局域網(wǎng)硬件設備課件

第三章網(wǎng)域網(wǎng)硬件設備教學目的了解局域網(wǎng)連接的硬件設備及各種設備的性能指標了解計算機網(wǎng)絡中的傳輸介質(zhì)及各自的特點掌握網(wǎng)卡的安裝方法掌握雙絞線的制作方法及網(wǎng)絡連接能性測試方法掌握常用的集線器/交換機的選擇方法網(wǎng)卡網(wǎng)卡的作用：負責將用戶要傳遞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡上其它設備能識別的格式，通過網(wǎng)絡介質(zhì)傳輸網(wǎng)卡的工作原理接收和解包網(wǎng)絡上傳來的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳給計算機打包和發(fā)送本地計算機需要上傳的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)包通過通信介質(zhì)送入網(wǎng)絡網(wǎng)卡的分類按總線類型分類ISA/EISA應用在第一代PC機總線上工作頻率：8位/16位8MHz最大傳輸速率：13.33MbpsPCI：PCI接口32位133MHz（可支持64位）傳輸速率：10M/100MbpsUSBUSB接口/熱插撥USB1.11.5--12Mbps/USB2.0480MbpsPCMCIA筆記本專用網(wǎng)卡的分類(cont.)按傳輸帶寬分類

10Mbps100Mbps10M／100Mbps（自適應）1000Mbps按的應用范圍分類服務器專用：PC機筆記本網(wǎng)絡打印機繪圖儀網(wǎng)卡網(wǎng)卡接口類型連接接口RJ－45（雙絞線）T型頭（BNC）（細纜）T型頭（AUI）（粗纜）TP-2合一網(wǎng)卡（BNC+AUI）IPC-2合一網(wǎng)卡（RJ45+BNC）Combo-3合一網(wǎng)卡（RJ45+BNC+AUI）支持的接口類型網(wǎng)卡的最大傳輸速度網(wǎng)卡支持的總線類型網(wǎng)卡的兼容性和相關(guān)技術(shù)網(wǎng)卡的生產(chǎn)商網(wǎng)卡的選購傳輸介質(zhì)同軸電纜結(jié)構(gòu)中心導體絕緣體導電網(wǎng)外層包覆分類75歐—傳輸模擬信號50歐----傳輸數(shù)字信號粗纜：（RG-11）--AUI接口-50歐匹配電阻

細纜：（RG-58）-T型頭BNC接口-50歐匹配電阻

同軸電纜應用粗纜10Base5傳輸距離--<=500m細纜10Base2傳輸距離--<=185m兩者都用于總線型網(wǎng)絡雙絞線結(jié)構(gòu)：4對按一定規(guī)律相互纏繞的銅線，外一層絕緣套纏繞的原因是抵消磁場分類UTPSTP傳輸距離

UTP—100m100BaseT的三個物理標準

100BaseTx100BaseT2100BaseT4線對數(shù)2（1，2，3，6）2（1，2，3，6）4發(fā)送線113(有一對檢測沖突)矩離100m100m100m線類型5類雙絞線3、4、5/UTP3、4、5/UTPUTP的分類與特點UTP類別最高工作頻率(MHz)最大傳輸速率(Mbps)主要用途3類1510用于語音和高數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps的網(wǎng)絡4類2045用于語音和高數(shù)據(jù)傳輸速率為15bps的網(wǎng)絡5類100100用于語音和高數(shù)據(jù)傳輸速率為100的網(wǎng)絡超5類100155比5類UTP性能更佳，傳輸距離可達130m雙絞線標準引針號12345678T568A標準白/綠綠白/橙藍白/藍橙白/棕棕T568B標準白/橙橙白/綠藍白/藍綠白/棕棕RJ-45水晶頭選購建議

速度測試檢查外部標志柔韌程度雙絞線的繞距外皮的延展性外皮的抗高溫外皮的阻燃性

光纖光纖的結(jié)構(gòu)中心為一根由玻璃或透明塑料制成的光纖維，周圍包裹保護材料分類單模：激光源，線芯細、一條光通路、傳輸頻帶寬、信息容量大、傳輸距離長（2公里以上），成本高，用于遠距離傳輸多模：LED光源、線芯粗、傳輸速度低、傳輸距離短（2公里以內(nèi)）、成本低、主要用于小范圍內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸光纖的特點特點傳輸信號不受電磁波干擾，信號衰減速度慢，傳輸距離遠一根光纖內(nèi)可以傳輸多路信號價格貴，實現(xiàn)復雜傳輸速率100Mbps/1000Mbps/10Gbps以太網(wǎng)的物理特性

