網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備用于將網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部件連接到一起，從連接性質(zhì)的不同可分為兩種：

• 物理上的互連能力：指所支持的物理接口，能連接的物理介質(zhì)類型
• 協(xié)議上的互連能力：指工作在不同協(xié)議類型的網(wǎng)絡(luò)之間，實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換。

通常對(duì)設(shè)備互連能力考慮得較多的都是協(xié)議上的互連能力

常用的互聯(lián)設(shè)備有如下幾種：

• 中繼器和集線器
• 網(wǎng)橋和交換機(jī)
• 路由器和網(wǎng)關(guān)

一、中繼器和集線器

網(wǎng)卡上有網(wǎng)口，要使得兩臺(tái)主機(jī)主鍵可以通信，可以使用網(wǎng)線將網(wǎng)卡直連。然而兩臺(tái)可以直連，那么有多臺(tái)主機(jī)相互通信呢？

為每臺(tái)主機(jī)設(shè)計(jì)N個(gè)網(wǎng)口肯定是不現(xiàn)實(shí)的，那么可以選擇設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)備具備多個(gè)網(wǎng)口，所有的主機(jī)只要連接在這個(gè)設(shè)備的網(wǎng)口上就可以相互通信，這就是集線器。

當(dāng)然集線器還有一個(gè)作用就是將收到的信號(hào)再生放大

中繼器（Repeater）的主要功能是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再生放大，以延伸網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，提供物理層的互連。

集線器（Hub）在OSI體系結(jié)構(gòu)模型中處于物理層，用于共享式以太網(wǎng)絡(luò)的組建

• 其實(shí)質(zhì)是一個(gè)多端口的中繼器，LAN的接入層設(shè)備
• 所有主機(jī)屬于同一個(gè)沖突域，共享總線帶寬
• 依據(jù)總線帶寬分為：10M、100M和10/100M自適應(yīng)等
• 端口數(shù)目：8口、16口和24口等

我們可以理解為集線器內(nèi)部只有一條通道（即公共通道），然后在公共通道下方就連接著所有端口。集線器最大的特點(diǎn)就是采用共享型模式，就是指在有一個(gè)端口在向另一個(gè)端口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，其他端口就處于“等待”狀態(tài)。

二、網(wǎng)橋和交換機(jī)

網(wǎng)橋（Bridge）工作在OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層，連接兩個(gè)局域網(wǎng)，在各種傳輸介質(zhì)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào)，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離，有效地限制兩個(gè)介質(zhì)系統(tǒng)中無(wú)關(guān)緊要的通信，選擇性地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，減少不必要的網(wǎng)絡(luò)流量

交換機(jī)（Switch）可以看成一個(gè)多端口網(wǎng)橋，按每一個(gè)包中的MAC地址相對(duì)簡(jiǎn)單地決策信息轉(zhuǎn)發(fā) ，轉(zhuǎn)發(fā)延遲小，將網(wǎng)絡(luò)分成小的沖突網(wǎng)域，為每個(gè)工作站提供更高的帶寬

集線器雖然可以提供多個(gè)網(wǎng)口和擴(kuò)大傳輸距離，但是由于工作在物理層，它并不能分辨具體信息發(fā)給誰(shuí)（沒有記憶功能），只能廣播出去。由于處于同一網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)一臺(tái)主機(jī)發(fā)消息時(shí)，其他主機(jī)不能發(fā)送消息，否則信息間會(huì)產(chǎn)生碰撞，碰撞后，數(shù)據(jù)都會(huì)粉碎，造成數(shù)據(jù)丟失

我們使用Hub連接局域網(wǎng)的時(shí)候，如果局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)高達(dá)上千臺(tái)，那么會(huì)變得沖突域就會(huì)很大，很容易造成網(wǎng)絡(luò)的堵塞。而交換機(jī)的作用就是來(lái)阻斷這個(gè)大的沖突域，將其劃分為各個(gè)小的沖突域。這樣就能優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能了。

網(wǎng)橋和交換機(jī)的工作原理相同，都是根據(jù)MAC地址（記憶了每個(gè)MAC地址在哪個(gè)端口）轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。

• 網(wǎng)橋的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)一般是基于軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而交換機(jī)是基于硬件（交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)速度比網(wǎng)橋快很多，現(xiàn)在中高端交換機(jī)都能夠達(dá)到線速轉(zhuǎn)發(fā)）。

