第3章 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

1、1,第3章 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,2,3.1 第一層設(shè)備,3.1.1 中繼器信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)中傳遞時(shí)，因?yàn)榫€材本身的阻抗會(huì)使信號(hào)越來越弱，導(dǎo)致信號(hào)衰減失真，當(dāng)網(wǎng)線的長度超過建議的使用距離時(shí)，信號(hào)已衰減到幾乎無法識(shí)別的程度，信號(hào)若想再繼續(xù)傳遞下去，必然要將信號(hào)還原成原來的強(qiáng)度，所使用的設(shè)備之一即為中繼器。,3,3.1.1 中繼器,中繼器（Repeater）主要的功能就是將收到的信號(hào)重新整理，使其恢復(fù)原來的波形和強(qiáng)度，然后繼續(xù)傳送下去，這樣信號(hào)就會(huì)

2、傳得更遠(yuǎn)。對(duì)應(yīng)到OSI模型里，中繼器位于最低層——物理層（Physical Layer）。,4,3.1.2 集線器,集線器，英文名又稱Hub，與中繼器類似，也屬于網(wǎng)絡(luò)物理層互聯(lián)設(shè)備，或稱為多口中繼器（Multi-Port Reapter）。 集線器只是對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸中的短幀、碎片等無法有效處理，不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性。,5,3.1.2 集線器,集線器的定義　集線器實(shí)際就是一種多端口的

3、中繼器。集線器一般有4、8、16、24等數(shù)量的RJ-45接口，通過這些接口，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的計(jì)算機(jī)完成“中繼”功能。 　其實(shí)，集線器實(shí)際上就是中繼器的一種，其區(qū)別僅在于集線器能夠提供更多的端口服務(wù)，所以集線器又稱為多口中繼器。,6,3.1.2 集線器,集線器的特點(diǎn)共享帶寬 集線器的帶寬是指它通信時(shí)能夠達(dá)到的最大速度。目前市面上用于中小型局域網(wǎng)的集線器主要有10Mb/s、100Mb/s和10/100Mb/s自適應(yīng)3種。半雙

4、工 當(dāng)其中一臺(tái)設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，另一臺(tái)只能接收，而不能同時(shí)將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，如對(duì)講機(jī)即采用半雙工方式，只能一方說，另一方聽。,7,3.1.2 集線器,集線器的分類無源集線器　負(fù)責(zé)把多段介質(zhì)連接在一起，不對(duì)信號(hào)做任何處理，每一種介質(zhì)段只允許擴(kuò)展到最大有效距離的一半。 有源集線器 　具有對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行再生和放大從而擴(kuò)展介質(zhì)長度的功能。 智能集線器 　可將網(wǎng)絡(luò)的部分功能集成到集線器中，如網(wǎng)絡(luò)管理、選擇網(wǎng)絡(luò)傳輸線路等功能。,

5、8,3.1.2 集線器,按配置形式對(duì)集線器的分類獨(dú)立型集線器　獨(dú)立型集線器是帶有許多端口的單個(gè)盒子式的產(chǎn)品 模塊化集線器 　模塊化集線器配有機(jī)架或卡箱，帶多個(gè)卡槽，每個(gè)槽可放一塊通信卡。 堆疊式集線器 　除了多個(gè)集線器可以“堆疊”或者用短的電纜線連在一起之外，其外形和功能均和獨(dú)立型集線器相似。,9,3.2 第二層設(shè)備,3.2.1 網(wǎng)卡網(wǎng)卡（Network Interface Card，NIC）是插入到主板總線插槽上

6、的一個(gè)硬件設(shè)備，功能是完成網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的物理層連接，屬于數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，如圖所示。,10,3.2.1 網(wǎng)卡,網(wǎng)卡的分類按連線的接頭類型分類 　RJ-45水晶接頭、BNC細(xì)纜接頭、AUI三類、綜合幾種接頭類型于一身的二合一、三合一網(wǎng)卡。 按傳輸速率分類 　10Mb網(wǎng)卡、10/100Mb自適應(yīng)網(wǎng)卡、（1000Mb）網(wǎng)卡,11,3.2.1 網(wǎng)卡,按主板上的總線類型分類 　分為ISA、VESA、EISA、PCI等4種接口類型。按傳輸

7、流量分類 　PCI網(wǎng)卡又可以細(xì)分為10MbPCI網(wǎng)卡和10/100MbPCI自適應(yīng)網(wǎng)卡兩種類型 按傳輸介質(zhì)分類 　分為有線網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡,12,3.2.1 網(wǎng)卡,網(wǎng)卡的傳輸速率　網(wǎng)卡的傳輸速率是由它的數(shù)據(jù)傳輸速率決定的，網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)傳輸速率和使用的總線相關(guān)。,13,3.2.1 網(wǎng)卡,網(wǎng)卡的有關(guān)參數(shù)及設(shè)置MAC地址介質(zhì)訪問控制（Media Access Control，MAC）地址，又稱物理地址，它是一個(gè)可以惟一標(biāo)志一塊網(wǎng)卡

