第4章 常見網絡通信設備

1、第二篇 常見網絡通信設備,主講人：華山 制作：華山,第4章 常見網絡通信設備,主要內容：局域網接口和線纜廣域網接口和線纜邏輯接口的概念和應用,4.1 局域網接口以及線纜,1. 局域網的概念 局域網（LAN）通常指幾公里以內的，可通過某種介質互聯的計算機，打印機或其他設備等的集合，其地理范圍和站點數目均有限，通信線路要專門敷設。 局域網

2、一般采用數據信號的基帶傳輸方式，結構簡單，誤碼率低，數據傳輸速率高，時延小，能進行廣播或多播。,2.局域網的分類 按拓撲結構分類：總線型局域網、環(huán)型局域網、星型局域網和混合型局域網等按傳輸介質分類：同軸電纜局域網、雙絞線局域網，光纖局域網和無線局域網。按訪問傳輸介質的方法分類：以太網（Ethernet）、令牌網（Token Ring）等。 按網絡操作系統分類：Novell公司的Netware網，3COM公司的3+OPEN網，Mi

3、crosoft公司的Windows NT網，IBM公司的LAN Manager網，BANYAN公司的VINES網等。 按數據的傳輸速度分類：10Mbps局域網、100Mbps局域網等。按信息的交換方式分類：交換式局域網、共享式局域網等。,2.局域網的分類 按拓撲結構分類：總線型局域網、環(huán)型局域網、星型局域網和混合型局域網等按傳輸介質分類：同軸電纜局域網、雙絞線局域網，光纖局域網和無線局域網。按訪問傳輸介質的方法分類：以太網（E

4、thernet）、令牌網（Token Ring）等。 按網絡操作系統分類：Novell公司的Netware網，3COM公司的3+OPEN網，Microsoft公司的Windows NT網，IBM公司的LAN Manager網，BANYAN公司的VINES網等。 按數據的傳輸速度分類：10Mbps局域網、100Mbps局域網等。按信息的交換方式分類：交換式局域網、共享式局域網等。,3. 局域網接口類型 ①BNC接口 ：以太網使用細

5、同軸電纜是用一個T型的“BNC”接頭，插入到電纜，并且擰一個插頭放在你的計算機的背后。,②RJ45接口：關于RJ45現行的接線標準有T568A和T568B兩種，平常用得較多的是T568B標準。這兩種標準本質上并無區(qū)別，只是線的排列順序不同而已。,③ST接口：廣泛應用于數據網絡，是最常見的光纖連接器。該連接器使用了尖刀型接口，其物理構造上的特點可以保證兩條連接的光纖更準確地對齊，而且可以防止光纖在配對時旋轉。多用在光纖終端盒或光

6、纖配線架上。全雙工,④SC接口：SC連接器采用推-拉型連接配合方式。當連接空間很小，光纖數目又很多時，SC連接器的設計允許快速、方便地連接光纖。多應用在光纖收發(fā)器,⑤LC接口：類似于SC型連接器，LC型連接器是一種插入式光纖連接器，采用操作方便的模塊化插孔（RJ）閂鎖機理制成。所采用的插針和套筒的尺寸是普通SC所用尺寸的一半,⑥MT-RJ接口體積大小類似于LC型，雙纖。光纖連接器采用插拔式設計，易于使用，

7、甚至比RJ-45插頭都小。,4.局域網線纜主要有同軸電纜、雙絞線、光纜（主要是單模光纖）等線纜。,4.2 廣域網接口以及線纜,,,,,,,,服務供應商,1. 廣域網的概念 廣域網是一種跨地區(qū)的數據通信網絡，使用電信運營商提供的設備作為信息傳輸平臺。對照OSI參考模型，廣域網技術主要位于物理層、數據鏈路層、網絡層。,2.常見廣域網技術 ①模擬撥號 當需要間隙的少量數據傳輸時，調制解調器和模擬撥號電話線提供了低容量，交

