网络规划与设计第3章-网络硬件及软件选型.ppt

1、第第三三章章 网络硬件及软件选型网络硬件及软件选型 2022-8-622022-8-6网络规划与设计2内容安排内容安排o 3.1 传输介质选型传输介质选型o 3.2 设备选型设备选型o 3.3 网络基础软件网络基础软件2022-8-62022-8-632022-8-6网络规划与设计33.1 传输介质选型传输介质选型o 传输介质又称为通信介质或媒体，它决传输介质又称为通信介质或媒体，它决定了网络的数据传输速率、网络段的最定了网络的数据传输速率、网络段的最大长度、传输的可靠性及网卡的复杂性。大长度、传输的可靠性及网卡的复杂性。现在已有的成熟的常用通信传输介质，现在已有的成熟的常用通信传输介质，几乎

2、都可被作为网络中的传输介质，例几乎都可被作为网络中的传输介质，例如电话线、同轴电缆、双绞线、光导纤如电话线、同轴电缆、双绞线、光导纤维电缆、无线与卫星通信信道等。维电缆、无线与卫星通信信道等。2022-8-63.1.1 双绞线双绞线o 双绞线（双绞线（Twisted Pairwire，TP）是综）是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。o 双绞线可分为非屏蔽双绞线（双绞线可分为非屏蔽双绞线（Unshilded Twisted Pair，UTP）和屏蔽双绞线（）和屏蔽双绞线（Shiel

3、ded Twisted Pair，STP）。）。2022-8-61.概述概述2022-8-62.双绞线的分类双绞线的分类o（1）屏蔽双绞线屏蔽双绞线o（2）非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线o 无屏蔽外套，直径小，节省所占用的空间。无屏蔽外套，直径小，节省所占用的空间。o 重量轻、易弯曲、易安装。重量轻、易弯曲、易安装。o 将串扰减至最小或加以消除。将串扰减至最小或加以消除。o 具有阻燃性。具有阻燃性。o 具有独立性和灵活性，适用于结构化综合布线。具有独立性和灵活性，适用于结构化综合布线。2022-8-6o 3.TIA/EIA配线标准配线标准2022-8-63.2.2 同轴电缆同轴电缆同轴电缆分为基带同

4、轴电缆和宽带同轴电缆。2022-8-6o 基带同轴电缆又称基带同轴电缆又称50同轴电缆，用于传输基带同轴电缆，用于传输基带数字信号，专为局域网数据通信所用，数据速率可数字信号，专为局域网数据通信所用，数据速率可达达10Mbps。但由于传输速率越高，所能传送的。但由于传输速率越高，所能传送的距离也就越短。距离也就越短。o 宽带同轴电缆又称宽带同轴电缆又称75欧姆同轴电缆，就是公用天欧姆同轴电缆，就是公用天线电视系统线电视系统CATV中的标准传输电缆，一般用于模中的标准传输电缆，一般用于模拟传输系统，总带宽可达拟传输系统，总带宽可达400MHz。若采用频分。若采用频分多路复用多路复用FDM技术，将

5、带宽分成多个信道，可以技术，将带宽分成多个信道，可以传输模拟信号，也可以传输数字信号。传输模拟信号，也可以传输数字信号。2022-8-63.2.3 光缆光缆2022-8-6 光缆是数据传输中最有效的一种传输介质，它有以光缆是数据传输中最有效的一种传输介质，它有以下几个优点下几个优点:o 频带较宽。频带较宽。o 电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束，由电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束，由于光束不受外界电磁干扰与影响，而且本身也不向于光束不受外界电磁干扰与影响，而且本身也不向外辐射信号，因此它适用于长距离的信息传输以及外辐射信号，因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。当然，抽

6、头困难是它固有的要求高度安全的场合。当然，抽头困难是它固有的难题，因为割开的光缆需要再生和重发信号。难题，因为割开的光缆需要再生和重发信号。o 衰减较小。可以说在较长距离和范围内信号是衰减较小。可以说在较长距离和范围内信号是一个常数。一个常数。o 中继器的间隔较大，因此可以减少整个通道中中继器的间隔较大，因此可以减少整个通道中继器的数目，以降低成本。继器的数目，以降低成本。2022-8-61.光纤连接光纤连接o 首先，可以将光纤接入连接头并插入光纤插座。连首先，可以将光纤接入连接头并插入光纤插座。连接头要损耗接头要损耗1020%的光，但是它使重新配置系的光，但是它使重新配置系统很容易。统很容易

