第5章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

1、第五章第五章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中等專業(yè)學(xué)校教學(xué)內(nèi)容與要求1、理解網(wǎng)卡的作用2、理解中繼器的作用3、理解集線器的作用4、理解路由器的作用5、理解調(diào)制調(diào)解器的作用6、了解交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)的作用5.1.1網(wǎng)卡（網(wǎng)卡（NIC）l網(wǎng)卡的功能主要有：網(wǎng)卡的功能主要有：l1）數(shù)據(jù)的封裝與解封，發(fā)送時將上一層交下）數(shù)據(jù)的封裝與解封，發(fā)送時將上一層交下來的數(shù)據(jù)加上首部和尾部，成為以太網(wǎng)的幀。來的數(shù)據(jù)加上首部和尾部，成為以太網(wǎng)的幀。接收時將以太網(wǎng)的幀剝?nèi)ナ撞亢臀膊浚缓笏徒邮諘r將以太網(wǎng)的幀剝?nèi)ナ撞亢臀膊?，然后送交上一層。交上一層。l2）鏈路管理，主要是）鏈路管理，主要是CSMA/CD協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

2、。網(wǎng)卡分類網(wǎng)卡分類l網(wǎng)卡即網(wǎng)絡(luò)接口卡，是計算機(jī)的硬件。網(wǎng)卡即網(wǎng)絡(luò)接口卡，是計算機(jī)的硬件。l網(wǎng)卡的分類網(wǎng)卡的分類： 1）接口類型）接口類型 ISA網(wǎng)卡、網(wǎng)卡、PCI網(wǎng)卡、網(wǎng)卡、EISA網(wǎng)卡網(wǎng)卡 2）連接介質(zhì)）連接介質(zhì) RJ-45接口、接口、BNC接口、接口、AUI接口接口 3）用途）用途 服務(wù)器網(wǎng)卡、工作站網(wǎng)卡、無線網(wǎng)卡、筆記本網(wǎng)服務(wù)器網(wǎng)卡、工作站網(wǎng)卡、無線網(wǎng)卡、筆記本網(wǎng)卡卡 4）發(fā)送速率）發(fā)送速率 10Mbps網(wǎng)卡、網(wǎng)卡、100Mbps網(wǎng)卡、網(wǎng)卡、1000Mbps網(wǎng)卡網(wǎng)卡 PCIISA一般網(wǎng)卡一般網(wǎng)卡PCI網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡臺式機(jī)用筆記本用USB無線上網(wǎng)卡無線上網(wǎng)卡5.1.2 網(wǎng)卡的功能網(wǎng)卡

3、的功能l1、實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)中傳輸介質(zhì)的物理連接和電氣、實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)中傳輸介質(zhì)的物理連接和電氣連接連接l2、代表一個固定的地址、代表一個固定的地址l3、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)控制命令、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)控制命令l4、對傳送和接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖、對傳送和接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖5.2 中繼器中繼器（Repeater） l中繼器又稱轉(zhuǎn)發(fā)器或者收發(fā)器。中繼器又稱轉(zhuǎn)發(fā)器或者收發(fā)器。l中繼器（中繼器（Repeater）工作于）工作于OSI的物理層，是的物理層，是局域網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)的中心，它的作用是放大信局域網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)的中心，它的作用是放大信號，支持遠(yuǎn)距離的通信。號，支持遠(yuǎn)距離的通信。l中繼器僅適用于以太網(wǎng)，可將兩段或兩段以上中繼器僅適用于以

4、太網(wǎng)，可將兩段或兩段以上以太網(wǎng)互連起來，不具備協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。以太網(wǎng)互連起來，不具備協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。 中繼器功能：中繼器功能：l 是通過對數(shù)據(jù)信號的重新發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)，來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)是通過對數(shù)據(jù)信號的重新發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)，來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木嚯x，重新生成信號（即對原信號進(jìn)行放大和傳輸?shù)木嚯x，重新生成信號（即對原信號進(jìn)行放大和整形）。整形）。 原理：中繼器是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置，原理：中繼器是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置，常用于兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間物理信號的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。常用于兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間物理信號的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。中繼器是最簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，主要完成物理層的中繼器是最簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在

