当前课程知识点:大学计算机基础 > 第八章 计算机网络 > 8-6网络互连 > 8-6网络互连
各位同学大家好
在计算机网络中我们经常听到集线器
路由器,交换机等等这些名词
这些都是实现网络互联的设备
这一节我们就来学习网络的互联设备
常见的网络互联设备
包括组建局域网
所需要的中继器 网桥 交换机等
以及组建广域网所需要的路由器
网关等等
下面我们分别来了解一下
这些设备的工作原理
中继器又叫转发器
它是OSI模型物理层的互联设备
用于连接具有相同物理层协议的局域网
是局域网互联的最简单的设备
由于信号在介质的传输过程当中会衰减
而衰减的信号可能会被接收方错误的理解
中继器可以将经过它的信号进行再生放大
然后再发送给网络的其余部分
中继器有两个接口
分别进行信号的输入和输出
多用于早期总线型拓扑结构网络当中
连接同轴电缆
集线器也叫Hub
它是一个多端口的中继器
也是OSI模型中物理层的互联设备
中继器由于只有两个接口
所以只能连接两条传输介质
集线器可以通过多条传输介质
连接多台网络设备
组建星型拓扑结构的局域网
集线器一般通过双绞线和网络设备相连
集线器的基本功能是信号的分发
把一个端口接收的信号
向所有的端口分发出去
下一种网络互联设备我们来看网桥
网桥这种设备
最初主要是用来分割局域网的
当局域网上的用户和主机日益增多时
局域网上的信息量也随之增加了
对共享信道的争用引起局域网性能的下降
在这种情况下必须将网络进行分段
以减少每段网络上的用户量和信息量
网桥是一个通讯控制器
它可以根据信号的目的地址
来允许或阻止信号的通过
如果目的地址和发送端位于一个网段中
则网桥不会让这个信号发送到其它网段
这样可以允许多对机器
在同一时间进行通讯
而对于容许通过的信号
网桥也可以像中继器一样
对信号进行再生和放大
我们来看这个例子
当没有网桥连接时
假设某一时刻主机1想发送信息给主机2
主机3也想发送信息给主机4
这时候就会产生冲突
这两个通讯不能同时进行
那我们再看有网桥连接时
可以同时实现主机1到主机2
和主机3到主机4的信息发送
因为网桥检测到主机1和主机3
它发送信息的目的地址
分别位于各自的网段中
它不会让这些信息跨越网段
网桥是OSI模型中数据链路层的互联设备
因为它不是简单的
对物理层二进制比特串的转发
而是使用了数据链路层的地址
以确定传送消息的目的主机
在目前的局域网中网桥的应用已经不多
替代网桥的是什么呢
是我们下面要介绍的另一种网络互联设备
交换机
交换机和网桥一样
都属于OSI模型中数据链路层的设备
能解析出所连接主机的数据链路层地址
交换机相当于一个多端口的网桥
可以连接多个物理网段
支持不同网段的并发通讯
而在外形上我们看交换机
它和集线器又非常的相似
交换机和集线器又有什么不同之处呢
它们的不同主要在下面这几点
首先交换机和集线器
工作在网络的不同层次上
集线器工作在物理层
传输的数据单位是比特流
而交换机工作在数据链路层
传输的数据单位是数据帧
在数据帧中
就会包含发送方主机和接收方主机的地址
其次在使用集线器组建局域网的时候
所有的计算机是共享带宽的
对于每秒钟100兆比特的集线器
所有的端口共享这100兆的带宽
而交换机的每个网络端口
都可以获得同样的带宽
对于每秒钟100兆的交换机
它每个端口都可以获得这100兆的带宽
最后如果有10台主机用集线器相连
则若端口1的主机要给端口10的主机
发送信息
那端口2到9的所有的主机
都可以接收到这个数据
因为集线器它是将通讯数据
广播到所有的端口
而如果10台机器是用交换机相连的话
那端口1的主机
可以跟端口10的主机直接通讯
交换机对数据进行的是转发
所以交换机组建的局域网
比集线器组建的网络
具有更高的效率和更好的性能
随着交换机价格的不断下降
它已经逐渐取代了集线器
目前在组建局域网的时候
