网络设备与网络拓扑结构组成

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❖ 3.路由器完成的内容
路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。 （1）寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算
法来实现。 由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，路由选
择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信 息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。
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❖ 路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由 表可将目的网络与下一站（nexthop）的关系告诉路由器。 路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确 反映网络的拓扑变化，并由路由器根据量度来决定最佳路径 。这就是路由选择协议（routing protocol），例如路由信息 协议（RIP）、开放式最短路径优先协议（OSPF）和边界 网关协议（BGP）等。
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（3）封装网桥
封装网桥通常用于连接FDDI骨干网。下图示出了这种连接 结构， 封装网桥用来将4个Ethernet连到FDDI骨干网上。
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2.交换机
❖ 交换机的英文名称之为“Switch”，它是集线器的升级换代 产品，从外观上来看的话，它与集线器基本上没有多大区别 ，都是带有多个端口的长方形盒状体。是一种工作在OSI第 二层(数据链路层，参见“广域网”定义)上的、基于MAC (网卡 的介质访问控制地址)识别、能完成封装转发数据包功能的 网络设备。
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❖ 堆叠和级联的区别和联系
首先，多台交换机堆叠在一起，从逻辑上来说，它们属于 同一个设备。 其次，多个设备级联会产生级联瓶颈。 最后，级联还有一个堆叠达不到的目的，是增加连接距离。
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•三、网桥
• 1、什么是网桥
• 网桥（Bridge）是一种在数据链路层实现局域网互联 的存储转发设备。网桥工作在数据链路层，将两个局域 网（LAN）连起来，根据MAC地址（物理地址）来转发帧 ，可以看作一个“低层的路由器”（路由器工作在网络层， 根据网络地址如IP地址进行转发）。它可以有效地联接 两个LAN，使本地通信限制在本网段内，并转发相应的信 号至另一网段，网桥通常用于联接数量不多的、同一类 型的网段
所谓“透明网桥”是指，它对任何数据站都完全透明，用户 感觉不到它的存在，也无法对网桥寻址。所有的路由判决全 部由网桥自己确定。当网桥连入网络时，它能自动初始化并 对自身进行配置。
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（2）转换网桥
转换网桥是透明网桥的一种特殊形式。它在物理层和数据链 路层使用不同协议的LAN提供网络连接服务。下图示出了连 接令牌环网和Ethernet的转换网桥。
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❖ 1.局域网内的交换机
局域网交换机拥有许多端口，每个端口有自己的专用带宽 ，并且可以连接不同的网段。局域网交换机一般拥有一个或 几个高速端口，如100M以太网端口、FDDI端口或155M ATM端口，从而保证整个网络的传输性能。
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❖ 2.交换机的改进性能
❖ 与网桥和集线器相比，交换机从下面几方面改进了性能： （1）通过支持并行通信，提高了交换机的信息吞吐量。 （2）将传统的一个大局域网上的用户分成若干工作组，每个
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（2）转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。
❖ 路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送 到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发 送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项 将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连 ，路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发 协议（routed protocol）。
❖ 堆叠(Stack)和级联(Uplink)是多台交换机或集线器连接在一 起的两种方式。它们的主要目的是增加端口密度。
❖ （1）级联可通过一根双绞线在任何网络设备厂家的交换机 之间，集线器之间，或交换机与集线器之间完成。级联只需 单做一根双绞线 ，
❖ （2）堆叠只有在自己厂家的设备之间，且此设备必须具有 堆叠功能才可实现。 堆叠需要专用的堆叠模块和堆叠线缆。
端口连接一台设备 或连接一个工作组，有效地解决拥挤现像 。 （3）虚拟网（VirtuaI LAN）技术的出现，给交换机的使用和 管理带来了更大 的灵活性。我们将在后面专门介绍虚拟网
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❖ （5）端口密度可以与集线器相媲美,一般的网络系统都是有 一个或几个服务器，而绝大部分都是普通的客户机。
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❖ 3.堆叠和级联
➢ 网桥将一个较大的LAN分成段，有利于改善可靠性、可用 性和安全性。
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3、网桥的主要缺点是：
由于网桥在执行转发前先接收帧并进行缓冲， 与中继器 相比会引入更多处理时延；
由于网桥不提供流控功能，因此在流量较大时有可能使 其过载， 从而造成帧的丢失。
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4、网桥的种类
网桥有透明网桥、转换网桥、封装网桥、源路由选择网桥等 4种类型 （1）透明网桥
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2、网桥的优点
➢ 使用网桥进行互连克服了物理限制，这意味着构成LAN的 数据站总数和网段数很容易扩充。
➢ 网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同 MAC协议的两个LAN。 因而构成一个不同LAN混连在一 起的混合网络环境。
➢ 网桥的中继功能仅仅依赖于MAC帧的地址，因而对高层 协议完全透明；
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❖ 2.路由器的IP转发功能
❖ （1) 当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一 台主机时，它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到 。 否则，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的路由器上。
❖ (2) 路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络 号部分，选择合适的端口，把IP分组送出去。
网络设备与网络拓扑结 构组成
2020年4月19日星期日
本章重点
❖ 本章讨论局域网环境中使用的通用硬件组成 。常见网络包括路由器、交换机、集线器、 网络接口卡、中继器、网桥，其中交换机是 现代局域网中最普遍的设备。
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2.1.网络设备
❖ 1．路由器 路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。路由器利用 网络层定义的“逻辑”上的网络地址来区别不同的网络，实现 网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由器不转发 广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其 他网络的数据先被送到路由器，再由路由器转发出去。