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第五章 计算机网络设备,第一节 网卡 第二节 集线器 第三节 交换机 第四节 路由器 第五节 其他网络设备简介,计算机网络技术,本课件地址：www.jngzx.com.cn/jsjwl,网络设备按照其主要用途可以分为三大类： 接入设备 网络互联设备 网络服务设备,第一节 网卡,网络适配卡（Network Interface Card,NIC），又称网络接口卡，简称网卡。 提供了计算机和网络缆线之间的物理接口。,第一节 网卡,一、网卡的功能 1.实现局域网中传输介质的物理连接和电气连接； 2.代表着一个固定的地址； MAC（Media Access Control）地址：用来表示互联网上每一个站点的标识符，采用十六进制数表示，共六个字节（48位）。其中，前三个字节(高位24位)是由IEEE的注册管理机构RA负责给不同厂家分配的代码，后三个字节(低位24位)由各厂家自行指派给生产的适配器接口。 3.对发送和接收的信号进行转换，执行网络控制命令； 4.实现OSI开放系统七层模型中的数据链路层的功能； 5.对传送和接收的数据进行缓存。 6.按照OSI协议物理层传输的接口标准，实现规定的接口功能。,第一节 网卡,二、网卡的工作原理 在网卡上有一定数目的缓冲存储器，当网上传来的数据到达本工作站时，首先被暂时存放在网卡的缓存中。 如何使CPU能够知道网卡上当前有无数据需处理？ 由网卡来通知CPU在某个时候来处理新来的数据。,第一节 网卡,三、网卡的类型 （1）按总线的类型分类 网卡按总线类型可分为ISA总线型网卡、PCI总线型网卡、PCMCIA总线型网卡、USB网络适配器。,第一节 网卡,PCI总线型网卡,PCMCIA总线型网卡 PCMIC：个人计算机存储卡国际协会 Personal Computer Memory Card International Association,USB有线网卡,USB无线网卡,第一节 网卡,三、网卡的类型 （2）按网络类型分类 网卡按网络类型可分为以太网卡、令牌环网卡和ATM网卡等。 （3）按网卡的连接头分类 网卡按网卡的连接头可分为BNC连接头、RJ45连接头、AUI连接头、光纤网卡以及无线网卡等。早期产品中还有同时具有BNC连接头和RJ45连接头的网卡。 （4）按传输速率分类 网卡按其传输速率（带宽）分为10Mbps、100Mbps、1000Mbps网卡以及10M/100Mbps、10M/100M/1000Mbps自适应网卡等。,第一节 网卡,四、网卡的选择 1、选择性价比高的网卡 2、根据组网类型选择网卡 3、根据工作站选择合适总线类型的网卡 4、根据使用环境选择网卡 5、根据特殊要求选择网卡,第一节 网卡,四、网卡的安装 1、关机，拆除后方的插头和连线。 2、拆开外壳。 3、确认网卡总线接口。 4、在主板上找到空闲插槽。 5、拆插槽挡板。 6、插入网卡，确保接触良好。（插入的方法） 7、旋紧螺丝，固定机壳与网卡的连接。 8、上好机壳螺丝，接好连线。 安装驱动。,同步训练（第51页）答案： 1、D 2、A 3、B 4、A 5、D 6、B 7、A 8、B 9、C 10、B,第一节 网卡,第二节 集线器,一、集线器的功能 集线器（ Hub）是一种连接多个用户节点的设备，每个经集线器连接的节点都需要一条专用电缆，集线器内部采用电气互连的结构，从某种意义上可以将集线器看做是多端口中继器。 集线器工作处于OSI模型中的物理层。 集线器上所有的端口共享同一个带宽，在任何时候集线器所有端口出现的电信号都是相同的。,连接到集线器的节点发送信号时，首先通过与集线器相连接的电缆将信号送到集线器，集线器将这个信号进行放大、重新定时，然后发送到所有节点；最后，信号到达目标节点，目标节点将发给它的信号收下。,第二节 集线器,二、集线器的分类 1按端口数量分类 集线器端口数量有5口、8口、12口、16口、24口、48口等，最常用的是24口集线器。 2按带宽分类 根据带宽的不同，可将集线器分为10 Mbps、100 Mbps、10/100 Mbps自适应、1000 Mbps和10011 000 Mbps自适应集线器等。,第二节 集线器,二、集线器的分类 3按可管理性分类 按可管理性的不同，集线器可分为不可网管集线器（俗称哑集线器）和可网管集线器（也称智能集线器）。 4按扩展能力分类 按照扩展能力，可划分为独立集线器、堆叠式集线器等。,第二节 集线器,三、集线器的选择 （1）速率 （2）端口数 （3）可扩展性 （4）是否内置交换模块 （5）是否提供网管功能 （6）外形尺寸,第二节 集线器,四、集线器的连接 1、集线器常见端口 RJ-45端口、BNC端口、AUI端口、堆叠端口,第二节 集线器,四、集线器的连接 2、集线器的堆叠和级联 （1）堆叠： 从一台集线器的UP端口连接到另一台的DOWN端口上。 （2）级联 A、使用UPlink端口级联 B、使用普通端口级联,级联除了能够增加集线器的端口数量外，还有一个重要作用就是扩大局域网的范围（同时也扩展了集线器的端口数）,第二节 集线器,同步训练（第53页）答案 1、A 2、C 3、C 4、C 5、D? A? 6、B? C? 7、B 8、D 9、A 10、B 11、B 12、D 13、C 14、C 15、A,第三节 交换机,一、网桥和交换机 1、网桥的概念 网桥( Bridge)也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。 当2个网段分别连接网桥的2个端口时，各网段中的广播信号并不会越过网桥，只有标明了发送给另一个网段的信号，才会通过网桥。,第三节 交换机,一、网桥和交换机 2、网桥的基本特征 （1） 网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质、不同传输速率的网络。 （2）网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互连的网络之间的通信。 （3）用网桥互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议。 （4）网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量，有利于改善网络的性能与安全性。 网桥技术比较复杂，造价较高。,第三节 交换机,一、网桥和交换机 3、交换机的出现 交换技术是在各端口之间实现简化的、低成本的桥接技术，交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发，一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。 