目录
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- [1. 网络传输介质互连设备](#1. 网络传输介质互连设备)
- [2. 物理层的互连设备](#2. 物理层的互连设备)
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- [2.1 说明](#2.1 说明)
- [2.2 中继器（Repeater）](#2.2 中继器（Repeater）)
- [2.3 集线器（Hub）](#2.3 集线器（Hub）)
- [3. 数据链路层的互连设备](#3. 数据链路层的互连设备)
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- [3.1 说明](#3.1 说明)
- [3.2 网桥](#3.2 网桥)
- [3.3 交换机](#3.3 交换机)
- [4. 网络层互连设备](#4. 网络层互连设备)
- [5. 应用层互连设备](#5. 应用层互连设备)
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1. 网络传输介质互连设备
- 1.网络线路与用户结点具体连接时，需要网络传输介质的互连设备
- 2.如T形头(细同轴电缆连接器) 、收发器 、RJ-45(屏蔽或非屏蔽双绞线连接器) 、RS232接口 (目前计算机与线路接口的常用方式)、DB-15接口 (连接网络接口卡的AUI接口)、VB35 同步接口 (连接远程的高速同步接口)、网络接口单元 和调制解调器(数字信号与模拟信号转换器)等
2. 物理层的互连设备
2.1 说明
- 1.物理层 的互连设备有中继器 (Repeater)和集线器(Hub)
2.2 中继器（Repeater）
- 1.实现网段互连，扩展网段的长度
- 2.实现电气信号的恢复与整形
- 3.仅用于连接相同的局域段
- 4.中继器的数量受时延和衰耗的影响
- 5.优点是安装简便、使用方便、价格便宜
2.3 集线器（Hub）
- 1.特殊的多路中继器
- 2.具有信号放大功能
- 3.使用双绞线的以太网多用Hub扩大网络，便于网络维护
- 4.以集线器为中心的网络的优点是当网络系统中某条线路或某结点出现故障时不会影响网上其他结点的正常工作
- 5.可分为无源 (Passive)集线器、有源 (Active)集线器和智能(Intelligent)集线器
- 6.增加网络连接数量：集线器通过提供多个端口，可以增加网络中可以连接计算机的数量。每个端口都可以连接一台计算机或其他网络设备，使得这些设备可以通过集线器在同一个局域网上进行通信。
- 7.网络故障检测与排除：集线器具备网络故障检测和排除的功能。当某个接口没有正确连接到计算机或其他设备时，集线器会发出警告信息，以便管理员及时修复问题。
3. 数据链路层的互连设备
3.1 说明
- 1.数据链路层 的互连设备有网桥 (Bridge)和交换机(Switch)
3.2 网桥
- 1.网桥 用于连接两个局域网网段，工作于数据链路层。
- 2.网桥要分析帧地址字段，以决定是否把收到的帧转发到另一个网络段上。
- 3.网桥工作于MAC子层，只要两个网络的MAC子层以上的协议相同，都可以用网桥互连。
- 4.网桥检查帧的源地址和目的地址，如果目的地址和源地址不在同一个网段上，就把帧转发到另一个网络段上。
- 5.若两个地址在同一个网段上，则不转发，所以网桥能起到过滤帧的作用。
- 6.网桥的帧过滤性很有用，当一个网络由于负载很重而性能下降时，可以用网桥把它分成两个网络段并使得段间的通信量保持最小。
3.3 交换机
- 1.交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，它是按每一个包中的 MAC 地址相对简单地决策信息转发，而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。
- 2.交换机转发数据的延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接的转发性能。
- 3.交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。
- 4.交换机的工作过程为:当交换机从某一结点收到一个以太网帧后，将立即在其内存中的地址表(端口号-MAC地址)进行查找，以确认该目的MAC的网卡连接在哪一个结点上，然后将该帧转发至该结点。
- 5.如果在地址表中没有找到该MAC地址，也就是说，该目的MAC地址是首次出现，交换机就将数据包广播到所有结点。
- 6.拥有该MAC地址的网卡在接收到该广播帧后将立即做出应答，从而使交换机将其结点的"MAC地址"添加到MAC地址表中。
- 7.交换机的3种交换技术:端口交换 (用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡)、帧交换 (处理方式:直通交换 ------提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传送到相应的端口上;存储转发 ------通过对网络帧的读取进行验错和控制:碎片丢弃------检査数据包的长度是否够 64 个字节，如果小于 64字节，说明是假包，丢弃该包，否则发送该包)和信元交换(采用长度固定的信元交换)。
4. 网络层互连设备
- 1.路由器(Router)是网络层互连设备，用于连接多个逻辑上分开的网络。
- 2.逻辑网络是指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。
- 3.路由器具有很强的异种网互连能力，互连网络的最低两层协议可以互不相同，通过驱动软件接口到第三层而得到统一。
- 4.对于互连网络的第三层协议，如果相同，可使用单协议路由器进行互连;如果不同，则应使用多协议路由器。
- 5.多协议路由器同时支持多种不同的网络层协议，并可以设置为允许或禁止某些特定的协议。
- 6.所谓支持多种协议，是指支持多种协议的路由，而不是指不同类协议的相互转换。
- 7.通常把网络层地址信息称为网络逻辑地址，把数据链路层地址信息称为物理地址。
- 8.路由器最主要的功能是选择路径。
- 9.在路由器的存储器中维护着一个路径表 ,记录各个网络的逻辑地址,用于识别其他网络。
- 10.在互连网络中，当路由器收到从一个网络向另一个网络发送的信息包时，将丢弃信息包的外层，解读信息包中的数据，获得目的网络的逻辑地址，使用复杂的程序来决定信息经由哪条路径发送最合适，然后重新打包并转发出去。
- 11.路由器的功能还包括过滤、存储转发、流量管理 和介质转换等。
- 12.一些增强功能的路由器还可有加密、数据压缩、优先和容错管理 等功能。由于路由器工作于网络层，它处理的信息量比网桥要多，因而处理速度比网桥慢。
5. 应用层互连设备
- 1.**网关(Gateway)**是应用层的互连设备。
- 2.在一个计算机网络中，当连接不同类型且协议差别较大的网络时，则要选用网关设备。
- 3.网关的功能体现在 OSI模型的最高层，它将协议进行转换，将数据重新分组，以便在两个不同类型的网络系统之间进行通信。
- 4.由于协议转换是一件复杂的事，一般来说，网关只进行一对一转换，或是少数几种特定应用协议的转换，网关很难实现通用的协议转换。