,间<200us.,支持跳频,寻址和CRC,低功耗,,,,常用的宽带,接,接入方式,,,在电话线上,的,的宽带频谱,分,分配,,,在电话线上,的,的宽带频谱,分,分配,,,ADSLModem,的,的调制方式,正交调幅(QAM)QAM是一,种,种十分成熟,且,且应用广泛,的,的调制技术,。
这种方式,的,的频谱利用,率,率可以做得,很,很高,设备,也,也不太复杂,但是,当,它,它的信号状,态,态数很多时,,,,则对信道,的,的线性和非,线,线性失真变,得,得十分敏感,无载波调幅,/,/调相(CAP)CAP技术在,原,原理上类似QAM,但,不,不用正交载,波,波,而是通,过,过两个数字,横,横向带通滤,波,波器进行调,制,制,其输出,结,结合起来即,形,形成了发送,信,信号在接,收,收侧用"软,判,判决"技术,对,对信号进行,解,解调,再用,判,判决前馈均,衡,衡器对电缆,芯,芯径变化和,桥,桥接抽头进,行,行适配离散多音频,调,调(DMT,),)DMT,即,即离散多音,调,调制,又称,多,多载波调制,它是将信,道,道的可用带,宽,宽划分为若,干,干个子信道,,,,每个子信,道,道一个载波,,,,分别载荷,一,一路数据,,并,并行传输,,,VDSL,VDSL(Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop)甚高,速,速数字用户,环,环路,简单,地,地说,VDSL就是ADSL的快,速,速版本使,用,用VDSL,,,,短距离内,的,的最大下传,速,速率可达55Mbps,,,,上传速率,可,可达19.2Mbps,,,,甚至更高,。
目前可提,供,供10Mbps上、下,行,行对称速率,VDSL使,用,用DMT调,制,制方式,国,内,内VDSL,有,有少量应用,,,,都是采用PTM模式,、,、QAM调,制,制的EoVDSL技术,ADSLvs VDSL,ADSL上,行,行与下行带,宽,宽不一致,,适,适合普通用,户,户的上网要,求,求VDSL可,以,以提供对称,带,带宽适合商,业,业用户ADSL2+在3公里,传,传输距离以,内,内,传输速,度,度可维持在10Mbps~26Mbps,相,对,对而言,VDSL在1.2 公里,传,传输距离以,内,内速度才得,以,以维持在25Mbps,以,以上,超过1.2公里,以,以上传输距,离,离速度则快,速,速锐减在目前电信,网,网络架构下,,,,机房与客,户,户端距离绝,大,大部分超过,目,目前VDSL有效传输,距,距离,为提,供,供VDSL,服,服务,电信,业,业者势必重,新,新布建光纤,,,,增加其网,络,络布建成本,ADSL2+将成为ADSL下,一,一世代技术,,,,并将延续ADSL既,有,有地位成为,市,市场应用主,流,流,并将延,后,后电信投入VDSL建,设,设的脚步多路复用器,中间一般用,高,高速专线连,接,接,接口非常丰,富,富,可以提,供,供多种连接,方,方式,支持,多,多种协议,多用于专网,多路复用器,多路复用器,,E1、ISDN,FR、DDN,v.35,X.21,RS-232,2B+D,电话,传真,以太网,v.35,X.21,RS-232,2B+D,电话,传真,以太网,,,集中器,集中器是一,种,种将m条输,入,入线汇总成n条输出线,的,的传输控制,设,设备(m>n),集中器的功,能,能,将多条输入,的,的大量低、,中,中速率数据,进,进行合并,,再,再经一条或,几,几条高速线,路,路送到另一,个,个集中器或,者,者前端处理,机,机。
在纯争用的,情,情况下,可,作,作为可编程,的,的交换设备,(,(称为端口,选,选择器),可完成报文,交,交换功能或,存,存储转发报,文,文功能具有进行远,程,程网络处理,功,功能集中器的技,术,术,争用,轮询,存储转发,排队,,,集中器例子,(,(MPT集,群,群系统),,,,前端处理器,前端处理器,实,实际上是为,了,了减轻主机,处,处理数据的,负,负担,各终,端,端发送来的,数,数据通过通,信,信线路,首,先,先进入前段,处,处理器进行,预,预处理,如,纠,纠检错、转,换,换数据代码,等,等例如外,置,置MODEM、独立显,卡,卡电脑,外置,MODEM,电话线,电脑,,,,内置,MODEM,电话线,FEC利用MODEM,内,内部处理器,实,实现,FEC利用,电,电脑处理器,资,资源实现,硬猫,软猫,,,网络设备-,网,网络设备的,分,分类,物理层网络,设,设备,数据链路层,网,网络设备,网络层网络,设,设备,传输层上的,网,网络设备,,,各层上的网,络,络设备,★,HUB,,SWITCH,,ROUTER,,GATEWAY,,,物理层网络,设,设备,物理层网络,设,设备主要解,决,决数据终端,设,设备(DTE)与数据,通,通信设备(DCE)之,间,间的接口问,题,题。
