傳輸介質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備

傳輸介質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備第1頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出教學(xué)目標(biāo)1.了解傳輸介質(zhì)；

2.掌握同軸電纜、雙絞線、光纜以及無線傳輸介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、分類及主要的性能指標(biāo)；3.雙絞線的連接方法；4.熟練使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；5.掌握組網(wǎng)的工具用法；

本章要點(diǎn)第2頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出教學(xué)重點(diǎn)1.各傳輸介質(zhì)的主要性能指標(biāo)；2.各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正確使用與安裝；

本章要點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理第3頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)教學(xué)目標(biāo)1.理解傳輸介質(zhì)的評價(jià)因素；2.掌握同軸電纜、雙絞線、光纜的結(jié)構(gòu)、主要特性及性能指標(biāo)；3.理解光纖通訊技術(shù)，掌握光纖的分類及其區(qū)別；5.掌握無線傳輸介質(zhì)的通信情況；6.理解各種傳輸介質(zhì)性能上的差異。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)同軸電纜、雙絞線和光纜的主要性能指標(biāo)

傳輸介質(zhì)的選擇

第4頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)一、介質(zhì)特性與性能指標(biāo)1.介質(zhì)特性物理特性對傳輸介質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的描述。傳輸特性傳輸介質(zhì)允許傳送的信號(hào)類型（數(shù)字或模擬信號(hào)），以及調(diào)制技術(shù)、傳輸容量與傳輸頻率范圍。連通特性允許點(diǎn)到點(diǎn)或多點(diǎn)連接。地理范圍傳輸介質(zhì)最大傳輸距離?？垢蓴_性傳輸介質(zhì)防止噪聲與電磁干擾對傳輸數(shù)據(jù)的影響的能力。相對價(jià)格元器件、安裝與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的費(fèi)用第5頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)2.性能指標(biāo)可擴(kuò)展性：是指網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)允許的3種物理規(guī)格：最大段長度、段最大節(jié)點(diǎn)數(shù)、網(wǎng)絡(luò)最大長度。連接性：介質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接特性?？乖胄裕簜鬏斀橘|(zhì)對噪聲的屏蔽成度。傳輸速率：是指單位時(shí)間內(nèi)介質(zhì)能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，以Mbps進(jìn)行度量。成本：主要包括介質(zhì)的購買成本、安裝成本、維護(hù)和升級成本第6頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)二、同軸電纜同軸電纜由兩個(gè)導(dǎo)體組成，是一個(gè)網(wǎng)狀空心圓柱導(dǎo)體圍裹著一個(gè)實(shí)心導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部導(dǎo)體可以是實(shí)心導(dǎo)線，也可以是多股的絞合線，運(yùn)載著組成數(shù)據(jù)的電子信號(hào)；外部導(dǎo)體可以是單股線，也可以是編制的網(wǎng)狀線，多數(shù)是編制的網(wǎng)狀線，起著吸收外界電子干擾信號(hào)，保護(hù)纜線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并將纜線所傳輸?shù)碾娮有盘?hào)屏蔽起來，防止對外界產(chǎn)生電子干擾的作用。內(nèi)部導(dǎo)體用固體絕緣材料固定，固體絕緣材料將導(dǎo)體與屏蔽物隔開。1.同軸電纜的結(jié)構(gòu)第7頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)第8頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)2.同軸電纜的規(guī)格3.同軸電纜的類型同軸電纜可以分為粗纜和細(xì)纜兩種。第9頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)4.同軸電纜的性能指標(biāo)傳輸速率：理論值為10Mbps成本：因芯徑的變化有差異?？蓴U(kuò)展性：粗纜最大段長度為500m，每段最多可以容納100個(gè)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)最大長度大約為2500m；而細(xì)纜最大段長度約為200m，每段最多可以容納30個(gè)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)最大長度大約925m。

