电子商务网络技术 主讲：苑毅 电子商务教研室

本模块的说明 模块信息说明 本模块名称 电子商务网络技术 所 属 能 力 专业技能课 模 块 地 位 核心模块课程 必修本模块的专业方向 网络管理员、网络工程师、电子商务师、电子商务设计师 选修本模块的专业方向 网络支持工程师、网络产品营销人员

学习情境 学习情境一：访问电子商务网站的准备 学习情境二：电子商务企业网络构建 学习情境三：电子商务企业的网络服务搭建 学习情境四：电子商务企业的网络安全

任务项目 1 网络互连 2 网络互连设备概述 3 物理层设备——集线器 4 数据链路层设备——交换机 5 网络层设备——桌面型路由器

本次课说明 课题名称 任务四：网络互连设备 所属模块 学习情境二：电子商务企业网络构建 课 时 4课时 地 位 核心知识单元 课 时 4课时 地 位 核心知识单元 本次课的教学目标 知识目标 技能目标 拓展能力目标 1、掌握网络互连的概念 2、掌握网络互连设备的种类和工作原理 1、会根据网络情况选择 网络互连设备 2、会把网络设备互连 1、能够积极主动地和老师达成互动； 2、讨论时能和其他同学合适的沟通；

本次课内容介绍 主要内容： 传输介质的种类 不同传输介质的优缺点 重点内容： 传输介质的选择

任务导入 小张绘制好网络拓扑结构图，开始准备依照网络拓扑结构图开始施工搭建公司网络，便到市场去采购网络互连设备，在采购过程中，小张学到了很多关于网络互连设备的知识。

任务四 网络互连设备 选择网络设备的目的 网络互联 构建网络

任务四 网络互连设备 4.1 网络互联 所谓网络互联是指根据实际情况选择合适的技术和设备将相互独立的网络或计算机连接起来，从而达到数据交换和资源共享的目的。 （1）网络延伸 随着局域网范围的扩展，电缆的长度需要增长但是，每种局域网的最大距离都是有限制的。 10BASET：100m 10BASE2：185m 10BSEE5：500m

任务四 网络互连设备 （2） 网络分段 在组建局域网时，往往需要进行网络分段。所谓网络分段是指将一个大的网络系统分解成几个小的局域网，然后通过网络互联设备（交换机、网桥或路由器）将各个子网连接成一个整体网络。 优点：提高可靠性；分散了负荷；提高了安全性

任务四 网络互连设备 4.2 网络互联必须解决的问题 如何在物理上把两种不同的网络连接起来。 如何实现一种网络与另一种网络的互访与通信。 如何解决两种不同网络之间在协议方面的差异。 如何处理两种网络之间在传输速率方面的差别。

任务四 网络互连设备 4.3 网络互联中的几个重要概念 （1）网络的互联接 互联接（简称互连）：指在物理网络之间必须存在一条以上的物理连接线路。 （2）网络的互通 互通信（简称互通）：指在网络互联接的基础上，网络之间可以进行数据交换的手段。 （3）网络的互操作 指网络中的计算机具有透明地访问对方资源的能力，这种能力是建立在互联接和互通基础之上，通过高层软件实现的。 注意：互联接、互通和互操作分别表示了不同层次的内涵，互联接是网络连接的物质基础，互通是通信手段，互操作是网络互联的最终目的，只有解决好这三个层次上的问题才能真正实现网络的“互联”

任务四 网络互连设备 4.4 网络互联设备概述 网络连接器又称为网络互联设备，它可以采用硬件和软件的方法对网络的差别进行处理。如把一种协议变成另一种协议，把一种数据格式变成另一种数据格式、把一种速率变成另一种速率等，以求两者的统一。 （1）局域网连接或延伸时常用的网络互联设备 中继器、集线器、网桥、交换机等 （2）局域网远程连接时常用的网络互联设备 调制解调器、桥式路由器、路由器、网关

任务四 网络互连设备 4.5 物理层设备和部件概述 1、理论作用 具有信号的接收、放大、整形、向所有端口转发数据的作用 2、实际作用 增长传输距离、增加网络节点数、不同介质网络的连接以及组网。 3、冲突域和广播域 物理层设备互联的网络的各个节点都处于同一个冲突域。另外，这层设备不能隔离广播信息的传播，所以互联的网段都处于同一个广播域。 4、常见设备和部件 中继器、集线器以及其他各种类型的转接器

