计算机网络期末考试复习资料汇总.docx

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计算机网络期末考试复习资料汇总

第1章计算机网络概论

一、计算机网络概念:

指利用通信设备和线路将地理位置不同的功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件来实现网络中信息传递和资源共享的系统。

（计算机网络技术产生于20世纪50年代）

二、计算机网络的四个发展阶段

（1）以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端互联的计算机网络

（2）多个主计算机通过通信线路互联的计算机网络

（3）具有统一网络体系结构、遵循国际化标准协议的计算机网络

（4）以Internet为核心的高速计算机互联网络

三、组成

（1）若干个主机，他们为用户提供服务

（2）一个通信子网，它主要由节点交换机和连接这些节点的通信链路所组成（3）一系列的协议，这些协议为主机和主机之间或主机和子网中各节点之间的通信而采用，它是通信双方事先约定好的和必须遵守的规则。

四、资源子网概念：

资源子网由主机系统、终端、终端控制器、联网外部设备（简称外设）、各种软件资源与信息资源组成。

资源子网实现全网的面向应用的数据处理和网络资源共享，它由各种硬件和软件组成。

五、计算机网络的功能计算机网络的主要目标是实现资源共享，其主要功能如下：

（1）数据通信

（2）资源共享（3）负荷均衡和分布处理（4）提高系统的安全可靠性

六、计算机网络分类按网络控制方式分类：

（1）集中式计算机网络

（2）分布式计算机网络按网络作用范围分类：

（1）局域网（LAN:

