計算機網(wǎng)絡設備選型基礎(chǔ).ppt

2019/7/16,page 1,第三章：網(wǎng)絡設備選型,本章重點 網(wǎng)絡接口卡及其使用 集線器及其使用 交換機及其使用 路由器及其使用 構(gòu)造簡單的網(wǎng)絡,2019/7/16,page 2,9.1 網(wǎng)絡接口卡NIC,1. 組成 發(fā)送/接收部件負責信號的發(fā)送、接收 載波檢測檢測介質(zhì)上有否信號 發(fā)送/接收控制部件及緩沖區(qū) 曼徹斯特編碼/譯碼器對發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)編碼/譯碼，變換成適合于在LAN上傳輸?shù)男盘?網(wǎng)絡控制部件控制網(wǎng)卡各部件的協(xié)調(diào)運行 CPU(部分網(wǎng)卡有)增強網(wǎng)卡智能化，減少網(wǎng)絡傳輸對主機CPU的依賴，提高傳輸效率,2019/7/16,page 3,2網(wǎng)卡的使用 網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址或稱為MAC地址， 固化在網(wǎng)卡硬件中 配置參數(shù)（跳線設置 / 軟件設置 / PnP） 中斷請求號 IRQ（一般為3） I/O基地址 I/O Base（一般為300H） 存儲器基地址 Memory Base (一般為C000H) 全雙工 / 半雙工 傳輸速率（僅10/100Mbps雙速網(wǎng)卡可選）,2019/7/16,page 4,計算機網(wǎng)卡 （構(gòu)成計算機網(wǎng)絡的基本設備之一）,2019/7/16,page 5,計算機網(wǎng)絡設備,計算機網(wǎng)卡（構(gòu)成計算機網(wǎng)絡的基本設備之一）,2019/7/16,page 6,計算機主板總線圖例,2019/7/16,page 7,3. 提高網(wǎng)卡性能 并行處理：發(fā)送/接收和數(shù)據(jù)處理同步進行 全雙工：需集線器/交換機的支持 突發(fā)傳輸方式（每次傳送更多的幀） 智能網(wǎng)卡（讓網(wǎng)卡承擔更多的傳輸任務） 提高與主機的傳輸速度： 與主機的存儲器傳輸數(shù)據(jù)時采用DMA傳送方式 總線采用傳輸速度較快的PCI總線,2019/7/16,page 8,4. 網(wǎng)絡接口卡的種類,2019/7/16,page 9,9.2 網(wǎng)絡集線器HUB,多端口的中繼器，屬于物理層設備 功能：在網(wǎng)段之間拷貝比特流，信號整形和放大 可認為它是將總線折疊到鐵盒子中的集中連接設備 可改變網(wǎng)絡物理拓撲形式：總線連接星形連接 端口數(shù)：常見的有8，12，16，24口,2019/7/16,page 10,集線器（HUB） 是計算機網(wǎng)絡中常用的設備,2019/7/16,page 11,集線器（HUB）接口,2019/7/16,page 12,集線器（HUB） 是計算機網(wǎng)絡中常用的設備,2019/7/16,page 13,三種結(jié)構(gòu)： 獨立式（Stand alone）： 固定端口配置，擴充時用級連的方法 堆疊式（Stackable）： 固定配置，用堆疊方法進行擴充堆疊連接在一起的HUB在邏輯相當于一臺單獨的HUB，可統(tǒng)一管理 模塊化（Module）： 又稱機箱式，由一臺帶有底板、電源的機箱和若干塊多端口的接口卡（線卡）組成。可靈活按需配置，通過插入不同的插卡滿足需求（如插入交換卡、路由卡、加密卡等）,2019/7/16,page 14,智能集線器和非智能（普通）集線器 允許用網(wǎng)管系統(tǒng)對其進行管理的集線器稱為智能HUB，它內(nèi)部包含有CPU等智能控制部件。 不能用網(wǎng)管系統(tǒng)進行管理的集線器稱為非智能HUB。 在需要進行網(wǎng)絡管理的中大型網(wǎng)絡系統(tǒng)中，一般都要求使用智能集線器（后面將要介紹的網(wǎng)絡交換機也需要是智能化的）。 小型網(wǎng)絡為降低成本，一般使用普通集線器。,2019/7/16,page 15,NIC,HUB,UTP,PC機,用集線器搭建簡單的網(wǎng)絡,服務器,以1臺服務器，3臺PC機為例： 一臺HUB 4塊UTP接口的網(wǎng)卡 4臺PC機 8個RJ45接頭（水晶頭） 若干米UTP雙絞線,2019/7/16,page 16,9.3 網(wǎng)絡交換機Switch,共享信道LAN的缺點： 多個站點同時發(fā)送會造成沖突； 網(wǎng)絡中站點越多，沖突現(xiàn)象越嚴重； 每個站點的平均擁有帶寬為W/n； 解決的方法： 網(wǎng)段分割(微網(wǎng)段化)減少每個網(wǎng)段中站點的數(shù)量 網(wǎng)段分割后網(wǎng)絡總體帶寬增加,2019/7/16,page 17,網(wǎng)絡分段,MAC廣播域,獨立的沖突域,獨立的沖突域,網(wǎng)橋或網(wǎng)絡交換機,交換機只能分隔沖突域，但不能分隔廣播域,2019/7/16,page 18,實現(xiàn)網(wǎng)段分割的設備網(wǎng)絡交換機 網(wǎng)絡交換機和網(wǎng)橋?qū)偻活愒O備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層上。但網(wǎng)絡交換機的端口數(shù)多，并且速度快。在這個意義上，網(wǎng)絡交換機又稱為多端口的高速網(wǎng)橋。 