1、第六章 集线器和交换机的管理（一）,主要内容：,集线器的管理集线器概述集线器的安装于连接10base-T和100base-TX 交换机的管理交换机概述交换机分类,网络集线器和网络交换机是网络主要设备之一，也是构建局域网关键设备，根据网络需求，集线器或交换机进行必要的配置可以实现网络的安全，提高网络传输效率和网络管理效率。本章着重介绍集线器和交换机的分类、特点及其配置。,61 集线器的管理,611 集线器概述 集线器(HUB) 是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备，是对网络进行集中管理的最小单元。集线器有多个用户端口，所有网络站点都连接到一个中心点，此中心点称做网络集线器（HUB）。
2、英文HUB就是中心的意思。集线器用于星型网络中，连接计算机和服务器之类的外围设备。一个以太网数据包从一个站发送到集线器上，然后它就被广播到集线器中的其它所有端口，所以基于集线器的网络仍然是一个共享介质的局域网。HUB逻辑上是总线结构，实质上是一个多端口的中继器，也属于OSI模型中的物理层的连接设备。,集线器的一个端口与计算机相连，并有多个端口连接一组工作站。除了连接工件站外，集线器还能与网络打印服务器、交换机、文件服务器或其它设备连接，如图6-2所示。,集线器主要提供信号放大和中转的功能，它把一个端口的全部信号向所有端口分发出去,每个端口的带宽平均分配其总带宽，即共享带宽。 1、集线器端口 集
3、线器通常提供了RJ-45端口、BNC细缆端口、AUI端口和光纤端口等其它类型的端口。 RJ-45端口用于连接RJ-45接头，适应于双绞线构建的网络。通常情况下，集线器有4、8、12、16、和24个端口。有的集线器还拥有一个BNC端口，通过该端口与细缆网络连接。 AUI端口可用于连接AUI接头，适用于粗缆构建的网络。借助于收发器，AUI端口也可实现RJ-45接口、BNC接口甚至是光纤接口的连接。,面板结构,上行连接端口（Uplink端口） 管理控制台端口（Console端口） 主干网端口 通信（发送和接收数据）用发光二极管指示灯 冲突检测用发光二极管指示灯（collision灯） 电源指示灯,2
4、. 集线器的分类,(1) 按处理信号的方式分类。 无源集线器(被动集线器): 集线器本身不接电源，它只负责将多段介质连接在一起，不对信号做任何处理.。 有源集线器:具有中继功能，能使信号再生放大，增强信号的强度。 智能集线器:具有网络管理功能。 (2) 按工作能力分类 独立式集线器又称为固定式集线器 模块式集线器 共享式集线器 堆叠式集线器 可堆叠共享式集线器,（3）按集线器与数据处理的关系分类 被动式集线器 、主动式集线器、智能型集线器 （4）按集线器的外型尺寸分类 机架式集线器：指几何尺寸符合19in的工业规范，可以安装在机柜中 桌面式集线器 ：指几何尺寸不符合19in的工业规范，不能安装
5、在机柜中，而是只能放置在桌面 上。 (5)按集线器的传输速率分类 分为10Mbps、100Mbps、10/100Mbps双速集线器。,6.1.2 集线器的安装与连接,1.集线器的安装 将其固定在配线柜并插上电源，把要连接的RJ-45头插入至集线器的端口即可 。 标准机柜从宽度上大致分为19in、23in和24in三类 。机柜的高度通常以U为单位，1U=17.5in,即444.5毫米 。 安装集线器首先为集线器安装固定支架，然后就是要把网络设备固定在机柜中央。也可直接把网络设备固定在墙壁上或桌面上。,2. 集线器的连接,根据需求，网络需要扩展时，端口不够用时，一般有两种拓展用户数目的方法： （1
6、） 堆叠。所谓堆叠，是指用堆叠电缆通过特殊的端口把若干个集线器的背板通讯线路连接起来，等效于延长背板线路，增加了端口数 。,（2）级联：指使用集线器普通的端口或特殊的端口，用普通电缆线将2个以上的集线器连接起来的一种扩展集线器端口的一种方式 。 通常有两种级联方式： 使用Uplink端口级联：端口上常标有“Uplink”或“MDI”字样，用此端口与其他的HUB进行级联。这种级联所用的电缆就是普通的直通电缆，如图6-11所示。,图6-12表示了EIA/TIA568标准。直通线的水晶头（RJ-45头）示意图如图6-13所示。双绞线中1、2、3、6用于网络（其中1、2用于发送，3、4用于接受），5、
7、6用于电话，7、8为信号线。,直通线连接的示意图,普通端口：如果没有提供专门的端口，用普通端口进行级联时，连接两个集线器的双绞线要使用交叉线缆，如图6-15所示。交叉线的线序如图6-16所示。,交叉线的线序,6.1.3 10Base-T和100Base-TX规则,110Base-T规则 IEEE802委员会规定，10Base-T遵循的是5-4-3规则，即任意2台计算机之间最多不能超过5个网段（既包括集线器到集线器之间的连接线段，也包括集线器到计算机之间的连接线段），其中用4台集线器连接，并且只能允许有3台集线器直接与计算机等网络设备连接，其他2个网段只是传输距离的延长。 级联方式采用交叉电缆（
8、1、2和3、6反接）,受5-4-3规则的限制，只能级联4个集线器,Hub4是不能与计算机或其它的网络设备连接的,10Base-T的 5-4-3规则只适用于独立式集线器所级联的共享式网络，而由交换机所组建的网络，并不遵循这一规则。 堆叠式集线器采用厂家的堆叠电缆，堆叠在一起的集线器在逻辑上作为一个集线器，不受5-4-3规则的限制。 尽管10Base-T的网络所能容纳的计算机数量和覆盖范围受到限制，若采用技术措施将若干个10Base-T的网络组合起来，使它们即不违反5-4-3规则，又能互相通信，实现彼此之间的数据传输。这种技术措施被称为网络分段，即利用通过桥接设备（如网桥、交换机）和路由设备（如路