局域网内部使用的主要的网络设备
就是交换机
路由器是OSI模型中网络层的互联设备
把多个不同的局域网和广域网互联起来
形成一个能相互通讯的大网络
路由器为经过它的数据
寻找一条最佳的传输路径
并将数据传送到目的地
现在我们说了好几种设备了
大家是不是有点迷糊了呢
我们现在把以上介绍的这些设备
综合起来看一下
在物理层
首先我们用集线器把若干主机连接起来
组建一个小型的局域网
而在数据链路层
再用交换机将局域网进行分段
每段可以进行并发的数据通讯
不同的网段间的通讯由交换机进行转发
再往上到网络层
路由器再将各种不同类型的网络连接起来
实现网络之间的互联
下面我们以企业的网络为例
看看在企业网络中
各种网络设备它到底是怎么使用的
首先在企业的一个部门内
我们将该部门的主机先用集线器连接起来
如果这个部门比较大,主机比较多
我们可以用一台交换机
连接部门的主机和它的交换器
每个部门都可以有自己的部门交换机
整个企业可以再设置一台主交换机
主交换机把各个部门的交换机连接起来
这样企业的局域网就组建好了
企业内部就可以借助这个局域网
实现相互通讯
但如果企业的主机要和外界通讯
比如想访问Internet了
这时候就还得需要路由器
路由器将企业网和互联网连接起来
我们可以只将企业网的主交换机
和路由器相连
这样企业当中的每一台主机
都可以通过主交换机来访问互联网了
网络层以上的互联设备通称为网关
网关通常是安装了必要软件的计算机
连接类型不同,使用不同协议的网络
网关就充当了一个协议的转换器
它从一个网络接收到数据包
然后将数据包重新打包成另外一个网络
能够处理的格式
例如网关
可以把以太网和令牌环网络连接起来
使这两个网络可以相互通讯
如果没有网关
两个网络的信息格式是不同的
好比一个网络说英语 一个网络说汉语
那它们俩就不能很好的交流了
网关就充当了一个翻译的角色
最后我们总结一下
这一节我们学习了网络的互联设备
物理层的网络互联设备是中继器和集线器
它们在电缆段之间复制比特
数据链路层的互联设备有网桥和交换机
它们在不同的网段之间转发数据帧
网络层的互联设备是路由器
它在不同的网络间存储转发数据包
传输层以上的网络设备都被通称为网关
它充当了不同类型网络之间转换器
和一个互联的接口
谢谢大家的观看
-1-1 计算机的诞生
--第一章 习题1
--计算机的诞生1
--计算机的诞生2
-1-2 计算机的分类
--第一章 习题2
--计算机的分类
-1-3 计算机的应用领域
--第一章 习题3
-1-4 计算机系统组成
--第一章 习题4
--计算机系统组成1
--计算机系统组成2
-1-5 计算机思维的定义
--第一章 习题5
--计算思维1
-1-6 计算思维的特点
--第一章 习题6
--计算思维2
-1-7 计算思维的应用案例
--第一章 习题7
--计算思维3
-第一章 章测试
-2-1 进位计数制表示方法
--第二章 习题1
-2-2 进位计数制的相互转换
--第二章 习题2
--进位计数制2
-2-3 整数的表示方法
--第二章 习题3
--整数的表示1
-2-4 浮点数表示方法
--第二章 习题4
--浮点数的表示1
-2-5 BCD格式表示法
--第二章 习题5
--BCD码
-2-6 算术运算
--2-6 算术运算
--第二章 习题6
-2-7 运算溢出及判断
--第二章 习题7
--运算的溢出
-2-8 逻辑运算
--2-8 逻辑运算
--第二章 习题8
--逻辑运算
-2-9 ASCII编码
--第二章 习题9
-2-10 Unicode编码
--第二章 习题10
-2-11汉字编码
--2-11汉字编码
--第二章 习题11
--汉字编码
-2-12数据校验编码
--第二章 习题12
--数据校验编码
-第二章 章测试
-3-1中央处理器