  由于交換機(jī)對(duì)多數(shù)端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)交換，這就要求具有很寬的交換總線帶寬，如果二層交換機(jī)有N個(gè)端口，每個(gè)端口的帶寬是M，交換機(jī)總線帶寬超過N×M，那么這交換機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)線速交換；

• 交換機(jī)通過生成樹協(xié)議可以適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而網(wǎng)橋只能用于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

• VLAN技術(shù)和三層交換技術(shù)的出現(xiàn)使得交換機(jī)的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過網(wǎng)橋。

交換機(jī)每個(gè)端口都是一個(gè)獨(dú)立的沖突域，交換機(jī)的主要功能包括快速轉(zhuǎn)發(fā)、主機(jī)接入、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流量控制，可能還會(huì)具備一些新功能如VLAN、鏈路匯聚的支持、遠(yuǎn)程管理等。

交換機(jī)所有端口都在同一個(gè)廣播域中，交換機(jī)端口提供的100/1000M等帶寬不是和其他端口共享的，而是獨(dú)享的。

1）交換機(jī)的三種轉(zhuǎn)發(fā)方式

• 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式（最慢）：交換機(jī)接收完整數(shù)據(jù)幀，在CRC校驗(yàn)通過后才進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作，如果校驗(yàn)失敗則丟棄。保證了數(shù)據(jù)幀的無(wú)差錯(cuò)傳輸，但是增加了傳輸延遲。
• 快速轉(zhuǎn)發(fā)模式/直通模式：接收數(shù)據(jù)幀時(shí)，一旦檢測(cè)到目的地址就立即轉(zhuǎn)發(fā)。由于數(shù)據(jù)幀在進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)處理時(shí)并不是一個(gè)完整的幀，因此不經(jīng)過校驗(yàn)直接轉(zhuǎn)發(fā)，會(huì)造成錯(cuò)誤的幀也被轉(zhuǎn)發(fā)，浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬。
• 碎片丟棄轉(zhuǎn)發(fā)模式：機(jī)接收數(shù)據(jù)幀時(shí)，一旦檢測(cè)到該數(shù)據(jù)幀不是沖突碎片就進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。沖突碎片是因網(wǎng)絡(luò)沖突而受損的數(shù)據(jù)幀碎片，其特征是長(zhǎng)度小于64字節(jié)。沖突碎片并不是有效的數(shù)據(jù)幀，應(yīng)該被丟棄。因此，交換機(jī)的碎片丟棄轉(zhuǎn)發(fā)模式實(shí)際上就是一旦數(shù)據(jù)幀已接收的部分超過64字節(jié)，就開始轉(zhuǎn)發(fā)處理

2）交換機(jī)的分類

• 根據(jù)端口結(jié)構(gòu)

  • 固定端口：端口固化在交換機(jī)上
  • 模塊化端口：便于端口替換、升級(jí)
  • 線路卡結(jié)構(gòu)：具有獨(dú)立的處理器、內(nèi)存等

• 根據(jù)管理功能

  • 不可管理
  • 可管理

• 根據(jù)是否具備VLAN功能

  • 不支持VLAN
  • 支持VLAN

網(wǎng)段是指一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用同一物理層直接通訊的那一部分。

通常使用同一物理層的設(shè)備之間必然通過相同的傳輸介質(zhì)直接相互連接（如交叉雙絞線直接連接的兩臺(tái)主機(jī)）；但是兩組其傳輸介質(zhì)并非直接相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如果它們的傳輸介質(zhì)通過工作在物理層的擴(kuò)展設(shè)備如中繼器和集線器等轉(zhuǎn)接連接，則仍然被視為同一物理層中的設(shè)備，是一個(gè)而非兩個(gè)網(wǎng)段。另外，工作在數(shù)據(jù)鏈路層或更高層的設(shè)備如網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器等等，由它們連接起來(lái)的兩組設(shè)備仍然分別處于各自獨(dú)立的物理層，因此是兩個(gè)網(wǎng)段。

在以太網(wǎng)環(huán)境中，一個(gè)網(wǎng)段其實(shí)也就是一個(gè)沖突域（碰撞域）。同一網(wǎng)段中的設(shè)備共享（包括通過集線器等設(shè)備中轉(zhuǎn)連接）同一物理總線，在這一總線上執(zhí)行CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)）機(jī)制。不同網(wǎng)段間不共享同一物理層，因此不會(huì)跨網(wǎng)段發(fā)生沖突（碰撞）。