一般直径小于10KM，最常见计算机网络。

由于局域网分布范围小，一方面利于管理配置，一方面易构成简洁整齐的拓扑结构。

加上速度快，延时小，得到广泛应用；如一般企业内部网、校园网等）

（2）广域网（WAN：

分布范围广，本身不具备规则拓扑结构。

速度慢，延迟大，入网站点无法参与网络管理，只管收发数据）（3）城域网（MAN：

局限在一座城市范围内，辐射的地理范围从几十千米到数百千米）

第2章计算机网络的基本原理

一、数据传输方式

（1）模拟传输：

指信道中传输的为模拟信号。

（2）数字传输：

指信道中传输的为数字信号。

二、串行通信与并行通信

串行通信：

指数据流一位一位地传送，从发送端到接收端只要一个信道即可，易于实现。

并行通道：

指一次同时传送一个字节（字符），即8个码元。

三、单工、半双工与全双工通信

（1）单工通信方式：

在单工通信信道上信息只能向一个方向传送。

（2）半双工通信方式：

在半双工信道上，通信双方可以交替发送和接收信息，但不能同时发送和接收。

（3）全双工通信方式：

这是一种可同时进行信息传递的通信方式。

四、数字通信比模拟通信更具优势优势：

（1）抗干扰能力强

（2）能实现高质量的远距离通信（3）具有高度的保密性缺点：

占的频带宽

信号的频带宽度（简称信号带宽或带宽）：

由信号的特性所决定的，表示传输信号的频率范围。

信道带宽：

由信道的特性决定的，指某个信道能够不失真地传送信号的频率范围。

五、波特率、数据速率和信道容量

（1）码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数，即通过信道传输的码元个数。

奈式定理的最大码元速率为：

B=2W（Baud）

超过奈式极限传送脉冲信号时不可能的，因此要进一步提高波特率，就必须改善信道的宽度。

（2）数据速率：

也称通信速率，是指单位时间内信道上传送的信息（比特数），单位bps。

（3）信道容量：

是指信道中能不失真地传输脉冲序列的最高速率，它由数字信道的通频带，也即带宽所决定。

R=Blog2N=2Wlog2N（bps）R数据速率，B码元速率，W信道宽带，N

（计算机通信网络中，要求误码率低于10^-6）

（4）误码率香农提出有噪声信道极限数据速率用下述公式计算：

C=Wlog2（1+S/N）

W信道宽带，S信道的平均功率，N噪声平均功率，S/N信噪比

六、基带传输、频带传输和宽带传输计算机网络通信系统依其传输介质的频宽宽度可分为基带系统和宽带系统两类，两者的差别是传输介质的宽带不同，允许的传输速率也不同。

基带传输：

对基带信号不加调制而直接在线路上进行传输，它将占用线路的全部带宽

频带传输：

将带宽很宽的数字信号变换为带宽符合通信网要求的模拟信号，而这种模拟信号通常由某一频率或几个频率组成，它占用了一个固有宽带

宽带传输：

宽带指比4kHZ更宽的频带。

由于使用模拟信号，可以传输近100KM。

七、脉码调制PCM概念：

将模拟信号变换为数字信号常用的方法。

三个步骤：

（1）取样

（2）量化（3）编码T1数据效率1.544MbpsE12.048

奈氏取样定理：

只要取样频率大于模拟信号最高频率的2倍，则可以用得到的样本空间回复原来的模拟信号f1=1/T1>=2f2max

八、不归零编码NRZ、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码

九、多路复用技术

（1）频分多路复用：

当物理信道能提供比单个原始信号宽得多的带宽情况下，可以将该物理信道的总宽带分割成若干个和单个信号带宽相同（或略为宽一点）的子信道，每一个子信道传输一路信号。

（2）时分多路复用：

是将一条物理线路按时间分成一个个的时间片，每个时间片常称为一帧，每帧长125us,再分为若干个时隙，轮换地为多个信号所使用。

【时分多路复用按同步方式不同可以分为同步和异步：

①同步指时分方案中时隙是预先分配好的，时隙与数据源一一对应，不管某一个数据源有无数据要发送，对应时间片都是它的②异步:

