第七章网络设备与网络互联
《网络互联设备》PPT课件

第7章 网络互联设备
(3) 可堆叠式HUB。可堆叠式HUB是利用高速总线将单个 独立型HUB“堆叠”或短距离连接的设备,其功能相当于一个 模块化HUB。一般情况下,当有多个HUB堆叠时,其中存在 一个可管理HUB,利用可管理HUB可对此可堆叠式HUB中的 其他独立型HUB进行管理。可堆叠式HUB可非常方便地实现 对网络的扩充,是新建网络时最为理想的选择。
第7章 网络互联设备
4) 以外形尺寸为依据
集线器的选购一般是在综合布线结束,骨干设备已经定型 之后。如果您的系统比较简单,没有楼宇级别的综合布线, LAN内的用户比较少,SOHO系列的HUB就比较适合您,它们 一般都有8个10Base-TX口。为了能够利用多年以前敷设的介质 (如粗缆、细缆),有些集线器留出了BNC、AUI口。如果您已 完成整个智能大厦的布线,准备将网络设备置于机柜中。您需 要选购几何尺寸符合机架标准的集线器,它们的外观也许不如 SOHO系列的集线器美观,但它符合19 in的工业规范,您可以 轻松地安装在机柜中。
第7章 网络互联设备 7.1.4 10Base-T和100Base-T规则
1. 10Base-T以太网集线器规则 10 Mb/s集线器在连网中继扩展中要遵循10Base-T的5-43-2-1的黄金规则: (1) 一个网段最多只能分5个子网段(每网段500 m长); (2) 一个网段最多只能有4个中继器; (3) 一个网段最多只能有3个子网段含有PC; (4) 另两个网段除了做中继器间链路外,不能接任何节点。
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传输速率
传输速率
网络设备的传输速率是衡量其性能的重要指标,常见的传 输速率有10Mbps、100Mbps、1Gbps等。
传输协议
不同的传输协议对应不同的传输速率,如以太网协议对应 10Mbps、快速以太网协议对应100Mbps、吉比特以太网 协议对应1Gbps等。
传输介质
传输介质也会影响传输速率,如光纤的传输速率比铜线更 高。
云计算的发展将促进网络互联设备的智能化和自 动化,提高设备的效率和可靠性。
AI与网络互联设备的融合
AI技术可以应用于网络互联设 备,提高设备的智能化水平, 实现更高效、智能的应用。
AI技术可以优化网络互联设备 的能耗和资源利用率,降低运 营成本。
AI技术的发展将促进网络互联 设备的创新和升级,催生更多 新的应用场景和商业模式。
网关
网关是用于连接不同协议或不同网络 段的设备,能够将数据包从一个协议 或网络段转换成另一个协议或网络段 。
网关在网络互联中起到协议转换和数 据转发的功能,使得不同协议或不同 网络段之间能够相互通信。
调制解调器
调制解调器是用于将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的设 备。
在网络互联中,调制解调器主要用于将数字信号与电话线或其他传输介质相连接 ,实现数据的传输和Fra bibliotek收。兼容性
兼容性
网络互联设备的兼容性决定了其 与不同品牌和型号的设备之间的 互操作能力。
标准协议
遵循国际标准协议的网络设备具 有更好的兼容性,如IEEE 802.3 标准协议。
厂商技术支持
厂商对设备的技术支持力度也会 影响设备的兼容性,如是否提供 驱动程序和配置文件等。
安全性
01
安全性
第七章 网络互连要点

打印机 单片机实验室
工作站 工作站
工作站 工作站 工作站 教 室
打印机
网络实验室
中继器
增加中继器以扩展网络的距离
7.2 桥
一、桥的基本功能
桥是一种存储转发设备。它应该具有足够的缓冲空间, 以满足高峰负载的要求,而且,桥还必须具有寻址和路径 选择的逻辑功能。
二、桥的工作原理
桥只有数据链路层(LLC子层和MAC子层) 和物 理层。如有两个MAC子层和物理层称为双边桥(可以 互连两个不同的LAN);如有K个MAC子层和物理层称 为K边桥(可以互连K个不同的LAN )