連接性：細(xì)纜使用BNC、T型連接器將電纜與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連，并且需要在網(wǎng)絡(luò)總線兩端各安裝一個(gè)20歐姆的終結(jié)器以吸收反射電波；粗纜與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接需要收發(fā)器?？乖胄裕毫己玫?0頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)三、雙絞線1.雙絞線的結(jié)構(gòu)雙絞線電纜由絕緣的彩色銅線對組成，每根銅線的直徑在0.4mm～0.8mm，兩根銅線互相纏繞在一起。將兩根銅線纏繞在一起有助于減少噪聲影響。在一對電線中，每英寸的纏繞越多，對所有形式的噪聲的抗噪性就越好，但纏繞率高也將導(dǎo)致信號(hào)的更大的衰減。第11頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)第12頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)第13頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)2.非屏蔽雙絞線性能指標(biāo)傳輸速率：雙絞線的傳輸速率≤100Mbps。成本：成本很低可擴(kuò)展性：最大網(wǎng)段長度為100m，每個(gè)邏輯段最多能容納1024個(gè)節(jié)點(diǎn)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最大長度與所使用的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法有關(guān)。連接性：使用的是RJ-45連接器作為雙絞線與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接接口。抗噪性：非屏蔽雙絞線最大的弱點(diǎn)是抗干擾性差剖面圖第14頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)2.屏蔽雙絞線性能指標(biāo)傳輸速率：屏蔽雙絞線的傳輸速率≥100Mbps，可以高達(dá)500Mbps。成本：成本不高可擴(kuò)展性：最大網(wǎng)段長度為幾百米以內(nèi)。連接性：使用的是RJ-45連接器作為雙絞線與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接接口，但需要提供屏蔽地，安裝比較復(fù)雜?？乖胄裕浩帘坞p絞線抗干擾性要強(qiáng)于非屏蔽雙絞線。剖面圖第15頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)四、常用術(shù)語“10Base-T”的名稱命名分為三個(gè)部分，數(shù)字“10”表示帶寬，單位為Mbps，10表示10Mbps，若為100則表示100Mbps；“Base”指帶寬使用方式，Base指基帶傳輸，Board指寬帶傳輸；“T”指傳輸距離，作為專用符號(hào)，若為2表示最大傳輸距離200m，T表示介質(zhì)為雙絞線，物理星形拓?fù)?，傳輸距離為100m，若為F則表示光纖網(wǎng)絡(luò)。第16頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)五、光纜光纖電纜簡稱光纜，主要由石英、多組分玻璃纖維、塑料等制作而成。第17頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)1.光纖的分類根據(jù)光線在光纜中的傳輸方式，可以將光纖分為兩類：單模光纖和多模光纖。單模光纖：如果光纖導(dǎo)芯的直徑小到只有一個(gè)光的波長，光纖就成了一種波導(dǎo)管，光線則不必經(jīng)過多次反射式的傳播，而是一直向前傳播，這種光纖稱為單模光纖。多模光纖：只要到達(dá)光纖表面的光線入射角大于臨界角，便產(chǎn)生全反射，因此可以由多條入射角度不同的光線同時(shí)在一條光纖中傳播，這種光纖稱為多模光纖。第18頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)光線在光纖中的傳輸情況2.光纖的結(jié)構(gòu)光纖由纖芯、包層和涂敷層組成，纖芯位于光纖的中心部位，是高度透明材料，包層的折射率略低于纖芯。第19頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)光纖可以有單芯和多芯之分單芯光纖多芯光纖第20頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)光纖剖面結(jié)構(gòu)圖第21頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)4.光纖的連接

光纖的連接常用熔接方法或利用光纖連接器。光纖的熔接是將兩根光纖利用特定的儀器將其熔合到一起，其衰減較小，但需專業(yè)人員使用專用儀器來完成，做好后不能輕易改變。利用光纖連接器可以方便的更改光纖的連接，不過其衰減較大，連接器的接頭部分仍需專業(yè)人員利用專業(yè)設(shè)備來完成。第22頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)5.光纖的主要特性