現(xiàn)代高速以太網(wǎng)通常使用交換機(jī)代替集線器，交換機(jī)是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，由它轉(zhuǎn)接的兩組設(shè)備不在同一網(wǎng)段中。事實(shí)上，交換機(jī)為連在其上的每一個(gè)獨(dú)立設(shè)備各自劃分出一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)段只包含兩個(gè)設(shè)備——交換機(jī)本身，和這個(gè)獨(dú)立設(shè)備。這樣，交換機(jī)就能隔離沖突，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率和總體性能。

子網(wǎng)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層概念（由路由設(shè)備劃分的，或者由掩碼劃分的）。例如IP為 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254 的設(shè)備就位于掩碼 255.255.255.0 的同一子網(wǎng)中。

3）交換機(jī)互連方式

• 級(jí)聯(lián)：交換機(jī)之間利用以太網(wǎng)接口連接起來(lái)，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)范圍，單鏈路帶寬瓶頸

  • 級(jí)聯(lián)通常是用普通網(wǎng)線把幾個(gè)交換機(jī)連接起來(lái)，使用普通的端口或級(jí)聯(lián)接口（如果有級(jí)聯(lián)接口Uplink則用直連線實(shí)現(xiàn)連接，沒有則用交叉線將交換機(jī)的以太網(wǎng)端口連接，有級(jí)聯(lián)端口建議用級(jí)聯(lián)端口，帶寬一般比RJ-45高，現(xiàn)在級(jí)聯(lián)端口和普通端口的區(qū)別正在消失，并且普遍采用自適應(yīng)端口識(shí)別技術(shù)，無(wú)論用交叉線還是直連線都可以實(shí)現(xiàn)通訊）。
  • 級(jí)聯(lián)是上下級(jí)的關(guān)系，有較大的延時(shí)

• 堆疊：通過堆疊線纜將交換機(jī)的背板連接起來(lái)，將它們作為一個(gè)交換機(jī)使用和治理，擴(kuò)大級(jí)聯(lián)帶寬，解決帶寬瓶頸

  • 堆疊是把所有堆疊的交換機(jī)的背板帶寬共享
  • 堆疊是同級(jí)關(guān)系，每臺(tái)交換機(jī)的性能是一樣的

區(qū)別：

• 級(jí)聯(lián)交換機(jī)之間的距離只要在連接介質(zhì)的允許范圍內(nèi)即可，而堆疊則希望越近越好（距離越大，性能越差）
• 級(jí)聯(lián)采用普通數(shù)據(jù)端口連接，而堆疊一般采用專用的堆疊模塊和堆疊電纜
• 級(jí)聯(lián)對(duì)于設(shè)備的廠商以及型號(hào)沒有具體要求，而堆疊必須在可堆疊的同類型交換機(jī)之間進(jìn)行
• 級(jí)聯(lián)僅僅增加了端口密度，堆疊則共享交換機(jī)背板帶寬，提升了性能
• 堆疊后的數(shù)臺(tái)交換機(jī)在邏輯上是一個(gè)被網(wǎng)管的設(shè)備，只需賦予其1個(gè)IP地址，即可通過該IP地址對(duì)對(duì)所有交換機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的配置與管理。而相互級(jí)聯(lián)的交換機(jī)在邏輯上是各自獨(dú)立的，必須依次對(duì)其進(jìn)行配置和管理每臺(tái)交換機(jī)。
• 多臺(tái)交換機(jī)級(jí)聯(lián)時(shí)會(huì)產(chǎn)生級(jí)聯(lián)瓶頸，并將導(dǎo)致較大的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。例如，4臺(tái)百兆位交換機(jī)通過跳線級(jí)聯(lián)時(shí)，彼此之間的連接帶寬也是100Mbps。當(dāng)連接至不同交換機(jī)上的計(jì)算機(jī)之間通信時(shí)，也只能通過這條百兆位連接，從而成為傳輸?shù)钠款i。同是，隨著轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)的增加，網(wǎng)絡(luò)延遲也將變得很大。而4臺(tái)交換機(jī)通過堆疊連接在一起時(shí)，由于疊堆中所有的計(jì)算機(jī)都連接至同一高速背板模塊，位于不同交換機(jī)端口的計(jì)算機(jī)之間的通信不再需要層層轉(zhuǎn)發(fā)，減少了交換機(jī)之間的轉(zhuǎn)發(fā)延遲，避免了端口沖突，所有端口的計(jì)算機(jī)間均可以線速進(jìn)行交換，提高了不同交換機(jī)間計(jì)算機(jī)的通訊速率。盡管級(jí)聯(lián)時(shí)交換機(jī)之間可以借助鏈路匯聚技術(shù)來(lái)增加帶寬，但是，這是以犧牲可用端口為代價(jià)的。
• 交換機(jī)可以通過級(jí)聯(lián)成倍地?cái)U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。例如，以雙絞線網(wǎng)絡(luò)為例，一臺(tái)交換機(jī)所覆蓋的網(wǎng)絡(luò)直徑為100m，2臺(tái)交換機(jī)級(jí)聯(lián)所覆蓋的網(wǎng)絡(luò)直徑就是300m，而3臺(tái)交換機(jī)級(jí)聯(lián)時(shí)的直徑就可達(dá)400m。而堆疊線纜通常只有0.5~1m，僅僅能夠滿足交換機(jī)之間互聯(lián)的需要，不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍產(chǎn)生影響。