用交换机连接ATM交换机、局域网
文理学院 校本部 服务器 LAN1 T1通信 工作站
2.源路径选择桥
核心思想:
1)正常情况:假定帧的每个发送站都知道它所发的帧是送往本地
LAN还是送给别的LAN。则: (1)当送往本地时,桥不转发; (2)当送往别的LAN时,将目的地址的高位设置为1(即:这种桥 只对地址定位设置为1的帧感兴趣),且在帧格式的头内包含 了该帧传递的确切路径,该路径中包括有LAN编号和桥编号。
桥接以太网络
以太网 光纤主干 联大教学楼
FDDI Ring 网桥 联大实验楼
光纤主干 联大办公楼 令牌环
桥接LAN网络
文件服务器 工作站 文件服务器 以太网 网桥
文件服务器 工作站 文件服务器 以太网
工作站
工作站
工作站
工作站
桥接两个10BASE-2网络以扩展成一个网络
H1 LAN1 网桥 工作站 LAN3
分组头,用虚电路的方法实现报文分组的发送)。
X.75协议的作用:
X.25 DTE X.25 X.25 WAN2 DTE DTE
认识网络互联设备

路由器与网桥的区别
• 网桥独立于高层协议,它把几个物理网络连起 来后提供给用户的仍然是一个逻辑网络,用户 根本不知道有网桥存在;
• 路由器则利用互联网协议将网络分成几个逻辑 子网。路由器是面向协议的设备,能够识别网 络层地址,而网桥只能识别链路层地址或称 MAC地址 ,网桥对网络层地址视而不见。
(2) 根据总线,网卡可分为ISA、VESA、EISA、PCI、USB等接口类型。 USB接口网卡是最近几年才出现的产品,主要是为了满足没有内置网卡的笔 记本用户,它通过USB接口引出(如图4-7所示)。
图4-7 USB接口网卡
(3) 根据接口,网卡又可分为RJ45水晶口、BNC细缆口, AUI及FDDI等几类及综合了这几种插口类型于一身的二合一、三 合一网卡。
工作在数据链路层由于交换机中有端口与地址的对应表,因此 它能够将数据送往指定的端口,而其它端口可以继续向另外的端 口传送数据,从而避免了共享集线器同时只能有一对端口工作的 限制。对于一个N端口100 Mb/s的交换机而言,如果每两个端口相 互传送数据,由于每对端口在传送时都拥有100 Mb/s的频宽,因此 理论上可以获得的最大频宽为100×N/2(Mb/s),如图5-16所示。但 是,如果有多个端口同时要传送数据到同一端口,此时将和共享 集线器一网桥
(a) 本 地 网 桥
网桥 x.25网 络
(b) 广 域 网 桥
图6-1 网桥示例
6.2 路由器
路由器(Router)工作在OSI参考模型中的第三层(网络层),是 用于连接多个逻辑上分开的网络,经常使用在大型校园网和企 业网中。逻辑网络是指一个单独的网络或一个子网。当数据从 一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成。路由器 具有判断网络地址和选择数据传输路由的功能,它能在多网络 互连环境中建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质 访问方法连接各种子网。路由器工作在网络层,它只接收源站 或其他路由器的信息,不关心各子网使用的硬件设备,但要求 运行与网络层协议相一致的软件。
网络互联设备

网络互联设备网络互联是指LAN-LAN WAN-WAN LAN-WAN之间的连通和互操作能力这。
种互操作指的是互联网上一个网络的用户和另一个网络的用户可以透明的交换信息而不管这两个网络上的硬件软件差异。
两个网络互联时它们的差异可以表现在OSI 7层模型之中的任意一层上根据它们实施接续所在的层网络互联设备通常分为如下4种。
1 中继器在物理层上透明的复制二进制位以补偿信号的衰减它不与高层协议发生作用2 网桥在不同或相同类型的LAN之间存储或转发帧,必要时进行链路层上的协议转换3 路由器工作在网络层,在不同的网络间存储并转发包根据信息包的地址将信息包发送到目的地必要时进行网络层上的协议转换4 网关协议转换器对高层协议包括传输层以及更高层进行转换的网间连接器。
