主讲：林元乖.PPT

工程任务：认识办公网络中网络设备 数据链路层设备在网络中连接示意图 交换机支持的接口类型 4.2　中继器与集线器 4.2.1　中继器 中继器具有对物理信号进行放大和再生的功能，将其从输入接口接收的物理信号通过放大和整形，再从输出接口输出。中继器具有典型的单进单出结构，所以当网络规模增加时，可能会需要许许多多的单进单出结构的中继器作为信号放大之用。 4.2.1　中继器 中继器主要负责在两个结点的物理层上按位传递信息，同时负责放大或再生局域网的信号；中继器可以扩展网络连接距离和扩充工作站数目。使用中继器应遵守以下两条原则： 一是用中继器连接的以太网不能形成环型网； 另一个必须遵守MAC（介质访问控制）协议的定时特性，即用中继器将电缆连接起来的段数是有限的。 4.2.1　中继器 对于以太网，最多只能使用4个中继器，意味着只能连接5个网段即遵守以太网的5-4-3-2-1规则。 4.2.2　集线器 集线器就是通常所说的Hub，是一种多端口的中继器，如图4-10所示。工作在局域网环境中，是局域网内多台计算机的交汇连接设备。集线器应用于OSI参考模型的第一层，因此又被称为物理层设备，如图4-11所示。 图4-10 集线器 4.2.2　集线器 集线器是一种共享型的设备，其实质是一个中继器，同样必须遵守MAC（介质访问控制）协议的定时特性，主要功能是对接收到的信号进行再生、整形、放大，以延长网络的传输距离。依据IEEE802.3协议，集线器是随机选出某一端口的设备，并让它独占全部带宽，与集线器的上联设备（交换机、路由器或服务器等）进行通信。 4.2.2　集线器 图4-11集线器工作在OSI/RM中的示意图 数据链路可以粗略地理解为数据传输通道，位于物理层与网络层之间，是数据传输过程中比较重要一层。物理层设备为终端设备间提供传输媒介及连接，但通讯设备之间的传输连接只在通讯时暂时连接的。每次通信都要经过建立通信连接和拆除通信连接两个过程，这种建立起来的数据收发关系就叫数据链路，承担这种工作任务的设备，叫数据链路层设备，常见的数据链路层设备有网卡、网桥、交换机。 ? MAC地址 节点的身份证明 局域网中，网络设备利用数据包的MAC地址来寻找它的目的地址的 网卡 MAC地址 数据链路层基础知识: MAC地址 MAC地址 3字节设备编号 3字节厂商编号 4.3　网桥与交换机 4.3.1　网桥 网桥（Bridge）是数据链路层的主要互联设备，有被称为桥接器。通过网桥，可以将一个较大的局域网分割为多个网段，或者将两个以上的局域网互联为一个较大的扩展网络。 4.3.1　网桥 网桥工作于数据链路层的介质访问控制（MAC）子层，以数据帧为单位存储和转发数据。 当网桥收到一个数据帧后，会首先将它传送到数据链路层进行差错校验，然后再将其返回物理层，通过物理层的传输机制把它传送到另一个子网上。 4.3.1　网桥 在网络中，网桥除了负责连接通信线路外，还具有数据帧的过滤和转发、源地址跟踪、演绎生成树、连接广域网、分帧和重组以及简单的网络管理功能。由于网桥是在数据帧上进行转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相同或相似结构的数据帧） 。 网桥的优点: 网桥具有迅速高效、自适应能力强的特点，使用和安装都相对简单。 4.3.1　网桥 网桥的缺点: 特别是在与广播帧相关的应用上。当网络中存在大量网桥时，广播通信量的指数增长形式最终会导致占用过多的网络带宽。数据帧在网络中进行传输时，有时会因为不同网络间的差异或其他干扰因素发生错误。当网桥接收到错误的广播帧时，又会引发另一个广播帧，当第二个广播帧又发生错误时，再引发新的广播帧，依次类推，结果就会导致广播风暴的发生。这样会严重地影响网络的性能。 4.3.2　交换机基础 交换机的英文名称是“Switch”，它是集线器的升级换代产品，相当于多口网桥。以交换机为主要连接设备的交换式网络，解决了以集线器为主要连接设备的共享式网络通信效率低、网络带宽不足和网络不易扩展等问题，从根本上改变了传统网络结构，解决了带宽、瓶颈问题。 4.3.2　交换机基础 交换机的英文名称是“Switch”，它是集线器的升级换代产品，相当于多口网桥。以交换机为主要连接设备的交换式网络，解决了以集线器为主要连接设备的共享式网络通信效率低、网络带宽不足和网络不易扩展等问题，从根本上改变了传统网络结构，解决了带宽、瓶颈问题。 4.3.2　交换机基础 交换机是一种基于MAC（介质硬件地址）地址识别，能够封装、转发数据包的网络设备。交换机通过分析数据包的MAC信息，可以在数据始发者和目标接收者间建立临时通信路径，使数据包能够在不影响其他端口正常工作的情况下从源地址直接到达目的地址。 4.3.2　交换机基础