城域網(wǎng)是交換機(jī)級(jí)聯(lián)的極好例子。目前各地電信部門已經(jīng)建成了許多市地級(jí)的寬帶IP城域網(wǎng)。這些寬帶城域網(wǎng)自上向下一般分為3個(gè)層次：核心層、匯聚層、接入層。核心層一般采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)，匯聚層采用1000M/100M以太網(wǎng)技術(shù)，接入層采用100M/10M以太網(wǎng)技術(shù)，所謂"千兆到大樓，百兆到樓層，十兆到桌面".
這種結(jié)構(gòu)的寬帶城域網(wǎng)實(shí)際上就是由各層次的許多臺(tái)交換機(jī)級(jí)聯(lián)而成的。核心交換機(jī)（或路由器）下連若干臺(tái)匯聚交換機(jī)，匯聚交換機(jī)下聯(lián)若干臺(tái)小區(qū)中心交換機(jī)，小區(qū)中心交換機(jī)下連若干臺(tái)樓宇交換機(jī)，樓宇交換機(jī)下連若干臺(tái)樓層（或單元）交換機(jī)（或集線器）。

菊花鏈?zhǔn)蕉询B：

有兩個(gè)接口，上一臺(tái)交換機(jī)的up連下一臺(tái)交換機(jī)的down

• 采用高速端口和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，使用堆疊電纜將幾臺(tái)交換機(jī)以環(huán)路的方式組建成一個(gè)堆疊組
• 菊花鏈模式是簡(jiǎn)化的級(jí)聯(lián)模式，提供集中管理的擴(kuò)展接口，對(duì)于多交換機(jī)之間的轉(zhuǎn)發(fā)效率并沒有提升
• 最后一根從上到下的堆疊電纜只是冗余備份作用，從第一個(gè)交換機(jī)到最后一個(gè)交換機(jī)數(shù)據(jù)包還是要經(jīng)經(jīng)歷中間所有交換機(jī)，效率低

菊花鏈模型中的數(shù)據(jù)傳輸可能需要經(jīng)過多個(gè)交換機(jī)才能到達(dá)目標(biāo)，這就需要進(jìn)行多次轉(zhuǎn)發(fā)。這是由菊花鏈模型的物理布局決定的：每個(gè)交換機(jī)都通過堆疊接口與其相鄰的兩個(gè)交換機(jī)相連，形成一個(gè)鏈?zhǔn)交颦h(huán)狀結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)于一些數(shù)據(jù)包，它們可能需要在鏈上經(jīng)過多個(gè)"跳"才能到達(dá)目標(biāo)。

但值得注意的是，在堆疊技術(shù)中，多個(gè)交換機(jī)是作為一個(gè)邏輯單位來(lái)操作的，它們共享一個(gè)MAC地址表。這意味著，盡管數(shù)據(jù)可能需要在物理上經(jīng)過多個(gè)交換機(jī)，但從邏輯上看，它們只經(jīng)過了一個(gè)"跳"。這種設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的管理，并提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的效率。

另外，如果堆疊鏈中的某個(gè)鏈路出現(xiàn)故障，由于堆疊鏈的環(huán)形結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)還可以通過其他路徑到達(dá)目標(biāo)，增加了網(wǎng)絡(luò)的冗余性和可靠性。

