1.2 网络设备的连接与应用

1.2.1 网卡的连接与使用

学习目标

本单元学习网络设备的安装与基本配置。

相关知识

1. 网卡的功能

网卡作为计算机与网络连接的接口，是不可或缺的网络设备之一。无论是双绞线网络、细缆网络还是光缆网络，都必须借助于网卡才能实现与计算机和服务的连接。掌握有关网卡的知识，对于局域网的设计、安装及故障的排除，具有非常重要的作用。

网卡（Network Interface Card，NIC），也称网络界面卡，或网络接口卡，像显卡和声卡一样插在计算机主板的扩展槽中，是计算机与局域网相互连接的唯一接口，如果有必要，一台计算机可以同时安装两块或多块网卡。网卡能够监听所有正在电缆上传输的信息，并根据网卡的唯一标识MAC地址过滤出该工作站应接收的消息。

2. 网卡的分类

网络有许多种不同的类型，如以太网、令牌环、FDDI、ATM、无线网络，等等。不同的网络必须采用与之相适应的网卡。目前我们所接触到的基本上都是以太网网卡，所以在这里只讨论以太网网卡。

1）根据带宽分类

按所支持的带宽分，有10Mbps网卡、10/100Mbps自适应（Auto-Negotiation）网卡和1000Mbps网卡。

◆ 10Mbps网卡。

10Mbps网卡也称做以太网网卡。现在，10Mbps的网卡除了在老式网络和对传输速率没有较高要求的网络中，已经很少有人再去使用它。

◆ 10/100Mbps自适应网卡。

10/100Mbps自适应网卡也称为快速以太网网卡。10/100Mbps自适应网卡是目前最流行的网卡，价格虽与10Mbps网卡相差不大，但是传输速率却快了整整10倍。所谓自适应，是指该网卡具有一定的智能，可以与远端网络设备自动协商，以确定当前可以使用的速率是10Mbps还是100Mbps。Auto-Negotiation标准以如下顺序适应工作速率：100Mbps全双工、100Mbps半双工、10Mbps全双工和10Mbps半双工。Auto-Negotiation是在IEEE 802.3u中规定的，其优点是在不需用户参与设定的情况下，自动以最高速率连接。Auto-Negotiation自动检测的顺序依次为：100BASE-TX全双工、100BASE-T4、10BASE-TX、10BASE-T全双工和10BASE-T。

也就是说，当对方能够提供的最高连接速率是10Mbps时，本端只能采用10Mbps速率；而当对方提供的是100Mbps速率时，则本端也采用快速的100Mbps连接。

◆ 1000Mbps网卡。

1000Mbps网卡也称为千兆以太网网卡。千兆以太网网卡目前仍多用于服务器，从而提供服务器与交换机之间的高速连接，以提高网络主干系统的响应速度。由于千兆以太网网卡的价格还在数千元以上，而且现有的桌面PC数据传输速率也远远达不到千兆位每秒的水平，也没有千兆位每秒数据交换的需要，因此千兆以太网网卡现在没必要应用到桌面计算机。千兆以太网网卡有自动协商的功能，但只限于协商半双工或全双工流量控制，不能与低速以太网之间协商速率。

2）根据总线分类

按总线类型，可以将网卡分为ISA网卡、PCI网卡及专门应用于笔记本电脑的PCMCIA网卡等。

◆ ISA总线。

ISA总线是20世纪90年代中期以前PC使用的总线结构，随着PC架构的演化，ISA总线因其存在笨拙的身躯、缓慢的速度、复杂的安装等自身难以克服的问题，使它不再适应现代计算机的发展，ISA总线的网卡也逐渐退出了。一般来讲，10Mbps网卡多为ISA总线，大多用于早期的486DX或低档Pentium计算机中。

◆ PCI总线。

自1994年以来，PCI总线架构日益成为网卡的首选总线，并已牢固地确立了在服务器和桌面机中不可替代的地位，而曾经辉煌一时的ISA网卡正逐渐淡出市场。运行在33MHz下的PCI，其数据传输速率可达到132Mbps，而64位的PCI最大数据传输速率可达到267Mbps，足够满足实时的三维虚拟现实（3D Visual Reality），从而适应计算机高速CPU对数据处理的需求和多媒体应用的需求。所以，快速以太网网卡和千兆以太网网卡均为PCI总线。

此外，PCI总线的自动配置（Auto Configuration）功能，使得用户在安装网卡时不必再辛苦地调开关或跳线，而是将一切工作在系统初启时交给BIOS处理，这样简化了安装的烦琐和难度。

◆ PCMCIA总线。

PCMCIA网卡是用于笔记本电脑的一种网卡，大小与扑克牌差不多，只是厚度厚一些，在3～4mm之间。PCMCIA是笔记本电脑使用的总线，PCMCIA插槽是笔记本电脑用于扩展功能使用的扩展槽。

PCMCIA总线分为两类，一类为16位的PCMCIA，另一类为32位的CardBus。

◆ USB网络适配器。

作为一种新型的总线技术，USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）已经被广泛应用于鼠标、键盘、打印机、扫描仪、Modem、音箱等各种各样的设备。由于其传输速率远远大于传统的并行口和串行口，设备安装简单且支持热插拔，USB设备一旦接入，就能够立即被计算机所承认，并装入任何所需要的驱动程序，不必重新启动系统就可立即投入使用。当不再需要某台设备时，可以随时将其拔除，并在该端口上插入另一台新的设备，然后，这台新的设备也同样能够立即得到确认并马上开始工作。所以，USB越来越受到厂商和用户的喜爱。当然，USB网络适配器也不例外。

3）根据应用领域分类

按使用的用途，可以将网卡分为工作站网卡和服务器网卡。由于服务器担当着为整个网络提供服务的重任，无论从传输速率方面，还是从稳定性和容错性等方面都对网卡有着较高的要求，因此如同服务不同于普通计算机一样，服务所使用的网卡也不同于普通计算机所使用的网卡。服务器网卡的价格从300 元（10/100Mbps自适应网卡）到6000元（千兆以太网网卡），甚至上万元不等。

4）根据端口类型分类

按与连接的传输介质相连接端口的类型分，有RJ-45端口（双绞线）网卡、AUI端口（粗缆）网卡、BNC端口（细缆）网卡和光纤端口网卡；按与连接的传输介质相连接端口的数量分，有单端口网卡、双端口网卡甚至3端口网卡等。因此，在购买网卡之前应搞清楚网络使用的传输介质是什么，需要什么样端口的网卡，以免由于端口不匹配导致网线或网卡无法使用。

3. 网卡的选型

虽然每片网卡的价格并不贵，10/100Mbps自适应网卡不过140元左右，但由于每台计算机都必须安装一块，因此，无论从数量上还是从投资额上看，总量都是很大的。另外，网卡质量在很大程度上影响着计算机的性能、连接速率和通信质量，甚至影响着网络的稳定性。网卡损坏将导致严重的网络广播风暴，从而造成网络瘫痪。所以，对网卡的选择应当慎重。

