第2章 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成

網(wǎng)站建設(shè)與管理中國(guó)鐵道出版社中國(guó)高職院校計(jì)算機(jī)教育課程體系規(guī)劃教材2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成1主編：尚曉航副主編：張姝郭文榮網(wǎng)站建設(shè)與管理第一篇：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)篇第二篇：網(wǎng)站局域網(wǎng)的組建與管理篇第三篇：網(wǎng)站的制作與安全技術(shù)篇2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成2第一篇網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)篇第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成3本章學(xué)習(xí)目標(biāo)了解：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成掌握：網(wǎng)絡(luò)中主要部件的名稱、類型與作用了解：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶機(jī)的相關(guān)知識(shí)掌握：常用傳輸介質(zhì)的分類和選型掌握：網(wǎng)絡(luò)適配器的組成、工作與選擇掌握：物理層設(shè)備的特點(diǎn)與應(yīng)用掌握：數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備的特點(diǎn)與應(yīng)用掌握：網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備的特點(diǎn)與應(yīng)用了解：軟件系統(tǒng)的組成、層次了解：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本知識(shí)掌握：雙絞線的制線及應(yīng)用技術(shù)2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成42.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成52.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.軟件系統(tǒng)包括：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、網(wǎng)站的開發(fā)與應(yīng)用軟件等軟件。其中的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理軟件是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的控制和管理，并向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和服務(wù)。2.硬件系統(tǒng)現(xiàn)代局域網(wǎng)一般采用基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)類型其硬件從邏輯上看，可以分為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)或工作站、網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)共享設(shè)備等幾個(gè)部分組成。3.其他組件① 網(wǎng)絡(luò)資源：在網(wǎng)絡(luò)上任何用戶可以獲得的東西。② 用戶：任何使用客戶機(jī)訪問網(wǎng)絡(luò)資源的人。③ 協(xié)議：協(xié)議是計(jì)算機(jī)之間通信和聯(lián)系的語言。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成62.2 軟件系統(tǒng)的組成2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成72.2.1軟件系統(tǒng)的

層次與類型1. 網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)的層次計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件一般劃分為3個(gè)部分：操作系統(tǒng)、編程語言和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及用戶應(yīng)用程序，只有將這些軟件依次調(diào)入機(jī)器內(nèi)存之后，計(jì)算機(jī)才能進(jìn)行正常工作。2. 網(wǎng)絡(luò)軟件的3種主要類型（1）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)通常被安裝在服務(wù)器上，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施高效、安全的管理與服務(wù)。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成82.2.1軟件系統(tǒng)的

