第七章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1、返回返回 1 7.17.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念 2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊 3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng) 7.27.2局域網(wǎng)與局域網(wǎng)與Internet網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 1 局域網(wǎng)概述 2 網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì) 3 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 7.37.3小小 結(jié)結(jié) 第七章第七章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 返回返回 2 7.17.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 (1) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)和通信兩種技術(shù)的重要結(jié)合， 它已經(jīng)成為人們生活中必不可少的部分，對社會(huì)發(fā)展 有著深遠(yuǎn)的影響。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展歷史并不長， 但它卻以驚人的速度形成、發(fā)展并得到了廣泛的應(yīng)

2、用。 計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連接起來后，信息交流更加方便 快捷。信息的傳遞可以由網(wǎng)絡(luò)來自動(dòng)完成，而不需要 人的干預(yù)。 返回返回 3 (2 ) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊 數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中是以電信號的方式進(jìn)行傳輸?shù)摹?信號傳輸是數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)中傳輸?shù)姆绞健?shù)據(jù) (位或者字節(jié))必須用某種形式表示，以便發(fā)送方發(fā)出的 報(bào)文能被接收方正確地理解，這是通過編碼方式完成 的。 有兩種信號的傳輸方法： 數(shù)字信號傳輸。 模擬信號傳輸。 返回返回 4 對于數(shù)字信號的傳輸，可以利用多種方法對數(shù)字信 號進(jìn)行編碼。數(shù)字編碼的方案主要有三種： 非歸零編碼(NRZ) 用負(fù)電壓代表“0”，用正電壓代表“1”。也有用零電壓代 表“0”，正電壓代

3、表“1”。這種編碼方法的缺點(diǎn)是無法確定位 的開始和結(jié)束，即接收方和發(fā)送方不能保持同步。 曼徹斯特編碼 從低電壓到高電壓的中間跳變代表一個(gè)值，如二進(jìn)制“0”； 而從高電壓到低電壓的中間跳變則代表另一個(gè)值，如二進(jìn)制“1”。 該編碼方法主要用于以太局域網(wǎng)(Ethernet LAN)。 差分曼徹斯特編碼 這種方法是改進(jìn)的曼徹斯特編碼。其特點(diǎn)是一位中間的跳變 僅作為時(shí)鐘，用于信號傳輸?shù)耐?。?shí)際的數(shù)據(jù)是由每一位開始 的邊界是否存在跳變而定。每一位的開始的邊界存在跳變代表 “0”，不存在跳變代表“1”。 差分曼徹斯特編碼主要用于令牌 環(huán)局域網(wǎng)。 返回返回 5 模擬信號傳輸 模擬信號的波形會(huì)不斷發(fā)生變化。一

4、次波形循環(huán) 是先從波峰到波谷，再從波谷回到波峰的過程。為度 量一個(gè)電磁波形，需用到三個(gè)參數(shù)：振幅、頻率和 相位。 返回返回 6 將數(shù)字信號進(jìn)行模擬傳輸時(shí)，首先需要將數(shù)字信 號轉(zhuǎn)換成模擬信號。為此，選取某一頻率的正(余)弦模 擬信號作為載波，以運(yùn)載所要傳輸?shù)臄?shù)字信號。其方法 是：用要傳送的數(shù)字信號改變載波的振幅、頻率或相位， 然后在信道上傳送，到達(dá)信道的另一端，再將數(shù)字信號 從載波上取出。這種將數(shù)字信號放到載波上去的過程稱 為調(diào)制，而從載波上取出信號的過程稱為解調(diào)。實(shí)現(xiàn)調(diào) 制和解調(diào)兩個(gè)過程的設(shè)備稱為調(diào)制解調(diào)器(Modem)。 模擬信號的調(diào)制方式主要有三種：振幅移位 鍵控(ASK)、頻移鍵控(FS