主要设,备,备有:中继,器,器、网络收,发,发器、网络,传,传输媒体转,换,换设备等中,中继器用于,扩,扩展局域网,长,长度,在连,接,接网络及其,他,他设备时还,有,有不同名称,:,:,多路复用器,类,类用于增,加,加通信传输,媒,媒质的有效,性,性,提高效,率,率中继器类,,例,例如:,令牌环网中,继,继器,用于MAU之间,,,,或工作站,与,与MAU之,间,间扩展距离,以太网中继,器,器用于连,接,接多个以太,网,网,包括传,统,统的以太网,和,和快速以太,网,网中继器等,集线器,多,口,口中继器例,例如:,以太网集线,器,器(HUB),FDDI集,中,中器集中,器,器是一种数,据,据传输中的,功,功能部件,,他,他将多个数,据,据流的数据,汇,汇集到相对,较,较少的物理,传,传输媒质中,,,,以提高传,输,输效率媒体转换类,,,,例如:,以太网-E1转换(10Base-T),对,以,以太网数据,缓,缓存转换格,式,式加载到E1上传输中继器-物,理,理层设备,由于数据信,号,号在网络介,质,质上传输时,,,,会随着距,离,离的增加而,衰,衰减,中继,器,器的主要作,用,用之一就是,解,解决信号衰,减,减的问题。
快速以太网,中,中继器(Repeater),中继器主要,用,用于拓展网,络,络的长度,,它,它的功能为,从,从一个端口,接,接收数据信,号,号,然后将,这,这些信号整,形,形、放大,,最,最后将之传,送,送到其他端,口,口上(画图,举,举例)中继器不检,测,测它所传送,的,的信号信息,,,,仅仅是将,不,不理想的信,号,号再现为完,美,美的信号中继器工作,于,于OSI模,型,型的物理层,,,,因此只能,连,连接具有相,同,同物理层协,议,议的网络中继器一般,不,不能超过3-5个,因,为,为不能纠正,误,误码最常见的就,是,是使用HUB进行中继,数据链路层,网,网络设备,该设备为网,络,络提供建立/拆除数据,链,链路、帧传,输,输、差错与,流,流量控制、,数,数据链路管,理,理功能主,要,要设备有:,网络适配器,(,(网卡)用于,把,把一个较大,的,的LAN分,割,割成多个网,段,段,或将两,个,个以上的LAN互接为,一,一个逻辑上,的,的LAN网络交换机,主要进行,信,信息包的接,收,收,暂时存,储,储、发送,,交,交换等分,为,为帧交换机,和,和信元交换,机,机(ATM,),)两大类。
网络适配器,也称为网络,控,控制器、网,卡,卡,是PC,或,或各种计算,机,机连接到网,络,络上的关键,接,接口部件网络适配器,的,的作用:,提供网络物,理,理层接口,实现和计算,机,机系统总线,信,信号之间的,连,连接与通信,实现网络协,议,议中的数据,链,链路层的大,部,部分功能,支持桌面管,理,理接口(DMI)和连,线,线化管理,可以进行自,动,动远程管理,和,和对网上PC进行远程,控,控制,可以进行开,机,机、关机、,存,存储及系统,维,维护等网桥-链路,层,层设备,★,网桥是运行,在,在数据链路,层,层上的网络,设,设备,网桥,可,可以将一个,较,较大的LAN分割成多,个,个网段,或,者,者将两个以,上,上的LAN,互,互联成一个,逻,逻辑上的LAN 网,桥,桥的主要功,能,能,用于连,接,接网段,增,加,加网络范围,;,;进行寻址,和,和路径选择,;,;具有某些,网,网络管理功,能,能网桥工作在,数,数据链路层,,,,将两个LAN连起来,,,,根据MAC地址来转,发,发帧,可以,看,看作一个“,低,低层的路由,器,器”(路由,器,器工作在网,络,络层,根据,网,网络地址如IP地址进,行,行转发)。
远程网桥通,过,过一个通常,较,较慢的链路,(,(如电话线,),)连接两个,远,远程LAN,,,,对本地网,桥,桥而言,性,能,能比较重要,,,,而对远程,网,网桥而言,,在,在长距离上,可,可正常运行,是,是更重要的,按照传输媒,质,质分为有线,网,网桥和无线,网,网桥,按照协议处,理,理方式不同,分,分为透明网,桥,桥和源路由,选,选择网桥,,,透明网桥(transparent bridge),★,透明网桥(transparent bridge)或,生,生成树网桥(spanningtreebridge)支持,这,这种设计的,人,人首要关心,的,的是完全透,明,明装有多,个,个LAN的,单,单位在买回IEEE标,准,准网桥之后,,,,只需把连,接,接插头插入,网,网桥,无需,设,设置地址开,关,关,无需设,置,置路由表或,参,参数,现有LAN的运,行,行完全不受,网,网桥的任何,影,影响透明,网,网桥,以,以混,杂,杂方,式,式工,作,作,,它,它接,收,收与,之,之连,接,接的,所,所有LAN传,送,送的,每,每一,帧,帧当一,帧,帧到,达,达时,,,,通,过,过查,询,询网,桥,桥中,一,一张,大,大型,散,散列,表,表里,的,的目,的,的地,址,址而,作,作出,决,决定,是,是否,转,转发,和,和转,发,发到,哪,哪里,。