工作原理（參見第4章） 構(gòu)造：端口-地址表、端口緩沖器、交換矩陣 學習源地址（構(gòu)造端口-地址表） 過濾本網(wǎng)段幀（隔離沖突域） 轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀（交換） 廣播未知幀（尋找目的站點）,2019/7/16,page 19,千兆主干交換機,服務器,校園網(wǎng),10Mbps UTP,100Mbps UTP （連接校園網(wǎng)）,1000Mbps Fiber,100Mbps UTP,某學校計教中心網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖,二級交換機,HUB,2019/7/16,page 20,計算機網(wǎng)絡設備,常用交換機,Catalyst 局域網(wǎng)交換機系列,Backbone/ wiring closet Modular Multiple LAN technology,獨立臺式,堆疊式,Catalyst 5000 系列,Catalyst 3000 系列,Catalyst 1700,Catalyst 2900 Catalyst 2800 Catalyst 2100 Catalyst 1600 Catalyst 1200,Desktop,Workgroup Standalone,2019/7/16,page 21,9.4 路由器Router,工作在第三層（網(wǎng)絡層）上。 在網(wǎng)絡之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡分組。 能夠提供按最佳路由轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡分組。 實現(xiàn)子網(wǎng)隔離，限制廣播風暴。(目的地址無法識別時，路由器將其丟棄，而不是廣播比較網(wǎng)絡交換機),用路由器連接起來的若干個網(wǎng)絡，它們?nèi)允歉髯元毩⒌?。要想從一個網(wǎng)絡訪問用路由器連接起來的另一個網(wǎng)絡中的站點，必須指定該站點的邏輯地址（IP地址），通過廣播是無法與之進行通信的。因為路由器不會轉(zhuǎn)發(fā)廣播包。,2019/7/16,page 22,路由器的結(jié)構(gòu),控制部件（CPU、RAM、OS） 路由表 協(xié)議軟件 網(wǎng)絡接口（LAN、WAN、CONSOLE）,2019/7/16,page 23,用路由器進行網(wǎng)絡互聯(lián),路由器,沖突域2,沖突域1,路由器可以分隔沖突域和廣播域,2019/7/16,page 24,計算機網(wǎng)絡設備,常見的路由器 ：,2019/7/16,page 25,Performance,Cisco 1000 Series,Cisco 2000 Series,Cisco 4000 Series,Cisco 7000 Series,4000,4500,4700,7010,7000,7505,7507,7513,Cisco 路由器產(chǎn)品系列,Core Routers,計算機網(wǎng)絡設備,2019/7/16,page 26,計算機網(wǎng)絡設備,專用數(shù)據(jù)傳送設備（中繼器）,2019/7/16,page 27,專用數(shù)據(jù)傳送設備（光纜收發(fā)器）,2019/7/16,page 28,計算機網(wǎng)絡設備,專用數(shù)據(jù)傳送設備 64K的DDN數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（通常）。 128K的ISDN綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)（通常）。 X.25（PDN）公共分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)。 幀中繼（F.R）公共分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)。 ADSL非平衡式的數(shù)據(jù)網(wǎng)。,2019/7/16,page 29,主要學習內(nèi)容,網(wǎng)絡通訊電纜基本介紹,2019/7/16,page 30,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),細纜通訊技術(shù) 粗纜通訊技術(shù) 雙絞線通訊技術(shù) 光纜通訊技術(shù),2019/7/16,page 31,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),細纜通訊技術(shù)（10base-2）,細纜最大段長度為185米 細纜最大干線段數(shù)量為5段 細纜的傳送帶寬為10M 細同軸電纜阻抗50歐姆 通過T型接頭按BNC標準直接和設備連接 它的傳輸標準遵循以太網(wǎng)和IEEE802.3,2019/7/16,page 32,細纜網(wǎng)絡專用 工具,2019/7/16,page 33,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),細纜通訊技術(shù)10base-2,2019/7/16,page 34,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),細纜通訊技術(shù) （10base-2）,2019/7/16,page 35,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),粗纜通訊技術(shù)（10base-5）,粗纜最大段長度為500米 粗纜最大干線段數(shù)量為5段 粗纜的傳送帶寬為10M 粗同軸電纜阻抗50 歐姆 它的傳輸標準遵循以太網(wǎng)和IEEE802.3 它的接口通過粗纜收發(fā)器和收發(fā)器電纜按 AUI標準連接,收發(fā)器電纜最大段長度為50米,2019/7/16,page 36,2019/7/16,page 37,粗纜網(wǎng)絡專用 工具,2019/7/16,page 38,2019/7/16,page 39,專用數(shù)據(jù)傳送設備（粗纜收發(fā)器）,AUI:（abbr.Attachment Unit Interface）, 連接單元接口,2019/7/16,page 40,專用數(shù)據(jù)傳送設備 （粗纜收發(fā)器）,2019/7/16,page 41,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),雙絞線通訊技術(shù)（10base-T/ 100base-TX ）,雙絞線最大段長度為100米 雙絞線的傳送帶寬為10/1000M 雙絞線電纜阻抗 100歐姆 它的傳輸標準遵循以IEEE802.3 遵循TIA/EIA 568A/B網(wǎng)絡布線標準,雙絞線最大段長度與雙絞線的傳送帶寬有關(guān) UTP為非屏蔽雙絞線；STP為1類屏蔽雙絞線。