層次與類型（2）網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件用于監(jiān)視和控制網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。（3）各種應(yīng)用軟件平臺(tái)和客戶端軟件開發(fā)平臺(tái)一般為：基于客戶/服務(wù)器（C/S）或?yàn)g覽器/服務(wù)器（Browser/Server）模式的各種信息管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用管理系統(tǒng)。（4）其他網(wǎng)絡(luò)軟件如。殺毒、防火墻及其他工具軟件2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成92.2.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)1.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的定義和功能操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱為OS；網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為NOS。（1）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的定義網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的有關(guān)協(xié)議，并為網(wǎng)絡(luò)中各類用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的軟件集合。（2）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能1) 作為操作系統(tǒng)應(yīng)具有的基本功能作為操作系統(tǒng)，應(yīng)具有處理機(jī)管理、存儲(chǔ)器管理、文件管理和設(shè)備管理等基本功能。2) 作為網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)具有的功能2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成102.2.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供通信交往能力。提供友好、方便和高效的用戶界面，便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理與服務(wù)。支持各種常見多用戶環(huán)境、具有協(xié)同工作的能力。能有效地實(shí)施各種安全保護(hù)措施。提供網(wǎng)絡(luò)資源控制和網(wǎng)絡(luò)管理的各類實(shí)用程序和工具。提供必要的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)支持，例如提供網(wǎng)橋、路由或網(wǎng)關(guān)等功能的支持。3)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供：文件服務(wù)、打印服務(wù)、報(bào)文服務(wù)、目錄服務(wù)、應(yīng)用程序服務(wù)（提供應(yīng)用程序的前端接口）、數(shù)據(jù)庫服務(wù)（主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的復(fù)制和更新）等。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成112.2.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要有UNIX、Novell、Windows及Linux幾個(gè)主要系列。3.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的選擇符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。兼容性：選擇操作系統(tǒng)時(shí)硬件的兼容性也是要考慮的重要因素。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：NOS對(duì)網(wǎng)絡(luò)客戶的數(shù)量均有限制，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模進(jìn)行選擇?？煽啃裕涸谇懊娼榻B的4種NOS中，比較起來UNIX的可靠性相對(duì)較高。對(duì)路由和遠(yuǎn)程訪問的支持。能獲得眾多的應(yīng)用軟件并支持現(xiàn)有的應(yīng)用。應(yīng)具有良好的管理功能、方便的開發(fā)平臺(tái)以及安全保證。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成122.3 硬件系統(tǒng)的組成2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成132.3 硬件系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng)通常含五大部分：計(jì)算機(jī)（服務(wù)器、工作站/終端）、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)部件（連接器、轉(zhuǎn)換器）和互連設(shè)備（集線器、交換機(jī)和路由器）參見圖2-1。計(jì)算機(jī)涉及OSI模型的各個(gè)層次；其他硬件主要分布在OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成142.3.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通常會(huì)涉及網(wǎng)絡(luò)模型的各個(gè)層次。1.按網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的功能分類根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式的不同，系統(tǒng)中服務(wù)器的數(shù)量和規(guī)模有所不同?；诜?wù)器的網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)服務(wù)器的功能，可以分為：主干服務(wù)器（又稱文件服務(wù)器）、功能（專用）服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器等。2.按服務(wù)器技術(shù)分類無論選擇何種服務(wù)器硬件都會(huì)涉及到服務(wù)器技術(shù)。