613社會實踐調查報告題目:互聯設備調查報告系別:計算機科學與技術系專業年級:計算機科學與技術2013級姓名:學號:2014年05月10日

目錄第1章 前言 -3-前言1.1調研內容主要是對網絡設備中的調制解調器、中繼器和集線器、網橋和網絡交換機、路由器及第三層交換機的調研，了解它們的功能及應用。主要從以下幾個方面調查：品牌關注格局、產品關注格局、主流品牌對比、產品結構對比、主流廠商對比等。1.2調研目的（1）掌握網絡互連設備的功能及其作用（2）掌握網絡互連設備的選擇要點（3）了解網絡互連設備的應用領域1.3調研方法通過在網上查閱資料以及在圖書館尋找相關方面的書籍，并且結合老師在課堂上講解過的內容展開調研，一邊調研一邊搜集資料，同時在網上查閱設備之間的對比并總結成表格形式，這樣更加清晰的看出它們的區別，最后把搜集的資料進行分類匯總。第2章分析常見網絡設備調研基礎信息計算機網絡是由各種各樣的網絡設備相互連接組成的。通過使用這些設備，就可以建立規模更大的網絡——覆蓋更大的范圍，支持更多的計算機，提供更高的帶寬。最初的局域網僅用于同軸電纜把多臺計算機連接起來，當需要把網絡擴展到更大的范圍時，就需要使用稱為中繼器的設備；當網絡傳輸介質從同軸電纜改成非屏蔽雙絞線時，又需要使用稱為集線器的設備。隨著網絡規模和應用范圍的不斷擴展，諸如網橋、交換機和路由器之類的設備便應用而生。一臺網絡設備被用于實現某個具體的功能，但某個功能也可以用不同的網絡設備實現，只是所實現的網絡特性可能存在細微的差別。通過調研并學習網絡設備的工作原理、結構、特點、如何選購和使用方法，并了解不同廠家的設備的不同之處。這些網絡設備包括：調制解調器、中繼器和集線器、網橋和交換機、路由器和網關，我通過將這些設備分別在OSI參考模型所在不同層加以分析和理解。2.1物理層互聯設備2.1.1調制解調器調制解調器，是一種計算機硬件，它能把計算機的數字信號翻譯成可沿普通電話線傳送的脈沖信號，而這些脈沖信號又可被線路另一端的另一個調制解調器接收，并譯成計算機可懂的語言。計算機內的信息是由“0”和“1”組成數字信號，而在電話線上傳遞的卻只能是模擬電信號。于是，當兩臺計算機要通過電話線進行數據傳輸時，就需要一個設備負責數模的轉換。這個數模轉換器就是Modem。功能：（1）集成了調制和解調功能的設備（2）一般是指用于電話網絡的模擬調制解調器（3）目前的調制解調器在自適應、數據壓縮和網絡編碼調制技術等方面已非常成熟，每個話路的數據傳輸速率可高達56kb/s，已基本接近電話線路的最大理論速率。2.1.2中繼器中繼器(REPEATER)中繼器是網絡物理層上面的連接設備。適用于完全相同的兩類網絡的互連，主要功能是通過對數據信號的重新發送或者轉發，來擴大網絡傳輸的距離。（1）功能：信號整形和放大，在網段之間復制比特流（2）特點：不進行存儲——信號延遲小不檢查錯誤——會擴散錯誤不對信息進行任何過濾可進行介質轉換——如UTP轉換為光纖用中繼器連接的多個網段是一個沖突域應用注意事項：不能構成環、應遵守以太網的3-4-5規則2.1.3集線器HUB是一個多端口的轉發器，當以HUB為中心設備時，網絡中某條線路產生了故障，并不影響其它線路的工作。所以HUB在局域網中得到了廣泛的應用。大多數的時候它用在星型與樹形網絡拓撲結構中，以RJ45接口與各主機相連（也有BNC接口），HUB按照不同的說法有很多種類。HUB按照對輸入信號的處理方式上，可以分為無源HUB、有源HUB、智能HUB。（1）功能：在網段之間復制比特流，信號整形和放大（2）特點：具有與中繼器同樣的特點可改變網絡物理拓撲形式：總線連接→星形連接邏輯上仍是一個總線型共享介質網絡（3）端口數：8，12，16，242.2數據鏈路層互聯設備2.2.1網橋網橋（Bridge）像一個聰明的中繼器。中繼器從一個網絡電纜里接收信號，放大它們，將其送入下一個電纜。