6.1网络传输介质.ppt

2．帧交换 帧交换是目前应用最广的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。一般来讲，每个公司的产品实现技术均会有差异，但对网络帧的处理方式一般有以下几种： (1) 直接交换。交换机只要接收并检测到目的地址字段后就立即将该帧转发出去，而不管该帧数据是否正确。帧出错检测任务由节点主机完成。 (2) 存储转发。交换机首先完整地接收发送帧，并先进行差错检测。如果帧是正确的，则根据帧目的地址确定输出端口号，再将其转发出去。 前一种方法的交换速度非常快，但缺乏对网络帧进行更高级的控制，缺乏智能性和安全性，同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。因此，各厂商把后一种技术作为重点。 3．信元交换 ATM采用固定长度为53个字节的信元交换。由于长度固定，因而便于用硬件实现。ATM采用专用的非差别连接，并行运行，可以通过一个交换机同时建立多个节点，但并不会影响每个节点之间的通信能力。ATM还容许在源节点和目标节点间建立多个虚拟链接，以保障足够的带宽和容错能力。ATM采用了统计时分电路进行复用，因而能大大提高通道的利用率。ATM的带宽可以达到25 Mb/s、155 Mb/s、622 Mb/s甚至数Gb/s的传输能力。 6.6.2 交换机的使用 图6-17 交换机使用示例 图6-17 交换机使用示例 图6-18 隔离客户机与服务器间的通信 交换机的另一个优点是它能够连接不同运行速度的网段，它可以将一个以10 Mb/s速率运行的端口读入数据帧，然后把帧存储在它的缓存中，然后从一个以100 Mb/s速率运行的端口发送数据帧。 和上面提到的一样，如果很大的通信量从多个端口进入交换机，并且同时发往同一个服务器端口，则会产生数据量可能超过交换机存储帧能力的现象，这时交换机可能会丢失数据，此时网络表现为响应速度降低。对于这种情况的解决有很多方法，常见的方法是使用第三层路由器来代替第二层交换机。因为路由器能提供更为复杂的数据传输机制，允许多个信道作为主干链路使用。 6.5 网络互连设备 6.5.1 中继器 信号在网络传输介质中传输时会衰减和受到外界的噪音干扰，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，我们使用中继器把所接收到的弱信号分离，并再生放大以保持信号的正常。因此，可以看出中继器工作在OSI参考模型中的第一层(物理层)，它主要对网络起延伸作用。使用中继器同样也要考虑5–6–3规则。 6.5.2 网桥 网桥(Bridge)是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。网桥与交换机的基本操作是相同的，主要区别是销售商希望把只提供基本网桥功能的低端网桥与不仅提供网桥功能而且还提供更灵活的性能但价格更贵的交换机区别开来。 网桥是根据以太网帧中的68位介质访问控制地址进行操作的，帧和它的68位地址被定义在OSI参考模型中的第二层(数据链路层)，因此网桥被称为第二层设备、链路层设备或MAC层设备。它的作用是扩展网络和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时又有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。 如图6-19所示，网桥可分为本地网桥和远程网桥。本地网桥是指在传输介质允许的长度范围内互连网络的网桥；远程网桥是指连接的距离超过网络的常规范围时使用的网桥，通过远程网桥互连的局域网将成为城域网或广域网。如果使用远程网桥，则远程网桥必须成对出现，此时网桥也称为半网桥。 图6-19 网桥示例 ? 6.5.3 路由器 路由器(Router)工作在OSI参考模型中的第三层(网络层)，是用于连接多个逻辑上分开的网络，经常使用在大型校园网和企业网中。逻辑网络是指一个单独的网络或一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。路由器具有判断网络地址和选择数据传输路由的功能，它能在多网络互连环境中建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网。路由器工作在网络层，它只接收源站或其他路由器的信息，不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。 如图6-20所示，局域网A中的源节点201的网络层生成一个或几个分组，这些分组具有源IP地址与目的IP地址。如果局域网A中的源节点201要向局域网C中的目的节点106发送数据，只要将带有源IP地址与目的IP地址分组装配成帧发送出去。连接在局域网A中的路由器接收到帧后，由路由器中