网络设备的连接

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5.1.1网络设备的总体连接方法
1.网络设备所处的位置网络设备依据自身的特性在网络中所处的位置有一定的要求
和规则。交换机、路由器和防火墙的总体连接方法是：交换机——防火墙——路由器，如图5-1所示。
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5.1网络设备连接概述
2.支持的连接方式网络设备所支持的连接方式主要取决于网络设备的接口，这
时得到了充分的应用。ISDN有两种速率连接端口，它们是ISDN BRI（基本速率接口）和ISDN PRI（一次群速率接口），BRI可提供128 kbps的通信速率，PRI可提供2.048 Mbps的通信速率。 ISDN接口采用RJ-45接口标准。 4.配置接口
路由器的配置接口主要有Console口和AUX口，其中Console 口和交换机中的Console口在类型和功能上完全一致，详细情况可参考交换机接口一节。AUX口为异步端口，主要用于远程调试和配置，Console口与AUX口如图5-7所示。
第5章网络设备的连接与配置
5.1网络设备连接概述 5.2网络设备主要接口 5.3交换机的3种互连方式 5.4路由器的硬件连接 5.5交换机的基本配置 5.6路由器的配置
5.1网络设备连接概述
要顺利地完成网wk.baidu.com设备的连接，首先必须了解网络设备的主要作用、在网络中所处的位置、支持的连接方式、连接的规则、连接线缆的接口特性、传输介质的传输距离等。
将在5.2中进行详细介绍。 3.传输介质的传输距离
在连接网络设备时，传输介质的有效传输距离也是需要重点考虑的问题之一。因为在以太网中，无论是采用传统的STP双绞线，还是采用性能优越、价格昂贵的光纤作为传输介质，它们在长度上都有严格的限制。表5-1对企业网络中常用的传输介质的类型和传输距离进行了介绍，表5-2列出了光纤类型及其传输距离。
②堆栈只能使用专用的堆栈模块和线缆，不是所有的交换机都可以进行堆栈，只有相同品牌的交换机才能使用堆栈技术进行互联，而级联可以使用普通端口或级联端口，交换机级联没有品牌和类型的限制；
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5.3交换机的3种互联方式
③使用堆栈技术互联的交换机形成一个堆栈单元，这不仅增加了交换端口，还将提供比级联更好的数据转发性能，因为堆栈单元将堆栈交换机背板带宽聚集在一起，而级联只能共享级联端口的带宽。
异步串口（ASYNC）主要用于Modem或Modem池的连接，实现远程计算机通过公用电话网拨入网络。异步串口相对于高速同步串口在速率上的要求小很多，因为网络两端只要求连续而不要求实时同步。
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5.2网络设备主要接口
3.ISDN接口由于ISDN互联网接入方式在速度上的独特性，使其在刚兴起
能的交换机都具有这个接口。虽然目前配置交换机的方式有很多种，但大多数的网络工作者习惯通过Console口使用命令行的方式对交换机进行配置和管理。
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5.2网络设备主要接口
4.AUI和BNC接口 AUI接口是专门用于连接粗同轴电缆的，虽然目前这种网络
在局域网中很少见，但在一些大型企业网络中，仍可能有一些遗留下来的粗同轴电缆令牌网络设备，所以有些交换机也保留了少数AUI接口，以更大限度地满足用户的需求。AUI接口是一个15 针“D”形接口，类似于显示器接口。BNC接口则是专门用于与细同轴电缆连接的接口，目前提供这种接口的交换机也比较少见。但在一些RJ-45以太网交换机和集线器中还提供少数BNC接口，专门用于与细同轴电缆作为传输介质的令牌网络连接。
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5.3交换机的3种互联方式
这种结构实际上就是由各层次的许多台交换机级联而成的。核心交换机下连若干台汇聚交换机，汇聚交换机下连若干台接入交换机，如图5-8所示。
级联既可使用普通的端口也可使用专门的级联端口。当相互级联的两个端口分别为普通端口（MDI-X）和级联端口（MDI-II）时，应当使用直通电缆。当相互级联的两个端口均为普通端口或均为级联端口时，则应当使用交叉电缆。
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5.3交换机的3种互联方式
交换机主要的互联方式有交换机级联、交换机堆栈和交换机集群