7、。o 第二，可以用机械方法将其接合，方法是将两根小第二，可以用机械方法将其接合，方法是将两根小心切割好的光纤的一端放在一个套管中，然后钳起心切割好的光纤的一端放在一个套管中，然后钳起来。此时可以让光纤通过结合处来调整，以使信号来。此时可以让光纤通过结合处来调整，以使信号达到最大。机械结合需要训练过的人员花大约达到最大。机械结合需要训练过的人员花大约5分分钟的时间完成，光的损失大约为钟的时间完成，光的损失大约为10%。o 第三，两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接第三，两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接。2022-8-62.光纤发送和接收光纤发送和接收项目发光二级管半导体激光数据速率低高模

8、式多模多模或单模距离短长生命期长短温度敏感性较小较敏感造价低造价昂贵2022-8-63.光纤接口光纤接口o 目前使用的接口有两种。一种为无源接口，目前使用的接口有两种。一种为无源接口，由两个接头熔于主光纤形成。接头的一端有由两个接头熔于主光纤形成。接头的一端有一个发光二极管或激光二极管（用于发送）一个发光二极管或激光二极管（用于发送）。另一端有一个光电二极管（用于接收）。另一端有一个光电二极管（用于接收）。2022-8-63.光纤跳线光纤跳线o 单模光纤（单模光纤（Single-mode Fiber）：一）：一般光纤跳线用黄色表示，接头和保护套为蓝般光纤跳线用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输

9、距离较长。多模光纤（色；传输距离较长。多模光纤（Multi-mode Fiber）：一般光纤跳线用橙色表）：一般光纤跳线用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短。光纤跳线两端色或者黑色；传输距离较短。光纤跳线两端的光模块的收发波长必须一致，也就是说光的光模块的收发波长必须一致，也就是说光纤的两端必须是相同波长的光模块，简单的纤的两端必须是相同波长的光模块，简单的区分方法是光模块的颜色要一致。区分方法是光模块的颜色要一致。2022-8-63.2.4 无线介质无线介质o 1、微波、微波o 2、激光通信、激光通信o 3、红外线光、红

10、外线光2022-8-63.2 设备选型设备选型o 3.2.1 服务器与工作站服务器与工作站2022-8-61、服务器服务器o 服务器英文名称为服务器英文名称为Server，指的是在网络，指的是在网络环境中为客户机（环境中为客户机（Client）提供各种服务）提供各种服务的、特殊的专用计算机系统，在网络中承担的、特殊的专用计算机系统，在网络中承担着数据的存储、转发、发布等重要任务，是着数据的存储、转发、发布等重要任务，是各类基于客户机各类基于客户机/服务器（服务器（C/S）模式的网）模式的网络中不可或缺的重要组成部分。络中不可或缺的重要组成部分。2022-8-6（1）、服务器的主要技术特性）、服

11、务器的主要技术特性o 可扩展性可扩展性o 可用性可用性o 可管理性可管理性o 高利用性高利用性2022-8-6（2）、）、服务器的选型服务器的选型o 可扩展性服务器选购策略可扩展性服务器选购策略l 网络环境及应用软件网络环境及应用软件l 可用性可用性l 服务器选配服务器选配2022-8-6o 常见应用分析常见应用分析l 文件服务文件服务l 数据库服务数据库服务l 邮件服务邮件服务l Web服务服务l 多媒体服务多媒体服务l 终端服务终端服务l 主域控制器主域控制器2022-8-6o 服务器选配方法服务器选配方法l 磁盘子系统磁盘子系统l 内存内存l CPUl 网卡网卡2022-8-6.2、工作

12、站、工作站o 工作站是网络中具有独立运行功能并且能够工作站是网络中具有独立运行功能并且能够接受网络服务器控制和管理，共享网络资源接受网络服务器控制和管理，共享网络资源的计算机。工作站上运行的软件包括工作站的计算机。工作站上运行的软件包括工作站启动程序和工作站应用程序。每个工作站上启动程序和工作站应用程序。每个工作站上使用的启动程序都是根据工作站所使用的网使用的启动程序都是根据工作站所使用的网卡所决定的。卡所决定的。2022-8-6（1）、工作站应用领域）、工作站应用领域o 计算机辅助设计及制造（计算机辅助设计及制造（CAD/CAM）o 动画设计动画设计 o 平面图像处理平面图像处理 o 模拟仿