--3-1中央处理器
--第三章 习题1
--中央处理器
-3-2 存储器
--3-2 存储器
--第三章 习题2
--存储器1
--存储器2
--存储器3
-3-3 总线和接口
--第三章 习题3
--总线
-3-4 外部设备
--3-4 外部设备
--第三章 习题4
--外部设备
-3-5 冯.诺依曼体系结构
--第三章 习题5
-3-6 计算机常用性能指标
--第三章 习题6
--性能指标1
--性能指标2
-3-7嵌入式系统
--第三章 习题7
--嵌入式系统
-3-8哈佛体系结构
--第三章 习题8
--哈佛体系结构
-3-9 DSP简介
--3-9DSP简介
--第三章 习题9
--DSP
-3-10 虚拟台式计算机模拟器
--虚拟桌面架构
-3-11 4位计算机模拟器
-第三章 章测试
-4-1计算机软件分类
--第四章 习题1
--软件分类
-4-2软件的工作模式
--第四章 习题2
--软件的工作模式
-4-3软件的安装方法
--第四章 习题3
--软件安装
-4-4计算机软件生命周期
--第四章 习题4
--生命周期1
--生命周期2
--生命周期3
--软件测试1
--软件测试2
-4-5计算机软件开发过程模型
--第四章 习题5
- 4-6 常用软件介绍-办公软件
--第四章 习题6
-办公软件实例1 文字处理软件
-办公软件实例2 电子表格软件
-办公软件实例3 演示文稿软件
-4-7 常用软件介绍-多媒体创作软件
--第四章 习题7
-多媒体创作软件实例1 音频处理软件
-多媒体创作软件实例2 图像处理软件
-多媒体创作软件实例3 动画制作软件
-多媒体创作软件实例4 视频处理软件
-4-8 常用软件介绍-网页制作软件
--第四章 习题8
-第四章 章测试
-5-1 操作系统概述
--第五章 习题1
--操作系统
--操作系统分类
--操作系统管理
-5-2 Windows 7基本操作
--第五章 习题2
-5-3 Windows 7文件管理
--第五章 习题3
-5-4 Windows 7程序管理
--第五章 习题4
-5-5 Windows 7系统安全
--第五章 习题5
--操作系统安全
-5-6 Windows 7计算机管理
--第五章 习题6
-5-7 Dos命令
--第五章 习题7
--dos
-5-8 Windows 7常用软件
--第五章 习题8
-5-9 Linux操作系统
--第五章 习题9
--Linux
-5-10 手机操作系统
--第五章 习题10
-5-11 虚拟机及Vmware介绍
--第五章 习题11
--虚拟机
--虚拟机使用
-第五章 章测试
-6-1 算法基础
--6-1 算法基础
--第六章 习题1
-6-2 程序设计语言分类
--第六章 习题2
-6-3 程序设计过程
--第六章 习题3
-6-4 程序设计方法
--第六章 习题4
-6-5 程序设计语言基本要素(一)
--第六章 习题5
-6-6 程序设计语言基本要素(二)
--第六章 习题6
-6-7 Python简介及编程环境配置
--第六章 习题7
-6-8 程序设计应用举例
--第六章 习题8
-第六章 章测验
-7-1 数据库技术概述
--第七章 习题1
--信息和数据
-7-2 数据库管理系统
--第七章 习题2
--数据库管理系统
-7-3 数据库系统的组成与功能
--第七章 习题3
--独立性
--数据库系统分类
-7-4 关系模型的数据结构
--第七章 习题4
--E-R图
--三级模式结构
-7-5 关系模型的数据操作及完整性约束
--第七章 习题5
--关系模型
--数据库范式
--完整性约束
-7-6 Access数据库的建立
--第七章 习题6
--Access
-7-7 Access的数据查询
--第七章 习题7
-第七章 章测试