8、換式的專用連接。優(yōu)點是簡單和實現代價低。缺點是低速率和相對較長的連接時間。,② ISDN （Integrated Services Digital Network）綜合業(yè)務數字網將本地環(huán)路轉換為TDM數字連接。家庭和小企業(yè)，基本速率接口（BRI）提供2條B信道和1條16Kbit/s的D信道。大型企業(yè)，基群速率接口（PRI）,③租用線（leased line） 應用于需要永久專用連接時，建立點到點的鏈接可以提供不同的容量。

9、價格基于所需的帶寬和兩個連接點間的距離。每條租用線都需要一個路由器串行接口帶寬很少被完全利用每個端點都需要路由器的一個接口，這樣位于多點星型中心的路由器將會非常昂貴。,④ X.25技術 引入分組交換網絡中的共享線路來降低成本。第一個分組交換網絡標準。X.25提供了交換式的低比特率，共享和可變帶寬的服務。X.25網絡通常只有最高48kbit/s的低帶寬。除此之外，數據分組將受到的通常是網絡的傳輸延遲影響。,⑤幀中繼技術 （F

10、R）高帶寬和低延遲分組交換。其網絡布局和X.25很類似。運行在數據鏈路層上的簡單協議。幀中繼沒有實現差錯控制或流量控制，簡化了幀處理減少了延遲。,⑥ ATM異步傳輸模式 （Asynchronous Transfer Mode）基于信元的體系結構，有固定的53字節(jié)長度。它能提供更高帶寬的低延遲和低抖動的永久共享式網絡技術的需求，能夠在私有和公共網絡上傳輸語音，視頻和數據的技術。,⑦DSL （數字用戶環(huán)路）DSL是一種充

11、分利用現有的銅線（電話用戶線）資源，采用各種高速調制和編碼的接入技術，實現最終用戶的寬帶接入。優(yōu)點是它利用現有的市內電話網和電話交換局的機房，可以降低施工和維護成本，并且對電話業(yè)務沒有影響。缺點是對線路的質量要求較高。,⑧電纜調制解調器可以使用傳輸有線電視的同軸電纜進行雙向，高速的數據傳輸。訪問速度遠大于租用線的速度，價格更低，更宜安裝，提供全天候的連接。用戶能夠在接受有線電視的同時接受送往個人計算機的數據。,3.廣域網接口類

12、型 窄帶廣域網常見接口包括以下幾種：①E1接口：64k~2Mbps，采用RJ45和BNC兩種接口。 ②V.24接口：常見的路由器端為DB50接頭，外接網絡端為25針接頭。常接低速modem。異步工作方式下，通常封裝鏈路層為PPP，最高傳輸速率115.2Kbps； 同步方式下，可以封裝 X.25、幀中繼、PPP、HDLC、SLIP和LAPB等鏈路層協議，支持IP和IPX，而最高傳輸速率僅為64Kbps 。 傳輸距離(與傳輸速率

13、有關) ：2.4Kbps/60m；4.8Kbps/60m；9.6Kbps/30m；19.2Kbps/30m；38.4Kbps/20m；64Kbps/20m；115.2Kbps/10m。,③V.35接口：常見的路由器端為DB50接頭，外接網絡端為34針接頭，常接高速modem。V.35電纜一般只用于同步方式傳輸數據，可以在接口封裝X.25、幀中繼、PPP、SLIP、LAPB等鏈路層協議，支持網絡層協議IP和IPX。 V.35電纜傳輸（

14、同步方式下）的最高速率是2Mbps。 傳輸距離(與傳輸速率有關) ：2.4Kbps/1250m；4.8Kbps/625m；9.6Kbps/312m；19.2Kbps/156m；38.4Kbps/78m；56Kbps/60m；64Kbps/50m；2048Kbps/30m。,寬帶廣域網常見接口包括以下幾種：（1）ATM：使用LC或SC等光纖接口，常見帶寬有155M，622M等。（2）POS(point of sale)：使用LC或S

15、C等光纖接口，常見帶寬有155M，622M，2.5G等。,4. 廣域網線纜廣域網除了使用不少局域網中的線纜如同軸電纜、雙絞線、光纜等外，也使用自己特殊的線纜，如V.24和V.35規(guī)程的接口線纜。,1.3 邏輯接口的概念和應用,Loopback（回環(huán)）接口 完全軟件模擬的路由器本地接口，始終處于UP狀態(tài)。 虛擬的以太網接口。 發(fā)往Loopback接口的數據包（包括路由信息）將會在路由器本地處理

