网络互连设备与技术.ppt

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1、第二章第二章 网络互联设备与技术网络互联设备与技术纲要：纲要：网络互联网络互联 网络互联设备网络互联设备 网络技术网络技术一、网络互联一、网络互联概念概念 网络互联是指将分布在不同地理位置的网络、设备网络互联是指将分布在不同地理位置的网络、设备相连接，以构成更大规模的互联网络系统，实现互联相连接，以构成更大规模的互联网络系统，实现互联网络中的资源共享。网络中的资源共享。实现网络互联应满足的条件：实现网络互联应满足的条件：在互联的网络之间提供链路，至少有在互联的网络之间提供链路，至少有物理线路物理线路和和数数据线路据线路在不同网络结点的进程之间提供适当的在不同网络结点的进程之间提供适当的路由来交

2、换路由来交换数据数据提供网络记账服务，提供网络记账服务，记录网络资源的使用情况记录网络资源的使用情况；提供各种互联服务，应尽可能不改变互联网的结构提供各种互联服务，应尽可能不改变互联网的结构网络互联的优点和准则网络互联的优点和准则优点：优点：扩大资源共享的范围（多用户共享）扩大资源共享的范围（多用户共享）提高网络的性能（子网自治）提高网络的性能（子网自治）降低成本（主机先行连网）降低成本（主机先行连网）提高安全性（权限设置）提高安全性（权限设置）提高可靠性（子网划分）提高可靠性（子网划分）准则：准则：不同的子网在性能和访问控制等方面存在差异，不同的子网在性能和访问控制等方面存在差异，网络互联提

3、供了不同子网之间的网络通路、屏蔽或容网络互联提供了不同子网之间的网络通路、屏蔽或容纳差异。纳差异。不能因提高网络之间传输的性能而影响各个子网不能因提高网络之间传输的性能而影响各个子网内部的传输功能和传输性能内部的传输功能和传输性能网络互联的类型与层次网络互联的类型与层次类型类型:.局域网局域网局域网互联局域网互联 a.同种局域网互联同种局域网互联 是指符合相同协议的局域网之间利用网桥是指符合相同协议的局域网之间利用网桥的互联。的互联。b.异型局域网互联异型局域网互联 是指不符合相同协议的局域网之间的互联。是指不符合相同协议的局域网之间的互联。也可以利用网桥进行互联，但是此网桥一定要支也可以利用

4、网桥进行互联，但是此网桥一定要支持互联的网络使用的协议持互联的网络使用的协议局域网局域网 .局域网局域网广域网互联广域网互联 局域网和广域网互联可以通过路由器局域网和广域网互联可以通过路由器和网关实现和网关实现 .局域网局域网广域网广域网局域网互联局域网互联 两个分布在不同地理位置的局域网通两个分布在不同地理位置的局域网通过广域网以及路由器和网关实现互联。过广域网以及路由器和网关实现互联。局域网广域网局域网广域网局域网 .广域网广域网广域网互联广域网互联 广域网和广域网互联可以通过路由器或网关实现，广域网和广域网互联可以通过路由器或网关实现，连入的主机的资源可以实现共享。连入的主机的资源可以实

5、现共享。层次：层次：v互联相关互联相关 概念概念 网络的互联：网络的互联：是指在两个物理网络之间至少有一条在是指在两个物理网络之间至少有一条在物理上连接的线路，它为两个网络的数据交换提供了物物理上连接的线路，它为两个网络的数据交换提供了物质基础和可能性，但不能保证两个网络一定能进行数据质基础和可能性，但不能保证两个网络一定能进行数据交换。交换。广域网广域网 网络的互通：网络的互通：是指两个网络之间可以交换数据。它是指两个网络之间可以交换数据。它仅仅涉及通信的两台计算机之间的端仅仅涉及通信的两台计算机之间的端端的连接与数端的连接与数据交换。据交换。网络的互操作：网络的互操作：是指网络中不同计算机

6、系统之间具是指网络中不同计算机系统之间具有透明地访问对方资源的能力。有透明地访问对方资源的能力。v网络互联的层次网络互联的层次(OSI)1）数据链路层互联）数据链路层互联 数据链路层互联的设备是网桥。网桥在网络互联中数据链路层互联的设备是网桥。网桥在网络互联中起数据接收、地址过滤和地址转发的作用，它用来实起数据接收、地址过滤和地址转发的作用，它用来实现多个网络系统之间的数据交换。现多个网络系统之间的数据交换。此互联允许数据链路层和物理层的协议不相同此互联允许数据链路层和物理层的协议不相同 2）网络层互联）网络层互联 网络层互联的设备是路由器。网络层互联主网络层互联的设备是路由器。网络层互联主要