它允许使用不兼容的协议如IBM SNA SPX/IPX TCP/IP系统和网络互联。
要搞清它们的区别最容易的方法是将它们与OSI 7层模型对照看它们是在OSI的哪一层实现的参见下表1 10SI层互联设备用途物理层中继器集线器在电缆段间复制比特流数据链路层网桥第二层交换器在LAN间存储转发帧网络层路由器第三层交换器在不同网间存储转发包传输层以上网关提供不同体系间互联接口2 中继器2 1 中继器网络连接最简单的设备就是中继器其作用是对弱信号再生并将再生信号发送到网络的其它分支上提供电流以实现长距离传输中继器工作在OSI模型的最低层物理层只能用来连接具有相同物理层协议的LAN 中继器主要用于扩充LAN电缆段的距离限制比如10BASE 5粗以太网由于收发器只能提供500米的驱动能力而MAC协议允许粗以太网电缆最长为2.5公里这样每500米之间就可以利用中继器来连接但是中继器不具备检错和纠错的功能因此错误的数据经中继器后仍被复制到另一电缆段另外中继器还会引入延时。
2 2 使用注意事项1 用中继器连接的以太网不能形成环2 必须遵守MAC协议定时特性不能用中继器将电缆断无限连起来比如一个以太网上最多有4个中继器连接5个缆线段其中只有3个缆线可以连接计算机2 3 集线器集线器(HUB)是一种特殊的中继器它可以转接多个网络电缆把多个网络段连接起来随着10BASE T标准的推出以及集线器的使用使得总线网络拓扑结构逐渐向星型网络拓扑使用非屏蔽双绞线的模式转化该模式的核心就是集线器它连接网络的各个节点其优点是是当网络上的某个节点或某条线路出现故障时不会影响网络上的其它节点集线器可以分为有源无源智能三种有源集线器对信号有再生和放大作用无源集线器不对信号做处理只是简单的把多段介质相连智能集线器具有有源集线器的全部功能此外还有网络管理路径选择等功能。
认识网络互联设备

2.2 以太网卡的分类
(1) 根据传输速度,网卡可以分为10 Mb/s网卡,10/100 Mb/s自适应网卡, 以及千兆(1000 Mb/s)网卡等。我们目前常使用的是10 Mb/s和10/100 Mb/s自适 应网卡两种。因为它们价格便宜,所以比较适合于一般用途。对于千兆的网 卡,目前主要用于高速的服务器。
因此,对于每块网卡而言,都有一个惟一的网络节点地址, 它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM或EEPROM中的,且保证 绝对不会重复,这个地址称为介质访问控制地址MAC(Media Access Control)。硬件地址以6字节表示,前三个字节表示厂商 代号,后3个字节为流水号。每个厂商都必须向IEEE登记注册, 才能获得合法的、惟一的厂商代号。
• 学会 各种网络互联设备的安装。
1 网络互联概述
• 网络互联是指将分布在不同地理位置,或者采用不同低层 协议的网络相连接,以构成更大规模的互联网络系统,实 现互联网络资源的共享。
网络互联的基本概念
所谓网络的互联,一般是指将不同的网络(如局域网、广域 网)通过某种手段连接起来,使之能够相互通信的一种技术和 方法。
4集线器
集线器(Hub)是网络中最重要的互连设备之一,用来对通信 设备进行物理连接。集线器最初是一种线路集中器,后来发展为 较为复杂的带交换功能的集中器。集线器的基本功能是信息分发, 它把从一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去,如图4-12 所示。一些集线器在分发之前将弱信号重新生成,一些集线器整 理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。
图4-8 10/100 Mb/s RJ45接口网卡
(4) 根据需不需网线,网卡可分为有线网卡和无线网卡两种。 下图为一种无线网台计算机之间的距离不能超过多少米?如 果超过了怎么办?
