网络设备及链路冗余部署
——基于锐捷设备
8.1 冗余技术简介
随着Internet的发展，大型园区网络从简单的信息承载平台转变成一个公共服务提供平台。作为终端用户，希望能时时刻刻保持与网络的联系，因此健壮，高效和可靠成为园区网发展的重要目标，而要保证网络的可靠性，就需要使用到冗余技术。高冗余网络要给我们带来的体验，就是在网络设备、链路发生中断或者变化的时候，用户几乎感觉不到。
为了达成这一目标，需要在园区网的各个环节上实施冗余，包括网络设备，链路和广域网出口，用户侧等等。大型园区网的冗余部署也包含了全部的三个环节，分别是：设备级冗余，链路级冗余和网关级冗余。本章将对这三种冗余技术的基本原理和实现进行详细的说明。
8.2设备级冗余技术
设备级的冗余技术分为电源冗余和管理板卡冗余，由于设备成本上的限制，这两种技术都被应用在中高端产品上。
在锐捷网络系列产品中，S49系列，S65系列和S68系列产品能够实现电源冗余，管理板卡冗余能够在S65系列和S68系列产品上实现。下面将以S68系列产品为例为大家介绍设备级冗余技术的应用。
8.2.1S6806E交换机的电源冗余技术
图 8-1 S6806E的电源冗余
如图8-1所示，锐捷S6806E置了两个电源插槽，通过插入不同模块，可以实现两路AC 电源或者两路DC电源的接入，实现设备电源的1＋1备份。工程中最常见配置情况是同
时插入两块P6800-AC模块来实现220v交流电源的1＋1备份。
电源模块的冗余备份实施后，在主电源供电中断时，备用电源将继续为设备供电，不会造成业务的中断。
注意：在实施电源的1＋1冗余时，请使用两块相同型号的电源模块来实现。如果一块是交流电源模块P6800-AC，另一块是直流电源模块P6800-DC的话，将有可能造成交换机损坏。
8.2.2 S6806E交换机的管理板卡冗余技术
图 8-2 S6806E的管理卡冗余
如图8-2所示，锐捷S6806E提供了两个管理卡插槽，M6806-CM为RG-S6806E的主管理模块。承担着系统交换、系统状态的控制、路由的管理、用户接入的控制和管理、网络维护等功能。管理模块插在机箱母板插框中间的第M1,M2槽位中，支持主备冗余，实现热备份,同时支持热插拔。
简单来说管理卡冗余也就是在交换机运行过程中，如果主管理板出现异常不能正常工作，交换机将自动切换到从管理板工作，同时不丢失用户的相应配置，从而保证网络能够正常运行，实现冗余功能。
在实际工程中使用双管理卡的设备都是自动选择主管理卡的，先被插入设备中将会成为主管理卡，后插入的板卡自动处于冗余状态，但是也可以通过命令来选择哪块板卡成为主管理卡。具体配置如下
命令含义
S6806E(config)# redundancy force-switchover 强制使得主备管理板进行切换
S6806E(config)# Main-cpu prefer [ M1| M2] 手工选择M1或M2插槽的管理卡成为主
管理卡
注意：在交换机运行过程中，如果用户进行了某些配置后执行主管理卡的切换，一定要记得保存配置，否则会造成用户配置丢失
在实际项目中，S65和S68系列的高端交换机一般都处于网络的核心或区域核心位置，承载着园区网络中关键的业务流量。为了提供更可靠的网络平台，锐捷网络推荐对于S65和S68系列交换机都配备电源和管理卡的冗余。
8.3链路级冗余技术
在大型园区网络中往往存在多条二层和三层链路，使用链路级冗余技术可以实现多条链路之间的备份，流量分担和环路避免。本章将对几种主要的链路冗余技术进行阐述。
8.3.1二层链路冗余的实现
在二层链路中实现冗余的方式主要有两种，生成树协议和链路捆绑技术。其中生成树协议是一个纯二层协议，但是链路捆绑技术在二层接口和三层接口上都可以使用。首先介绍的是链路捆绑技术（Aggregate－port）。
8.3.1.1二层链路捆绑技术（Aggregate－port）
AP技术的基本原理
把多个二层物理捆绑在一起形成一个简单的逻辑，这个逻辑我们称之为一aggregate port（简称AP）。 AP是链路带宽扩展的一个重要途径，符合IEEE 802.3ad标准。它可以把多个端口的带宽叠加起来使用，形成一个带宽更大的逻辑端口，同时当AP中的一条成员链路断开时，系统会将该链路的流量分配到AP中的其他有效链路上去，实现负载均衡和链路冗余。AP技术一般应用在交换机之间的骨干链路，或者是交换机到大流量的服务器之间。锐捷网络交换机支持最大8条链路组成的AP。
二层AP技术的基本应用和配置
下面来看一个简单的AP应用实例：
图 8-3 二层链路AP技术
在图8-3中两台S3550交换机存在两条百兆链路形成了环路，如果要避免环路的话必须要启用生成树协议，这样会导致其中一条链路被阻塞掉，既造成了带宽的浪费，同时也违背了使用两条链路实现冗余加负载分担的设计初衷。
在这种情况下使用AP技术可以园满的解决这个问题，通过捆绑两条链路形成一个逻辑端口AggregatePort，带宽被提升至200M，同时在两条链路中的一条发生故障时，流量会被自动转往另一条链路，从而实现了带宽提升，流量分担和冗余备份的目的。
具体的设备配置以其中S3550-1为例：
配置完成后使用命令检查结果如下：
S3550-1#show aggregatePort 1 summary
AggregatePort MaxPorts SwitchPort Mode Ports ------------- -------- ---------- ------ -----------------------
Ag1 8 Enabled Access Fa0/1 , Fa0/2
可以看到Ag1已经被正确配置，F0/1和F0/2成为AP组1 的成员。
二层AP技术的负载均衡
AP技术的配置和应用环境都并不复杂，但是在实际项目使用AP的时候，很多人往往忽视了一个问题，那就是如何用好AP的负载均衡模式。
二层AP有两种负载均衡模式：基于源MAC或者是基于目的MAC进行帧转发。在实际项目中，灵活运用这两种模式才能使得AP发挥最大的功效。
图 8-4 AP的负载均衡模式
在图8-4中可以看到在核心和汇聚之间存在一条由三个百兆组成的AP链路，缺省情况下二层AP基于源MAC地址进行多链路负载均衡。这样做在用户侧交换机上是没有任何问题的，因为数据来自不同的用户主机，源MAC不同；但是如果在核心交换机上也根据源MAC来投包的话，仅仅会利用上三条链路中的一条，因为核心交换机发往用户数据帧的源MAC只有一个，就是本身的SVI接口MAC。因此为了能够充分利用AP的所有成员链路，必须在核心交换机上更改成基于目的MAC的负载均衡方式。
锐捷网络推荐在使用AP技术时根据项目的情况合理选择负载均衡的方式，以免造成链路带宽的浪费。
调整二层AP负载均衡模式的配置以S3550为例：
命令含义
选择基于目的MAC的负载均衡方式
S3550(config)#aggregatePort load-balance
dst-mac
S3550(config)#aggregatePort load-balance
选择基于源MAC的负载均衡方式
src-mac
8.3.1.2 生成树技术
本章节主要介绍如何在实际项目中运用生成树技术实现二层链路的冗余和流量分担，对于生成树技术原理不会做过多的描述，如果对生成树技术有兴趣的读者请自行查阅资料。
生成树协议802.1D STP作为一种纯二层协议，通过在交换网络中建立一个最佳的树型拓扑结构实现了两个重要功能：环路避免和冗余。但是纯粹的生成树协议IEEE 802.1D在实际应用中并不多，因为其有几个非常明显的缺陷:,收敛慢，而且浪费了冗余链路的带宽。作为STP的升级版本，IEEE 802.1W RSTP解决了收敛慢的问题，但是仍然不能有效利用冗余链
路做负载分担。因此在实际工程应用中，往往会选用 802.1S MSTP技术。
MSTP技术除保留了RSTP快速收敛的优点外，同时MSTP能够使用instance（实例）关联VLAN的方式来实现多链路负载分担。下面我们来看一个实例：
图 8-5 MSTP原始拓扑
使用STP实现链路冗余
在图8-5是一种常见的二层组网方式，三台交换机上都拥有两个VLAN，VLAN10和VLAN20。接入层交换机到汇聚交换机有两条链路，如果使用802.1D STP技术来进行链路冗余的话，会导致图8-6中的结果：
图 8-6 使用STP后拓扑变化
从图中可以很清楚的看出使用802.1D STP或802.1W RSTP，虽然能够实现链路冗余，但是无论如何都会导致S2126G的某条上行链路被阻塞，从而导致链路带宽的浪费。
使用MSTP实现链路冗余和负载分担
如果使用802.1S MSTP的话，就可以同时达到冗余和流量分担的目的。现在来看看在这种拓扑结构下，如何正确使用MST实现以上功能.