7、解决路由选择、拥塞控制、差错处理与分段技要解决路由选择、拥塞控制、差错处理与分段技术等问题。术等问题。3）高层互联）高层互联 传输层及以上各层协议不同的网络之间的互传输层及以上各层协议不同的网络之间的互联属于高层互联，实现高层互联的设备是网关。联属于高层互联，实现高层互联的设备是网关。此层主要使用应用层网关即应用网关，用它此层主要使用应用层网关即应用网关，用它实现两个网络的高层互联时，两个网络的应用层实现两个网络的高层互联时，两个网络的应用层及以下各层网络协议可以不相同。及以下各层网络协议可以不相同。二、网络互联的设备二、网络互联的设备网卡（网络卡网卡（网络卡/网络接口卡网络接口卡/NIC）n

8、etwork internet card 网卡网卡是计算机主板与网络缆线的接口板是计算机主板与网络缆线的接口板v 工作原理：工作原理：整理计算机上发往网线上的数据并将数据分解为整理计算机上发往网线上的数据并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去。适当大小的数据包之后向网络上发送出去。v网卡分类网卡分类 .按传输速度分类按传输速度分类：10M网卡、网卡、10/100M自适应网卡、千兆网卡自适应网卡、千兆网卡 按网卡连线的插口分类：按网卡连线的插口分类：RJ45接口的网卡接口的网卡(最常用）最常用）它采用它采用10BASE-T双绞线网络接口类型，它的双绞线网络接口类型，它的一端就是电脑网

9、卡上的一端就是电脑网卡上的RJ45插口，另一端就是集线器插口，另一端就是集线器上的上的RJ45接口。接口。BNC接头网卡接头网卡 它采用它采用10BASE2同轴电缆的接口类型，它同带同轴电缆的接口类型，它同带有螺旋凹槽的同轴电缆上的金属接头相连。有螺旋凹槽的同轴电缆上的金属接头相连。AUI接头网卡接头网卡 此接头使用的比较少此接头使用的比较少 按总线类型划分按总线类型划分ISA总线网卡、总线网卡、PCI总线网卡、总线网卡、PCI-X总线网卡和总线网卡和PCMCIA接口网卡。接口网卡。v网卡的作用网卡的作用 .将计算机和传输介质相连，及数据帧的收发；将计算机和传输介质相连，及数据帧的收发；接收上

10、层的数据包，进行再次封装形成帧后转发，接收上层的数据包，进行再次封装形成帧后转发，反之亦可。反之亦可。.提供的物理地址（提供的物理地址（MAC），），唯一标识本台计算机唯一标识本台计算机 IP地址是计算机的逻辑地址；地址是计算机的逻辑地址；MAC地址是计算机地址是计算机的物理地址，计算机通信时必须使用物理地址。的物理地址，计算机通信时必须使用物理地址。察看察看MAC地址：地址：运行运行-cmd-ipconfig/all .控制数据的流量，在以太网中，检查数据是否碰撞，控制数据的流量，在以太网中，检查数据是否碰撞，以便延迟发送。以便延迟发送。.进行串行和并行信号的转换进行串行和并行信号的转换v网

11、卡的安装 硬件安装、软件安装、网络连通性测试（ping)1.ping 回路地址 测试本机支持网络的软件是否正常 2.ping 本机地址 测试网卡启动及TCP/IP设置是否正确 3.ping 网关 测试局域网是否连接正常测试局域网是否连接正常 4.ping DNS 测试与外网连接的网关是否正常 5.Ping 外网IP 测试与外网通信是否正常。（写出你测试新组建网络是否能正常连接外网的步骤）常用的网卡通信协议：常用的网卡通信协议：TCP/IP（传输控制协议（传输控制协议/网际协议）网际协议）IPX/SPX（网网际际数数据据包包交交换换/序序列列数数据据包包交交换换,Novell）NetBEUI（N

12、etBIOS增强型用户接口增强型用户接口）在在不不同同的的操操作作系系统统中中网网卡卡所所选选的的通通信信协协议议也也不不一一样样，不不能能随随便便选选取取，否否则则会会造造成成网网络络接接入入速速度度太太慢慢、工工作作不不稳稳定定，甚甚至至无无法接通网络。法接通网络。思考题？思考题？制作制作RJ45网线的方法有哪几种？都应用于哪种工作网线的方法有哪几种？都应用于哪种工作环境？环境？请详细写出线序请详细写出线序直通线：直通线：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。(用在集线器或交换机与计算机之间的连接)交叉线：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕 白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。(

