1、,专题三,常用的网络设备,网络一班418寝室,计科院,常用的网络设备,1.网桥,2.集线器,3.转发器,4.交换机,5.路由器,1.网桥,网桥 （BRIDGE)是一种在数据链路层实现的连接LAN的存储转发设备，它独立高层协议。网桥在不同或相同类型的LAN之间存储或转发帧，必要时进行链路层上的协议转换。,网桥工作原理 在数据链路层，将两个局域网（LAN）连起来，根据MAC地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发）。它可以有效地联接两个LAN，使本地通信限制在本网段内，并转发相应的信号至另一网段，网桥通常用于联接数量不多的、同一类型
2、的网段。,网桥的基本特征 1.网桥在数据链路层上实现局域网互连； 2.网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与不同传输速率的网络； 3.网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互连的网络之间的通信； 4.网桥需要互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议； 5.网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量，有利于改善互连网络的性能与安全性。,网桥的优缺点,1.可以实现不同类型的LAN的互联,2.可以实现更大范围的LAN互联,3.有过滤功能可隔离错误提高网络性能,4.引入网桥可以提高LAN的安全性,网桥的分类 网桥类型有多种分法如按网桥的智能有无,可以分为智能网桥和非智能网桥.智能网桥在为
3、帧选择路径时无需管理员给出路径信息它可以自己学会因此智能网桥又叫学习桥,非智能网桥要求网络管理员指明网上地址哪个是本地的哪个是远程的,才能做出路径选择,另外连接本地两个子网的网桥叫做本地桥,连接两个远地子网的网桥叫远程桥.,一些常见网桥图片,2.集线器,集线器 （HUB)是一种特殊的中继器，它可以转接多个网络电缆，把多个网络段连接起来。集线器（HUB）属于数据通信系统中的基础设备，它和双绞线等传输介质一样，是一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。它被广泛应用到各种场合。集线器工作在局域网(LAN)环境，像网卡一样，应用于OSI参考模型第一层，因此又被称为物理层设备,集线器的工作
4、原理很简单，集线器处于网络的“中心”，通过集线器对信号进行转发，使所有设备之间可以互连互通。集线器是一种“共享”设备，集线器本身不能识别目的地址，当同一局域网内的a主机给b主机传输数据时，数据包在以集线器为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。,集线器优缺点,集线器-集线器也叫Hub，工作在物理层（最底层），没有相匹配的软件系统，是纯硬件设备。集线器主要用来连接计算机等网络终端。集线器为共享式带宽，连接在集线器上的任何一个设备发送数据时，其他所有设备必须等待，此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其他设备使用带宽。正因此，集线器连接了一个冲突域的网络
5、。所有设备相互交替使用，就好象大家一起过一根独木桥一样。集线器不能判断数据包的目的地和类型，所以如果是广播数据包也依然转发，而且所有设备发出数据以广播方式发送到每个接口，这样集线器也连接了一个广播域的网络。 集线器纯硬件拥有软件系统，用于连接网络终端，不能打破冲突域和广播域。 优点：它连接网络的各个节点其优点是当网络上的某个节点或某条线路出现故障时不会影响网络上的其它节点。,各种集线器,3.转发器,转各式发器,4.交换机,交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。根据工作位置的不同，可以分为广域网交换
6、机和局域网交换机。广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。,工作原理：交换机和网桥一样，是工作在链路层的联网设备，它的各个端口都具有桥接功能，每个端口可以连接一个LAN或一台高性能网站或服务器，能够通过自学习来了解每个端口的设备连接情况。所有端口由专用处理器进行控制，并经过控制管理总线转发信息。,交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。 学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在
7、交换机缓存中的MAC地址表中。 转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。 消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。 交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。 一般来说，交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段，但是有时为了提供更快的
8、接入速度，我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样，网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度，支持更大的信息流量。,最后简略的概括一下交换机的基本功能： 1 像集线器一样，交换机提供了大量可供线缆连接的端口，这样可以采用星型拓扑布线。 2 像中继器、集线器和网桥那样，当它转发帧时，交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。 3 像网桥那样，交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。 4 像网桥那样，交换机将局域网分为多个冲突域，每个冲突域都是有独立的宽带，因此大大提高了局域网的带宽。 5 除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外，交换机还提供了更先进的功能，如虚拟局域
9、网（VLAN）和更高的性能。,第三层交换机与传统路由器相比有如下优点： 1.子网间传输带宽可任意分配 2.合理配置信息资 3.降低成本4.交换机之间连接灵活,交换机与路由器对比的缺点：（1）路由器就好像是双层的立交桥。各个方向的车辆畅通无阻。 交换机就好像是一个单独的公路，车辆一多，就会拥挤。 （2）路由可以给你的局域网电脑自动分配IP地址！实现虚拟拨号 交换机只能是用来分配网络数据的！,交换机图片,5.路由器,路由器的概念 路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。,通常来说，路由器必
10、须实现下列基本功能： 一，是实现基本的互联网协议，包括IP、ICMP以及其它相关的协议。二，是对每个所连接的网络，路由器必须实现该网络所要求的功能。这些功能通常包括：IP数据包的封装/解封装。根据该网络所支持的最大数据包大小发送或接收IP数据包。三，是接收及转发数据包，并负责缓冲区管理，拥塞控制以及转发的公平性。,路由器原理：是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路
11、由器只接受源 站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。路由器原理其工作原理如下： （1）工作站A将工作站B的地址12.0.0.5连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器1。 （2）路由器1收到工作站A的数据帧后，先从包头中取出地址12.0.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1-R2-R5-B；并将数据帧发往路由
12、器2。 （3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据帧转发给路由器5。 （4）路由器5同样取出目的地址，发现12.0.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站B。 （5）工作站B收到工作站A的数据帧，一次通信过程宣告结束。 事实上，路由器除了上述的路由选择这一主要功能外，还具有网络流量控制功能。有的路由器仅支持单一协议，但大部分路由器可以支持多种协议的传输，即多协议路由器。由于每一种协议都有自己的规则，要在一个路由器中完成多种协议的算法，势必会 降低路由器的性能。因此，我们以为，支持多协议的路由器性能相对较低。用户购买路由器时，需要根据自己的实际情况，选择自己需要的网络协议的路由器。 近年来出现了交换路由器产品，从本质上来说它不是什么新技术，而是为了提高通信能力，把交换机的原理组合到路由器中，使数据传输能力更快、更好。,路由器优缺点：1优点 适用于大规模的网络； 复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径； 能更好地处理多媒体； 安全性高； 隔离不需要的通信量； 节省局域网的频宽； 减少主机负担。 2缺点 它不支持非路由协议； 安装复杂； 价格高。,路由器,各设备对照表,Thank you for your attention!,over,