1）工作站网卡的选型

工作站的网卡在选购时，应当着重考虑以下几个方面的问题。

◆ 端口类型。

不同的传输介质，需要不同类型端口的网卡。如果网络中仅仅使用双绞线一种传输介质，则只需要网卡有一个RJ-45接口就可以了。如果网络中既有双绞线又有细缆，则要考虑多购置一些BNC+RJ-45双接口的网卡，以适应部分计算机从双绞线移动到细缆或从细缆移动到双绞线的需要。

◆ 传输速率。

网卡的首要性能指标就是它的传输速率，也就是它可以提供的带宽了。网卡作为计算机与网络连接的唯一接口，其传输速率决定着计算机与网络的通信速度。即使网络设备提供再高的带宽，如果网卡速率上不去，也不能提高整体的速度。因此，只要资金允许，应尽量选择10/100Mbps自适应的PCI网卡。现在的100Mbps网卡能够自动识别端口速率是10Mbps还是100Mbps，这种特性称为“10/100Mbps自适应”。

◆ 支持全双工。

所谓半双工，是指网卡不能同时接收和发送信息，即在发送的同时不能接收，或者在接收的同时不能发送。所谓全双工，是指网卡能够同时完成接收和发送操作，即接收的同时不影响发送，发送的同时也不影响接收。由集线器构建的网络只能是单双工的网络，而由交换机构建的网络才是全双工网络，具体内容在本章以后小节中有更为详细的介绍。

◆ 总线接口。

现在普通PC使用的网卡一般有两种总线结构，即PCI总线和ISA总线。

ISA网卡采用程序请求I/O方式与CPU进行通信，当网卡侦测到网络数据后，向CPU发出中断请求，CPU读取I/O地址后将数据以字节的方式读入内存中。这种方式的缺点是网络传输速率低，且占用大量CPU资源。它比较适合那些对速度要求不高的工作站。ISA总线只有16位，工作频率只能达到8MHz，它的理论带宽是42Mbps，而网卡实际可用的ISA总线带宽大约只是理论带宽的1/4，即44Mbps，仅够覆盖10Mbps的信道。ISA总线因为速度慢，占用CPU资源高，已经淘汰，因此现在的网卡一般都是PCI总线。

对于现在普通的100Mbps网络，32位接口是充分使用所有带宽的必备条件，而PCI总线的理论带宽是133Mbps，完全可以满足100Mbps网络的需求。使用PCI总线的网卡与CPU之间的通信方式一般采用总线控制方式，这种方式就是在一个智能外设（如网络控制器）控制总线加速吞吐数据时，高优先级的任务不需要处理器的干涉，它的特点是速度快且占用CPU资源少。

◆ 支持多操作系统。

虽然局域网操作系统以Windows为主，但是如果想用Linux，总不能再换一块网卡吧？现在的大部分网卡的驱动支持比较完善，一般除了能用于Windows 95/98/NT/2000之外，也能支持NetWare、Linux和UNIX等操作系统。

◆ 支持远程唤醒。

现在许多Modem支持自动唤醒功能，当有电话接入时便通过Modem来启动计算机，不需要人工干预。同样，在局域网中也可以实现这种功能。远程唤醒就是在一台计算机上通过网络启动另一台已关闭电源的计算机，这种功能特别适合机房管理人员使用。

如果希望实现远程唤醒功能，就必须购买支持远程唤醒的网卡。支持远程唤醒的网卡与不支持远程唤醒的网卡价格相差无几。

◆ 支持远程引导。

要组建无盘工作站，所购买的网卡必须具有远程引导芯片插槽，而且要配备专用的远程启动芯片。远程启动芯片在一般情况下是不能通用的，所以在购买时，必须购买与自己的网络操作系统相吻合的网卡。

2）服务器网卡选型

随着千兆级甚至万兆级交换机网络的出现，对服务器稳定性能要求不断提高，对服务器网卡的要求也产生了很大变化。网卡的有效利用率是一个大系统有效利用率的一部分，如果服务器端网卡出现问题，则所有客户工作站系统均不能从服务器上读取数据。因此服务器的网卡对网络的稳定运行具有重要的作用。

服务器网卡应具备以下特性中的几个或全部。

◆ 高数据吞吐率。

现在服务器的网卡至少是100Mbps的，因为许多工作站的网卡也是100Mbps的。当前工作组级服务器和部门级服务器的网卡一般都是100Mbps的。企业级服务器的特征之一就是具备使用1000Mbps网卡的能力，因为在企业级网络中，可能有上千台计算机访问企业级服务器，需要网卡具备千兆级数据吞吐能力。

◆ 低CPU占有率。

服务器网卡具有特殊的网络控制芯片，即网卡的“CPU”，它可以代替CPU处理网络相关的任务，这样大大降低了网卡对CPU的占用，使CPU将处理能力用于其他任务。一些服务器专用网卡还具有多个网络接口，提高了服务器与网络连接的带宽，满足了更多的工作站对网络服务器的访问，同时也增强了网络的安全性和可靠性。

◆ 可网管。

网管功能可以使管理人员看清楚在他们的网络环境中所发生的各种情况，在故障出现以前意识到问题的存在并尽快加以修正。在网卡中设定网管功能，可以认为网卡具有了帮助认定系统状态、分析问题、优化性能的能力，就像是给网管员安上了眼睛和耳朵一样。当某一网段故障发生时，服务器网卡检测出问题，并用预先设定的热备份网段重新启动服务，同时将所发生的问题报告给网管员，也可由桌面操作系统将错误记录到日志文件中。

服务器端网卡的最低标准是能支持SNMP（简单网络管理协议）为基础的网管程序。一个功能全面的服务器网卡应提供SNMP和桌面管理接口（DMI）两种管理方式。

◆ 带宽汇聚。

通过LSNAT（Load Sharing Network Address Transfer）将多台服务器网卡的不同IP地址翻译成一个VIP（Virtual IP，虚拟IP）地址，使得每台服务器均处于工作状态。原来需要用小型机来完成的工作改由多台PC服务器完成，另外，某些服务器网卡（如Intel 8485）还可实现高级容错、ALB功能，即通过多块网卡提高系统的可靠性，增加交换机到服务器的带宽，并通过对802.1p的支持来提高多媒体的传输质量。由于服务器端网卡技术先进，所以价钱也会贵很多。

