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第二章 网络设备基础知识 2.1 基本概念 2.2 第一层设备 1.中继器 中继器工作在物理层，是最简单的互连设备， 它接收局域网的比特信号并恢复该比特模式，以 完成放大信号、延伸网段物理长度的功能。中继 器是一种“无差别识别能力”的设备，所有的输入 信号都被它原样传输给下一个网段。 中继器的优点： 速度快（以太网中 10Mbps），价格低廉。 可以连接不同类型的物理介质。 依赖以太网的“5/4/3”标准可以扩展网络。 “5/4/3”标准规定最多有5个网段被4个中继器连接，有3个网段含有网络结点。 使用中继器的缺点： 不能连接2种不同存取类型的介质（数据链路协议），如令牌网和以太网。 不能用于数据流量繁重的局域网，会使性能下降。 由于在以太网中一个信号不能超过4次的中继器再生，会对大的拓扑结构产生约束。 2.集线器 是物理层的一种设备，逻辑上是一个共享总线或者一个多端口中继器。 集线器的优点： 价格便宜，可以广泛连接设备。集线器构成一个星型的拓扑结构，问题在配线柜就可以解决。 可以设计所有数据流都通过一个或几个集线器，使得对数据流控制变得容易。 大多数集线器允许它的一个端口用于连接其他集线器，很容易地容纳新增的设备或结点。 集线器的缺点： 作为一个星型拓扑结构的中心，一个中央集线器的错误会导致整个局域网的瘫痪或使网络相互隔离。 集线器也是一个多端口的中继器，所以以太网的“5/4/3”标准同样适用于集线器，这会限制大型的拓扑结构。 连接一个集线器的网络设备分享整个带宽，随着设备的增多，带宽将不满足需要。 2.3 第二层设备 1. 网桥 侦听每个端口上是否有帧到达。 保存到达帧的源MAC地址以及接收它 的端口号 查看接收到的每个帧的目的MAC地址 站缓冲区中存在该MAC地址 源MAC地址和目的MAC所对应的端口相同，则将该帧丢弃 广播MAC地址，或站缓冲区中无此地址，转发该帧到所有其它端口； 网桥阻止一个局域网的报文传输到另外一个局域网中去，让LAN1与LAN2两个局域网同时进行数据传输，从而缩小了冲突域，增加了网络的带宽。 网桥工作在数据链路层的介质访问控制子 层（MAC）。它侦听所有互连网段间的通信， 检查目标网络地址，与内部的地址表比较以决定 是否将数据传输到网络的其他部分。 网桥的优点： 将局域网段之间的通信隔开，使网络被分为几个独立的冲突域，减少了网络拥塞。 网桥容易安装，只需少量设置。 网桥能把运行不同高层协议的网络连接起来，而不用附加软件。 不支持路由的协议必须使用网桥。 网桥扩展了局域网的有效长度。 网桥隔断了某些潜在的网络故障。 将具有必威体育官网网址数据的主机放在相同网段，再用网桥与其他网段相连。 用多个网桥连接网段可以提高容错能力。 网桥的缺点： 基于网桥的网络的大小受到限制。随着网络的扩大，网桥的地址表会增大，这会增加数据传输延迟时间以至会引起不必要的数据重复传输。 连接到网桥的各网段属于同一个广播域，当它们试图解析未知的目标网络地址时，网桥自身会生成阻塞网络的广播流量。 冗余的网桥可能使网络形成回路，引起数据帧循环转发，产生广播风暴。所以，在网桥中要采用“生成树算法”来防止回路的产生。 网桥只支持具有相同地址格式的网络，因此，对于异类网，网桥的使用受到了限制。 2.交换机 是专门设计用来克服由于带宽不足或出现网络瓶颈而引起的局域网性能问题的设备。 交换机经济地把网络分成一个个小的冲突域，为每一个终端工作站提供一个较高的带宽百分比。 冲突域和广播域 冲突域用于描述共享网络访问的一组网络设备。一个以太网集线器形成一个网络冲突域；以太网交换机的每一个端口构成一个独立的冲突域。 广播域是广播分组能直接到达的区域。一个TCP/IP网络的子网通常是一个广播域。 交换机的类型 交换端口速度，可以分为10M交换机、100M交换机、1000M交换机 交换机的架构，可以分为单台式交换机、堆叠式交换机、模块式交换机等。 网络构成方式，核心层交换机、汇聚层交换机和接入层交换机。 交换机所完成的功能在OSI参考模型中的层次，第二层（L2）交换机，第三层（L3）交换机，第四层（L4）交换机 交换式LAN 按处理能力和价格分层次，LAN交换机分为 主干交换机和工作组交换机。 LAN交换机也被称为高速的多端口网桥，工 作原理与网桥非常相似。 LAN交换机类型 第二层交换机：在ISO参考模型的第二层实现网络连接，对于高层协议通明。 第三层交换机：也叫多层交换机或选路交换机，它涉及ISO模型的2层和3层。它除具有与第二层交换机相同的属性外，还具有选路的功能。它支