《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)教程》 課件 單元4.2 常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

單元4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備4.2常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

學(xué)習(xí)目標(biāo)熟練掌握常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的應(yīng)用；

能夠準(zhǔn)確描述交換機(jī)的主要功能并掌握其基本應(yīng)用；能夠準(zhǔn)確描述路由器的主要功能并掌握其基本應(yīng)用；能夠準(zhǔn)確描述中繼器、集線器、網(wǎng)橋的主要功能并掌握其基本應(yīng)用。1.定義：網(wǎng)卡（NetworkInterfaceCard）又稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)接口卡或網(wǎng)絡(luò)適配器，是局域網(wǎng)組網(wǎng)的核心設(shè)備，它提供接入LAN的電纜接頭，每一臺(tái)接入LAN的工作站和服務(wù)器，都必須使用一個(gè)網(wǎng)卡連入網(wǎng)絡(luò)。2.功能：網(wǎng)絡(luò)適配器的主要功能包括數(shù)據(jù)的封裝與解封、鏈路管理、編碼與譯碼、數(shù)據(jù)緩存和控制數(shù)據(jù)的收發(fā)功能。3.物理地址（MAC地址）：由48位二進(jìn)制數(shù)組成，通常用12位十六進(jìn)制來(lái)表示。4.2.1網(wǎng)絡(luò)適配器網(wǎng)卡1.定義：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上話務(wù)承載裝置、交換級(jí)、控制和信令設(shè)備以及其他功能單元的集合體。交換機(jī)能把用戶(hù)線路、電信電路和(或)其他需要互連的功能單元根據(jù)單個(gè)用戶(hù)的請(qǐng)求連接起來(lái)。2.功能：交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流控。目前交換機(jī)還具備了一些新的功能，如對(duì)VLAN〔虛擬局域網(wǎng)〕的支持、對(duì)鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。

3.交換方式：直通式、存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)式和碎片隔離。4.應(yīng)用：堆疊和級(jí)聯(lián)。4.2.2交換機(jī)交換機(jī)5.交換機(jī)的工作原理（1）交換機(jī)根據(jù)收到數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址建立該地址同交換機(jī)端口的映射，并將其寫(xiě)入MAC地址表中。（2）交換機(jī)將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進(jìn)行比較，以決定由哪個(gè)端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。（3）如數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。這一過(guò)程稱(chēng)為泛洪（flood）。（4）廣播幀和組播幀向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)。4.2.2交換機(jī)1.定義：路由器是互聯(lián)網(wǎng)的主要節(jié)點(diǎn)設(shè)備。路由器通過(guò)路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱(chēng)為路由選擇。作為不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構(gòu)成了基于TCP/IP的國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)Internet的主體脈絡(luò)。它的可靠性則直接影響著網(wǎng)絡(luò)互連的質(zhì)量。因此，在園區(qū)網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)、乃至整個(gè)Internet研究領(lǐng)域中，路由器技術(shù)始終處于核心地位。2.功能：連接不同的網(wǎng)絡(luò)；選擇信息傳送的最佳路徑，即路由選擇；路由器可以作為網(wǎng)關(guān)，共享上網(wǎng)。3.分類(lèi)：按功能分為：核心層（骨干級(jí)）、企業(yè)級(jí)、訪問(wèn)級(jí)(接入級(jí))。4.2.3路由器路由器4.路由器的優(yōu)點(diǎn)（1）路由器就好似是雙層的立交橋。各個(gè)方向的車(chē)輛暢通無(wú)阻。（2）路由可以給你的局域網(wǎng)電腦自動(dòng)分配IP地址！實(shí)現(xiàn)虛擬撥號(hào)。（3）復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，負(fù)載共享和最優(yōu)路徑。（4）能更好地處理多媒體。（5）隔離不需要的通信量。（6）節(jié)省局域網(wǎng)的頻寬。（7）減少主機(jī)負(fù)擔(dān)。4.2.3路由器1.定義：防?墻是指設(shè)置在不同?絡(luò)（如可信任的企業(yè)內(nèi)部?和不可信的公共?）或?絡(luò)安全域之間的?系列部件的組合。2.功能：防?墻（Firewall），是?種硬件設(shè)備或軟件系統(tǒng)，主要架設(shè)在內(nèi)部?絡(luò)和外部?絡(luò)間，為了防?外界惡意程式對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)的破壞，或者阻?內(nèi)部重要信息向外流出，有雙向監(jiān)督功能。4.2.4防火墻1.定義：無(wú)線路由器是帶有無(wú)線覆蓋功能的路由器。2.功能：提功能用戶(hù)上網(wǎng)和無(wú)線覆蓋。4.2.5無(wú)線路由器無(wú)線路由器1.定義：網(wǎng)關(guān)〔Gateway〕是連接兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、不同體系結(jié)構(gòu)的電腦網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。2.功能：網(wǎng)關(guān)有兩種：一種是面向連接的網(wǎng)關(guān)，一種是無(wú)連接的網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換，可以在兩個(gè)不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間進(jìn)行通信，把協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)重新分組、包裝和轉(zhuǎn)換。4.2.6