4. 网卡质量的鉴别

在所在的网络设备中，网卡是技术含量最低的。技术壁垒的丧失，给造假者提供了方便，所在大家在选购时一定要小心。下面是几种常见的识别方法。

◆ 从焊接质量上来辨别。

把网卡拿到手里，首先观察它的焊接质量。一般正规厂商生产的网卡，其焊接质量都很好，不会出现虚焊、漏焊的现象，所有的焊接点看上去大小也基本一致。

◆ 从接口类型来辨别。

现在PC上使用的网卡大多使用的是RJ-45和BNC两种接口类型。一般情况下，10Mbps网卡为单口（一个RJ-45接口）或双口（RJ-45与BNC两个接口），而100Mbps或10/100Mbps自适应网卡则仅有一个RJ-45接口。这是因为细缆的速率达不到100Mbps。如果看见网卡的接口是BNC接口的，那肯定是10Mbps的网卡。

在网卡的世界中，高端的有美国的3COM、Intel等，性能比较稳定和可靠，但价格也比其他品牌较高，一般一块100Mbps的网卡售价在500元左右。中、低档的网卡一般都是中国台湾生产的产品，比如D-Link和Accton等品牌，其一直占据着市场的主导地位，100Mbps的售价在100元至200元之间。近年来，很多大陆的品牌如Topstar、TP-LINK、神州数码、实达、全向等也相继进入这一领域，售价和中国台湾产的网卡大体相当。

操作技能

1.网卡硬件的安装

由于台式计算机和便携式计算机所使用的网卡并不相同，所以两者在硬件的安装上也有较大区别。相对而言，便携式计算机在安装和拆除时要简单得多，只需简单地插上或拔除即可。

1）台式计算机网卡的安装

网卡硬件的安装步骤如下：

①关闭主机电源，拔下电源插头，打开机箱。如果是立式机箱，最好将其放倒，以方便网卡的安装。

②用水洗手或摸一下暖气片等装置，以释放手上的静电，防止静电破坏网卡。打开网卡的包装，从防静电袋中取出网卡。

③根据网卡的接口类型，选择一个空的插槽，并拧下后部挡板上固定防尘片的螺丝，取下防尘片，如图1-21所示。

④将网卡对准插槽，适当用力平稳地将卡向下压入扩展槽中，如图1-22所示。

⑤将网卡的金属挡板用螺丝固定在条形窗口顶部的螺丝眼上，如图1-23所示。小螺丝既固定了卡，又能有效地防止短路和接触不良，还连通了网卡与计算机主板之间的公共地线，所以，固定螺丝必不可少。

⑥上好机箱盖，并用螺丝固定。

⑦如果需要将电脑联入网络，需要将事先做好、已经验证好的网线一端插入网卡的RJ-45接口中，网线的另一端插入集线器或交换机的RJ-45接口中，如图1-24所示。

此时，网卡的物理连接就完成了，但是仅仅完成物理连接是不行的，必须安装网卡的驱动程序，网卡才能工作。

2）便携式计算机网卡的安装

便携式计算机网卡的安装相对而言就简单得多了，只要在笔记本电脑的一侧找到相应的插槽，然后，将有两排长长的插槽的一端向前，有图案的一侧向上，轻轻插入到PCMCIA插槽内即可，如图1-25所示。由于PCMCIA支持热插拔，所以，无论计算机处于何种状态（关机或运行），都可以执行该操作。需要注意的是，便携式计算机通常都有两个PCMC3IA插槽，所以，请注意对准相应的插槽。

3）USB网卡的安装

由于USB网络适配器无须安装至计算机机箱内，而是直接连接至计算机上的USB接口，与笔记本电脑所使用的PCMCIA卡有某些类似之处，所以，USB网卡的安装也非常简单。

操作如下：将一根USB“A to B”电缆（如图1-26所示）的A端插入计算机背板中的USB连接器，B端（D型头）插入USB网卡的B连接器，即可完成USB网卡的物理连接。

2.网卡驱动程序的安装

由于PCI总线的网卡为即插即用，Windows 95/98/Me/2000/XP均支持即插即用的操作系统，且内置有若干流行网卡的驱动程序。如果安装的是著名生产厂商的非最新产品，无须手工安装驱动程序，只需将操作系统安装盘插入光驱即可由计算机自动完成安装。只有当安装最新产品或非著名厂商的新产品时，才需要手工为网卡安装驱动程序。

本书以Realtek RTL2029 PCI总线网卡和Windows 98操作系统为例介绍网卡驱动程序的安装。

① 打开计算机电源，启动Windows 98，系统发现新网卡（PCI Ethernet controller），显示如图1-27所示添加新硬件向导。

② 单击“下一步”按钮，显示如图1-28所示对话框。既可以选择“搜索比当前设备使用的驱动程序更好的驱动程序。（推荐）”选项，也可以选择“显示指定位置的所有驱动程序列表，以便可从列表中选择所需的驱动程序。”选项。选择前者，可以将网卡的驱动程序插入软驱或光驱，让操作系统自动搜索，由系统自动完成驱动程序的安装。选择后者，可以由人工指定驱动程序所在的位置，完成驱动程序的安装。通常情况下，可以先试着选择前者，如果不能自动安装驱动程序，再尝试手工安装。本书忽略自动安装过程，直接采用手工安装方式。

③ 单击“下一步”按钮，显示如图1-29所示对话框。由于是安装网卡，所以在列表框中选择“网络适配器”。

④ 单击“下一步”按钮，显示如图1-30所示对话框，显示系统所有已知并提供驱动程序的厂商及其产品。不过，该网卡显然没有被收录至该列表，否则，操作系统会自动为其安装驱动程序。

⑤ 单击“从磁盘安装”按钮，显示如图1-31所示对话框。

⑥ 单击“浏览”按钮，显示如图1-32所示对话框，查找并定位驱动程序所在的具体位置。Windows下驱动程序文件的扩展名通常为“inf ”。

⑦ 单击“确定”按钮，显示如图1-33所示对话框。如果驱动盘提供两个以上型号设备的驱动程序，则将全部显示在“型号”列表框中。此时，应当根据网卡的型号做出选择，本例选择“Legend DFE-530TX PCI Fast Ethernet Adapter（Rev B）”。

⑧ 单击“确定”按钮，显示如图1-34所示对话框。

⑨ 单击“下一步”按钮，并根据系统提示插入Windows安装盘，系统开始复制文件，如图1-35所示。有时系统会提示在Windows安装盘中无法找到某个文件，此时，应根据提示指定驱动盘中该文件所在的具体位置。

⑩ 文件复制完毕，显示如图1-36所示对话框，提示网卡已被正确安装。

接下来，单击“完成”按钮，显示如图1-37所示对话框，要求重启计算机。重新启动之后，在控制面板中双击“系统”，弹出“系统 属性”对话框。选择“设备管理器”选项卡，在目录树中打开“网络适配器”，显示已安装成功的网卡型号，本例为“Legend DFE-530TX PCI Fast Ethernet Adapter（Rev B）”，如图1-38所示。如果在标识前面有个惊叹号，表明与计算机中其他设备在I/O设置或中断号上有冲突，可重新设定中断号或I/O，或将有惊叹号的设备删除后重新安装。现在的网卡即插即用功能比较完善，一般不会出现问题。