（1）在三台交换机上全部启用MST，并建立VLAN 10到Instance 10 和VLAN 20到Instance 20的映射，这样就把原来的物理拓扑，通过Instance到VLAN的映射关系逻辑上划分成两个拓扑，分别对应VLAN 10和VLAN 20。
（2）调整S3550-1 在VLAN10中的桥优先级为4096，保证其在VLAN 10的逻辑拓扑中被选举为根桥。同时调整在VLAN20中的桥优先级为8192，保证其在VLAN20的逻辑拓扑中的备用根桥位置。
（3）S3550-2的调整方法和S3550-1类似，也是要保证在VLAN20中,S3550-2成为根桥，在VLAN10中，其成为备用根桥。
图 8-7非常形象的描述了本案例使用MSTP的实现过程
图 8-7 使用MST后的拓扑变化
MSTP的配置实例：S2126G配置如下
S3550-1配置如下
S3550-2配置如下
4096
S3550-2 (config)# spanning-tree mst 10 priority 8192 将S3550-2设置为Instance10的备用根桥
S3550-2 (config)# spanning-tree 开启生成树
注意：由于MST的配置较为复杂，因此在下面列出了MST的配置中一些经常出现的错误。
(1)Spanning-tree模式没有选择。
(2)各个交换机Instance映射关系不一致，从而导致交换机间的链路被错误阻塞。
(3)很多工程师在配置完S3550-1在Instance10中的根桥优先级后，没有将其设置成另一
个实例的备用根桥。这是非常危险的操作，因为一旦出现Instance20的主用链路失效后可能导致S2126G被选举为根桥，使得VLAN20的所有流量都必须经过S2126G这种接入层交换机，在极端情况下可能导致S2126G当机。
(4)MST的配置顺序问题，应该在配置完MST的参数后再打开生成树，否则有可能出现MST
工作异常的情况。
(5)没有指定VLAN到Instance关联的VLAN都被归纳到Instance0，在实际工程中需要注
意Instance0 的根桥指定。
8.3.2三层链路冗余技术
三层链路冗余技术较二层链路冗余技术丰富很多，依靠各种路由协议可以轻的实现三层链路冗余和负载均衡。另外三层链路捆绑技术也提供了路由协议之外的一种选择。由于在当前的大型园区网络中，绝大部分情况使用的路由协议都是OSPF，因此在讨论基于路由协议的冗余技术时，只考虑使用OSPF的情况。
8.3.2.1三层链路捆绑技术
三层链路的AP和二层链路AP技术的本质都是一样，都是通过捆绑多条链路形成一个逻辑端口来实现增大带宽，保证冗余和负载分担的目的。在本章的8.3.1.1小节中对AP技术已经做了详细的阐述，在本节中就只介绍三层AP的基本配置，需要详细了解链路捆绑技术请参阅8.3.1.1小节。
图 8-8 三层AP
如图8-8所示，两台S3550需要建立三层AP，以S3550-1为例，其配置如下：
注意：建立三层AP需要首先手动建立汇聚端口，并将其设置为三层接口。如果直接将交换机端口加入的话，会出现接口类型不匹配，命令无法执行的错误。
三层AP的负载均衡模式
和二层AP一样，三层AP也需要选择负载均衡模式，锐捷网络推荐使用基于源-目IP对的方式。配置如下：
8.3.2.2基于OSPF的三层链路冗余技术
基于OSPF的三层链路冗余技术在大型园区网络中使用广泛，通过cost值的调整可以非常容易的实现链路冗余和负载分担，在本书的第六章《园区网OSPF规划部署》中对其做了较为详细的分析，本节中将只对案例进行简要分析。
图 8-9 OSPF网络的冗余实现
图中骨干链路中的实线条代表主用链路，虚线条代表备用链路
图8-9中的OSPF网络通过cost调整很好的实现了链路，核心设备和出口的冗余备份和负载分担。其实对于这种拓扑接口的网络，使用OSPF还有另外一种解决方案，那就是不修改cost值，在S6806E的两条上行链路做负载均衡。这种方式看似比前一种方案更合理。但是在实际项目中，由于园区部使用私有地址，在出口路由器上需要做NAT转换，因此在这种拓扑中是不可行的。对于这种网络不可能实现真正意义上的负载均衡，只能通过规划设计来合理分配链路流量。
下面来看看图8-10中的网络，这个OSPF网络由于是单出口的拓扑结构，因此不需要通过人工调整cost值来实现流量分担。只需要更改OSPF的参考带宽， OSPF会自动实现负载均衡功能。
图 8 -10 OSPF网络的负载均衡
8.4网关级冗余技术 VRRP的实现
前面两章谈到的冗余技术保证了园区网络级别的冗余，同样对于使用网络的终端用户来讲，也需要一种机制来保证其与园区网络的可靠连接，这就是网关级冗余技术。锐捷网络设备使用VRRP技术来实现网关级的冗余，本节将详细介绍VRRP的实现原理和配置。
VRRP是一种容错协议，它保证当主机的下一跳路由器失效时，可以及时的由另一台路由器来替代，从而保持通讯的连续性和可靠性，VRRP协议通过交互报文的方法将多台物理路由器模拟成一台虚拟路由器，网络上的主机与虚拟路由器进行通信。一旦VRRP组中的某台物理路由器失效，其他路由器自动将接替其工作。
单VLAN的VRRP应用
单VLAN中VRRP的典型应用如图8-11所示，图中所有设备和用户都处于VLAN10中，对于用户来说，其电脑的网关被设置为虚拟路由器S3550-3的IP地址，实际上真正进行转发的设备是S3550-1，S3550-2作为冗余。一旦S3550-1出现故障，S3550-2将自动接替其工作，对用户来说是感知不到这种变化的。
图 8-11 VRRP应用示意图
在单VLAN中，VRRP的基本配置如下：
S3550-1的配置
命令含义
S3550-1(config)# interface Vlan 10 进入S3550-1 VLAN10的SVI接口
S3550-1(config-if)#ip add 10.0.0.2 设置IP地址为10.0.0.2
S3550-2的配置
多VLAN中的VRRP路由器负载分担：
在多VLAN的情况下，如果使用S3550-1作为主网关，S3550-2仅仅用来做冗余的话实际上对网络资源是一种极大的浪费。多VLAN 中的VRRP路由器负载分担模式本质上是单VLAN 中VRRP应用模型的拓展。如图8-12所示，针对不同的VLAN中建立相应的VRRP组，通过优先级调整来使得路由器在多个VLAN中充当不同的角色，这样可以让流量均匀分布到链路和设备上，从而实现冗余和流量分担的目的。这种应用思想和MST的多VLAN流量分担相似，也是基于VLAN实现逻辑拓扑的划分。
图 8-12 多VLAN环境下的VRRP应用
在多VLAN环境下，实现VRRP路由器负载分担的基本配置如下：
S3550-1的配置
命令含义
S3550-1(config)# interface Vlan 10 进入S3550-1 VLAN10的SVI接口
S3550-1(config-if)#ip add 10.0.0.2
设置IP地址为10.0.0.2
255.255.255.0
S3550-1(config-if)# standby 1 ip 10.0.0.1 将S3550-1的VLAN 10接口放入VRRP
组1，并设置组1的虚拟IP为10.0.0.1 S3550-1(config-if)# standby 1 priority 101 调整S3550-1在VRRP组1中的优先级，
使得其成为VRRP组1的主网关，缺省
值为100
S3550-1(config)# interface Vlan 20 进入S3550-1 VLAN 20的SVI接口
设置IP地址为10.0.0.2
S3550-1(config-if)#ip add 10.0.1.2
255.255.255.0
S3550-1(config-if)#standby 2 ip 10.0.1.1 将S3550-1的VLAN 20接口放入VRRP
组2，并设置组2的虚拟IP为10.0.1.1 S3550-2的配置