5、K)和相移鍵控(PSK)。 返回返回 7 信號傳輸方法的比較 數(shù)字信號傳輸與模擬信號傳輸相比，具有以下優(yōu) 點(diǎn)： 因噪聲和電磁干擾導(dǎo)致的錯(cuò)誤更少 設(shè)備費(fèi)用更低 另一方面，模擬信號的傳輸具備下列優(yōu)點(diǎn)： 相同距離內(nèi)的信號衰減程度沒有數(shù)字信號大 可通過多路復(fù)用技術(shù)提高帶寬 模擬信號的一個(gè)缺點(diǎn)是它更容易受到噪聲和電磁 波的干擾。 返回返回 8 基帶和寬帶傳輸 帶寬在這里是指傳輸介質(zhì)的傳輸容量，用數(shù)據(jù)率即每 秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)(bps)來衡量。在高速傳輸?shù)那闆r 下，也可用每秒兆位(Mbps)作為度量單位，即每秒傳 輸多少兆二進(jìn)制位。介質(zhì)的容量越大，帶寬就越高， 通信能力就越強(qiáng)，數(shù)據(jù)率越高；容量越小，帶寬越

6、低， 通信能力也就越弱，數(shù)據(jù)率越低。 返回返回 9 帶寬可以分割成信道。信道是帶寬的一部分，用于傳輸 數(shù)據(jù)。為對傳輸介質(zhì)的容量進(jìn)行分配，可以采用下述兩種 方式： 基帶。將全部介質(zhì)帶寬分配給一個(gè)單獨(dú)的信道?；鶐?通常用于數(shù)字化信號方案，盡管它也可以用于傳輸模擬信 號。大多數(shù)局域網(wǎng)使用的都是基帶信號。圖7.4 基帶和寬 帶傳輸 寬帶。將全部介質(zhì)帶寬分割成多個(gè)信道。由于每個(gè)信 道都能夠傳輸一種模擬信號，所以在寬帶網(wǎng)絡(luò)中，可以利 用一個(gè)單獨(dú)的傳輸媒體實(shí)現(xiàn)多路同時(shí)會(huì)話。 返回返回 10 基帶和寬帶傳輸 返回返回 11 7.1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)和其他硬件的物理 布局。

7、網(wǎng)絡(luò)中常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有四種：總線型、 星型、環(huán)型和網(wǎng)狀。 總線型結(jié)構(gòu): 這是最簡單的形式，通常應(yīng)用于規(guī)模較小、簡單或 臨時(shí)性網(wǎng)絡(luò)?？偩€型網(wǎng)絡(luò)中，所有計(jì)算機(jī)是由一根主 干電纜連成一行，是一種“無源”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī) 沿電纜廣播信息，并且每次只允許一臺(tái)發(fā)送。網(wǎng)絡(luò)中 所有計(jì)算機(jī)都能接收這種信息，但只有與信息的目的 地址相符的計(jì)算機(jī)才能真正接收，其他計(jì)算機(jī)盡管收 到，也只是簡單地忽略它。 返回返回 12 總線結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò) 總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： 可構(gòu)建簡單、可靠的小型網(wǎng)絡(luò)，易于使用和掌握。 總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要的電纜數(shù)量最少。 擴(kuò)展方便。通過一個(gè)BNC連接器，可將兩條電纜連 接成一根更長的電纜。利用這種

8、方式，可以將更多 的計(jì)算機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)。 可用中繼器擴(kuò)展總線網(wǎng)絡(luò)。中繼器能放大信號， 允許更長距離的傳輸。 返回返回 13 星型結(jié)構(gòu) 在星型網(wǎng)絡(luò)中，每臺(tái)計(jì)算機(jī)由電纜連接到一個(gè)集 中的站點(diǎn)上，可以是集線器(Hub)或交換機(jī)(Switch)。 集線器能將所有計(jì)算機(jī)的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給其他所有計(jì)算機(jī) (在廣播式星型網(wǎng)絡(luò)中)或者只發(fā)給目標(biāo)計(jì)算機(jī)(交換式 星型網(wǎng)絡(luò)中)。 圖12.7 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 返回返回 14 應(yīng)用軟件是星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： 星型網(wǎng)絡(luò)可以提供集中的資源管理。網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展和維 護(hù)。 故障易于隔離。如果某臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不 會(huì)受到影響。集線器可以檢測到網(wǎng)絡(luò)故障，并隔離有 問

