【正文】 網(wǎng)絡負載和提高網(wǎng)絡可用帶寬。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 集線器 (HUB) 集線器的分類 按照帶寬 10Mbps、 100Mbps、 10/100Mbps自適應、 1000Mbps、 100Mbps/1000Mbps幾種。其中自適應 HUB又稱為“雙速集線器”，其內(nèi)置了兩條總線，可以工作在兩種速率下。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 集線器 (HUB) 集線器的分類 按配置形式 獨立型 HUB 價格低、容易查找故障、網(wǎng)絡管理方便，但工作性能比較差，其適用于小型局域網(wǎng)。 模塊化 HUB 有一個機架，機架上帶有多個卡槽，每個槽可放一塊通信卡。其中的每個卡都相當于一個獨立型集線器，多塊卡通過安裝在機架上的通信底板進行互連并進行相互間的通信。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 集線器 (HUB) 集線器的分類 按配置形式 可堆疊式 HUB 堆疊式集線器是將多個集線器“堆疊”使用的集線器。當它們連接在一起時，其作用就像一個模塊化集線器一樣，堆疊在一起集線器可以當作一個單元設備來進行管理。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 集線器 (HUB) 集線器的分類 按端口數(shù)量 可分為 5口、 8口、 16口、 24口、 48口等。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 網(wǎng)橋 (Bridge) 網(wǎng)橋是用以擴展局域網(wǎng)的硬件設備， 用于連接兩個局域網(wǎng)網(wǎng)段，工作在數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)段間的通信從網(wǎng)橋傳送，而網(wǎng)絡內(nèi)的數(shù)據(jù)則被隔離 。 實現(xiàn)多個相同類型 (數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議相同 )或不同類型 (數(shù)據(jù)鏈路層和物理層協(xié)議不同 ) LAN的互連。它可將多個 LAN互連成一個復合網(wǎng)；也在一個較大的LAN分割為多個子網(wǎng)時互連各子網(wǎng)。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 網(wǎng)橋 (Bridge) 當一個局域網(wǎng)很大時可以把它分成幾個網(wǎng)段，網(wǎng)段之間用網(wǎng)橋連接。這樣的好處是減少網(wǎng)絡的通信量、降低網(wǎng)絡通信繁忙程度，提高通信效率，由于網(wǎng)橋的隔離作用，各網(wǎng)段之間相互不受影響。連接兩個網(wǎng)段的網(wǎng)橋能從一個網(wǎng)段向另一個網(wǎng)段轉發(fā)完整而且正確的幀，而不會轉發(fā)干擾或有問題的幀。橋接局域網(wǎng)上任何一對計算機都能互相通信，計算機不知道是否有網(wǎng)橋把它們隔開。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋 網(wǎng)段 1 網(wǎng)段 2 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 交換機 (Switch) 是目前 LAN組建應用最廣泛的網(wǎng)絡設備。從外觀上來看，交換機與集線器沒有什么區(qū)別，都是帶有多個端口的長方形盒體，但交換機具有與集線器完全不同的特點。主要區(qū)別是： 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 交換機 (Switch) 1）數(shù)據(jù)采用 交換方式 當打開交換機，網(wǎng)絡準備工作時，交換機便開始與各網(wǎng)卡進行通信，獲取每個網(wǎng)卡的 MAC地址，并把該地址與網(wǎng)卡所連到自身的某個端口對應起來，然后在系統(tǒng)內(nèi)部建立一個動態(tài)查找表（端口與 MAC地址的對照表）。 正常工作時，交換機把收到的數(shù)據(jù)包的源地址、目標地址與動態(tài)查找表相比較，得知該包來自哪個端口（計算機），發(fā)往哪個端口（計算機），然后將數(shù)據(jù)包直接發(fā)往相應端口。從而避免了“廣播風暴”。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 交換機 (Switch) 2）獨享帶寬 交換機在同一時刻可進行多個端口組之間的數(shù)據(jù)傳輸，相互通信的雙方獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。比如說，當 A主機向 D主機發(fā)送數(shù)據(jù)時， B主機可同時向 C主機發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡的全部帶寬 ——假設此時它們使用的是 100Mb的交換機，那么該交換機此時的總流通量就等于 4 100Mb=400Mb。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 交換機 (Switch) 2）獨享帶寬 比較： 24口 100Mbps的集線器，總帶寬為 100Mbps，每個端口約可用帶寬 ； 24口 100Mbps的交換機，總帶寬為2400Mbps，每個端口可用帶寬 100Mbps； 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 交換機 (Switch) 3）全雙工工作 交換機上的兩個端口之間以全雙工方式通信； 4） 各端口 之間相互獨立， 同時通信而互不干擾 。