【正文】 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋的優(yōu)點(diǎn) : 網(wǎng)橋具有迅速高效、自適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，使用和安裝都相對(duì)簡(jiǎn)單。當(dāng)網(wǎng)橋接收到錯(cuò)誤的廣播幀時(shí)，又會(huì)引發(fā)另一個(gè)廣播幀，當(dāng)?shù)诙€(gè)廣播幀又發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，再引發(fā)新的廣播幀，依次類推，結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致廣播風(fēng)暴的發(fā)生。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機(jī)基礎(chǔ) ? 交換機(jī)的英文名稱是“ Switch”，它是集線器的升級(jí)換代產(chǎn)品，相當(dāng)于多口網(wǎng)橋。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機(jī)基礎(chǔ) ? 交換機(jī)工作在 OSI參考模型的第二層，主要用于完成數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的工作，如圖412所示，其功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、數(shù)據(jù)幀序列以及流量控制。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為 Gbps，常見交換機(jī)的背板帶寬從幾 Gbps到上百 Gbps不等。一般交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率在幾十 Kpps到幾百 Mpps不等。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機(jī)基礎(chǔ) 全雙工 ? 全雙工模式下的交換機(jī)可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，但要求交換機(jī)和交換機(jī)所連接的設(shè)備都支持全雙工工作方式。目前，在 IEEE802中共有 11個(gè)與局域網(wǎng)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。常見的固定端口交換機(jī)端口數(shù)量有 1 24等幾種。常用的以太網(wǎng)交換機(jī)的接口如圖 414所示。 ? 模塊化交換機(jī)才有模塊插槽數(shù)量該項(xiàng)參數(shù)。當(dāng)目的機(jī)器對(duì)源機(jī)器回應(yīng)時(shí)，交換機(jī)學(xué)習(xí)目的 MAC地址與端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將其添加到 MAC地址列表。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 生成 MAC地址 端口映射 監(jiān)聽目的 MAC回應(yīng)信息 分析數(shù)據(jù)包 獲取源 /目的 MAC地址 查找目的 MAC 地址映射端口 存在映射端口 不存在映射端口 向端口傳輸數(shù)據(jù)包 廣播數(shù)據(jù)包 交換結(jié)束 等待下一數(shù)據(jù)包 維護(hù) MAC列表 傳輸數(shù)據(jù) 分析數(shù)據(jù) 接收數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)包 添加映射記錄 結(jié)束 圖 415 二層交換機(jī)的工作原理示意圖 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 三層交換機(jī) ? 三層交換機(jī)是 1997年才開始出現(xiàn)的一種交換技術(shù)，使用三層交換技術(shù)的交換設(shè)備被稱為三層交換機(jī)。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 四層交換機(jī) ? 四層交換機(jī)通過分析數(shù)據(jù)包包頭來獲取端口號(hào)（Port Number），并以此為依據(jù)來判斷該數(shù)據(jù)包的應(yīng)用業(yè)務(wù)（如 HTTP、 FTP等）。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 路由器概述 圖 416 路由器工作在 OSI/RM中的示意圖 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 路由器概述 ? 根據(jù)目前路由器的發(fā)展情況，可從以下五個(gè)方面進(jìn)行分類。通常中高端路由器為模塊化結(jié)構(gòu)，低端路由器為非模塊化結(jié)構(gòu)。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 路由器概述 按功能分 從功能分，路由器可分為通用路由器與專用路由器。線速路由器是高端路由器，能以介質(zhì)速率轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；中低端路由器是非線速路由器。硬件主要由中央處理器、內(nèi)存、接口、控制端口等物理硬件和電路組成，如圖 417所示；軟件主要由路由器的 IOS操作系統(tǒng)組成。路由器對(duì)數(shù)據(jù)包的處理速度很大程度上取決于 CPU的類型和性能。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 路由器的結(jié)構(gòu) ⑶ 非易失性 RAM（ NVRAM） 非易失性 RAM是可讀可寫的存儲(chǔ)器，在系統(tǒng)重新啟動(dòng)或關(guān)機(jī)之后仍能保存數(shù)據(jù)。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 路由器的結(jié)構(gòu) 接口 ? 