S3550-2(config)# interface Vlan 10 进入S3550-2在 VLAN10的SVI接口
S3550-2(config-if)#ip add 10.0.0.3
设置IP地址为10.0.0.3
255.255.255.0
S3550-2(config-if)# standby 1 ip 10.0.0.1 将S3550-2的VLAN 10接口放入VRRP
组1，并设置组1的虚拟IP为10.0.0.1 S3550-2(config)# interface Vlan 20 进入S3550-2在 VLAN 20的SVI接口
设置IP地址为10.0.1.2
S3550-2(config-if)#ip add 10.0.1.2
255.255.255.0
S3550-2(config-if)#standby 2 ip 10.0.1.1 将S3550-2的VLAN 20接口放入VRRP
组2，并设置组2的虚拟IP为10.0.1.1 S3550-2(config-if)# standby 2 priority 101 调整S3550-2在VRRP组2中的优先级，
使得其成为VRRP组2的主网关，缺省
值为100
经过以上配置后，最终在VLAN10中建立VRRP组1，S3550-1被当选为主网关，S3550-2成为备用网关，而在VLAN 20中建立VRRP组 2，S3550-2被当选为主网关，S3550-1成为备用网关。
由于在实际的工程项目中，绝大多数情况都是处于多VLAN的环境，因此锐捷网络推荐使用VRRP路由器的负载分担模式。
8.5冗余技术的综合使用实例： MSTP+VRRP
由于每种冗余技术都工作在特定层面上，所以在网络实际应用时需要多种冗余技术的结合使用才能真正保证网络的可靠性。在本章中将为大家介绍一个冗余技术综合运用的实例，使用MSTP+VRRP来实现基于VLAN的链路冗余和网关冗余。
图 8-13 冗余技术的综合应用
如图8-13所示，这是一个大型园区网络的某个汇聚节点的拓扑图，共有两个用户VLAN：VLAN10和VLAN20，在接入交换机S2126G到三层汇聚使用了双核心和双链路备份。对于这种类型的网络，设计者的意图很明显：希望得到最高的安全性和合理的流量分担。为了实现这个目的，必须把MSTP和VRRP结合使用。如图8-14所示。
图 8-14 VRRP+MSTP示意图
对于这种案例来说，其实把拓扑图分解成单个VLAN的逻辑拓扑后，理解起来是很简单的，无非就是先通过调整桥优先级选出本VLAN的根桥，然后再调整VRRP的优先级使得这台根桥同时成为对应VRRP组的主网关。
这样正常情况下两个VLAN的用户的数据流量分别通过不同的上行链路和网关进入园区网络，实现了链路和网关的负载分担。同时在故障出现时，MSTP保障二层冗余链路切换功能，而VRRP保证备用网关的倒换，两种技术被有机的结合，从而完美的解决了这类网络的冗余问题。
本案例的具体配置如下：
S3550-1在VLAN10和VLAN20中的配置
命令含义
S3550-1(config)# spanning-tree mode mst 选择生成树模式为MST
进入MST配置模式
S3550-1 (config)# spanning-tree mst
configuration
S3550-1 (config-mst)# instance 10 vlan 10 将VLAN10映射到Instance 10
S3550-1 (config-mst)# instance 20 vlan 20 将VLAN20映射到Instance 20
S3550-1 (config)# spanning-tree mst 10 priority
将S3550-1设置成Vlan10的根桥4096
S3550-1 (config)# spanning-tree mst 20 priority 将S3550-1设置成Vlan20的备用根桥
S3550-2在VLAN10和VLAN20中的配置
注意：在实际工程中做VRRP+MSTP的配置，一定要注意在一个VLAN中根桥的位置和VRRP主网关的位置必须一致，否则会造成网络故障。
网络互联与常用网络设备、 1、网络互联的概念和目的？ 1）网络互联的概念：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。 2）网络互联的目的：1、扩大网络通信范围与限定信息通信范围 2、提高网络系统的性能与可靠性 3、实现异种网络之间服务和资源的共享 2、网络互联设备有哪些？各自的功能、特点以及工作的层次是 什么？ 中继器/ 集线器 中继器功能：中继器是最简单的网络互联设备，主要完成物理层的功能， 负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、 调整和放大功能，以此来延长网络的长度。 中继器特点：中继器的两端连接的是相同的媒体，但有的中继器也可以完 成不同媒体的转接工作。 集线器功能：集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节 点上。 集线器特点：在网络中只起到信号放大和重发作用，其目的是扩大网络的 传输范围，而不具备信号的定向传送能力，是—个标准的共 享式设备。
中继器/ 集线器：位于物理层层 网桥/交换机 网桥功能：数据链路层设备，在局域网之间存储转发帧；通过地址过滤，有选择的转发信息帧。 网桥特点：一个网段上的帧有条件地被转发到另一个网段； 扩展后的网络被网桥/交换机隔离成多个冲突域； 扩展后的网络仍是一个广播域。 交换机功能：功能与网桥类似。 交换机特点：交换机通过内部的交换矩阵把网络划分为多个网段——每个端口为一个冲突域；交换机能够同时在多对端口间无冲突地交换 帧;端口数多，并且交换速度快。 网桥/交换机：位于数据链路层互联 路由器 特点：一个网络上的分组有条件地被转发到另一个网络； 扩展后的网络被路由器分隔成多个子网。 功能：在不同的网络之间存储转发分组（数据报文）。 路由器：位于路由器网络层 网关 功能：一、（3种方式支持不同种协议系统之间的通信）完成网络层以上的某种协议之间的转换，将不同网络的协议进行转换。 二、同时可以进行（1）远端业务协议封装（2）本地业务协议封装 （3）协议转换
物理层设备 1.调制解调器 调制解调器的英文名称为modem，来源于Modulator/Demodulator，即调制器/解调器。 ⑴工作原理 调制解调器是由调制器与解调器组合而成的，故称为调制解调器。调制器的基本职能就是把从终端设备和计算机送出的数字信号转变成适合在电话线、有线电视线等模拟信道上传输的模拟信号；解调器的基本职能是将从模拟信道上接收到的模拟信号恢复成数字信号，交给终端计算机处理。 ⑵调制与解调方式 调制，有模拟调制和数字调制之分。模拟调制是对载波信号的参量进行连续地估值；而数字调制使用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端对载波信号的离散参量进行检测。调制是指利用载波信号的一个或几个参数的变化来表示数字信号的一种过程。 调制方式相应的有：调幅、调频和调相三种基本方式。 调幅：振幅调制其载波信号将随着调制信号的振幅而变化。 调频：载波信号的频率随着调制信号而改变。 调相：相位调制有两相调制、四相调制和八相调制几种方式。 ⑶调制解调器的分类 按安装位置：调解解调器可以分为内置式和外置式 按传输速率分类：低速调制解调器，其传输速率在9600bps以下；中速调制解调器，其传输速率在9.6～19.2kbps之间；高速调制解调器，传输速率达到19.2～56kbps。 ⑷调制解调器的功能 ?差错控制功能：差错控制为了克服线路传输中出现的数据差错，实现调制解调器至远端调制解调器的无差错数据传送。 ?数据压缩功能：数据压缩功能是为了提高线路传输中的数据吞吐率，使数据更快地传送至对方。 ⑸调制解调器的安装 调制解调器的安装由两部分组成，线路的连接和驱动程序的安装。 线路连接： ?将电话线引线的一端插头插入调制解调器后面LINE端口。