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 交換機 (Switch) 交換機的分類 1）根據(jù)網(wǎng)絡覆蓋范圍劃分 廣域網(wǎng)交換機、局域網(wǎng)交換機； 2）根據(jù)傳輸介質(zhì)和傳輸速度劃分 以太網(wǎng)交換機、快速以太網(wǎng)交換機、千兆以太網(wǎng)交換機、萬兆以太網(wǎng)交換機、 FDDI交換機、 ATM交換機、令牌環(huán)交換機 。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 交換機 (Switch) 交換機的分類 3）根據(jù)交換機應用網(wǎng)絡層次劃分 企業(yè)級交換機、校園網(wǎng)交換機、部門級交換機、工作組交換機、桌面型交換機； 4）根據(jù)交換機端口結構劃分 固定端口交換機、模塊化交換機； 5）根據(jù)是否支持網(wǎng)管功能劃分 網(wǎng)管型交換機、非網(wǎng)管型交換機； 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 交換機 (Switch) 交換機的分類 6）按交換機的工作協(xié)議層劃分 有第 2層交換機、第 3層交換機和第 4層交換機； 7）按端口數(shù)量 5口、 8口、 16口、 24口、 48口。 8）按交換機采用的交換方式劃分，有直通式交換機、存儲轉發(fā)式交換機和碎片隔離式交換機。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 交換機 (Switch) 交換機的分類 2層交換機、 3層交換機內(nèi)部結構圖 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由器 是工作在 OSI參考模型第三層上的互連設備 （一臺專用的計算機）。 能夠連接不同的網(wǎng)絡或網(wǎng)段，以實現(xiàn)更大范圍內(nèi)的信息傳輸，從而構成一個更大的網(wǎng)絡。目前，路由器已經(jīng)成為實現(xiàn)各種骨干網(wǎng)內(nèi)部連接、骨干網(wǎng)間互連、骨干網(wǎng)與因特網(wǎng)互連的主要設備，也是組成整個因特網(wǎng)的主體網(wǎng)絡設備。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由器的功能 路由器在網(wǎng)絡層對分組信息進行存儲轉發(fā)來實現(xiàn)多個網(wǎng)絡互連的。因此，路由器具有如下功能： 1）協(xié)議轉換 可以對網(wǎng)絡層及以下各層的協(xié)議進行轉換，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡間協(xié)議的轉換。 2）路由選擇 當分組從互連網(wǎng)的網(wǎng)絡到達路由器時，路由器能根據(jù)分組的目的地址，按某種路由策略，選擇最佳路由，將分組轉發(fā)出去，并能根據(jù)網(wǎng)絡的變化自動地調(diào)整路由表。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由器的功能 3）流量控制 具有緩沖數(shù)據(jù)能力，控制收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)流量，使兩者更加匹配。 4）過濾與隔離 對網(wǎng)間數(shù)據(jù)進行過濾，隔離廣播風暴，為網(wǎng)絡提供安全性。 5）多種協(xié)議的路由選擇 不同的路由器有不同的路由協(xié)議，支持不同的網(wǎng)絡層協(xié)議。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由器的功能 6）分段和組裝 當多個網(wǎng)絡通過路由器互連時，各網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組的大小可能不同，這就需要路由器對分組進行分段或組裝。 7）網(wǎng)絡管理功能 路由器連接多種網(wǎng)絡，網(wǎng)絡間的信息都要通過路由器，在這里對網(wǎng)絡中的信息流、設備進行監(jiān)控和管理是經(jīng)較方便的，因此路由器一般都配備了網(wǎng)絡管理功能。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由器的分類（側重應用） 1）按性能檔次分為高、中、低檔路由器 通常： 高檔路由器 吐吞量大于 40Gbps； 中檔路由器 吐吞量小于 40Gbps大于 25Gbps； 低檔路由器 吐吞量小于 25Gbps； 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由器的分類（側重應用） 2）從結構上分為模塊化和非模塊化路由器 模塊化路由器可以很靈活地配置路由器，以適應不斷增加的業(yè)務需求；非模塊化路由器只能提供固定的端口。通常高端路由器為模塊化，低端為非模塊化。