5、兩個節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息，完功能，負(fù)責(zé)在兩個節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息，完成信號的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此來延長網(wǎng)絡(luò)的成信號的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此來延長網(wǎng)絡(luò)的長度。長度。 中繼器中繼器百兆中繼器光纖中繼無線中繼中繼器的使用中繼器的使用5.3 集線器（集線器（HUB）l集線器（Hub）主要指共享式集線器。l集線器與網(wǎng)卡、網(wǎng)線等傳輸介質(zhì)一樣，屬于局域網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備 。l工作在物理層5.3.1集線器的類型集線器的類型u按結(jié)構(gòu)和功能分類，可分為：1、獨(dú)立型共享式集線器2、堆疊式集線器3、模塊化集線器5.3.1集線器的類型集線器的類型u按帶寬分：10Mbps 、100Mbps、10/100

6、Mbps自適應(yīng)、100Mbps、1000Mbps、100/1000Mbps自適應(yīng)u按可管性分：不可網(wǎng)管集線器（啞集線器）可網(wǎng)管集線器（智能集線器）u按擴(kuò)展能力分：獨(dú)立集線器、堆疊式集線器5.3.2集線器常見端口集線器常見端口lRJ-45lAUIlBNCl堆疊端口（UP、DOWN）5.3.3集線器工作原理集線器工作原理u共享帶寬 不能單獨(dú)應(yīng)用于較大網(wǎng)絡(luò)中，通常是與交換機(jī)等設(shè)備一起分擔(dān)小部分的網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷 u廣播方式 由于所有數(shù)據(jù)包都是向所有節(jié)點(diǎn)同時發(fā)送，加上共享帶寬方式，就更加可能造成網(wǎng)絡(luò)塞車現(xiàn)象，更加降低了網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行效率。 5.3.4集線器工作特點(diǎn)集線器工作特點(diǎn)u沒有智能記憶和學(xué)習(xí)能力。u不具備

7、MAC地址表。 所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時都是沒有針對性的u數(shù)據(jù)的廣播方式發(fā)送。 也就是說當(dāng)它要向某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點(diǎn) 5.3.5集線器的擴(kuò)展集線器的擴(kuò)展 當(dāng)一個集線器提供的端口不夠時，一般有以下兩種拓展用戶數(shù)目的方法。(1)堆疊 (2)級連堆疊擴(kuò)展堆疊擴(kuò)展級聯(lián)擴(kuò)展級聯(lián)擴(kuò)展（1）使用）使用Uplink端口級聯(lián)端口級聯(lián) Uplink端口級聯(lián)端口級聯(lián) 注意點(diǎn)注意點(diǎn)l在這里要注意的是級聯(lián)的兩臺集線器間，級聯(lián)雙絞電纜所連接的下一臺集線器的端口不再是我們想象的Uplink端口了，而是連接到普通端口上 級聯(lián)擴(kuò)展級聯(lián)擴(kuò)展（2）使用普通端口級聯(lián)）使用普

8、通端口級聯(lián) 同種設(shè)備用交叉線異種設(shè)備用直通線 5.4交換機(jī)（交換機(jī)（switch）l交換機(jī)的英文名稱之為交換機(jī)的英文名稱之為“Switch”，它是集線，它是集線器的升級換代產(chǎn)品交換機(jī)是按照通信兩端傳輸器的升級換代產(chǎn)品交換機(jī)是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設(shè)備自動完成的方法把信息的需要，用人工或設(shè)備自動完成的方法把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)統(tǒng)稱。交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信術(shù)統(tǒng)稱。交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。息交換功能的設(shè)備。 l由網(wǎng)橋（數(shù)據(jù)鏈路層）發(fā)展而來5.4.1交換機(jī)交換機(jī)5.4.2交換機(jī)的種類交換機(jī)的

9、種類1、按傳輸介質(zhì)和傳輸速率分：以太網(wǎng)交換機(jī)；FDDI交換機(jī)；ATM交換機(jī)；令牌環(huán)網(wǎng)交換機(jī)2、按應(yīng)用領(lǐng)域分：工作組交換機(jī)；部門級交換機(jī)；企業(yè)級交換機(jī)5.4.3交換機(jī)的工作原理交換機(jī)的工作原理u交換機(jī)概念界定交換機(jī)一般指傳統(tǒng)意義上的二層交換機(jī)，工作在數(shù)據(jù)鏈路層；三層交換機(jī)能完成網(wǎng)絡(luò)層路由選擇的功能，屬于網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備；u交換機(jī)硬件組成機(jī)箱、電源、交換矩陣、接口模塊、功能模塊5.4.3交換機(jī)的工作原理交換機(jī)的工作原理SWITCHpc有：通過內(nèi)部矩陣迅速將數(shù)據(jù)包（或幀）傳送給該端口無：廣播到所有端口，學(xué)習(xí)新“地址”并添加到表中交換機(jī)與集線器的區(qū)別交換機(jī)與集線器的區(qū)別l交換機(jī)能識別MAC，集線器無MAC識

