常见的网络设备详细电子教案.docx

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常见的网络设备详细电子教案

常见的网络设备（详细）

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能，也可以由以太网交换机提供100Mb/s的快速以太网端口，用以连接高速率的服务器和网络干线LAN段，以进一步提高网络性能。

2.加快网络响应时间：

在以太网交换机端口上，可以由少数几个用户共享同一个10Mb/s的带宽，甚至只有一个用户独占10Mb/s带宽。

这样可以明显地加快网络的响应速度。

这是减少甚至消除了在网络上发生数据包碰撞的直接结果。

3.部署和安装的费用低：

以太网交换机使用现有的10Mb/s的以太网电缆布线（一般可以使用第3类UTP），原有的网络接口卡，集线器和软件，保护了企业网原有的投资，在互连网络中加进一台以太网交换机通常简便可行。

4.提高网络的安全性：

因为交换机只对和数据包的目的地地址相联系的端口送出单点传送的数据包，其它地址的用户接收不到通信。

当每个交换机端口支持单个用户，或者当部署虚拟LAN的情况，提高网络安全性的程度是最大的。

缺点：

1、无法隔离广播风暴；

2、容易引起环路；

3、病毒扩散容易；

4、存在交换容量问题（mac地址数等限制）；

5、一般为线速转发，当然也有弄虚作假的；

6、无拥塞避免等措施；

3、网桥（桥接器）bridge：

定义：

一种在数据链路层实现中继，常用于连接两个或更多个局域网的网络互连设备。

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。

优点：

1.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总数很容易扩充；

2.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

3.提供智能化连接服务，即根据帧的终点地址处于哪一网段来进行转发和滤除

5、路由器router：

定义：

路由器是互联网的主要节点设备。

路由器通过路由决定数据的转发。

转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（router，转发者）。

作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于TCP/IP的国际互联网络Internet的主体脉络，也可以说，路由器构成了Internet的骨架。

它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。

因此，在园区网、地区网、乃至整个Internet研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个Internet研究的一个缩影。

在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际，探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向，对于国内的网络技术研究、网络建设，以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念，都有重要的意义。

作用：

路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。

选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率，从而让网络系统发挥出更大的效益来。

优点：

1.路由器就好像是双层的立交桥。

各个方向的车辆畅通无阻；

2.路由可以给你的局域网电脑自动分配IP地址！

实现虚拟拨号；

3.复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径；

4.能更好地处理多媒体；

5.隔离不需要的通信量；

6.节省局域网的频宽；

7.减少主机负担。

缺点：

1.它不支持非路由协议；

2.安装复杂；

3.价格高；

6、网关（网间连接器、协议转换器）gateway：

定义：

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。

作用：

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。