13、用于两台电脑直接互联)集线器集线器 集线器是以星型拓扑结构连接计算机的连接设备，集线器是以星型拓扑结构连接计算机的连接设备，它包含多个端口以连接网络组件。通过集线器发送的单它包含多个端口以连接网络组件。通过集线器发送的单个数据包到达所有连接的计算机个数据包到达所有连接的计算机HubTransmits data to all connected computers in a star topologyHubv工作原理工作原理 使用广播技术，即使用广播技术，即HUB从任一个端口收到一个信息包后，都从任一个端口收到一个信息包后，都将此信息包广播发送到其他的所有端口。将此信息包广播发送到其他的所有端口

14、。*广播技术：指广播技术：指HUB将该信息包以广播发送的形式发送到其他将该信息包以广播发送的形式发送到其他所有端口，此时，连接在集线器所有端口上的计算机不能发送数所有端口，此时，连接在集线器所有端口上的计算机不能发送数据。据。*集线器工作在集线器工作在OSI七层协议中的物理层七层协议中的物理层*v集线器的分类集线器的分类 .标准特性集线器标准特性集线器 多数集线器主要的连接是多数集线器主要的连接是RJ45插座，具有电源和端插座，具有电源和端口状态指示灯以及监视端口通信的状态和冲突的指示灯。口状态指示灯以及监视端口通信的状态和冲突的指示灯。*每种线缆到集线器的长度由使用的介质决定每种线缆到集线器

15、的长度由使用的介质决定*以太网以太网标标准接准接头类头类型型距离（距离（线缆线缆到到HUB的的长长度度10Base-2185米米10Base-5500米米10Base-T100米米10Base-F2000米米 .被动集线器被动集线器 它是相对静止的，不能对接收到的信号进行任何它是相对静止的，不能对接收到的信号进行任何处理，不能提高网络性能，不能监测硬件错误或性能处理，不能提高网络性能，不能监测硬件错误或性能瓶颈。只简单的从一个端口接收数据并通过所有端口瓶颈。只简单的从一个端口接收数据并通过所有端口分发。分发。.主动集线器主动集线器 又称为多端口中继器，除具有被动集线器的功能又称为多端口中继器，

16、除具有被动集线器的功能外，还能监视数据。它接收信号、处理信号、重新以外，还能监视数据。它接收信号、处理信号、重新以原始的强度和定义将信号传输到连接的计算机或组件原始的强度和定义将信号传输到连接的计算机或组件上上 .智能集线器智能集线器 具有主动集线器的功能外，还提供了集中管理功能。具有主动集线器的功能外，还提供了集中管理功能。它支持以太网、令牌环和它支持以太网、令牌环和FDDI（光纤分布式数据接口）（光纤分布式数据接口）.交换机交换机v 工作原理工作原理 交换机接收到数据包之后，需要根据自己保存的网交换机接收到数据包之后，需要根据自己保存的网络地址表来检验数据包内所包含的发送方地址和接收络地址

17、表来检验数据包内所包含的发送方地址和接收方地址。然后分三种情况处理：方地址。然后分三种情况处理：a.如发送方地址位于接收方地址网段，交换机将丢如发送方地址位于接收方地址网段，交换机将丢弃数据包（即不通过交换机传送），减少了冲突；弃数据包（即不通过交换机传送），减少了冲突；Switch b.如接收方地址和发送方地址处于两个不同的网段，交如接收方地址和发送方地址处于两个不同的网段，交换机会根据内存的地址表（换机会根据内存的地址表（MAC）找到对应的端口，将数）找到对应的端口，将数据包从该端口转发到目标网段；据包从该端口转发到目标网段；c.如双方处于不同网段，且不知道目的地址，则采用广如双方处于不同

18、网段，且不知道目的地址，则采用广播方式向所有的连接端口转发，直到目的机接收，并将其播方式向所有的连接端口转发，直到目的机接收，并将其MAC地址记录到自己的物理地址表中。地址记录到自己的物理地址表中。v交换机的分类交换机的分类 .广义上交换机分类：广义上交换机分类：广域网交换机：主要用于电信领域，提供通信用的基广域网交换机：主要用于电信领域，提供通信用的基础平台础平台 局域网交换机：用于局域网中连接终端设备。局域网交换机：用于局域网中连接终端设备。.按传输介质和传输速度分类：按传输介质和传输速度分类：以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、

19、机、FDDI交换机、交换机、ATM交换机和令牌环交换机交换机和令牌环交换机 .从规模应用上分类：从规模应用上分类：企业级交换机、部门级交换机、工作组交换机企业级交换机、部门级交换机、工作组交换机v交换机的交换方式交换机的交换方式 .直通式直通式 工作原理：工作原理：在输入端口检测到数据包，检查该包的包头，获取在输入端口检测到数据包，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表，转换成相应的输包的目的地址，启动内部的动态查找表，转换成相应的输出端口地址，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到出端口地址，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。相应的端口，实现交换