8、的號(hào)碼。 IRQ中斷號(hào) 中斷請(qǐng)求（Interrupt Request）是每一個(gè)計(jì)算機(jī)外設(shè)和CPU通信的基本參數(shù)，因此要保證網(wǎng)卡正常工作，必須要設(shè)定正確的IRQ號(hào)。,14,3.2.1 網(wǎng)卡,I/O端口 I/O端口是計(jì)算機(jī)外設(shè)和CPU通信的橋梁，不同的外部設(shè)備使用不同的I/O端口，CPU通過對(duì)不同I/O端口的讀寫，實(shí)現(xiàn)和不同外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換。Base Memory 網(wǎng)卡上一般帶有自己的內(nèi)存，用于網(wǎng)卡和CPU之間通信的緩沖。網(wǎng)

9、卡上的內(nèi)存和計(jì)算機(jī)的內(nèi)存可以互相映射，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡和計(jì)算機(jī)之間快速的數(shù)據(jù)交換。,15,3.2.2 網(wǎng)橋（Bridge）,網(wǎng)橋，也稱橋接器，是一個(gè)網(wǎng)段與另一個(gè)網(wǎng)段之間建立連接的橋梁，是一種數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，網(wǎng)橋根據(jù)數(shù)據(jù)幀源和目的物理地址決定是否對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，這在一定程度上提高了網(wǎng)絡(luò)的有效帶寬。,16,3.2.2 網(wǎng)橋（Bridge）,網(wǎng)橋類似于中繼器，連接兩個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)段，但它是在數(shù)據(jù)鏈路層連接兩個(gè)網(wǎng)。網(wǎng)間通信通過網(wǎng)橋傳送，而網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部

10、的通信被網(wǎng)橋隔離。網(wǎng)橋檢查幀的源地址和目的地址，如果目的地址和源地址不在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)段上，就把幀轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)段上；若兩個(gè)地址在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)段上，則不轉(zhuǎn)發(fā)，所以網(wǎng)橋能起到過濾幀的作用。,17,3.2.3 二層交換機(jī),交換機(jī)定義 交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對(duì)信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動(dòng)尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨(dú)立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)

11、生碰撞。,18,3.2.3 二層交換機(jī),交換機(jī)的工作原理 交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的網(wǎng)卡掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。,19,3.2.3 二層交換機(jī),交換機(jī)的性能特點(diǎn) 獨(dú)享帶寬 交換機(jī)能夠智能化地根據(jù)地址信息將數(shù)據(jù)快速送到目的地，因

12、此它不會(huì)像集線器那樣在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)“打擾”那些非收信人。 全雙工 當(dāng)交換機(jī)上的兩個(gè)端口在通信時(shí)，由于它們之間的通道是相對(duì)獨(dú)立的，因此它們可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信。,20,3.2.3 二層交換機(jī),交換機(jī)與集線器的區(qū)別從OSI體系結(jié)構(gòu)來看集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備，而交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。,21,3.2.3 二層交換機(jī),從工作方式來看集線器采用一種“廣播”模式，因此很容易產(chǎn)生“廣播風(fēng)暴”，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較

13、大時(shí)性能會(huì)受到很大的影響。,22,3.2.3 二層交換機(jī),從帶寬來看 集線器不管有多少個(gè)端口，所有端口都是共享一條帶寬，在同一時(shí)刻只能有兩個(gè)端口傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待，同時(shí)集線器只能工作在半雙工模式下；而對(duì)于交換機(jī)而言，每個(gè)端口都有一條獨(dú)占的帶寬，當(dāng)兩個(gè)端口工作時(shí)并不影響其他端口的工作，同時(shí)交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下而且可以工作在全雙工模式下。,23,3.3 第三層設(shè)備,3.3.1 路由器（Router） 路由器

14、屬于網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)設(shè)備，用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)。路由器有自己的操作系統(tǒng)，運(yùn)行各種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議（如IP協(xié)議、IPX協(xié)議、AppleTalk協(xié)議等），用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的功能。,24,3.3.1 路由器（Router）,路由器的作用路由與橋接 路由器可以連接任意兩種網(wǎng)絡(luò)，只要主機(jī)使用的是相同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。連接網(wǎng)絡(luò)層與數(shù)據(jù)鏈路層　為了使網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層可以互通，需要“粘合”協(xié)議。（地址解析協(xié)議，ARP）用于把網(wǎng)絡(luò)層地址映射到數(shù)據(jù)