在插,入,入网,桥,桥之,初,初,,所,所有,的,的散,列,列表,均,均为,空,空由于,网,网桥,不,不知,道,道任,何,何目,的,的地,的,的位,置,置,,因,因而,采,采用,扩,扩散,算,算法(floodingalgorithm),:,:把,每,每个,到,到来,的,的、,目,目的,地,地不,明,明的,帧,帧输,出,出到,连,连在,此,此网,桥,桥的,所,所有LAN中,(,(除,了,了发,送,送该,帧,帧的LAN),随着,时,时间,的,的推,移,移,,网,网桥,将,将了,解,解每,个,个目,的,的地,的,的位,置,置一旦,知,知道,了,了目,的,的地,位,位置,,,,发,往,往该,处,处的,帧,帧就,只,只放,到,到适,当,当的LAN上,,,,而,不,不再,散,散发,透明,网,网桥(transparentbridge),透明,网,网桥,采,采用,的,的算,法,法是,逆,逆向,学,学习,法,法(backwardlearning),网,桥,桥按,混,混杂,的,的方,式,式工,作,作,,故,故它,能,能看,见,见所,连,连接,的,的任,一,一LAN,上,上传,送,送的,帧,帧查,查看,源,源地,址,址即,可,可知,道,道在,哪,哪个LAN上,可,可访,问,问哪,台,台机,器,器,,于,于是,在,在散,列,列表,中,中添,上,上一,项,项。
当计,算,算机,和,和网,桥,桥加,电,电、,断,断电,或,或迁,移,移时,,,,网,络,络的,拓,拓扑,结,结构,会,会随,之,之改,变,变为,为了,处,处理,动,动态,拓,拓扑,问,问题,,,,每,当,当增,加,加散,列,列表,项,项时,,,,均,在,在该,项,项中,注,注明,帧,帧的,到,到达,时,时间,每当,目,目的,地,地已,在,在表,中,中的,帧,帧到,达,达时,,,,将,以,以当,前,前时,间,间更,新,新该,项,项这样,,,,从,表,表中,每,每项,的,的时,间,间即,可,可知,道,道该,机,机器,最,最后,帧,帧到,来,来的,时,时间,网桥,中,中有,一,一个,进,进程,定,定期,地,地扫,描,描散,列,列表,,,,清,除,除时,间,间早,于,于当,前,前时,间,间若,干,干分,钟,钟的,全,全部,表,表项,于是,,,,如,果,果从LAN上,取,取下,一,一台,计,计算,机,机,,并,并在,别,别处,重,重新,连,连到LAN上,的,的话,,,,那,么,么在,几,几分,钟,钟内,,,,它,即,即可,重,重新,开,开始,正,正常,工,工作,而,而无,须,须人,工,工干,预,预。
这个,算,算法,同,同时,也,也意,味,味着,,,,如,果,果机,器,器在,几,几分,钟,钟内,无,无动,作,作,,那,那么,发,发给,它,它的,帧,帧将,不,不得,不,不散,发,发,,一,一直,到,到它,自,自己,发,发送,出,出一,帧,帧为,止,止网桥,利,利用ARP广,播,播学,习,习MAC,地,地址,以太,网,网头,类型,:,:ARP,IPv4,头,头,广播,出,出源,及,及目,的,的的IP,与,与MAC,地,地址,对,对照,关,关系,,,,,源路,由,由选,择,择(sourcerouting)网,桥,桥,透明,网,网桥,的,的优,点,点是,易,易于,安,安装,,,,只,需,需插,进,进电,缆,缆即,大,大功,告,告成,但,这,这种,网,网桥,并,并没,有,有最,佳,佳地,利,利用,带,带宽,这,两,两个,(,(或,其,其他,),)因,素,素的,相,相对,重,重要,性,性导,致,致了802委,员,员会,内,内部,的,的分,裂,裂支,支持CSMA/CD和,令,令牌,总,总线,的,的人,选,选择,了,了透,明,明网,桥,桥,,而,而令,牌,牌环,的,的支,持,持者,则,则偏,爱,爱一,种,种称,为,为源,路,路由,选,选择,的,的网,桥,桥(,受,受到IBM的,鼓,鼓励,),),源路,由,由选,择,择的,前,前提,是,是互,联,联网,中,中的,每,每台,机,机器,都,都知,道,道所,有,有其,他,他机,器,器的,最,最佳,路,路径,。