9、題的計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)電纜，網(wǎng)絡(luò)的其余部分可正常運(yùn) 行。 星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是要求中央節(jié)點(diǎn)的可靠性較高。 如果中央節(jié)點(diǎn)失敗，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)癱瘓。指解決某一 應(yīng)用領(lǐng)域問題的軟件，如財(cái)會(huì)軟件、通信軟件、科技 計(jì)算、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAD/CAM）軟件。 兩類軟件相互融合交叉。 返回返回 15 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是用一根封閉的電纜環(huán)連接網(wǎng)絡(luò)中 各計(jì)算機(jī)，構(gòu)成一個(gè)邏輯環(huán)。信號在環(huán)上單向傳輸， 經(jīng)過每個(gè)計(jì)算機(jī)。環(huán)型網(wǎng)中，數(shù)據(jù)的傳送一般采用令 牌傳遞的方法。令牌(Token)是一個(gè)特殊的指令字，當(dāng) 一個(gè)計(jì)算機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，須先得到空閑的令牌，并 對其進(jìn)行修改，才能發(fā)送數(shù)據(jù)。接收方在收到數(shù)據(jù)后， 通知發(fā)

10、送方進(jìn)行確認(rèn)，這樣，發(fā)送方重新釋放一個(gè)新 的空閑令牌，并把它發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。環(huán)型網(wǎng)的應(yīng)用場 合包括高性能網(wǎng)絡(luò)、要求預(yù)約帶寬，以便提供同步性 要求很高的信息，如視頻和音頻信號等. 返回返回 16 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： 每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有相同的令牌訪問權(quán)限，沒有一臺(tái) 計(jì)算機(jī)能獨(dú)占網(wǎng)絡(luò)。 由于公平共享網(wǎng)絡(luò)資源，所以隨著用戶的逐漸增 多，網(wǎng)絡(luò)性能的下降是均勻的。 返回返回 17 7.1.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng) 建設(shè)一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，除了構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬 件設(shè)備以外，還需要網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)完成網(wǎng)絡(luò)資源的管理，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件在 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上向用

11、戶提供各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)除了具有一般操作系統(tǒng)的基本功能以 外，還能夠提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如文件和打印機(jī)共享以及 用戶賬戶管理等。在局域網(wǎng)中，計(jì)算機(jī)一般可分為三 種類型： 服務(wù)器。用來提供共享資源和服務(wù)。 客戶機(jī)。訪問服務(wù)器提供的共享資源和使用服務(wù)器提 供的服務(wù)。 對等計(jì)算機(jī)。能同時(shí)使用和提供共享資源。 返回返回 18 網(wǎng)絡(luò)中，如果所有計(jì)算機(jī)都是平等的，既充當(dāng)服務(wù) 器提供服務(wù)，又可作為客戶機(jī)使用服務(wù)，這樣的網(wǎng)絡(luò)稱 為對等網(wǎng)絡(luò)。如果有幾臺(tái)計(jì)算機(jī)專門充當(dāng)服務(wù)器，不再 作為客戶機(jī)，這樣的網(wǎng)絡(luò)稱為客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)。大多數(shù) 情況下使用的是混合型網(wǎng)絡(luò)，即混合客戶/服務(wù)器及對等 網(wǎng)絡(luò)特征的一種

12、網(wǎng)絡(luò)。 (1) 對等網(wǎng)絡(luò) 對等網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)沒有中央控制手段，網(wǎng) 絡(luò)中沒有專門的服務(wù)器，用戶只能簡單地共享磁盤空間 和硬件資源。這樣可以降低網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用。 返回返回 19 (2) 客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò) 這種類型網(wǎng)絡(luò)的主要特征是網(wǎng)絡(luò)中存在著專門的 服務(wù)器，它提供集中的管理機(jī)制和安全控制?？蛻魴C(jī) 和服務(wù)器分別完成不同的處理任務(wù)?？蛻魴C(jī)請求服務(wù)， 如打印、文件下載等，而服務(wù)器提供服務(wù)。與客戶機(jī) 相比，服務(wù)器的運(yùn)算能力通常很強(qiáng)，或者具有優(yōu)化的 體系結(jié)構(gòu)。服務(wù)器的硬件和軟件費(fèi)用比較昂貴，對服 務(wù)器的維護(hù)一般需要一名專職的網(wǎng)絡(luò)管理員。 返回返回 20 (3) 混合網(wǎng)絡(luò)混合網(wǎng)絡(luò) 混合網(wǎng)絡(luò)中不僅有專門的服務(wù)器