各时隙与数据源无对应关系，系统可以按照需求动态为各路信号分配时隙。

】（3）光波分多路复用：

在一根光纤（纤芯）中能同时传播多个光波信号的技术，本质是在一条光纤上用不同波长的光波传输信号，而不同波长的光波彼此互不干扰。

十、DWDM系统的特点优势：

充分利用光纤的巨大带宽资源，增加光纤的传输容量。

特点：

（1）超大容量

（2）对数据率“透明”（3）系统升级时能最大限度地保护已有投资

（4）高度的组网灵活性、经济性和可靠性（5）可兼容全光交换

十一、DWDM系统结构

（1）单纤双向DWDM系统：

在这种系统中，用一条光纤实现两个方向信号同时传输，因而也称为单纤全双工通信系统

（2）双纤单向DWDM系统：

双纤单向传输就是一根光纤只传输一个方向的光信号，相反方向光信号的传输由另一根光纤完成。

十二、频分多路复用、时分多路复用和光波分多路复用的比较

（1）频分多路复用：

按频率分割，在同一时刻能同时存在并传输多路信号，每路信号的频带不同。

（2）时分多路复用：

按时间分割，每一时隙内只有一路信号存在，多路信号分时轮换地在信道内传输。

（3）光波分多路复用：

按波长分割，在同一时刻能同时存在并传输多路信号，每路信号的波长不同，其实质也是频分多路复用。

十三、线路交换概念：

是将发送方和接收方之间的一系列链路直接连通，电话交换系统就是采用这种交换方式。

经由线路交换而实现的通信包括3个阶段：

（1）线路建立阶段：

通过呼叫完成逐个节点的接通，建立起一条端到端的直线通路。

（2）数据传输阶段：

在端到端的直通线路上建立数据链路连接并传输数据。

（3）线路拆除阶段：

数据传输完成后，拆除线路连接，释放节点和信道资源。

优点：

（1）通信实时性强，通路一旦建立，便不会发生冲突，数据传送可靠、迅速，且保持传输的顺序。

（2）线路传输时延小，唯一的时延是电磁信号的传播时间。

缺点：

（1）线路利用率低

（2）通路建立之前有一段较长的呼叫建立时延（3）系统无数据存储及差错控制能力，不能平滑通信量

十四、报文交换概念：

属存储转发交换方式，不要求交换网为通信双方预先建立一条专用数据通路，也就不存在建立线路和拆除线路的过程。

缺点：

每一个节点对报文数据的存储转发时间较长，传输一份报文的总时间并不比采用线路交换方式短，或许会更长。

十五、分组交换分组交换与报文交换同属于存储转发式交换，依据完全相同的机理，它们之间的外表差别仅在于参与交换的数据单元的长度不同。

十六、数据报方式与虚线路方式的主要区别

数据报

虚线路

端到端的连接

不要

必须有

目的站地址

每个分组均有目的站的全地址

仅在连接建立阶段使用

分组的顺序

到达目的站时可能不按发送顺序

总是按发送顺序到达目的站

端到端的差错控制

由用户端主机负责

由通信子网负责

端到端的流量控制

由用户端主机负责

由通信子网负责

十七、报文交换的特点不需要通信双方预先建立一条数据通路，靠交换网各节点计算机存储转发，接力式地传送报文。

十八、异步传输模式ATM定义：

ATM是一种传输模式，在这一模式中信息被组织成信元，包含一段信息的信元并不需要周期性地出现在信道上。

ATM技术可兼顾各种数据类型，将数据分成一个个的数据分组，每个分组称为一个信元。

每个信元固定长53B，其中5B为信头，48B为净荷，净荷即有用信息。

十九、流量控制含义：

就是调整发送信息的速率，使接收节点能够及时处理他们。

目的：

（1）为了防止网络出现拥挤以及死锁而采取的一种措施。

（2）使业务量均匀地分配给各个网络节点。

二十、流量控制技术含义：

调整发送信息的速率，使接收节点能够及时处理它们。

目的：

防止网络出现拥挤和死锁；使业务量均匀地分配给各个网络节点。

技术：

（1）停止-等待控制方法：