路由器與網(wǎng)絡(luò)的連接部分稱為接口，也被稱為端口，每個(gè)接口都有自己的名字或編號(hào)。輔助接口（AUI接口）可通過 Modem使遠(yuǎn)程終端與路由器通信，實(shí)現(xiàn)路由器的遠(yuǎn)程管理和配置。 ? 另一個(gè)作用是選擇信息傳送的線路。在使用不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言，甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網(wǎng)關(guān)是一個(gè)翻譯器。 按連接網(wǎng)絡(luò)劃分 ?按照網(wǎng)關(guān)連接網(wǎng)絡(luò)的不同，可以將網(wǎng)關(guān)分為局域網(wǎng) /主機(jī)網(wǎng)關(guān)、局域網(wǎng) /局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和因特網(wǎng) /局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān) 3種不同的種類。如圖 419所示的是一塊工業(yè)級(jí)嵌入式串口網(wǎng)關(guān)模塊。其功能簡(jiǎn)單，通常情況下可以由一臺(tái)普通計(jì)算機(jī)擔(dān)當(dāng)。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 網(wǎng)關(guān)的類型 ⑵ 應(yīng)用網(wǎng)關(guān) ?應(yīng)用網(wǎng)關(guān)是在使用不同數(shù)據(jù)格式的環(huán)境中，進(jìn)行數(shù)據(jù)翻譯功能的專用系統(tǒng)。 ?從原理上講，網(wǎng)關(guān)實(shí)際上是通過重新封裝信息，以使它們能被另一個(gè)系統(tǒng)處理，為了完成這項(xiàng)任務(wù)，網(wǎng)關(guān)主要工作在，而路由器只能工作在 OSI/RM的網(wǎng)絡(luò)層上。 。 ?現(xiàn)在的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品從根本上講，已經(jīng)不能完全歸為一種網(wǎng)絡(luò)硬件。例如，郵件服務(wù)器便是一種典型的具有應(yīng)用網(wǎng)關(guān)功能的設(shè)備。 ⑴ 數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān) ?數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)通常在多個(gè)使用不同協(xié)議及數(shù)據(jù)格式的網(wǎng)絡(luò)間提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能。目前，絕大多數(shù)的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品都屬于這種類型。它們大多是為大型計(jì)算機(jī)提供終端連接服務(wù)的轉(zhuǎn)換器，通常是一些單功能的電路板。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)也可以提供過濾和安全功能。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 路由器的結(jié)構(gòu) 路由器的工作原理 ? 當(dāng) IP子網(wǎng)中的一臺(tái)主機(jī)發(fā)送 IP分組給同一IP子網(wǎng)的另一臺(tái)主機(jī)時(shí)，它將直接把 IP分組送到網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)方就能收到。路由器的配置命令就是由 IOS解釋執(zhí)行的。路由器有多種不同的接口，有的路由器只提供固定接口，有的可通過模塊改變接口的種類和數(shù)量。 ⑷ 隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM） RAM也是可讀可寫的存儲(chǔ)器，但它存儲(chǔ)的內(nèi)容在系統(tǒng)重啟或關(guān)機(jī)之后將被清除。 ⑴ 只讀內(nèi)存（ ROM） 主要用于系統(tǒng)初始化等功能，如系統(tǒng)加電自檢代碼（ POST）、系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)代碼（ BootStrap）和備份的 IOS操作系統(tǒng)。不同系列和型號(hào)的路由器，其中的 CPU也不相同。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 路由器技術(shù)的發(fā)展 路由器技術(shù)的發(fā)展，大致可以劃分為 五代 。專用路由器通常為實(shí)現(xiàn)某種特定功能而對(duì)路由器接口、硬件等作專門優(yōu)化。核心路由器位于網(wǎng)絡(luò)中心，通常使用的是高端路由器，要求快速的包交換能力與高速的網(wǎng)絡(luò)接口，通常是模塊化結(jié)構(gòu)。通常將背板交換能力大于 40Gbps以上的路由器稱為高端路由器，背板交換能力在40Gbps以下的路由器稱為中低端路由器。這樣，數(shù)據(jù)包即可在用戶和同一服務(wù)器間進(jìn)行傳輸。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 三層交換機(jī) ? 三層交換機(jī)實(shí)質(zhì)上是將二層交換機(jī)與路由器結(jié)合起來的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它既可以完成數(shù)據(jù)交換功能，又可以完成數(shù)據(jù)路由功能。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 二層交換機(jī) ? 通過不斷重復(fù)上面的過程，交換機(jī)就可以學(xué)習(xí)到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的 MAC地址信息，建立并維護(hù)自己的MAC地址列表。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社