,2019/7/16,page 42,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),雙絞線通訊技術(shù)（ 10base-T/ 100base-TX ）,雙絞線分類為三類、五類、超五類雙交線 雙絞線通過RJ45頭直接和設備連接 雙絞線接法分為直通、交叉線的做法 直通接法適應計算機到集線器或到交換機 交叉接法適應計算機到計算機或接口板,2019/7/16,page 43,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),雙交線RJ45接法規(guī)則：,1（白綠）數(shù)據(jù)發(fā)送 + 2（綠） 數(shù)據(jù)發(fā)送 3（白橙）數(shù)據(jù)接受 + 6（橙）數(shù)據(jù)接受 ,4（蘭）電源預留+ 5（白蘭） 電源預留 7（白棕）音頻預留 8（棕）音頻預留,只適應于（ 10base-T/ 100base-TX ）絞線通訊技術(shù) 對于1000base-TX絞線通訊技術(shù)接法另行規(guī)定。,（TIA/EIA 568A標準）,TIA:電信工業(yè)聯(lián)合會；EIA:電子工業(yè)聯(lián)合會,2019/7/16,page 44,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),雙交線RJ45接法規(guī)則：,1 （白橙）數(shù)據(jù)發(fā)送 + 2 （橙）數(shù)據(jù)發(fā)送 3 （白綠）數(shù)據(jù)接受 + 6 （綠）數(shù)據(jù)接受 ,4（蘭）電源預留+ 5（白蘭） 電源預留 7（白棕）音頻預留 8（棕）音頻預留,只適應于（ 10base-T/ 100base-TX ）絞線通訊技術(shù) 對于1000base-TX絞線通訊技術(shù)接法另行規(guī)定。,（TIA/EIA 568B標準）,2019/7/16,page 45,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),雙絞線直通,2019/7/16,page 46,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),雙絞線交叉,2019/7/16,page 47,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),1,8,2019/7/16,page 48,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),2019/7/16,page 49,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),2019/7/16,page 50,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),2019/7/16,page 51,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),千兆以太網(wǎng)的補充說明：,1998年IEEE正式規(guī)范了銅線傳送千兆位以太網(wǎng)，其規(guī)范為: IEEE802.3ab；具體如下：1000BASE-T規(guī)定：UDP超五類以上的雙絞線電纜傳送距離為100米，1000BASE-CX規(guī)定： STP一類雙絞線電纜傳送距離為25米。,1000M簡稱為：“京”，英文：giga 簡稱 “G” 10000M簡稱為：“?；蚯Ь保⑽模簍era 簡稱 “T”,2019/7/16,page 52,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),光纜通訊技術(shù)（100base-FX）,光纜可分為：多模光纜和單模光纜 光纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡帶寬目前達到1000M 目前單模光纜最大段長130千米以上 它的傳輸標準遵循FDDI和IEEE802.7 光纜通過光纜收發(fā)器和網(wǎng)絡設備直接連接 接口類型：ST圓型口、SC方型口、FC螺旋口,2019/7/16,page 53,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),光纖目前數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅埽?單模光纖：是指的在某一特定的角度、在同一時刻所進入光纖的光束，只能有一束，且光束不能發(fā)散；因此單模光纖的光源采用的是激光。 多模光纖：是指的在某一特定的角度、在同一時刻所進入光纖的光束，可為多束；因此多模光纖的光源采用的是發(fā)光二極管（LED）,2019/7/16,page 54,多模：多角度入射； 光源：LED； 線徑：62.5/125 m 、50/125 m（微米） 波