网络互联设备
《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。
认识网络互联设备
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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。
从互联的层度讲，网络互联有层度不同的3个概念: 1. 互连
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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。 (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)。
认识网络互联设备
2020/12/8
认识网络互联设备
能力目标
• 认识各种网络互联设备 • 掌握各种网络互联设备的功能 • 学会各种网络互联设备的安装
认识网络互联设备
能力体现
• 通过网络查看各种网络设备，并了解它们的特性及使用场 合。
• 学会 各种网络互联设备的安装。
认识网络互联设备
1 网络互联概述
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图4-12 集线器示例
认识网络互联设备
集线器的连接应考虑所使用的网络传输介质，一般集线器 应具有BNC和RJ 45两个接口或BNC、RJ 45和AUI三个接口。集 线器接口数通常有8口、12口、16口、24口等几种。
网络接入和互联设备
网络接入和互联设备1. 简介网络接入和互联设备是指用于连接设备与互联网的硬件和软件组件。
它们扮演着关键的角色，为用户提供可靠的互联网接入，并实现设备之间的通信和数据交换。
本文将介绍网络接入和互联设备的基本原理和常见的种类。
2. 网络接入设备2.1 调制解调器（Modem）调制解调器是用户和互联网服务提供商（ISP）之间传输数据的关键设备。
它的作用是将数字信号转换为模拟信号，以便通过电话线路或电缆线路发送和接收数据。
调制解调器可以使用多种协议，包括传统的拨号调制解调器、数字用户线（DSL）调制解调器和电缆调制解调器。
2.2 路由器（Router）路由器是一种用于连接不同网络并转发数据包的网络设备。
它可以将来自局域网（LAN）的数据发送到广域网（WAN），也可以将来自WAN的数据发送到LAN。
路由器还可以实现网络地址转换（NAT），使得多个设备可以共享一个公共IP地址。
现代路由器通常具有防火墙和无线接入点功能。
2.3 交换机（Switch）交换机是用于在局域网中连接多个设备的网络设备。
它根据MAC地址将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现设备之间的直接通信。
交换机可以提供高带宽、低延迟的数据传输，适用于连接大量设备的局域网。
2.4 网络接口控制器（NIC）网络接口控制器，也称为网卡，是计算机连接到网络的物理接口。
它负责将数字数据转换为电信号，并通过网络电缆将数据发送出去。
网卡通常包含以太网接口，用于连接计算机与交换机或路由器。
3. 互联设备3.1 无线访问点（Wireless Access Point）无线访问点是一种用于无线网络连接的设备，它允许设备通过Wi-Fi连接到局域网或互联网。
无线访问点通常与路由器或交换机结合使用，为无线设备提供接入服务。
3.2 防火墙（Firewall）防火墙是一种用于保护网络免受未经授权访问和网络攻击的设备。
它可以根据预先定义的规则过滤和监控网络流量，阻止潜在的威胁进入网络。
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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
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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。
网络设备有哪些
网络设备有哪些网络设备是现代信息化建设中不可缺少的重要组成部分，主要指用于支撑网络架构，实现网络连接、通讯和交互的硬件设备。
与互联网相关的设备大致可以分为三类：连接互联网的终端设备、在互联网上进行通讯的传输设备和提供网站等服务的服务器设备。
下面将分别介绍网络设备的分类和作用。