是最简单的一种流量控制技术，它采用单工或半双工通信方式。

当发送完一帧数据后，便等待接收方发回的反馈信号。

（2）滑动窗口流量控制方法：

为提供传输效率，其是一种更为有效地策略。

它采取全双工通信方式，发送方在窗口尺寸允许的情况下，可连续不断的发送数据帧，这样就大大提高了信道使用率。

二十一、差错控制传输差错是指通过通信信道后接收数据与发送数据不一致的现象。

信道噪声分为热噪声与冲击噪声两类。

二十二、循环冗余校验过程

基本思想：

通过在数据单元末尾附加一串称作循环冗余码或循环冗余校验余数的冗余比特，使得整个传输数据单元可以被另一个预定的二进制数所整除。

在数据终点，再用该预定的二进制数去除输入的数据单元。

如果此时不产生余数，就认为数据单元是完整正确的，从而接受该数据单元。

如有余数意味着数据单元在传输中有差错，因此拒绝接受该数据单元。

二十三、海明码

海明码是一种可以纠正一位差错的编码。

对于m位数据，增加k位冗余位，则m+k+1<2^k

二十四、自适应路由算法

（1）集中的自适应路由选择算法

（2）孤立的自适应路由选择算法（3）分布的自适应路由选择算法

二十五、四代蜂窝移动通信系统

（1）第一代：

20世纪80年代发展起来的模拟蜂窝移动系统

（2）第二代：

80年代中期，第二代数字蜂窝移动系统（3）第三代：

未来公用陆地移动电话系统，又更名国际移动通信2000。

IMT-2000支持的网络被称为第三代移动通信系统，简称3G。

（4）第四代：

将移动通信系统与其他系统结合起来，产生4G技术。

二十六、卫星定位系统定义：

全球定位系统（GPS）。

简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。

这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。

这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。

四大定位系统：

美国全球定位系统、欧洲“伽利略”、俄罗斯“格洛纳斯”、中国北斗卫星导航系统

二十七、网络系统的体系结构

（1）层次结构：

通过抽象和层次的方法可以使每一层实现一种相对独立的功能，因而可将一个难以处理的复杂问题分解为若干个容易处理的较小问题。

由于各层之间相对独立，故各层的灵活性较高，易于实现和维护，而且每层都可以采用最合适的技术来实现。

（2）网络层次结构的3个重要概念：

服务（指网络中的各层向上一层提供的一组操作）、接口（相邻两层之间的边界，它定义较低层向较高层提供的原始操作和服务）、网络协议（3个组成要素：

语义、语法、规则；定义：

在计算机网络中，为能在两个实体间正确传递信息，必须在有关信息传输顺序、信息格式、信息内容等方面有一组约定或规则，这组约定或规则）

（3）网络体系结构：

是指对计算机网络及其部件所完成功能的一组抽象定义，是描述计算机网络通信方法的抽象模型结构，一般是指网络的层次及其协议的集合。

具体而言是关于计算机网络应设置哪几层，每层应提供哪些功能的的精准定义。

二十八、开放系统定义：

所谓“开放”指只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。

所谓“系统”，本来是指按一定关系或规则工作在一起的一组物体或一组部件。

物理层的协议有很多，可以从机械、电气、功能与规程4大特性来对物理层协议进行描述。

在OSI参考模型中，数据链路层向网络层提供以下基本服务：

数据链路建立、维持和释放的链路管理工作；数据单元帧的传输；差错检测与控制以及数据流量控制；在多点连接或多条数据链路连接的情况下，提供数据链路端口标识的识别，支持网络层实体建立网络连接；帧接收顺序控制。