（1）服務(wù)器技術(shù)2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成152.3.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器①多處理機(jī)技術(shù)：多CPU。②總線能力：是指服務(wù)器具有高帶寬總線、多總線等技術(shù)。。③內(nèi)存：是指服務(wù)器中RAM隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器的類型。④磁盤接口和容錯(cuò)技術(shù)：接口技術(shù)：常用的有硬盤、光驅(qū)等設(shè)備的接口有兩類，第一類，是EIDE接口；第二類，是各種服務(wù)器常用的SCSI（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）接口。容錯(cuò)技術(shù)：使服務(wù)器具有了容忍故障的能力。容錯(cuò)技術(shù)有軟件容錯(cuò)和硬件容錯(cuò)。⑤其他常用的服務(wù)器技術(shù)：還有設(shè)備的熱插拔技術(shù)、雙機(jī)熱備份、集群技術(shù)等。（2）服務(wù)器硬件類型2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成162.3.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器① 通用服務(wù)器：通用服務(wù)器是指不是為某種特殊服務(wù)專門設(shè)計(jì)的、可以提供各種服務(wù)功能的服務(wù)器。通用服務(wù)器的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，性能較高，價(jià)格較貴，適用性強(qiáng)。② 專用型（功能型）服務(wù)器：為某一種或某幾種功能專門設(shè)計(jì)的服務(wù)器。因此，強(qiáng)化某一種或幾種服務(wù)器技術(shù)。專用（功能）型的服務(wù)器硬件在整體性方面要求較通用服務(wù)器低，因此，其硬件的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單（采用單CPU）；穩(wěn)定性、擴(kuò)展性方面要求不太高；價(jià)格相對(duì)通用服務(wù)器來說較低。3.網(wǎng)絡(luò)主干服務(wù)器2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成172.3.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器①運(yùn)行和安裝了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，如，Windows2003/2008服務(wù)器版。②網(wǎng)絡(luò)管理員通過主干服務(wù)器對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的各種對(duì)象。③是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中軟件、硬件和數(shù)據(jù)信息資源共享和集中管理的主要計(jì)算機(jī)。④主干服務(wù)器對(duì)處理能力、內(nèi)存容量與類型、硬盤容量和可靠性等均有較高的要求。對(duì)服務(wù)器的CPU的數(shù)量、內(nèi)存容量，以及質(zhì)量的要求均比較高；建議選擇通用服務(wù)器。4.功能（專用）服務(wù)器2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成182.3.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（1）通信和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)客戶之間的通信聯(lián)系、共享通信設(shè)備的管理，以及控制網(wǎng)絡(luò)客戶的遠(yuǎn)程登錄和訪問等。（2） WWW（Web）服務(wù)器提供基于瀏覽器的WWW信息瀏覽和資源訪問的服務(wù)。（3） DNS服務(wù)器提供形象的“域名”與抽象的“IP”地址之間的轉(zhuǎn)換服務(wù)。（4） DHCP服務(wù)器提供TCP/IP協(xié)議的自動(dòng)配置與管理服務(wù)。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成192.3.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（5） 打印服務(wù)器應(yīng)當(dāng)至少有一臺(tái)或多臺(tái)物理打印設(shè)備與之相連，它負(fù)責(zé)接受來自客戶機(jī)的打印服務(wù)請(qǐng)求，并進(jìn)行打印作業(yè)的隊(duì)列管理，控制實(shí)際的物理打印設(shè)備的打印輸出。（6） VOD服務(wù)器VOD系統(tǒng)也采用了客戶機(jī)/服務(wù)器的工作模式。人們將多媒體圖文、視頻、音頻等素材存放于VOD視頻服務(wù)器中，以供客戶機(jī)進(jìn)行交互式查詢和訪問。5.Intranet中創(chuàng)建網(wǎng)站需要的服務(wù)器類型2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成202.3.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器在Intranet中大都設(shè)置有信息網(wǎng)站。通常采用B/S模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用結(jié)構(gòu)；因此，除了C/S模式對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理外，還需要配置以下幾種服務(wù)器：① Web服務(wù)器；② DNS服務(wù)器；③ 接入Internet的服務(wù)器，如，NAT（物理地址轉(zhuǎn)換）或代理服務(wù)器；當(dāng)然，也可以使用路由器設(shè)備。