《網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備》

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1、第7章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備7.1中繼器和集線器7.2網(wǎng)絡(luò)適配器——網(wǎng)卡7.3調(diào)制解調(diào)器7.4網(wǎng)橋7.5交換機(jī)7.6路由器7.7網(wǎng)關(guān)7.8防火墻小結(jié)習(xí)題與思考7.1中繼器和集線器7.1.1中繼器中繼器(RP，Repeater)是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置，常用于兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間物理信號的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。中繼器是最簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在兩個節(jié)點的物理層上按位傳遞信息，完成信號的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此來延伸網(wǎng)絡(luò)的長度。它在OSI參考模型中的位置如圖7.1所示。圖7.1OSI上的中繼器由于存在損耗，在線路上傳輸?shù)男盘柟β蕰饾u衰減，衰減到一定程度時

2、將造成信號失真，因此會導(dǎo)致接收錯誤。中繼器就是為解決這一問題而設(shè)計的。它完成物理線路的連接，對衰減的信號進(jìn)行放大，保持與原數(shù)據(jù)相同。一般情況下，中繼器的兩端連接的是相同的媒體，但有的中繼器也可以完成不同媒體的轉(zhuǎn)接工作。從理論上講中繼器的使用是無限的，網(wǎng)絡(luò)也因此可以無限延長。事實上這是不可能的，因為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中都對信號的延遲范圍作了具體的規(guī)定，中繼器只能在此規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行有效的工作，否則會引起網(wǎng)絡(luò)故障。以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中就約定一個以太網(wǎng)上只允許出現(xiàn)5個網(wǎng)段，最多使用4個中繼器，而且其中只有3個網(wǎng)段可以掛接計算機(jī)終端。中繼器是一個用來擴(kuò)展局域網(wǎng)的硬件設(shè)備。它把兩段局

3、域網(wǎng)連接起來，并把一段局域網(wǎng)上的電信號增強(qiáng)后傳輸?shù)搅硪欢紊稀Ｖ欣^器對它所連接的局域網(wǎng)是不可見的(透明)。中繼器能持續(xù)檢測電纜中模擬信號的設(shè)備。當(dāng)中繼器檢測到一根電纜中有信號傳來時，它便轉(zhuǎn)發(fā)一個放大的信號到另一根電纜。中繼器是一種放大模擬或數(shù)字信號的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備。由于信號在傳輸過程中有衰減，因此，必須對其放大以使其傳輸?shù)酶h(yuǎn)一些。這就是中繼器完成的功能。中繼器屬于OSI模型中的物理層，因而沒有必要解釋它所傳輸?shù)男盘?。例如，它們不能降低所傳輸?shù)男盘柕馁|(zhì)量，也不能提高所傳輸?shù)男盘柕馁|(zhì)量，更不能糾正錯誤信號。它們只是轉(zhuǎn)發(fā)信號，但同時它們也轉(zhuǎn)發(fā)了信號的噪聲，從這個意

4、義上講，它們不是智能設(shè)備。中繼器不僅功能有限，而且作用范圍也有限。一個中繼器只包含一個輸入端口和一個輸出端口，所以它就只能接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流。此外，中繼器只適用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)(總線型網(wǎng)絡(luò))。使用中繼器的好處是擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的成本較低廉。例如，假設(shè)你需要把位于某一地域的一個以太網(wǎng)絡(luò)連接到另外的一個以太網(wǎng)上，最近的數(shù)據(jù)接口在200m開外，網(wǎng)絡(luò)采用的是10Base2以太網(wǎng)，而這種網(wǎng)絡(luò)的線纜的最大傳輸距離是185m。在這種情況下，利用一個中繼器，最大傳輸距離就可以再增加185m，從而把一個以太網(wǎng)連接到另外一個以太網(wǎng)。但要注意，仍然存在總的最大傳輸距離。因為整個網(wǎng)絡(luò)傳

5、輸距離不能超過1000m，所以擴(kuò)展線纜的傳輸距離時，不能依次級聯(lián)5個以上的中繼器。圖7.2給出了使用中繼器連接的示意圖。圖7.2中繼器連接兩個以太網(wǎng)7.1.2集線器集線器(HUB)是中繼器的一種形式，區(qū)別在于集線器能夠提供多端口服務(wù)，也稱為多口中繼器。集線器產(chǎn)品發(fā)展較快，局域網(wǎng)集線器通常分為五種不同的類型，它將對LAN交換機(jī)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生直接影響。1.單中繼網(wǎng)段集線器在硬件平臺中，第一類集線器是一種簡單中繼LAN網(wǎng)段，最好的例子是疊加式以太網(wǎng)集線器或令牌環(huán)網(wǎng)多站訪問部件(MAU)。某些廠商試圖在可管理集線器和不可管理集線器之間劃一條界限，以便進(jìn)行硬件分類。

6、這里忽略了網(wǎng)絡(luò)硬件本身的核心特性，即它實現(xiàn)什么功能，而不是如何簡易地配置它。2.多網(wǎng)段集線器多網(wǎng)段集線器是從第一類集線器直接派生而來的，采用集線器背板，這種集線器帶有多個中繼網(wǎng)段。多網(wǎng)段集線器通常是有多個接口卡槽位的機(jī)箱系統(tǒng)。但是，一些非模塊化疊加式集線器現(xiàn)在也支持多個中繼網(wǎng)段。多網(wǎng)段集線器的主要技術(shù)優(yōu)點是可以將用戶分布于多個中繼網(wǎng)段上，以減少每個網(wǎng)段的信息流量負(fù)載，網(wǎng)段之間的信息流量一般要求獨立的網(wǎng)橋或路由器。3.端口交換式集線器端口交換式集線器是在多網(wǎng)段集線器基礎(chǔ)上將用戶端口和多個背板網(wǎng)段之間的連接過程自動化，并通過增加端口交換矩陣(PSM)來實現(xiàn)的。

7、PSM提供一種自動工具，用于將任何外來用戶端口連接到集線器背板上的任何中繼網(wǎng)段上。這一技術(shù)的關(guān)鍵是“矩陣”，一個矩陣交換機(jī)是一種電纜交換機(jī)，它不能自動操作，要求用戶介入。它不能代替網(wǎng)橋或路由器，并不提供不同LAN網(wǎng)段之間的連接性，其主要優(yōu)點就是實現(xiàn)移動、增加和修改的自動化。4.網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器端口交換式集線器注重端口交換，而網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器在背板的多個網(wǎng)段之間實際上提供一些類型的集成連接。這可以通過一臺綜合網(wǎng)橋、路由器或LAN交換機(jī)來完成。目前，這類集線器通常都采用機(jī)箱形式。5.交換式集線器目前，集線器和交換機(jī)之間的界限已變得模糊。交換式集線器有一個核心交換式

8、背板，采用一個純粹的交換系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的共享介質(zhì)中繼網(wǎng)段。此類產(chǎn)品已