13、真模拟仿真 o GIS地理信息系统地理信息系统 2022-8-6（2）、网络工作站的种类）、网络工作站的种类o 根据体积和便携性，网络工作站可分为台根据体积和便携性，网络工作站可分为台式工作站和移动工作站。式工作站和移动工作站。o 根据软、硬件平台的不同，分为基于根据软、硬件平台的不同，分为基于RISC（精简指令系统）架构的（精简指令系统）架构的UNIX系统系统工作站和基于工作站和基于Windows、Intel的的PC工工作站。作站。2022-8-63.2.2 网络适配器网络适配器o 网络适配器又称网卡或网络接口卡（网络适配器又称网卡或网络接口卡（Network Interface Card，

14、NIC）。）。网络适配器是计算机与网络电缆连接的物理网络适配器是计算机与网络电缆连接的物理接口，如图接口，如图3.6所示，它负责计算机与网络所示，它负责计算机与网络介质之间的电气连接、对比特数据流的传输介质之间的电气连接、对比特数据流的传输和网络地址确认、完成基本的数据转换（串和网络地址确认、完成基本的数据转换（串行行/并行转换）、对信息包进行装配或拆装并行转换）、对信息包进行装配或拆装等工作。等工作。2022-8-62022-8-61、网络适配器的作用、网络适配器的作用o（1）将网上其他设备（路由器、交换机、）将网上其他设备（路由器、交换机、集线器、服务器和计算机等）传输过来的数集线器、服务

15、器和计算机等）传输过来的数据，拆包后变成本机可以识别的数据。据，拆包后变成本机可以识别的数据。o（2）将本机欲发送的数据，打包后传输至）将本机欲发送的数据，打包后传输至网络上的其他设备。网络上的其他设备。o（3）远程引导。要实现远程引导，网卡上）远程引导。要实现远程引导，网卡上要有能够实现远程引导的芯片，还要设置跳要有能够实现远程引导的芯片，还要设置跳线开关。线开关。2022-8-62、网络适配器的种类、网络适配器的种类o（1）根据总线划分）根据总线划分l EISA接口网卡接口网卡l ISA接口网卡接口网卡l PCI接口网卡接口网卡l USB接口网卡接口网卡2022-8-6（2）根据传输速度划

16、分）根据传输速度划分o 小于小于10Mbps的传输速度的传输速度o 10Mbps网卡网卡o 10/100Mbps自适应网卡自适应网卡o 100Mbps网卡网卡o 1000Mbps网卡网卡2022-8-6（3）根据接口来划分）根据接口来划分o RJ-45：这是由：这是由IEEE定义的，它规定了使定义的，它规定了使用用RJ-45接口的网卡要使用接口的网卡要使用RJ-45水晶头水晶头连接，网线要使用双绞线。连接，网线要使用双绞线。o AUI：这种网卡主要应用于总线拓扑结构中：这种网卡主要应用于总线拓扑结构中，网线使用同轴粗缆。，网线使用同轴粗缆。o BNC：也主要应用于总线拓扑结构中，网：也主要应用

17、于总线拓扑结构中，网络只能使用同轴细缆。络只能使用同轴细缆。o FDDI：主要应用于光纤网络，比较少见。：主要应用于光纤网络，比较少见。这种接口的网卡连接起来比较严格。这种接口的网卡连接起来比较严格。2022-8-6（4）根据传输介质）根据传输介质 o 有线网卡：就是我们平时所使用的普通网卡有线网卡：就是我们平时所使用的普通网卡，有线即需要网线的意思。，有线即需要网线的意思。o 无线网卡：它的最主要特点是不需要网线，无线网卡：它的最主要特点是不需要网线，因为网卡集成了一块具有接收信号的因为网卡集成了一块具有接收信号的IC。现在无线网卡的技术已经非常成熟，一些有现在无线网卡的技术已经非常成熟，一

18、些有特殊职能的部门已经大力推广这种无线网络特殊职能的部门已经大力推广这种无线网络。2022-8-63、网络适配器选型、网络适配器选型o（1）根据组网类型）根据组网类型o（2）根据总线类型）根据总线类型 o（3）根据使用环境）根据使用环境o（4）根据功能和要求）根据功能和要求2022-8-63.2.3 交换机交换机o 集线器（集线器（HUB）是一种共享介质的网络设备，而）是一种共享介质的网络设备，而且且HUB本身不能识别目的地址，是采用广播方式本身不能识别目的地址，是采用广播方式向所有节点发送消息。向所有节点发送消息。o 交换机拥有一条很高带宽的背板总线和内部交换矩交换机拥有一条很高带宽的背板总

