网络互联设备课件(PPT 34页)

HONGCHENMarch,2014网络互联设备DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering网络互联设备1.网络传输介质2.网络连接设备3.网络互联设备DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering1.网络传输介质有线传输介质双绞线（UTP-UnshieldedTwisted-Pair、STP)、同轴电缆（CoaxialCable)、光纤（FiberOpticCable）无线传输介质无线电频率传输（RadioWave)、微波传输（MicroWave）、红外传输（InfraredLight) DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering评价传输介质的性能带宽——传输介质带宽以Hz为单位，不同编码方式， 可得到不同带宽。成本——安装难易程度——衰减性——抗干扰性——电磁干扰DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering双绞线（twistedwire）信道双绞线：一对绞合在一起的相互绝缘的导线。双绞线的带宽可达268kHz，具有24条音频通道的容量。双绞线的衰减量与其长度成正比。模拟话音传输的双绞线的长度不超过5～6km。由于双绞线存在着分布电抗，因此其衰减量随着频率的升高而增大。返回DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineeringUTP类型及其应用返回 UTP类型 性能 用途 CAT-1 None None CAT-2 1MHZ Telephonewiring CAT-3 16MHZ 10BaseT，TokenRing4MHZ，ISDNlowspeed CAT-4 20MHZ TokenRing16MHZ CAT-5 100MHZ 100BaseTX，100VG-AnyLAN，TokenRing20MHZ，DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering同轴电缆（CoaxialCable）同轴电缆构成如图示。有很好的保密性和抗干扰性。细RG-58，粗RG-11andRG-8。---同轴电缆的频带宽度要比双绞线宽得多，其上限频率一般可达到几百兆赫兹以上。衰减与频率的平方根成正比；因此在远距离传输和宽带工作时仍需要用到均衡器。--同轴电缆目前主要用于本地网（LAN）、有线电视（CATV）和海底电缆通信中。返回DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering光纤（FiberOpticCable）单模光纤——石英光纤，当芯层直径和折射率梯度变小时，光纤中只可能有一种模式的光可以沿光纤传送。心径8-10微米，包层直径125微米。广泛用于通信主干网。阶跃折射率型光纤结构如图示，芯层是由较高折射率的材料制成，外包层是折射率较低的材料，只要光的人射角足够小，光信号就能沿着芯层传播，并且在两层之间产生全反射。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering光纤传输特点传输损耗小、频带宽、信号畸变小，传输距离几乎不受限制，且不受电磁干扰在1000Base-LX中，当使用62.5微米多模光纤时，最大无中继传输距离为550m，当使用单模光纤时为3000m。多模光纤——当光纤的直径远大于光的波长时，光在这种光纤中传播时可以有多个入射角和多种模式。心径62.5、50微米，包层直径125微米。主要用于接入网和短距离信号传输。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering电磁频谱及其用途返回 名称 频率范围 波长 主要传播方式 用途 超低频VLF 3～30kHz 电话 长波 30～300kHz 1～10km 地表面波传播 导航广播（远距离） 中波 300～3000kHz 0.1～1km 地表面波传播 AM广播（船舶、飞行通信） 短波 3～30MHz 10～100m 地表波、电离层反射传播 （Citizen’sBand）调幅广播 超短波VHF 30～300MHz 1～10m 直射波传播对流层散射传播 TVandFM广播 UltraHighFreq. 30～3000MHz 1m 直射波传播 TV SuperHF 3～30GHz Terrestrialandsatellite 微波 ExtremeHF 30～300GHz 实验 红外infrared 〉300GHz TVRemoteControl Lasers LasersurgeryDepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering无线电频率传输（RadioWave)单频通信——信号的载波频率是单一值，可用频率遍 及整个无线电频率范围。 小功率价低、易安装；带宽两种1Mbit/s和 10Mbit/s，常用1Mbit/s；抗干扰性差。扩频通信——频率范围902-928Hz或更高。 带宽2-6Mbit/s，频率高传输率高； 衰减与频率有关，传输距离是无线电通信方式 中最长的； 抗干扰和抗窃听性较好。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering微波传输（MicroWave）地面微波——4-6GHz或21-23GHz卫星微波——11-14GHz，成本较高带宽1-10Mbit/s；衰减与微波频率有关；对外界干扰敏感。