20、功能。优点：延迟非常小，交换非常快优点：延迟非常小，交换非常快 缺点：因未被保存，故无法检查传送数缺点：因未被保存，故无法检查传送数据包是否有错，不能提供错误检测能力。据包是否有错，不能提供错误检测能力。.存储转发（存储转发（store&forward）把输入端口的数据包先存储起来，然后把输入端口的数据包先存储起来，然后进行进行CRC（循环冗余校验）检查，在对错误（循环冗余校验）检查，在对错误包处理后，才取出数据包的目的地址，通过包处理后，才取出数据包的目的地址，通过查找地址表转换成输出端口的送出包。查找地址表转换成输出端口的送出包。优点：对数据包进行错误检测，有效地优点：对数据包进行错误检测

21、，有效地改善网络性能改善网络性能 缺点：保存数据包，故延时大缺点：保存数据包，故延时大 .碎片隔离（碎片隔离（fragment free）它检查数据包的长度是否够它检查数据包的长度是否够64个字节，如果小于个字节，如果小于64字字节，说明是假包，则丢弃；如果大于节，说明是假包，则丢弃；如果大于64字节，则发送。字节，则发送。优点：数据处理方式比存储转发方式快，但慢于直通。优点：数据处理方式比存储转发方式快，但慢于直通。缺点：不进行数据校验缺点：不进行数据校验v交换机功能交换机功能 1.可以将原有的网络划分成多个子网络，能够做到扩可以将原有的网络划分成多个子网络，能够做到扩展网络有效传输距离，并

22、支持更多的网络节点。展网络有效传输距离，并支持更多的网络节点。2.使用交换机划分网络可以有效隔离网络流量，减少使用交换机划分网络可以有效隔离网络流量，减少网络中的冲突，缓解网络拥挤状况。网络中的冲突，缓解网络拥挤状况。*交换机工作于交换机工作于OSI七层协议的第二层七层协议的第二层*路由器路由器 工作原理：工作原理：当路由器收到从源端发来的数据包时，当路由器收到从源端发来的数据包时，它会分析目的节点的它会分析目的节点的IP地址信息，如果不是本网段的，地址信息，如果不是本网段的，就把数据包接收下来，接着根据路由表确定发往目的就把数据包接收下来，接着根据路由表确定发往目的地的最佳路径，然后从对应的

23、端口将数据包转发地的最佳路径，然后从对应的端口将数据包转发 路由器的路由器的主要目的主要目的：在网络之间提供路由选择，：在网络之间提供路由选择，进行分组转发。进行分组转发。*路由器工作于路由器工作于OSI七层协议中的第三层，即网七层协议中的第三层，即网络层。络层。v路由器的作用路由器的作用 .将大型网络拆分为较小的网络，以提高网络的将大型网络拆分为较小的网络，以提高网络的带宽；带宽；.在网络之间充当网络安全层，具备包过滤功能在网络之间充当网络安全层，具备包过滤功能的路由器还可做硬件防火墙使用；的路由器还可做硬件防火墙使用；.由于广播信息不会通过路由器，故可防止网络由于广播信息不会通过路由器，故

24、可防止网络风暴；风暴；.实现不同网络协议的连接；实现不同网络协议的连接；.选择最佳的路由。选择最佳的路由。v路由和路由表路由和路由表 路由的概念：路由的概念：对于目的主机和源主机不在同一个子网的对于目的主机和源主机不在同一个子网的情况，需要通过路由器进行转发，这一过程称为路由情况，需要通过路由器进行转发，这一过程称为路由（routing）。）。路由表：路由表：说明：说明：“U”表示路由状态为表示路由状态为up（即激活状态），（即激活状态），“G”表示把分组导向外部网关；表示把分组导向外部网关；网关网关(gateway)：下一跳路由器的入口下一跳路由器的入口IP 接口（接口（interface)

25、:到达目的网络的本路由器的出到达目的网络的本路由器的出口口IP 跳数（跳数（metric)：用于表示每条可能路由的代价，用于表示每条可能路由的代价，跳数最小的路由就是最佳路由跳数最小的路由就是最佳路由v分组到达时，所进行的路由步骤分组到达时，所进行的路由步骤：1.目标主机和源主机在同一网段，则直接发送给目目标主机和源主机在同一网段，则直接发送给目标主机，所用路由表为标主机，所用路由表为 .如分组是发给远程网络的，就转发给路由表提供的下如分组是发给远程网络的，就转发给路由表提供的下一个路由器，所用路由表：一个路由器，所用路由表：.如目标主机的如目标主机的IP地址在路由表中没找到，则发往默认地址在