13、和客戶機(jī)，還 有既提供服務(wù)又使用服務(wù)的對等計(jì)算機(jī)。這樣，大 部分共享資源都存在服務(wù)器里，但網(wǎng)絡(luò)用戶仍然有 權(quán)訪問工作組里由對等系統(tǒng)共享的任何資源。混合 型網(wǎng)絡(luò)中，用戶和管理員可根據(jù)共享資源的重要程 度控制安全防護(hù)級別。 返回返回 21 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)資源的管理并為網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。但為了更好地滿足工作需要，還需 要其他各種網(wǎng)絡(luò)軟件，如文件服務(wù)器提供文件的存取 服務(wù)，郵件服務(wù)器提供電子郵件收發(fā)、存取服務(wù)，網(wǎng) 絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，打印服務(wù)器提供了打 印機(jī)的共享等。此外，還有其他各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件， 如網(wǎng)絡(luò)財(cái)務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)辦公系統(tǒng)、網(wǎng)上信息發(fā)布系統(tǒng)、 基于網(wǎng)絡(luò)的信息管

14、理系統(tǒng)等。 返回返回 22 7.2.1 局域網(wǎng)概述 局域網(wǎng)(Local Area Network)技術(shù)的出現(xiàn)，很大地?cái)U(kuò)展 了個(gè)人計(jì)算機(jī)的能力。它的迅速發(fā)展，使其可以完成很多 單機(jī)所無法勝任的工作，如： 共享文件和數(shù)據(jù) 在局域網(wǎng)中，可選擇一臺(tái)特殊的計(jì)算機(jī)保存共享信息， 使其他計(jì)算機(jī)可以利用網(wǎng)絡(luò)訪問這臺(tái)計(jì)算機(jī)的信息，同時(shí) 也便于對信息的集中管理和控制。通常，將這種計(jì)算機(jī)稱 為服務(wù)器(Server)。 7.2 局域網(wǎng)與Internet網(wǎng)絡(luò) 返回返回 23 共享硬件資源 沒有聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)不能有效地共享資源。例如單機(jī)環(huán)境 里，只有與打印機(jī)直接相連的計(jì)算機(jī)才能進(jìn)行打印工作，其 他用戶如果要打印，就必須將自

15、己的數(shù)據(jù)保存到軟盤里，然 后拿著軟盤到連有打印機(jī)的計(jì)算機(jī)上打印。 共享軟件資源 軟件資源可以通過網(wǎng)絡(luò)得到更加有效的應(yīng)用。在單機(jī)環(huán) 境里，每臺(tái)計(jì)算機(jī)必須分別安裝各自所需要的軟件。如果計(jì) 算機(jī)數(shù)目較多，會(huì)大大增加軟件的費(fèi)用。通過網(wǎng)絡(luò)，可以集 中安裝和配置軟件，這也極大地減少了管理人員的工作量。 返回返回 24 信息存儲(chǔ) 在網(wǎng)絡(luò)里，信息可以備份到一個(gè)中央位置。在沒有備 份的獨(dú)立的單機(jī)環(huán)境里，操作失誤或偶然的事故可能會(huì)丟 失重要信息。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，可以定期將數(shù)據(jù)備份到服務(wù) 器，一旦數(shù)據(jù)丟失，就可以用備份的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù) 返回返回 25 傳輸介質(zhì)把網(wǎng)絡(luò)中的各種設(shè)備互連在一起，是數(shù)據(jù)在 網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)耐贰＞W(wǎng)

16、絡(luò)的常用傳輸介質(zhì)可分為有線介質(zhì)和 無線介質(zhì)。有線介質(zhì)有同軸電纜、雙絞線、光纜等；無線介 質(zhì)是利用無線電波在自由空間的傳播，實(shí)現(xiàn)多種通信，主要 有微波通信、衛(wèi)星通信等。 7.2.2 網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì) 返回返回 26 同軸電纜 同軸電纜(Coaxial Cable)在生活中使用很普遍，有 線電視和音響器材中都使用它。同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅 質(zhì)芯線、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導(dǎo)體屏蔽層以及保護(hù) 性塑料外殼組成。由于外導(dǎo)體的屏蔽層作用，同軸電 纜具有很好的抗干擾特性。 返回返回 27 下面列出網(wǎng)絡(luò)工程中使用的部分同軸電纜類型： 50，RG-8和RG-11，用于粗纜以太網(wǎng)(Thick Ethernet)。 50，R