如,何,何得,到,到这,些,些路,由,由是,源,源路,由,由选,择,择算,法,法的,重,重要,部,部分,获,取,取路,由,由算,法,法的,基,基本,思,思想,是,是:,如,如果,不,不知,道,道目,的,的地,地,地址,的,的位,置,置,,源,源机,器,器就,发,发布,一,一广,播,播帧,,,,询,问,问它,在,在哪,里,里每,每个,网,网桥,都,都转,发,发该,查,查找,帧,帧(discoveryframe),,,,这,样,样该,帧,帧就,可,可到,达,达互,联,联网,中,中的,每,每一,个,个LAN,当,答,答复,回,回来,时,时,,途,途经,的,的网,桥,桥将,它,它们,自,自己,的,的标,识,识记,录,录在,答,答复,帧,帧中,,,,于,是,是,,广,广播,帧,帧的,发,发送,者,者就,可,可以,得,得到,确,确切,的,的路,由,由,,并,并可,从,从中,选,选取,最,最佳,路,路由,两种,网,网桥,的,的比,较,较,特点,透明网桥,源路由选择网桥,注解,连接方式,无连接,面向连接,,透明性,完全透明,不透明,透明网桥对主机来说是完全不可见的,而且它与所有现在的802产品完全兼容。
源路由选择网桥既不透明又不兼容如果要用源路由选择网桥,主机必须知道桥接模式,必须主动地参与工作配置方式,自动,手工,,路由,次优化,优化,源路由选择网桥的几个不多的优点之一是:从理论上讲,它可使用最佳路由,而透明网桥则只限于生成树,另外,源路由选择网桥还可以很好地利用网间的并行网桥来分散载荷不过在实际中,网桥能否利用这些理论上的优点是令人怀疑的定位,逆向学习,发现帧,逆向学习的缺点是:网桥必须一直等到碰巧有一特别的帧到来,才能知道目的地在何处查找帧的缺点是:在有并行网桥的大型互联网中,会发生指数级的帧爆炸失效处理,由网桥处理,由主机处理,,复杂性,在网桥中,在主机中,由于主机数量通常比网桥大一两个数量级,因此,最好把额外的开销和复杂性放到少量的网桥中而不是全部的主机中利用,网,网桥,和,和交,换,换网,络,络链,接,接两,个,个LAN★,,,,,LAN-1,LAN-2,网,桥,桥,网,桥,桥,MODEM,交,换,换,网,网,络,络,MODEM,,,网,络,络,交,交,换,换,机,机-,链,链,路,路,层,层,设,设,备,备,根,据,据,交,交,换,换,机,机,所,所,交,交,换,换,的,的,分,分,组,组,长,长,度,度,可,可,以,以,分,分,为,为,分,分,组,组,长,长,度,度,可,可,变,变,的,的,帧,帧,交,交,换,换,机,机,和,和,分,分,组,组,长,长,度,度,固,固,定,定,为,为53,字,字,节,节,的,的ATM,交,交,换,换,机,机,。
根,据,据,交,交,换,换,机,机,涉,涉,及,及,技,技,术,术,可,可,分,分,为,为,:,:,以,以,太,太,网,网,交,交,换,换,机,机,;,;,快,快,速,速,以,以,太,太,网,网,交,交,换,换,机,机,;,;,多,多,功,功,能,能,交,交,换,换,机,机,;,;FDDI,交,交,换,换,机,机,;,;ATM,交,交,换,换,机,机,;,;,路,路,由,由,交,交,换,换,机,机,(,(,第,第,三,三,层,层,交,交,换,换,机,机,),),等,等,根,据,据,应,应,用,用,规,规,模,模,分,分,:,:,企,企,业,业,级,级,;,;,部,部,门,门,级,级,;,;,工,工,作,作,组,组,级,级,交,交,换,换,机,机,交,换,换,机,机,的,的,重,重,要,要,指,指,标,标,端,口,口,类,类,型,型,(,(RJ45,自,自,适,适,应,应,),),端,口,口,速,速,率,率,(,(10M/100M,自,自,适,适,应,应,),),缓,冲,冲,器,器,缓,缓,冲,冲,能,能,力,力,端,口,口,数,数,目,目,及,及,类,类,型,型,每,端,端,口,口,的,的,地,地,址,址,数,数,抗,广,广,播,播,风,风,暴,暴,能,能,力,力,接,口,口,的,的,灵,灵,活,活,性,性,和,和,可,可,适,适,应,应,性,性,等,等,。
交,换,换,式,式,技,技,术,术,发,发,展,展,过,过,程,程,以,太,太,网,网,交,交,换,换,机,机,,,,,英,英,文,文,为,为SWITCH,,,,,也,也,有,有,人,人,翻,翻,译,译,为,为,开,开,关,关,,,,,交,交,换,换,器,器,或,或,称,称,交,交,换,换,式,式,集,集,线,线,器,器,八,十,十,年,年,代,代,中,中,后,后,期,期,,,,,由,由,于,于,通,通,信,信,量,量,的,的,急,急,剧,剧,增,增,加,加,,,,,促,促,使,使,技,技,术,术,的,的,发,发,展,展,,,,,使,使,局,局,域,域,网,网,的,的,性,性,能,能,越,越,来,来,越,越,高,高,,,,,最,最,早,早,的,的1MBPS,的,的,速,速,率,率,已,已,广,广,泛,泛,地,地,被,被,今,今,天,天,的,的100BASE-T,和,和100CG-ANYLAN,替,替,代,代,,,,,但,但,是,是,,,,,传,传,统,统,的,的,媒,媒,体,体,访,访,问,问,方,方,法,法,都,都,局,局,限,限,于,于,使,使,大,大,量,量,的,的,站,站,点,点,共,共,享,享,对,对,一,一,个,个,公,公,共,共,传,传,输,输,媒,媒,体,体,的,的,访,访,问,问,,,,,既,既CSMA/CD,。