19、线和内部交换矩阵。阵。o 交换机还有一个重要特点，就是它不是像集线器一交换机还有一个重要特点，就是它不是像集线器一样每个端口共享整个的带宽，它的每一端口都是独样每个端口共享整个的带宽，它的每一端口都是独享交换机的一部分总带宽，对于每个端口来说在速享交换机的一部分总带宽，对于每个端口来说在速率上有了根本的保障。另外，使用交换机也可以把率上有了根本的保障。另外，使用交换机也可以把网络网络“分段分段”，通过对照地址表，交换机只允许必，通过对照地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机（这就是后面将要介绍的要的网络流量通过交换机（这就是后面将要介绍的VLAN，虚拟局域网）。，虚拟局域网）。2022-

20、8-6o 交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。目前一些高档交错误校验、帧序列以及流量控制。目前一些高档交换机还具备了一些新的功能，如对换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有路由和防火墙的功能。有路由和防火墙的功能。o 交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间起到互连作用。如今

21、许多交换机都能够提供支持快起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网等的高速连接端口，用于连接网络中的其他交换机或者为带宽占用量大的关键服务络中的其他交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。器提供附加带宽。2022-8-61、交换机的工作原理、交换机的工作原理o 交换机和集线器在外型上非常相似，而且都遵循交换机和集线器在外型上非常相似，而且都遵循IEEE 802.3及其扩展标准，介质存取方式也均为及其扩展标准，介质存取方式也均为CSMA/CD，但是它们之间在工作原理上还是有，但是它们之间在工作原理上还是有着根本的区别。简单地说

22、，由交换机构建的网络称着根本的区别。简单地说，由交换机构建的网络称之为交换式网络，每个端口都能独享带宽，所有端之为交换式网络，每个端口都能独享带宽，所有端口都能够同时进行通信，并且能够在全双工模式下口都能够同时进行通信，并且能够在全双工模式下提供双倍的传输速率。而集线器构建的网络称之为提供双倍的传输速率。而集线器构建的网络称之为共享式网络，在同一时刻只能有两个端口（接收数共享式网络，在同一时刻只能有两个端口（接收数据的端口和发送数据的端口）进行通信，所有的端据的端口和发送数据的端口）进行通信，所有的端口分享固有的带宽。口分享固有的带宽。2022-8-6o（1）“共享共享”与与“交换交换”数据传

23、输技术数据传输技术l对交换机的工作原理，最根本的是要理解对交换机的工作原理，最根本的是要理解“共享共享”（Share）和和“交换交换”（Switch）这两个概念。集线器是采用）这两个概念。集线器是采用“共享共享”方式进行数据传输的，而交换机则是采用方式进行数据传输的，而交换机则是采用“交换交换”方式进行数方式进行数据传输的。我们可以利用公路的概念来理解据传输的。我们可以利用公路的概念来理解“共享共享”和和“交换交换”。“共享共享”方式就是来回车辆共用一个车道的单车道公路，方式就是来回车辆共用一个车道的单车道公路，而而“交换交换”方式则是来回车辆各用一个车道的双车道公路。方式则是来回车辆各用一个

24、车道的双车道公路。l在交换机技术上，把这种在交换机技术上，把这种“独享独享”道宽（网络上称之为道宽（网络上称之为“带宽带宽”）情况称之为）情况称之为“交换交换”，这种网络环境称为，这种网络环境称为“交换式网络交换式网络”，交换式网络必须采用交换机（，交换式网络必须采用交换机（Switch）来实现。交换式网）来实现。交换式网络可以以络可以以“全双工全双工”（Full Duplex）状态工作，即可以同时）状态工作，即可以同时接收和发送数据，数据流是双向的。而集线器的接收和发送数据，数据流是双向的。而集线器的“共享共享”方式方式的网络就称之为的网络就称之为“共享式网络共享式网络”。显然，共享网络的效