物理特性：光纜是一種直徑為50～100μm的柔軟、能傳導(dǎo)光信號(hào)的傳輸介質(zhì)，主要材料有石英、多組分玻璃纖維、塑料制作而成。傳輸特性：光纖傳輸速率可以達(dá)到幾千Mbps。連通性：光纖的連接方法是點(diǎn)到點(diǎn)方式。地理范圍：它可以在6.8km的距離內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸。抗干擾性：光纖傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄詷O好。價(jià)格：昂貴第23頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)6.光纖的性能指標(biāo)

傳輸速率：光纖可以以每秒10GB的速度可靠地傳輸數(shù)據(jù)。成本：光纜是一種極其昂貴的傳輸介質(zhì)，不僅光纜本身極其昂貴，它的網(wǎng)絡(luò)接口卡和集線器的價(jià)格也是很昂貴的，光纜安裝時(shí)也比較困難?？蓴U(kuò)展性：TIA/EIA建議：建于多模光纜，網(wǎng)段長度就限制在2km以內(nèi)，對于單模光纜，網(wǎng)段長度不大于30km。連接性：光纜有三種連接方式，用連接器、機(jī)械連接、焊接?？乖胄裕汗饫|不受電磁干擾和射頻干擾的影響。第24頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)六、無線傳輸介質(zhì)1.無線電波無線電波的頻率在104～108Hz之間，含低頻、中頻、高頻、甚高頻和特高頻，屬于管制頻段和非管制頻段。它很容易產(chǎn)生，傳播是全方向的，能從源向任意方向進(jìn)行傳播，很容易穿過建筑物，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代通信中。由于它的傳輸是全方向的，所以發(fā)射和接收裝置不必在物理上很準(zhǔn)確地對準(zhǔn)。BS第25頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)2.微波微波系統(tǒng)一般工作在較低的兆赫茲頻段，地面系統(tǒng)通常為4～6GHz或21～23GHz，星載系統(tǒng)通常為11

～14GHz，沿著直線傳播，可以集中于一點(diǎn)，微波不能很好地穿過建筑物。微波通過拋物狀天線將所有的能量集中于一小束，這樣可以獲得極高的信噪比，發(fā)射天線和接收天線必須精確地對準(zhǔn)。由于微波是沿著直線傳播，所以每隔一段距離就需要建一個(gè)中繼站。中繼站的微波塔越高，傳輸?shù)木嚯x就越遠(yuǎn)，中繼站之間的距離大致與塔高的平方成正比。地球第26頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁上一頁退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)在星載微波系統(tǒng)中，發(fā)射站和接收站設(shè)置于地面，衛(wèi)星上放置轉(zhuǎn)發(fā)器。地面站首先向衛(wèi)星發(fā)送微波信號(hào)，衛(wèi)星在接收到該信號(hào)后，由轉(zhuǎn)發(fā)器將其向地面轉(zhuǎn)發(fā)，供地面各站接收。星載系統(tǒng)覆蓋面積極大，理論上一顆同步衛(wèi)星可以覆蓋地球1/3的面積，三顆同步衛(wèi)星就可以覆蓋全球。用戶的地面設(shè)備包括一個(gè)0.75～2.4m直徑的拋物面天線、接收機(jī)、電纜等。我們可以將一顆衛(wèi)星看作是一個(gè)集線器，各接收站看作一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣就形成了一個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)。22,300公里地球第27頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄退出

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)3.紅外傳輸紅外傳輸是以紅外線作為傳輸載體的一種通信方式。它以紅外二極管或紅外激光管作為發(fā)射源，以光電二極管作為接收設(shè)備，紅外線傳輸主要用于短距離通信。七、幾種傳輸介質(zhì)的比較本章目錄上一頁第28頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備教學(xué)目標(biāo)1.理解物理層設(shè)備在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的地位；2.理解調(diào)制解調(diào)器、中繼器和集線器；3.掌握調(diào)制解調(diào)器的分類及主要功能；4.掌握物理層設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的正確安裝與使用。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)物理層設(shè)備的分類及主要功能、正確安裝與使用