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering红外传输（InfraredLight)红外光频率范围100GHz-1000THz；点对点通信方式数据传输速率16Mbit/s，难安装；广播通行方式传输速率1Mbit/s，易安装；衰减性类似于可见光依赖于光线强度、纯度及大气质量。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering2、网络连接设备（1）网络连接器：RJ45-双绞线用 DIX（即AUI）-粗同轴电缆用 BNC-细同轴电缆用、光纤头网络连接设备——网络连接器、网络接口卡、调制解调器、 中继器、集线器、交换机。DepartmentofBuildingServicesEngineering2014-03Mechanic&ElectricEngineeringC.HONG(2)网卡与调制解调器网络适配器(NIC-网卡) 提供计算机到网络的物理连接（如RJ-45接头连接集线器） 它同时将PC机的总线系统中并行数据转换成网络介质要求的串行数据，及反转换。 网卡还提供基本的寻址功能，这个硬件地址（MAC地址）在网卡出产时被烧制在网卡的只读存储器上，并且是唯一的。 分10Mbit/s,10/100Mbit/s,100Mbit/s,1000Mbit/s等.调制解调器(modem)—进行数字与模拟信号的转换，以便能在电话线路或微波收发起上使用。最高速率56kbit/sMechanic&ElectricEngineeringC.HONG2014-03Mechanic&ElectricEngineeringC.HONG网卡的作用Mechanic&ElectricEngineeringC.HONGHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering3、网络互联设备中继器（Hub）、网桥（Switcher）、路由器、网关。LANWANDepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering（1）网桥-Bridge网桥——工作在数据链路层的存贮转发设备，准确讲是工作在MAC子层上。被连接的网络系统具有相同的逻辑链路控制规程（LLC），媒体访问控制（MAC） 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 可以不同。通过连接相互独立的站点扩大网络的最大传输距离。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering网桥基本功能 源地址跟踪—自动建立所能发现相连站点的MAC地址数据库 帧转发和过滤—自动存贮接收来的帧，通过查询地址表寻 址，转发到目标地址。过滤与源地址同LAN的帧、拒绝 特定地址帧的转发（网络管理模块设定）、协议过滤 生成树协议—任何两个LAN之间仅有一条逻辑路径；避免扩 展LAN的逻辑拓扑结构产生回路 协议转换—将要传输的帧转换成目的网络的帧格式后再转发 分帧和重组—如FDDI最大帧长度4500Byte，IEEE802.3 以太网最大帧长度1518Byte，网桥在FDDI和以太网之间转发帧时，要进行帧分割和重组 管理功能—对扩展网络状态进行监视，统计转发、丢失帧DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering网桥分类透明网桥（TransparentBridge）—自动建立所能发现相连 站点的MAC地址数据库源路由网桥（SourceRoutingBridge）—令牌环网桥，根 据信息包里包含的路由信息(RoutingInformation) 来传送信息。源站首先通过向全网广播一个探测数据 包获取所经过网段和网桥的路由信息，然后发送附带 路由信息的数据包。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering源路由网桥工作原理图DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering（2）路由器-Router路由器——完成OSI参考模型网络层（第三层）的中继。路由器作用： 将两个或更多个逻辑上相互独立的子网（Subnet）连接起来，每个网络都有自己唯一的网络地址（NetworkAddress），路由器具有判断网络地址和选择路由功能，是LAN中的“默认网关”，WAN接入设备。 可以在速度不同、介质不同的网络间进行数据转换，在两个LAN间按帧传输数据。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering3COM路由器路由器工作依赖于协议，在它们使用某种协议进行数据的转发时，它们必须被设计或配置成为能够识别该种协议。返回3COMOfficeConnectNETBuilder11x系列路由器DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering路由表—RoutingTable路由表——保存本地网络地址到MAC地址映射表、路由器 标志符与子网地址映射表、网上路由器的个数和下一 个路由器的名字等信息。路由表根据路由通信协议定 时更新或按变化情况更新。