25、率非常。显然，共享网络的效率非常低，在任一时刻只能有一个方向的数据流，即处于低，在任一时刻只能有一个方向的数据流，即处于“半双工半双工”（Half Duplex）模式，也称为）模式，也称为“单工单工”模式。模式。2022-8-6（2）数据传递的方式数据传递的方式o通过前面的学习已经知道集线器的数据包传输方式是广播方式通过前面的学习已经知道集线器的数据包传输方式是广播方式。由于集线器中只能同时存在一个广播，所以同一时刻只能有。由于集线器中只能同时存在一个广播，所以同一时刻只能有1个数据包在传输，信道的利用率较低。个数据包在传输，信道的利用率较低。o而对于交换机而言，而对于交换机而言，“认识认识”

26、连接到自己身上的每一台电脑的连接到自己身上的每一台电脑的方法，就是凭每块网卡物理地址，俗称方法，就是凭每块网卡物理地址，俗称“MAC地址地址”。交换。交换机还具有机还具有MAC地址学习功能，它会把连接到自己身上的地址学习功能，它会把连接到自己身上的MAC地址记住，形成一个节点与地址记住，形成一个节点与MAC地址对应表。凭这样一张表地址对应表。凭这样一张表，它就不必再进行广播了，而是在端口发过来的数据中会含有，它就不必再进行广播了，而是在端口发过来的数据中会含有目的地的目的地的MAC地址，交换机在保存在自己缓存中的地址，交换机在保存在自己缓存中的MAC地址地址表里寻找到与这个数据包中包含的目的表

27、里寻找到与这个数据包中包含的目的MAC地址对应的节点地址对应的节点，便在这两个节点间架起了一条临时性的专用数据传输通道，便在这两个节点间架起了一条临时性的专用数据传输通道，这两个节点便可以不受干扰地进行通信了。这两个节点便可以不受干扰地进行通信了。2022-8-6（3）交换机的数据传递工作原理）交换机的数据传递工作原理o 当交换机从某一节点收到一个以太网帧后，当交换机从某一节点收到一个以太网帧后，会立即在其内存中的地址表（端口号会立即在其内存中的地址表（端口号-MAC地址）中进行查找，以确认该目的地址）中进行查找，以确认该目的MAC网网卡连接在哪一个节点上，然后将该帧转发至卡连接在哪一个节点上

28、，然后将该帧转发至该节点。如果在地址表中没有找到该该节点。如果在地址表中没有找到该MAC地址，也就是说该目的地址，也就是说该目的MAC地址是首次出地址是首次出现，交换机就将数据包广播到所有节点。拥现，交换机就将数据包广播到所有节点。拥有该有该MAC地址的网卡在接收到该广播帧后地址的网卡在接收到该广播帧后，将立即做出应答，以致交换机将其节点的，将立即做出应答，以致交换机将其节点的“MAC地址地址”添加到添加到MAC地址表中。地址表中。2022-8-62、三种交换技术、三种交换技术o（1）端口交换端口交换l 模块交换：将整个模块进行网段迁移。模块交换：将整个模块进行网段迁移。l 端口组交换：通常模

29、块上的端口被划分为若干组端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。，每组端口允许进行网段迁移。l 端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于迁移。这种交换技术是基于OSI第一层完成的，具第一层完成的，具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当，有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当，还可以在一定程度上实现容错，但由于没有改变共还可以在一定程度上实现容错，但由于没有改变共享传输介质的特点，因而不能称之为真正的交换。享传输介质的特点，因而不能称之为真正的交换。2022-8-6（2）帧交换）帧交换o

30、直接交换：提供线速处理能力，交换机只直接交换：提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传个字节，便将网络帧传送到相应的端口上。送到相应的端口上。o 存储转发：通过对网络帧的读取进行检错存储转发：通过对网络帧的读取进行检错和控制。和控制。2022-8-6（3）信元交换信元交换o ATM采用固定长度采用固定长度53字节的信元交换，由于字节的信元交换，由于长度固定，因而便于用硬件实现。长度固定，因而便于用硬件实现。o ATM采用专用的无差别连接，并行运行，可以采用专用的无差别连接，并行运行，可以通过一个交换机同时建立多个节点，但不会影响节通过一个交换机同时建立多个

31、节点，但不会影响节点之间的通信能力。点之间的通信能力。o ATM还允许在源节点和目标节点之间建立多个还允许在源节点和目标节点之间建立多个虚拟连接，以保障足够的带宽和容错能力。虚拟连接，以保障足够的带宽和容错能力。o ATM采用了异步时分复用，因而能大大提高通采用了异步时分复用，因而能大大提高通道的利用率。道的利用率。o ATM的带宽可以达到的带宽可以达到25Mbps、155Mbps、622Mbps，甚至数，甚至数Gbps的数量级。的数量级。2022-8-63、交换机的种类、交换机的种类o（1）根据使用的网络技术划分根据使用的网络技术划分l 以太网交换机以太网交换机l ATM交换机交换机l FD

