【正文】 個以太網(wǎng)端口轉(zhuǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)幀時，它會直接將該數(shù)據(jù)幀發(fā)往其他所有的端口，這樣就會導(dǎo)致共享式局域網(wǎng)中的競爭信道問題，而且集線器不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性。 ? 輸入 VCI，虛電路標示，包含在每個到達的分組中。 44 第二，主機發(fā)送消息給網(wǎng)絡(luò)，建立連接狀態(tài)。 ①數(shù)據(jù)報方法 數(shù)據(jù)報方法的思想很簡單，只需要確保每個分 組帶有足夠的信息，使得任何一個交換機都能 決定怎樣使它到達目的地，也就是說，需要每 個分組都帶有完整的目的地址信息。那 么交換機是怎樣決定將一個分組放到哪個輸出 端口上，才能把分組傳送到它應(yīng)該去的地方 呢？ 41 最常用的方法有兩種： ? 數(shù)據(jù)報 或 無連接 的方法。 ? 網(wǎng)橋沒有路徑選擇能力，在存在多路徑時，網(wǎng)橋只使用某一固定的路徑。 ? 通過網(wǎng)橋的過濾性能，隔離了不需要傳播的信息。此時，要使用兩個遠程網(wǎng)橋，遠程網(wǎng)橋要成對使用。 37 4. 網(wǎng)橋的分類 （ 1）按網(wǎng)橋硬件所處的位置分類 ? 內(nèi)部網(wǎng)橋：在服務(wù)器的內(nèi)部安裝，使用兩塊網(wǎng)卡加上相應(yīng)的軟件就可以組成內(nèi)部網(wǎng)橋。 35 （ 2）延伸網(wǎng)絡(luò)的距離 使用中繼器和集線器擴展局域網(wǎng)時要受網(wǎng)絡(luò)設(shè) 計標準中最大尺寸的限制，而網(wǎng)橋可以在更大 范圍內(nèi)擴展局域網(wǎng)的距離。 32 下面舉一個例子 假定把從節(jié)點 Y到節(jié)點 X，距離是 d的配置消 息表示為（ Y,d,X)。在某個端口接收到配置消息 后，網(wǎng)橋要檢查這個消息是否優(yōu)于該端口已經(jīng) 記錄的配置消息。因此，為了實現(xiàn)上述算法， 網(wǎng)橋彼此間需要交換配置消息，然后根據(jù)這些 消息確定他們是否是 根網(wǎng)橋 或 指派網(wǎng)橋 。 （ 1）選擇具有最小標示符的網(wǎng)橋作為生成樹 的根。 26 無論環(huán)是怎樣產(chǎn)生的，網(wǎng)橋必須能正確處理 環(huán)。環(huán)的產(chǎn)生使得幀有可 能永遠在擴展局域網(wǎng)中循環(huán)。 21 ?透明網(wǎng)橋的逆向?qū)W習(xí)功能和轉(zhuǎn)發(fā)表的建立過程 ?逆向?qū)W習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)表的建立 一個網(wǎng)橋首次啟動時，這個轉(zhuǎn)發(fā)表是空的，每 條記錄都是隨著時間增加逐漸加上去的。如果目的計算機所在網(wǎng)段與該幀所到達的 網(wǎng)段相同，網(wǎng)橋不轉(zhuǎn)發(fā)而把它丟棄。當(dāng)然，如果局域網(wǎng)支持廣播或 組播，網(wǎng)橋就必須傳輸每一個廣播幀或組播幀 使這個擴展橋接局域網(wǎng)象單個較大的局域網(wǎng)。使用網(wǎng)橋連接多個網(wǎng)絡(luò)時，這些網(wǎng)絡(luò)的 物理層和數(shù)據(jù)鏈路層可以使用相同或不同的協(xié) 議，但高層的協(xié)議應(yīng)當(dāng)相同或兼容。 ? 共享帶寬。 15 ? 網(wǎng)絡(luò)接口。 ? 使用中繼器時，應(yīng)注意所連接的各個網(wǎng)段的高層協(xié)議的兼容。它可以放大、 整形、再生電纜上的數(shù)字信號，并按原來的 方向重新發(fā)送該再生信號。 11 ? 高層互連設(shè)備 ? 主要設(shè)備：網(wǎng)關(guān)。 ? 功能：數(shù)據(jù)存儲、接收、根據(jù)物理地址進行過濾和有目的地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。 ? 