交换机转发延迟很小。 交换技术允许共享型和专用型的局域网进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。,第三节 交换机,二、三种交换技术 端口交换 帧交换：有直通交换和存储转发2种处理方式 信元交换,第三节 交换机,三、局域网交换机的种类 1.按传输介质和传输速率划分： 可分为：以太网交换机、千兆以太网交换机FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等 2.按应用领域划分 可分为：工作组交换机、部门级交换机、 企业级交换机,第三节 交换机,四、局域网交换机的选择 交换机的工作原理 （1） 当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的； （2） 再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口； （3）如地址表中有与这个目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上； （4） 如地址表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。 不断的循环这个过程，二层交换机就可以学习到全网的MAC地址信息，通过这个过程建立和维护它自己的地址表。,第三节 交换机,四、局域网交换机的选择 交换机的工作原理 （1） 当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的； （2） 再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口； （3）如地址表中有与这个目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上； （4） 如地址表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。 不断的循环这个过程，二层交换机就可以学习到全网的MAC地址信息，通过这个过程建立和维护它自己的地址表。,第三节 交换机,四、局域网交换机的选择 1. 外形尺寸 2. 可管理性 3.端口带宽及类型 还要考虑系统扩展能力、主干连接手段、交换机总交换能力、路由选择能力、热切换能力、与现有设备兼容等。,第三节 交换机,五、交换机应用中几个值得注意的问题 1、交换机网络中的瓶颈问题 2、网络中的广播帧 3、虚拟网的划分,第三节 交换机,同步训练（第55页）答案,第四节 路由器,路由器工作在OSI开放式互连模式的第三层网络层，路由器在网络互连中起着至关重要的作用，主要用于局域网和广域网的互连。,一、路由器的功能 路由器是一种用于路由选择的专用设备，它的工作是记住和跟踪其它网络的情况，通过一个接口接收一个包并将它从另一个（或同一个）接口发向正确的目的地，即路由器就是为信息寻找到达目标节点的工具。 路由器的主要功能为：路径选择、数据转发（又称为交换）和数据过滤。路由器的功能可以由硬件来实现，也可以由软件来实现，或者是两者结合来实现。,第四节 路由器,二、路由选择 路径选择：路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将数据有效地传送到目的站点。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据路由表，供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路由选择就是从路由表中寻找一条将数据包从源主机发送到目的主机的传输路径的过程。 路由表分为静态路径表和动态路径表。,第四节 路由器,三、路由协议 路由协议是指路由选择协议，是实现路由选择算法的协议。 网络互连中常用的路由协议有： RIP（路由信息协议）。RIP是基于距离向量的路由协议，在RIP中，路由器检查从源路由器到目的路由器的每条路径，并选择站点数最少的路径到达目的地。 OSPF（开放式最短路径优先协议） IGRP（内部网关路由协议）等。,第四节 路由器,四、路由器的数据转发 当一个路由器收到一个IP数据包时，它将根据数据包中的目的IP地址查找路由表，根据查找的结果将此IP数据包送往对应端口。下一台IP路由器收到数据包后继续转发，直至发到目的地。 路由器的另外一个重要作用就是充当过滤器，将来自对方网络的不需要的数据阻止在网络之外，进而减少网络之间的通信量。,第四节 路由器,五、路由器的种类 （1）按支持网络协议的能力分类 按支持网络协议的能力可把路由器分为单协议路由器、多协议路由器。 （ 2 ）按工作位置分类 按工作位置路由器可分为访问(Access)路由器和边界(Boundary)路由器。 （ 3 ）按连接规模和能力分类 按连接规模和能力路由器可分为区域路由器、企业路由器和园区路由器等。,第四节 路由器,六、路由器的选择 管理方式 多协议支持 安全性 地址转换功能,第四节 路由器,第五节 其它网络设备简介,一、 调制解调器 1.调制解调器的功能 计算机通过电话拨号上网时，需要有能将数字信号转换为模拟信号及模拟信号转换成数字信号的转换装置，前者叫调制，后者叫解调，把两种功能做在同一台设备上，就叫调制解调器，即Modem。 通过普通电话线传输数据的Modem作为连接PC机和网络的主要设备，具有使用方便、价格适中、功能齐全的特点，对Internet的普及和发展起到了极其重要的作用。,2.调制解调器的分类 外置式MODEM 内置式MODEM USB MODEM PCMCIA接口的MODEM,第五节 其它网络设备简介,二、中继器 1.中继器的作用 中继器（RP，repeater）是连接网络线路的一种装置，它在OSI参考模型中的位置是最底层物理层，只是起到一个放大信号、延伸传输介质的作用，与高层协议无关。,第五节 其它网络设备简介,二、中继器 2.中继器的特点 常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作，负责在两个节点物理层上按位传递信息，完成信号的复制调整和放大功能，以此来延长网络段的长度或将两个网络段连接在一起。,第五节 其它网络设备简介,三、收发器 收发器就是接收信号、发送信号的设备。 其作用是完成不同的网络传输介质、传输形式之间的互联。 收发器的种类很多，包括：光纤-双绞线收发器、同轴电缆收发器、卫星收发器、微波收发器等等。,第五节 其它网络设备简介,