浅谈对中国互联网的认识(同名26207)
通信学科前沿讲座 题目： 专业： 姓名： 学号：
摘要 本文对中国互联网的发展的三个历程进行了简要的回顾，同时通过CNNIC2013年1月发表的《中国互联网络发展状况统计报告》部分内容对我国互联网的发展现状进行了简单的阐述，并针对我国互联网的现状和现象进行分析的基础上说明了互联网的发展趋势。最后，说明了互联网发展过程中存在的较为明显的网络安全、网上行为、中文资源不足，网络滥用的问题进行了说明，并就部分问题的解决进行了一定的说明。 关键字：中国互联网、历程、现状、趋势、存在问题
浅谈对中国互联网的认识 一、中国互联网发展历程 互联网在中国的发展历程可以大略地划分为三个阶段： 1、第一阶段为1986年6月至1993年3月，是研究试验阶段(E-mail Only) 在此期间中国一些科研部门和高等院校开始研究Internet联网技术，并开展了科研课题和科技合作工作。这个阶段的网络应用仅限于小范围内的电子邮件服务，而且仅为少数高等院校、研究机构提供电子邮件服务。发展经历如下：1986 : Dial up (Terminal) 1990 : X.25 (1989.11: CNPAC,1993.9: CHINAPAC) 1993.3 : Leased Line（DECnet）（Email Only） 2、第二阶段为1994年4月至1996年，是起步阶段（Full Function Connection） 1994年4月，中关村地区教育与科研示范网络工程进入互联网，实现和Internet的TCP/IP连接，从而开通了Internet全功能服务。从此中国被国际上正式承认为有互联网的国家。之后，ChinaNet、CERnet、CSTnet、ChinaGBnet 等多个互联网络项目在全国范围相继启动，互联网开始进入公众生活，并在中国得到了迅速的发展。1996年底，中国互联网用户数已达20万，利用互联网开展的业务与应用逐步增多。 3、第三阶段从1997年至今，是快速增长阶段。 国内互联网用户数97年以后基本保持每半年翻一番的增长速度。增长到今天，上网用户已超过2000万。据中国互联网络信息中心（CNNIC）公布的统计报告显示，截止到2001年6月30日，我国共有上网计算机约1002万台，其中专线上网计算机：163万台，拨号上网计算机：839万台，上网用户约2650万人，其中专线上网的用户人数为454万，拨号上网的用户人数为1793万，同时使用专线与拨号的用户人数为403万。除计算机外同时使用其它设备（移动终端、信息家电）上网的用户人数为107万。CN下注册的域名128362个，WWW站点242739个，国际出口带宽3257Mbps。 二、中国互联网发展现状
常见的网络设备 1、中继器repeater： 定义：中继器是网络物理层上面的连接设备。 功能：中继器是一种解决信号传输过程中放大信号的设备，它是网络物理层的一种介质连接设备。由于信号在网络传输介质中有衰减和噪声，使有用的数据信号变得越来越弱，为了保证有用数据的完整性，并在一定范围内传送，要用中继器把接收到的弱信号放大以保持与原数据相同。使用中继器就可以使信号传送到更远的距离。 优点： 1.过滤通信量中继器接收一个子网的报文，只有当报文是发送给中继器所连 的另一个子网时，中继器才转发，否则不转发。 2.扩大了通信距离，但代价是增加了一些存储转发延时。 3.增加了节点的最大数目。 4.各个网段可使用不同的通信速率。 5.提高了可靠性。当网络出现故障时，一般只影响个别网段。 6.性能得到改善。 缺点： 1.由于中继器对接收的帧要先存储后转发，增加了延时。 2.ＣＡＮ总线的ＭＡＣ子层并没有流量控制功能。当网络上的负荷很重时， 可能因中继器中缓冲区的存储空间不够而发生溢出，以致产生帧丢失的现 象（３）中继器若出现故障，对相邻两个子网的工作都将产生影响。
2、集线器hub： 定义：作为网络中枢连接各类节点，以形成星状结构的一种网络设备。 作用：集线器虽然连接多个主机，但不是交换设备，它面对的是以太网的帧，它的工作就是在一个端口收到的以太网的帧，向其他的所有端口进行广播(也有可能进行链路层的纠错)。只有集线器的连接，只能是一个局域网段，而且集线器的进出口是没有区别的。 优点：在不计较网络成本的情况下面，网络内所有的设备都用路由器可以让网络响应时间和利用率达到最高。 缺点： 1.共享宽带，单通道传输数据，当上下大量传输数据时，可能会出现塞车，所以 交大网络中，不能单独用集线器，局限于十台计算机以内。 2.它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的， 而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。
网络硬件设备 组成小型局域网的主要硬件设备有网卡、集线器等网络传输介质和中继器、网桥、路由器、网关等网络互连设备。以下主要介绍网卡、集线器等网络传输介质和中继器、网桥、路由器、网关等局域网互连设备。 ★网卡 网卡(Network Interface Card，NIC)也叫网络适配器，是连接计算机与网络的硬件设备。网卡插在计算机或服务器扩展槽中，通过网络线（如双绞线、同轴电缆或光纤）与网络交换数据、共享资源。选购网卡需考虑以下几个因素: 1.速度 网卡的速度描述网卡接收和发送数据的快慢，10M的网卡价格较低（几十元钱一块），就目前的应用而言能满足普通小型共享式局域网传输数据的要求，考虑性价比的用户可以选择10M的网卡;在传输频带较宽的信号或交换式局域网中，应选用速度较快的100M网卡。 2.总线类型 常见网卡按总线类型可分为ISA网卡、PCI网卡等。ISA网卡以16位传送数据，标称速度能够达到10M。PCI网卡以32位传送数据，速度较快。目前市面上大多是10M和100M的PCI网卡。建议不要购买过时的ISA网卡，除非你的计算机没有PCI插槽。 3.接口 常见网卡接口有BNC接口和RJ-45接口（类似电话的接口），也有两种接口均有的双口网卡。接口的选择与网络布线形式有关，在小型共享式局域网中，BNC口网卡通过同轴电缆直接与其它计算机和服务器相连;RJ-45口网卡通过双绞线连接集线器（HUB），再通过集线器连接其它计算机和服务器。 4.其它 在选用网卡时，还应查看其程序软盘所带驱动程序支持何种操作系统;如果你对速度要求较高，考虑选择全双工的网卡;若安装无盘工作站，需让销售商提供对应网络操作系统上的引导芯片（Boot ROM）。目前市售网卡多为软跳线设置即插即用网卡，只是低档网卡Windows 98不容易识别，安装设置略为困难。 ★集线器 集线器(HUB)是局域网中计算机和服务器的连接设备，是局域网的星型连接点，每个工作站是用双绞线连接到集线器上，由集线器对工作站进行集中管理。
人们常用的网络设备及其功能 目录 一、路由器 (2) 1、路由器的功能及特点 (2) 2、路由器的种类 (2) （1）．接入路由器 (2) （2）．企业级路由器 (2) （3）．骨干级路由器 (3) （4）．太比特路由器 (3) （5）、无线路由器 (4) 二、HUB 集线器 (5) 1、集线器的功能及特点 (5) 2、集线器的种类 (5) （1）独立型HUB： (5) （2）模块化HUB： (5) （3）可堆叠式HUB： (5) 三、交换机 (7) 1、交换机的功能及特点 (7) 2、交换机的种类 (7) 四、网关（Gatway) (8) 1、网关的功能及特点 (8) 2、网关的种类 (8) （1）语音网关 (8) （3）家用网关 (8)