工作原理本章目錄第29頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁一、調(diào)制解調(diào)器1.工作原理調(diào)制解調(diào)器是由調(diào)制器與解調(diào)器組合而成的，故稱為調(diào)制解調(diào)器。調(diào)制器的基本職能就是把從終端設(shè)備和計(jì)算機(jī)送出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成適合在電話線、有線電視線等模擬信道上傳輸?shù)哪M信號(hào)；解調(diào)器的基本職能是將從模擬信道上接收到的模擬信號(hào)恢復(fù)成數(shù)字信號(hào)，交給終端計(jì)算機(jī)處理。第30頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁2.調(diào)制與解調(diào)方式調(diào)制，有模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制之分。模擬調(diào)制是對載波信號(hào)的參量進(jìn)行連續(xù)地估值；而數(shù)字調(diào)制使用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來表征所傳送的信息，在接收端對載波信號(hào)的離散參量進(jìn)行檢測。調(diào)制是指利用載波信號(hào)的一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)的變化來表示數(shù)字信號(hào)的一種過程。調(diào)制方式有：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種基本方式調(diào)幅：振幅調(diào)制其載波信號(hào)將隨著調(diào)制信號(hào)的振幅而變化。調(diào)頻：載波信號(hào)的頻率隨著調(diào)制信號(hào)而改變。調(diào)相：相位調(diào)制有兩相調(diào)制、四相調(diào)制和八相調(diào)制幾種方式。第31頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁3.調(diào)制解調(diào)器的分類

按安裝位置：調(diào)解解調(diào)器分為內(nèi)置式和外置式按傳輸速率分類：低速調(diào)制解調(diào)器，其傳輸速率在9600bps以下；中速調(diào)制解調(diào)器，其傳輸速率在9.6～19.2kbps之間；高速調(diào)制解調(diào)器，傳輸速率達(dá)到19.2～56kbps。第32頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁4.調(diào)制解調(diào)器的功能差錯(cuò)控制功能：差錯(cuò)控制為了克服線路傳輸中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)差錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào)器至遠(yuǎn)端調(diào)制解調(diào)器的無差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳送。

調(diào)制解調(diào)器的安裝由兩部分組成，線路的連接和驅(qū)動(dòng)程序的安裝。數(shù)據(jù)壓縮功能：數(shù)據(jù)壓縮功能是為了提高線路傳輸中的數(shù)據(jù)吞吐率，使數(shù)據(jù)更快地傳送至對方。5.調(diào)制解調(diào)器的安裝線路連接安裝調(diào)制解調(diào)器的驅(qū)動(dòng)程序第33頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁6.CableModem

CableModem（電纜調(diào)制解調(diào)器）是一種連接于有線電視網(wǎng)、通過有線電視的電纜網(wǎng)絡(luò)向用戶提供高速數(shù)據(jù)連接的設(shè)備。

CableModem通過有線電視網(wǎng)進(jìn)行高速訪問時(shí)，一般的連接方式為：一端與計(jì)算機(jī)相連，一端與有線電視插座相連。CableModem按速率可以分為兩種：對稱速率型和非對稱速率型，前者的上行速率和下行速率相同，在500K-2Mbps之間；后者的下行速率高于上行速率，下行速率為2-40Mbps，上行速率在500K-10Mbps間，通常在實(shí)際應(yīng)用中，下行速率為3～10Mbps，上行速率可在200k～2Mbps間任選。第34頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁連接圖第35頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁二、中繼器

中繼器是一種簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，工作于OSI的物理層。它主要負(fù)責(zé)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息，完成信號(hào)的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此來延長網(wǎng)絡(luò)的長度。一般情況下，中繼器的兩端連接的是相同的媒體。第36頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁1.中繼器的功能