1.2.2 交换机路由器的连接与使用

学习目标

本单元学习网络设备的安装与基本配置。

相关知识

1. 交换机概述

交换机（Switch），也称为交换式集线器，是专门设计的、使计算机能够相互高速通信的独享带宽的网络设备。为了适应不同的工作环境和任务，交换机也被设计为拥有不同的性能和端口，因此，了解交换机并根据自己的需要选择恰当的设备，在网络设计过程中是非常重要的。

1）交换机的分类

（1）根据使用的网络技术划分。

根据使用的网络技术的不同，局域网交换机可以分为以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机和令牌环交换机。

◆ 以太网交换机。

以太网交换机是以太网使用的交换设备。由于以主网现在几乎已经成了“交换机”的代名词，所以现在所说的交换机，如果没有特殊说明，一般指的都是以太网交换机。

◆ ATM交换机。

ATM交换机是用于ATM网络的交换机产品。ATM网络由于其独特的技术特性，现在还广泛用于电信网的主干，因此其交换机产品在市场上能够看到，不过普通的局域网用户一般还接触不到ATM交换机，因为相对于物美价廉的以太网交换机而言，ATM交换机的价格实在是太高了。

◆ FDDI交换机。

FDDI网络与令牌环网一样，随着技术的发展，已经失去了往日的辉煌，逐渐淡出了市场，因此，FDDI交换机也非常少见了，在一些早期的校园网中还可以见到它的身影。

◆ 令牌环交换机。

在20世纪80～90年代，局域网中有一种叫“令牌环网”的网络，由IBM开发，与之相匹配的交换机产品就是令牌环交换机。由于令牌环网逐渐失去了市场，相应的令牌环交换机产品也非常少见了。

不同种类的网络，使用的帧格式是不同的，因此不同类型网络的交换机不能通用。如果2种不同类型的网络想实现互联，必须使用同时带有这2种网络类型的交换模块的交换机或路由器。

（2）根据应用的规模划分。

根据应用的规模，可以将网络交换机划分为工作组交换机、骨干交换机和中心交换机等。一般支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为中心交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为骨干交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组交换机。

◆ 工作组交换机。

工作组交换机是传统集线器的理想替代产品，一般为固定配置，配有一定数目的10BASE-T或100BASE-TX以太网口。交换机按每一个包中的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。与集线器不同的是交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。工作组交换机一般没有网络管理的功能。图1-39所示为D-Link DSS-24+快速以太网工作组交换机。

◆ 部门交换机。

部门交换机（也称为骨干交换机）是面向部门的交换机，可以是固定配置，也可以是模块配置，一般有光纤接口。与桌面交换机相比，骨干交换机具有较为突出的智能型特点，支持基于端口的VLAN，可实现端口管理，采用全双工、半双工传输模式，可对流量进行控制，有网络管理的功能，可通过PC的串口或经过网络对交换机进行配置、监控和测试。图1-40所示为D-Link DGS-3208TG千兆以太网骨干交换机。

◆ 企业交换机。

企业交换机（也称为中心交换机）属于高端交换机，它采用模块化的结构，可作为网络骨干构建高速局域网。企业交换机可以提供用户化定制、优先级队列服务和网络安全控制，并能很快适应数据增长和改变的需要，从而满足用户的需求。对于有更多需求的网络，企业交换机不仅能传送海量数据和控制信息，更具有硬件冗余和软件可伸缩性特点，以保证网络的可靠运行。图1-41所示为D-Link DES-6000模块化千兆以太网交换机。

（3）根据交换机的结构划分。

根据交换机的结构，交换机大致可分为两种不同的结构，即固定端口交换机和模块化交换机。

◆ 固定端口交换机。

固定端口交换机虽然相对来说价格便宜一些，但由于它只能提供有限的端口和固定类型的接口，因此无论从可连接的用户数量上，还是从可使用的传输介质上均具有一定的局限性。图1-42所示为D-Link DES-3224快速以太网交换机。

固定端口交换机又分为桌面式交换机和机架式交换机。与集线器相比，机架式交换机更易于管理，更适用于较大规模的网络。而桌面式交换机，由于只能提供少量端口且不能安装于机柜内，所以通常只用于小型网络。图1-43所示为D-Link DES-810E桌面式快速以太网交换机。

◆ 模块化交换机。

模块化交换机虽然在价格上要贵很多，但拥有更大的灵活性和可扩充性，用户可任意选择不同数量、不同速率和不同接口类型的模块，以适应千变万化的网络需求。而且，机箱式交换机大都有很强的容错能力，支持交换模块的冗余备份，并且往往拥有可热插拔的双电源，以保证交换机的电力供应。图1-44所示为D-Link DES-5016模块化快速以太网交换机。

在选择交换机时，应按照需要和经费综合考虑选择机箱式或固定式。一般来说，企业交换机应考虑其扩充性、兼容性和排错性，因此应当选用机箱式交换机，而骨干交换机和工作组交换机则由于任务较为单一，故可采用简单明了的固定式交换机。

（4）根据交换机工作的协议层划分。

根据工作的协议层交换机可分为第2层交换机、第3层交换机和第4层交换机。

◆ 第2层交换机。

第2层交换机依赖于链路层中的信息（如MAC地址）完成不同端口数据间的线速交换，所有的交换机都能够工作在第2层。

◆ 第3层交换机。

第3层交换机具有路由功能，将IP地址信息用于网络路径选择，并实现不同网段间数据的线速交换。当网络规模足够大，以至于不得不划分VLAN以减小广播所造成的影响时，只有借助第3层交换机或路由器才能实现VLAN间的线速路由。因此，在大、中型网络中，第3层交换机已经成为基本配置设备。

◆ 第4层交换机。

第4层交换机使用传输层包含在每一个IP包包头的服务进程/协议（如HTTP用于传输Web，FTP用于文件传输、Telnet用于终端通信、SSL用于安全通信等）进行交换和传输处理，实现带宽分配、故障诊断和对TCP/IP应用程序数据流进行访问控制功能。由于技术尚未成熟且价格昂贵，所以，第4层交换机在实际应用中很少。

（5）根据交换机采用的交换方式划分。

按交换机在传送源和目的数据包时通常采用的交换方式来分，主要有直通式、存储转发式和碎片隔离式三种。

◆ 直通式交换机。

直通式（Cut Through）以太网交换机在输入端口检测到一个数据包后，以太网交换机只检查其包头，取出目的地址，通过内部的动态查找表换算成相应的输出端口，然后把数据包转发到该端口，这样就完成了交换工作。因为它只检查数据包的包头（通常只检查14个字节），所以直通式具有延迟小、交换速度快的优点。所谓延迟（Latency）是指数据包进入一个网络设备到离开该设备所花的时间。