九,十,十,年,年,代,代,初,初,,,,,随,随,着,着,计,计,算,算,机,机,性,性,能,能,的,的,提,提,高,高,及,及,通,通,信,信,量,量,的,的,聚,聚,增,增,,,,,传,传,统,统,局,局,域,域,网,网,已,已,经,经,愈,愈,来,来,愈,愈,超,超,出,出,了,了,自,自,身,身,的,的,负,负,荷,荷,,,,,交,交,换,换,式,式,以,以,太,太,网,网,技,技,术,术,应,应,运,运,而,而,生,生,,,,,大,大,大,大,提,提,高,高,了,了,局,局,域,域,网,网,的,的,性,性,能,能,与,与,现,现,在,在,基,基,于,于,网,网,桥,桥,和,和,路,路,由,由,器,器,的,的,共,共,享,享,媒,媒,体,体,的,的,局,局,域,域,网,网,拓,拓,扑,扑,结,结,构,构,相,相,比,比,,,,,网,网,络,络,交,交,换,换,机,机,能,能,显,显,著,著,的,的,增,增,加,加,带,带,宽,宽,交,交,换,换,技,技,术,术,的,的,加,加,入,入,,,,,就,就,可,可,以,以,建,建,立,立,地,地,理,理,位,位,置,置,相,相,对,对,分,分,散,散,的,的,网,网,络,络,,,,,使,使,局,局,域,域,网,网,交,交,换,换,机,机,的,的,每,每,个,个,端,端,口,口,可,可,平,平,行,行,、,、,安,安,全,全,、,、,同,同,时,时,的,的,互,互,相,相,传,传,输,输,信,信,息,息,,,,,而,而,且,且,使,使,局,局,域,域,网,网,可,可,以,以,高,高,度,度,扩,扩,充,充,。
从,网,网,桥,桥,、,、,多,多,端,端,口,口,网,网,桥,桥,到,到,交,交,换,换,机,机,局,域,域,网,网,交,交,换,换,技,技,术,术,的,的,发,发,展,展,要,要,追,追,溯,溯,到,到,两,两,端,端,口,口,网,网,桥,桥,桥,桥,是,是,一,一,种,种,存,存,储,储,转,转,发,发,设,设,备,备,,,,,用,用,来,来,连,连,接,接,相,相,似,似,的,的,局,局,域,域,网,网,从,从,互,互,联,联,网,网,络,络,的,的,结,结,构,构,看,看,,,,,桥,桥,是,是,属,属,于,于DCE,级,级,的,的,端,端,到,到,端,端,的,的,连,连,接,接,;,;,从,从,协,协,议,议,层,层,次,次,看,看,,,,,桥,桥,是,是,在,在,逻,逻,辑,辑,链,链,路,路,层,层,对,对,数,数,据,据,帧,帧,进,进,行,行,存,存,储,储,转,转,发,发,;,;,与,与,中,中,继,继,器,器,在,在,第,第,一,一,层,层,、,、,路,路,由,由,器,器,在,在,第,第,三,三,层,层,的,的,功,功,能,能,相,相,似,似,两,两,端,端,口,口,网,网,桥,桥,几,几,乎,乎,是,是,和,和,以,以,太,太,网,网,同,同,时,时,发,发,展,展,的,的,。
以,太,太,网,网,交,交,换,换,技,技,术,术(SWITCH),是,是,在,在,多,多,端,端,口,口,网,网,桥,桥,的,的,基,基,础,础,上,上,与,与,九,九,十,十,年,年,代,代,初,初,发,发,展,展,起,起,来,来,的,的,,,,,实,实,现,现OSI,模,模,型,型,的,的,下,下,两,两,层,层,协,协,议,议,,,,,与,与,网,网,桥,桥,有,有,着,着,千,千,丝,丝,万,万,缕,缕,的,的,关,关,系,系,,,,,甚,甚,至,至,被,被,业,业,界,界,人,人,士,士,称,称,为,为,“,“,许,许,多,多,联,联,系,系,在,在,一,一,起,起,的,的,网,网,桥,桥,”,”,,,,,因,因,此,此,现,现,在,在,的,的,交,交,换,换,式,式,技,技,术,术,并,并,不,不,是,是,什,什,么,么,新,新,的,的,标,标,准,准,,,,,而,而,是,是,现,现,有,有,技,技,术,术,的,的,新,新,应,应,用,用,而,而,已,已,,,,,是,是,一,一,种,种,改,改,进,进,了,了,的,的,局,局,域,域,网,网,桥,桥,,,,,与,与,传,传,统,统,的,的,网,网,桥,桥,相,相,比,比,,,,,它,它,能,能,提,提,供,供,更,更,多,多,的,的,端,端,口,口(4,~,~88),、,、,更,更,好,好,的,的,性,性,能,能,、,、,更,更,强,强,的,的,管,管,理,理,功,功,能,能,以,以,及,及,更,更,便,便,宜,宜,的,的,价,价,格,格,。