HDLC帧是由标识字段6个字段构成：

（1）标志字段F

（2）地址字段A

（3）控制字段C（4）信息字段I（5）帧校验序列字段FCS（6）标志字段F

网络层功能：

（1）提供路由选择

（2）提供有效地分组传输，包括顺序编号和分组确认（3）流量控制（4）将若干逻辑信道复用到一个单一的数据链路上（5）提供交换虚电路和永久虚电路的连接

三十、OSI协议参考模型与TCP/IP模型比较

（1）OSI参考模型中的协议比TCP/IP模型中的协议具有更好的隐蔽性并且更容易被替换。

（2）OSI参考模型并不是基于某个特定的协议集而设计的，因此它更具有通用性。

（3）OSI参考模型在网络层提供面向连接和无连接的通信服务，但在传输层仅有面向连接的通信服务。

而TCP/IP模型在网络层只有一种无连接的通信服务，而在传输层提供了面向连接和无连接的通信服务。

（4）OSI参考模型有7层，TCP/IP模型有4层。

二十九、TIP/IP模型传输控制协议和互联协议不是单纯的两个协议，而是一组通信协议的集合，包含了100多种协议。

TIP/IP模型是一个四层结构，从上到下依次是网络接口层、网络互联层、传输层和应用层。

①网络接口层：

TCP/IP与各种网络的接口，是TCP/IP的最低层

ARP协议（地址解析协议）：

任务是查找与给定IP地址相对应的主机的网络物理地址。

ARP协议通过采用广播消息的方法，从而获取网上IP地址所对应的MAC地址。

RARP协议（反）：

主要解决网络物理地址MAC到IP地址的转换。

②网络互联层：

是TCP/IP的第二层，主要功能负责相邻节点之间的数据传送。

IP（互联网协议）：

是网络互联层的重要协议，主要功能是实现无连接的IP分组和IP分组的路由选择。

ICMP（互联网控制报文协议）：

专门用来处理差错和控制，它能由出错设备向源设备发送出错报文和控制报文，源设备接到该报文后，由ICMP软件确定错误类型或重发数据报的策略。

IGMP互联网网关报文协议

③传输层：

是TCP/IP的第三层，主要功能为源节点和目的节点的两个应用进程之间提供可靠的端对端的数据传输。

为完成以上功能传输层提供了2个端对端的协议：

TCP传输控制协议（面向连接）和UDP用户数据报协议（无连接）、NVP网络语音协议

④应用层：

是TCP/IP最高层，终端用户接口。

SMTP、DNS、NSP（名字服务协议）、FTP、

TELNET（远程传输协议）、WWW、HTTP

第3章计算机网络的组网技术

一、CSMA/CD的具体操作步骤分为无冲突和有冲突两种处理方式（工作过程）。

CS：

载波监听MA：

多路访问CD：

冲突检测

（1）无冲突①发送站准备数据帧，探测介质。

②若传输介质空闲，则转向步骤④，否则转向③

③传输介质被占用时，保持等待直至正在发送的帧结束，然后继续探测介质，转向步骤②

④发送站向传输介质发送数据帧直至完成，且这期间要监视有无冲突发生。

（2）有冲突①2个或2个以上的站点同时或接近同时检测到传输介质处于空闲

②一个以上的数据帧在共享物理介质中进行传送时产生相互干扰，参与发送和接受的站点很快就可以检测到冲突发生，并且均放弃发送和接受。

③处于发送的站点，为了避免更多的站点争用已发生冲突的传输介质，因此接着向传输介质发送干扰信号。

④发生冲突后的所有发送站均计算等待时间，并重新尝试发送过程。

二、以太网交换机的帧转发方式

（1）静态交换：

用于早期的以太网交换机中，端口间的连接时人工预先在交换机中设定的

（2）动态交换：

是基于网桥的工作原理而发展成交换机的交换方式，动态交换虽然最终也是实现两个端口之间的连接，形成一个帧交换通道，但通道实现的机理不同于人工来进行配置的静态交换方式。

三、虚拟局域网VLAN的概念虚拟局域网指将网络上的节点按工作性质与需要划分成若干个逻辑工作组，一个逻辑工作组就是一个虚拟局域网。

优点：

允许按照协议类型来组成虚拟局域网，有利于组成基于服务或应用的虚拟局域网。

同时，用户可以随意移动工作站而无需重新配置网络地址，这对于TCP/IP协议的用户特别有利。

缺点：

性能较差

八、无线局域网概念：

是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。

优点：

（1）安装便捷

（2）使用灵活（3）经济节约（4）易于扩展

缺点：

（1）性能受环境影响

（2）速率不高（3）安全性不高

十、无线局域网的主要类型

（1）红外线局域网

（2）扩频无线局域网（3）窄带微波无线局域网

四、帧中继概述实质上，帧中继就是一种减少节点处理时间的技术。

它的基本策略是认为帧的传送基本上不会出错，只要知道帧的目的地址就立即转发该帧，节点基本不做什么处理，某些工作留给用户端去处理。

用户之间的数据传输包括以下3阶段：

（1）在两个端用户之间建立一条逻辑连接，并对这个连接赋给一个唯一的DLCI

（2）以数据帧为单位交换数据，每一帧包括一个DLCI字段以标识这个连接（3）数据交换完毕后，释放逻辑连接帧中继应用：

（1）局域网互联

（2）图像传送：

帧中继网络可提供图像、图表的传送业务，这些信息的传送往往要占用较大的网络带宽。

（3）虚拟专用网：

可将网络中的若干个节点划分为一个分区，并设置相对独立的管理机构，对分区内的数据流量及各种资源进行管理。

五、ATM异步传输模式网络特点

（1）ATM是建立在电路交换和分组交换基础上的一种面向连接的快速分组交换技术

（2）ATM使用信元作为信息传输和交换的单位，有利于宽带高速交换（3）ATM采用异步时分多路复用的传输方式（4）ATM使用光纤信道传输

（5）ATM兼容性好

六、ATM信元格式ATM使用固定大小的信元，其中包括5字节的首部和48字节的信息字段，信元首部包含在ATM网络中传递信息所需的控制字段。

ATM信元有两种不同的首部，它们分别对应于用户到网络接口和网络到网络接口。

这两种接口上的ATM信元首部仅仅是前两个字段有所差别，后面的字段完全一样。

七、ATM应用

（1）ATM局域网

（2）ATM广域网

九、无线局域网标准IEEE802.11体系结构的基本构造块是信元，在IEEE802.11无线LAN中被称为基本服务集，它由一些运行相同MAC协议和争用同一共享的站点组成。