17、G-58，用于細(xì)纜以太網(wǎng)(Thin Ethernet)。 75，RG-59，用于有線電視。 90，RG-62，用于ARCnet。 返回返回 28 雙絞線 雙絞線(TP)是目前局域網(wǎng)中最常使用的電纜形式，它 由兩條相互絕緣的銅線按一定扭矩扭絞而成。成對線的扭 絞是為了使電磁輻射和外部電磁干擾減到最小。通常將一 定數(shù)量的這種雙絞線捆成電纜，在外面包上硬的護(hù)套，如 圖7.11所示。雙絞線被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，具有很多不 同的設(shè)計(jì)形式，所有的雙絞線電纜可以分為兩大類：無屏 蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。 返回返回 29 無屏蔽雙絞線(UTP) 非屏蔽雙絞線由一對或幾對塑料封裝的絕緣電線對組

18、成， 沒有屏蔽雙絞線的屏蔽層。因此，也就比屏蔽雙絞線價(jià) 格便宜，抗噪聲能力也相對較差。IEEE將UTP命名為 10Base T，其中10代表最大傳輸速度為10Mbps，Base代 表采用基帶傳輸方法傳輸信號，T就是UTP。 屏蔽雙絞線(STP) 為了提高雙絞線的抗干擾能力，在雙絞線與外面的硬皮保 護(hù)套之間加一種金屬箔制成的屏蔽層，就形成了屏蔽雙 絞線。屏蔽層上的噪聲與雙絞線上的噪聲反向，兩者相 互抵消以達(dá)到屏蔽噪聲的能力。 返回返回 30 光纖 光纖通信已經(jīng)成為通信技術(shù)的一個(gè)重要領(lǐng)域。光 纖通信就是利用光導(dǎo)纖維傳遞光脈沖來進(jìn)行通信，其 傳輸帶寬很大，并且不受電磁干擾的影響。利用光纖 傳輸信號時(shí)

19、，發(fā)送端光源可以采用發(fā)光二極管或半導(dǎo) 體激光器，它們在電脈沖的作用下能產(chǎn)生光脈沖，在 接收端利用光電二極管作為光檢測器，檢測到光脈沖 時(shí)可以還原出電脈沖。 返回返回 31 光纖通常由非常透明的石英玻璃拉成細(xì)絲，主要由纖芯 和包層以及塑料保護(hù)涂層組成。根據(jù)光在光纖中的傳播方式， 光纖有兩種類型：多模光纖和單模光纖。只要進(jìn)入光纖的光 線的入射角大于某一臨界角度就會(huì)發(fā)生全反射，也就可以存 在多條入射角不同的光線在同一光纖中傳播，這種傳播模式 就稱為多模光纖。在多模光纖中，幾種光信號通過多次內(nèi)部 反射沿纖芯傳播，而在單模光纖中，由于纖芯直徑減小到只 有一個(gè)光的波長，單個(gè)頻率的光線就沿直線傳播而沒有折射

20、。 單模光纖的傳輸速度快，衰耗小，傳輸距離長，在2.5Gbps 的速率下可傳輸數(shù)十公里而不必采用中繼器。 返回返回 32 光纖具有吞吐量大、損耗小、抗噪性好、安全性 高等優(yōu)點(diǎn)，在主干網(wǎng)絡(luò)中被普遍采用，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 的發(fā)展，光纖性能價(jià)格的提高，將逐漸成為通訊領(lǐng)域 最重要的傳輸介質(zhì)。 光纖的工作原理 返回返回 33 無線傳輸 與其他的數(shù)據(jù)傳輸方式如同軸電纜、雙絞線、光纖等不同， 無線傳輸方式使用無線電波作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，不需要在 數(shù)據(jù)的發(fā)送方和接收方之間“拉線”，所以無線傳輸方式 具有其他傳輸方式所沒有的優(yōu)勢： 費(fèi)用低廉。不需要在數(shù)據(jù)的接收方和發(fā)送方之間布線，直 接使用無線收發(fā)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以