常用的网络设备及其功能 一、路由器 1、路由器的功能及特点 路由器工作在OSI体系结构中的网络层，这意味着它可以在多个网络上交换和路由数据数据包。路由器通过在相对独立的网络换具体协议的信息来实现这个目标。比起网桥，路由器不但能过滤和分隔网络信息流、连接网络分支，还能访问数据包中更多的信息。并且用来提高数据包的传输效率。路由表包含有网络地址、连接信息、路径信息和发送代价等。路由器比网桥慢，主要用于广域网或广域网与局域网的互连。 2、路由器的种类 （1）．接入路由器 接入路由器连接家庭或ISP的小型企业客户。接入路由器已经开始不只是提供SLIP或PPP 连接，还支持诸如PPTP和IPSec等虚拟私有网络协议。这些协议要能在每个端口上运行。诸如ADSL等技术将很快提高各家庭的可用带宽，这将进一步增加接入路由器的负担。由于这些趋势，接入路由器将来会支持许多异构和高速端口，并在各个端口能够运行多种协议，同时还要避开交换网。 （2）．企业级路由器 企业或校园级路由器连接许多终端系统，其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互联，并且进一步要求支持不同的服务质量。许多现有的企业网络都是由Hub或网桥连接起来的以太网段。尽管这些设备价格便宜、易于安装、无需配置，但是它们不支持服务等级。相反，有路由器参与的网络能够将机器分成多个碰撞域，并因此能够控制一个网络的大小。此外，路由器还支持一定的服务等级，至少允许分成多个优先级别。但是路由器的每端口造价要贵些，并且在能够使用之前要进行大量的配置工作。因此，企业路由器的成败就在于是否提供大量端口且每端口的造价很低，是否容易配置，是否支持QoS。另外还要求企业级路
常见的网络设备详细集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
常见的网络设备 1、中继器repeater： 定义：中继器是网络物理层上面的连接设备。 功能：中继器是一种解决信号传输过程中放大信号的设备，它是网络物理层的一种介质连接设备。由于信号在网络传输介质中有衰减和噪声，使有用的数据信号变得越来越弱，为了保证有用数据的完整性，并在一定范围内传送，要用中继器把接收到的弱信号放大以保持与原数据相同。使用中继器就可以使信号传送到更远的距离。 优点： 1.过滤通信量中继器接收一个子网的报文，只有当报文是发送给中继器 所连的另一个子网时，中继器才转发，否则不转发。 2.扩大了通信距离，但代价是增加了一些存储转发延时。 3.增加了节点的最大数目。 4.各个网段可使用不同的通信速率。 5.提高了可靠性。当网络出现故障时，一般只影响个别网段。 6.性能得到改善。 缺点： 1.由于中继器对接收的帧要先存储后转发，增加了延时。 2.ＣＡＮ总线的ＭＡＣ子层并没有流量控制功能。当网络上的负荷很重 时，可能因中继器中缓冲区的存储空间不够而发生溢出，以致产生帧丢失的现象（３）中继器若出现故障，对相邻两个子网的工作都将产生影响。
2、集线器hub： 定义：作为网络中枢连接各类节点，以形成星状结构的一种网络设备。 作用：集线器虽然连接多个主机，但不是交换设备，它面对的是以太网的帧，它的工作就是在一个端口收到的以太网的帧，向其他的所有端口进行广播(也有可能进行链路层的纠错)。只有集线器的连接，只能是一个局域网段，而且集线器的进出口是没有区别的。 优点：在不计较网络成本的情况下面，网络内所有的设备都用路由器可以让网络响应时间和利用率达到最高。 缺点： 1.共享宽带，单通道传输数据，当上下大量传输数据时，可能会出现塞 车，所以交大网络中，不能单独用集线器，局限于十台计算机以内。 2.它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针 对性的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。 2、交换机switcher： 定义：网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。交换机能把用户线路、电信电路和(或)其他需要互连的功能单元根据单个用户的请求连接起来。 功能：交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。 优点： 1.扩展传统以太网的带宽：每个以太网交换机的端口对用户提供专用的 10Mb/s带宽，由交换机所提供的端口数目可以灵活有效地伸缩带宽性
从以下几方面试述对物联网的认识 1、概念 通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2、体系结构 物联网大致被公认为有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。 （1）感知层感知层包括传感器等数据采集设备，包括数据接入到网关之前传感器网络。对于目前关注和应用较多的RFID网络来说，张贴安装在设备上的RFID标签和用来识别RFID 信息的扫描仪、感应器属于物联网的感知层。在这一类物联网中被检测的信息是RFID标签内容，高速公路不停车收费系统、超市仓储管理系统等都是基于这一类结构的物联网。 感知层是物联网发展和应用的基础，RFID 技术、传感和控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。其中又包括芯片研发，通讯协议研究，RFID材料，智能节点供电等细分技术。 （2）网络层 物联网的网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上。物联网通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连，如手机付费系统中由刷卡设备将内置手机的RFID信息采集上传到互联网，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划帐。 网络层也包括信息存储查询，网络管理等功能。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。感知数据管理与处理技术包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解以及基于感知数据决策和行为的理论和技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网网络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础。 （3）应用层 物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。物联网的应用可分为监控型（物流监控、污染监控），查询型（智能检索、远程抄表），控制型（智能交通、智能家居、路灯控制），扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等。 应用层是物联网发展的目的，软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也给整个物联网产业链带来利润。 3、关键技术 物联网的产业链可细分为标识、感知、信息传送和数据处理这4 个环节，其中的核心技术主要包括射频识别技术，传感技术，网络与通信技术和数据的挖掘与融合技术等。 （1）射频识别技术 RFID技术是一种无接触的自动识别技术，利用射频信号及其空间耦合传输特性，实现对静态或移动待识别物体的自动识别，用于对采集点的信息进行“标准化”标识。鉴于RFID技术可实现无接触的自动识别，全天候、识别穿透能力强、无接触磨损，可同时实
几种常见的网络设备 1、中继器：工作在物理层上的连接设备，适用于完全相同的两类 网络的互联，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发来扩大网络传输的距离。 最简单的网络就是两台计算机双机互连，此时两块网卡之间用双绞线连接。由于双绞线上传输的信号功率会逐渐衰减，当信号衰减到一定程度时，就会造成信号失真，一般当两台计算机之间的距离超过100米的时候，就需要在着两台计算机之间安装一个中继器，，将已经衰减的信号经过整理，重新产生完整的信号再继续传送。 中继器从一个网络电缆里接受信号，并放大它们，再将其送入下一个电缆。它们毫无目的地这么做，却不在意它们所转发的消息内容。 2、集线器：工作在物理层上的连接设备。主要功能是对接收到的 信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。 集线器属于数据通信系统中的基础设备，它和双绞线等传输介质一样，是一种不需要任何软件支持或只需很少软件管理的硬件设备。集线器是一个多端口的转发器，当以它为中心设备时，即使网络中某条线路产生了故障，也不影响其他线路的工作，可以体会到，集线器实际上就是中继器的一种，其区别在于集线器能够停工更多的端口服务，所以集线器又叫多口中继器。
