第1章局域網(wǎng)設(shè)備及組網(wǎng)配置方案

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1、局域網(wǎng)技術(shù)與局域網(wǎng)組建第3章局域網(wǎng)設(shè)備及組網(wǎng)配置方案本章主要內(nèi)容：中繼器集線器網(wǎng)橋第二層交換機(jī)路由器3.1中繼器由于存在損耗，在線路上傳輸?shù)男盘?hào)功率會(huì)逐漸衰減，衰減到一定程度時(shí)將造成信號(hào)失真，因此會(huì)導(dǎo)致接收錯(cuò)誤。中繼器就是為解決這一問題而設(shè)計(jì)的。中繼器（RPrepeater）是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置，常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間物理信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。中繼器是最簡單的一種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息，完成信號(hào)的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此來延長網(wǎng)絡(luò)的長度。按媒體的不同有光纖、雙絞線

2、、同軸電纜等各種類型的中繼器，圖3-1是一款單模光纖到單模光纖的信號(hào)中繼器，主要實(shí)現(xiàn)光信號(hào)在單模光纖與單模光纖介質(zhì)之間的透明傳輸，使光信號(hào)在1310nm單模光纖上可以傳輸?shù)骄嚯x40公里及以上。圖3-1光纖中繼器由于在復(fù)制放大的同時(shí)也放大了噪聲，因此網(wǎng)絡(luò)中中繼器飛個(gè)數(shù)受到限制，超過這個(gè)限制，難保正確地接收信號(hào)。例如在10M總線型以太網(wǎng)中，5-4-3規(guī)則指的是網(wǎng)絡(luò)中可劃分5個(gè)網(wǎng)段，可用4個(gè)中繼器連接，最多只有3個(gè)網(wǎng)段允許有設(shè)備，可以掛接計(jì)算機(jī)，其他2個(gè)網(wǎng)段只是延長網(wǎng)絡(luò)傳輸距離。在100M以太網(wǎng)中，最多可用兩個(gè)中繼器。中繼

3、器能延長網(wǎng)絡(luò)，但由于時(shí)間的延遲，中繼器不能用于連接遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。不同廠家的光纖中繼器（分單模或多模），所能延長的傳輸距離各不相同。理論上光纖中繼器的個(gè)數(shù)不受到限制，但在實(shí)際應(yīng)用中最多使用一個(gè)光纖中繼器。中繼器所連接的網(wǎng)絡(luò)在同一沖突域（指兩個(gè)終端工作站同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)線路上發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，如果兩個(gè)工作站都發(fā)送數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生沖突，因此在此網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)同一時(shí)間最多只能有一個(gè)工作站發(fā)送數(shù)據(jù)，表明屬于同一沖突域）和同一廣播域內(nèi)（當(dāng)一臺(tái)主機(jī)向所有主機(jī)發(fā)送廣播數(shù)據(jù)包時(shí)，若網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)都要接收該廣播數(shù)據(jù)包，并檢查廣播數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，稱網(wǎng)絡(luò)上的這

4、些主機(jī)共同構(gòu)成了一個(gè)廣播域）。集線器（Hub）就是多口中繼器，它是星形以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的共享設(shè)備，主要提供信號(hào)放大和中轉(zhuǎn)的功能，它把從一個(gè)端口接收到的信號(hào)向其它所有端口分發(fā)出去。集線器有多種接口方式：與雙絞線連接使用RJ―45接口；與細(xì)纜連接使用BNC接口；與粗纜連接使用AUI接口；與光纖連接，可選ST、SC、FC光接口。四路/八路（端口數(shù)）、單模/多模光收發(fā)器。如圖3-2所示：型號(hào)ME-M277-S8F為1路RS-232/RS-485（RS-422）轉(zhuǎn)八路單模光纖轉(zhuǎn)換器。3.2集線器圖3-2RS232/422/48

5、5轉(zhuǎn)多路光纖集線器（ST接口）集線器的工作機(jī)制：當(dāng)集線器沒有上聯(lián)設(shè)備僅作為星形共享設(shè)備時(shí)，它從一個(gè)端口接收到數(shù)據(jù)信號(hào)，由于信號(hào)從源端口到集線器的傳輸過程中已有了衰減，所以集線器將該信號(hào)進(jìn)行整形放大，使被衰減的信號(hào)再生(恢復(fù))到發(fā)送時(shí)的狀態(tài)，然后轉(zhuǎn)發(fā)到其他所有處于工作狀態(tài)的端口上。當(dāng)集線器與上聯(lián)設(shè)備(如交換機(jī))相聯(lián)時(shí)，同一集線器中的各端口之間不直接進(jìn)行通信，而是通過上聯(lián)設(shè)備再將信息廣播到所有的端口上。因此，同一集線器的兩個(gè)不同端口之間進(jìn)行通信時(shí)，都必須經(jīng)過兩步操作：第一步是將信息上傳到上聯(lián)設(shè)備；第二步是上聯(lián)設(shè)備再將該信

6、息廣播到所有端口上。集線器的主要功能特點(diǎn)：從OSI體系結(jié)構(gòu)上看，集線器屬于物理層設(shè)備，它無法處理數(shù)據(jù)傳輸過程中的丟棄、延時(shí)、碎片等現(xiàn)象，也不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和完整性。從工作方式上看，集線器采用CSMA/CD算法，它接收某站點(diǎn)發(fā)出的信息，經(jīng)放大后，向其它所有端口上的計(jì)算機(jī)廣播。對(duì)一些大型網(wǎng)絡(luò)來說，容易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。從帶寬上看，集線器的所有端口共享帶寬，只有一個(gè)端口能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作，其它端口必須等待。因此，端口與端口之間容易產(chǎn)生沖突。同時(shí)集線器只能在半雙工模式下工作。從維護(hù)角度上看，對(duì)端口上連

7、接的所有工作站采用集中式管理。當(dāng)連接在集線器某一端口上的計(jì)算機(jī)或網(wǎng)線出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。通過集線器上的指示燈，很快就能進(jìn)行故障定位。3.3網(wǎng)橋網(wǎng)橋在延長網(wǎng)絡(luò)跨度上類似于中繼器，但它還能作為兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的橋梁，使兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)相互通信。網(wǎng)橋可以看作一個(gè)“低層的路由器”。路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，根據(jù)IP地址轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，根據(jù)MAC地址（物理地址）進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。3.3.1網(wǎng)橋的工作機(jī)制圖3-3顯示網(wǎng)橋連接了兩個(gè)集線器HUB1及HUB2，假設(shè)4臺(tái)主機(jī)的子網(wǎng)掩碼都為255.255.255.0，主機(jī)1的M

8、AC地址：1111.1111.1111，IP地址為192.168.1.10；主機(jī)2的MAC地址：2222.2222.2222，IP地址為192.168.1.11，顯然主機(jī)1、主機(jī)2在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)并連接到HUB1；主機(jī)3的MAC地址：3333.3333.3333，IP地址為192.168.2.20；主機(jī)4的MAC地址：4444.4444.4444，