-8-1计算机网络概述
--第八章 习题1
--定义
-8-2网络分类
--8-2网络分类
--第八章 习题2
--分类
-8-3数据传输
--8-3数据传输
--第八章 习题3
--数据传输
-8-4网络拓扑结构
--第八章 习题4
--网络拓扑结构
-8-5网络体系结构
--第八章 习题5
--网络体系结构
-8-6网络互连
--8-6网络互连
--第八章 习题6
--网络互连
-8-7Internet基础:TCP╱IP协议结构
--第八章 习题7
--TCP/IP模型
--IP协议
-8-8Internet基础:IP地址
--第八章 习题8
--IP地址
-8-9Internet基础:域名系统
--第八章 习题9
--域名
-8-10Internet基础:Internet的基本服务
--8-10Internet基础:Internet的基本服务
--第八章 习题10
--Internet
-8-11Internet基础:Internet的接入
--第八章 习题11
-第八章 章测试
-9-1信息安全的基本概念
--第九章 习题1
--信息安全的CIA
--攻击与防御
-9-2 密码技术及应用
--第九章 习题2
--数字签名
-9-3防火墙技术
--9-3防火墙技术
--第九章 习题3
--防火墙的分类
--防火墙的基本特性
-9-4恶意软件
--9-4恶意软件
--第九章 习题4
--恶意软件类型
-9-5入侵检测技术
--第九章 习题5
--入侵检测概念原理
--入侵检测分类
-第九章 章测试
-10-1 云计算
--10-1 云计算
--第十章 习题1
-10-2大数据
--10-2大数据
--第十章 习题2
-10-3物联网
--10-3物联网
--第十章 习题3
-10-4机器学习
--10-4机器学习
--第十章 习题4
-10-5人工智能
--10-5人工智能
--第十章 习题5
-10-6物联网应用
-第十章 章测验
-1-0 准备步骤
--1-0 准备步骤
-1-1 台式机组装
-1-2 笔记本电脑组装
-3-1 启动和退出Word
-3-2 创建、编辑和保存Word文档
-3-3 封面的制作
--封面的制作-1
--封面的制作-2
--封面的制作-3
--封面的制作-4
-3-4 长文档编辑
--长文档编辑
-3-5 页面插入与目录
-3-6 页眉页脚与页码
-3-7 完成文档
-4-1 创建和编辑Excel表格
-4-2 简单公式和函数
-4-3 插入图表
--4-3 插入图表
-4-4 电子表格中数据的管理
-5-1 创建演示文稿与添加幻灯片
-5-2 编辑演示文稿
-5-3 设置演示文稿外观
-5-4 交互式演示文稿的设置
-5-5 设置演示文稿动画和音乐
-5-6 演示文稿放映
-6-1 图像的修饰
-6-2 淡黄色的记忆
-6-3 心形贺卡
--6-3 心形贺卡
-6-4 燃烧字
--6-4 燃烧字
-6-5 闻味的小狗狗
-6-6 换脸
--6-6 换脸
-7-1 逐帧动画的制作
-7-2 动作补间动画的制作
-7-3 形状补间动画的制作
-8-1 网站制作前期工作
-8-2 在Dreamweaver中建立和管理站点
-8-3设计制作网站主页
-8-4 制作网站导航栏
-8-5 修饰美化页面
-8-6 填写页面内容
-8-7 设计制作次级页面并建立链接
-9-1 Python的下载
-9-2 Python的安装
-9-3 IDLE的使用
-9-4 求矩形的周长和面积
-9-5 求三角形的面积
-9-6 求素数
--9-6 求素数
-10-1 数据库的建立
-10-2 SQL的应用
-11-1 Packet Tracer简介及下载方法
-11-2 有线网络的组网与配置
-11-3 无线网络的组网及无线路由配置
-12 无线网络安全配置