26、路由表中没找到，则发往默认网关，所用路由表：网关，所用路由表：Default定义了一个缺省路由，如果路由表中没有与目定义了一个缺省路由，如果路由表中没有与目的地址相匹配的信息，则分组发送给缺省路由的地址相匹配的信息，则分组发送给缺省路由网网关（关（Gateway）网关实际上是一个网络通向其他网络的网关实际上是一个网络通向其他网络的IP地址，网地址，网关的关的IP地址是具有路由功能的设备的地址是具有路由功能的设备的IP地址如路由器、地址如路由器、启用了路由协议的服务器。启用了路由协议的服务器。(协议的转换器）协议的转换器）v网关的功能网关的功能 用于将具有不同体系结构的计算机网络连接在一起。用于

27、将具有不同体系结构的计算机网络连接在一起。*网关工作于网关工作于OSI七层中的应用层七层中的应用层*EthernetToken RingGatewayv网关的分类网关的分类 .面向连接的网关：用于虚拟电路网络的互联面向连接的网关：用于虚拟电路网络的互联 .无连接的网关：用于数据报网络的互联无连接的网关：用于数据报网络的互联v网关与网桥的区别网关与网桥的区别 .网关是用来实现不同局域网的连接；网关是用来实现不同局域网的连接；.网关建在应用层，网桥建在数据链路层；网关建在应用层，网桥建在数据链路层；.网关比网桥有一个主要的优势，它可以将具有不网关比网桥有一个主要的优势，它可以将具有不相容的地址格式

28、的网络相连起来。相容的地址格式的网络相连起来。网络传输介质网络传输介质 网络传输介质网络传输介质就是指连接网络设备并且能让其之间就是指连接网络设备并且能让其之间进行通信和信息交换的介质，如双绞线、光纤、同轴进行通信和信息交换的介质，如双绞线、光纤、同轴电缆卫星等电缆卫星等v 双绞线（双绞线（Twisted-pair）双绞线（双绞线（TP）是综合布线工程中最常用的一种传输是综合布线工程中最常用的一种传输介质，是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，主要介质，是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，主要用于传输模拟用于传输模拟/数字信号数字信号 双绞线分类：双绞线分类：屏蔽双绞线（屏蔽双绞线（STP）:有

29、机织的铜外套，起到更好有机织的铜外套，起到更好的保护作用，有较高的质量的保护作用，有较高的质量 非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线（UTP）:最流行的，最通用的最流行的，最通用的LAN电缆电缆 双绞线的特点：双绞线的特点：屏蔽双绞线：屏蔽双绞线：误码率相对非屏蔽双绞线低误码率相对非屏蔽双绞线低;价格较贵；价格较贵；抗干扰性较好；抗干扰性较好；非屏蔽双绞线：非屏蔽双绞线：直径小，节省所占用的空间；直径小，节省所占用的空间；重量轻，易弯曲，易安装；重量轻，易弯曲，易安装；将串扰减至最小或加以消除；将串扰减至最小或加以消除；具有阻燃性具有阻燃性 具有独立性和灵活性，适用于结构化综合布线具有独立性和灵活性，适用

30、于结构化综合布线 绝缘性能不好，分布电容参数较大，信号衰减比较厉绝缘性能不好，分布电容参数较大，信号衰减比较厉害害v同轴电缆（同轴电缆（coaxial）同轴电缆同轴电缆是网络中常用的具有保护套的传输是网络中常用的具有保护套的传输介质，是一种高带宽、低误码率、性能价格比较介质，是一种高带宽、低误码率、性能价格比较高的传输介质。高的传输介质。同轴电缆分类：同轴电缆分类：基带同轴电缆：基带同轴电缆：阻抗为阻抗为50欧姆，只传输数字欧姆，只传输数字信号，且不对信号进行调制。信号，且不对信号进行调制。宽带同轴电缆宽带同轴电缆(电视电缆）：电视电缆）：阻抗为阻抗为75欧姆，可欧姆，可以传输数字信号和模拟信

31、号以传输数字信号和模拟信号 同轴电缆的特点：同轴电缆的特点：基带同轴电缆：基带同轴电缆：容易安装；造价较低；网络容易安装；造价较低；网络抗干扰能力强；网络维护和扩展比较困难；电缆抗干扰能力强；网络维护和扩展比较困难；电缆系统的断点较多，影响网络系统的可靠性。系统的断点较多，影响网络系统的可靠性。宽带同轴电缆：宽带同轴电缆：具有较高的可靠性，网络抗具有较高的可靠性，网络抗干扰能力强；具有较大的地理覆盖范围，最长距干扰能力强；具有较大的地理覆盖范围，最长距离可达离可达2500米；网络安装、维护和扩展比较困难；米；网络安装、维护和扩展比较困难；造价高。造价高。v光纤光纤（fiber-optic）光纤