任务四 网络互连设备 4.5.1 中继器和转接器 1、中继器—— 它实现物理层上的连接 （1）中继器的功能 用于连接两个网络的电缆段。它可以放大、整形、再生电缆上的数字信号，并按原来的方向重新发送该再生信号 （2）中继器的使用规则 在10Mb/s以太网中应遵循5-4-3规则。 （3）使用和选择中继器时应注意的事项 网段的接口；网段扩展的极限距离。 使用中继器时，应注意所连接的各个网段的高层协议的兼容。

任务四 网络互连设备 （4）中继器的特点 优点： 安装简单，可以轻易地扩展网络的长度、使用方便、价格低廉，它是最便宜的扩展网络距离的设备。 缺点： 用于局域网之间的有条件连接。一般情况下第2_7层使用相同或兼容协议。 不能提供网段之间的隔离功能 扩展网段和网络距离的数目有所限制 不能控制广播风暴

中 继 器

任务四 网络互连设备 4.5.2 转接器

任务四 网络互连设备 4.5.3 集线器 集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备，采用CSMA/CD访问方式。

任务四 网络互连设备 1、集线器的分类 （1）无线集线器

任务四 网络互连设备 （2）有线集线器 独立式集线器、堆叠式集线器和模块式集线器

任务四 网络互连设备 2、集线器的选择 （1）以速度为标准 上联设备带宽 提供的连接端口数 应用需求 （2）以能否满足拓展为标准 堆叠、级连 （2）以能否满足拓展为标准 　 堆叠、级连 　 （3）以外形尺寸为参考 （4）适当考虑品牌和价格

任务四 网络互连设备 3、集线器的应用特点 优点： 扩充网络规模 安装简单 可连接多个物理层 缺点： 限制了介质极限距离 没有数据过滤功能 使用数量限制 共享带宽

任务四 网络互连设备 4、使用集线器时应注意的因素 中继规则。低速以太网的5-4-3规则，高速以太网的级连规定。 集线器工作在物理层，因此要求它所连接的各个网段，在物理层以上使用相同或兼容协议。 网络接口，主机网络所使用的传输介质。RJ-45，BNC，AUI，光纤接口。把双绞线，细缆，粗缆或光纤等不同传输介质的以太网连接在一起。 传输速率和共享带宽。 集线器级联数量的限制

任务四 网络互连设备 4.6 数据链路层设备 1、理论作用 负责接收和转发数据帧 2、实际作用 各站点独享带宽，减弱了冲突，减少了出错及重发，提高了传输效率 （1）组网，用于连接各种计算机和节点设备 （2）通过学习、过滤功能来自动维护交换机的“转发表” （3）依据自动生成的“转发表”转发数据帧 3、冲突域和广播域 多个冲突域和同一个广播域

任务四 网络互连设备 4.6.1 网桥 1、网桥的定义和应用条件 网桥是用来连接两个或多个在数据链路层以下具有相同或兼容协议的网络互联设备，它由软件和硬件共同组成。 网桥工作在OSI的第2层，IEEE802的MAC子层。使用网桥连接多个网络时，这些网络的物理层和数据链路层可以使用相同或不同的协议，但高层的协议应当相同或兼容。

任务四 网络互连设备 2、网桥的理论功能 （1）过滤和转发 （2）学习功能

任务四 网络互连设备 3、网桥的实际作用和设计要点 （1）网络分段 网桥常用来分割一个负载过重的网络。因为，网桥具有帧过滤功能，这样，一个设计良好的网络可以使大多数数据帧不用跨越网桥就可以传送，从而减少独立网段上的信息流量，通常一个设计良好的网络，可以阻挡70%的通信量进入其他网段。

任务四 网络互连设备 （2）延伸网络的距离 使用中继器和集线器扩展局域网时要受网络设计标准中最大尺寸的限制，而网桥可以在更大范围内扩展局域网的距离。 （3）使用网桥互联网络的条件 网桥工作在数据链路层，可以连接第1层和第2层使用相同或不同协议的多个网络，但是3层以上应当使用相同或兼容的协议。特别是，网桥要使用数据帧头部的物理地址，因此，使用网桥互联的网络应具有相同地址格式，如，以太网和以太网的互联，以太网和802.5的互联

任务四 网络互连设备 （4）使用网桥设计网络的要点 在使用网桥连接网络时，要注意它在网络中的位置。例如，如果将客户机和服务器分别放置在两个网络段中，而客户机又需要经常访问服务器，这时若将网桥放置在客户机和服务器所在的两个网络之间，将会带来不好的通信效果。

任务四 网络互连设备 4、网桥的分类 （1）按网桥硬件所处的位置分类 内部网桥：在服务器的内部安装，使用两块网卡加上相应的软件就可以组成内部网桥。 外部网桥：一般是专用的硬件设备。 （2）按网桥分布的地理范围分类 近程网桥：连接两个相邻的局域网段。 远程网桥：连接两个远程网段。此时，要使用两个远程网桥，远程网桥要成对使用。