相比較而言，網橋對從關卡上傳下來的信息更敏銳一些。網橋是一種對幀進行轉發的技術，根據MAC分區塊，可隔離碰撞。網橋將網絡的多個網段在數據鏈路層連接起來。2.2.2網絡交換機（1）網絡交換機和網橋屬同一類設備，工作在數據鏈路層（2）但網絡交換機的端口數多，并且交換速度快。在這個意義上，網絡交換機可看作是多端口的高速網橋。（3）交換機比網橋優越的地方：交換速度快，可實現線速轉發；能解決網絡主干上的通信擁擠問題；端口密度高，一臺交換機可連接多個網段，降低了組網成本。（4）工作原理與網橋類似：學習源地址（構造轉發表）過濾本網段幀（隔離沖突域）轉發異網段幀（交換）廣播未知幀（尋找目的站點）2.3網絡層互聯設備2.3.1路由器路由器（Router，又稱路徑器）是一種計算機網絡設備，它能將數據通過打包一個個網絡傳送至目的地（選擇數據的傳輸路徑），這個過程稱為路由。路由器就是連接兩個以上各別網絡的設備，路由工作在OSI模型的第三層——即網絡層。路由器是連接因特網中各局域網、廣域網的設備，它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑，按前后順序發送信號的設備。目前路由器已經廣泛應用于各行各業，各種不同檔次的產品已成為實現各種骨干網內部連接、骨干網間互聯和骨干網與互聯網互聯互通業務的主力軍。（1）功能：在網絡之間轉發網絡分組；為網絡分組尋找最佳傳輸路徑；實現子網隔離，限制廣播風暴。目的地址無法識別時，路由器將其丟棄，而不是廣播。提供邏輯地址，以識別互聯網上的主機；提供廣域網服務。（2）應用：把LAN連入廣域網或作為廣域網的核心連接設備。2.3.2第三層交換機交換機（switch）是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。在計算機網絡系統中，交換概念的提出是對于共享工作模式的改進。HUB集線器就是一種共享設備，HUB本身不能識別目的地址，當同一局域網內的A主機給B主機傳輸數據時，數據包在以HUB為架構的網絡上是以廣播方式傳輸的，由每一臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。在這種工作方式下，同一時刻網絡上只能傳輸一組數據幀的通訊，如果發生碰撞還得重試。這種方式就是共享網絡帶寬。(1)特點：可以看成是結合了路由器功能的交換機(2)應用領域：代替傳統的路由器作為企業網和校園網的核心第3章常見網絡設備提供商3.1網絡設備提供商介紹表3-1網絡設備提供商品牌成立時間及地點主要產品思科（CISCO）美國（1984年成立）以路由器，交換機，IOS軟件為主要，還有寬帶有線產品、板卡和模塊、內容網絡、網絡管理、光纖平臺、網絡安全產品與VPN設備、網絡存儲產品、視頻系統、IP通信系統、無線產品瞻博網絡(Juniper)臺灣（1992年成立）Juniper的主要產品線包括資料中心加速、廣域網絡加速、VF系列、E系列、J系列、M系列、T系列路由器產品家族及SDX服務部署系統等。T系列路由器屬于比較大型的核心路由器。M系列路由器屬于多重服務邊緣路由器。E系列路由器屬于寬帶邊緣路由器。B-Link（必聯電子有限公司）深圳（1997年成立）必聯電子有限公司產品線覆蓋無線網絡產品、電腦各類轉接卡、聲卡、調制解調器、交換機、路由器、FM收音音箱、硬盤播放器及筆記本系列產品。