一、连接互联网的终端设备1、路由器：路由器是在互联网上实现分隔和连接的设备，尤其适用于广域网网络。
它具有路由功能，能够识别网络接口并将数据包转发到其他网络中，这也是它最重要的功能。
除此之外，它还可以对数据包进行拆分、重组、加密解密操作等。
2、网关：网关是一种能够连接网络的设备。
它通常用于将本地网络与外网相连，使得不同的网络能够相互通信。
网关通过对数据包的识别和转发来实现网络间的数据交换。
3、交换机：交换机也是一种重要的网络设备。
它用于连接同一个局域网内的设备，能够自动获取数据包的目标地址，并将数据包传送到目标设备，从而实现局域网内的数据交换。
4、无线接入点：无线接入点是一种用于连接无线设备与有线网络的设备。
它可以将无线设备连接到有线网络，从而实现网络连接和通讯功能。
5、调制解调器：调制解调器是一种用于实现数据模拟传输的设备。
它通过将数字信号转换为模拟信号，实现网络通讯，是连接互联网的重要设备之一。
二、在互联网上进行通讯的传输设备1、网桥：网桥是一种比交换机更简单的、只能连接两个局域网的设备。
它通过MAC地址来进行数据转发，可以将来自不同局域网的设备连接起来。
2、集线器：集线器是一种将多个局域网设备连接起来的设备。
它通过将来自不同设备的数据包合并成一个数据流进行传输，可以实现多个局域网设备的数据交换。
3、网卡：网卡是一种安装在计算机上的设备，用于连接计算机到网络上。
它通过将计算机内部的数据转换为网络可以识别的数据包进行传输，使得计算机能够进行网络通信和数据交换。
4、光纤通信设备：光纤通信设备是一种用于光纤数据传输的设备。
它通过光纤传输数据，具有高速、稳定的传输能力，适用于需要大量数据传输的场合，如服务器之间的通讯等。
网络互联设备概述
网络互联设备概述1. 引言在当今高度互联的世界中，网络互联设备扮演着至关重要的角色。
无论是家庭网络、企业网络还是运营商网络，网络互联设备都是实现设备之间连接的关键组成部分。
本文将概述网络互联设备的定义、功能以及常见的类型。
2. 定义网络互联设备是指用于连接不同网络或将多个设备连接在一起的硬件设备。
它们提供了数据包传递、交换和路由的功能，从而实现了设备之间的通信。
网络互联设备可以根据其功能和用途分为多个类型。
3. 功能3.1 数据包传递网络互联设备的核心功能之一是数据包传递。
当一个设备向另一个设备发送数据时，数据被分割成小的数据包，并通过互联网络传递。
网络互联设备负责接收这些数据包，并将它们传递到目标设备。
3.2 交换在一个局域网（LAN）中，网络互联设备可以实现数据包交换。
当一个设备发送数据包到网络上时，网络互联设备会根据目标设备的MAC地址，将数据包仅发送到目标设备，而不是广播到整个网络。
3.3 路由在一个广域网（WAN）中，网络互联设备可以实现路由功能。
路由器是一种常见的网络互联设备，它使用IP地址将数据包从源设备转发到目标设备。
路由器根据预定义的路由表来确定数据包的最佳路径，并且可以根据网络拥塞和性能等因素进行动态路由。
4. 类型4.1 路由器路由器是最常见的网络互联设备之一。
它在不同网络之间提供连接和通信的功能。
路由器能够处理各种类型的数据包，并根据目标地址将它们传递到正确的网络。
除了路由功能外，许多路由器还具有防火墙、虚拟专用网络（VPN）和带宽管理等功能。
4.2 交换机交换机是局域网中常见的网络互联设备。
它通常用于连接多个设备，例如计算机、打印机和服务器。
交换机能够在不同设备之间进行数据包交换，以实现高效的数据传输。
它还可以根据MAC地址来确定数据包的转发路径，从而提高网络的性能和安全性。
4.3 网桥网桥是连接两个不同的局域网的网络互联设备。
它能够将两个局域网的数据包传递和转换，使得两个局域网之间的设备可以进行通信。
《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。
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集线器的堆联和级联的特点:
堆叠:难实现\成本高\集线器间距受限 级联:易实现\成本低\集线器间距有较大余地
集线器(HUB)
4.集线器的缺点
(1)带宽共享,带宽受限 (2)广播式易造成广播风暴 (3)非双工传输,网络通信效率低
网关(GateWay)
1．功能
协议转换，用于连接网络层之上执行不同协议的子 网，组成异构的互联网。
2．特点
（1）工作在高四层。 （2）除路由器的全部功能，还有协议转换的功能。
（3）使用适当的硬件和软件来实现不同网络 协议之间的转换功能，硬件提供不同网络的接 口，软件实现不同网络之间的转换
交换机(Switch)