现,现,在,在,某,某,些,些,局,局,域,域,网,网,交,交,换,换,机,机,也,也,实,实,现,现,了,了OSI,参,参,考,考,模,模,型,型,的,的,第,第,三,三,层,层,协,协,议,议,,,,,实,实,现,现,简,简,单,单,的,的,路,路,由,由,选,选,择,择,功,功,能,能,,,,,目,目,前,前,很,很,热,热,的,的,第,第,三,三,层,层,交,交,换,换,就,就,是,是,指,指,此,此,以太网,交,交换机,又,又与电,话,话交换,机,机相似,,,,除了,提,提供存,储,储转发(STOREAND FORWORD)方式,外,外还提,供,供了其,它,它的桥,接,接技术,,,,如:,直,直通方,式,式(CUTTHROUGH)以太网,交,交换机,的,的工作,原,原理,★,以太网,交,交换机,的,的原理,很,很简单,,,,它检,测,测从以,太,太端口,来,来的数,据,据包的,源,源和目,的,的地的MAC(介质,访,访问层)地址,,,,然后,与,与系统,内,内部的,动,动态查,找,找表进,行,行比较,,,,若数,据,据包的MAC,层,层地址,不,不在查,找,找表中,,,,则将,该,该地址,加,加入查,找,找表中,,,,并将,数,数据包,发,发送给,相,相应的,目,目的端,口,口。
192.168.0.1,11-22-33-44-55-66,ARP列,表,表,192.168.0.1->11-22-33-44-55-66,192.168.0.2->11-22-33-44-55-67,192.168.0.3->11-22-33-44-55-68,192.168.0.3,11-22-33-44-55-68,192.168.0.2,11-22-33-44-55-67,PING192.168.0.3,REPLY192.168.0.1,,,交换,式,式以,太,太网,技,技术,的,的优,点,点,交换,式,式以,太,太网,不,不需,要,要改,变,变网,络,络其,它,它硬,件,件,,包,包括,电,电缆,和,和用,户,户的,网,网卡,,,,仅,需,需要,用,用交,换,换式,交,交换,机,机改,变,变共,享,享式HUB,,节,节省,用,用户,网,网络,升,升级,的,的费,用,用可在,高,高速,与,与低,速,速网,络,络间,转,转换,,,,实,现,现不,同,同网,络,络的,协,协同,目,前,前大,多,多数,交,交换,式,式以,太,太网,都,都具,有,有100Mbps,的,的端,口,口,,通,通过,与,与之,相,相对,应,应的100Mbps的,网,网卡,接,接入,到,到服,务,务器,上,上,,暂,暂时,解,解决,了,了10Mbps的,瓶,瓶颈,,,,成,为,为网,络,络局,域,域网,升,升级,时,时首,选,选的,方,方案,。
它同,时,时提,供,供多,个,个通,道,道,,比,比传,统,统的,共,共享,式,式集,线,线器,提,提供,更,更多,的,的带,宽,宽,,传,传统,的,的共,享,享式10Mbps/100Mbps,以,以太,网,网采,用,用广,播,播式,通,通信,方,方式,,,,每,次,次只,能,能在,一,一对,用,用户,间,间进,行,行通,信,信,,如,如果,发,发生,碰,碰撞,还,还得,重,重试,,,,而,交,交换,式,式以,太,太网,允,允许,不,不同,用,用户,间,间进,行,行传,送,送,,比,比如,,,,一,个,个16端,口,口的,以,以太,网,网交,换,换机,允,允许16,个,个站,点,点在8条,链,链路,间,间通,信,信特别,是,是在,时,时间,响,响应,方,方面,的,的优,点,点,,使,使的,局,局域,网,网交,换,换机,倍,倍受,青,青睐,它,以,以比,路,路由,器,器低,的,的成,本,本却,提,提供,了,了比,路,路由,器,器宽,的,的带,宽,宽、,高,高的,速,速度,,,,除,非,非有,上,上广,域,域网(WAN)的,要,要求,,,,否,则,则,,交,交换,机,机有,替,替代,路,路由,器,器的,趋,趋势,。
第二,层,层、,第,第三,层,层交,换,换与,路,路由,器,器方,案,案的,竞,竞争,局域,网,网交,换,换机,是,是工,作,作在OSI第,二,二层,的,的,,可,可以,理,理解,为,为一,个,个多,端,端口,网,网桥,,,,因,此,此传,统,统上,称,称为,第,第二,层,层交,换,换;,目,目前,,,,交,换,换技,术,术已,经,经延,伸,伸到OSI第,三,三层,的,的部,分,分功,能,能,,既,既所,谓,谓第,三,三层,交,交换,,,,第,三,三层,交,交换,可,可以,不,不将,广,广播,封,封包,扩,扩散,,,,直,接,接利,用,用动,态,态建,立,立的MAC地,址,址来,通,通信,,,,似,乎,乎可,以,以看,懂,懂第,三,三层,的,的信,息,息,,如,如IP地,址,址、ARP等,,,,具,有,有多,路,路广,播,播和,虚,虚拟,网,网间,基,基于IP,、,、IPX,等,等协,议,议的,路,路由,功,功能,,,,这,方,方面,功,功能,的,的顺,利,利实,现,现得,力,力于,专,专用,集,集成,电,电路(ASIC),的,的加,入,入,,把,把传,统,统的,由,由软,件,件处,理,理的,指,指令,改,改为ASIC,芯,芯片,的,的嵌,入,入式,指,指令,,,,从,而,而加,速,速了,对,对包,的,的转,发,发和,过,过滤,,,,使,得,得高,速,速下,的,的线,性,性路,由,由和,服,服务,质,质量,都,都有,了,了可,靠,靠的,保,保证,。
