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 中繼器信號在網(wǎng)絡(luò)中傳遞時，因為線材本身的阻抗會使信號越來越弱，導(dǎo)致信號衰減失真，當網(wǎng)線的長度超過建議的使用距離時，信號已衰減到幾乎無法識別的程度，信號若想再繼續(xù)傳遞下去，必然要將信號還原成原來的強度，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重新整理，使其恢復(fù)原來的波形和強度，然后繼續(xù)傳送下去，這樣信號就會

2、傳得更遠。對應(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）。 集線器只是對數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用，對數(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)量的計算機完成“中繼”功能。 　其實，集線器實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,集線器的特點共享帶寬 集線器的帶寬是指它通信時能夠達到的最大速度。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 當其中一臺設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時，另一臺只能接收，而不能同時將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，如對講機即采用半雙工方式，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　負責(zé)把多段介質(zhì)連接在一起，不對信號做任何處理，每一種介質(zhì)段只允許擴展到最大有效距離的一半。 有源集線器 　具有對傳輸信號進行再生和放大從而擴展介質(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,按配置形式對集線器的分類獨立型集線器　獨立型集線器是帶有許多端口的單個盒子式的產(chǎn)品 模塊化集線器 　模塊化集線器配有機架或卡箱，帶多個卡槽，每個槽可放一塊通信卡。 堆疊式集線器 　除了多個集線器可以“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，它是一個可以惟一標志一塊網(wǎng)卡

8、的號碼。 IRQ中斷號 中斷請求（Interrupt Request）是每一個計算機外設(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。,14,3.2.1 網(wǎng)卡,I/O端口 I/O端口是計算機外設(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通過對不同I/O端口的讀寫，實現(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)存和計算機的內(nèi)存可以互相映射，從而實現(xiàn)網(wǎng)卡和計算機之間快速的數(shù)據(jù)交換。,15,3.2.2 網(wǎng)橋（Bridge）,網(wǎng)橋，也稱橋接器，是一個網(wǎng)段與另一個網(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數(shù)據(jù)幀進行轉(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，連接兩個局域網(wǎng)絡(luò)段，但它是在數(shù)據(jù)鏈路層連接兩個網(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網(wǎng)絡(luò)段上，就把幀轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)段上；若兩個地址在同一個網(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,交換機定義 交換機也叫交換式集線器，它通過對信息進行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨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,交換機的工作原理 交換機擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機的所有端口都掛接在這條背部總線上，當控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的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,交換機的性能特點 獨享帶寬 交換機能夠智能化地根據(jù)地址信息將數(shù)據(jù)快速送到目的地，因

12、此它不會像集線器那樣在傳輸數(shù)據(jù)時“打擾”那些非收信人。 全雙工 當交換機上的兩個端口在通信時，由于它們之間的通道是相對獨立的，因此它們可以實現(xiàn)全雙工通信。,20,3.2.3 二層交換機,交換機與集線器的區(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,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”，當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較

13、大時性能會受到很大的影響。,22,3.2.3 二層交換機,從帶寬來看 集線器不管有多少個端口，所有端口都是共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個端口傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待，同時集線器只能工作在半雙工模式下；而對于交換機而言，每個端口都有一條獨占的帶寬，當兩個端口工作時并不影響其他端口的工作，同時交換機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，用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)。路由器有自己的操作系統(tǒng)，運行各種網(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，這是由于兩個不同的主機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緩存表是成對的列表，是IP地址和MAC地址的對照表。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：arp -s 　從表中刪除表項：arp -d 　顯示表項：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來避免在每臺主機上配置路由表，在使用子網(wǎng)時這特別有用，但注意，不是所有的主機都能理解子網(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和網(wǎng)橋非常相似。但是與從物理上劃分網(wǎng)段的交換機不同，路由器使用專門的軟件協(xié)議從邏輯上對整個網(wǎng)絡(luò)進行劃分

18、。 對于那些結(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)級路由器 　骨干級路由器 　太比特路由器,32,3.3.2 多層交換機,第三層交換機的工作原理　第三層交換機實際上是將傳統(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,第三層交換機的優(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 　交換機之間連接靈活,34,3.3.2 多層交換機,第三層交換機的應(yīng)用領(lǐng)域 STAR-S3550系列交換機聯(lián)想網(wǎng)絡(luò)天工iSpirit 6808交換機,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)是利用先進的數(shù)字技術(shù)來擴大現(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、光纖收發(fā)器等。光端機還分為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)光端機、視頻光端機、音頻光端機等。,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，其實它是計算機硬件和軟件的組合，使因特網(wǎng)與內(nèi)聯(lián)網(wǎng)之間建立起一個安全網(wǎng)關(guān)，從而保護內(nèi)聯(lián)網(wǎng)免受非法用戶的侵入，它其實就是一個把因特網(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（認證），Authorization（授權(quán)），Accounting（計費）。