直通式的缺点是：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，所以无法检查它是否有错误码；第二，如果要连到高速网络上，如提供快速以太网（100BASE-T）、FDDI或ATM连接，就不能简单地将输入/输出端口“接通”，因为输入/输出端口间有速度上的差异，必须提供缓存；第三，当以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。

◆ 存储转发式交换机。

存储转发（Store and Forward）是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一，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CRC是否正确，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端口地址，然后将该包发送出去。存储转发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，并且能支持不同速率的输入/输出端口间的交换。支持不同速率端口的以太网交换机必须使用存储转发式，否则就不能保持高速端口和低速端口间协同工作。其办法是将10Mbps低速率包存储起来，再通过100Mbps速率转发到端口上。

◆ 碎片隔离式（Fragment Free）交换机。

这是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64Byte（512bit），如果小于64Byte，说明是假包（或称残帧），则丢弃该包，如果大于64Byte，则发送该包。该方式的数据处理速度比存储转发式快，但比直通式慢，由于能够避免残帧的转发，所以，被广泛应用于低档交换机中。

该类型交换机使用了一种特殊的缓存。这种缓存采用先进先出FIFO（First In First Out），帧从一端进入然后再以同样的顺序从另一端出来。当帧被接收时，它被保存在FIFO中。如果帧小于64Byte的长度结束，那么FIFO中的内容（残帧）就会被丢弃。因此，不存在普通直通转发交换机大的残帧转发问题，是一个非常好的解决方案，也是目前大多数交换机使用的转发方式。包在转发之前将被缓存，从而确保碎片不通过网络传播，能够在很大程度上提高网络传输速率。

2）交换机的参数与选购

局域网交换机是组成网络系统的核心设备。对用户而言，局域网交换机最主要的指标是端口的配置、数据交换能力、包交换速率等因素。下面对交换机的一些重要技术参数做一简要介绍，以便于在设计网络拓扑结构和购置交换机时，根据网络的实际需要做出正确的选择。

◆ 转发方式。

转发方式主要分为直通式转发（现为准直通式转发）和存储转发，由于不同的转发方式适用于不同的网络环境，因此，应根据自己的需要做出相应的选择。低端交换机通常只拥有一种转发模式，或是存储转发模式，或是直通转发模式，往往只有中高端产品才兼具两种转发模式，并具有智能转换功能，可根据通信状况自动切换转发模式。通常情况下，如果网络对数据的传输速率要求不是太高，可选择存储转发式交换机；如果网络对数据的传输速率要求较高，可选择直通转发式交换机。

◆ 延时。

交换机延时（Latency）也称延迟时间，是指从交换机接收到数据包到开始向目的端口复制数据包之间的时间间隔，采用的转发技术等因素均会影响延时。延时越小，数据的传输速率越快，网络的效率也就越高。特别是对于多媒体网络而言，较大的数据延迟，会导致多媒体的短暂中断，所以，交换机的延迟时间越小越好。

◆ 转发速率。

转发速率是交换机的一个重要参数，它从根本上决定了交换机的转发速率。目前，最流行的交换机称为线速交换。所谓线速交换，是指交换速率达到传输线上的数据传输速率，能最大限度地消除交换瓶颈的交换机。

◆ 管理功能。

交换机的管理功能（Management）是指交换机如何控制用户访问交换机，以及用户对交换机的可视程度如何。几乎所有中、高档交换机都是可网管的；几乎所有的厂商都随机提供一份本公司开发的交换机管理软件；几乎所有的交换机都能被第三方管理软件管理。

◆ MAC地址数。

不同交换机每个端口所能够支持的MAC数量不同。在交换机的每个端口，都有足够内存（Buffer）记忆多个MAC地址，从而“记住”该端口所连接站点的情况。由于Buffer容量的大小限制了交换机所提供的交换地址容量，所以，当该端口所容纳的计算机数量超过了地址容量时，目的站的MAC地址很可能没有保存在该交换机端口的MAC地址表中，那么，该帧将以广播方式发向交换机的每个端口。当这种情况频频发生时，将在很大程度上影响网络中数据的传输速率。在中型网络中，由于网络中计算机和网络设备的数量有限，所以，交换机只要能够记忆1024个MAC地址基本上就可以了，而一般的交换机通常都能做到这一点。

◆ 扩展树。

当一个交换机有两个或两个以上的端口与其他交换机相连接时，会产生冗余回路，从而导致“拓扑环”问题（Topology Loops）。即当某个网段的数据包通过某台交换机传输到另一个网段时，返回的数据包通过另一台交换机返回源地址的现象。一般情况下，交换机采用扩展树（Spanning Tree，也称生成树）协议算法让网络中的每一个桥接设备相互知道，以防止拓扑环现象的发生。交换机通过将检测到的“拓扑环”中的某个端口断开，达到消除“拓扑环”的目的，维持网络中的拓扑树的完整性。在网络设计中，“拓扑环”常被推荐用于关键数据链路的冗余备份链路选择。所以，带有扩展树协议支持的交换机可以用于连接网络中关键资源的交换冗余。骨干交换机和中心交换机必须支持扩展树，否则，将无法搭建具有冗余机制的网络拓扑。

◆ 背板带宽。

由于所有端口间的通信都需要通过背板完成，所以背板所能提供的带宽就成为端口间并发通信时的瓶颈。带宽越大，能给各通信端口提供的可用带宽越大，数据交换速率越快；带宽越小，则给各通信端口提供的可用带宽越小，数据交换速率也就越慢。因此，在端口带宽、延迟时间相同的情况下，背板带宽越大，交换机的传输速率则越快。当然，背板带宽越大越好，特别是对那些骨干交换机和中心交换机而言。

◆ 端口。

从端口的带宽来看，目前主要包括10Mbps、100Mbps和1000Mbps三种。这三类不同带宽的端口，往往以不同形式和数量进行搭配，满足不同类型网络的需要。最常见的搭配形式包括 n×100Mbps+m×10Mbps，n×10/100Mbps，n×1000Mbps+m×100Mbps和n×1000Mbps 4种。

n×100Mbps+m×10Mbps既可作为小型廉价网络的中心节点，也可用于大、中型网络中的工作组交换机。100Mbps端口或者用于连接服务器，或者用于级联至另一台交换机；10Mbps端口则用于直接连接计算机，从而实现不同交换机端口之间的高速连接，并满足网络内所有计算机对服务器高速连接的需求。该类型交换机的最大特点就是价格低廉，且基本能够满足网络的所有需求。该种端口组合的交换机，中国台湾和美国的厂商均已停产，其销售策略以清仓为主。而大陆厂商由于技术水平有限，目前仍以10Mbps+100Mbps的交换机为主要产品，其性价比也相当不错。但随着多媒体越来越广泛的应用，即使交换到桌面的10Mbps带宽也不能满足人们的需求，此时需要的恐怕是以100Mbps的速率交换到桌面了。