9、由器）将两个或多个10Base-T的网段分隔开来，如图6-18所示，使LAN内包含多个10Base-T的以太网段，从而能够容纳更多的计算机。,2100Base-TX规则,快速以太网的集线器分为2类，Class I型集线器不可以级联。100Base-TX快速以太网的规则如下： 所有双绞线的长度不超过100米，包括5类、4类和3类双绞线。 一个单独的快速以太网可以有1到2个类集线器。 连接类集线器的上行链路的电缆长度不超过5米。 一个单独的快速以太网只能有一个类集线器。 类和类集线器在同一个快速以太网中不能同时使用。,62 交换机的管理,621 交换机概述 交换机，英文为SWITCH，也称为交换器
10、或称交换式集线器 Switching Hub，是专门为计算机之间能够相互高速通信且独享带宽而设计的一种包交换的网络设备。实际上交换机是一种交换速度更快（采用ASIC芯片）、端口集成度更大（几个到几十个）、地址缓存更多（可达上万个）的多端口网桥。 交换机最大的特点是可以将一个局域网划分成多个网段，每个端口可以构成一个网段，扮演着一个网桥的角色，而且每一个连接到交换机上的设备都可以享用自己的专用带宽。,6.2.2 交换机的分类,1、根据使用的网络技术分类 以太网交换机 ATM交换机 光交换机 热光交换机 液晶光交换机 声光交换机 光机械交换机 光电交换机 微电子机械光交换机 多协议标记交换机,2.
11、 根据应用的规模分类,桌面级交换机 （Desktop Switch） 工作组交换机 （Workgroup Switch） 部门级交换机（department Switch） 校园网交换机（Campus Switch） 企业级交换机（Centre Switch）,3. 根据交换机的结构分类,接入层交换机 ：接入层交换机又称为固定端口交换机 。 汇聚层交换机 ：存在机箱式和固定端口式两种设计，实际上是一个骨干交换机。 接入层和汇聚层交换机共同构成完整的中小型局域网解决方案。 核心层交换机 ：模块化交换机，全部采用机箱式模块化设计。用于一个大型企业级网络或大型园区网的骨干核心层，所采用的传输介质有光
12、纤、双绞线两种。,4. 按传输介质和传输速度分类,以太网交换机：适用于以太网 快速以太网交换机：适用于快速以太网 千兆以太网交换机：适用于FDDI 10G以太网交换机：适用于10G以太网 FDDI交换机：适用于FDDI 网 ATM交换机：适用于ATM网 令牌环交换机等多种交换机。,5. 按照OSI的七层网络模型分类,第二层交换机 第三层交换机 第四层交换机 第七层交换机 ：又称为Web交换机或内容交换机 。,6按交换机的交换方式分类,直通式（Cut Through）交换机 优点 ：延迟非常小、交换非常快 缺点： 不提供错误检测能力 、不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通，而且容易丢包 、
13、当以太网交换的端口增加时，交换矩阵变得越来越复杂，实现起来就越困难。 存储转发（Store and Forward） 碎片隔离（Fragment Free）,7按交换机的可管理性分类,（1）可管理型交换机 ：能够支持SNMP和RMON等网络管理协议的交换机 （2）不可管理型交换机 ：不能对SNMP和RMON等网管协议支持的交换机,8按交换机是否可堆叠分类 可堆叠型交换机 不可堆叠型交换机 9按交换机的架构特点分类 机架式交换机 带扩展槽固定配置式交换机 不带扩展槽固定配置式交换机 交换机的高性能、安全性、易用性、可管理性、可堆叠性、服务质量、容错性以及高带宽和智能化是当前交换机的技术特点,6.
14、2.3 交换机的参数,转发方式 ：是指交换机所采用的用于决定如何转发数据包的转发机制。 时延（Latency） ：也称为延迟时间，是指从交换机接收数据包到开始向目的端口复制数据包之间的时间间隔。 管理功能（Management）。 转发速率。决定了交换机的转发数据的速率。 MAC地址数 :指交换机的MAC地址表中可以最多存储的MAC地址数量。 扩展树（Spaning Tree） 背板带宽：又称为背板吞吐量，,表示交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐量的最大数据量。 端口速率 全双工 :端口可以同时发送和接收数据，这就要求交换机和所连接的设备都支持全双工工作方式。,具有全双工功能的交换机
15、具有以下优点： 高吞吐量（Throughput）：两倍于单工模式通信吞吐量。 避免碰撞（Collision Avoidance）：没有发送/接收碰撞。 突破长度限制（Improved Distance Limitation）：由于没有碰撞，所以不受CSMA/CD链路长度的限制。通信链路的长度限制只与物理介质有关。,三层交换能力：具有第三层交换的交换机才具有该指标。首先是指交换机有无三层交换能力，是否可以通过软件升级具有此能力；其次是指三层的包转发率的高低，能否实现线速的三层交换（线速三层交换是指具有和二层交换相同的交换速率） 堆叠能力 ：级联是指通过网线将两台交换机连接起来，而堆叠则指通过堆叠端口（或模块）和堆叠线缆将两台交换机连接起来。不同类型的交换机可以级联 。 VLAN(虚拟局域网)支持：为了防止局域网内产生广播效应，同时加强网段之间的安全性。,小结,本章主要介绍了集线器的概念，集线器的安装与连接。交换机的分类与参数。,Questions?,
