計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理組成授課內(nèi)容各種類型的計(jì)算機(jī)共享的外部設(shè)備網(wǎng)卡傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備網(wǎng)絡(luò)互連軟件1、各種類型的計(jì)算機(jī)服務(wù)器（server）：是一臺高性能的計(jì)算機(jī)，用于網(wǎng)絡(luò)管理、運(yùn)行應(yīng)用程序、處理各網(wǎng)絡(luò)工作站成員的信息請示等，并連接一些外部設(shè)備，依據(jù)作用的不同分為文件服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器?？蛻魴C(jī)（client）：由服務(wù)器進(jìn)行管理和供應(yīng)服務(wù)的、連入網(wǎng)絡(luò)的任何計(jì)算機(jī)都屬于客戶機(jī)，其性能一般低于服務(wù)器。同位體（peer）：可同時(shí)作為客戶機(jī)和服務(wù)器的計(jì)算機(jī)。連接在服務(wù)器上的硬盤、打印機(jī)等都可以作為共享的外部設(shè)備。2、共享的外部設(shè)備3、網(wǎng)卡網(wǎng)卡即網(wǎng)絡(luò)適配器。主要是將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠通過介質(zhì)傳輸?shù)男盘枴Ｋ遣逶跀U(kuò)展槽中，通過它與通信線路相連接。4、傳輸介質(zhì)雙絞線概述制作和測試UTP(試驗(yàn))同軸電纜光纖無線傳輸雙絞線概述雙絞線的兩種類型雙絞線的結(jié)構(gòu)雙絞線的顏色雙絞線的接頭(RJ45)雙絞線的線材等級

雙絞線的兩種類型非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwisted-Pair,UTP)屏蔽雙絞線(ShieldedTwisted-Pair,STP)比UTP多一層屏蔽層

雙絞線的結(jié)構(gòu)(1)雙絞線的結(jié)構(gòu)(2)雙絞線的顏色

雙絞線的接頭(RJ45)正面?zhèn)让?/p>

雙絞線的線材等級制作和測試雙絞線(UTP)準(zhǔn)備工具和材料連接UTP和RJ45接頭準(zhǔn)備工具和材料UTP壓線鉗RJ45接頭護(hù)套簡易測線儀連接UTP和RJ45接頭(1)

連接UTP和RJ45接頭(2)

連接UTP和RJ45接頭(3)同軸電纜

同軸電纜的結(jié)構(gòu)同軸電纜的分類和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

同軸電纜的結(jié)構(gòu)同軸電纜的類型和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)光纖

光纖的結(jié)構(gòu)光纖的尺寸光纖的類型光纖通信系統(tǒng)光纖的結(jié)構(gòu)光纖的尺寸描述光纖尺寸的參數(shù)有兩個(gè)：內(nèi)芯直徑和反射層直徑，其度量單位都為微米(μm,1μm=1×10-6m)。最細(xì)的光纖其內(nèi)芯直徑通常只有5~10μm，粗一些的光纖其內(nèi)芯直徑為50~100μm。局域網(wǎng)中最常用的光纖是62.5μm/125μm的光纖，其中62.5μm是內(nèi)芯直徑，而125μm是反射層的直徑。多模光纖(MultimodeFiber,MMF)

光信號不止一種波長，典型的多模光纖尺寸為62.5μm/125μm單模光纖(SinglemodeFiber,SMF)