3、交换机：工作在数据链路层的连接设备。能基于目标MAC地址 转发信心，而不是以广播方式传输，在交换机中存储并且维护着一张计算机网卡地址和交换机端口的对应表，它对接收到的所有帧进行检查，读取帧的源MAC地址字段后，根据所传递的数据包的目的地址，按照对应表中的内容进行转发，每一个独立的数据包都可以从源端口送到目的端口，以避免和其他端口发生冲突，对应表中如果没有对应的目的地址，则转发给所有端口。 由此可以看出，交换机比集线器“聪明”，它类似一台专用的通信计算机，包括硬件系统和操作系统。交换机的基本功能包括地质学习、帧的转发和过滤、环路避免。 4、网桥：工作在数据链路层上的连接设备，网桥包含了中继器的 功能和特性，不仅可以连接多种介质，还能连接不同的物理分支，如以太网和令牌网，能将数据包在更大范围内传送。 网桥的典型应用时将局域网分段成子网，从而降低数据传输的瓶颈，这样的网桥叫“本地”桥，用于广域网上的网桥叫做“远地” 桥。 5、路由器：工作在网络层，是互联网络的枢纽，可以在多个网络 上交换和路由数据包，路由器通过在相对独立的网络中交换具体协议的信息来实现这个目标。比起网桥，路由器不但能过滤和分割网络信息流、连接网络分支，还能访问数据包中更多的信息，并且可以提高数据包的传输效率。 路由表包含网络地址、连接信息、路径信息和发送代价等。路由
网络常用设备 交换机 定义：(switch) 网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。交换机能把用户线路、电信电路和(或)其他要互连的功能单元根据单个用户的请求连接起来。 工作原理： 工作在数据链路层。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。
通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域，但它不能划分网络层广播，即广播域。交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是 10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps＝20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。 种类： 现在市场上交换机有多种，但是主流还是美国思科公司的交换机，凭借它的IOS ( Internet Operating System )，Cisco 公司在多协议路由器市场上处于绝对领先的地位，现在我院用的主要是锐捷交换机和神码交换机。 交换机又分傻瓜交换机，二层交换机，三层交换机，选择交换机的标准是按实际情况来决定，如在小型的网络中不妨用二层的，如在大范围内，网速要求又比较高，则需要三层交换机的使用。作用：
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常见的网络设备1、中继器repeater： 定义：中继器是网络物理层上面的连接设备。 功能：中继器是一种解决信号传输过程中放大信号的设备，它是网络物理层的一种介质连接设备。由于信号在网络传输介质中有衰减和噪声，使有用的数据信号变得越来越弱，为了保证有用数据的完整性，并在一定范围内传送，要用中继器把接收到的弱信号放大以保持与原数据相同。使用中继器就可以使信号传送到更远的距离。 优点： 1.过滤通信量中继器接收一个子网的报文，只有当报文是发送给中 继器所连的另一个子网时，中继器才转发，否则不转发。 2.扩大了通信距离，但代价是增加了一些存储转发延时。 3.增加了节点的最大数目。 4.各个网段可使用不同的通信速率。 5.提高了可靠性。当网络出现故障时，一般只影响个别网段。 6.性能得到改善。 缺点： 1.由于中继器对接收的帧要先存储后转发，增加了延时。 2.ＣＡＮ总线的ＭＡＣ子层并没有流量控制功能。当网络上的负荷 很重时，可能因中继器中缓冲区的存储空间不够而发生溢出，以 致产生帧丢失的现象（３）中继器若出现故障，对相邻两个子 网的工作都将产生影响。 2、集线器hub： 定义：作为网络中枢连接各类节点，以形成星状结构的一种网络设备。作用：集线器虽然连接多个主机，但不是交换设备，它面对的是以太网的帧，它的工作就是在一个端口收到的以太网的帧，向其他的所有端口进行广播(也有可能进行链路层的纠错)。只有集线器的连接，只能是一个局域网段，而且集线器的进出口是没有区别的。 优点：在不计较网络成本的情况下面，网络内所有的设备都用路由器可以让网络响应时间和利用率达到最高。 缺点：
一、常见网络设备的作用： 1.路由器作用:路由器（Router）是连接局域网与广域网的连接设备，在网络中起着数据转发和信息资源进出的枢纽作用，是网络的核心设备。当数据从某个子网传输到另一个子网时，要通过路由器来完成。路由器根据传输费用、转接时延、网络拥塞或信源和终点间的距离来选择最佳路径。2.网桥作用:延长网络跨度，同时提供智能化连接服务，即根据数据包终点地址处于哪一个网段来进行转发和滤除。 3.调制解调器作用:一是调制和解调功能，二是提供硬件纠错、硬件压缩、通信协议等功能。当这两个功能都是由固化在调制解调器中的硬件芯片来完成时，即其所有功能都由硬件完成，这种调制解调器俗称为硬“猫”。4.中继器作用:中继器是一种解决信号传输过程中放大信号的设备，它是网络物理层的一种介质连接设备。由于信号在网络传输介质中有衰减和噪声，使有用的数据信号变得越来越弱，为了保证有用数据的完整性，并在一定范围内传送，要用中继器把接收到的弱信号放大以保持与原数据相同。使用中继器就可以使信号传送到更远的距离。5.集线器作用:集线器是一种信号再生转发器，它可以把信号分散到多条线上。集线器的一端有一个接口连接服务器，另一端有几个接口与网络工作站相连。集线器接口的多少决定网络中所连计算机的数目，常见的集线器接口有8个、12个、16个、32个等几种。如果希望连接的计算机数目超过HUB的端口数时，可以采用HUB或堆叠的方式来扩展6.网关作用:网关（Gateway）是连接两个不同网络协议、不同体系结构的计算机网络的设备。网关有两种：一种是面向连接的网关，一种是无连接的网关。网关可以实现不同网络之间的转换，可以在两个不同类型的网络系统之间进行通信，把协议进行转换，将数据重新分组、包装和转换二、比较三层交换机与路由器的区别及联系： 1. 主要功能不同虽然三层交换机与路由器都具有路由功能，但我们不能因此而把它们等同起来，正如现在许多网络设备同时具备多种传统网络设备功能一样，就如现在有许多宽带路由器不仅具有路由功能，还提供了交换机端口、硬件防火墙功能，但不能把它与交换机或者防火墙等同起来一样。因为这些路由器的主要功能还是路由功能，其它功能只不过是其附加功能，其目的是使设备适用面更广、使其更加实用。这里的三层交换机也一样，它仍是交换机产品，只不过它是具备了一些基本的路由功能的交换机，它的主要功能仍是数据交换。也就是说它同时具备了数据交换和路由两种功能，但其主要功能还是数据交换；而路由器仅具有路由转发这一种主要功能。 2. 主要适用的环境不一样三层交换机的路由功能通常比较简单，因为它所面对的主要是简单的局域网连接。正因如此，三层交换机的路由功能通常比较简单，路由路径远没有路由器那么复杂。它用在局域网中的主要用途还是提供快速数据交换功能，满足局域网数据交换频繁的应用特点。