n×10/100Mbps自适应交换机是当前市场上的主流产品，能自动适应10Mbps或100Mbps的速率，无缝连接以太网和快速以太网。该类型的交换机既可以作为工作组交换机直接连接客户机，实现100Mbps到桌面的高速交换，也可以作为小型网络中心节点，为 n×100Mbps+m×10Mbps类型的交换机提供100Mbps的相互连接。当直接连接至计算机时，在全双工状态下收发各占100Mbps，从而能够实现200Mbps的带宽。当与 n×100Mbps+m×10Mbps类型的交换机连接时，为连接至不同端口的交换机提供较快链路，满足多个端口间同时传输数据的需要。不过，在与其他n×10/100Mbps交换机级联时，将受级联端口带宽的限制，不同交换机多个端口间相互通信时，将不能够保证以100Mbps速率进行连接。在这种情况下，通常的解决方法是使用专门的端口、以专门的连接线进行堆叠。

n×1000Mbps+m×100Mbps配置的交换机已经逐渐由中心交换机和骨干交换机，慢慢地变成大、中型网络的工作组交换机。作为小型网络中的中心交换机或骨干交换机，对上可直接连接至服务器，对下可连接各工作组交换机。千兆位每秒的带宽不仅能够很好地解决多用户对服务器突发性的访问问题，消除了服务器的瓶颈问题，而且还能够很好地解决高速交换机之间的互联问题，消除了级联端口的带宽瓶颈。

由于由交换机构建的网络依然是以太网，因此，它仍然遵循CSMA/CD介质访问规则。在网络中多台工作站同时访问服务器或连接至其他交换机的用户时，很容易形成服务器瓶颈。因此，在交换机中设计两个或多个高速端口，以方便用户连接服务器或高速主干网，是一种明智的选择。当然，用户也可以通过设计多台服务器（进行业务划分）或追加多个网卡来消除瓶颈。

n×1000Mbps目前充当着大、中型网络中心交换机或骨干交换机的角色。毫无疑问，千兆位每秒的带宽能够完美实现任何网络功能，满足各种形式的网络需求，是搭建高速网络主干的首选。

另外，由于双绞线的传输距离有限，仅为100m，因此，如果局域网络的跨度较大，就必须使用光缆连接。所以，在为大、中型网络选购交换机时，应当考虑选择具有光缆端口或可安装光纤模块的交换机。

2. 路由器概述

路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。路由器有两个主要功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

1）路由器的组成

路由器大致由以下几个部分组成：

◆ CPU。

CPU负责执行组成路由器操作系统的指令，以及通过控制台或者通过远程登录连接而输入的用户口令。因此，CPU的处理功能直接与路由器的处理能力相关。

◆ RAM/DRAM。

RAM/DRAM存储路由选择表、转换路由器及数据包控制队列等。当路由器处于开机状态时，RAM也为路由器的配置文件提供临时和/或连续的存储。当关闭机器或者重新启动时，RAM中的内容将会丢失。

◆ NVRAM。

NVRAM为非易失性的RAM，用于存储路由器的备份配置文件。当关机或者重新启动时，NVRAM中的内容将会被保存。

◆ 快闪存储器。

快闪存储器就是可擦除的、可编程的ROM。快闪存储器保存操作系统的映像和微码。快闪存储器可以更新软件而不需拆除和替代处理器上的芯片。当关机或者重新启动时，快闪存储器的内容会保存下来。IOS的多个备份也能够放在快闪存储器中保存。

◆ ROM。

ROM包含开机诊断程序、引导程序和操作系统软件。为了实现软件更新，要拆除和替换CPU上可插式芯片。

◆ 接口。

数据包进入和离开路由器的网络连接必须通过接口才能实现。接口既可以在主板上，也可以在分离的接口模块上。

2）应用于中、小型网络的几款路由器

在我国中、小型网络中常用的路由器多为Cisco或华为的产品，本节简单介绍几款应用于中、小型网络的路由器，使读者对它们的功能及特点有个初步的了解。

（1）Cisco 700/800系列路由器。

Cisco 700 系列是ISDN多协议访问路由器。700 系列支持56Kbps、64Kbps或128Kbps远程访问连接的ISDN基本速率接口（BRI）。Cisco 700系列访问路由器有两种型号，即760和770，如图1-45所示。760系列有一个10Mbps的以太网LAN接口和一个ISDN BRI端口。770系列包括一个内置的4端口10Mbps以太网集线器和一个ISDN BRI，另外，在路由器上还有一个呼叫“连接/断开”开关，从而允许用户手工连接或断开ISDN BRI数据连接。这种路由器主要适用于不超过5个用户的小型办事处和家庭办公室。

Cisco 800系列路由器通过ISDN、ADSL或串行连接（Cisco 805）将小型办分室和企业远程工作者连接到Internet或企业局域网，适用于最多20个用户的小型办公室。

（2）Cisco 1600系列路由器。

Cisco 1600系列路由器（如图1-46所示）是新一代模块化路由器产品，旨在满足小型办公室对Internet/Intranet的访问需求。Cisco 1600系列与其WAN接口卡和Cisco Internet操作系统（CiscoIOS）结合使用，能够提供前所未有的灵活性和功能性。通过综合业务数字网络（ISDN）、异步串行和同步串行连接，Cisco 1600系列路由器能够将具备以太网LAN的小型办公室连接到广域网（WAN）。

（3）Cisco 2600系列路由器。

Cisco 2600模块化访问路由器系列（如图1-47所示），为远程分支机构提供新的通用性、集成性和强大功能。Cisco 2600系列可使用Cisco 1600和Cisco 3600系列的接口模块，提供了高效率、低成本的解决方案，以满足当今远程分支机构的需求，同时可支持多业务话音/数据集成、办公室拨号服务和企业外部网/VPN访问。Cisco 2600系列使用功能强大的RISC处理器，其超强的功能可支持当今远程分支机构需要的高级服务质量、安全性和网络集成特性等。Cisco 2600系列具有单或双以太局域网接口、两个Cisco广域网接口卡插槽、一个Cisco网络模块插槽及一个新型高级集成模块（AIM）插槽。

（4）Cisco 3600系列路由器。

Cisco 3600系列在一个平台中结合了拨号访问、先进的局域网到局域网路由服务、ATM连接，以及语音、视频和数据的多服务集成，是一个适合大、中型企业Internet服务供应商的模块化、多功能访问平台家族。Cisco 3600系列拥有70多个模块化接口选项，模块化、可伸缩的设计提供性能、可伸缩性、灵活性和投资保护，提供语音/数据集成、虚拟专用（VPN）、拨号访问和多协议数据路由解决方案。通过利用Cisco的语音/传真网络模块，Cisco 3600系列允许客户在单个网络上合并语音、传真和数据流量。高性能的模块化体系结构保护了客户的网络技术投资，并将多个设备的功能集成到一个可管理的解决方案之中。图1-48所示为Cisco 3600系列路由器。