标准

运行频段

主要技术

数据速率

802.11

2.4GHzISM

扩频通信技术

1Mbps和2

b

2.4GHzISM

CCK技术

11

a

5GHzU-NII

OFDM

54

g

2.4GHzISM

OFDM

54

十一、个人无线局域网技术个人无线局域网技术（PAN）是近年来随着各种短距离无线电技术的发展而提出的一个新概念。

PAN的基本思想是：

用无线电或红外线代替传统的有线电缆，实现个人信息终端的智能化互联，组件个人化的信息网络。

PAN的主要实现技术：

蓝牙、红外线技术、家庭射频、超带宽

十二、HiperLAN2特点HiperLAN2是目前比较完善的WLAN协议标准，特点

（1）数据传输速率高

（2）自动频率分配（3）安全性支持（4）移动性支持（5）网络与应用的独特性

第四章、计算机网络的组成与组网示例

一、传输介质常用的传输介质可分为：

有线和无线两大类。

有线传输介质是指利用电缆或光缆等充当的传输介质，例如双绞线、同轴电缆和光缆等。

无线传输介质是指利用电波或光波充当的传输介质。

例如无线电波、微波、红外线和卫星通信等。

二、双绞线的接法

（1）直通线的接法：

直通线又叫正线或标准线，一般用来连接两个不同性质的接口，如主机和交换机/集线器，路由器和交换机/集线器

（2）交叉线的接法：

交叉线也叫反线，一般用来连接两个性质相同的端口，如交换机和交换机，交换机和集线器，集线器和集线器，主机和主机，主机和路由器（3）全反线的接法：

全反线，不用于以太网的连接，主要用于主机的串口和路由器（或交换机）的控制端口之间的连接。

三、同轴电缆的类型按特性阻抗数值的不同，可将同轴电缆分为

（1）基带同轴电缆（50欧同轴电缆）和

（2）宽带同轴电缆（75欧同轴电缆）。

四、光缆光导纤维电缆，简称光缆，是网络传输介质中性能最好、应用最广泛的一种。

光缆由多根光纤单体制成，光缆传输具有抗干扰性好、保密性好、使用安全、重量轻以及便于铺设等特点。

光纤按传播模式，一般可分为：

（1）多模光纤：

即是在给定的工作波长上，能以多种模式同时传输的光纤。

（2）单模光纤：

光纤只以一种模式（基模HE11）在其中传播，其余的高次模全部截止。

传输介质

类型

距离

速度

屏蔽双绞线STP

3类/5类

100m

16/100Mbps

无屏蔽双绞线UTP

3/4/5超5/6类

100m

16/20/100/155/200

光纤

多模

550m

100-1000

单模

5km

1-10Gbps

五、工作站与网络服务器工作站：

一般指通用微型计算机，配有高分辨率的显示器以及容量很大的内部存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理能力和高性能的图形、图像处理能力以及联网功能。

网络服务器：

是计算机网络中做重要的设备之一，是整个网络系统的核心，承担传输和处理大量数据的任务。

服务器的主要功能是：

为用户提供信息发布、数据交换以及网络管理。

服务器的分类①按服务器的处理架构划分：

（1）CISC构架服务器，即复杂指令集计算机

（2）RISC构架服务器，即精简指令集（3）VLIM构架服务器，即超长指令字②应用层次：

入门级、工作组、部门、企业③设计思想：

专用型、通用④应用服务：

文件、打印、数据库、电子邮件、Web服务器、应用程序

服务器的主流技术，集群技术：

指一组相互独立的服务器在网络中表现为单一的系统，并以单一系统的模式加以管理。

它可为客户工作站提供高可靠性的服务。

六、网络接口卡网络接口卡也称网络适配器，简称网卡，是局域网中最基本的部件之一，是用于连接计算机与网络的硬件设备。

MAC地址的主要作用是以太网传输数据时，在所传输的数据包中包含源节点和目的节点的MAC地址，网络中每台节点设备的网卡会检查所传输的数据中MAC地址是否与自己的MAC地址相匹配，如果MAC地址不匹配，则网卡将丢弃该数据包。

网卡功能：

网卡工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层之间，一端连接局域网中的计算机，另一端连接局域网的传输设备（①将计算机要发送的数据封装为帧，并通过网络或以电磁波方式将数据发送到网络上；②接受网络上其他网络设备传送来的帧，并将帧重新组合成数据，发送到所在的计算机中。

）

七、中继器中继器又称重发器，是连接网络的一种数字装置。

中继器可以延长网络的距离，在网络数据传输中起到放大信号、整形和传输的作用。

八、集线器集线器即hub。

hub是中心的意思，像树干一样，它是各分支的汇集点。

在计算机网络中，hub是基于星状拓扑结构的网络传输介质间的中央节点，是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备，是对网络进行集中管理的最小单元