32、光纤使用光纤维以光的调制脉冲的形式传输数字信号，它不使用光纤维以光的调制脉冲的形式传输数字信号，它不传输电脉冲，信号不能被窃听，数据不会被偷；它有利于极传输电脉冲，信号不能被窃听，数据不会被偷；它有利于极高速、大容量数据传输，且干扰小；但是在安装时如不小心高速、大容量数据传输，且干扰小；但是在安装时如不小心的话，容易折断的话，容易折断.光纤分类：光纤分类：1.传输点模数类传输点模数类 所谓所谓模模是指以一定角速度进入光纤的一束光。是指以一定角速度进入光纤的一束光。单模光纤（单模光纤（Single mode fiber）:纤芯细，传输频带纤芯细，传输频带宽、容量大，传输距离长，但因其需要激光源，

33、成本较高。宽、容量大，传输距离长，但因其需要激光源，成本较高。（采用固体激光器）（采用固体激光器）多模光纤（多模光纤（Multi mode fiber）:纤芯粗，传输速度低、纤芯粗，传输速度低、距离短，整体的传输性能差，成本比较低距离短，整体的传输性能差，成本比较低（发光二极管）（发光二极管）2.折射率分布类折射率分布类 跳变式光纤：其折射率呈阶梯型变化跳变式光纤：其折射率呈阶梯型变化 渐变式光纤：其折射率随着半径的增加按一定规律渐变式光纤：其折射率随着半径的增加按一定规律减小，近似抛物线。减小，近似抛物线。光纤的特点光纤的特点：重量轻：一公里长只有几十克重；重量轻：一公里长只有几十克重；传输

34、速率高：短距离（几十公里）可达传输速率高：短距离（几十公里）可达2Gbps，长距离可达几百，长距离可达几百Mbps 误码率低：误码率低：不受电磁干扰，保密性好，传输损耗极低不受电磁干扰，保密性好，传输损耗极低 *现在网络工程中，使用的光纤有现在网络工程中，使用的光纤有62.5um/125um100um/125um和和100um/140um*v 无线通信设备无线通信设备 在在Lan中进行无线传输有两项通用技术：红中进行无线传输有两项通用技术：红外线传输和窄带无线电传输外线传输和窄带无线电传输 1.红外线传输红外线传输（infrared transmission）通过使用红外线光束在设备之间传送数

35、据以通过使用红外线光束在设备之间传送数据以实现红外线传输，要求设备之间有一条清晰的视实现红外线传输，要求设备之间有一条清晰的视线。线。2.窄带无线电传输窄带无线电传输（narrowband radio transmission）用户同时在传输设备和接收设备上调谐到一用户同时在传输设备和接收设备上调谐到一定的频率，使用无线电波，不债带无线电不需要定的频率，使用无线电波，不债带无线电不需要视线对焦；而钢铁和负载方向墙壁能干扰债带无视线对焦；而钢铁和负载方向墙壁能干扰债带无线电线电 网 1 网 4 网 3 网 2目的主机所在的网络下一跳地址直接交付，接口 1直接交付，接口 0路由器 R2 的路由表链

36、路 4链路 3链路 2链路 1R2R3R101R2R3R1路由表中最主要的是（目的网络地址，下一跳地址）补充:IP 层转发分组的流程 路由的类型tcp/ip通常按照下列顺序搜索路由表以找到路由的最佳匹配：1）主机路由：定义网关到一个指定主机的路由；2）网络路由：定义网关到一个指定网段或网络的一条路由；3）默认路由：如果主机路由和网络路由都没有定义一条到目的地的路由，则使用默认路由。N1R1因特网目的网络 下一跳 N1 直接 N2 R2 默认 R1路由表N2R2只要目的网络不是 N1 和 N2，就一律选择默认路由，把数据报先间接交付路由器 R1，让 R1 再转发给下一个路由器。默认路由(defa

37、ult route)三、网络技术三、网络技术以太网（以太网（Ethernet）以太网使用总线拓扑结构连接，其中缆线在两端终结以太网使用总线拓扑结构连接，其中缆线在两端终结Carrier Sense Multiple AccessDetects signalTransmits signalCollision Detectionv访问方法：访问方法：以太网使用的网络访问方法是带有冲突检测以太网使用的网络访问方法是带有冲突检测的载波侦听多路访问（的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法，方法，CSMA/CD是一组规则集，是一个争用型的、分布是一组规则集，是一个争用型的、分布式介质的访问控制协议。当网

