【正文】 結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀） 。以交換機(jī)為主要連接設(shè)備的交換式網(wǎng)絡(luò)，解決了以集線器為主要連接設(shè)備的共享式網(wǎng)絡(luò)通信效率低、網(wǎng)絡(luò)帶寬不足和網(wǎng)絡(luò)不易擴(kuò)展等問(wèn)題，從根本上改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，解決了帶寬、瓶頸問(wèn)題。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機(jī)基礎(chǔ) 背板帶寬 ? 背板帶寬（也叫交換帶寬）指交換機(jī)的接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機(jī)基礎(chǔ) 傳輸速率 ? 交換機(jī)的傳輸速率是指交換機(jī)端口的數(shù)據(jù)交換速度，常見(jiàn)的有 10Mbps、 100Mbps、1000Mbps，少數(shù)高檔的交換機(jī)還能提供10Gbps的傳輸速率。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機(jī)基礎(chǔ) 端口數(shù)量 ? 交換機(jī)的端口數(shù)量是不同交換機(jī)產(chǎn)品間最直觀的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)之一，通常這項(xiàng)參數(shù)是針對(duì)固定端口交換機(jī)而言的。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機(jī)基礎(chǔ) 1其他 ? 除此之外，部分交換機(jī)產(chǎn)品還有模塊插槽數(shù)量、堆疊端口、網(wǎng)管功能等參數(shù)。其工作原理如圖 415所示。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 路由器 路由器概述 ? 路由器（ Router）是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行交換，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)，工作在 OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層，如圖 416所示。接入路由器位于網(wǎng)絡(luò)邊緣，通常使用的是中低端路由器，要求相對(duì)低速的端口以及較強(qiáng)的接入控制能力。 第一代路由器：集中轉(zhuǎn)發(fā)，總線交換 第二代路由器：集中 +分布轉(zhuǎn)發(fā)，接口模塊化，總線交換 第三代路由器：分布轉(zhuǎn)發(fā)，總線交換 第四代路由器： ASIC分布轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)交換 第五代路由器技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)處理器分布轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)交換 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) ? 從計(jì)算機(jī)的觀點(diǎn)看，路由器由硬件和軟件組成。 ⑵ 閃存（ Flash） 閃存是可讀可寫的存儲(chǔ)器，主要用來(lái)保存數(shù)據(jù)，一般存放著當(dāng)前使用中的 IOS。 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) 控制端口和輔助端口 ? 所有的路由器都有控制端口（ Console端口），使管理員能夠利用終端與路由器進(jìn)行通信，完成路由器配置。 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 圖 418 路由器工作原理 用戶路由器 B 用戶路由器 A 計(jì)算機(jī) A 計(jì)算機(jī) B 計(jì)算機(jī) C 運(yùn)營(yíng)商 IP網(wǎng)絡(luò) 運(yùn)營(yíng)商 1路由器 運(yùn)營(yíng)商 2路由器 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)概述 ? 網(wǎng)關(guān) (Gateway)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器，是多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備。終端設(shè)備（例如計(jì)算機(jī)）在安裝轉(zhuǎn)換機(jī)后，即可通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)與大型計(jì)算機(jī)建立連接。這種轉(zhuǎn)換過(guò)程通常發(fā)生在 OSI/RM的第二層、第三層或第二層與第三層之間。很多時(shí)候，網(wǎng)關(guān)實(shí)際上已經(jīng)成為能夠連接不同網(wǎng)絡(luò)的軟件和硬件的結(jié)合產(chǎn)品，而路由器在工作時(shí)雖然也在部分程度上依賴軟件，但歸根結(jié)底它仍舊是一種硬件產(chǎn)品 。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 網(wǎng)關(guān)與路由器的區(qū)別 ?網(wǎng)關(guān)與路由器的區(qū)別主要有以下三點(diǎn)：工作層次不同、功能不同、產(chǎn)品形式不同。 ⑶ 因特網(wǎng) /局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān) ?這種網(wǎng)關(guān)主要用于局域網(wǎng)和因特網(wǎng)間的連接，它能夠允許或禁止局域網(wǎng)中的某些用戶訪問(wèn)因特網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)局域網(wǎng)和因特網(wǎng)間的訪問(wèn)和連接控制。