光信息只有一種波長，典型的單模光纖尺寸為8μm/125μm光纖的類型光纖的類型光纖通信系統(tǒng)無線傳輸介質(zhì)紅外線無線電波

紅外線

紅外線紅外線(Infrared,IR)技術(shù)廣泛的應(yīng)用在電視機(jī)和立體聲系統(tǒng)的遙控器中，也可以做為網(wǎng)絡(luò)通信的介質(zhì)。它通過運(yùn)用位于紅外頻率波譜中的錐形或者線型光束來傳輸數(shù)據(jù)信號。紅外網(wǎng)絡(luò)須要通信的雙方設(shè)備都擁有一個(gè)收發(fā)器，最好還有同步軟件。傳輸速度4Mbit/s~16Mbit/s。紅外線是一種視線技術(shù)，不能通過不透亮的物理(如墻壁)，并且易受外界光線干擾。無線電波窄帶無線電波放射器與接收器運(yùn)用相同的頻率傳輸信號，如廣播收音機(jī)。簡潔被非法聽眾截獲信號。擴(kuò)頻無線電波(1)跳頻擴(kuò)頻(Frequencyhoppingspreadspectrum,FHSS)(2)直序擴(kuò)頻(Directsequencespreadspectrum,DSSS)集線器（Hub）網(wǎng)橋（bridge)、路由器（router）、網(wǎng)關(guān)（gateway)、調(diào)制解調(diào)器（modem)5、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備中繼器的功能中繼器(Repeater)最簡潔的互連設(shè)備。它工作在OSI模型的物理層，用于擴(kuò)展LAN網(wǎng)段的長度，延長信號傳輸?shù)姆秶?，例如可加大線纜的傳輸距離。中繼器可以連接不同類型的線纜中繼器的功能中繼器的工作就是重發(fā)bit，將所收到的bit信號進(jìn)行再生和還原并傳給每個(gè)與之相連的網(wǎng)段。中斷器是一個(gè)沒有鑒別實(shí)力的設(shè)備，它會精確的再生所收到的bit信號包括錯誤信息，而且再生后傳給每個(gè)與之相連網(wǎng)段而不管目的計(jì)算機(jī)是否在該網(wǎng)段上。但是，中繼器的速度很快且時(shí)延很小。

“5-4-3”規(guī)則通常在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，最多可以分為5個(gè)網(wǎng)段其中用4個(gè)中繼器連接只允許在其中3個(gè)網(wǎng)段包含計(jì)算機(jī)或設(shè)備，其他2個(gè)網(wǎng)段只能用于延長傳輸距離。集線器的功能

集線器(Hub)其實(shí)是一個(gè)具有多個(gè)端口的中繼器。它可以集中網(wǎng)絡(luò)連接，可以重發(fā)bit信號。最常用的集線器是連接以太網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的集線器，線纜從單個(gè)節(jié)點(diǎn)的NIC連接到中心集線器。一般8~24個(gè)端口。其他類型的集線器包括用于令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多站接入單元(MAU/MSAU)等。中繼器和集線器

集線器的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)干脆連接與集線器形成堆疊與集線器形成級聯(lián)網(wǎng)橋的功能網(wǎng)橋(Bridge)工作在OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層，可以用于連接具有不同物理層的網(wǎng)絡(luò)，如連接運(yùn)用同軸電纜和UTP的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)橋是一種數(shù)據(jù)幀存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，它通過緩存、過濾、學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)發(fā)和擴(kuò)散等功能來完成操作。網(wǎng)橋網(wǎng)橋的工作原理(1)緩存：網(wǎng)橋首先會對收到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行緩存并處理過濾：推斷入幀的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否位于發(fā)送這個(gè)幀的網(wǎng)段中，假如是，網(wǎng)橋就不把幀轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)橋的其他端口轉(zhuǎn)發(fā)：假如幀的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位于另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)橋就將幀發(fā)往正確的網(wǎng)段網(wǎng)橋的工作原理(2)

學(xué)習(xí)：每當(dāng)幀經(jīng)過網(wǎng)橋時(shí)，網(wǎng)橋首先在網(wǎng)橋表中查找?guī)脑碝AC地址，假如該地址不在網(wǎng)橋表中，則將有該MAC地址及其所對應(yīng)的網(wǎng)橋端口信息加入網(wǎng)橋的工作原理(3)