④ 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，如，SQLServer。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成212.3.2 客戶機(jī)用戶連入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)被稱為客戶機(jī)（工作站），參見圖2-1中的WindowsXP/7計(jì)算機(jī)。它們會(huì)接受服務(wù)器的服務(wù)，會(huì)涉及網(wǎng)絡(luò)模型的各個(gè)層次。1.網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)應(yīng)具有的功能客戶機(jī)（工作站）應(yīng)當(dāng)具有接受網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、訪問網(wǎng)絡(luò)資源和接受網(wǎng)絡(luò)管理的接口，以及必要的處理能力。2.網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)的配置要求各種類型的微機(jī)均可以成為網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)（工作站）。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成222.3.2 客戶機(jī)（1）硬件條件需要安裝網(wǎng)卡，并經(jīng)過與之相連的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)、其他網(wǎng)絡(luò)連接器件與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或其他網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)相連接。（2）軟件條件通常具有自己?jiǎn)为?dú)的操作系統(tǒng)，以便離開網(wǎng)絡(luò)時(shí)可以獨(dú)立工作?？蛻魴C(jī)通常使用普通的桌面操作系統(tǒng)，如，Windows2000/XP/7等。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成232.3.3 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)的性能特點(diǎn)對(duì)傳輸速率、通信距離、傳輸?shù)目煽啃浴⒖蛇B接的結(jié)點(diǎn)數(shù)目等均有很大的影響。1.選擇傳輸介質(zhì)應(yīng)考慮的具體因素①成本。

②安裝的難易程度。③容量（帶寬&傳輸速率）：最大傳輸能力。④衰減及最大距離：在傳遞過程中被衰減或失真的程度；常用最大傳輸距離表示。如，“低衰減”就是指允許的傳輸距離長(zhǎng)。⑤抗干擾能力：主要指電磁干擾EMI。⑥網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。⑦網(wǎng)絡(luò)連接方式。⑧環(huán)境因素：地理分布、氣象影響、環(huán)境溫度、結(jié)點(diǎn)間距等。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成242.3.3 傳輸介質(zhì)分為有線介質(zhì)和無線介質(zhì)兩種，在局域網(wǎng)中常用的是雙絞線、同軸電纜和光導(dǎo)纖維3種。2.雙絞線（UTP&STP）分為無屏蔽雙絞線和有屏蔽雙絞線2種。（1）雙絞線的物理結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中常用的4對(duì)雙絞線電纜如圖2-2所示。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成252.3.3 傳輸介質(zhì)（2）無屏蔽雙絞線（UTP）通常UTP分成5類。市面上常見的有5和超5類幾種雙絞線，主要特性參數(shù)見表2-1。應(yīng)用特性如下：優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，易于安裝，所以單對(duì)雙絞線被廣泛地應(yīng)用于電話電話系統(tǒng)，4對(duì)UTP被廣泛地用于局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸中。缺點(diǎn)：絕緣性能不好，分布電容參數(shù)較大，信號(hào)衰減比較厲害，主要應(yīng)用在傳輸速率不高，傳輸距離有限的場(chǎng)合。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成262.3.3傳輸介質(zhì)（3）有屏蔽雙絞線①中等成本：需要屏蔽器件，價(jià)格較高。②安裝難易程度中等：維護(hù)費(fèi)用較高。③高衰減：100米以內(nèi)的低傳輸距離。④抗干擾（EMI）能力中等。較UTP高。⑤保密性：STP比UTP系統(tǒng)高。（4）雙絞線的應(yīng)用雙絞線一般應(yīng)用在圖2-1所示的網(wǎng)絡(luò)樹/星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。其中的RJ-45類型的連接器、插座和網(wǎng)卡，參見圖2-3。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成272.3.3 傳輸介質(zhì)（5）雙絞線制線標(biāo)準(zhǔn)與跳線應(yīng)用常用的制線標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)TIA/EIA568B和TIA/EIA568A，其線序有兩種，參見圖2-4和表2-3。兩種跳線的制作與使用：1) 直通線（又稱標(biāo)準(zhǔn)線）在制線時(shí)兩頭均按表2-2中568B標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的線序排列方式制作。