中繼器又稱為“轉(zhuǎn)發(fā)器”，主要作用是對信號(hào)進(jìn)行放大、整形，使衰減的信號(hào)得以再生，并沿著原來的方向繼續(xù)傳播，在實(shí)際使用中主要用于延伸網(wǎng)絡(luò)長度和連接不同網(wǎng)絡(luò)。擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)第37頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁連接網(wǎng)絡(luò)2.中繼器的特點(diǎn)中繼器工作在物理層，它不解釋也不改變接收的信號(hào)，只是增強(qiáng)信號(hào)起著延長傳輸距離的作用，對高層協(xié)議是透明的，用中繼器連接的網(wǎng)絡(luò)在物理上和邏輯上是同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，相當(dāng)于用同一條電纜組成的一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。

不足：中繼器只是物理層設(shè)備，它既不關(guān)心幀的起點(diǎn)，也不關(guān)心幀的格式，不具有過濾作用。第38頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁三、集線器

集線器又稱集中器，平時(shí)人們都習(xí)慣地稱之為“Hub”，是雙絞線網(wǎng)絡(luò)中將雙絞線集中到一起以實(shí)現(xiàn)連網(wǎng)的物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對信號(hào)有整形放大的作用，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)多端口的中繼器。集線器是一個(gè)共享設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)中所有用戶共享一個(gè)帶寬；集線器又是一個(gè)多端口的信號(hào)放大設(shè)備；集線器主要用于星型以太網(wǎng)中。第39頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁1.集線器的分類

依據(jù)帶寬分類：可以將集線器分為10Mbps、100Mbs、10/100Mbps自適應(yīng)型雙速集線器和1000Mbps集線器。依據(jù)管理方式分類：集線器可以分為啞集線器和智能集線器。依據(jù)配置形式分類：獨(dú)立集線器、模塊化集線器和可堆疊式集線器獨(dú)立式集線器第40頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁模塊化集線器第41頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出物理層設(shè)備上一頁可堆疊式集線器2.集線器的連接集線器的連接主要有兩種情況，一種是集線器與網(wǎng)卡之間的連接，另一種是集線器與集線器的連接。第42頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄退出物理層設(shè)備上一頁集線器與計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡的連接集線器與集線器的連接本章目錄第43頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備教學(xué)目標(biāo)1.理解數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的地位；2.理解網(wǎng)卡、交換機(jī)、網(wǎng)橋的工作原理；3.掌握網(wǎng)卡、交換機(jī)、網(wǎng)橋的分類及主要功能；4.掌握數(shù)據(jù)鏈路設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的正確安裝與使用。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路設(shè)備的分類及主要功能、正確安裝與使用工作原理本章目錄第44頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁一、網(wǎng)卡網(wǎng)卡是網(wǎng)絡(luò)接口卡的簡稱，也稱為網(wǎng)絡(luò)適配器，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中必不可少的基本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)卡是網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，是單機(jī)與網(wǎng)絡(luò)中其他計(jì)算機(jī)之間通信的橋梁，為計(jì)算機(jī)之間提供透明的數(shù)據(jù)傳輸，每臺(tái)接入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)都必須安裝網(wǎng)卡。第45頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁2.網(wǎng)卡的分類網(wǎng)卡種類繁多，可以從其總線類型、網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)絡(luò)類型、支持的帶寬等不同的角度進(jìn)行劃分。第46頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁ISA總線網(wǎng)卡

PCI總線網(wǎng)卡

第47頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁P(yáng)CMCIA總線網(wǎng)卡

64位千兆網(wǎng)卡第48頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁雙口（RJ-45+BNC）

網(wǎng)卡光纖口網(wǎng)卡第49頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁集成在主板上的網(wǎng)卡第50頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁3.網(wǎng)卡的性能指標(biāo)