32、DI交换机交换机l 令牌环交换机令牌环交换机2022-8-6（2）根据应用的规模划分根据应用的规模划分o 工作组交换机工作组交换机o 部门交换机部门交换机o 企业交换机企业交换机2022-8-6（3）根据交换机的结构划分根据交换机的结构划分o 固定端口交换机固定端口交换机o 模块化交换机模块化交换机2022-8-6（4）根据交换机工作的协议层划分根据交换机工作的协议层划分o 第二层交换机第二层交换机o 第三层交换机第三层交换机o 第四层交换机第四层交换机2022-8-6（5）根据交换机采用的交换方式划分根据交换机采用的交换方式划分o 直通式（直通式（Cut Through）o 直通方式的缺点是

33、：直通方式的缺点是：l 第一，不提供错误检测能力，因为数据包的内容并第一，不提供错误检测能力，因为数据包的内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查到它没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查到它是否有错误；是否有错误；l 第二，如果要连到高速网络上，并提供快速以太网第二，如果要连到高速网络上，并提供快速以太网（100BASE-T）、）、FDDI或或ATM连接，就不能连接，就不能简单地将输入简单地将输入/输出端口输出端口“接通接通”，因为输入，因为输入/输输出端口间有速度上的差异，必须提供缓存；出端口间有速度上的差异，必须提供缓存；l 第三，当以太网交换机的端口增加时，交换矩阵变第三，当以

34、太网交换机的端口增加时，交换矩阵变得越来越复杂，实现起来就越困难。得越来越复杂，实现起来就越困难。2022-8-6o 存储转发方式（存储转发方式（Store and Forward）l 以太网交换机的控制器先将输入到端口来的以太网交换机的控制器先将输入到端口来的数据包缓存起来，再检查校验位是否正确，数据包缓存起来，再检查校验位是否正确，并过滤掉冲突包错误，确定包正确后，取出并过滤掉冲突包错误，确定包正确后，取出目的地址，通过查找表找到想要发送的输出目的地址，通过查找表找到想要发送的输出端口地址，然后将该包发出去。存储转发方端口地址，然后将该包发出去。存储转发方式在处理数据包时延迟大，但它可对进

35、入交式在处理数据包时延迟大，但它可对进入交换机的数据包进行错误检测，并且支持不同换机的数据包进行错误检测，并且支持不同速度的输入速度的输入/输出端口间的交换。输出端口间的交换。2022-8-6o 碎片隔离式（碎片隔离式（Fragment Free）l 这是介于直通式和存储转发之间的一种解决这是介于直通式和存储转发之间的一种解决方案。方案。l 该类型交换机使用了一种特殊的缓存。这种该类型交换机使用了一种特殊的缓存。这种缓存是一种先进的缓存是一种先进的FIFO（First In First Out），帧从一端进入然后再以同样的顺序），帧从一端进入然后再以同样的顺序从另一端出来。从另一端出来。202

36、2-8-64、交换机选型、交换机选型o（1）转发方式）转发方式o（2）延时）延时o（3）转发速率）转发速率o（4）管理功能管理功能o（5）MAC地址数地址数o（6）扩展树扩展树o（7）背板带宽背板带宽o（8）端口端口2022-8-63.2.4 路由器路由器o 路由器位于路由器位于ISO/OSI模型的网络层，其原模型的网络层，其原理与技术比交换机和网桥复杂得多。路由器理与技术比交换机和网桥复杂得多。路由器是连接多个网络或网段，将一个网络上的信是连接多个网络或网段，将一个网络上的信息转发到另一个网络的设备。当路由器发送息转发到另一个网络的设备。当路由器发送信息时，它会找一条最佳路径，以最快速度信息

37、时，它会找一条最佳路径，以最快速度传送信息。即当信息在网络中传输时，路由传送信息。即当信息在网络中传输时，路由器本身会选择最佳传输路径；当发现网络拥器本身会选择最佳传输路径；当发现网络拥挤时，它会自动跳到其他的路径来完成传输挤时，它会自动跳到其他的路径来完成传输。2022-8-61、路由器的作用、路由器的作用o当当IP子网中的一台主机发送子网中的一台主机发送IP分组给同一分组给同一IP子网的另一台主机时，子网的另一台主机时，它将直接把它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP子子网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把网