TP-Link（深圳市普聯技術有限公司）深圳（1996年成立）網絡安全、無線、路由器、交換機、XDSL、集線器、光纖收發器MODEM、網卡等全系列網絡產品D-LINK(友訊集團)臺灣（1986年成立）全球第一款GreenEthernet環保節能型交換機（DGS-1005D/DGS-1008D）；全千兆二層智能交換機；全千兆三層智能交換機神州數碼聯想分拆的公司（2001年上市）負載均衡、（網絡）交換機、(無線)路由器IP—Com深圳市華強北產品線覆蓋網絡安全、無線、路由器、交換機、XDSL、集線器、光纖收發器、MODEM、網卡等全系列網絡產品H3C（華三通信技術有限公司）杭州交換機、路由器華為深圳（1988成立）華為產品和解決方案涵蓋移動、寬帶、IP、光網絡、電信增值業務和終端等領域，致力于提供全IP融合解決方案銳捷網絡福建福州（2001年成立）一家擁有包括交換、路由、軟件、安全、無線、存儲等全系列網絡產品線及解決方案的專業化網絡廠商3.2路由器市場品牌對比表3-2路由器市場品牌對比排名2013年4月2013年5月品牌關注比例品牌關注比例1TP-LINK21.60%TP-LINK20.20%2H3C14.80%思科↑16.20%3思科13.80%H3C↓14.60%4華為10.10%D-Link↑9.90%5D-Link8.50%飛魚星↑7.90%6飛魚星7.80%華為↓6.20%7艾泰5.40%艾泰6.10%8磊科4.20%磊科4.10%9騰達2.90%騰達3.40%10迅捷網絡1.60%迅捷網絡1.80%11俠諾1.40%1.40%俠諾1.40%12水星1.30%維盟↑1.30%13維盟1.10%水星↓1.20%14銳捷網絡0.90%IP-COM↑1.00%15IP-COM0.80%銳捷網絡↓0.60%其他其他3.80%其他4.10%3.3交換機市場品牌對比3.3.1中國交換機市場發展概述（1）交換機市場規模穩步增長2013年中國交換機市場受移動互聯網等行業發展影響，繼續保持著平穩增長的勢頭。從品牌關注格局來看，第一陣營三家品牌競爭形勢更加激烈，第二陣營相對保持平穩，第三陣營的競爭也在進一步加劇。（2）電信交換機需求不斷提速2013年中國3G全面發展，2014年中國將迎來4G正式發展的一年，同時移動互聯網的發展在持續加速和滲透，這將在很大程度上帶動電信交換機市場的發展。同時智能交換機也有望以更快的速度發展。3.3.2中國交換機市場結構分析（1）品牌結構1.年度品牌結構前三甲三足鼎立，其他品牌難望其項背ZDC統計數據顯示，2013年中國交換機市場上，H3C、華為、思科三家品牌關注比例均在兩成以上，呈三足鼎立之勢。其他上榜品牌關注比例均在10%以下，暫時難以進入第一陣營。其中TP-LINK與D-Link分別以7.7%、6.0%的關注度排在第四、第五位，其他品牌關注度均不足3%，且相互之間差距微小。圖3-32013年中國交換機市場品牌關注比例分布?2.亞軍、季軍排名互換與2012年相比，2013年中國交換機品牌關注格局中，第一陣營亞軍、季軍排名互換，華為以23.0%的關注比例取代思科，獲得亞軍位。思科盡管關注比例較2012年小幅漲，但排名卻下滑。第二陣營兩品牌排名保持穩定。第三陣營中，銳捷網絡排名上升兩個席位，中興相應下滑。騰達最新躋身榜單，取代惠普。表3-4交換機市場品牌對比排名2012年2013年品牌品牌關注比例1H3C27.0%H3C25.8%2思科21.4%華為↑23.0%3華為19.2%思科↓22.8%4TP-LINK9.6%TP-LINK7.7%5D-Link7.0%D-Link6.0%6中興1.9%銳捷網絡↑2.6%7NETGEAR2.1%NETGEAR1.8%8銳捷網絡1.7%中興1.7%9磊科1.2%磊科1.1%10惠普0.9%騰達new0.6%11其他8.3%其他6.4%（2）產品結構1.熱門產品華為產品高居榜首，遙遙領先從產品來看，品牌關注度排名亞軍的華為產品奪得冠軍。華為S5700-24TP-SI(AC)以5.7%的關注比例高居榜首，其他產品關注比例均在5%以下。思科和H3C的產品分別獲得第二和第三的位置，且關注度十分接近。其他上榜產品關注度則均在2%以下。從數量來看，華為上榜產品數量最多，達五款，其次為H3C，入圍四款。圖3-5中國交換機市場產品關注比例圖(三)價格結構1000-5000元價格段交換機關注度超四成從價格段來看，售價在1000-5000元價格段的交換機產品最受用戶青睞，獲得41.0%的關注比例。千元以下產品關注度接近兩成。5001-1萬元價格段產品獲得16.2%的關注比例。1萬-2萬與2萬元以上產品關注度接近，均在一成左右。圖3-62013年中國交換機產品價格區間比例分布圖第4章網絡設備的選購4.1如何選購調制解調器對于用戶選擇一種商品永遠不會改變的兩個因素就是價格與性能，現在市場上上百種的Modem，給我們一個足夠大的選擇空間，可以根據自己的喜好與經濟能力來選擇。

