《网络通讯基础》课程第五讲.PPTVIP

计算机网络硬件：选择交换机与路由器 本次课的任务 了解计算机网络的互连设备 交换机、路由器 了解计算机网络的设备连接 计算机与交换机、交换机与交换机的连接 1、交换机 一个交换机能将一个网络段隔离成更小的网络段，这些小网络段彼此独立且只支持它自己的通信业务流量，每个网络段就是一个冲突域。交换机用于连接局域网内各节点设备。具有流量控制能力。 端口类型分为半双工端口和全双工端口。 交换机是一种具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品。 交换机属于数据链路层设备，能够识别数据帧头部信息，转发数据。 1、交换机 交换机的作用 ⑴ 端口带宽的独享 ⑵ 识别MAC地址，并完成封装转发数据包 ⑶ 网络分段 交换机通过识别数据帧头部的目的MAC地址信息转发数据。 已知单播帧，实现点到点的传输 未知单播帧、广播帧，以广播方式传输 交换机通过识别源MAC地址进行自动学习，将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。 1.1二层交换机工作原理 1.1二层交换机工作原理 1.1二层交换机工作原理 1.1二层交换机工作原理 堆叠－菊花链 堆叠-主从式 1.3转发方式 直通式 存储转发式 无碎片直通式（更高级的直通式转发） 直通式 直通式（Cut Through）方式在输入端口检测到一个数据包后，只检查其包头，取出目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把数据包转发到输出端口．这样就完成了交换。 存储转发式 存储转发（Store and Forward）是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一，在这种工作方式下．交换机的控制器先缓存输入到端口的数据包，然后进行CRC校验，滤掉不正确的帧，确认包正确后，取出目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把数据包转发到输出端口。 无碎片直通式 无碎片直通（Fragment Free Cut Through）是介于直通式和存储转发式之间的——种解决方案，它检查数据包的长度是否够64 Bytes（512bit）如果小于64 Bytes，说明该包是碎片（即在信息发送过程中由于冲突而产生的残缺不全的帧），则丢弃该包，如果大于64 Bytes，则发送该包。该方式的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。 1.4交换机的分类 ⑴ 从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如计算机及网络打印机等。 ⑵ 从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。 ⑶ 从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机都是机架式，部门级交换机可以是机架式(插槽数较少)，也可以是固定配置式，而工作组级交换机为固定配置式(功能较为简单)。 ⑷ 从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。 ⑸ 从交换机工作的协议层来分有第2层交换机、第3层交换机和第4层交换机。 1.4交换机的选择 交换机是组成网络系统的核心设备。对用户而言，选择交换机时应注意以下几个方面： ⑴ 转发方式 转发方式主要分为直通式转发和存储式转发，由于不同的转发方式适应于不同的网络环境，因此，应当根据自己的需要做出相应的选择。 ⑵ 注意合适的尺寸 ⑶ 交换的速度要快 ⑷ 端口数要够将来升级用 ⑸ 根据使用要求选择合适的品牌 ⑹ 管理控制功能 ⑺ MAC地址数 ⑻ 扩展树 ⑼ 背板带宽 2、路由器 路由器是在网络层提供多个独立的子网间连接服务的一种存储／转发设备，用路由器连接的网络可以使用在数据链路层和物理层协议完全不同的网络互连中。 2.1什么是路由 2.2路由器的功能 工作在第三层（网络层）上。 在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用。 选择最合理的路由，引导通信。 按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式。 多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。 路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络，然后到达特定的节点站地址。 实现子网隔离，限制广播风暴。(目的地址无法识别时，路由器将其丢弃，而不是广播——比较网络交换机) 用路由器连接起来的若干个网络，它们仍是各自独立的。要想从一个网络访问用路由器连接起来的另一个网络中的站点，必须指定该站点的逻辑地址（IP地址），通过广播是无法与之进行通信的。因为路由器