任务四 网络互连设备 5、网桥的应用特点 （1）优点 网桥通过对不需要传递的数据进行过滤来实现基于物理地址的网络间的通信分段。 网桥可以互联两个或多个网络。也就是说，网桥可以连接使用不同传输介质、不同介质访问控制方式、但高层协议相同或兼容的有条件同构的网络。 通过网桥的过滤性能，隔离了不需要传播的信息。

任务四 网络互连设备 （2）缺点 要求网络层以上的协议相同或兼容。 网桥会处理接收到的数据信息，从而降低网络的性能。 网桥传递所有的广播信息，因此难以避免广播风暴。 网桥没有路径选择能力，在存在多路径时，网桥只使用某一固定的路径。

任务四 网络互连设备 4.6.2 以太网交换机 1、以太网交换机与集线器的异同 (1)不同之处 ①在OSI/RM中，工作的层次不同。 ②工作原理不同。 交换机具有过滤、学习功能，有些交换机还有差错控制的功能。 集线器则没有这些功能，当它检测到某个以太网端口转发来的数据帧时，它会直接将该数据帧发往其他所有的端口，这样就会导致共享式局域网中的竞争信道问题，而且集线器不能保证数据传输的完整性和正确性。

任务四 网络互连设备 ③网络工作方式和冲突域不同 集线器采用广播模式进行工作，因此用集线器组成的网络，它的冲突域是整个网络。当网络较大时，网络的性能会由于冲突的激增，而急剧下降。 交换机在工作的时候，只在发出请求的端口和目的端口之间进行通信，不会影响其他端口，这样就减少了信号在网络上发生碰撞的机会。因此，它的冲突域是端口，只要各计算机不访问同一个端口，而且端口设置为全双工就不会发生冲突。

任务四 网络互连设备 ④节点享有的带宽不同 共享式集线器的多个端口共享一条信道的带宽，在同一时刻只能在两个端口之间传送数据。 交换机可以为每个端口的用户或节点提供专用带宽的通信信道，并允许多对节点用户同时按端口的带宽传递信息。 ⑤端口的通信模式不同。 ⑥逻辑拓扑结构不同。 （2）相同之处 只是在工作方式不同，其他方面完全一致。

任务四 网络互连设备 2、有关交换机的基本概念 （1）交换机端口参数和类型 ①单/多MAC地址的交换机

任务四 网络互连设备 ②端口密度：通常是指以太网交换机能够提供的10Mb/s的端口的数目，有时也定义为设备端口的数量。通常以太网交换机的端口密度为8的倍数（8口、16口、24口和32口等），所谓16口，即该交换机可以提供16个10Mb/s的端口。 ③高速端口：主要用于连接高速设备。这类端口又分为，100Mb/s的专用端口和共享端口。 ④管理端口：在交换机上通常配置有管理端口，用来连接一个终端或计算机，通过这个终端或计算机对交换机的其他端口进行配置，如，配置VLAN等。 ⑤其他端口：扩展端口，用于和其他类型的网络或介质连接（BNC、AUI和光纤端口等）。

任务四 网络互连设备 （2）背板带宽 在交换机内部也有CPU、内存和主板。只不过这些部件都是为数据交换而设计的。 背板带宽：又称为背板吞吐量。交换机中的背板相当于计算机中的主板，背板带宽就相当于总线速率，它是交换机的接口处理器和数据总线间所能吞吐的最大数据量。如，一台背板带宽为2.4Gb/s的24口交换机可以为每个端口平均分配100Mb/s的带宽速率。

任务四 网络互连设备 （3）MAC地址与支持MAC地址的数量 ①MAC地址的作用 ②MAC地址的组成 ③MAC地址的数量 比如，一台标识为2K的交换机，当其通过共享端口，用Hub或其他交换机来扩展连接时，最多可以连接2048台电脑或网络设备。

任务四 网络互连设备 3、交换机的分类 （1）按照外形分类 独立式、堆叠式、模块式 （2）按照网络技术进行的交换机分类 以太网交换机、令牌环交换机、FDDI交换机、ATM交换机 （3）按照应用规模选择交换机 桌面型交换机、工作组交换机、部门交换机、校园网交换机、企业交换机

任务四 网络互连设备 4、选择交换机的要点 （1）按应用规模选择 （2）按采用的技术类型选择 工作方式 端口传输模式 提供VLAN管理功能 模块和端口 交换机吞吐量 延时多少 单/多MAC地址 （3）支持的MAC地址数量选择