《网络互联设备》课件

校园网络需要满足大量用户同时在线 的需求,提供高速、稳定的网络服务 ,同时保障网络安全和信息安全。
家庭网络
家庭网络是家庭内部使用的计算机网络,通过各种网络互联设备实现家庭成员之间 的信息共享、在线娱乐和远程控制等功能。
家庭网络需要简单易用、经济实惠,方便家庭成员随时随地访问互联网资源。
家庭网络互联设备包括路由器、交换机、调制解调器等,用于连接家庭成员的计算 机、智能家居设备等,提高家庭生活的便利性和舒适性。
06
网络互联设备的未来展望
Chapter
新技术与新设备
1 2
5G/6G技术
随着5G/6G技术的不断发展和普及,将会有更多 新型的网络互联设备出现,如5G/6G路由器、 5G/6G智能手机等。
物联网设备
物联网技术的广泛应用将催生一系列新的网络互 联设备,如智能家居设备、智能穿戴设备等。
3
虚拟现实和增强现实设备
升级与更新方法
02
介绍设备升级与更新的方法,如通过软件升级、固件更新等。
注意事项与风险
03
介绍在升级与更新过程中需要注意的事项和可能存在的风险。
05
网络互联设备的安全问题
Chapter
设备安全风险
01
设备物理安全
设备可能遭受物理损 坏或被非法访问。
02
操作系统安全
设备使用的操作系统 可能存在安全漏洞。
全面智能化
未来的网络互联设备将更加智能 化,具备自主学习和自我调整的
能力。
高度集成化
设备间的连接和协作将更加紧密 ,形成高度集成的网络体系。
极致用户体验
网络互联设备将更加注重用户体 验,提供更加个性化、高效和便
捷的服务。
网络硬件设备第7章 Internet接入实训

7.1 窄带拨号接入实训
4) 在“硬件更新向导”对话框中选中“从列表或指定位置安装(高 级)”选项,单击【下一步】按钮,弹出“搜索和安装选项”对话 框,如图7-5所示。 5)在“请选择您的搜索和安装选项”对话框中选中“在这些位置 上搜索最佳驱动程序”选项,在下面继续选中“在搜索中包括这 个位置”,输入“C:\SWSETUP\SP32337”,此文件夹预先存 放下载并已解压好的驱动程序,然后单击【下一步】按钮,安装 程序搜索到了相匹配的驱动程序,并进行了安装。
图 7-16 Internet账户信息
7.1 窄带拨号接入实训
图 7-18 连接-电信窄带拨号
10) 在“正在完成新建连接向导”对话框中给出了提示信息,
7.1 窄带拨号接入实训
已经成功创建了连接“电信窄带拨号”并将此连接存入“网络连 接”文件夹。 3. 拨号连接的使用及设置 1)将电话线上的RJ-11水晶头插入到笔记本计算机上的RJ-11插入接 口。 2) 双击桌面上的“电信窄带拨号”快捷方式,打开如图7-18所示 的对话框。 3) 在“连接-电信窄带拨号”对话框中,用户名、密码及拨号号码 在创建连接时已经设定好了,在此单击对话框中的【拨号】按钮, 则会关闭当前对话框,同时将出现如图7-19和所示的提示。 4) 稍等片刻,若拨号成功,则提示对话框消失,在桌面右下角的 系统托盘区域上显示了“网络连接”的图标。
7.1 窄带拨号接入实训
图 7-10 欢迎使用新建连接向导
5) 在“准备好”对话框中单击“手动设置我的连接”选项,
7.1 窄带拨号接入实训
选中该选项,然后单击【下一步】按钮,弹出“Internet连接”对 话框,如图7-13所示。
图 7-12 准备好
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网络层互连 路由器
局域网 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
2020/8/1
高层互连的结构
局域网 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
高层互连
局域网 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
网关
2020/8/1
§7.3 网络互连设备(区别“互联”一词) 网络互连设备是网络互连的关键。实现不同子网协议之
2020/8/1
数据链路层互连的结构
局域网 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
数据链路层互连
局域网 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
网桥
2020/8/1
网络层互连的结构
局域网 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
传输介质
2020/8/1
二、数据链路层连接设备 1.网桥 网桥在数据链路层上实现局域网互连(仅转接必要信息); 网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介 质与不同传输速率的网络; 网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互连的网 络之间的通信; 网桥需要互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议; 网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量,有利于改善互 连网络的性能与安全性。