直通線一般用于兩個(gè)不同設(shè)備之間的連接。2) 交叉線（又稱跳階線）在制線時(shí)，一頭按照表2-2中的TIA/EIA568B標(biāo)準(zhǔn)線序制作；而另一頭按照表2-6中的TIA/EIA568A標(biāo)準(zhǔn)的線序制作。交叉線主要用于兩個(gè)相同設(shè)備之間的連接。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成282.3.3 傳輸介質(zhì)（6） 雙絞線的傳輸距離雙絞線在局域網(wǎng)的最長(zhǎng)單段傳輸距離為100米，但作為遠(yuǎn)程中繼線時(shí)最長(zhǎng)為15km。3.同軸電纜（1） 同軸電纜的物理結(jié)構(gòu)2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成292.3.3 傳輸介質(zhì)3.同軸電纜（1） 同軸電纜的物理結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。（2） 同軸電纜的分類與應(yīng)用可以分為基帶和寬帶。在小型局域網(wǎng)中常使用基帶同軸電纜；在電視網(wǎng)或基于電視網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)使用寬帶同軸電纜。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成302.3.3 傳輸介質(zhì)4.光導(dǎo)纖維電纜光導(dǎo)纖維電纜是一種用來傳輸光束的細(xì)軟而柔韌的介質(zhì)。光導(dǎo)纖維電纜通常由一捆纖維組成，所以叫“光纜”。（1） 光導(dǎo)纖維電纜的物理結(jié)構(gòu)光纜由纖芯、包層和護(hù)套層組成。其中纖芯由玻璃或塑料制成，包層由玻璃制成，護(hù)套由塑料制成，其結(jié)構(gòu)見圖2-6，其實(shí)物參見圖2-7，其應(yīng)用參見圖2-1。（2）光纖通信系統(tǒng)的工作原理光纖通信系統(tǒng)是以光波為信號(hào)的載體、光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)的通信系統(tǒng)。光纖通信系統(tǒng)由光纖、光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)等部分組成，參見圖2-8。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成312.3.3 傳輸介質(zhì)2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成322.3.3 傳輸介質(zhì)（3）光導(dǎo)纖維電纜的分類與性能參數(shù)① 單模式光纖：以激光作為光源。只能傳輸一路信號(hào)；其傳輸距離遠(yuǎn)，設(shè)備比多模光纖貴。②多模式光纖：以發(fā)光二極管作為光源?？蓚鬏敹嗦沸盘?hào)。其傳輸?shù)木嚯x較近，設(shè)備比單模的便宜。在使用光纖介質(zhì)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須考慮光纖的單向性。雙向通信時(shí)，應(yīng)使用雙股光纖，一路用于輸入，另一路用于輸出。光纖電纜兩端應(yīng)當(dāng)接到光設(shè)備接口上。（4）光纖電纜的接口與常用設(shè)備參見圖2-7。（5） 光導(dǎo)纖維電纜的主要應(yīng)用特點(diǎn)，參見表2-3。（6）光導(dǎo)纖維電纜的應(yīng)用場(chǎng)合，參見P42。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成332.3.3 傳輸介質(zhì)5.無線（自由）傳輸介質(zhì)無線傳輸介質(zhì)（空間介質(zhì)）是指在兩個(gè)通信設(shè)備之間不使用任何物理的連接器，通常這種傳輸介質(zhì)通過空氣進(jìn)行信號(hào)傳輸。無線傳輸系統(tǒng)大致分為廣播通信系統(tǒng)、地面微波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星微波通信系統(tǒng)和紅外線通信系統(tǒng)。對(duì)應(yīng)的3種無線介質(zhì)是無線電波（30MHz~1GHz）、微波（300MHz~300GHz）、紅外線和激光。（1）無線電波通信無線電波通信主要用在廣播通信中。（2）無線電微波通信微波的頻率范圍為300MHz～300GHz，它主要使用2～40GHz的頻率范圍。微波通信有兩種主要的方式：即地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成342.3.4 網(wǎng)絡(luò)適配器1.網(wǎng)絡(luò)適配器的組成與連接①網(wǎng)卡的組成：網(wǎng)卡由CPU、RAM、ROM和I/O接口等組成。如圖2-9所示。②網(wǎng)卡與LAN的連接：網(wǎng)卡通過傳輸介質(zhì)的接口連接，在傳輸介質(zhì)中信號(hào)以串行方式傳輸。③網(wǎng)卡與計(jì)算機(jī)的連接：網(wǎng)卡通過計(jì)算機(jī)內(nèi)主板上的I/O總線與計(jì)算機(jī)連接。在I/O總線上，信號(hào)以并行方式傳輸。④網(wǎng)卡的硬件地址：即MAC地址。MAC地址是由12位16進(jìn)制數(shù)（0～F）組成；用二進(jìn)制表示為48位。網(wǎng)卡MAC地址的前24位標(biāo)識(shí)廠商，后24位是由廠商指定的網(wǎng)卡序列號(hào)，如，00-0A-EB-5F-B6-8F。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成352.3.4 網(wǎng)絡(luò)適配器2.網(wǎng)絡(luò)適配器的基本功能網(wǎng)卡工作在OSI模型的第2層，它實(shí)現(xiàn)“物理層”和“數(shù)據(jù)鏈路層”的功能。（1）網(wǎng)卡的工作流程①發(fā)送端計(jì)算機(jī)：網(wǎng)卡負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)待發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠通過傳輸介質(zhì)傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)。