星型堆疊：

• 星型堆疊技術(shù)使所有的堆疊組成員交換機(jī)到達(dá)堆疊中心的級(jí)數(shù)縮小到一級(jí)
• 星型堆疊對(duì)于主控堆疊交換機(jī)軟硬件要求非常高，通常主交換機(jī)的背板一般在10～32G之間，一般的堆疊電纜帶寬都在2G～2.5G之間。
• 星型堆疊模式克服了菊花鏈?zhǔn)蕉询B模式多層次轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的時(shí)延影響。成本較高，且整個(gè)堆疊組的核心將集中在主交換機(jī)上，冗余性不夠，可靠性會(huì)有所不足

三、路由及路由器

在路由過程中，信息至少會(huì)經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，也會(huì)出現(xiàn)若干條可選的路徑，選擇效率最高的可用路徑就是路由器的基本任務(wù)

路由器的每個(gè)端口都是一個(gè)獨(dú)立的沖突域和廣播域

1）路由器的作用

• 實(shí)現(xiàn)不同IP網(wǎng)段主機(jī)間的相互訪問
• 實(shí)現(xiàn)不同通信協(xié)議網(wǎng)段主機(jī)間的相互訪問（連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)）
• 不轉(zhuǎn)發(fā)廣播數(shù)據(jù)包

路由器的功能：

• 基于IP地址的尋徑和轉(zhuǎn)發(fā)
• 不同通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換
• 特定IP數(shù)據(jù)包的分片和重組

2）路由器的邏輯結(jié)構(gòu)

路由器主要由下面五個(gè)部分組成：路由引擎，轉(zhuǎn)發(fā)引擎，路由表，網(wǎng)絡(luò)適配器和路由器端口等。

路由表通常由網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、跳數(shù)（到目的網(wǎng)絡(luò)要經(jīng)過的路由器的數(shù)目）、連接方式（只有兩種，與路由器端口直接相連的網(wǎng)絡(luò)稱為直連，不與該路由器直接相連的網(wǎng)絡(luò)都稱為遠(yuǎn)程連接）構(gòu)成

3）路由器的硬件組成

• 中央處理器（CPU）：一臺(tái)路由器可以有多個(gè)CPU

• 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）：主要存儲(chǔ)路由表、ARP緩存、快速交換表、包隊(duì)列、正在運(yùn)行的配置文件等，關(guān)機(jī)后被清除

• 主板：集成電路板，連接各部件

• 只讀存儲(chǔ)器（ROM）：主要用于系統(tǒng)初始化等功能，如系統(tǒng)加電自檢代碼（POST），系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)代碼（BootStrap），備份的操作系統(tǒng)等

• 閃存（FLASH）：存放著當(dāng)前使用的路由器操作系統(tǒng)，可讀可寫，關(guān)機(jī)后仍能保存數(shù)據(jù)

• 非易失RAM（NVRAM）：存儲(chǔ)配置信息，可讀可寫，關(guān)機(jī)后仍能保存數(shù)據(jù)

• 接口（interface）

  • 固化接口：不可更換拆卸
  • 模塊化接口：更具有實(shí)用性和擴(kuò)展性，可根據(jù)需求配置和更換
  • 線路卡結(jié)構(gòu)：具有獨(dú)立的處理器、內(nèi)存等，通過專門的插槽鏈接路由器背板

• 配置接口：控制臺(tái)口（Console）和輔助口（AUX）

  • 提供了一個(gè)EIA/TIA-232異步串行接口，用于在本地對(duì)路由器進(jìn)行配置（首次配置必須通過控制臺(tái)口進(jìn)行）
  • 輔助口與控制臺(tái)口類似，提供了一個(gè)EIA/TIA-232異步串行接口。通常用于連接Modem（調(diào)制解調(diào)器）以使用戶或管理員對(duì)路由器進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。

Console接口可進(jìn)行交換機(jī)/路由器的網(wǎng)絡(luò)管理

其他方式的配置往往需要IP地址、域名或設(shè)備名稱才可實(shí)現(xiàn)，而新購(gòu)買的交換機(jī)顯可能沒有內(nèi)置這些參數(shù)

Console端口是最常用、最基本的交換機(jī)管理和配置端口

大多數(shù)采用RJ-45端口，也有少數(shù)采用DB-9和DB25的串行口。無(wú)論哪種都需要專門的Console線（分為兩端都是串行口的串行線以及兩端都是RJ-45接口的扁平線（無(wú)法與計(jì)算機(jī)串口直接連接，需要RJ-45 to DB-9或RJ-45 to DB-25的適配器））連接至配置方計(jì)算機(jī)的串行口。