10、別功能l交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡(luò)層，集線器在物理層交換機(jī)的選擇交換機(jī)的選擇l1、外外形尺寸l2、可管理性l3、端口帶寬及類型5.5 路由器（路由器（router）l路由器又稱為選徑器，是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，主要用于局域網(wǎng)廣域網(wǎng)互聯(lián)。l路由器是工作在第三層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，由硬件和軟件兩部分組成。IOS是路由器的軟件組成路由器的操作系統(tǒng)。5.5.1 路由器的功能路由器的功能l連接多個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)l實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間最佳尋徑和數(shù)據(jù)報傳送l流量管理：包過濾、負(fù)載分流、負(fù)載均衡、優(yōu)先l冗余和容錯l數(shù)據(jù)壓縮、加密5.5.1 路由器的功能路由器的功能WAN192.11.1.0192.11.2.0192.11.3.019

11、2.11.4.0192.11.5.0掩碼：255.255.255.05.5.1 路由器的功能路由器的功能n路由器能對其互聯(lián)的兩個異構(gòu)形網(wǎng)絡(luò)的幀格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。F.R主機(jī)BTokenRingEthernetrouterArouterB5.5.2 路由器的基本工作原理路由器的基本工作原理l路由器具備兩個最基本的功能，即路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。主機(jī)A主機(jī)BRouter 1Router 2Router 3Router 4Router 55.5.3路由器的硬件組成路由器的硬件組成5.5.4路由器的分類路由器的分類1、單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器（按協(xié)議分）、單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器（按協(xié)議

12、分） 單協(xié)議路由器連接的兩個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議必須是一樣；多協(xié)議路由器可以連接使用不同路由通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。2、訪問路由器和邊界路由器（按工作位置）、訪問路由器和邊界路由器（按工作位置）3、區(qū)域路由器、企業(yè)路由器和園區(qū)路由器（按規(guī)模）、區(qū)域路由器、企業(yè)路由器和園區(qū)路由器（按規(guī)模）4、靜態(tài)路由器和動態(tài)路由器（按路徑表修改）、靜態(tài)路由器和動態(tài)路由器（按路徑表修改） 靜態(tài)路由器管理員可以修改網(wǎng)絡(luò)的路徑表； 動態(tài)路由器自動修改路由器信息5.5.4 路由器的主要特點(diǎn)路由器的主要特點(diǎn)1、路由器可以互聯(lián)不同的協(xié)議、不同的傳輸介質(zhì)、不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和不同的傳輸速率的異種網(wǎng)。廣泛用于LANWANLAN2、路由器工

13、作在網(wǎng)絡(luò)層，他與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議有關(guān)。3、對大型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行微段化，將分段后的網(wǎng)絡(luò)用路由器連接?？梢蕴岣呔W(wǎng)絡(luò)性能，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的目的。5.6調(diào)制解調(diào)器（物理層）調(diào)制解調(diào)器（物理層）lMOdulator/DEModulator(調(diào)制器/解調(diào)器)的縮寫。它是在發(fā)送端通過調(diào)制將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，而在接收端通過解調(diào)再將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的一種裝置。A/D和 D/A轉(zhuǎn)換調(diào)制解調(diào)器的分類調(diào)制解調(diào)器的分類l外置式調(diào)制解調(diào)器l內(nèi)置式調(diào)制解調(diào)器lPCMCIA調(diào)制解調(diào)器l機(jī)架式調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器圖片調(diào)制解調(diào)器圖片外置式調(diào)制解調(diào)器注意連接接口：機(jī)箱外借用電纜與計算機(jī)的RS-232串行接口相連。lMR（Modem準(zhǔn)

14、備就緒）lTR（終端就緒）lSD（發(fā)送數(shù)據(jù)）lRD（接收數(shù)據(jù)）lOH（摘機(jī)）lCD（載波檢測）lAA（自動應(yīng)答）外置式調(diào)制解調(diào)器外置式調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器圖片調(diào)制解調(diào)器圖片內(nèi)置式調(diào)制解調(diào)器，直接插在擴(kuò)展槽上，不需要額外電纜和電源調(diào)制解調(diào)器圖片調(diào)制解調(diào)器圖片插于筆記本電腦的PCMCIA插槽。調(diào)制解調(diào)器圖片調(diào)制解調(diào)器圖片一組Modem集中于一個箱體或外殼里，公用一個電源。一般用于網(wǎng)絡(luò)的中心機(jī)房。調(diào)制解調(diào)器的重要指標(biāo)調(diào)制解調(diào)器的重要指標(biāo)傳輸速率：一般指Modem的下行速率，傳統(tǒng)“貓”傳輸速率為28.8Kbps、33.6Kbps和56Kbps補(bǔ)充：Cable Modem利用有線電視的電纜進(jìn)行信號傳送，