目,前,前,,如,如果,没,没有,上,上广,域,域网,的,的需,要,要,,在,在建,网,网方,案,案中,一,一般,不,不再,应,应用,价,价格,昂,昂贵,、,、带,宽,宽有,限,限的,路,路由,器,器以太网交,换,换机和路,由,由器的组,合,合设备(,市,市面销售,的,的无线AP)方便,用,用户使用,利用网桥,和,和网络交,换,换机组网,案,案例,,,虚拟局域,网,网技术,交换技术,的,的发展,,允,允许区域,分,分散的组,织,织在逻辑,上,上成为一,个,个新的工,作,作组,而,且,且同一工,作,作组的成,员,员能够改,变,变其物理,地,地址而不,必,必重新配,置,置节点,,这,这就是用,到,到所谓的,虚,虚拟局域,网,网技术(VLAN)用交换机,建,建立虚拟,网,网就是使,原,原来的一,个,个大广播,区,区(交换,机,机的所有,端,端口)逻,辑,辑的分为,若,若干个“,子,子广播区,”,”,在子,广,广播区里,的,的广播封,包,包只会在,该,该广播区,内,内传送,,其,其它的广,播,播区是收,不,不到的VLAN,通,通过交换,技,技术将通,信,信量进行,有,有效分离,,,,从而更,好,好地利用,带,带宽,并,可,可从逻辑,的,的角度出,发,发将实际,的,的LAN,基,基础设施,分,分割成多,个,个子网,,它,它允许各,个,个局域网,运,运行不同,的,的应用协,议,议和拓扑,结,结构。
高档网络,交,交换机(,带,带管理功,能,能的三层,交,交换机),可,可以支持,该,该功能虚拟局域,网,网四种划,分,分方式,基于端口,划,划分VLAN;,基于MAC地址划,分,分VLAN;,基于网络,层,层划分VLAN;,基于组播,划,划分VLAN网络层网,络,络设备,该层设备,主,主要功能,是,是将逻辑,地,地址翻译,成,成物理地,址,址,使传,输,输层可以,使,使用逻辑,地,地址,确,定,定路由,,分,分组交换,,,,拥塞控,制,制和流量,控,控制主,要,要设备有,:,:,路由器为,为网络互,连,连提供各,种,种类型、,各,各种速率,的,的链路或,通,通信子网,接,接口,完,成,成路由算,法,法,提供,路,路由信息,,,,参与网,络,络管理第三层交,换,换机(路,由,由交换机,),)它是,能,能完成路,由,由器功能,的,的交换机,路由器-,网,网络层设,备,备,★,路由器是,网,网络层的,互,互联设备,,,,是网络,的,的基本组,成,成部分路由器(Router)是,工,工作在OSI第三,层,层(网络,层,层)上、,具,具有连接,不,不同类型,网,网络的能,力,力并能够,选,选择数据,传,传送路径,的,的网络设,备,备。
路由器有,三,三个特征,:,:工作在,网,网络层上,、,、能够连,接,接不同类,型,型的网络,、,、能够选,择,择数据传,的,的路径我们所说,的,的“互联,网,网”,就,是,是由各种,路,路由器连,接,接起来的,,,,因为互,联,联网上存,在,在各种不,同,同类型的,网,网络,集,线,线器和交,换,换机根本,不,不能胜任,这,这个任务,,,,所以必,须,须由路由,器,器来担当,这,这个角色,路由器的,另,另外两个,特,特征,路由器能,连,连接不同,类,类型的网,络,络,我们常见,的,的集线器,和,和交换机,一,一般都是,用,用于连接,以,以太网的,,,,但是如,果,果将两种,网,网络类型,连,连接起来,,,,比如以,太,太网与ATM网,,集,集线器和,交,交换机就,派,派不上用,场,场了路由器能,够,够连接不,同,同类型的,局,局域网和,广,广域网,,如,如以太网,、,、ATM,网,网、FDDI网、,令,令牌环网,等,等数据从一,种,种类型的,网,网络传输,至,至另一种,类,类型的网,络,络,必须,进,进行帧格,式,式转换路,路由器就,有,有这种能,力,力,而交,换,换机和集,线,线器就没,有,有。