38、络上两台设备试图式介质的访问控制协议。当网络上两台设备试图同时发送数据时，该规则集定义网络设备如何反同时发送数据时，该规则集定义网络设备如何反应；应；1.CSMA/CD的帧的帧发送过程发送过程 网络中的每台计算机要想发送数据，必须先检网络中的每台计算机要想发送数据，必须先检测缆线是否为空，如为空则可以发送数据，否则测缆线是否为空，如为空则可以发送数据，否则要等待，且每次只能有一台计算机发送数据；要等待，且每次只能有一台计算机发送数据；发送帧的同时也要继续监听总线，一旦监听到发送帧的同时也要继续监听总线，一旦监听到冲突发生，便立即停止，并不断往总线上发送阻冲突发生，便立即停止，并不断往总线上发送

39、阻塞信号，以通知总线上各个站点塞信号，以通知总线上各个站点。2.CSMA/CD的帧接收过程的帧接收过程 帧接收过程中，非发送站点总是处于监听总线状态。帧接收过程中，非发送站点总是处于监听总线状态。接收到帧的站点，要对帧有效检查：接收到帧的站点，要对帧有效检查：.去除帧碎片，如接收到的帧小于最小帧长度，将去除帧碎片，如接收到的帧小于最小帧长度，将丢弃丢弃 .检查帧的目的地址，看与本机地址是否相符合检查帧的目的地址，看与本机地址是否相符合 .进行进行CRC校验校验 CSMA（carrier sense multiple access）载波载波侦听多路访问，简称侦听多路访问，简称CSMA CD（co

40、llision detection）冲突检测，简称）冲突检测，简称 CD CSMA/CD载波侦听多路访问载波侦听多路访问/冲突检测冲突检测v按传输速率分类按传输速率分类 标准以太网（标准以太网（10baseT），），支持以支持以10Mbps的数据的数据传输速率传输速率 快速以太网（快速以太网（100baseT），），支持支持100Mbps的数据的数据传输速率传输速率 G级以太网，支持级以太网，支持1Gbps（每秒每秒1G比特）或者说比特）或者说1000Mbps的传输速率的传输速率 bps（波特率）：波特率）：bits/second=b/s令牌环网令牌环网（Token ring）令牌环网令牌环网

41、是以环型拓扑结构实现的，网络上的是以环型拓扑结构实现的，网络上的所有计算机物理连接到集线器上。所有计算机物理连接到集线器上。物理环物理环是指所有节点通过实际存在的物理线路是指所有节点通过实际存在的物理线路连接成一个串，并把首尾相连接组成一个环状，连接成一个串，并把首尾相连接组成一个环状，每个节点都有且只有另外两个节点与之相连。每个节点都有且只有另外两个节点与之相连。逻辑环逻辑环是把所有节点进行排序（如按地址数），是把所有节点进行排序（如按地址数），且队列首尾相连；逻辑环表示计算机之间的令牌路且队列首尾相连；逻辑环表示计算机之间的令牌路径。径。v访问方法：访问方法：在令牌环网络中使用的访问方法为

42、令牌传送，在令牌环网络中使用的访问方法为令牌传送，一个令牌是一条特殊的比特流，该比特流在令牌环一个令牌是一条特殊的比特流，该比特流在令牌环网络中传输。一台计算机除非占有该令牌，否则不网络中传输。一台计算机除非占有该令牌，否则不能传输能传输 当一台计算机控制该令牌时，它发出一个数当一台计算机控制该令牌时，它发出一个数据帧到网络上，该帧沿着环前进，直到它到达某台据帧到网络上，该帧沿着环前进，直到它到达某台计算机，该计算机的地址与帧中的目的地址相匹配计算机，该计算机的地址与帧中的目的地址相匹配 *令牌环中的传输速度在令牌环中的传输速度在416Mbps*v概念介绍概念介绍 令牌（令牌（Token）：是

43、一种有特殊意义的数据或信是一种有特殊意义的数据或信号，沿网络的某一方向循环传递。令牌有两种形式：号，沿网络的某一方向循环传递。令牌有两种形式：忙令牌（禁止发送）和空令牌（允许发送）。忙令牌（禁止发送）和空令牌（允许发送）。单令牌收发协议：单令牌收发协议：每个环节点有两个状态，即听每个环节点有两个状态，即听状态和发送状态。节点在发送信号期间处于状态和发送状态。节点在发送信号期间处于“发送发送状态状态”，环延迟连接被断开，环延迟连接被断开,分别与本节点的发送分别与本节点的发送和接收部件相连和接收部件相连；不发送信号期间处于不发送信号期间处于“听状态听状态”，延迟连接装置是接通的。，延迟连接装置是接

