【正文】 在OSI/RM中網(wǎng)關(guān)屬于最高層 (應(yīng)用層 )的設(shè)備?？蛻魴C(jī)上一般須設(shè)臵一個(gè)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的 IP地址，這樣當(dāng)一臺(tái)主機(jī)準(zhǔn)備向另一臺(tái)主機(jī)發(fā)送消息時(shí)，源主機(jī)在 IP數(shù)據(jù)包中加入了其自身的地址以及目標(biāo)主機(jī)的地址。只是在收到 64個(gè)字節(jié)后就開始轉(zhuǎn)發(fā)。還有所謂 “ 四層交換機(jī) ” ，其含義由此類推 。網(wǎng)絡(luò)上的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都發(fā)送過數(shù)據(jù)之后，網(wǎng)橋就成為智能的了 —— 它了解每一臺(tái)計(jì)算機(jī)在哪一個(gè)網(wǎng)段上，從而減少了網(wǎng)絡(luò)沖突發(fā)生的概率 —— 減少?zèng)_突域。橋顯然能看見所連接的任一 LAN上傳送的幀。 ? 網(wǎng)橋可分為 本地網(wǎng)橋 和 遠(yuǎn)程網(wǎng)橋 。因此為了保證有用數(shù)據(jù)的完整性，并在一定范圍內(nèi)傳送，可用中繼器把所接收到的弱信號(hào)分離，并再生放大以保持與原數(shù)據(jù)相同。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù) Networks System Integrating 2021/6/16 2 第二章 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備概述 3 2021/6/16 本章主要內(nèi)容 ? 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備概述 ? 物理層網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備（集線器 /中繼器） ? 數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備（網(wǎng)橋） ? 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備（路由器） ? 交換機(jī)（二層和三層交換機(jī)） ? 應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備（網(wǎng)關(guān)） 4 2021/6/16 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備概述 ? 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或工作站與服務(wù)器進(jìn)行連接時(shí)，除了使用連接介質(zhì)外，還需要一些中介設(shè)備。 14 2021/6/16 中繼器（ repeater） ? 局域網(wǎng)中最簡(jiǎn)單、成本最低的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備 ? 功能：對(duì)弱信號(hào)進(jìn)行再生和轉(zhuǎn)發(fā)。本地網(wǎng)橋是指在傳輸介質(zhì)允許長(zhǎng)度范圍內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)橋；遠(yuǎn)程網(wǎng)橋是指連接的距離超過網(wǎng)絡(luò)的常規(guī)范圍時(shí)使用的遠(yuǎn)程橋，通過遠(yuǎn)程橋互聯(lián)的局域網(wǎng)將成為城域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。當(dāng)一個(gè)幀到達(dá)一個(gè)特定的端口時(shí)，查看源地址即可知道在哪個(gè) LAN上可訪問哪臺(tái)機(jī)器。 ? 網(wǎng)橋不能阻止廣播。 40 2021/6/16 Switch vs Router ? 我校校園網(wǎng)使用的核心交換機(jī)是具有交換機(jī)和路由器雙重功能的三層千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)?？梢詫⑺行∮?64字節(jié)的數(shù)據(jù)幀丟棄。當(dāng)主機(jī)準(zhǔn)備向不在本地網(wǎng)上的另一臺(tái)主機(jī)（根據(jù)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)地址確定）發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí) —— 主機(jī)將檢查目標(biāo)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò) ID，并把它與本地路由表相比較 —— 主機(jī)就把數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給它的默認(rèn)路由器（默認(rèn)網(wǎng)關(guān)），然后由該路由器負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到不同的網(wǎng)絡(luò)或另一臺(tái)路由器，直到該數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)最終目的地。 ? 網(wǎng)關(guān)用于連接“異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)”，理論上可以工作在 OSI模型的所有七層。它可以將具有不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起。其任務(wù)是管理子網(wǎng)之間或子網(wǎng)到因特網(wǎng)之間所進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)通信。 