而路由器则不同，它的设计初哀就是为了满足不同类型的网络连接，虽然也适用于局域网之间 的连接，但它的路由功能更多的体现在不同类型网络之间的互联上，如局域网与广域网之间的连接、不同协议的网络之间的连接等，所以路由器主要是用于不同类型的网络之间。它最主要的功能就是路由转发，解决好各种复杂路由路径网络的连接就是它的最终目的，所以路由器的路由功能通常非常强大，不仅适用于同种协议的局域网间，更适用于不同协议的局域网与广域网间。它的优势在于选择最佳路由、负荷分担、链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。为了与各种类型的网络连接，路由器的接口类型非常丰富，而三层交换机则一般仅同类型的局域网接口，非常简单。 3. 性能体现不一样从技术上讲，路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的软件路由引擎执行数据包交换，而三层交换机通过硬件执行数据包交换。三层交换机在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。同时，三层交换机的路由查找是针对数据流的，它利用缓存技术，很容易利用ASIC技术来实现，因此，可以大大节约成本，并
Web应用防火墙（WAF） 为什么需要WAF？ WAF（web application firewall）的出现是由于传统防火墙无法对应用层的攻击进行有效抵抗，并且IPS也无法从根本上防护应用层的攻击。因此出现了保护Web应用安全的Web应用防火墙系统(简称“WAF”)。 什么是WAF？ WAF是一种基础的安全保护模块，通过特征提取和分块检索技术进行特征匹配，主要针对HTTP访问的Web程序保护。 WAF部署在Web应用程序前面，在用户请求到达 Web 服务器前对用户请求进行扫描和过滤，分析并校验每个用户请求的网络包，确保每个用户请求有效且安全，对无效或有攻击行为的请求进行阻断或隔离。 通过检查HTTP流量，可以防止源自Web应用程序的安全漏洞（如SQL注入，跨站脚本（XSS），文件包含和安全配置错误）的攻击。 与传统防火墙的区别 WAF区别于常规防火墙，因为WAF能够过滤特定Web应用程序的内容，而常规防火墙则充当服务器之间的安全门。 WAF不是全能的 WAF不是一个最终的安全解决方案，而是它们要与其他网络周边安全解决方案（如网络防火墙和入侵防御系统）一起使用，以提供全面的防御策略。 入侵检测系统（IDS） 什么是IDS？ IDS是英文“Intrusion Detection Systems”的缩写，中文意思是“入侵检测系统”。专业上讲就是依照一定的安全策略，对网络、系统的运行状况进行监视，尽可能发现各种攻击企图、攻击行为或者攻击结果，以保证网络系统资源的机密性、完整性和可用性。 跟防火墙的比较 假如防火墙是一幢大楼的门锁，那么IDS就是这幢大楼里的监视系统。一旦小偷爬窗进入大楼，或内部人员有越界行为，只有实时监视系统才能发现情况并发出警告。 不同于防火墙，IDS入侵检测系统是一个监听设备，没有跨接在任何链路上，无须网络流量流经它便可以工作。 部署位置选择 因此，对IDS的部署唯一的要求是：IDS应当挂接在所有所关注流量都必须流经的链路上。在这里，”所关注流量”指的是来自高危网络区域的访问流量和需要进行统计、监视的网络报文。在如今的网络拓扑中，已经很难找到以前的HUB式的共享介质冲突域的网络，绝大部分的网络区域都已经全面升级到交换式的网络结构。 因此，IDS在交换式网络中的位置一般选择在：
整体认识校园网结构和网络设备
实验1 整体认识校园网结构和网络设备 【实验目的】 1、整体认识网络设备，了解各种设备的用途 及互连方式； 2、通过参观网管，了解校园网的拓扑结构。【实验内容】 1、了解各设备的用途； 2、画出校园网络拓扑结构图，了解网络连接 情况。 【实验器材】 学校网管室各网络设备、校园网络设计规划图。 【预备知识】 一、网络服务器 服务器（SERVER）是一种高性能计算机，是整个网络系统的核心，它通过运行网络操作系统及在网络环境下运行相应的应用软件，为网络用户提供共享信息资源和各种服务并管理整个网络。服务器有不同的分类方法，如： 按应用层次划分为入门级、工作组级、部门
播，以便其他路由器更新其路由表。 路由器类型主要有模块化路由器、单协议路由器、多协议路由器等。 路由器的接口类型非常多，它们各自用于不同的网络连接，如果不能明白各自端口的作用，就很可能进行错误的连接，导致网络连接不正确，网络不通。常见的以太网接口主要有AUI、BNC和RJ-45接口，还有FDDI、ATM、千兆以太网等都有相应的网络接口。 路由器的端口有局域网端口、广域网端口和配置端口三类。路由器的硬件连接也因端口类型的不同，主要分为与局域网设备之间的连接、与广域网设备之间的连接以及与配置设备之间的连接三类： 1、路由器与局域网接入设备之间的连接： 局域网设备主要是指集线器与交换机，交换机通常使用的端口只有RJ-45和SC，而集线器使用的端口则通常为AUI、BNC和RJ-45。路由器和集线设备各种端口之间的连接有如下三种方法： ①RJ-45-to-RJ-45，路由器所连接的两端都
计算机网络10种硬件设备介绍网络设备主要有网卡、中继器、网桥、集线器、交换机、路由器、网关、调制解调器、防火墙和传输介质等。 一、网卡 网络接口卡(Network Interface Card，NIC)，又称网卡或网络适配器，工作在数据链路层的网 络组件，是主机和网络的接口，用于 协调主机与网络间数据、指令或信息 的发送与接收，硬件结构如右图所示。 在发送方，把主机产生的串行数字信 号转换成能通过传输媒介传输的比特流；在接收方，把通过传输媒介接收的比特流重组成为本地设备可以处理的数据。主要作用： （1）读入由其他网络设备传输过来的数据包，经过拆包，将其变成客户机或服务器可以识别的数据，通过主板上的总线将数据传输到所需设备中。 （2）将PC发送的数据，打包后输送至其他网络设备中。 二、中继器 中继器(Repeater)是网络物理层上面的连接设备。适用于完全相同的两类网络的互连，主要功能是对数据信号进行再生和还原，重新发送或者转发，扩大网络传输的距离。由于存在 —1—
损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。中继器就是为解决 这一问题而设计的，它完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。如上图所示，经过远距离传输过来的信号经过中继器处理后，再传输到各设备。 三、网桥 网桥（Bridge）像一个聪明的中继器。中继器从一个网络电缆里接收信号，放大它们，将其送入下一个电缆。相比较而言，网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网桥可以是专门硬 —2—
网络设备的认识 【实验目的】 通过对网络设备和连接线缆的观察，建立对计算机网络的一个基本的感性认识。 【实验任务】 1、实际观察交换机、路由器等设备外观，识别这些设备的网络连接接口。 2、识别用于连接设备的线缆。 3、观察一个实际的网络，认识其中的网络设备及其连接线缆和连接方式。 建议实验学时：1学时。 【实验背景】 网络设备主要包括路由器、交换机等，Cisco公司作为网络设备的主要提供商，提供各种系列的产品，尽管这些产品的处理能力和所支持的网络连接接口数目有相当大的差异，但它们都由相似的硬件构件所组成。系统的主要构成单元包括：中央处理器、闪存、只读存储器、随机存取存储器、非易失随机存取存储器、输入／输出接口和特定介质转换器等。了解路由器和交换机的内外部特性，对理解它们的功能和工作原理是有帮助的。 【实验设备】 Catalyst2912交换机、集线器、Cisco2620路由器、PC机、CAT5UTP（直通线、交叉线、反转线）若干、DTE/DCE 电缆。 【实验步骤】 步骤1认识路由器（Cisco 2620）、交换机（Catalyst 2912）、集线器的指示灯、端口及其连线。 步骤1.1认识路由器的接口和指示灯。 图1.1 Cisco 2620路由器前面板 如图1.1所示：依次为电源指示灯、远程电源供应指示灯、活动指示灯。
