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文檔簡介

1、本次課題目:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主要硬件設(shè)備 重點(diǎn):1 服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)工作站、網(wǎng)絡(luò)適配器的功能 2 集線器、交換機(jī)、路由器的功能和應(yīng)用 3 網(wǎng)關(guān)的功能難點(diǎn):1 集線器、交換機(jī)、路由器的功能和應(yīng)用 2 集線器和交換機(jī)區(qū)別知識(shí)目標(biāo):1 掌握服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)工作站、網(wǎng)絡(luò)適配器 的功能 2 掌握集線器、交換機(jī)、路由器的功能和 應(yīng)用 3 掌握網(wǎng)關(guān)的功能教學(xué)方法:圖示法、舉例法3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主要硬件設(shè)備 3.3.1 服務(wù)器服務(wù)器(Server)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),為網(wǎng)絡(luò)提供通信控制、管理和共享資源,是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心。 1按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模劃分按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模劃分,服務(wù)器分為工作組級(jí)服務(wù)器、部門級(jí)服務(wù)器、企業(yè)級(jí)服務(wù)器。 2

2、按架構(gòu)劃分可以分為CISC(Complex Instruction Set Computing,復(fù)雜指令集計(jì)算)架構(gòu)的服務(wù)器和RISC(Reduced Instruction Set Computing,精簡指令集計(jì)算)架構(gòu)的服務(wù)器。CISC架構(gòu)主要指的是采用英特爾架構(gòu)技術(shù)的服務(wù)器,即我們常說的“PC服務(wù)器”;RISC架構(gòu)的服務(wù)器指采用非英特爾架構(gòu)技術(shù)的服務(wù)器。 3按用途劃分可以分為通用型服務(wù)器和專用型(或稱“功能型”)服務(wù)器。 4按外觀劃分可以分為臺(tái)式服務(wù)器和機(jī)架式服務(wù)器。 機(jī)架式服務(wù)器 企業(yè)級(jí)服務(wù)器 部門級(jí)服務(wù)器 圖3.6 各種類型的服務(wù)器3.3.2 網(wǎng)絡(luò)工作站網(wǎng)絡(luò)工作站是指連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)

3、絡(luò)中并通過應(yīng)用程序來執(zhí)行任務(wù)的個(gè)人計(jì)算機(jī)。 3.3.3 網(wǎng)絡(luò)適配器 網(wǎng)絡(luò)適配器又稱為網(wǎng)卡,是連接計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備。網(wǎng)卡插在計(jì)算機(jī)或服務(wù)器擴(kuò)展槽中,通過網(wǎng)線與網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)、共享資源。計(jì)算機(jī)主要通過網(wǎng)卡來連接網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)卡一方面負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)上傳過來的數(shù)據(jù)包,解包后將數(shù)據(jù)通過主板上的總線傳輸給本地計(jì)算機(jī);另一方面它將本地計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)打包后送入網(wǎng)絡(luò)。1網(wǎng)卡分類:根據(jù)網(wǎng)卡的帶寬劃分,主要有10M網(wǎng)卡、100M以太網(wǎng)卡、10/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡、1000M以太網(wǎng)卡等。 3Com EtherLink 10/100兆PCI網(wǎng)卡 3Com 無線局域網(wǎng)USB網(wǎng)卡 3Com 無線局域網(wǎng) PCI 網(wǎng)卡RJ-45接

4、口網(wǎng)卡BNC接口網(wǎng)卡圖3.7 各種類型的網(wǎng)卡 2網(wǎng)卡的基本參數(shù)中斷號(hào)(IRQ):中斷級(jí)的設(shè)置是網(wǎng)卡硬件的重要參數(shù)之一?;据斎胼敵龅刂罚↖/O):網(wǎng)站或服務(wù)器上的每塊網(wǎng)卡都使用一個(gè)指定的I/O塊和一個(gè)存儲(chǔ)緩沖區(qū),用于網(wǎng)卡與操作系統(tǒng)之間的信息傳送。DMA通道:DMA是直接存儲(chǔ)器訪問方式,允許網(wǎng)卡、網(wǎng)站與存儲(chǔ)器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,而不需要通過CPU。3.3.4 集線器集線器(Hub)是局域網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備,實(shí)際上它是中繼器的一種,其區(qū)別僅在于Hub能夠提供更多的端口服務(wù)。Hub主要以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)布線結(jié)構(gòu),簡化網(wǎng)絡(luò)管理為目標(biāo)而設(shè)計(jì)的。 1、集線器的分類按端口數(shù)量分:主要有8口、16口和24口的集線器。 3C

5、om 24口Hub TP-Link雙速24口10/100M以太網(wǎng)集線器 TP-Link 8口10M以太網(wǎng)集線器 TP-Link雙速8口10/100M以太網(wǎng)集線器 圖3.8 各種類型的集線器外型2.集線器的安裝(1)固定安裝支架;(2)固定設(shè)備;(3)固定導(dǎo)線器。 3集線器間的連接(1)堆疊。堆疊方式是指將若干集線器的電纜通過堆棧端口連接起來,以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)集線器端口數(shù)的擴(kuò)充。(2)級(jí)聯(lián)。級(jí)聯(lián)是在網(wǎng)絡(luò)中增加用戶數(shù)的另一種方法,它指使用集線器普通或特定的端口來進(jìn)行集線器間的連接。 3.3.5 交換機(jī)交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸。交換機(jī)每一端口都可視為獨(dú)立的網(wǎng)段,連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)