物理層互連設(shè)備的主要功能：對不同電纜段之間的信號進行復(fù)制、整形、再生和轉(zhuǎn)發(fā)位信號。 （ 2）網(wǎng)絡(luò)的互通 互通信（簡稱互通）：指在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)接的基礎(chǔ) 上，網(wǎng)絡(luò)之間可以進行數(shù)據(jù)交換的手段。 ? 如何實現(xiàn)一種網(wǎng)絡(luò)與另一種網(wǎng)絡(luò)的互訪與 通信。所 謂網(wǎng)絡(luò)分段是指將一個大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分解成幾 個小的局域網(wǎng)，然后通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備（交換 機、網(wǎng)橋或路由器）將各個子網(wǎng)連接成一個整 體網(wǎng)絡(luò)。1 第三章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 本章學(xué)習(xí)要點 : ?了解網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念 ?掌握網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的類型、層次與原理 ?掌握各層設(shè)備的作用、特點與應(yīng)用 ?掌握 Inter硬件接入設(shè)備的可選類型 ?熟練掌握集線器與交換機的區(qū)別與使用 ?了解 OSI模型與網(wǎng)間互聯(lián)設(shè)備的關(guān)系 2 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) ：所謂網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指根據(jù)實際情況選 擇合適的技術(shù)和設(shè)備將相互獨立的網(wǎng)絡(luò)或計算 機連接起來，從而達到數(shù)據(jù)交換和資源共享的 目的。 4 3. 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的類型 （ 1）網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的應(yīng)用類型 ? 局域網(wǎng)之間的互聯(lián) ? 局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的互聯(lián) ? 局域網(wǎng)通過廣域網(wǎng)與 Inter之間的互聯(lián) ? 多個遠程局域網(wǎng)之間互聯(lián)為廣域網(wǎng) 5 （ 2）互聯(lián)局域網(wǎng)的類型 ? 同構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 所謂同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是指具有相同特性和性質(zhì)的網(wǎng) 絡(luò)，也就是說它們具有相同的通信協(xié)議，呈 現(xiàn)給接入設(shè)備的界面也相同。 ? 如何解決兩種不同網(wǎng)絡(luò)之間在協(xié)議方面的 差異。 8 （ 3）網(wǎng)絡(luò)的互操作 指網(wǎng)絡(luò)中的計算機具有透明地訪問對方資源的 能力，這種能力是建立在互聯(lián)接和互通基礎(chǔ)之 上，通過高層軟件實現(xiàn)的。 ? 使用物理層互連設(shè)備連接的網(wǎng)絡(luò) 在物理上 成為 一個網(wǎng)絡(luò) 。 ? 網(wǎng)絡(luò)層的互連設(shè)備 ? 主要設(shè)備有：路由器。 ? 當(dāng)互連的網(wǎng)絡(luò)的傳輸層及以上層協(xié)議不同時就需要網(wǎng)關(guān)進行協(xié)議轉(zhuǎn)換。 ? 中繼器的使用規(guī)則 在 10Mb/s以太網(wǎng)中應(yīng)遵循 543規(guī)則。 2. 以太網(wǎng)集線器 ? 