图1.2 Cisco 2620路由器后面板 路由器接口主要用来将路由器连接到网络，它分为局域网接口和广域网接口两种。由于路由器型号的不同，接口个数和类型也不一样。常见的接口主要有以下几种：（1）高速同步串口：可连接DDN (Digital Data Network, 数字数据网)、帧中继(Frame Relay)、X.25、PSTN(模拟电话线路)。 （2）同步／异步串口：可用软件将端口设置为同步工作方式。 （3）AUI接口：即粗缆口。一般需要外接转换器(AUI-RJ45)连接10Base-T以太网络。 （4）ISDN接口：可以连接ISDN网络(2B+D)，可作为局域网接入Internet之用。 （5）AUX接口：该端口为异步端口，主要用于远程配置，也可用于拨号备份，可与MODEM连接。支持硬件流控制(Hardware Flow Control)。 （6）Console接口：该端口为异步端口，主要连接终端或运行终端仿真程序的计算机，在本地配置路由器。不支持硬件流控制。 （7）Ethernet接口：用来连接以太网。有的路由器还有Fast Ethernet(快速以太网)端口。 在路由器配置时要引用一个端口，可直接引用其接口号。引用的形式用于指定一个特定的端口：type slot#／port# 其中，Interface type 表示接口类型；slot#表示插槽号；port#表示某一插槽中的端口号。例：FastEthernet 0/0。 步骤1.2认识交换机的端口和指示灯 图1.3 Catalyst 2900系列交换机
第二篇常见网络通信设备 主讲人：华山 制作：华山
第4章常见网络通信设备?主要内容： 局域网接口和线缆 广域网接口和线缆 逻辑接口的概念和应用
4.1 局域网接口以及线缆 ?1. 局域网的概念 局域网（LAN）通常指几公里以内的，可通过某种介质互联的计算机，打印机或其他设备等的集合，其地理范围和站点数目均有限，通信线路要专门敷设。 局域网一般采用数据信号的基带传输方式，结构简单，误码率低，数据传输速率高，时延小，能进行广播或多播。
?2.局域网的分类 按拓扑结构分类：总线型局域网、环型局域网、星型局域网和混合型局域网等 按传输介质分类：同轴电缆局域网、双绞线局域网，光纤局域网和无线局域网。 按访问传输介质的方法分类：以太网（Ethernet）、令牌网（Token Ring）等。 按网络操作系统分类：Novell公司的Netware网， 3COM公司的3+OPEN网，Microsoft公司的Windows NT网，IBM公司的LAN Manager网，BANYAN公司的VINES网等。 按数据的传输速度分类：10Mbps局域网、100Mbps 局域网等。 按信息的交换方式分类：交换式局域网、共享式局域网等。
3. 局域网接口类型 ①BNC接口：以太网使用细同轴电缆是用一个T型的“BNC”接头，插入到电缆，并且拧一个插头放在你的计算机的背后。
②RJ45接口：关于RJ45现行的接线标准有T568A 和T568B两种， 平常用得较多的是T568B标准。这两种标准本质上并无区别，只是线的排列顺序不同而已。T568A线序： 1 2 3 4 5 6 7 8 绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕 T568B线序： 1 2 3 4 5 6 7 8 橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕 直通线：两头都按T568B线序 交叉线：一头按T568A线序,一头按T568B线序
实验1 整体认识校园网结构和网络设备 【实验目的】 1、整体认识网络设备，了解各种设备的用途 及互连方式； 2、通过参观网管，了解校园网的拓扑结构。【实验内容】 1、了解各设备的用途； 2、画出校园网络拓扑结构图，了解网络连接 情况。 【实验器材】 学校网管室各网络设备、校园网络设计规划图。 【预备知识】 一、网络服务器 服务器（SERVER）是一种高性能计算机，是整个网络系统的核心，它通过运行网络操作系统及在网络环境下运行相应的应用软件，为网络用户提供共享信息资源和各种服务并管理整个网络。服务器有不同的分类方法，如： 按应用层次划分为入门级、工作组级、部门
级和企业级服务器四类； 按服务器的处理器架构（也就是服务器CPU 所采用的指令系统）划分把服务器分为CISC架构、RISC架构和VLIW架构三种服务器； 按服务器的用途划分为通用型和专用型两类； 按服务器的机箱结构来划分，可以把服务器划分为“台式”、“机架式”、“机柜式”和“刀片式”四类。 局域网一般由服务器、用户工作站、网卡、传输介质四部分组成。随着局域网络功能的不断增强，根据服务器在网络中所承担的任务和所提供的功能不同把服务器分为：文件服务器、打印服务器和通信服务器等： 文件服务器：能将大量的磁盘存储空间划分给网络上的合法用户使用，并接收客户机提出的文件存取和数据处理请求。在局域网中，一般最常用的是文件服务器； 打印服务器：接收客户机提出的打印要求，完成相应的打印服务； 通信服务器：负责局域网与局域网之间的通信连接功能。
二、工作站 工作站又称客户机，现在都用具有一定处理能力的PC（个人计算机）机来承担，它是用户和网络的接口设备，用户通过它可以与网络交换信息，共享网络资源。当计算机连接到局域网上时，它就成为局域网的一个客户机。 客户机与服务器不同，服务器为网络用户提供共享资源和各种服务，而客户机仅对操作该客户机的用户提供服务。客户机通过网卡、通信介质以及通信设备连接到网络服务器。客户机只是一个接入网络的设备，它的接入和离开对网络不会产生多大的影响，它不象服务器那样一旦失效，可能会使网络的部分功能无法使用。如无盘工作站的计算机由于没有它自已的磁盘驱动器，这样的客户机必须完全依赖于局域网来获得文件。 三、网络适配器 网络适配器NIC（Network Interface Card）即网卡，它是构成计算机局域网络系统中最基本的、最重要的和必不可少的连接设备。计算机主要通过网卡接入局域网络。 网卡的接口类型有RJ-45、BNC、AUI、SC、
南京信息职业技术学院 认识校园网结构与网络设备 实验报告 专业：移动互联网应用技术 班级：41551X 姓名：庄昌玺 学号：41551X16 指导老师：刘万凤
一．实验目的 1.认识常见的网络设备并了解其功能 2.了解我校校园网的拓扑结构 3.认识几种常见的传输介质 4.认识一些常见的网络连接设备 二．实验环境 综合布线实验室，网络实验指导书。 三．实验步骤 1.校园网的拓扑结构： 用传输介质将各种设备互连的物理布局，就是网络拓扑结构。 目前大多数局域网使用的拓扑结构有三种：星型拓扑结构， 总线型拓扑结构，环型拓扑结构。 2.常见的网络设备 服务器：服务器是在网络中提供服务给用户的设备，通常是 一种高性能计算机，通过运行网络操作系统及在网络环境下 运行相应的应用软件。 工作站：工作站又称客户机，是用户和网络交换信息的接口
设备。 网络适配器：是计算机接入局域网的主要设备。 Modem:调制解调器是对模拟信号和数字信号进行相互的转 换的设备，通常用于电话线拨号上网。 交换机：一种基于MAC地址识别，能够在通信系统中完成信 息交换功能的设备。 路由器：主要分为三类：与局域网接入设备的连接，与广域 网接入设备的连接，配置端口连接方式 路由器与交换机的区别：工作层次不同；数据转发所依据的 对象不同；路由器可以分割广播域，交换机不能；路由器提 供了防火墙功能 3.传输介质 双绞线：构建计算机网络常用的介质，分为屏蔽双绞线和非 屏蔽双绞线。屏蔽双绞线分为3类和五类，非屏蔽双绞线分 为3类，4类，5类，超5类和6类。 同轴电缆：适用于总线型网络 光纤：传输距离长，衰减小。 无限信号：灵活，易维护。 4.网络连接设备 略 四．实验总结 通过对学校校园网的拓扑结构的认识，意识到网络都是由无数