第5章單招班,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),教案,主編王協(xié)瑞,高等教育出版社

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》第5章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)卡（NIC）網(wǎng)卡是網(wǎng)絡(luò)接口卡的簡(jiǎn)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，充當(dāng)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的接口。一、網(wǎng)卡的功能實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)中傳輸介質(zhì)的物理連接和電氣連接代表著一個(gè)固定的地址（48位二進(jìn)制數(shù)）執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)控制命令實(shí)現(xiàn)OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層的功能對(duì)傳送和接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存按照OSI協(xié)議物理層傳輸?shù)慕涌跇?biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)規(guī)定的接口功能5.1網(wǎng)卡二、網(wǎng)卡的工作原理網(wǎng)上傳來的數(shù)據(jù)到達(dá)本工作站時(shí)，首先被暫時(shí)存放在網(wǎng)卡的緩存中，CPU處理網(wǎng)卡緩存中的數(shù)據(jù)，必須要有一種有效的聯(lián)系方法。目前較流行的中斷請(qǐng)求，CPU接收到網(wǎng)卡的申請(qǐng)后，會(huì)通知主板上的直接存儲(chǔ)器訪問芯片（DMA），將數(shù)據(jù)送入內(nèi)存中，而CPU一旦空閑便會(huì)處理網(wǎng)卡上的數(shù)據(jù)。5.1網(wǎng)卡三、網(wǎng)卡的類型按總線的類型分類：ISA總線型網(wǎng)卡（現(xiàn)在的主板不支持）、PCI總線型網(wǎng)卡、PCMCIA總線型網(wǎng)卡、USB網(wǎng)絡(luò)適配器。5.1網(wǎng)卡三、網(wǎng)卡的類型按總線的類型分類：ISA總線型網(wǎng)卡（現(xiàn)在的主板不支持）、PCI總線型網(wǎng)卡、PCMCIA總線型網(wǎng)卡、USB網(wǎng)絡(luò)適配器。按網(wǎng)絡(luò)類型分類：以太網(wǎng)卡、令牌環(huán)網(wǎng)卡和ATM網(wǎng)卡等按網(wǎng)卡的連接頭分類：BNC連接頭（細(xì)同軸電纜）RJ-45連接頭AUI連接頭（粗同軸電纜）無線網(wǎng)卡光纖網(wǎng)卡按傳輸速率分類10Mbps100Mbps1000Mbps10/100Mbps自適應(yīng)型（目前常用的）10/100/1000Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡5.1網(wǎng)卡四、網(wǎng)卡的選擇選擇性價(jià)比高的網(wǎng)卡根據(jù)組網(wǎng)類型選擇網(wǎng)卡根據(jù)工作站選擇合適總線類型的網(wǎng)卡根據(jù)使用環(huán)境選擇網(wǎng)卡根據(jù)特殊要求選擇網(wǎng)卡五、網(wǎng)卡的安裝關(guān)閉計(jì)算機(jī)，拆除計(jì)算機(jī)后方的各種插頭和連線卸下主機(jī)外殼螺絲和外殼確認(rèn)網(wǎng)卡的總線接口在主板上找到相應(yīng)的空閑插槽拆除機(jī)殼后方對(duì)應(yīng)插槽上的阻隔擋板插入網(wǎng)卡保證接觸良好旋緊螺絲安裝好機(jī)殼，接好插頭和連線安裝驅(qū)動(dòng)程序5.2集線器一、集線器（Hub）的功能連接多個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)的設(shè)備，可看做多端口中繼器共享式以太網(wǎng)連接，所有端口共享一個(gè)帶寬數(shù)據(jù)傳輸方式采用CSMA/CD方式節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號(hào)，首先通過電纜將信號(hào)發(fā)送到集線器，集線器將信號(hào)進(jìn)行放大、重新定時(shí)，然后發(fā)給所在節(jié)點(diǎn)，信號(hào)到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)收下信號(hào)集線器處于OSI模型中的物理層5.2集線器三、集線器的選擇速率端口數(shù)可擴(kuò)展性是否內(nèi)置交換模塊是否提供網(wǎng)管功能外形尺寸四、集線器的連接集線器常見端口RJ-45端口BNC端口AUI端口集線器堆疊端口5.2集線器四、集線器的連接集線器的堆疊和級(jí)聯(lián)集線器的堆疊級(jí)聯(lián)：使用UPLink端口級(jí)聯(lián)、使用普通端口級(jí)聯(lián)直通線交叉線5.2集線器四、集線器的連接集線器的堆疊和級(jí)聯(lián)集線器的堆疊級(jí)聯(lián)：使用UPLink端口級(jí)聯(lián)、使用普通端口級(jí)聯(lián)5.3交換機(jī)一、網(wǎng)橋的作用與交換機(jī)的出現(xiàn)網(wǎng)橋（也稱橋接器）連接兩個(gè)局域網(wǎng)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備用來連接相同或相似體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備網(wǎng)橋每個(gè)端口獨(dú)享帶寬網(wǎng)橋技術(shù)比較復(fù)雜，多口網(wǎng)橋造價(jià)很高交換機(jī)各端口實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化的、低成本的橋接技術(shù)按每一個(gè)包中的MAC地址相對(duì)簡(jiǎn)單地決策信息轉(zhuǎn)發(fā)與多口網(wǎng)橋不同的是交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)延遲很小

交換機(jī)英文名稱Switch，是構(gòu)建局域網(wǎng)使用最多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一，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。它屬于集線器的一種，交換機(jī)可以智能的分析數(shù)據(jù)包，有選擇地將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。交換機(jī)工作于ISO/OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層。