路由器具,有,有路径选,择,择能力,在互联网,中,中,从一,个,个节点到,另,另一个节,点,点,可能,有,有许多路,径,径,路由,器,器可以选,择,择通畅快,捷,捷的近路,,,,会大大,提,提高通信,速,速度,减,轻,轻网络系,统,统通信负,荷,荷,节约,网,网络系统,资,资源,这,是,是集线器,和,和二层交,换,换机所根,本,本不具备,的,的性能集线器vs 交,换,换机 vs 路由,器,器,集线器工,作,作在第一,层,层(即物,理,理层),,它,它没有智,能,能处理能,力,力,对它,来,来说,数,据,据只是电,流,流而已,,当,当一个端,口,口的电流,传,传到集线,器,器中时,,它,它只是简,单,单地将电,流,流传送到,其,其他端口,,,,至于其,他,他端口连,接,接的计算,机,机接收不,接,接收这些,数,数据,它,就,就不管了,交换机工,作,作在第二,层,层(即数,据,据链路层,),),它要,比,比集线器,智,智能一些,,,,对它来,说,说,网络,上,上的数据,就,就是MAC地址的,集,集合,它,能,能分辨出,帧,帧中的源MAC地,址,址和目的MAC地,址,址,因此,可,可以在任,意,意两个端,口,口间建立,联,联系,但,是,是交换机,并,并不懂得IP地址,,,,它只知,道,道MAC,地,地址。
路由器工,作,作在第三,层,层(即网,络,络层),,它,它比交换,机,机还要“,聪,聪明”一,些,些,它能,理,理解数据,中,中的IP,地,地址,如,果,果它接收,到,到一个数,据,据包,就,检,检查其中,的,的IP地,址,址,如果,目,目标地址,是,是本地网,络,络的就不,理,理会,如,果,果是其他,网,网络的,,就,就将数据,包,包转发出,本,本地网络,传输层上,的,的网络设,备,备,主要功能,是,是将消息,重,重新打包,,,,发送端,将,将长消息,解,解封为数,据,据包,接,收,收端将小,数,数据包解,封,封为大数,据,据包,接,受,受确认,,进,进行流,量,量控制,,进,进行错误,管,管理等工,工作在OSI传输,层,层以上的,网,网络设备,通,通常称为,应,应用层网,关,关,简称,网,网关网关(Gateway)是,一,一种可以,把,把具有不,同,同网络体,系,系结构的,两,两个或多,个,个计算机,网,网络连接,起,起来的设,备,备是在,网,网络不同,层,层次之间,传,传递数据,,,,并进行,相,相应的协,议,议转换的,一,一种设备,或,或程序网关-传,输,输层设备,是一种能,够,够把两个,网,网络连接,起,起来,并,把,把分组从,一,一个网络,传,传送到另,一,一个网络,的,的计算机,或,或功能装,置,置。
网关,所,所涵盖的,内,内容相当,广,广泛,例,如,如以太网,与,与串行口,之,之间的转,换,换,甚至,包,包括模拟,话,话音到IP话音的,转,转换都可,以,以称之为,网,网关应用范例1:以太,网,网串行口,网,网关,以前的设,备,备尤其是,在,在工业控,制,制上使用,的,的接口很,多,多还是RS232,串,串口,但,计,计算机网,络,络发展到,今,今天,很,多,多数据链,路,路接口都,是,是IP接,口,口,那么,怎,怎样能利,用,用IP来,传,传输串行,数,数据呢就,就是通过,以,以太网串,行,行口网关,,,,典型的,设,设备就是MOXA,公,公司生产,的,的Nport Server Lite串行口以太网网关,串行口以太网网关,TCP/IP,RS-232 COM1,RS-232 COM2,RS-232 COMn,RS-232 COM1,RS-232 COM2,RS-232 COMn,,,,,应用范例2:VoIP网关,IP电话,发,发展到今,天,天,利用INTERNET,进,进行电话,的,的互联,,已,已经是很,平,平常的事,情,情关键,设,设备就是VoIP,网,网关,将,电,电话信令,和,和语音转,换,换成IP,数,数据在INTERNET上,传,传输,大,大,大降低了,长,长途话费,,,,同时也,节,节约了大,量,量的中继,线,线路带宽,。
最主要,得,得益于高,倍,倍的语音,压,压缩技术,和,和统计时,分,分复用技,术,术区域电话,交换机,电话,用户,电话,用户,电话,用户,电话,用户,Internet,VoIP网关,区域电话,交换机,电话,用户,电话,用户,电话,用户,电话,用户,VoIP网关,,,无线数据,查,查询系统,应,应用范例,系统组成,部,部分:查,询,询终端、,传,传输链路,、,、数据网,关,关、数据,库,库、防火,墙,墙,查询终端,有,有PDA,运,运行专用,查,查询软件,组,组成,使,用,用RS232接口,与,与MODEM相连,传输链路,由,由MODEM、链,路,路机(集,群,群手机、,车,车载台、,集,集群系统,组,组成)组,成,成,数据网关,由,由一台服,务,务器构成,,,,运行串,口,口通信程,序,序和数据,库,库查询程,序,序,数据库是,由,由公安提,供,供的车辆,、,、人口等,数,数据库,防火墙是,用,用于进入,公,公安网防,止,止外部非,法,法入侵的,,,IP集群,联,联网应用,范,范例,,,IP集群,联,联网应用,范,范例,,,。