静态路由表——在系统安装时就根据网络配置情况，由系统 管理员预先设定好的路由表。动态路由表——路由器根据路由协议(RoutingProtocol) 提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，建立并 能自动调整的路由表。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering动态路由表方式距离矢量法（DV）——路由器周期性地收集来自别的路由 器的间接资料建立自己的路由信息表，同时将自己的 路由表传递给下一台路由器。每台路由器收到路由变 化信息后要更新自身的路由表。——存在无穷计数 （Count-to-Infinity)和增加网络负载问题。仅支持 16台以下路由器的网络。连接状态法（LV）——路由器通过获得网上所有路由器的 直接路由资料在本机内结合成一张完整的路由表。每 台路由器向全网广播自己的直接路由资料。——支持 路由器达65535台网络。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering连接状态法路由计算原理图DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering路由选择路由选择准则：Hop数——数据必须经过的中间路由器台数，愈少愈好。Tick数——数据传输到目的站所需时间(1Tick=1/18.2s) 愈短愈好。其他如收费最短标准等。路由选择——路由器按照路由通信协议，查找路由表（包 含整个互联网络各节点及节点间的路径情况和相联 系的传输费用），基于预先确定的路由选择准则选 择最优的路径。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering路由器主要性能参数路由器主要性能参数：吞吐量、时延、支持的路由协议、网络协议和管理平台、支持LAN接口类型和服务类型。 标准路由协议—IGRP、RIP（小型网）、OSPF。 NAT—网络地址转换，将一个Internet唯一地址转换为多个专用网络地址（私有网络地址），连接Internet的路由器和边界路由器选用。 VRRP—虚拟路由器冗余协议。 VPN—虚拟专用网。通过加密技术，在公共服务线路中形成一条专用线路，为Internet连接提供安全性和保密性。 DHCP—动态主机配置协议。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering（3）网关-Gateway网关——实现OSI参考模型网络层及以上各层协议的转换。 网关作用与应用： 实现异构网（不同体系LAN、WAN网）互联。 网关只能针对特定应用，不可能有通用网关。 网关可以采 用硬件实现也可以采用软件实现。 常见网关设备都是用于网络中心的大型计算机系统之间的连接上，为普通用户访问更多类型的大型计算机系统提供帮助。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering主要网关协议 网关—网关协议（GGP—Gateway-to-GatewayProtocol），主要进行路由选择信息交换。外部网关协议（EGP—ExteriorGatewayProtocol），用于两个自治系统（LAN）之间路由选择信息交换。自治系统采用EGP向GGP通报内部路径。内部网关协议，即路由信息协议（RIP—RoutingInformationProtocol）。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering网关结构直接转换—双边网关。若一个网关连接N个不同网络，网关中包含N（N-1）个协议转换子模块。间接网关——半网关，每个网络所有者管理半个网关。若网关连接N个网络，网关中需要2N个协议转换模块。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering网关实现网络互联层次网络层实现互联—WAN与WAN互联，网关处理互联网中网络层、数据链路层和物理层协议的转换。应用层实现互联——连接多个终端的终端控制器PAD，本质上网关执行两套（或多套）完整协议。传输层实现互联——LAN与WAN互联，网关具有将LAN传输层及其下各层协议转换成WAN传输层及其下各层的协议的功能。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与思考题11.画出OSI7层模型的方框图，在每一层上标出层名和数字。在每层的右边简短的描述该层的功能。在每层的左边列出和该层操作很接近的网络互连设备。如果一个设备跨越了好几层(例如一个网关)，标出它所跨的层。DepartmentofBuildingServicesEngineeringHongChenMarch,2014DepartmentofBuildingServicesEngineering分析与思考题22.在下表中添上缺少的信息，包括中继器、集线器、交换机、网桥、路由器和网关。 OSI层 层的功能 信息单元 地址类型 网络互连设备 应用层 提供用户功能 程序 表示层 提供字符表示，数据压缩和安全性 字符和单词 会话层 建立，执行和结束会话 运输层 在应用程序进程之间传递消息 消息 应用程序进程地址（端口） 网络层 通过网络发送单个帧 数据包（数据报） 网络地址 数据链路层 将帧发往目的结点 帧 网卡地址（硬件地址） 物理层 通过物理介质发送信号，表示比特 比特DepartmentofBuildingServicesEngineering