5.3交換機(jī)5.3交換機(jī)二、三種交換技術(shù)端口交換幀交換直通交換存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)信元交換（ATM）三、局域網(wǎng)交換機(jī)的種類按傳輸介質(zhì)和傳輸速率劃分以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)、ATM交換機(jī)和令牌環(huán)交換機(jī)等。按應(yīng)用領(lǐng)域劃分工作組交換機(jī)部門級(jí)交換機(jī)企業(yè)級(jí)交換機(jī)5.3交換機(jī)四、局域網(wǎng)交換機(jī)的選擇局域網(wǎng)交換機(jī)最主要的指標(biāo)是端口的配置、數(shù)據(jù)交換能力、包交換速度選擇交換機(jī)要注意：外形尺寸可管理性端口帶寬及類型五、交換機(jī)應(yīng)用中的幾個(gè)值得注意的問題交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸問題網(wǎng)絡(luò)中的廣播幀虛擬網(wǎng)的劃分靜態(tài)端口分配動(dòng)態(tài)虛擬網(wǎng)多虛擬網(wǎng)端口配置六、交換機(jī)的工作過程⑴緩存

5.3交換機(jī)⑵學(xué)習(xí)

⑶擴(kuò)散（也稱泛洪）5.3交換機(jī)⑷轉(zhuǎn)發(fā)

⑸過濾5.3交換機(jī)七、交換機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

⑴端口數(shù)量⑵端口速率⑶機(jī)架插槽數(shù)和擴(kuò)展槽數(shù)⑷背板帶寬⑸支持的網(wǎng)絡(luò)類型⑹支持的物理地址數(shù)量⑺最大可堆疊數(shù)⑻可網(wǎng)管⑼最大SONET端口數(shù)⑽支持的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。5.3交換機(jī)5.3交換機(jī)八、三層交換機(jī)三層交換機(jī)的工作原理三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層（網(wǎng)絡(luò)層）實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，簡(jiǎn)單地將三層交換機(jī)理解為由一臺(tái)路由器和一臺(tái)二層交換機(jī)構(gòu)成。兩臺(tái)處于不同子網(wǎng)的主機(jī)通信，必須要通過路由器進(jìn)行路由，主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送第一個(gè)數(shù)據(jù)包必須經(jīng)過三層交換機(jī)中的路由器進(jìn)行路由才能到達(dá)主機(jī)B，但此后的數(shù)據(jù)包再發(fā)向主機(jī)B時(shí)，就不必再經(jīng)過路由器處理，因?yàn)槿龑咏粨Q機(jī)有“記憶”路由功能。三層交換機(jī)的路由記憶功能由路由緩存來實(shí)現(xiàn)5.3交換機(jī)八、三層交換機(jī)三層交換機(jī)的用途用于骨干網(wǎng)絡(luò)用于連接子網(wǎng)三層交換機(jī)的優(yōu)點(diǎn)可擴(kuò)充性高內(nèi)置安全機(jī)制適合多媒體傳輸計(jì)費(fèi)功能5.4路由器路由器工作在OSI開放互連模型的第三層網(wǎng)絡(luò)層。主要用于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的互聯(lián)。一、路由器的功能主要功能：路徑選擇、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)過濾。5.4路由器二、路由選擇就是從這些路徑中尋找一條將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)發(fā)送到目的主機(jī)的最佳傳輸路徑的過程。5.4路由器二、路由選擇（1）主機(jī)A將欲發(fā)送的數(shù)據(jù)（包括B的地址）發(fā)送給路由器1。（2）路由器1收到主機(jī)A的數(shù)據(jù)包以后，先從數(shù)據(jù)包中取出主機(jī)B的地址，再根據(jù)路由表從多條路徑中計(jì)算出發(fā)往主機(jī)B的最短路徑，假設(shè)：主機(jī)A—路由器1—路由器4—路由器5—主機(jī)B，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給路由器4。（3）路由器4重復(fù)路由器1的工作，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給路由器5。（4）路由器5取出主機(jī)B的地址，發(fā)現(xiàn)主機(jī)B就在該路由器所連接的網(wǎng)絡(luò)上，將該數(shù)據(jù)包發(fā)往主機(jī)B。5.4路由器三、路由協(xié)議RIP路由選擇信息協(xié)議OSPF開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議IGRP內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議路由表（RoutingTable)：靜態(tài)路由表動(dòng)態(tài)路由表四、路由器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)另一個(gè)重要作用是充當(dāng)過濾器路由器生產(chǎn)廠家有Cisco、Nortel、3COM等5.4路由器五、路由器的種類按支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的能力單協(xié)議路由器多協(xié)議路由器按工作位置訪問路由器邊界路由器按連接規(guī)模和能力區(qū)域路由器企業(yè)路由器園區(qū)路由器六、路由器的選擇管理方式多協(xié)議支持安全性地址轉(zhuǎn)換功能5.5其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡(jiǎn)介一、調(diào)制解調(diào)器（Modem）調(diào)制解調(diào)器的功能調(diào)制解調(diào)器的分類外置式Modem內(nèi)置式ModemUSBModemPCMCIA接口的Modem除了以上幾種，還有ISDNModem、ADSLModem、CableModem5.5其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡(jiǎn)介二、中繼器中繼器的作用連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置完成信號(hào)的復(fù)制調(diào)整和放大功能，以此來延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)段的長(zhǎng)度或?qū)蓚€(gè)網(wǎng)絡(luò)段連接在一起擴(kuò)充局域網(wǎng)、增加主機(jī)數(shù)目中繼器的特點(diǎn)由中繼器連接起來的兩端必須采用相同的介質(zhì)訪問控制協(xié)議理論上中繼器的使用是無限的，實(shí)際中繼器只能在此規(guī)定范圍內(nèi)有效工作，