集線器的分類 14 ? 獨立型共享式集線器 ? 堆疊式集線器 ? 模塊化集線器 ? 使用集線器時應(yīng)注意的因素 ? 中繼規(guī)則。 RJ45， BNC， AUI，光纖接口。 數(shù)據(jù)鏈路層的互聯(lián)設(shè)備 當(dāng)使用數(shù)據(jù)鏈路層的互聯(lián)設(shè)備來連接兩個或兩 個以上的網(wǎng)絡(luò)時，允許物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的 協(xié)議相同或不同，但網(wǎng)絡(luò)層以上的協(xié)議要兼容 或相同。 17 一個典型的網(wǎng)橋是包括具有 CPU、存儲器和兩 個網(wǎng)絡(luò)接口的計算機。 18 為決定是否要轉(zhuǎn)發(fā)幀，網(wǎng)橋使用幀頭部的物理 地址。如果目的 計算機不在該幀所到達的網(wǎng)段上，則網(wǎng)橋把該 幀轉(zhuǎn)發(fā)到另一網(wǎng)段。那么 這些記錄是怎樣被增加上去的呢？如圖 31所 示，假設(shè)主機 A向網(wǎng)段 B中的一個主機發(fā)送一 個幀，網(wǎng)橋接收到這個幀，并且記錄： 從主 機 A來的幀由端口 1接收到 。如下圖所示， 網(wǎng)橋 B B4和 B6就形成了一個環(huán)。那么，我們讓網(wǎng)橋運行一個分布式生成 樹算法可以解決這個問題。 （ 2）每個網(wǎng)橋計算到根的最短路徑，并記下 路徑經(jīng)過它的那些端口。 30 ?配置消息包含以下 3條信息： ? 正在發(fā)送信息的網(wǎng)橋的標示符。 31 ?如果新消息優(yōu)于當(dāng)前記錄的消息，網(wǎng)橋則丟 棄舊消息并保存新消息。下面以節(jié)點 B3的活動為 例，介紹上述過程。 （ 3）使用網(wǎng)橋互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的條件 網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，可以連接第 1層和第 2 層使用相同或不同協(xié)議的多個網(wǎng)絡(luò)，但是 3層 以上應(yīng)當(dāng)使用相同或兼容的協(xié)議。 ? 外部網(wǎng)橋：一般是專用的硬件設(shè)備。 38 5. 網(wǎng)橋的應(yīng)用特點 （ 1）優(yōu)點 ? 網(wǎng)橋通過對不需要傳遞的數(shù)據(jù)進行過濾來實現(xiàn)基于物理地址的網(wǎng)絡(luò)間的通信分段。 39 （ 2）缺點 ? 要求網(wǎng)絡(luò)層以上的協(xié)議相同或兼容。 40 以太網(wǎng)交換機 1. 以太網(wǎng)交換機與集線器的異同 (1)不同之處 ①在 OSI/RM中，工作的層次不同。 ? 虛電路 或 面向連接 的方法。 42 交換機 1 主機 D 主機 C 主機 A 3 2 0 交換機 2 主機 E 主機 F 3 1 2 1 交換機 3 主機 G 主機 H 主機 B 0 0 1 2 3 數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)：示例網(wǎng)絡(luò) 目的地址 端 口 A B C D E F G H 3 0 3 3 2 1 0 0 交換機 2的轉(zhuǎn)發(fā)表 43 ② 虛電路方法 在虛電路方法中，一個主機把分組發(fā)送到另一 個主機的過程可以看成兩個階段：第一個階段 是 “ 建立連接 ” ，第二個階段是 “ 數(shù)據(jù)傳輸 ” 。 由于人工配置非常復(fù)雜，所以一般采用第二種 方法。 ? 輸出接口，此 VC的分組從該接口離開交換機。 47 ③ 網(wǎng)絡(luò)工作方式和沖突域不同 ?集線器采用廣播模式進行工作，因此用集線器組成的網(wǎng)絡(luò)，它的沖突域是整個網(wǎng)絡(luò)。 48 ④ 節(jié)點享有的帶寬不同 ?共享式集線器的多個端口共享一條信道的帶寬，在同一時刻只能在兩個端口之間傳送數(shù)據(jù)。 （ 2）相同之處 2. 有關(guān)交換機的基本概念 （ 1）交換機端口參數(shù)和類型 ①單 /多 MAC地址的交換機 ? 