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 網(wǎng)關(guān)的類型 按照不同的標(biāo)準(zhǔn)可以將網(wǎng)關(guān)分成不同的類別。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 路由器的工作原理 路由器的作用 ? 路由器的一個(gè)作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò) 。 RAM主要用于暫時(shí)存放操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，讓中央處理器能迅速訪問(wèn)這些信息，其存取速度優(yōu)于前面的三種存取速度。Cisco路由器一般采用 Motorola 68030和Orion/R4600兩種處理器。 按性能分 從性能上分，路由器可分為線速路由器和非線速路由器。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 路由器概述 按結(jié)構(gòu)分 從結(jié)構(gòu)上，可將路由器分為模塊化結(jié)構(gòu)與非模塊化結(jié)構(gòu)。其工作原理如下： ⑴ 當(dāng)某個(gè)信息源的第一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)入三層交換機(jī)時(shí)，三層交換機(jī)需要分析、判斷該數(shù)據(jù)包中的目的IP地址與源 IP地址是否在同一網(wǎng)段內(nèi)； ⑵ 要是兩個(gè) IP地址屬于同一網(wǎng)段，三層交換機(jī)會(huì)通過(guò)二層交換機(jī)模塊直接對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，如果兩個(gè) IP地址分別屬于不同網(wǎng)段，三層交換機(jī)會(huì)將該數(shù)據(jù)包交給三層路由模塊進(jìn)行路由； 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 三層交換機(jī) ⑶ 三層路由模塊在接收到數(shù)據(jù)包后，首先要在內(nèi)部路由表中查看該數(shù)據(jù)包的目的 MAC地址與目的IP地址間是否存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，若有，則將其轉(zhuǎn)回二層交換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)； ⑷ 要是兩者沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，三層路由模塊會(huì)在對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由處理后，將該數(shù)據(jù)包的 MAC地址與 IP地址映射記錄添加至內(nèi)部路由表中，然后將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)回二層交換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。二層交換機(jī)的工作原理如下： ⑴ 當(dāng)交換機(jī)從端口接收到數(shù)據(jù)包后，分析包頭中的源 MAC地址，找出源 MAC地址對(duì)應(yīng)的交換機(jī)端口； ⑵ 讀取包頭中的目的 MAC地址，在 MAC地址表中查找相應(yīng)的端口； 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 二層交換機(jī) ⑶ 如果表中有與該 MAC地址對(duì)應(yīng)的端口，則把數(shù)據(jù)包直接發(fā)送到其對(duì)應(yīng)端口 ⑷ 如果找不到相應(yīng)的端口，則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口。目前，常見(jiàn)端口以RJ45端口為主，部分高性能交換機(jī)還提供SC光纖接口和 FDDI接口。交換機(jī)支持的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)越多，表明該交換機(jī)產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力越強(qiáng)。 李太君 林元乖 等編著 清華大學(xué)出版社 交換機(jī)基礎(chǔ) 包轉(zhuǎn)發(fā)率 ? 包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小，單位一般為 pps（包每秒）。交換機(jī)通過(guò)分析數(shù)據(jù)包的 MAC信息，可以在數(shù)據(jù)始發(fā)者和目標(biāo)接收者間建立臨時(shí)通信路徑，使數(shù)據(jù)包能夠在不影響其他端口正常工作的情況下從源地址直接到達(dá)目的地址。數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸時(shí)，有時(shí)會(huì)因?yàn)椴煌W(wǎng)絡(luò)間的差異或其他干擾因素發(fā)生錯(cuò)誤。通過(guò)網(wǎng)橋，可以將一個(gè)較大的局域網(wǎng)分割為多個(gè)網(wǎng)段，或者將兩個(gè)以上的局域網(wǎng)互聯(lián)為一個(gè)較大的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。使用中繼器應(yīng)遵守以下 兩條原則 ： 一是用中繼器連接的以太網(wǎng)不能形成環(huán)型網(wǎng)； 另一個(gè)必須遵守 MAC（介質(zhì)訪問(wèn)控制）協(xié)議的定時(shí)特性，即用中繼器將電纜連接起來(lái)的段數(shù)是有限的。電力線上網(wǎng)只需要一個(gè)電力貓和一個(gè)常用的電線插板，不用任何網(wǎng)絡(luò)線和電話線。 Cable Modem是一種適用于 HFC的調(diào)制技術(shù)，允許用戶通過(guò)有線電視網(wǎng)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)接入 Inter的設(shè)備，在 50MHz以上的頻段 (多在 550MH