38、上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组分组送给该路由器，由路由器负责把送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为分组送给一个称为“默认网关（默认网关（default gateway）”的路由器上。的路由器上。“默认网关默认网关”是每台主机上的一个配置是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。地址。o路由器转发路由器转发IP分组时，只根据分组时，只根据IP分组目的分组目的IP地址的网络号部

39、分，选地址的网络号部分，选择合适的端口，并将择合适的端口，并将IP分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所连接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网口所连接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的默络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的默认网关，用来传送不知道往哪儿送的认网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样，通过路由器把知分组。这样，通过路由器把知道如何传送的道如何传送的IP分组正确转发出去，不知道的分组正确转发出去，不知道的IP分组送给分

40、组送给“默认网默认网关关”路由器，这样一级级地传送，路由器，这样一级级地传送，IP分组最终将送到目的地，送不到分组最终将送到目的地，送不到目的地的目的地的IP分组则被网络丢弃了。分组则被网络丢弃了。2022-8-62、路由器的结构、路由器的结构o 路由器具有四个要素：输入端口、交换开关、输出路由器具有四个要素：输入端口、交换开关、输出端口和路由处理器。端口和路由处理器。l（1）输入端口是物理链路和输入包的进口处。）输入端口是物理链路和输入包的进口处。l（2）交换开关可以使用多种不同的技术来实现。）交换开关可以使用多种不同的技术来实现。l（3）输出端口在包被发送到输出链路之前对包存）输出端口在包

41、被发送到输出链路之前对包存储，可以实现复杂的调度算法以支持优先级等要求储，可以实现复杂的调度算法以支持优先级等要求。l（4）路由处理器计算路由转发表来实现路由协议）路由处理器计算路由转发表来实现路由协议，并运行对路由器进行配置和管理的软件。，并运行对路由器进行配置和管理的软件。2022-8-63、路由器的功能、路由器的功能o转发：在网络间得到发送到远地网段的报文，起转发的作用。转发：在网络间得到发送到远地网段的报文，起转发的作用。o 最佳路由：选择最合理的路由，引导通信。最佳路由：选择最合理的路由，引导通信。o 分组：路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送分组：路由器在转发报文的过程中

42、，为了便于在网络间传送报文，按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包报文，按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包组装成原有形式。，到达目的地后再把分解的数据包组装成原有形式。o 网络互通：多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网网络互通：多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。o 隔离、划分子网：路由器的每一端口都是一个单独的子网。隔离、划分子网：路由器的每一端口都是一个单独的子网。o WAN接入：支持备用网络路径，支持网状网络拓扑，提供接入：支持备用网络

43、路径，支持网状网络拓扑，提供经济合理的经济合理的WAN接入，互联各种局域网和广域网。接入，互联各种局域网和广域网。2022-8-64、路由器的组成部件、路由器的组成部件o（1）路由器的接口路由器的接口l 通用串行接口：通过电缆转换成通用串行接口：通过电缆转换成RS232 DTE/DCE接口、接口、V.35 DTE/DCE接口、接口、X.21 DTE/DCE接口、接口、RS449 DTE/DCE接口和接口和EIA530DTE接口等。接口等。l 以太网接口：以太网接口：10Mbps以太网接口、快速以太以太网接口、快速以太网接口、网接口、10/100Mbps自适应以太网接口和吉自适应以太网接口和吉比

44、特以太网接口等。比特以太网接口等。l 其他接口：其他接口：ATM接口、接口、POS接口（接口（155Mbps、622Mbps等）、令牌环接口、等）、令牌环接口、FDDI接口、接口、E1/T1接口、接口、E3/T3接口和接口和ISDN接口等。接口等。2022-8-6o（2）CPUo（3）内存内存o（4）软件技术软件技术2022-8-65、路由器的性能指标、路由器的性能指标o（1）全双工线速转发能力全双工线速转发能力o（2）设备吞吐量设备吞吐量o（3）端口吞吐量端口吞吐量o（4）背靠背帧数背靠背帧数o（5）路由表能力路由表能力o（6）背板能力背板能力o（7）丢包率丢包率o（8）时延时延o（9）时延