操作技能

1.交换机的配置

如果没有特别的需要，交换机接上双绞线就可以工作了，不需要特别的软件和硬件设置，但是如果想设定交换机的某些状态，如打开或关闭某个端口、划分VLAN等，就需要进行一番设置。不同品牌、不同系列的交换机的配置方式是不同的，有的使用命令行方式，有的使用图形化界面方式。

交换机的配置必须借助于计算机才能实现，也就是说，配置交换机时必须把计算机和交换机连接在一起，使得两者之间能够正常的通信。通常情况下，可以通过两种手段实现配置用计算机与交换机之间的连接，即通过Console端口直接连接的方式和通过集线设备间接连接的方式。

1）通过Console端口直接连接

（1）Console端口。

在可进行网络管理的交换机上都有一个Console端口，用于对交换机进行配置和管理。通过Console端口连接并配置交换机，是配置和管理交换机必须经过的步骤。虽然除此之外还有其他若干配置和管理交换机的方式（如Web方式、Telnet方式等），但是，这些方式必须依靠通过Console端口进行基本配置后才能进行。原因在于，其他方式往往需要借助于IP地址、域名或设备名称才可以实现，而新购买的交换机显然不可能内置这些参数。所以，通过Console端口连接并配置交换机是最常用、最基本也是网络管理员必须掌握的管理和配置方式。

不同类型的交换机Console端口所处的位置并不相同，有的位于前面板（如Cisco Satalyst 3200和Catalyst 4006），而有的则位于后面板（如Cisco Catalyst 1900和Catalyst 2900XL）。一般的规律是，模块化交换机大多位于前面板，而固定配置交换机则大多位于后面板。位于后面板的Console端口如图1-49所示。不过，不用担心无法找到Console端口，在该端口的上方或侧方都会有类似“CONSOLE”字样的标识。

除位置不同之外，Console端口的类型也有所不同，大多数都采用RJ-45端口，也有一部分采用的是DB-9串口端口或DB-25串口端口。

（2）Console线。

无论交换机采用DB-9或DB-25串行端口，还是采用RJ-45端口，都需要通过专门的Console线连接至计算机（通常称作终端）的串行口。与交换机不同的Console端口相适应，Console线也分为两种：一种是串行线，即两端均为串行接口（两端均为母头），两端可以分别插入至计算机的串口和交换机的Console端口；另一种是两端均为RJ-45接头的扁平线。由于扁平线两端均为RJ-45端口，无法直接与计算机串口进行连接，因此，还必须同时使用一个如图1-50所示的RJ-45-to-DB-9（或RJ-45-to-DB-25）适配器。

通常情况下，在交换机的包装箱中都会随机赠送一条Console线和相应的DB-9或/和DB-25适配器。

（3）设备连接。

在利用Console线将计算机的串口与交换机的Console端口连接在一起之前，应当确认已经做好了以下准备工作：

① 计算机运行正常，并且最好使用便携式计算机（笔记本电脑），这样在移动和操作时都比较方便。

② 计算机安装有Windows 95/98/NT/2000操作系统。

③ 安装有“超级终端”（Hyper Terminal）组件。如果在“附件”中没有发现该组件，可通过“添加/删除程序”的方式添加该Windows组件。

④ Console以及RJ-45-to-DB-9或RJ-45-to-DB-25适配器。

⑤ 为交换机分配的IP地址、域名或名称。

按照如图1-51所示的方式，利用Console线将计算机的串口与交换机的Console端口连接在一起。

（4）计算机与交换机通信。

在使用超级终端建立与交换机的通信之前，必须先对超级终端进行必要的设置。下面以Windows 98为例，简要介绍一下操作过程。

① 利用Console线将计算机的串口与交换机的Console端口连接在一起，打开计算机和交换机的电源。

② 单击“开始”按钮，将鼠标依次指向“程序”→“附件”→“通讯”→“超级终端”，显示如图1-52所示窗口。

③ 双击“Hypertrm”图标，显示如图1-53所示“连接说明”对话框。

④ 在“名称”框中输入“switchA”，用于标识此交换机的名称。单击“确定”按钮，显示如图1-54所示的“连接到”对话框。

⑤ 在“连接时使用”下拉列表中选择计算机使用的串行口。通常情况下，使用串行口1，即选择“直接连接到串口1”选项。单击“确定”按钮，显示如图1-55所示“COM1 属性”对话框。

⑥ 在“波特率”下拉列表框中选择“9600”，其他各选项均采用默认值。单击“确定”按钮，显示“Hyper Terminal”窗口。

⑦ 打开交换机电源后，连续按下计算机的回车键，即可在“Hyper Terminal”窗口显示交换初始界面。

计算机与交换机连接成功之后，就可以以菜单方式（Menu）或命令行方式（Command）对交换机进行配置和管理了。

2）通过集线设备间接连接

（1）设备连接。

计算机除了可以通过交换机的Console端口直接连接外，还可以通过交换机的普通端口进行连接，如图1-56所示。不过，通过普通端口对交换机进行管理时，就不用使用超级终端了，而是以Telnet或Web浏览器的方式实现与被管理交换机的通信。需要注意的是，实现这种连接的前提是必须已经为交换机配置好IP地址。否则，计算机根本无法找到欲管理的交换机并与之进行通信。

（2）Telnet。

Telnet协议是一种远程访问协议，可以用它登录到远程计算机、网络设备或专用TCP/IP网络。Windows 95及其以后的Windows版本都内置有Telnet客户端程序，用于实现与远程交换机的通信。

在使用Telnet连接至交换机前，应当确认已经做好以下准备工作：

① 在用于管理的计算机中安装有TCP/IP协议，并配置好了IP地址信息。

② 在被管理的交换机上已经配置好IP地址信息。如果尚未配置IP地址信息，则必须通过Console端口进行设置。

③ 在被管理的交换机上建立了具有管理权限的用户账户。如果没有建立新的账户，则Cisco交换机默认的管理员账户为“Admin”。

在计算机上运行Telnet客户端程序，并登录至远程交换机。操作如下：

① 单击“开始”按钮，单击“运行”，显示如图1-57所示对话框。

② 在“打开”框中，输入telnet命令。命令格式如下：

telnet ip_address或者telnet domain_name

其中，ip_address表示被管理交换机的IP地址；domain_name表示被管理交换机的域名。例如，交换机的IP地址为61.159.62.182，那么，命令格式如下：

telnet 61.159.62.182

③ 单击“确定”按钮，或按回车键，建立与远程交换机的连接。然后，就可以根据实际需要对该交换机进行相应的配置和管理了。

关于交换机的配置，不同厂商自己的配置命令及界面，一般在交换机的使用说明书中都有详细介绍，这里不再进行具体介绍。

2.路由器的连接

路由器所连接的线路类型比较复杂，所以，接口类型也就比较多。因此，正确地识别和连接路由器与其他网络设备，就成为一件不得不学习和掌握的基本技能。

1）路由器接口

路由器接口用来将路由器连接到网络，可以分为局域网接口和广域网接口两种。另外，还有一种用于配置路由器的Console端口。由于路由器型号不同，接口类型和数量也不尽一致，所以，这里只能概括地介绍一些常见的路由器接口。