15、鏈路層地址，（反向地址解析協(xié)議，RARP）則反之。,25,3.3.1 路由器（Router）,地址解析協(xié)議（ARP）　網(wǎng)絡(luò)層地址是由網(wǎng)絡(luò)管理員定義的抽象映射，它不去關(guān)心下層是哪種數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。然而，網(wǎng)絡(luò)接口只能根據(jù)第二層地址來互相通信，第二層地址通過ARP從第三層地址得到。,26,3.3.1 路由器（Router）,IP地址沖突　ARP產(chǎn)生的問題中最常見的是IP地址的沖突，這是由于兩個(gè)不同的主機(jī)IP地址相同產(chǎn)生的，在任何互聯(lián)的

16、網(wǎng)絡(luò)中，IP地址必須是惟一的。,27,3.3.1 路由器（Router）,管理ARP緩存表　ARP緩存表是成對(duì)的列表，是IP地址和MAC地址的對(duì)照表。根據(jù)IP地址索引，該表可以用命令arp來管理，其語法包括： 　向表中添加靜態(tài)表項(xiàng)：arp -s 　從表中刪除表項(xiàng)：arp -d 　顯示表項(xiàng)：arp -a,28,3.3.1 路由器（Router）,靜態(tài)ARP地址的使用　靜態(tài)ARP地址的典型使用是設(shè)置獨(dú)立的打印服務(wù)器，這些設(shè)備通

17、常通過telnet來配置，但首先它們需要一個(gè)IP地址。,29,3.3.1 路由器（Router）,代理ARP　可以通過使用代理ARP來避免在每臺(tái)主機(jī)上配置路由表，在使用子網(wǎng)時(shí)這特別有用，但注意，不是所有的主機(jī)都能理解子網(wǎng)。,30,3.3.1 路由器（Router）,選擇信息傳送的線路從過濾網(wǎng)絡(luò)流量的角度來看，路由器的作用與交換機(jī)和網(wǎng)橋非常相似。但是與從物理上劃分網(wǎng)段的交換機(jī)不同，路由器使用專門的軟件協(xié)議從邏輯上對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分

18、。 對(duì)于那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，使用路由器可以提高網(wǎng)絡(luò)的整體效率。,31,3.3.1 路由器（Router）,路由器的分類　　接入路由器 　企業(yè)級(jí)路由器 　骨干級(jí)路由器 　太比特路由器,32,3.3.2 多層交換機(jī),第三層交換機(jī)的工作原理　第三層交換機(jī)實(shí)際上是將傳統(tǒng)交換器與傳統(tǒng)路由器結(jié)合起來的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它既可以完成傳統(tǒng)交換機(jī)的端口交換功能，又可完成部分路由器的路由功能。,33,3.3.2 多層交換機(jī),第三層交換機(jī)的優(yōu)勢

19、　子網(wǎng)間傳輸帶寬可任意分配 　合理配置信息資源 　降低成本 　交換機(jī)之間連接靈活,34,3.3.2 多層交換機(jī),第三層交換機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 STAR-S3550系列交換機(jī)聯(lián)想網(wǎng)絡(luò)天工iSpirit 6808交換機(jī),35,3.4 語音、DSL、光設(shè)備,3.4.1 語音設(shè)備　VoIP（Voice over IP）是在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳輸傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包的同時(shí)傳輸語音與傳真信息。從提供新一代設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商與設(shè)計(jì)人員，到為商

20、業(yè)與家庭用戶提供有關(guān)服務(wù)的服務(wù)提供商，VoIP為各級(jí)用戶帶來了許多好處。,36,3.4 語音、DSL、光設(shè)備,3.4.2 DSL設(shè)備數(shù)字用戶線（DSL）技術(shù)是利用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)來擴(kuò)大現(xiàn)有銅線電話用戶線傳輸頻帶寬度的技術(shù)。,37,3.4 語音、DSL、光設(shè)備,3.4.3 光設(shè)備　光設(shè)備的種類很多，有光端機(jī)、光纖收發(fā)器等。光端機(jī)還分為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)光端機(jī)、視頻光端機(jī)、音頻光端機(jī)等。,38,3.4 語音、DSL、光設(shè)備,3.4.4

21、 防火墻和AAA服務(wù)器防火墻“防火墻”是一種形象的說法，其實(shí)它是計(jì)算機(jī)硬件和軟件的組合，使因特網(wǎng)與內(nèi)聯(lián)網(wǎng)之間建立起一個(gè)安全網(wǎng)關(guān)，從而保護(hù)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)免受非法用戶的侵入，它其實(shí)就是一個(gè)把因特網(wǎng)與內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（通常這局域網(wǎng)或城域網(wǎng)）隔開的屏障。,39,3.4 語音、DSL、光設(shè)備,3.4.4 防火墻和AAA服務(wù)器AAA服務(wù)器AAA指的是Authentication（認(rèn)證），Authorization（授權(quán)），Accounting（計(jì)費(fèi)）。