②接收端的計(jì)算機(jī)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡偵聽網(wǎng)絡(luò)上的所有數(shù)據(jù)幀，是發(fā)送給自己的則接收該數(shù)據(jù)幀。（2） 網(wǎng)卡的功能①進(jìn)行串行/并行轉(zhuǎn)換。② 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。③在操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。④實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的協(xié)議。⑤進(jìn)行編碼和解碼。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成362.3.4 網(wǎng)絡(luò)適配器3.選購網(wǎng)絡(luò)適配器時(shí)應(yīng)考慮的因素①速率。②計(jì)算機(jī)中的總線插槽和連接類型。③有線網(wǎng)卡：根據(jù)局域網(wǎng)類型和有線介質(zhì)的不同選擇。④無線網(wǎng)卡：無須有線電纜的連接，具有布線容易、移動(dòng)性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活和成本低廉等特點(diǎn)。主要用于無線網(wǎng)絡(luò)（WLAN）。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成372.3.5物理層設(shè)備與部件物理層的設(shè)備主要有收發(fā)器、中繼器、集線器，以及接入點(diǎn)AP；部件主要有傳輸介質(zhì)、介質(zhì)連接器、各類轉(zhuǎn)換部件（RJ45-AUI）等。1.理論作用具有信號(hào)接收、放大、整形、向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的作用；沒有判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)的功能。2.實(shí)際應(yīng)用物理層互連設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際作用：增長(zhǎng)傳輸距離、增加網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)數(shù)目、不同介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的連接及組網(wǎng)。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成382.3.5物理層設(shè)備與部件1.理論作用具有信號(hào)接收、放大、整形、向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的作用；沒有判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)的功能。2.實(shí)際應(yīng)用物理層互連設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際作用：增長(zhǎng)傳輸距離、增加網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)數(shù)目、不同介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的連接及組網(wǎng)。3.沖突域和廣播域物理層設(shè)備互連的所有結(jié)點(diǎn)都處于同一個(gè)沖突域。物理層設(shè)備將收到的信息轉(zhuǎn)發(fā)到所有端口，不能隔離廣播信息的傳播，所以互連的網(wǎng)段都處于同一個(gè)廣播域。例如，圖2-12沖突域的數(shù)目為1，廣播域的個(gè)數(shù)也為1。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成392.3.5物理層設(shè)備與部件4.常見設(shè)備和部件物理層的常見設(shè)備主要有：中繼器、集線器；以及其他各種類型的轉(zhuǎn)接器（如，圖2-10）。5.有線和無線集線器集線器主要指共享式集線器，又被稱為多端口中繼器。（1）無線集線器-AP其外型參見圖2-11。AP用來連接周邊的無線網(wǎng)絡(luò)終端，形成星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。（2）有線集線器的分類按外型可以分為：獨(dú)立式集線器、堆疊式集線器和模塊式集線器3種，參見圖2-12、圖2-13和圖2-14；按照速率可以分為：10Mb/s、100Mb/s和1000Mb/s。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成402023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成412.3.6數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備主要部件有有線和無線網(wǎng)卡；主要互聯(lián)設(shè)備有網(wǎng)橋、交換機(jī)和無線網(wǎng)橋等。1.理論作用① 學(xué)習(xí)功能：能讀懂第2層“數(shù)據(jù)幀”頭部的MAC地址信息；并能根據(jù)讀出的端口和物理（MAC）地址信息自動(dòng)學(xué)習(xí)、建立起“轉(zhuǎn)發(fā)表”（MAC地址表）。② 過濾和轉(zhuǎn)發(fā)：能根據(jù)學(xué)習(xí)到的轉(zhuǎn)發(fā)表和目的的地址，進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的過濾或轉(zhuǎn)發(fā)，并自動(dòng)維護(hù)交換機(jī)的“轉(zhuǎn)發(fā)表”。