2020/8/1
不同网络之间的差异主要表现在:
每种网络有不同的命名、编址方法与目录结构,以提供全 局的网络编址方法与目录服务;
每种网络有不同的分组大小规定,分组在网络之间传输可 能需要分段;
每种网络有不同的用户访问控制机制,以管理用户对各种 网络资源的访问权限;
网络内部的路径选择依靠网络自己的差错检测与拥塞控制 技术,具有在不同网络之间路由选择能力;
网互连。
具体网络如下: ➢ 以太网—以太网 ➢ 以太网—FDDI ➢ 以太网—令牌环 ➢ 以太网—ATM网
2020/8/1
(2)网桥协议结构(802.1)
2020/8/1
(3)网桥的主要特点:
网桥能互连两个采用不同数据链路层协议、传输介质 与传输速率的网络;
网桥以接收、转发与地址过滤的方式实现互连网络之 间的通信;
2020/8/1
(1)网桥——桥接器(信桥),提供了一 种对LAN的扩展。
(2)使用场合:以太网、FDDI、令牌环、 ATM网
(3)特点:地址过滤、帧限制功能、监控 能力、缓冲能力、透明性。
(4)使用的协议:IEEE802.1 (5)分类:透明网桥、源路由网桥、远程
网桥
2020/8/1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
端口管 理软件
端口1
网桥 网桥协 议实体
缓存
路由表 端口2
网桥
局域网1
局域网2
主机A
主机B
主机C
主机D
主机E
主机F
2020/8/1
(1)网桥的应用环境: 一个单位的多个部门局域网的互连; 办公楼之间局域网的互连; 将数千台计算机按地理位置或组织关系划分为多个子
网的互连; 超过单个局域网的最大覆盖范围的多个局域网互连; 企业中部门的信息对安全、保密方面要求不同的局域
第七章
2020/8/1
1
第七章 网络设备与网络互联
【教学目标】
1.了解:网络互联的基本概念; 2.掌握:网络互连的类型与层次; 3.掌握:网络互联技术及子网规划; 4.掌握:网络互联常用设备及功能。
2020/8/1
第七章 网络设备与网络互联
本章学习一些常用网络设备的功能与应用,包括集线器、 网桥、交换机、路由器、网关等。另外还介绍网络专题。
网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量, 有利于改 善各个网络的性能与安全性。
间的转换,保证执行两种不同协议的网络之间可以进行互
连通信。
协议转换包括协议数据格式的转换、地址映射、速率匹
配、网间流量控制等。
一、物理层连接设备 1.网卡(NIC,工作在物理层与数据链路层)
ISA接口网卡 PCI接口网卡 PCMCIA网卡 USB接口网卡 2.调制解调器(modem) 3.ADSL/Cable modem
§7.1 网络互联概述 §7.2 网络互连设备 §7.3 网络互联相关知识
2020/8/1
第七章 网络设备与网络互联
§7.1 网络互联概述 网络互联(Internetworking)本质:实现相同(或者不同) 网络终端应用设备间的通信,主要涉及到局域网之间, 广域网之间,局域网与广域网之间的相互通信。(课本 P290)
不同网络可能提供面向连接或无连接的服务,互连网络不 应依赖于原来网络所提供的服务类型。
2020/8/1
§7.2 网络互连的层次
➢互连(Interconnection):指在两个物理网络之间 至少有一条在物理上连接的线路,但不能保证两个网 络一定能进行数据交换,这取决于两个网络的通信协 议是否相互兼容; ➢互通 (Intercommunication):指两个网络之间可 以交换数据; ➢互操作(Interoperability):指网络中不同计算机 系统之间具有透明访问对方资源的能力; ➢三者关系:互连是网络互连的基础,互通是网络互 连的手段,互操作是网络互连的目的。
2020/8/1
4.转发器 转发器又被称为中继器或放大器,执行物理层协议,实 现电气信号的“再生”。转发器用于互连两个相同类型的 网段(连接两个BUS),主要功能是延伸网段和改变传输媒体, 从而实现信息位的转发。 现在已经很难见到中继器。
2020/8/1
5.集线器 集线器(HUB)是局域网LAN中重要的部件之一,它是网 络连线的连接点(中继接收信号)。集线器有多个户端口, 连接计算机和服务器之类的外围设备。一个以太网数据包 从一个站发送到集线器上,然后就被广播到集线器中的其 它所有端口,所以基于集线器的网络是一个共享介质LAN。 D-link DE-809TC 10M8口
2020/8/1
➢ 根据网络层次的结构模型,网络互连的层次可以分为: 物理层互连
物理层互连的设备是中继器(Repeater),集线器; 数据链路层互连
数据链路层互连的设备是网桥(Bridge),二层交换机; 网络层互连
网络层互连的设备是路由器(Router),三层交换机; 高层互连
传输层及以上各层协议不同的网络之间的互连属于高层 互连,高层互连的设备是网关(Gateway)。