16、。,子接口 常見的子接口有以下幾種：（1）VLAN 子接口（802.1Q 子接口）：通過802.1Q tag 中的vlan ID 來區(qū)分不同的子接口。（2）E1 通道化子接口： 當E1接口工作在通道化方式時，它在物理上分為32個時隙，對應編號為0~31，每個時隙的帶寬為64Kbps，其中0時隙用于傳輸同步信息。除了0時隙之外，其他時隙都可以捆綁成組，每組時隙都可當作一個子接口用，其邏輯特性也等同于同步串口。一個E1接口

17、最多可以劃分出31個子接口。（3）ATM、FrameRelay PVC 子接口：每條PVC 對應一個子接口。,主要內容：?常用數據通訊產品的種類和作用?交換機的基本工作原理?路由器的基本工作原理?路由交換機的基本工作原理,第5章 網絡通信設備介紹,5.1中繼器,位于第一層,5.2 網橋,第二層設備 ，它用來創(chuàng)建兩個或多個LAN分段通過查看MAC地址來過濾網絡通信流,5.3 集線器Hub,工作在物理層- 收到電氣信

18、號向所有端口發(fā)送 - 連接同網段設備,,,PC1,PC2,,PC3,,0101101,有信號,5.4 交換機Switch,工作在數據鏈路層 - 按照物理MAC地址進行尋址轉發(fā) - 連接同網段設備,,,1.1.1.1MAC1,1.1.1.2MAC2,,,,1.1.1.3MAC3,集線器和交換機的區(qū)別,100M10端口集線器,,,,100M10端口交換機,,,,,,,,,帶寬100M,,人越多越慢啊,,,,帶寬&

19、gt;100M*10*2,人多也沒啥影響啊,5.5 路由器Router,工作在網絡層 - 按照目的網絡地址進行尋址轉發(fā) - 連接不同網段設備 - 需要收集全網路由信息,,,1.1.1.1G: 1.1.1.254MAC1,2.2.2.2G:2.2.2.254MAC2,,,SW1:1.1.1.254MAC3,SW2:1.1.1.254MAC3,5.6 路由交換機RS,即具有二層交換的功能又具有三層路由的功能

20、,,,Router,switch,RS,收到報文怎么知道是交換還是路由呢?,,,1.1.1.1/24 G:1.1.1.254,1.1.1.2/24 G:1.1.1.254,,Interface fei_1/1 ip add 1.1.1.254 255.255.255.0,1.1.1.2/24 G:1.1.1.254,1.1.1.1/24 G:1.1.1.254

21、,,,Interface vlan10 ip add 1.1.1.254 255.255.255.0,路由交換機的工作方式——交換,,,,1,2,3,1.1.1.1G: 1.1.1.254MAC1,1.1.1.2G: 1.1.1.254MAC2,2.2.2.2G:2.2.2.254MAC3,,vlan10:1.1.1.254MAC4,vlan20:2.2.2.2

22、54MAC4,,,RS收到的報文如果目的MAC與本機接口MAC不一致則是需要交換的報文,MAC1,Port1,MAC2,Port2,MAC3,Port3,路由交換機的工作方式——路由,,,,1,2,3,1.1.1.1G: 1.1.1.254MAC1,1.1.1.2G: 1.1.1.254MAC2,2.2.2.2G:2.2.2.254MAC3,,vlan10:1.1.1.254MAC4,vlan20:2.2.2.254M

23、AC4,MAC INT,MAC4 vlan10,MAC4 vlan20,,,,,,,ARP table,硬件路由表,,,,目的IP OUT,,Route table,,2.2.2.2 P3,一次路由、多次交換,5.7 路由器和路由交換機的對比,系統結構,cpu,,,維護路由、報文收發(fā)、整機管理,Router,cpu,交換芯片,,,,RS,,報文收發(fā)，其中包含mac地址表、硬件路由表等,維護路由、整機管理、需