21、節(jié)省大量的線纜設(shè) 備費(fèi)用和線纜鋪設(shè)工程費(fèi)用。 機(jī)動(dòng)靈活。一般來說，使用線纜的網(wǎng)絡(luò)，一旦線纜鋪設(shè)好 后，就不能再做大的調(diào)整，比如更改網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、改變 服務(wù)器或工作站的位置，這對有些應(yīng)用領(lǐng)域，比如戰(zhàn)場、 野外勘探、野外科學(xué)考察等來說是不行的。無線傳輸具有 相當(dāng)?shù)撵`活機(jī)動(dòng)性，特別適宜于戰(zhàn)場等不適合鋪設(shè)線纜的 應(yīng)用領(lǐng)域。 返回返回 34 7.2.3 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 網(wǎng)卡 網(wǎng)卡(NIC)，也叫做網(wǎng)絡(luò)適配器，是一種外設(shè)卡，它 插入到計(jì)算機(jī)主板的擴(kuò)展槽中，并與網(wǎng)絡(luò)電纜相連。計(jì)算 機(jī)之間通過網(wǎng)卡進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。網(wǎng)卡可完成網(wǎng)絡(luò)通信所需 的各種功能，能將數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)內(nèi)保存的格式轉(zhuǎn)換成在電 纜上傳輸?shù)母袷剑⑻峁┡c網(wǎng)

22、絡(luò)的物理連接。 返回返回 35 網(wǎng)卡的工作原理網(wǎng)卡的工作原理 網(wǎng)卡從計(jì)算機(jī)的主板接收準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)，將數(shù) 據(jù)保存到一個(gè)小容量的RAM中，這個(gè)區(qū)域叫做緩沖 區(qū)。緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)隨后被以數(shù)據(jù)塊的形式移至 一塊特殊的芯片，該芯片專門用來負(fù)責(zé)計(jì)算數(shù)據(jù) 塊的校驗(yàn)和，并添加地址信息，這種地址信息同 時(shí)包括了目的網(wǎng)卡的地址以及它自己的地址，從 而指出數(shù)據(jù)從哪來、要到什么地方去。經(jīng)過處理 的數(shù)據(jù)被稱為幀或數(shù)據(jù)幀。以太網(wǎng)卡出廠的時(shí)候， 已經(jīng)在內(nèi)部固化了自己的地址，稱MAC地址。局域 網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)利用MAC地址表示自己和他人的身份。 MAC地址通常存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC中， 返回返回 36 MAC地址位于OSI參考

23、模型的數(shù)據(jù)鏈路層，以太網(wǎng) 的MAC地址長度為48位。以太網(wǎng)的MAC地址表示方 式：十六進(jìn)制表示，例如：51-64-ab-21-ac-c8。 惟一性保證：以太網(wǎng)的MAC地址由專門的組織負(fù)責(zé) 分配，前 24位生產(chǎn)廠家標(biāo)識(shí)符，后24位廠家分配 的序號，用 Ipconfig / all 指令可查PC 機(jī)的 ac地址。 在以太網(wǎng)中，網(wǎng)卡會(huì)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)是否空閑：如果空 閑，表明沒有其他網(wǎng)卡在傳送數(shù)據(jù)，然后就開始 發(fā)送自己的數(shù)據(jù)。注意，這時(shí)是每次發(fā)送一個(gè)二 進(jìn)制位。首先發(fā)送的是地址信息，然后是實(shí)際的 數(shù)據(jù)塊，最后是校驗(yàn)和。 返回返回 37 集線器集線器 集線器(HUB)是一種將多臺(tái)電腦通過傳輸介質(zhì)連接在一起 的

24、網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。它具有信號放大的功能，通過一個(gè)端 口接收信號然后再發(fā)送至其他所有端口，使用集線器可 以延長世紀(jì)的網(wǎng)絡(luò)距離。集線器可以支持各種不同的傳 輸介質(zhì)和傳輸速率，目前大多數(shù)集線器都采用RJ-45數(shù)據(jù) 端口，其端口數(shù)可以是4、8、12、16、24和48個(gè)，而用 于集線器之間連接的上行連接端口可以采用同軸電纜的 BNC接口，也可以采用光纖的F/O接口。 返回返回 38 交換機(jī)交換機(jī) 交換機(jī)（Switch），是集線器的升級換代產(chǎn)品， 是一種工作在OSI第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)上的、基于MAC (網(wǎng)卡的介質(zhì)訪問控制地址)識(shí)別、能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù) 包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它通過對信息進(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。交換機(jī)可以將MAC地址存放在內(nèi)部地址 表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立 臨時(shí)的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地 址。交換機(jī)上的所有端口均有獨(dú)享的信