协议转换的网间连接器
2．功能
用于连接两个或两个以上同构网或异构网的互连。
3．特点
（1）工作在网络层。 （2）主要功能是路由选择、数据转发、数据过虑。 （3）能抑制“广播风暴”。
路由器(Router)
3．特点
（4）路由表有静态路由表和动态路由表两种。 （5）路由协议有：
RIP 路由选择信息协议 OSPF 开放式最短路径优先协议 JGRP 内部网关路由协议
网络互联设备
网络设备的分类
类型
设备
接入设备
网络接口卡，调制解调器等
网络互联设备 中继器，路由器，以太网交换机等
网络服务设备 拨号访问器，网络打印机等
中继器（Repeater）
1．功能 对线路上的数据信号进行复制、调整和再生放
大，并转发，延长传输距离。
2．特点：（1）工作在物理层。 （2）只能连接两个网段。 （3）一个网段最多使用四个中继器，一般只 用于以太网。
迟
控制信息
的传输
会产生广
数据链路 层
连 域 改 域 能
接 网 善 网
局 、 局 性
两个相同 或相似局 域网的互 联
互联容易、 协议透明、 隔离流量、 交换效率 高
播风暴、 不能完全 隔离不必 要的流量、 管理控制 能力有限、
有延迟
互连设 备
互联层次
功能
应用场合
优点
缺点
路由器
网络层
局-局域 路过网络滤由管信选理息择、、网局网广--广广域域
a.端口交换 b.帧交换(是目前应用最广泛的局域网交换技术) c.信元交换
（6）局域网交换机的分类 （7）虚拟网的划分
互连设备 互联层次 功能 应用场合 优点
缺点
中继器 网桥
物理层
信号放 大、延 长传输 距离
互联规模
互联相同 局域网的 几个网段
互联容易、 有限、不
价格低、 能隔离流
基本无延 量、无法
集线器(HUB)
附:
1.从工作原理看,集线器是一个多端口的中继器 2.以集线器为中心的局域网主要采用星型结构 3.采用集线器连接的以太功能 用于连接两个具有相同或相似网络体系结 构的网络（同构网）。
2.特点
（1）工作在数据链路层的MAC子层。 （2）网桥连接的两个网络应使用相同的传输介质，并 且具有相同拓扑结构的同一传输协议（同构网）。 （3）主要功能是存储转发。（存在延时） （4）会产生“广播风暴”。
网桥(Bridge)
4.缺点
（1）使用存储转发，存在延迟。 （2）产生“广播风暴”，数据帧在网间采用广播式传 输时，大量广播信息形成信息量急剧增加的现象。
PS:从硬件配置来分,网桥可分为内部网桥和外部网 桥，一般前者由服务器兼任，后者用一台专门的微 机充当。
路由器(Router)
1．概念
在不同的网络间实现分组交换的存储转发,并在网络层提供
网
大规模复 杂网络、 互联管理 网络设置 控制能力 复杂、价 强、充分 格高、 隔离不必 延迟大 要的流量、 安全性好
背诵默写
集线器(HUB)
3.分类 （1）按端口数量分类 5\8\12\16\24\48
类型
AUI\BNC\RJ-45（2）按带宽分类 10Mbps\100Mbps\双速 （3）按可管理性分类 可网管\不可网管 （4）按扩展能力分 独立\堆叠 （5）按工作原理分 共享式\独立式
集线器(HUB)
集线器的堆叠和级联的方法:
网桥(Bridge)
3.作用 （1）连接两个本地局域网或物理距离不太远的局域网
（2）协议转换：仅限数据链路层及物理层。 （3）接收和转发帧。 （4）路由选择。 （5）改善局域网性能：可将一个大网分割成多个子网
用网桥连接，降低冲突域。
网桥(Bridge)
3.作用 （6）提高网络的可靠性、安全性：网桥隔离了子网 ，保证一个子网的故障不会影响另一个子网。 （7）进行差错控制。
10 BASE 5 10 BASE 2
每个网段500米 最多500米 每个网段185米 最多925米
集线器(HUB)
1．功能 对线路上的数据信号进行放大，并转发到各个端口，扩 大网络传输范围。
2．特点（1）工作在物理层。 （2）所有共享带宽，广播式，不具备信 号的 定向转发能力。 （3）用HUB级联最多包含5级（4个HUB） ，每一级最远距离为100米。 （4）使用集线器的网络，其物理连接是 星型，逻辑连接是总线型。 （5）相当于多端口的中继器
1．功能
能识别MAC地址，交换机在操作过程中不断收集资 料，去建立它自身的地址表，发送时根据MAC地址 从该端口发送出去。
2．特点
（1）工作在数据链路层（二层交换机）。 （2）独享带宽。 （3）会产生“广播风暴”。不认识的MAC地址就广 播出去。
交换机(Switch)
2．特点
（4）三层交换机（工作于网络层）性能比路由器好，吞吐量 大，能抑制“广播风暴”。 （5）三种交换技术