例圖2-15。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成422.3.6數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備2.沖突域和廣播域網(wǎng)橋和第2層交換機(jī)互連的網(wǎng)絡(luò)處于多個(gè)沖突域和同一個(gè)廣播域。3.實(shí)際作用①組網(wǎng)。②增加沖突域的個(gè)數(shù)，減小沖突域的范圍，使得共享網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段，從而改善和提高網(wǎng)絡(luò)性能。③通過VLAN作用劃分多個(gè)廣播域，近一步提高網(wǎng)絡(luò)的性能。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成432.3.6數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備4.以太網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)和交換式集線器均被稱為交換機(jī)。（1）不同之處①工作原理不同。

②網(wǎng)絡(luò)工作方式不同。③帶寬不同。

④端口通信模式和速率不同。⑤沖突域數(shù)目不同：交換機(jī)為端口沖突域，因此，交換機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)是多沖突域，而集線器網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點(diǎn)處于同一個(gè)沖突域。（2）相同之處交換機(jī)和集線器只是在工作方式上不同，而在其他方面則完全一致，例如：連線方式、物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、故障指示、組網(wǎng)功能，以及網(wǎng)卡、傳輸介質(zhì)和速度選擇等。交換機(jī)與集線器互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)都不能隔離廣播信息，因此，所有結(jié)點(diǎn)都處于同一廣播域。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成442.3.6數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備（3）交換機(jī)端口類型與參數(shù)①單/多MAC地址。

②專用端口和共享端口。③端口密度。

④高速端口。⑤管理端口：可以對(duì)交換機(jī)進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)管理功能。⑥其他連接端口。（4）按照外型分類①獨(dú)立型式：外型如圖2-12所示。②堆疊式：如圖2-13所示。③模塊式：如圖2-14所示。（5）交換機(jī)的應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，交換機(jī)按照網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，由小到大依次為：桌面交換機(jī)、工作組交換機(jī)、骨干（部門）交換機(jī)和企業(yè)交換機(jī)。三級(jí)交換式（有低至高：接入層、分布層和核心層）網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，二級(jí)交換式網(wǎng)絡(luò)如圖2-1所示。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成452.3.7 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備主要有第三層交換機(jī)和路由器，它們的主要負(fù)責(zé)不同IP子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。1.理論作用包含了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備的功能，但具有更高的智能。它們能讀懂第3層“數(shù)據(jù)分”頭部的IP地址信息；還能根據(jù)手動(dòng)或自動(dòng)建立起的“路由表”選擇最佳路徑，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分組的路由。這層設(shè)備丟棄收到的廣播信息。2.實(shí)際應(yīng)用2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成462.3.7 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備路由器和第三層交換機(jī)都是一個(gè)軟件和硬件的綜合系統(tǒng)。路由器更多地應(yīng)用在WAN-WAN、LAN-WAN、LAN-WAN-LAN等網(wǎng)絡(luò)之間的互連；而交換機(jī)通常用作局域網(wǎng)內(nèi)部的核心或骨干交換機(jī)，用來互連局域網(wǎng)內(nèi)部的不同子網(wǎng)。3.沖突域和廣播域網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備用于互聯(lián)使用不同網(wǎng)絡(luò)編號(hào)的IP子網(wǎng)，如圖2-16所示?；ヂ?lián)的網(wǎng)絡(luò)分別處于不同的廣播域。例如：圖2-16其廣播域?yàn)?；沖突域的數(shù)目為7。2023年1月11日第2章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成472.3.7 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備4.Internet接入的首選設(shè)備路由器路由器被廣泛應(yīng)用在局域網(wǎng)和局域網(wǎng)、局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、