5.3.1交换机级联
级联可以定义为两台或两台以上的交换机通过一定的方式相互联接，使端口数量得以扩充。交换机级联模式是组建大型局域网最理想的方式，可以综合利用各种拓扑设计技术和冗余技术来实现层次化的网络结构。常见的三层网络是交换机级联的极好例子。目前大中型企业网自上向下一般分为3个层次：核心层、汇聚层、接入层。核心层一般采用千兆甚至万兆以太网技术，汇聚层采用1 000/100 Mbps以太网技术，接入层采用100/10 Mbps以太网技术。
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5.2网络设备主要接口
2.光纤接口光纤接口在100 Base-TX以太网时代就已经得到了应用，只是
由于当时光纤的性价比远不及双绞线，因此没有得到普及。随着光纤技术的发展，光纤的成本大幅度降低，网络技术应用的普及和深入对网络带宽提出了更高的要求，业界大力推广千兆网络，光纤接口逐步成为发展主流。目前，主流交换机上都配有光纤接口或光纤模块插槽。
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5.2网络设备主要接口
5.FDDI接口 FDDI（Fiber Distributed Data Interface，光纤分布式数据接
口）是20世纪80年代中期发展起来的一项局域网技术，支持最高速度为100 Mbps，以光纤作为传输介质。在当时10Base-T以太网环境中，以较高的数据通信能力获得了一定的发展，但由于昂贵的价格和快速以太网的出现，该类型的接口被逐渐淘汰。目前，只有少数交换机上仍保留着。
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5.4路由器的硬件连接
1）RJ-45-to-RJ-45 如果路由器和局域网设备均提供RJ-45端口，那么，可以将路
由器和设备的两个端口使用直通线连接在一起。 2）AUI-to-RJ-45
这种情况主要出现在路由器与集线器相连时，如果路由器仅拥有AUI端口，而集线设备提供的是RJ-45端口，那么，必须借助于AUI-to-RJ-45收发器才可实现两者之间的连接。当然，收发器与集线设备之间的双绞线跳线也必须使用直通线，连接示意图如图5-12所示。
光纤接口类型众多，使用时应注意区分，避免出错。常用的光纤接口有FC、ST、SC，其中FC圆形带螺纹接口类型在配线架上使用居多；ST为卡接式圆形接口；SC为卡接式方形接口，交换机路由器上多使用该类型接口。
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5.2网络设备主要接口
3.Console口 Console口是专门用以进行交换机的配置和管理的，带网管功
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5.4路由器的硬件连接
路由器的硬件连接方式根据其接口的类型也可分为3种，分别是路由器与局域网设备之间的连接、与广域网设备之间的连接和与配置设备之间的连接。 1.路由器与局域网设备之间的连接
局域网设备主要是指交换机和集线器，交换机通常使用的是RJ-45和光纤端口。虽然路由器与PC之间的连接在应用环境中很少见，但是在对路由器进行文件配置或IOS备份和恢复时，需要将TFTP服务器与路由器连接，连接时需要使用交叉线。
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5.3交换机的3种互联方式
5.3.2交换机堆栈
堆栈技术是目前在以太网交换机上扩展端口使用较多的另一类技术，是一种非标准化技术，各个厂商的交换机之间不支持混合堆栈，堆栈模式由各厂商制定，不支持拓扑结构堆栈与级联不同之处在于：
①使用堆栈技术互联的交换机之间距离必须非常近，一般不超过几米，相对于级联（一般是100 m，采用光纤时距离能够更广）来说要小得多；
这里所说的“交换机性能”是指交换机的总体连接性能，而不是指各个具体端口的连接性能，主要体现在交换机背板带宽及所应用的交换技术上。
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5.2网络设备主要接口
网络技术的不断发展以及网络应用的日益普及和深入，使得对网络设备的性能和功能要求越来越高，为此网络设备在继续增加交换带宽的同时，不断引入新的接口来支持不同网络对带宽和功能的要求。本节将介绍主流交换机和路由器提供的主要接口。
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5.2网络设备主要接口
2.广域网接口路由器的广域网接口是用以实现局域网与广域网、广域网与