單 MAC地址交換機主要用于連接終端用戶的計算機，不能用來連接集線器。 50 ② 端口密度：通常是指以太網(wǎng)交換機能夠提供的 10Mb/s的端口的數(shù)目，有時也定義為設(shè)備端口的數(shù)量。 51 ④ 管理端口：在交換機上通常配置有管理端口，用來連接一個終端或計算機，通過這個終端或計算機對交換機的其他端口進行配置，如，配置 VLAN等。 背板帶寬： 又稱為背板吞吐量。 比如，一臺標識為 2K的交換機，當(dāng)其通過共享 端口，用 Hub或其他交換機來擴展連接時，最 多可以連接 2048臺電腦或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 56 （ 2）路由表 路由表：用來存儲所連接子網(wǎng)的狀態(tài)信息， 如，網(wǎng)絡(luò)上路由器的個數(shù)、相鄰路由器的名 字、網(wǎng)絡(luò)地址以及相鄰路由器之間的距離等 內(nèi)容。 ? 動態(tài)路由表 它是一種可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行情況，自動 調(diào)整的路由表。 網(wǎng)絡(luò)地址 主機地址 59 為了便于記憶，每一段可以用一個十進制數(shù)表 示，這樣一個 32位的 IP地址可以用 4個十進制 數(shù)來表示，他們中間用 “ . ”分隔，稱為 “ 點分十 進制 ” 表示方法。 注意 ： 同一網(wǎng)絡(luò) 中的所有主機的 網(wǎng)絡(luò)地址都是 相同的 ，而 主機地址都不相同 。 ?每類網(wǎng)絡(luò)中可能包含的主機數(shù)目。它們主機號分 別占用 1個字節(jié)長度。 ?網(wǎng)絡(luò)地址不能以 127開頭，因為 127保留給診斷的回送函數(shù)使用。 ?主機地址的各位不能為全 “ 0”。如，“ ”標識了該網(wǎng)絡(luò)上的所有主機，當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)上的某臺主機需要發(fā)送信息給該網(wǎng)絡(luò)的所有主機時，使用這個地址。 70 ?由于僅使用 IP地址無法區(qū)分網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址（如， “ ”)，因此， IP地址必須結(jié)合子網(wǎng)掩碼一起使用。 也就是說，在通信時必須分清網(wǎng)絡(luò)地址。 73 網(wǎng)絡(luò)類型 子網(wǎng)掩碼（二進制表示） 子網(wǎng)掩碼（十進制表示） A B C 74 用子網(wǎng)掩碼區(qū)分 IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號和主機號的步驟： ? 將 IP地址轉(zhuǎn)化為 32位二進制數(shù)。 ? 接下來就可以用分離出的網(wǎng)絡(luò)地址來判斷兩臺主機是否在同一個網(wǎng)絡(luò)上了，也就是說如果兩臺主機的網(wǎng)絡(luò)地址相同，則表明它們在同一個網(wǎng)絡(luò)上。 76 例如，現(xiàn)在申請到了一個接入 Inter的 網(wǎng)絡(luò)地址 “ ”，如果一個部門使用 這個網(wǎng)絡(luò)地址，那么會造成一些地址的浪費， 可以幾個部門共用這個網(wǎng)絡(luò)地址，這樣就需要 進行子網(wǎng)的劃分。默認網(wǎng)關(guān)又稱缺省網(wǎng)關(guān)。 ?Ping本機 IP：驗證本機 IP是否與網(wǎng)絡(luò)上其他IP沖突。 在討論數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)之前，我們要記住以下幾 點： 82 ? 在每個 IP數(shù)據(jù)報中都包含有目標主機的 IP地址。 83 下面討論 IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)過程。 84 ④ 如果目標主機和當(dāng)前節(jié)點在同一個網(wǎng)絡(luò)中， 分組就可以直接在網(wǎng)絡(luò)中傳送了。