網(wǎng)關(guān)1.定義：調(diào)制解調(diào)器是Modulator(調(diào)制器)與Demodulator(解調(diào)器)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是?種計(jì)算機(jī)硬件，它能把計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)翻譯成可沿普通電話線傳送的模擬信號(hào)，?這些模擬信號(hào)?可被線路另?端的另?個(gè)調(diào)制解調(diào)器接收，并譯成計(jì)算機(jī)可懂的語(yǔ)?，從?實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)設(shè)備之間的通訊。2.功能：調(diào)制和解調(diào)，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。3.分類(lèi)：外置式和內(nèi)置式。4.2.7調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器1.定義：是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置,常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間物理信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。它完成物理線路連接，對(duì)衰減的信號(hào)進(jìn)行放大，保持與原數(shù)據(jù)相同。連接同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)或多個(gè)網(wǎng)段。常用于總線型網(wǎng)絡(luò)。屬于物理層與高層協(xié)議無(wú)關(guān)。在以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中只允許5個(gè)網(wǎng)段，最多使用4個(gè)中繼器，3個(gè)終端。2.功能：對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再生和發(fā)送，從而增加信號(hào)傳輸?shù)木嚯x。3.特點(diǎn)：中繼器連接起來(lái)的兩端必須采用相同的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議（只識(shí)別物理層數(shù)據(jù)格式）。4.工作原理:當(dāng)電信號(hào)在傳輸介質(zhì)傳輸時(shí)，電信號(hào)隨著電纜長(zhǎng)度的增加而減弱，導(dǎo)致信號(hào)失真，中繼器會(huì)對(duì)衰減的信號(hào)進(jìn)行放大處理，使得傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和原數(shù)據(jù)相同，從而解決了信號(hào)失真的問(wèn)題。4.2.8中繼器中繼器1.定義：集線器是指將多條以太網(wǎng)雙絞線或光纖集合連接在同一段物理介質(zhì)下的設(shè)備。從某種角度來(lái)說(shuō)，可以將集線器看成“多端口的中繼器”。集線器工作在物理層。單一網(wǎng)段的共享介質(zhì)的以太網(wǎng)，其數(shù)據(jù)傳輸方式都是采用CSMA/CD方式。

2.功能：是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再次整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時(shí)把所有節(jié)點(diǎn)集中在以它為中心的節(jié)點(diǎn)上。（再生整形）3.工作原理：首先是節(jié)點(diǎn)發(fā)信號(hào)到線路,集線器接收該信號(hào),因信號(hào)在電纜傳輸中有衰減,集線器接收信號(hào)后將衰減的信號(hào)整形放大,最后集線器將放大的信號(hào)廣播轉(zhuǎn)發(fā)給其他所有端口。4.分類(lèi)：“5口、8口、12口、16口、24口、48口”最常用24口集線器。分為“10Mbps、100Mbps、10/100Mbps自適應(yīng)集線器”。4.2.9集線器集線器1.定義：網(wǎng)橋（連接設(shè)備）網(wǎng)橋是根據(jù)物理地址過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的連接設(shè)備，它工作于OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層(對(duì)應(yīng)于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層)。連接不同的網(wǎng)絡(luò)。2.功能：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)橋的主要功能是根據(jù)目標(biāo)的MAC地址阻止或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)