44、通的。令牌维护机制：令牌维护机制：防止令牌丢失或网络上同时存在防止令牌丢失或网络上同时存在多个令牌，而导致网络不能正常运行多个令牌，而导致网络不能正常运行。异步传输模式（异步传输模式（ATM/Asynchronous Transfer Mode)异步传输模式（异步传输模式（ATM）是一种是一种面向连接面向连接的的数据数据传输技术，是以信元为基础的一种传输技术，是以信元为基础的一种分组交换和复用分组交换和复用技术，在技术，在LAN和和WAN上上发送固定长度的数据包发送固定长度的数据包；固；固定长度数据包又叫信元，是只包含基本路径信息的定长度数据包又叫信元，是只包含基本路径信息的数据包，允许交换设

45、备数据包，允许交换设备快速转发快速转发该数据包该数据包（cell）ATM信元是固定长度的分组，共有信元是固定长度的分组，共有53个字节，分个字节，分为为2个部分：个部分：v访问方法访问方法 ATM网络使用网络使用点到点点到点访问方法，这种访问方访问方法，这种访问方法通过法通过ATM交换设备从一台计算机到另一台计算机交换设备从一台计算机到另一台计算机传输固定长度的数据包，结果为高速传输小的压缩传输固定长度的数据包，结果为高速传输小的压缩数据包数据包v传输速度传输速度 ATM网络中的传输速度为网络中的传输速度为155622Mbps之间之间前前5个字节为信头，主要完成寻址的功能；个字节为信头，主要完

46、成寻址的功能；后后48个字节为信息段，用来装载来自不同用户、个字节为信息段，用来装载来自不同用户、不同业务的信息不同业务的信息。光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口(FDDI)光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口(Fiber Distributed Data Interface)是一种普遍使用的高速局域网是一种普遍使用的高速局域网,其传输速率为其传输速率为100Mbps。具有。具有长距离、高带宽、抗干扰、防偷听的优点。长距离、高带宽、抗干扰、防偷听的优点。FDDI网络包括两个相似的数据流，以相反的方向流经两个网络包括两个相似的数据流，以相反的方向流经两个环，一个环叫主环，另一个环叫次环，当主环

47、有问题，该环通环，一个环叫主环，另一个环叫次环，当主环有问题，该环通过向次环传输数据来重新配置自己，从而继续传输。过向次环传输数据来重新配置自己，从而继续传输。v访问方法访问方法 FDDI网络中使用的访问方法为令牌传送网络中使用的访问方法为令牌传送；FDDI网络上的计算机在释放令牌之前在预先确定的时间内网络上的计算机在释放令牌之前在预先确定的时间内可以传输它能产生的任意多的数据包，传输完成即释可以传输它能产生的任意多的数据包，传输完成即释放令牌放令牌v传输速度传输速度:在在FDDI网络中的传输速度为网络中的传输速度为100Mbpsv令牌传递方式下单环上数据的传输过程令牌传递方式下单环上数据的传

48、输过程综合业务数字网综合业务数字网(ISDN)综合业务数字网综合业务数字网(Integrated Services Digital Network)比多数比多数PSTN连接快，在以前城市范围连接快，在以前城市范围内广泛使用内广泛使用；综合业务数字网（；综合业务数字网（ISDN）是在数字是在数字电话线和标准电话线上传送声音、影象和数据的电话线和标准电话线上传送声音、影象和数据的国际通信标准国际通信标准；它具有在同时在一对电话线上传；它具有在同时在一对电话线上传递两路连接的能力递两路连接的能力vISDN工作方式工作方式 采用工作方式为采用工作方式为2B+D模式，即两个模式，即两个B信道（基信道（基

49、本数字信道）和一个本数字信道）和一个D信道（控制数字信道）。信道（控制数字信道）。B用于提供用于提供64Kbps的语音或数据传输，的语音或数据传输，D用于提供用于提供16Kbps的信令控制。的信令控制。ISDN是数字传输，必须同时在服务器和远程站是数字传输，必须同时在服务器和远程站点使用，在服务器和客户机上均安装点使用，在服务器和客户机上均安装ISDN调制解调制解调器调器 ISDN网络从本地电话交换网上扩展到远程用网络从本地电话交换网上扩展到远程用户，包括它们之间的所有通信和交换设备户，包括它们之间的所有通信和交换设备 ISDN调制解调器可传输调制解调器可传输64Kbps或更快的速度或更快的速

50、度非对称数字用户线路（非对称数字用户线路（ADSL）ADSL是一种实现宽带接入互联网的技术，采是一种实现宽带接入互联网的技术，采用用频分复用技术频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道。提供最高行和下行三个相对独立的信道。提供最高1Mbps的上行速度和最高的上行速度和最高24Mbps的下行速度。的下行速度。（0Hz1.1MHz频段划分成频段划分成256个个4.3kHz的子频带。的子频带。4kHz、20kHz138kHz、138kHz1.1MHz）vADSL接入类型 专线入网方式：用户拥有固定的静态专线入网方式：用户拥有固定的静态IP地址，地