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第五章　网络互连和互联网 网络互连设备 中继器 中继器再生放大信号，从而扩大网络规模和最大传输距离 中继器是基于比特级进行信号的再生放大 在10兆以太网使用中继器扩大网络规模时要满足4个中继器的规则 HUB HUB是多端口的中继器 一般中继器只有两个端口，而HUB有4到24个端口 集线器从一个端口收到数据后，从其它所有端口(源端口除外)转发该信号 集线器的所有端口共享带宽 第二层网桥 用于创造两个或多个LAN分段的第二层设备 每个分段是一个单独的冲突域 网桥里保存有一张表，叫MAC表，里面保存有网络分段上的所有MAC地址和其所对应端口 网桥根据MAC表中的记录决定帧是否转发 网桥的工作过程 网桥从某端口接收到数据帧，学习数据帧的源地址 然后根据目的地址判断是否转发： 如果数据帧的目的MAC地址和源地址属于同一端口，则不转发该帧 如果数据帧的目的MAC地址和源地址不是同一端口，则沿相应端口转发该帧 哪果数据帧的目的MAC地址对于网桥未知，或数据帧的目的MAC地址为广播地址或组播地址，则泛洪(除源端口外其它所有端口转发) 第二层网桥 通常网桥仅有两个端口，把一个冲突域分成两个部分 网桥的转发决定是根据MAC地址或第二层寻址做出，不会影响到逻辑的或第三层地址 网桥可分割冲突域，但不能分割广播域 第二层网桥 第二层交换 交换机本质上是一个多端口的网桥，它有很多端口，每个端口是一个冲突域 交换机动态建立和维护内容可寻址存储器(CAM)，为每个端口建立所有相关联的MAC地址 交换机操作 当交换机的每个端口连接的是一台计算机时，冲突域仅包括两个节点，计算机和交换机端口 这个分段叫做微分段 同时可以双向通信叫全双工通信方式 全双工传输提供了无冲突的传输环境 路由器 是工作在第三层的一个设备 能够分割冲突域和广播域 可以提供异构网络的互连 冲突域 冲突域是物理上连在一起可能发生冲突的网络分段 互连网段的设备类型定义了冲突域： 第一层设备不能分割冲突域 第二层、第三层设备可以分割冲突域，能增加冲突域的个数 5-4-3-2-1规则 5 个网段 4个中继器或HUB 3个主机段 2个连接段 1个冲突域 第二层广播 为了在所有的冲突域之间进行通信，协议在OSI模型的第二层使用广播(broadcast)和组播(multicast)帧 当一个节点需要向网络中所有节点发送信息时，它发出一个目标MAC地址为0XFFFFFFFFFFFF的数据帧 第二层设备对广播和组播帧进行泛洪 广播源 IP网络中的三个广播和组播的源头分别是： 工作站：当定位一个不在ARP表中的MAC地址时，工作站就会广播一个地址解析协议(ARP)请求来寻找实际的工作站，ARP的作用是已知IP地址查找对应的MAC地址 路由器：在路由器上配置的路由协议(距离矢量算法)会发出广播 组播应用程序 广播域 是指由第二层设备所连接的一组冲突域 广播域可以由第三层设备控制，路由器不转发广播 路由器根据逻辑地址决定转发 数据流介绍 第一层设备不对数据过滤，它将收到的所有东西都转发到下一分段 第二层设备根据目标MAC地址对数据帧进行过滤，第二层设备可以分割冲突域，但不能隔离广播，不能分割广播域 第三层设备根据目标IP地址对数据帧进行过滤，第三层设备可以分割冲突域和广播域 2006年下半年 以太网交换机是按照__（11）__进行转发的。（11）A．MAC地址 B．IP地址 C．协议类型 D．端t-I号 路由器的S0端口连接__（13）__。（13）A．广域网 B．以太网 C．集线器 D．交换机 IP地址 IP v4依赖于一个两层的编址方案，由网络标识和主机标识两部分组成。其中： 网络标识（net ID）用于标识该主机所在的网络，又称网络号； 主机标识(host ID)则表示该主机在相应网络中的序号，又称主机号 IP地址分类 A、B 、C类的最大网络数、可容纳的主机数和适用范围 保留的IP地址 保留用作特殊用途，不能分配给主机。典型的保留IP地址如下： 网络标识地址 ：网络标识部分正常、主机号部分为全“0”的IP地址被用作网络号 定向(直接)广播地址 ：网络标识部分正常、主机号部分为全“1” 本地广播地址 ：32位全1，则表示本地物理网上所有的主机 回送地址 ：网络号部分为127、主机部分为任意值的地址被称为回送地址 ，用以测试本地TCP/IP协议栈是否正常、网卡是否存在物理故障。 子网划分 在1985年，RFC 950引入了子网的概念，即把主机地址部分再划分成子网地址和主机地址，形成三级寻址的格局 子网掩码 子网掩码(subnet masking)的功能是告知主机或路由设备，其IP地址的哪一部分是网络号部分，哪一部分是主机号部分 子网掩码中二进制“1”所对应的IP地址相应的二