連接器類型傳輸速率是否支持全雙工總線結(jié)構(gòu)對多操作系統(tǒng)的支持是否支持遠(yuǎn)程喚醒是否支持遠(yuǎn)程啟動(dòng)第51頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁4.網(wǎng)卡的安裝網(wǎng)卡的安裝包括硬件的安裝和驅(qū)動(dòng)程序的安裝硬件的安裝：

關(guān)閉主機(jī)電源，打開主機(jī)箱，用水洗手或用手摸一下墻壁等裝置，以釋放手上的靜電，防止靜電破壞網(wǎng)卡；擰下主機(jī)箱后部擋板上固定防塵片的螺絲，取下防塵片，將網(wǎng)卡對準(zhǔn)插槽，然后用適當(dāng)?shù)牧馄椒€(wěn)地將網(wǎng)卡向下壓入槽中；將網(wǎng)卡的金屬檔板用螺絲固定在條形窗口頂部的螺絲孔上，這個(gè)小螺絲既固定了網(wǎng)卡，又能有效地防止短路和接觸不良，還連通了網(wǎng)卡與電腦主板之間的公共地線；合上主機(jī)箱蓋。驅(qū)動(dòng)程序的安裝：

安裝好網(wǎng)卡后，打開計(jì)算機(jī)電源，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，正常情況下，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)提示發(fā)現(xiàn)新的硬件設(shè)備，需要安裝驅(qū)動(dòng)程序。將裝有網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的軟盤或光盤插入計(jì)算機(jī)的相應(yīng)設(shè)備中，根據(jù)計(jì)算機(jī)的安裝提示，進(jìn)行相應(yīng)的選擇設(shè)置就可以完成網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的安裝。第52頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁二、交換機(jī)交換機(jī)又稱為網(wǎng)絡(luò)開關(guān)，是專門設(shè)計(jì)的、使計(jì)算機(jī)能夠相互高速通信的獨(dú)享帶寬的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，屬于集線器的一種。第53頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月交換機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造目錄下一頁退出上一頁第54頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁1.交換與交換機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換概念的提出主要是為了改進(jìn)共享工作模式，交換機(jī)擁有一條帶寬很高的背部總線和內(nèi)部交換矩陣，所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路接收到數(shù)據(jù)包后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的地址掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速地將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。2.交換機(jī)的分類第55頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁工作組交換機(jī)：工作組交換機(jī)是最常見的一種交換機(jī)，其特征是端口數(shù)量少，為信息點(diǎn)小于100臺(tái)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)提供交換環(huán)境，對帶寬的要求不高，網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性不高，一般為固定配置而非模塊化配置。第56頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁部門級交換機(jī)：部門級交換機(jī)可以是固定配置，也可以是模塊配置，一般有光纖接口。企業(yè)級交換機(jī)：企業(yè)級交換機(jī)屬于高端交換機(jī)，它采用模塊化的結(jié)構(gòu)，可作為網(wǎng)絡(luò)骨干構(gòu)建高速局域網(wǎng)，企業(yè)級交換機(jī)的信息點(diǎn)在500個(gè)以上。企業(yè)級交換機(jī)僅用于大型網(wǎng)絡(luò)，且一般作為網(wǎng)絡(luò)的骨干交換機(jī)。第57頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁模塊化交換機(jī)第58頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁3.交換機(jī)的工作原理當(dāng)交換機(jī)控制電路從某一端口收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀后，將立即在其內(nèi)存的地址表中進(jìn)行查找，以確認(rèn)該目的地址的網(wǎng)卡連接在哪一個(gè)端口，然后將該幀轉(zhuǎn)發(fā)至該端口。如果在地址表中沒有找到該物理地址，也就是說，該目的物理地址是首次山現(xiàn)，則將其廣播到所有端口。擁有該物理地址的網(wǎng)卡在接收到該廣播幀后，將會(huì)立即做出應(yīng)答，從而使交換機(jī)將其端口號(hào)物理地址添加到交換機(jī)中的地址表中。第59頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁4.數(shù)據(jù)交換方式交換機(jī)主要是采用直通式、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式和碎片隔離等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