擴(kuò)散：假如在表中找不到目標(biāo)地址，則按擴(kuò)散的方法將該數(shù)據(jù)發(fā)送給與該網(wǎng)橋連接的除發(fā)送該數(shù)據(jù)的網(wǎng)段外的全部網(wǎng)段。網(wǎng)橋種類(1)透亮網(wǎng)橋:全部的路由判決全部由網(wǎng)橋自己確定(2)轉(zhuǎn)換網(wǎng)換:轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋是透亮網(wǎng)橋的一種特殊形式。它在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層運(yùn)用不同協(xié)議的LAN供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)(3)封裝網(wǎng)橋:與轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋不同，封裝網(wǎng)橋是將接收的幀置于FDDI骨干網(wǎng)運(yùn)用的信封內(nèi)(4)源路由選擇網(wǎng)橋:源路由選擇網(wǎng)橋主要用于互連令牌環(huán)網(wǎng),源路由選擇網(wǎng)橋要求信息源(不是網(wǎng)橋本身)供應(yīng)傳遞幀到終點(diǎn)所需的路由信息交換機(jī)的功能交換機(jī)(Switch)其實(shí)是更先進(jìn)的網(wǎng)橋，它除了具備網(wǎng)橋的全部功能外，還通過在節(jié)點(diǎn)或虛電路間創(chuàng)建臨時(shí)邏輯連接，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的帶寬得到最大化的利用。通過交換機(jī)連接的網(wǎng)段內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，都可以運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)上的全部帶寬來進(jìn)行通信，而不是各個(gè)節(jié)點(diǎn)共享帶寬。交換機(jī)交換機(jī)的地址學(xué)習(xí)以太網(wǎng)交換機(jī)通過內(nèi)部的MAC地址表做出轉(zhuǎn)發(fā)/過濾的確定MAC地址表存放在交換機(jī)的RAM中初始的MAC地址表為空MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCD交換機(jī)的地址學(xué)習(xí)（續(xù)）交換機(jī)的接口收到數(shù)據(jù)幀后，查找MAC地址表，如沒有相應(yīng)的表項(xiàng)，交換機(jī)將該數(shù)據(jù)幀泛洪（flood）到全部其它的接口上通過讀取幀中的源MAC地址，交換機(jī)將端口及其連接的主機(jī)映射起來，放入MAC地址表0260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.3333E0E1E2E3DCBA交換機(jī)的地址學(xué)習(xí)(續(xù)）如果交換機(jī)連接的所有主機(jī)都發(fā)送過數(shù)據(jù)幀，就可以建立起一個(gè)完整的MAC地址表，交換機(jī)將據(jù)此做出轉(zhuǎn)發(fā)/過濾的決定MAC地址表是動態(tài)變化的，如果在一定時(shí)間內(nèi)某一主機(jī)沒有新的數(shù)據(jù)幀發(fā)送，則相應(yīng)的表項(xiàng)將被清除0260.8c01.3333E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E2:0260.8c01.4444MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.2222E0E1E2E3DCBA0260.8c01.4444交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)與過濾假如數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址在MAC地址表中有相應(yīng)的表項(xiàng)，則交換機(jī)將該數(shù)據(jù)幀干脆發(fā)往對應(yīng)的接口，從而保證其它接口上的主機(jī)不會收到無關(guān)的數(shù)據(jù)幀廣播幀和組播幀仍將被泛洪（flood）到除接收接口以外的全部其它接口0260.8c01.33330260.8c01.22220260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.44440260.8c01.1111E0E1E2E3DCABMACaddresstable交換機(jī)的特性交換機(jī)的每一個(gè)端口所連接的網(wǎng)段都是一個(gè)獨(dú)立的沖突域交換機(jī)所連接的設(shè)備仍舊在同一個(gè)廣播域內(nèi)，也就是說，交換機(jī)不隔絕廣播（惟一的例外是在配有VLAN的環(huán)境中）交換機(jī)依據(jù)幀頭的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，因此說交換機(jī)是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換機(jī)與集線器的區(qū)分交換機(jī)的并行程度更高，不同于集線器的共享帶寬。8口集線器(100Mbps)與8口交換機(jī)(400Mbps)的帶寬比較。交換機(jī)的緩存實(shí)力更強(qiáng)交換機(jī)的智能化程度更高交換機(jī)具有支持虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的實(shí)力交換機(jī)的類型不行管理交換機(jī)不具備可管理性，沒有CPU或集中管理芯片，只是并行程度、吞吐實(shí)力等優(yōu)于集線器?？晒芾硎浇粨Q除了具有不行管理交換機(jī)的全部功能，還帶有CPU或集中管理芯片，可以支持VLAN及SNMP管理，又稱為智能型交換機(jī)。路由器的功能

路由器(Router)工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層，因此可以連接1層和2層結(jié)構(gòu)不同的網(wǎng)絡(luò)。路由器通過在相鄰的路由器節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行路徑選擇(即路由)功能，通過最佳的路徑來傳送數(shù)據(jù)包。隔離廣播，阻擋廣播風(fēng)暴。全部通過路由器連接的網(wǎng)絡(luò)必需運(yùn)用相同的尋址機(jī)制(通常運(yùn)用IP地址)。路由器路由器的工作原理(1)

與網(wǎng)橋和交換機(jī)運(yùn)用幀中的MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)幀相比較，路由器是通過數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)層地址(如IP地址)來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的，不對MAC地址進(jìn)行操作。因此，在用路由器連接的網(wǎng)絡(luò)上，源節(jié)點(diǎn)不須要知道目的節(jié)點(diǎn)的MAC也能夠找到它。路由器的工作原理(2)

與網(wǎng)橋和交換機(jī)類似，路由器的內(nèi)存中也存有一個(gè)表，叫做路由表(RoutingTable)，其中記錄的是數(shù)據(jù)包地址(網(wǎng)絡(luò)層地址)和物理端口號的對應(yīng)關(guān)系。路由器依據(jù)路由表來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。假如包中的目標(biāo)地址與源地址在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，路由器就