AUX接口是一個(gè)異步串行口，具有多種功能：

• 遠(yuǎn)程撥號(hào)調(diào)試功能：可以連接調(diào)制解調(diào)器，用戶可以通過撥號(hào)方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試
• 撥號(hào)備份功能：當(dāng)主線路斷掉后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)AUX端口電話撥號(hào)，保持線路的連接。
• 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的線路連接：也可以實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)路由器通過電話撥號(hào)方式的線路連接。
• 本地調(diào)試口：直接連接AUX口，做本地調(diào)試

局域網(wǎng)接口：

• RJ-45接口

• AUI接口（連接單元接口）：專門用于連接粗同軸電纜，基本不使用了，是一種D型15針接口

• BNC接口：專門用于連接細(xì)同軸電纜，基本不使用了

• SC/LC接口：

  • SC接口是常見的以太網(wǎng)光纖接口之一，根據(jù)傳輸速率可分為千兆以太網(wǎng)和萬(wàn)兆以太網(wǎng)接口。與RJ-45類似，但是更加扁平（RJ-45里面是8條細(xì)的銅觸片、SC光纖接口里面是一根銅柱）
  • LC接口也是常見的以太網(wǎng)光纖接口，接口功能特性類似于SC接口。體積要比SC接口小，故同樣面積的面板上所支持的數(shù)量更多

廣域網(wǎng)接口：

• RJ-45接口：最常見的以太網(wǎng)接口，因?yàn)樵诳焖僖蕴W(wǎng)和千兆以太網(wǎng)中也采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，一般在接口旁邊會(huì)標(biāo)注其支持的最大速率。RJ-45也可以建立廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間，以及與遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)或Internet的鏈接

  快速以太網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的以太網(wǎng)術(shù)語(yǔ)，它能提供100Mbps的傳輸速率（早前快速以太網(wǎng)的傳輸速率為10Mbps）?？焖僖蕴W(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)包含100BASE-FX、100BASE-TX、100BASE-T4三個(gè)子分類。其中，“100”指100Mbit/s的傳輸速率；“ BASE”是指基帶傳輸；破折號(hào)后面的字母指承載信號(hào)的傳輸介質(zhì)，“T”代表著雙絞線（銅纜），“F”代表著光纖；最后一位字符（字母“ X”， 數(shù)字“ 4”等）是指使用的行代碼方法。下表展示了常見的快速以太網(wǎng)類型。

  與快速以太網(wǎng)相比，千兆以太網(wǎng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中可提供1000Mbps的傳輸速率。

  

  兩者最大的區(qū)別是傳輸速率不同。事實(shí)上，在家用網(wǎng)絡(luò)中千兆以太網(wǎng)正在逐步取代快速以太網(wǎng)，而且這兩種類型的以太網(wǎng)已不再向早前那般流行，正在逐漸被更高速率的以太網(wǎng)所替代，如10G以太網(wǎng)、25G以太網(wǎng)。如今，企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)都會(huì)首選10G或25G以太網(wǎng)，除此之外，40G以太網(wǎng)、100G以太網(wǎng)甚至更高速率的以太網(wǎng)（200G/400G以太網(wǎng)）正在大型數(shù)據(jù)中心和骨干網(wǎng)絡(luò)中普及化。

• AUI接口：也被用于與廣域網(wǎng)的連接，但是這種接口類型在廣域網(wǎng)應(yīng)用得比較少

• Serial口（高速同步串口）：應(yīng)用較多，主要用于連接DDN（數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)）、幀中繼、X.25、PSTN（模擬電話線路）等網(wǎng)絡(luò)連接模式，速率較高。通過這種端口所連接的網(wǎng)絡(luò)的兩端都要求實(shí)時(shí)同步。

• Async（異步串口）：主要是應(yīng)用于Modem或Modem池的連接。并不要求網(wǎng)絡(luò)的兩端保持實(shí)時(shí)同步，只要求能連續(xù)即可，通信速率較低

• POS口：一般有SC接口和LC接口兩種物理接口，都是以光纖為傳輸介質(zhì)。支持的傳輸速率從155Mb/s到100Gb/s不等。

接口命名規(guī)則：

一般接口的全名由它的類型標(biāo)志和數(shù)字編號(hào)構(gòu)成，命名規(guī)則為“接口類型/線路卡插槽序號(hào)/模塊序號(hào)/接口序號(hào)”