6、自享有全部的帶寬,無需同其他設(shè)備競爭使用,避免了沖突。 圖3.9 3Com SuperStack 3 Switch 4400 48端口交換機(jī) 3Com Switch 4007/ 4007R企業(yè)級(jí)交換機(jī)1990 年問世的交換式集線器(switching hub),可明顯地提高局域網(wǎng)的性能。交換式集線器常稱為以太網(wǎng)交換機(jī)(switch)或第二層交換機(jī)(表明此交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層)。以太網(wǎng)交換機(jī)通常都有十幾個(gè)端口。因此,以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋,可見交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層。1交換機(jī)的分類廣義上,交換機(jī)可分為廣域網(wǎng)交換機(jī)和局域網(wǎng)交換機(jī)。技術(shù)上,交換機(jī)又可分為直通交換、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和碎片隔離

7、方式三類。以太網(wǎng)交換機(jī)的特點(diǎn)以太網(wǎng)交換機(jī)的每個(gè)端口都直接與主機(jī)相連,并且一般都工作在全雙工方式。交換機(jī)能同時(shí)連通許多對(duì)的端口,使每一對(duì)相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體那樣,進(jìn)行無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。 以太網(wǎng)交換機(jī)由于使用了專用的交換結(jié)構(gòu)芯片,其交換速率就較高。獨(dú)占傳輸媒體的帶寬對(duì)于普通 10 Mb/s 的共享式以太網(wǎng),若共有 N 個(gè)用戶,則每個(gè)用戶占有的平均帶寬只有總帶寬(10 Mb/s)的 N 分之一。使用以太網(wǎng)交換機(jī)時(shí),雖然在每個(gè)端口到主機(jī)的帶寬還是 10 Mb/s,但由于一個(gè)用戶在通信時(shí)是獨(dú)占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶共享傳輸媒體的帶寬,因此對(duì)于擁有 N 對(duì)端口的交換機(jī)的總?cè)萘繛?N10 Mb/s

8、。這正是交換機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)。2交換機(jī)與集線器的區(qū)別(1)交換機(jī)與集線器都是通過多端口連接以太網(wǎng)設(shè)備的,都可以將多個(gè)用戶通過網(wǎng)絡(luò)以星型結(jié)構(gòu)連接起來,共享資源或交流數(shù)據(jù),這是它們唯一的相同點(diǎn)。(2)交換機(jī)與集線器在OSI/RM中對(duì)應(yīng)的層次不同,集線器在第一層-物理層,而交換機(jī)至少工作在第二層-數(shù)據(jù)鏈路層,現(xiàn)在也出現(xiàn)了工作在第三層和第四層的交換機(jī)。(3)交換機(jī)與集線器最根本的區(qū)別是工作機(jī)理不一樣,集線器使用的是廣播方式,交換機(jī)(例如第二層交換機(jī))是基于MAC地址進(jìn)行交換 。 (4)集線器是所有端口共享集線器的總帶寬,而交換機(jī)的每個(gè)端口都具有自己的帶寬。(5)集線器是采用半雙工方式進(jìn)行傳輸,而交換機(jī)是采

9、用全雙工方式來傳輸數(shù)據(jù)的。3三層交換技術(shù)三層交換技術(shù)(也稱多層交換技術(shù)或IP交換技術(shù))是相對(duì)于傳統(tǒng)交換概念而提出的。 簡單地說,三層交換技術(shù)就是:二層交換技術(shù)三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。三層交換將第二層交換機(jī)和第三層路由器的優(yōu)勢結(jié)合成一個(gè)靈活的解決方案,解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后,網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進(jìn)行管理的局面,解決了傳統(tǒng)路由器低速、復(fù)雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。 3.3.6 路由器路由器(Router)是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的主要節(jié)點(diǎn)設(shè)備,是不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐。 1. 路由器的功能路由器工作在OSI網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)層。它的功能大致可分為以下幾點(diǎn):(1)網(wǎng)絡(luò)分段 (2)提供不同類型網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)(3)隔離廣播風(fēng)暴

10、(4)支持子網(wǎng)間的信息傳輸(5)提供安全訪問的機(jī)制2. 路由器的組成(1)CPU:中央處理單元,和計(jì)算機(jī)一樣,它是路由器的控制和運(yùn)算部件。(2)RAM/DRAM:內(nèi)存,用于存儲(chǔ)臨時(shí)的運(yùn)算結(jié)果。如路由表、ARP表、快速交換緩存、緩沖數(shù)據(jù)包、數(shù)據(jù)隊(duì)列、當(dāng)前配置文件。(3)Flash Memory:可擦除、可編程的ROM,用于存放路由器的操作系統(tǒng)IOS。(4)NVRAM:非易失性RAM,用于存放路由器的配置文件,路由器斷電后,NVRAM中的內(nèi)容仍然保持。(5)ROM:只讀存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)了路由器的開機(jī)診斷程序、引導(dǎo)程序和特殊版本的IOS軟件(用于診斷等有限用途)。(6)接口:用于網(wǎng)絡(luò)連接,路由器就是通過這些接口和不同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接的。 3. 路由器的路由選擇過程當(dāng)一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)被路由器接收到時(shí),路由器先從該IP數(shù)據(jù)報(bào)中取出目的主機(jī)的IP地址,再根據(jù)IP地址計(jì)算出目的主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址,然后用網(wǎng)絡(luò)地址來查找路由表以決定通過哪一個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)該IP數(shù)據(jù)報(bào)。 140.10.2.0138.213.1.5網(wǎng)絡(luò)1138.210.0.0網(wǎng)絡(luò)2202.20.2.0網(wǎng)絡(luò)3138.213.0.0.0網(wǎng)絡(luò)4140.10.0.0網(wǎng)絡(luò)5202.50.2.0138.210.1.0202.20.2.5138.213.1.8140.10.1.0202.50.2.8R2R1R3AB圖3.10 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)示例

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