（1）局域网接口。

◆ AUI端口。

AUI端口，即粗缆口（如图1-58所示），是比较常见的端口之一，可通过粗缆收发器实现与10BASE-5 网络的连接。但更多的则是借助于外接的收发转发器（AUI-to-RJ-45），实现与10BASE-T以太网的连接。当然，也可借助于其他类型的收发转发器实现与细缆（10BASE-2）或光缆（10BASE-F）的连接。

◆ RJ-45端口。

RJ-45 端口是常用的端口，根据端口的通信速率不同分为10BASE-T和100BASE-TX两类。其中，10BASE-T端口通常标识为“ETH”，而100BASE-TX端口则通常标识为“10/100bTX”。图1-59所示为10BASE-T端口，图1-60所示为10/100BASE-TX端口。

◆ SC端口。

SC端口即光纤端口，用于直接连接至交换机或集线器的光纤端口，在中低端路由器中应用较少，且以100BASE-FX端口（如图1-61所示）最为常见。

（2）广域网接口。

◆ RJ-45端口。

利用RJ-45端口可以建立VLAN之间，以及与远程网络或Internet的连接。如果使用路由器为不同VLAN提供路由时，可以直接利用双绞线连接至不同的VLAN端口。但如果必须通过光纤连接至远程网络，或连接的是其他类型的端口时，则需要借助于收发转发器才能实现彼此之间的连接。图1-62所示为快速以太网（Fast Ethernet）端口。

◆ AUI端口。

AUI端口也被用于广域网接口，在Cisco 2600系列路由器上，AUI端口通常与RJ-45端口作为一个端口使用，用户可以根据自己的需要选择适当的类型，如图1-63所示。

◆ 高速异步串口。

高速异步串口（SERIAL）用于连接DDN、帧中继（Frame Relay）、X.25、PSTN（模拟电话线路）。图1-64所示为高速异步串口。

◆ 异步串口。

异步串口（ASYNC）通常使用专用电缆连接至Modem或Modem池，用于实现远程计算机通过公用电话网拨入网络。图1-65所示为异步串口。

◆ ISDN BRI端口。

ISDN BRI端口用于通过ISDN线路实现与Internet或其他远程网络的连接，可实现128Kbps的通信速率。ISDN BRI端口采用RJ-45标准，与ISDN NT1的连接使用RJ-45-to-RJ-45直通线。图1-66所示为ISDN BRI端口。

（3）配置接口。

◆ Console端口。

Console端口使用Console线直接连接至计算机的串口，利用终端仿真程序（如Windows下的“超级终端”）在本地配置路由器。路由器的Console端口多为RJ-45端口（如图1-67所示）。

◆AUX端口。

AUX端口为异步端口，主要用于远程配置，也可用于拨号备份，可与Modem连接。支持硬件流控制（Hardware Flow Control）。AUX端口与Console端口通常放置在一起。

2）路由器的硬件连接

路由器的硬件连接包括与局域网设备之间的连接、与广域网设备之间的连接，以及配置设备之间的连接。

（1）与局域网设备之间的连接。

局域网设备主要是指集线器和交换机，交换机通常使用的端口只有RJ-45和SC，集线器使用的端口则通常为AUI、BNC和RJ-45。下面，简单介绍一下路由器和集线设备各种端口之间是如何进行连接的。

◆ RJ-45-to-RJ-45。

如果路由器和集线设备均提供RJ-45端口，那么，可以使用双绞线跳线将集线设备和路由器的两个端口连接在一起。需要注意的是，与集线设备之间的连接不同，路由器和集线设备之间的连接不使用交叉线，而是使用直通线，也就是说，跳线两端的线序完全相同。

另外，路由器和集线设备端口通信速率应当尽量匹配，否则，最好使集线设备的端口速率高于路由器的速率，并且最好将路由器直接连接至交换机，如图1-68所示。

◆ AUI-to-RJ-45。

如果路由器仅拥有AUI端口，而集线设备提供的是RJ-45端口，那么，必须借助于AUI-to-RJ-45收发转发器才可实现两者之间的连接。当然，收发转发器与集线设备之间的双绞线跳线也必须使用直通线，如图1-69所示。

◆ SC-to-RJ-45或SC-to-AUI。

如果集线设备只拥有光纤端口，而路由设备提供的是RJ-45端口或AUI端口，那么，必须借助于SC-to-RJ-45或SC-to-AUI收发转发器才可实现两者之间的连接。收发转发器与集线设备之间的双绞线跳线必须使用直通线。

（2）与Internet接入设备的连接。

◆ 异步串行口。

异步串行口主要提供与Modem的连接，用于实现远程计算机通过公用电话网拨入局域网。除此之外，也可用于连接其他终端。当路由器通过线缆与Modem连接时，必须使用RJ-45-to-DB-25或RJ-45-to-DB-9适配器。路由器与Modem或终端之间的连接如图1-70所示。

◆ 同步串行口。

根据连接Internet接入设备的不同，可分别采用不同的电缆将路由器的同步串行口与Internet设备连接在一起。Cisco系统支持以下类型的接口：EIA/TIA-232接口、EIA/TIA-449接口、V.35接口、X.21接口和EIA-530接口。图1-71～图1-75所示分别为EIA/TIA-232、EIA/TIA-449、V.35、X.21和EIA-530适配器电缆连接器，用于连接至Internet设备端口。其中，上方为DTE（Data Terminal Equipment，数据终端设备）连接器，下方为DCE（Data Communications Equipment，数据通信设备）连接器。图1-76所示为同步串行口与Internet接入设备之间的连接。

◆ ISDN BRI端口。

Cisco路由器的ISDN BRI模块分为两类，一类是ISDN BRI S/T模块；另一类是ISDN BRI U模块，前者需连接至ISDN NT1才能实现与Internet的连接（如图1-77所示），而后者由于内置有NT1模块，因此，无须再外接ISDN NT1，可以直接连接至墙板插座（如图1-78所示）。

（3）配置端口。

◆ Console端口。

当使用计算机配置路由器时，必须使用翻转线将路由器的Console端口与计算机的串行口连接在一起，并根据串口的类型提供RJ-45-to-DB-9或RJ-45-to-DB-25适配器，如图1-79所示。

◆ AUX端口。

当欲通过远程实现对路由器的配置时，可采用AUX端口。AUX端口与Modem的连接方式如图1-80所示。