4）路由器啟動(dòng)過程

1. 系統(tǒng)硬件加電自檢（POST）
2. 軟件初始化過程
3. 尋找并載入操作系統(tǒng)文件
4. 操作系統(tǒng)啟動(dòng)完畢后加載存放在NVRAM或Flash中的用戶配置文件，將文件調(diào)入RAM中并逐條執(zhí)行完成系統(tǒng)的配置

路由器發(fā)展歷程：

1. 單總線單CPU結(jié)構(gòu)路由器
2. 單總線多CPU結(jié)構(gòu)路由器：主從兩個(gè)CPU
3. 單總線對(duì)稱式多CPU結(jié)構(gòu)路由器：采用簡(jiǎn)單的并行處理技術(shù)，做到在每個(gè)接口處都有一個(gè)獨(dú)立的CPU
4. 多總線多CPU結(jié)構(gòu)路由器：至少包括三類以上總線和三類以上CPU
5. 共享內(nèi)存式結(jié)構(gòu)路由器：使用大量的高速RAM來(lái)存儲(chǔ)輸入數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)可向輸出端的轉(zhuǎn)發(fā)
6. 交叉開關(guān)/交換式體系結(jié)構(gòu)路由器：新一代路由器普遍采用交換方法來(lái)充分利用公共通信鏈路設(shè)備，數(shù)據(jù)直接從輸入端經(jīng)交叉開關(guān)流向輸出端

發(fā)展趨勢(shì)：

• 功能趨向使用硬件方式實(shí)現(xiàn)
• 放棄使用共享總線，轉(zhuǎn)而使用交換背板，即開始普遍采用交換式路由技術(shù)
• 并行處理技術(shù)

背板是路由器輸入端與輸出端之間的物理通道。傳統(tǒng)的路由器采用的是共享背板的結(jié)構(gòu)，高性能路由器一般采用的是交換式結(jié)構(gòu)。背板能力決定了路由器的吞吐量。

總線交換是最古老的一種數(shù)據(jù)交換方式，通過共享背板總線進(jìn)行各線卡之間的數(shù)據(jù)傳遞，各線卡分時(shí)占用背板總線，共享總線不可避免內(nèi)部沖突；結(jié)構(gòu)和技術(shù)比較簡(jiǎn)單，但交換容量受背板總線帶寬限制。

內(nèi)存交換使用大量的高速RAM來(lái)存儲(chǔ)輸入數(shù)據(jù)，同時(shí)依賴中心交換引擎來(lái)提供全端口的高性能連接，由核心引擎檢查每個(gè)輸入包以決定路由。隨著交換機(jī)端口的增加，由于需要內(nèi)存容量更大，速度也更快，中央內(nèi)存的價(jià)格變得很高。交換引擎會(huì)成為性能實(shí)現(xiàn)的瓶頸。

CrossBar(即CrossPoint)被稱為交叉開關(guān)矩陣或縱橫式交換矩陣。它能很好的彌補(bǔ)共享內(nèi)存模式的一些不足。通過縱線式網(wǎng)絡(luò)可以并行轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)分組，這就可以克服總線帶寬的限制?？v線式網(wǎng)絡(luò)是非阻塞的，只要沒有其他分組被轉(zhuǎn)發(fā)到當(dāng)前的輸出端口，則當(dāng)前的分組不會(huì)發(fā)生擁塞。更為復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也會(huì)使用多級(jí)交換，使得不同輸入端口的分組可以并行、同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)到輸出端口。

四、三層交換機(jī)

三層交換機(jī)是帶有第三層路由功能的二層交換機(jī)，具有部分路由器功能，主要目的是加快大、中型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換。加入路由功能也是為這個(gè)目的服務(wù)的。如果把大型網(wǎng)絡(luò)按照部門，地域等等因素劃分成一個(gè)個(gè)小局域網(wǎng)，這將導(dǎo)致大量的網(wǎng)際互訪，單純的使用二層交換機(jī)不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際互訪；

三層交換機(jī)一般都只支持各種速率的以太網(wǎng)接口，一般不支持廣域網(wǎng)接口

優(yōu)點(diǎn)：

1. 有機(jī)的硬件結(jié)合使得數(shù)據(jù)交換加速。
2. 優(yōu)化的路由軟件使得路由過程效率提高。
3. 除了必要的路由選擇過程外，大部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程由第二層交換處理。