直通式：直通式交換機(jī)在輸入端口檢測到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，交換機(jī)只檢查數(shù)據(jù)包的包頭，并從包頭中取出目的地址，通過內(nèi)部動(dòng)態(tài)查找換算成相應(yīng)的輸出端口，在輸入輸出交叉處接通，把數(shù)據(jù)包直接發(fā)送到該端口，這樣就完成了交換工作。

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式：它首先把輸入端口的數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)起來，然后進(jìn)行CRC(循環(huán)冗余碼校驗(yàn))檢查，在對錯(cuò)誤包處理后才取出數(shù)據(jù)包的目的地址，通過查找表轉(zhuǎn)換成輸出端口進(jìn)出包。

碎片隔離式：介于前兩者之間的一種解決方案。它檢查數(shù)據(jù)包的長度是否夠64個(gè)字節(jié)，如果小于64字節(jié)，說明是假包，則丟棄該包；如果大于64字節(jié)，則發(fā)送該包第60頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁三、網(wǎng)橋網(wǎng)橋又稱為橋接器，是連接兩個(gè)局域網(wǎng)的一種存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。1.網(wǎng)橋的基本功能能匹配不同端口的速率對幀具有檢測和過濾的作用網(wǎng)橋能擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)地理范圍提升帶寬連接不同傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)功能第61頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁2.網(wǎng)橋的工作原理

網(wǎng)橋從端口接收到網(wǎng)段傳送的各種幀，每當(dāng)收到一個(gè)幀時(shí)，就先放在其緩沖區(qū)中。若此幀未出現(xiàn)差錯(cuò)，且欲發(fā)往目的站地址屬于另一個(gè)網(wǎng)段，則通過查找站表，將收到的幀送往對應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去，否則就丟棄此幀。僅在同一網(wǎng)段中通信的幀，不會(huì)被網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)段去。第62頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁3.網(wǎng)橋的分類

網(wǎng)橋分為內(nèi)橋、外橋和遠(yuǎn)程橋三類。內(nèi)橋：內(nèi)橋是文件服務(wù)器的一部分，它在文件服務(wù)器中，利用不同網(wǎng)卡把局域網(wǎng)連接起來。第63頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁外橋：外橋不同于內(nèi)橋，是獨(dú)立于被連接的網(wǎng)絡(luò)之外的、實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相似的不同網(wǎng)絡(luò)之間連接的設(shè)備。通常用連接在網(wǎng)絡(luò)上的工作站作為外橋。第64頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄退出

數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上一頁

遠(yuǎn)程橋：遠(yuǎn)程橋是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)之間連接的設(shè)備，通常是用調(diào)制解調(diào)器與通信媒體連接，如用電話線實(shí)現(xiàn)兩個(gè)局域網(wǎng)的連接。本章目錄第65頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備教學(xué)目標(biāo)1.理解網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的地位；2.理解路由器、網(wǎng)關(guān)的工作原理；3.掌握路由器分類及主要功能；4.了解路由器的配置；5.理解路由器與網(wǎng)橋的差異。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)路由器的分類及主要功能路由器的配置本章目錄第66頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備上一頁一、路由器路由器是網(wǎng)絡(luò)層的中繼系統(tǒng)，是一種可以在速度不同的網(wǎng)絡(luò)、和不同媒體之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的，基于在網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議上保持信息、管理局域網(wǎng)至局域網(wǎng)的通信，適用在運(yùn)行多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的大型網(wǎng)絡(luò)中使用的互聯(lián)設(shè)備。第67頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月路由器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

主內(nèi)存(RAM)