任务四 网络互连设备 5、局域网交换机的主要指标 交换机端口的数量 交换机端口的类型 数据交换的速度 系统的扩充能力，及主干线的连接手段 交换机的总的交换能力 是否需要并具有路由选择功能 是否需要并具有热拔插或热切换功能 是否需要并具有容错能力 是否具有网络管理能力 是否具有VLAN功能

任务四 网络互连设备 4.7 网络层设备 1、理论作用 在网络中，网络层设备负责接收和转发数据分组，它们通常包含了物理层和数据链路层设备的功能，但是它们比数据链路层具有更高的智能。 2、实际作用 在网络中，路由器和第三层交换机都是一个软件和硬件的综合系统，但前者的路径选择偏软，后者的路径选择偏硬。 网络互联、网络管理、其他作用（安全性等） 3、冲突域和广播域 多个冲突域和多个广播域

任务四 网络互连设备 4.7.1 路由器的基本概念 （1）路由器的定义 用来连接两个以上复杂网络的、具有路由选择及协议转换的、可以进行有条件异种网络互联的、工作在OSI参考模型第三层的网络互联设备。 （2）什么是路由 就是选择一条数据包传输路径的过程。 （3）路由表 静态路由表和动态路由表

任务四 网络互连设备 2、路由器的工作原理 ①首先，我们要明白数据报从源主机发往目标主机时，中间可能要经过几个路由器。 ②那么它经过的每一个节点，无论是主机还是路由器必须证实它自己是否与目标主机在同一个网络中。 ③这一点可以通过将目标主机的“网络地址”与自己的“网络地址”进行比较来实现。 ④如果目标主机和当前节点在同一个网络中，分组就可以直接在网络中传送了。 ⑤如果目标主机和当前节点不在同一个物理网络中，那么就需要将数据报发往一个路由器。 ⑥一般来讲，当前节点有几个路由器可以选择，它可以选择一个最佳的或有较好的机会使数据报能够更接近于目标节点的路由器。所选的路由器叫做下一跳(next hop)路由器。

任务四 网络互连设备 ⑥一般来讲，当前节点有几个路由器可以选择，它可以选择一个最佳的或有较好的机会使数据报能够更接近于目标节点的路由器。所选的路由器叫做下一跳(next hop)路由器。路由器可以通过查询它的转发表来找到正确的下一跳（转发表，在下面会进行讨论）。 ⑦通常，还有一个默认路由器，当表中的记录与目标主机的网络号不匹配时，就将分组发给默认路由器，由默认路由器进行转发。

任务四 网络互连设备 3、路由器具有的基本功能 静态/动态路由选择功能 转发数据分组 数据处理 隔离通信 网络管理 路径选择

4、路由器的分类 （1）近程路由器和远程路由器 （2）静态路由器和动态路由器 （3）单协议路由器和多协议路由器 （4）内部路由器和外部路由器 任务四 网络互连设备 4、路由器的分类 （1）近程路由器和远程路由器 （2）静态路由器和动态路由器 （3）单协议路由器和多协议路由器 （4）内部路由器和外部路由器

任务四 网络互连设备 5、 路由器的应用特点 （1）使用路由器的优点 能够合理的、智能化的选择最佳路径 它可以自动丢弃广播数据包，因而可以把广播风暴信息隔离在源网络内 多协议路由器可以连接使用不同路由通信协议的网络，因此，它可以作为使用不同通信协议的网络互联平台。 实现1-2层使用不同协议，第3层使用可路由协议的多个网络间的互联。 能够隔离网络的通信量，起到保证网络安全和防火墙的作用。 路由器还可以作为网桥使用，以便处理不可路由的协议。 能够提供可靠传输、优先服务，并且不许要相互通信的网络之间保持永久连接。

使用较多的时间进行处理，致使网络传输性能下降。 安装和维护比较困难。 价格较高。 不支持非路由协议。 任务四 网络互连设备 （2）缺点 使用较多的时间进行处理，致使网络传输性能下降。 安装和维护比较困难。 价格较高。 不支持非路由协议。

任务四 网络互连设备 6、路由器在实际网络连接中的作用 （1）延伸距离。 （2）使用路由器将局域网连接到Internet. （3）多个局域网的远程连接。 路由器在网络连接中的基本作用：数据格式的转换、路由选择和数据转发。

任务四 网络互连设备 4.7.2 网关的分类 （1）按照网关可以转换的协议数量分类 双边协议网关：只能进行两种协议的转换，即从一种网络协议转换为另一种网络协议。 多边协议网关：可以实现多种特定协议之间的转换。 （2）按照网关的应用类型分类 局域网协议转换网关 邮件网关 支付网关 CGI通用网关接口 VOIP语音网关 安全网关 综合网关 其他网关

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