15、不但具有調(diào)制解調(diào)器功能，還集路由器、集線器和橋接器于一身。理論傳輸速度可達(dá)10Mbps以上。5.7網(wǎng)關(guān)（傳輸層）網(wǎng)關(guān)（傳輸層）l網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)(Gateway)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)在轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)在傳輸層傳輸層上以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互上以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，僅用于兩個高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連，僅用于兩個高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)也和路由器類似，網(wǎng)關(guān)連。網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)也和路由器類似，網(wǎng)關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連，也可以用于局既可以用于廣域網(wǎng)互連，也可以用于局域網(wǎng)互連。域網(wǎng)互連。 網(wǎng)關(guān)是一個翻譯器。網(wǎng)關(guān)是一個翻譯器。網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)補(bǔ)充補(bǔ)充 ：廣播域和沖突域：廣播域和沖突域l沖突域（collisio

16、n domain），所有直接連接在一起的，而且必須競爭以太網(wǎng)總線的節(jié)點(diǎn)都可以認(rèn)為是處在同一個沖突域中。l廣播域（broadcast domain），廣播域是一個邏輯上的計算機(jī)組，該組內(nèi)的所有計算機(jī)都會收到同樣的廣播信息。補(bǔ)充補(bǔ)充 ：廣播域和沖突域：廣播域和沖突域HUB 所有端口都在同一個廣播域，沖突域內(nèi)。Switch每一個端口就是一個沖突域，但所有端口都在同一個廣播域內(nèi)。分割沖突域，不能分割廣播域。Router的每個端口屬于不同的廣播域。分割廣播域練一練練一練1、（ ）設(shè)備主要用于兩個同類型局域網(wǎng)的互聯(lián)A.網(wǎng)卡 B.集線器 C.網(wǎng)橋 D.網(wǎng)關(guān)2、下列網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不是用于局域網(wǎng)的是（）A.交換機(jī) B

17、.集線器 C.令牌環(huán)網(wǎng)卡 D.調(diào)制解調(diào)器3、調(diào)制解調(diào)器中的“解調(diào)”功能是指（）A.把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號B.把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)C.直接接收模擬信號D.直接接收數(shù)字信號練一練練一練4、用于連接雙絞線的網(wǎng)卡接口是（）A.NBC B.RJ-11 C.RJ-45 D.AUI5、下列計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，能連接異性網(wǎng)絡(luò)并具有不同網(wǎng)絡(luò)地址翻譯功能的核心設(shè)備是（）A.中繼器 B.集線器 C.路由器 D.網(wǎng)卡6、在以電話線為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)模擬信號與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的是（）A.網(wǎng)卡 B.集線器 C.中繼器 D.調(diào)制解調(diào)器練一練練一練7、（）主要用于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)A.網(wǎng)橋 B.路由器 C.網(wǎng)關(guān) D

18、.中繼器8、在各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)層次最高與最低的設(shè)備是（） A.中繼器路由器 B.網(wǎng)關(guān)與路由器C.路由器與網(wǎng)橋 D.網(wǎng)關(guān)與中繼器9、通常采用（）設(shè)備將LAN連接到WAN或Internet上A.Router B.Hub C.Repeater D.Modem練一練練一練10.使用集線器連接的以太網(wǎng)不能直接使用的傳輸介質(zhì)是（）A.雙絞線 B.粗同軸電纜 C.細(xì)同軸電纜 D.光纖11.（）是提供傳輸介質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的接口電路A.路由器 B.集線器 C.網(wǎng)橋 D.網(wǎng)卡12、交換機(jī)能夠識別（）地址A.DNS B.TCP C.網(wǎng)絡(luò)層 D.MAC練一練練一練13、在10base-T的以太網(wǎng)中，使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，最大的網(wǎng)線長度為（）A.2000m B.500m C.185m D.100m練一練練一練1、雙絞線只能用于傳輸模擬信號，而不可傳送數(shù)字信號。（）2、集線器的功能是進(jìn)行信號放大與中轉(zhuǎn)。（）3、路由器是資源子網(wǎng)中的一種設(shè)備。（）4、兩個同類型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時，也可以采用網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接。（）5、路由器具有網(wǎng)橋的所有功能，但網(wǎng)橋不具備選擇網(wǎng)絡(luò)