NVRAM

CPU

FLASH

ROM

廣域網(wǎng)口

局域網(wǎng)口

控制臺(tái)口

輔助端口

外接端口

目錄下一頁退出上一頁第68頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月路由器的工作原理1路由器可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議類型、網(wǎng)絡(luò)號(hào)、主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)掩碼、高層協(xié)議的類型等來監(jiān)控、攔截和過濾信息。2路由器通過IP地址和子網(wǎng)掩碼的組合隔離各個(gè)子網(wǎng)，有利于子網(wǎng)的劃分、維護(hù)和管理。3路由器還有流量控制能力，可以采用優(yōu)化的路由算法均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞的發(fā)生。4路由器具有很好的隔離能力，可以避免廣播風(fēng)暴，也利于提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和保密性目錄下一頁退出上一頁第69頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備上一頁1.路由器的功能路徑選擇連接功能網(wǎng)絡(luò)地址判斷、最佳路由選擇和數(shù)據(jù)處理功能設(shè)備管理功能第70頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備上一頁2.路由器的分類根據(jù)不同的劃分方法，路由器可以分成不同的種類：按照協(xié)議來分：分為單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器；按照使用場所來分：分為本地路由器和遠(yuǎn)端路由器；根據(jù)路由器的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用特點(diǎn)：路由器分為骨干級路由器、企業(yè)級路由器和接入級路由器。第71頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備上一頁骨干級路由器第72頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備上一頁企業(yè)級路由器第73頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備上一頁接入級路由器第74頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備上一頁3.路由器的配置路由器上的管理配置端口將路由器與計(jì)算機(jī)連接起來，通過“超級終端”中“Hypertrm”應(yīng)用程序登錄路由器，為路由器設(shè)置用戶名和密碼，并為各端口設(shè)置相應(yīng)的IP地址、使用的協(xié)議等。常用命令：

telnethostname（orIPaddress）

pinghostname(orIPaddress)

setup

interfacetypeslot/number

routerprotocol

exit第75頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備上一頁4.路由器與網(wǎng)橋的比較⑴路由器的互聯(lián)能力比網(wǎng)橋強(qiáng)：網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，用網(wǎng)橋互聯(lián)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以下可以是不相同的；路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，用路由器互聯(lián)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)層以下可以是不相同的。⑵路由器比網(wǎng)橋更有效地傳輸信息：網(wǎng)橋能夠通過路由表，根據(jù)MAC子層的地址為MAC幀選擇路徑，轉(zhuǎn)發(fā)或過濾MAC幀；路由器是通過路由表，根據(jù)分組中包含的網(wǎng)絡(luò)層地址為分組選擇路徑，不使用路由表找到其他網(wǎng)絡(luò)中指定設(shè)備的地址，是依靠其他的路由器來完成任務(wù)。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息包或幀時(shí)，路由器丟棄了外層，重新打包重新傳輸數(shù)據(jù)，接收端的路由器重新將數(shù)據(jù)組成適合本網(wǎng)絡(luò)的信息包或幀。第76頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄下一頁退出

網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備上一頁⑶網(wǎng)橋與高層協(xié)議無關(guān)它把幾個(gè)物理層網(wǎng)絡(luò)連接起來，提供給用戶的仍然是一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，用戶根本不知道網(wǎng)橋的存在；路由器是網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，用戶需要為它分配網(wǎng)絡(luò)地址，并在應(yīng)用軟件中使用這些地址參數(shù)⑷路由器安裝比較復(fù)雜與網(wǎng)橋不同，路由器是與協(xié)議相關(guān)的，網(wǎng)間連接中每一種高層協(xié)議必須分開配置，必須為一種協(xié)議提供一個(gè)單獨(dú)協(xié)議的路由器。網(wǎng)絡(luò)層以下的低層協(xié)議不能使用路由器第77頁，課件共85頁，創(chuàng)作于2023年2月1交換機(jī)和網(wǎng)橋都是工作在第二層的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，交換機(jī)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段的方式和網(wǎng)橋相同，它實(shí)際上是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋。交換機(jī)和網(wǎng)橋之間的主要差別體現(xiàn)在3個(gè)方面。

2交換機(jī)運(yùn)行在OSI模型的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)，路由器運(yùn)行在第三層。3第三層和第四層交換機(jī)