45、抖动时延抖动o（10）无故障工作时间无故障工作时间o（11）内部时钟精度内部时钟精度2022-8-66、路由器的种类、路由器的种类o（1）按处理能力划分按处理能力划分o（2）按结构划分按结构划分o（3）按所处网络位置划分按所处网络位置划分o（4）按功能划分按功能划分o（5）按性能划分按性能划分2022-8-67、路由器的选型、路由器的选型o（1）性能及冗余、稳定性o（2）路由器的几种接口o（3）端口数的确定 o（4）路由器支持的标准协议及特性路由器支持的标准协议及特性 o（5）确定管理方法的难易程度确定管理方法的难易程度 2022-8-63.2.5 宽带路由器宽带路由器o 路由器是连接本单位网

46、络和其他单位网络或路由器是连接本单位网络和其他单位网络或因特网之间的一种设备，而宽带路由器就是因特网之间的一种设备，而宽带路由器就是支持多种宽带接入方式，可允许多用户或局支持多种宽带接入方式，可允许多用户或局域网共用同一账号，以实现宽带接入的设备域网共用同一账号，以实现宽带接入的设备。2022-8-61.宽带路由器的作用宽带路由器的作用o（1）内置内置PPPoE虚拟拨号虚拟拨号o（2）内置内置DHCP服务器服务器o（3）NAT功能功能 2022-8-62.宽带路由器的选型宽带路由器的选型o（1）LAN端口数量端口数量o（2）高级路由功能高级路由功能o（3）接口速率接口速率o（4）CPU主频主频

47、o（5）缓存容量缓存容量o（6）智能端口）智能端口o（7）数据吞吐量）数据吞吐量2022-8-63.2.6 网络存储设备网络存储设备o 1、网络存储基础、网络存储基础o（1）SCSI l SCSI标准共提供了三种可能的电气配置：标准共提供了三种可能的电气配置：l 低成本的单端可选配置，适用于临近设备低成本的单端可选配置，适用于临近设备的连接，距离最大为的连接，距离最大为6米。米。l 较昂贵的较昂贵的HVD，可支持，可支持25米距离，具有米距离，具有较好的抗噪声性能。较好的抗噪声性能。l 最近提出的最近提出的LVD，支持，支持SCSI-3，作用，作用距离可达距离可达12米。米。2022-8-6o

48、（2）TCP/IP o（3）Ethernet o（4）Fibre Channel 2022-8-62、数据存储产品分类数据存储产品分类o存储产品主要有磁盘阵列、磁带机与磁带库、光盘库等。存储产品主要有磁盘阵列、磁带机与磁带库、光盘库等。o磁盘阵列又叫磁盘阵列又叫RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks，廉价磁盘冗廉价磁盘冗余余阵列），是指将多个类阵列），是指将多个类型、容量、接口型、容量、接口相同相同，甚至品牌一致的专用硬磁盘或普通硬磁，甚至品牌一致的专用硬磁盘或普通硬磁盘连成一个阵列，使其能以某种快速、准确和安全的方式来读盘连成一个阵列，使其能以某种

49、快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据，从而达到提高数据读取速度和安全性的一种手段写磁盘数据，从而达到提高数据读取速度和安全性的一种手段。o广义的磁带库产品包括自动加载磁带机和磁带库。自动加载磁广义的磁带库产品包括自动加载磁带机和磁带库。自动加载磁带机和磁带库实际上是将磁带和磁带机有机结合组成的。带机和磁带库实际上是将磁带和磁带机有机结合组成的。o光盘塔由几台或十几台光盘塔由几台或十几台CD-ROM驱动器构成，通过软件来控驱动器构成，通过软件来控制某台光驱的读写制某台光驱的读写操作操作。o光盘库实际上是一种可存放几十张或几百张光盘并带有机械臂光盘库实际上是一种可存放几十张或几百张光盘并带有机械臂

50、和一个光盘驱动器的光盘柜。和一个光盘驱动器的光盘柜。2022-8-63、网络存储设备的体系结构、网络存储设备的体系结构o（1）直连式存储设备（直连式存储设备（Direct Attached Storage，DAS）o（2）附接网络存储设备（附接网络存储设备（Network Attached Storage，NAS）o（3）存储区网络（存储区网络（Storage Area Networks，SAN）2022-8-6JBODSwitch或HUBFibreChannelRAIDServerSCSI BridgeSCSI RAID2022-8-64、网络存储设备选型、网络存储设备选型o（1）数据保护能