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由器的分類（側重應用） 3）從功能上劃分，可分為骨干級路由器、企業(yè)級路由器和接入級路由器 4）按所處網(wǎng)絡位置劃分通常把路由器劃分為邊界路由器和中間節(jié)點路由器； 邊界路由器位于網(wǎng)絡的邊緣，用于同不同網(wǎng)絡的路由器之間的連接； 中間節(jié)點路由器則位于網(wǎng)絡的中間，通常用于連接不同。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 BGP 發(fā)言人 BGP 發(fā)言人 BGP 發(fā)言人 BGP 發(fā)言人 BGP 發(fā)言人 AS1 AS3 AS2 AS5 AS4 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由器的分類（側重應用） 5）從性能上可分為線速路由器、非線速路由器 線速：完全可以按照傳輸介質(zhì)帶寬進行通暢傳輸，基本上沒有間斷和延時，通常是高端路由器。具有非常高的總線帶寬和數(shù)據(jù)轉發(fā)能力。能以媒體速率轉發(fā)數(shù)據(jù)包；中低端路由器是非線速路由器。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由選擇協(xié)議 路由器利用路由選擇協(xié)議交換路由信息，建立路由表并根據(jù)路由表轉發(fā)分組 。通過路由選擇協(xié)議，路由器可動態(tài)適應網(wǎng)絡結構的變化，并找到到達目的網(wǎng)絡的最佳路徑。分類： 內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議 IGP： 具體的協(xié)議有多種， 如 RIP 和 OSPF 等。 外部網(wǎng)關協(xié)議 EGP：目前使用的協(xié)議是 BGP。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 用內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議 （例如， RIP） 自治系統(tǒng) B 自治系統(tǒng) A 用外部網(wǎng)關協(xié)議 （例如， BGP4） R1 R2 用內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議 （例如， OSPF） 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由選擇協(xié)議 RIP協(xié)議 采用距離向量算法，根據(jù)距離選擇路由。 “距離”是指經(jīng)過路由器的站點數(shù)，即每經(jīng)過一個站點距離加 1。因此站點數(shù)是描述該算法中距離的單位。如果源路由器到目的路由器有多條路徑，則路由器必須檢查每條路徑，選擇距離最短的路徑為最佳路由。 RIP假定距離最短的路徑最佳，沒有考慮路由帶寬、阻塞和延遲等因素的。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由選擇協(xié)議 OSPF協(xié)議 一種基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，每個路由器向其他同一管理域內(nèi)的所有路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)廣播信息，并把該信息保存在一個數(shù)據(jù)庫中，該數(shù)據(jù)庫可看作是路由器相互關系的一張全局網(wǎng)絡圖。 OSPF是基于最短路徑優(yōu)先和鏈路狀態(tài)技術，根據(jù)SPF(最短路徑優(yōu)先 )算法計算每個節(jié)點的最短路徑。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 路由器 (Router) 路由選擇協(xié)議 BGP 是不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息的協(xié)議。 BGP 較新版本是 2022 年 1 月發(fā)表的 BGP4（BGP 第 4 個版本，可以將 BGP4 簡寫為 BGP。 邊界網(wǎng)關協(xié)議 BGP 只能是力求尋找一條能夠到達目的網(wǎng)絡且比較好的路由（不能兜圈子），而并非要尋找一條最佳路由。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 網(wǎng)關 (Gateway) 網(wǎng)關 (Gateway)顧名思義，就是一個網(wǎng)絡連接到另一個網(wǎng)絡的“關口”，又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉換器， 是傳輸層及傳輸層以上的網(wǎng)絡互聯(lián)設備 。 以實現(xiàn)網(wǎng)絡互連，是最復雜的網(wǎng)絡互連設備 ，僅用于兩個高層協(xié)議不同（異構網(wǎng)絡）的網(wǎng)絡互連。它可以使用不同的格式、不同的通信協(xié)議或不同的網(wǎng)絡結構連接起兩個系統(tǒng)。網(wǎng)關實際上通過重新封裝信息以使它們能被另一個網(wǎng)絡讀取。 第四章 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡設備 第二節(jié) 網(wǎng)絡設備 網(wǎng)關 (Gateway) 由于網(wǎng)關要將一種協(xié)議轉換成另一種協(xié)議，且仍要保留原有的功能，故它是網(wǎng)間互聯(lián)設備中最復雜的一種。由于工作復雜，因而利用網(wǎng)關互聯(lián)網(wǎng)絡時效率較低，而且