如果價格是你考慮因素，那么就可以選購內置貓，它們的價格大都在200元以下，上網速度上與外置貓的區別不大，只不過所有的內置貓都沒有自己獨立的微控制器和數據泵，它需要占用PC機的CPU一部分資源。如實達、金網霸等內置貓市場美譽度還不錯，你可擇一而定。

如果價格只是你要考慮的次要因素，那么還是選擇一個外置硬貓比較合適。第一、它安裝方便，不需要象內置貓一樣將機箱打開，只需用接口線將它與你的電腦連接起來就OK了；第二、外置貓脫離主機，可以避免工作時，其他器件的干擾；第三、它有自己的微控制器與數據泵，節省了你CPU的占用空間，這對于CPU資源不是很寬裕的用戶尤其重要。象大白鯊、全向等外置貓，價格適中(大約四五百元左右)、性能穩定、功能齊全，在眾多Modem中是性價比較高的產品。4.2如何選購路由器選擇路由器時應注意安全性、控制軟件、網絡擴展能力、網管系統、帶電插拔能力等方面。1．由于路由器是網絡中比較關鍵的設備，針對網絡存在的各種安全隱患，路由器必須具有如下的安全特性：（1）可靠性與線路安全可靠性要求是針對故障恢復和負載能力而提出來的。對于路由器來說，可靠性主要體現在接口故障和網絡流量增大兩種情況下，為此，備份是路由器不可或缺的手段之一。當主接口出現故障時，備份接口自動投入工作，保證網絡的正常運行。當網絡流量增大時，備份接口又可承當負載分擔的任務。（2）身份認證路由器中的身份認證主要包括訪問路由器時的身份認證、對端路由器的身份認證和路由信息的身份認證。（3）訪問控制對于路由器的訪問控制，需要進行口令的分級保護。有基于IP地址的訪問控制和基于用戶的訪問控制。（4）信息隱藏與對端通信時，不一定需要用真實身份進行通信。通過地址轉換，可以做到隱藏網內地址，只以公共地址的方式訪問外部網絡。除了由內部網絡首先發起的連接，網外用戶不能通過地址轉換直接訪問網內資源。（5）數據加密為了避免因為數據竊聽而造成的信息泄漏，有必要對所傳輸的信息進行加密，只有與之通信的對端才能對此密文進行解密。通過對路由器所發送的報文進行加密，即使在Internet上進行傳輸，也能保證數據的私有性、完整性以及報文內容的真實性。（6）攻擊探測和防范路由器作為一個內部網絡對外的接口設備，是攻擊者進入內部網絡的第一個目標。如果路由器不提供攻擊檢測和防范，則也是攻擊者進入內部網絡的一個橋梁。在路由器上提供攻擊檢測，可以防止一部分的攻擊。（7）安全管理內部網絡與外部網絡之間的每一個數據報文都會通過路由器，在路由器上進行報文的審計可以提供網絡運行的必要信息，有助于分析網絡的運行情況。調查顯示，無線路由器也正成為被黑客利用進行攻擊，威脅用戶上網及隱私安全的工具，七成用戶擔心路由器存在安全問題。其中63%用戶最擔心路由器被黑客控制后竊取網銀支付賬號，61%用戶擔心被利用后植入木馬病毒，另有44%和43%的用戶對蹭網現象和黑客通過控制路由器監控用戶上網隱私的行為表示擔憂。4.3如何選購交換機(1)背板帶寬背板帶寬是我們在選購交換機時應該十分注意的一個性能指標，它標志著一個交換機總的吞吐能力。背板帶寬約高，你的交換機負載數據轉發能力就越強，網絡瓶頸就越低。在以背板總線為交換通道的交換機上，任何端口接收的數據，首先被放到總線上，再由總線傳遞給目標端口，這種情況下背板帶寬就是總線的帶寬。