路由器與三層交換機(jī)的區(qū)別

路由器是三層設(shè)備，可是三層交換機(jī)卻可以同時(shí)工作在三層和二層的。

1. 主要功能不同：

   1. 路由器不僅具有路由功能，還提供了交換機(jī)端口、硬件防火墻附加功能，其目的是使設(shè)備適用面更廣、使其更加實(shí)用。三層交換機(jī)主要功能仍是數(shù)據(jù)交換，只不過它是具備了一些基本的路由功能的交換機(jī)。
   2. 三層交換機(jī)同時(shí)具備了數(shù)據(jù)交換和路由轉(zhuǎn)發(fā)兩種功能，但其主要功能還是數(shù)據(jù)交換；而路由器僅具有路由轉(zhuǎn)發(fā)這一種主要功能。

2. 主要適用的環(huán)境不一樣：

   1. 三層交換機(jī)的路由功能通常比較簡(jiǎn)單，因?yàn)樗鎸?duì)的主要是簡(jiǎn)單的局域網(wǎng)連接。特性遠(yuǎn)沒有路由器那么復(fù)雜。它用在局域網(wǎng)中的主要用途還是提供快速數(shù)據(jù)交換功能，滿足局域網(wǎng)數(shù)據(jù)交換頻繁的應(yīng)用特點(diǎn)。
   2. 而路由器則不同，雖然也適用于局域網(wǎng)之間的連接，但它的路由功能更多的體現(xiàn)在不同類型網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)上，如局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的連接、不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間的連接等，優(yōu)勢(shì)在于選擇最佳路由、負(fù)荷分擔(dān)、鏈路備份及和其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由信息的交換等。另外，為了與各種類型的網(wǎng)絡(luò)連接，路由器的接口類型非常豐富，而三層交換機(jī)則一般僅同類型的局域網(wǎng)接口，非常簡(jiǎn)單。

3. 技術(shù)實(shí)現(xiàn)不一樣：

   1. 路由器一般由基于網(wǎng)絡(luò)處理器或多核的路由引擎執(zhí)行數(shù)據(jù)包交換。
   2. 而三層交換機(jī)通過硬件執(zhí)行數(shù)據(jù)包交換。三層交換機(jī)在對(duì)第一個(gè)數(shù)據(jù)包送控制面進(jìn)行路由查找后，它將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)供數(shù)據(jù)面查找的MAC地址與IP地址的映射表，當(dāng)同樣的數(shù)據(jù)流再次通過時(shí)，將根據(jù)此表查表通過而不是再次送控制面查路由（即“一次路由，多次交換”）。
   3. 三層交換機(jī)的路由查找是針對(duì)數(shù)據(jù)流的，它利用緩存技術(shù)，很容易利用ASIC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，可以大大節(jié)約成本，并實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)。
   4. 路由器的轉(zhuǎn)發(fā)采用最長(zhǎng)匹配的方式，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，一般采用價(jià)格高昂的網(wǎng)絡(luò)處理器或多核處理器實(shí)現(xiàn)，并且路由表數(shù)目龐大，成本相當(dāng)高。

五、路由器/交換機(jī)的配置方法

• Console口：第一次安裝使用時(shí)只能通過該方式，利用配置線將主機(jī)的COM口（串行端口）和路由器/交換機(jī)的console口相連
• Telnet遠(yuǎn)程登錄：在主機(jī)DOS命令行下輸入：telnet ip address（路由器/交換機(jī)管理IP）
• 通過TFTP
• 通過Modem連接AUX口遠(yuǎn)程撥號(hào)
• Web配置：在地址欄中輸入路由器/交換機(jī)的管理IP可以進(jìn)入交換機(jī)的web管理頁(yè)面
• 通過SNMP遠(yuǎn)程管理

路由器配置模式：

• 用戶模式：hostname>
• 特權(quán)模式：hostname#
• 全局模式（配置模式）：hostname(config)#

從用戶模式輸入enable可進(jìn)入特權(quán)模式，特權(quán)模式輸入configure terminal可進(jìn)入全局模式

從全局模式也可以進(jìn)入其他幾種常用的模式：文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-609567.html

• Hostname(config-if)# 接口配置
• Hostname(config-subif)# 子接口配置
• Hostname(config-line)# 虛擬終端配置
• Hostname(config-router)# 路由協(xié)議配置
• Hostname(config-route-map)# 策略路由配置

到了這里，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備（集線器、交換機(jī)、路由器）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！