45 2021/6/16 接收數(shù)據(jù) 處理數(shù)據(jù) 發(fā)送數(shù)據(jù) 64 bytes 交換機(jī)常用技術(shù)： 改進(jìn)型 Cut Through交換模式 ? 改進(jìn)型 Cut Through 的工作模式類似于 Cut Through。 39 2021/6/16 L2 and L3 Switches ? 所謂 “ 二層交換機(jī) ” ，簡(jiǎn)言之，就是它能識(shí)別 MAC層的信息（能夠剝離并處理包含MAC地址的幀信息）；所謂 “ 三層交換機(jī) ” ，簡(jiǎn)言之，就是它不僅能識(shí)別 MAC層的信息（能夠剝離并處理包含 MAC地址的幀信息），而且能識(shí)別 IP層的信息（能將剝離并處理包含 IP地址的數(shù)據(jù)報(bào)信息）。） ?接收路由選擇幀（當(dāng)路由選擇幀到達(dá)目的站后，就沿原路徑返回源站，帶回路由信息） ?生成路由選擇表（源站從所有可能的路徑中按一定規(guī)則 —— 如最先發(fā)回路由選擇幀的路由或最小的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)等 —— 選擇一條最佳路由，記入本站的路由選擇表中） ?封裝源路由信息（凡從這個(gè)源站向這個(gè)目的站發(fā)送的幀，其首部都封裝有源站所確定的路由信息） 32 2021/6/16 網(wǎng)橋的優(yōu)缺點(diǎn) ? 網(wǎng)橋?qū)儆诩冇布O(shè)備，在剛剛啟動(dòng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)橋?qū)W(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湟粺o所知，但它卻具有基本的MAC地址學(xué)習(xí)功能。 27 2021/6/16 透明網(wǎng)橋是如何“自動(dòng)學(xué)習(xí)”的？ ? 透明網(wǎng)橋采用的算法是 “ 逆向?qū)W習(xí)法 ” ，基本思想 是利用每個(gè)MAC幀中的源地址字段。它的作用是擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)和通信手段，在各種傳輸介質(zhì)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào)，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離，同時(shí)又有選擇地將有地址的信號(hào)從一個(gè)傳輸介質(zhì)發(fā)送到另一個(gè)傳輸介質(zhì)，并能有效地限制兩個(gè)介質(zhì)系統(tǒng)中無關(guān)緊要的通信。 11 2021/6/16 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備 connecting devices 聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 Networking devices 網(wǎng)際互連設(shè)備 Interworking devices 中繼器 repeater 網(wǎng) 橋 bridge 交換機(jī) switch 路由器 router 網(wǎng) 關(guān) gateway 12 2021/6/16 物理層網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備 13 2021/6/16 物理層網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備（中繼器） ? A device that extends the distance a signal can travel by regenerating the signal. 一種通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生處理以延長(zhǎng)信號(hào)傳輸距離的設(shè)備 . ? 由于存在損耗，信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)中有衰減和噪音，使有用的數(shù)據(jù)信號(hào)變得越來越弱，衰減到一定程度時(shí)將造成信號(hào)失真，因此會(huì)導(dǎo)致接收錯(cuò)誤。這些中介設(shè)備主要有哪些？起什么作用？這是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)施中人們所關(guān)心的一些問題。中繼器檢測(cè)由某個(gè)端口接收的輸入信號(hào)，將其恢復(fù)為原始的波形和振幅，然后以最小的延遲將這些經(jīng)過重整（重定時(shí)和恢復(fù)）的信號(hào)重新發(fā)送到接收端口之外的其他各個(gè)端口。如果使用遠(yuǎn)程網(wǎng)橋，則遠(yuǎn)程橋必須成對(duì)出現(xiàn)。 28 2021/6/16 橋接循環(huán) —— 透明網(wǎng)橋之大忌 ? 使用透明網(wǎng)橋必須注意不可出現(xiàn)“橋接循環(huán)”，即連接的任何兩個(gè) LAN間不可存在多條網(wǎng)橋路徑。廣播信息的隔絕要靠 3層的連接設(shè)備 —— 路由器。它們象傳統(tǒng)的交換機(jī)一樣在第 2層工作，只根據(jù) MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄數(shù)據(jù)包。 46 2021/6/16 交換機(jī)常用技術(shù)：線速的概念 ? 即無阻塞轉(zhuǎn)發(fā) ? 10Mbps全線速： ? 100Mbps全線速： ? 1000Mbps全線速： 64bits 96bits 64bits 前置位 數(shù)據(jù)幀大小 數(shù)據(jù)幀距離 64bytes(512bits) 64bytes(512bits) 47 2021/6/16 交換機(jī)常用技術(shù)： 全雙工技術(shù) ? 全雙工成立的前提