广域网之间的互联。路由器广域网接口主要有高速同步串口和异步串口。高速同步串口支持DDN、帧中继（Frame Relay）、 X.25、PSTN等网络连接模式，是广域网互联中应用最多的接口类型。图5-6所示为Cisco WIC-IT高速同步串口卡。
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5.2网络设备主要接口
5.2.2路由器主要接口
路由器接口主要有局域网、广域网和配置端口3类 1.局域网接口
路由器可以实现不同局域网网段之间的连接，常见的路由器局域网接口主要有RJ-45和光纤接口，AUI、BNC、FDDI、 Token Ring等接口在少数路由器上也有提供，其中Token Ring 指的是令牌环局域网口。
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5.2网络设备主要接口
5.2.1交换机主要接口
1.双绞线RJ-45接口 RJ-45接口是应用最早的以太网接口类型，也是应用最广的
接口类型，不论是在早年的10Base-T以太网还是在目前主流的 100Base-TX快速以太网和1000Base-TX千兆以太网中，它都是主流接口。RJ-45接口支持所有的双绞线类型，如5类、超5类和6类线。RJ-45接口像一个扁“T”字，如图5-2所示。
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5.4路由器的硬件连接
3）光纤接口与RJ-45的连接这种情况一般是路由器与交换机之间的连接，如交换机拥有
光纤端口，而路由设备提供的是RJ-45端口，那么必须借助SC-toRJ-45收发器才可实现两者之间的连接。收发器与交换机设备之间的双绞线跳线同样必须使用直通线。
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5.3交换机的3种互联方式
集群技术为交换机的集中管理、维护和网络监视提供了强劲的优势。在级联的网络环境中，每一个交换机都是一个独立的实体，需要管理员独立进行IP地址等参数的设置，既增加了管理员的工作任务，同时也浪费了宝贵的IP地址。在集群网络环境中，对主交换机的配置和升级即可实现集群所有交换机的配置和升级。在Cisco交换机集群环境下，管理员通过Cisco集群管理套件（CMS）利用Web接口即可实现对集群交换机所有端口状态信息的检查，这样能够大大缩短故障发现和解决的时间。
5.4路由器的硬件连接
2.路由器与广域网设备之间的连接路由器主要的应用是进行广域网之间的互联，常见的是企
业接入互联网和企业总部与分支之间的连接。路由器与互联网接入设备的连接情况主要有以下几种。 1）通过异步串口连接
异步串口主要是用来与Modem设备进行连接，用于实现远程计算机通过公用电话网接入局域网络。除此之外，也可用于连接其他终端。当路由器通过电缆与Modem进行连接时，必须使用 AYSNC-to-DB-25或AYSNC-to-DB-9适配器来连接。路由器与 Modem或终端的连接如图5-13所示。
交换机的堆栈连接端口通常是右排D形插孔，一个交换机有两个这样的端口，分别标有“UP”和“DOWN”字样，如图5-11所示，表示对应用于向上和向下堆栈连接，不能接错。
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5.3交换机的3种互联方式
5.3.3交换机集群技术
交换机级联虽然有效地增加了端口数量和拓展了网络覆盖范围，但设备位置的分散增加了管理和维护的工作量。堆栈虽然增加了背板带宽，克服了级联的瓶颈问题，但是堆栈交换机的距离位置和数量受到很大的限制。交换机集群是在级联和堆栈基础上开发的另一交换机互联技术，可以看成是两者的结合，集群是通过软件实现的，不需要专门的硬件接口。在交换机集群管理模式下，集群交换机都可作为一个集群来管理，只需要一个IP地址，而且这个集群不受配线柜距离的限制，同时与局域网的传输介质无关，只需要将其中一台交换机作为主交换机，便可以自动发现和管理其余的交换机。
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5.1网络设备连接概述
5.1.2网络连接规则
➢ 不对称交换网络的连接规则不对称交换网络是指网络中各交换机端口速率不完全一样，
如有10 Mbps、100 Mbps、10/100 Mbps和1 000 Mbps等。 ➢ 对称交换网络的连接规则
所谓对称交换网络，是指网络中各交换机的所有端口都有相同的传输速率。 ➢ 不同性能交换机的连接规则

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