現在的許多交換機，尤其是模塊化的交換機都為交換矩陣設計，這種設計的交換能力更強，在這樣的交換機上，背板帶寬實際上指的是交換矩陣的總吞吐量。背板帶寬以Gbit/s為單位，從幾Gbit/s到幾百Gbit/s不等，一般來說固定端口交換機背板帶寬較低，而模塊化交換機背板帶寬較高，如Cisco桌面級交換機CISCOWS-C2950G-48-EI的背板帶寬為4.4Gbit/s，而企業級交換機CISCOWS-C6513的交換矩陣吞吐能力是256Gbit/s，相差兩個數量級。當然背板帶寬越高的價格也就越貴，像上面提高的CISCOWS-C6513目前市場售價大概在11萬到12萬左右。(2)包轉發率在我們選購交換機時經常會注意到背板帶寬和端口速率，但包轉發率這項指標也是不可忽視的。包轉發率以數據包為單位體現了交換機的交換能力，單位是Mpps（百萬包/秒）。包轉發率的數值從幾Mpps到幾百Mpps不等。如Cisco2950系列交換機包轉發率一般為6.6Mpps。華為S5516的包轉發率為24Mpps。(3)交換方式目前交換機通常采用直通式交換、存儲轉發式、碎片隔離式三種。其中直通式交換延時小，速度快，但不提供錯誤檢測，容易丟包；存儲轉發與之相反，它是接收數據包后先緩存起來，做CRC校驗，過濾錯誤的數據包后再發送到目的端口，這種交換方式穩定準確，但是延時大，華為的S3026交換機即屬于存儲轉發式，該技術是目前交換機使用最為普遍的方式。還有一種技術，就是碎片隔離式技術，它算是以上兩種技術的折中吧，原理是在轉發之前先檢查數據包的長度是否夠64Byte，如小于該值，則丟棄（說明是假包），如大于該值，則轉發。該種技術一般應用于低端交換機當中。(4)端口類型端口類型是指交換機上的端口是以太網、令牌環、FDDI還是ATM等類型，一般來說固定端口交換機只有單一類型的端口，而模塊化交換機則可以有不同介質類型的模塊可供選擇，從而實現各種網絡的互連。如華為的S3050交換機提供的是10/100Base-TX,1000Base-FX端口，而華為S5516交換機有1000/100/10Base-T，1000Base-LX，1000Base-SX等幾種接口可供選擇。在我們小型辦公室中使用的交換機一般是以RJ45以太網端口居多。(5)端口速率端口速率也是衡量交換機的一項重要指標，像神州數碼DCS-1016交換機提供10M/100M速率，而其模塊化交換機DCRS-7515能夠提供10M/100M/1000M等不同速率。目前低端交換機一般都能夠提供10M、100M速率，高端交換機能夠提供1000M甚至更高。(6)端口密度端口密度是指一臺交換機所支持的最大端口數量。這也是我們在選購交換機最能直接看出來的，目前市面上的SOHO、中小企業固定交換機一般提供幾個到幾十個不等，而企業模塊化化交換機提供的端口會更多。如果您是SOHO用戶一般選擇端口較少的固定交換機即可，但如果是中等規模企業使用，為了以后升級，就得考慮選擇模塊化交換機了。(7)三層交換能力早期的交換機不提供三層交換，對于三層交換能力的指標首先是指交換機有無三層交換能力，是否可以通過軟件升級具有此能力；其次是指三層的包轉發率的高低，能否實現線速的三層交換（線速三層交換是指具有和二層交換相同的交換速率）。有些交換機的標準版軟件是不支持三層交換，但增強版軟件則支持三層交換，例如思科的Cisco3550系列交換機就是如此。(8)堆疊能力交換機之間的連接有兩種方式，即級連和堆疊，級連是指通過網線將兩臺交換機連接起來，而堆疊則指通過堆疊端口（或模塊）和堆疊線纜將兩臺交換機連接起來。不同類型的交換機可以級連，而只有同類的交換機才能堆疊到一起，這一點要特別注意，不同廠商的產品，可堆疊的設備數量有一定差別，一般最多為9臺，比如3ComSuperStack系列交換機堆疊數量是4臺，而Cisco3550系列交換機堆疊數量能夠到9臺。(9)VLAN支持VLAN指的是虛擬局域網，主要