接頭形式AUIBNCRJ45特性10Base510Base210BaseT10Broad3610BaseFL100BaseT速率10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps100Mbps信號基帶基帶基帶寬帶基帶基帶最大分段長度500m185m100m1800/3600m2000/1000m100m媒介50Ω(粗)同軸電纜50Ω(細)同軸電纜無屏蔽雙絞線75Ω同軸電纜單模/多模光纖無屏蔽雙絞線拓樸結(jié)構(gòu)總線總線星型總線點對點總線無線通信衛(wèi)星微波紅外激光雙絞線、同軸電纜、光纖之間的比較傳輸媒介價格電磁干擾頻帶寬度單段最大長度UTP最便宜高低100mSTP一般低中等100m同軸電纜一般低高185m/500m光纖最高沒有極高幾十km網(wǎng)絡連接硬件設備物理層設備中繼器集線器數(shù)據(jù)鏈路層設備網(wǎng)橋交換機網(wǎng)絡層設備路由器網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)絡設備主講：史寶慧教學目標了解不同的網(wǎng)絡層互聯(lián)涉及的設備掌握集線器、交換機的性能指標和參數(shù)掌握采用集線器與交換機互聯(lián)網(wǎng)絡時的區(qū)別掌握路由器的性能掌握網(wǎng)關(guān)的特點及作用中繼器（Repeater)

作用傳輸介質(zhì)超過了網(wǎng)段長度后，可用中繼器延伸網(wǎng)絡的距離，對弱信號予以再生放大IEEE802標準規(guī)定最多允許四個中繼器接五個網(wǎng)段中繼器工作在物理層不提供網(wǎng)段隔離功能工作的層工作在局域網(wǎng)的物理缺點信號放大的同時也放大噪聲集線器（HUB）作用是一種以星型拓并結(jié)構(gòu)將通信線路集中在一起的設備相當于總線工作在物理層，是局域網(wǎng)中應用最廣的連接設備集線器的分類按配置形式分為獨立型HUB價格低容易查找故障網(wǎng)絡管理方便缺點：速度受限/性能一般模塊化HUB帶多個機架和多個插槽每個槽中安裝一塊相當于一個獨立HUB的卡4-14個插槽大型網(wǎng)絡中便于實現(xiàn)對用戶的集中管理堆疊式HUB高速總線將兩個HUB連接實現(xiàn)網(wǎng)絡容量的擴充集線器的分類(Cont.)按管理方式分為被動集線器連接不同的網(wǎng)段，只允許信號通過，不對數(shù)據(jù)進行處理主動集線器監(jiān)視數(shù)據(jù)，糾正損壞的分組并調(diào)整時序，信號放大，報告設備失效。智能集線器集中管理、識別、診斷、并排除故障、為不的設備提供不同的傳輸速度。交換集線器能進行線路交換和網(wǎng)絡分段（入門級交換機）集線器的分類（Cont.)按端口數(shù)分8口、16口、24口、48口智能型HUB改進了一般HUB的缺點，增加了橋接能力，可濾掉不屬于自己網(wǎng)段的幀，增大網(wǎng)段的頻寬，且具有網(wǎng)管能力和自動檢測端口所連接的PC網(wǎng)卡速度的能力。市場上常見有10M，100M等速率的hub。

網(wǎng)橋

工作層工作在數(shù)據(jù)鏈路子層的MAC子層特點允許具有相同高層協(xié)議的設備之間互相通信，但不能在高層協(xié)議轉(zhuǎn)換信息包的格式網(wǎng)橋只能互聯(lián)兩個同構(gòu)網(wǎng)

網(wǎng)橋的結(jié)構(gòu)簡單的網(wǎng)橋有兩個端口每個端口與一個網(wǎng)段連接網(wǎng)橋的作用過濾和轉(zhuǎn)發(fā)過濾和轉(zhuǎn)發(fā)來自網(wǎng)絡上其它的網(wǎng)段的數(shù)據(jù)包連接不同的傳輸介質(zhì)，無路徑選擇能力過濾通信量（隔離廣播）擴大網(wǎng)絡的物理范圍網(wǎng)橋的分類透明網(wǎng)橋路由選擇由各網(wǎng)橋自己來決定，（無連接的）源站選路網(wǎng)橋由轉(zhuǎn)發(fā)幀的源站負責路由選擇。（面向連接的

用于TokenRing或FDDI交換機(Switch)交換機交換機提供了多種網(wǎng)絡互聯(lián)功能交換機相當于具有多條總線的集線器所有的端口設備能獨立作數(shù)據(jù)傳遞而不受其它設備的影響工作機制全雙工的工作機制，提高了網(wǎng)絡的傳輸速度記憶網(wǎng)卡的MAC地址并保存在內(nèi)部地址表中通過在數(shù)據(jù)包的發(fā)送端和接收端之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)包直接由源地址送達目的地址，其它端口可以同步工作每臺主機獨享交換機的總帶寬企業(yè)級交換機千兆以太網(wǎng)交換機快速以太網(wǎng)交換機智能自適應交換機50口以上的交換機交換機的特點各端口有獨立、固定的帶寬能進行數(shù)據(jù)過濾網(wǎng)絡分段廣播控制允許共享型和專用型的局域網(wǎng)段進行帶寬調(diào)整，從而減輕局域網(wǎng)之間通信流的瓶頸問題。交換機的工作原理交換機的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式交換在工作過程中建立和維護一個地址表表中標明了節(jié)點的MAC地址與端口之間的對應關(guān)系按每一個包中的MAC地址進行信息轉(zhuǎn)發(fā)交換的協(xié)議對用戶是透明，簡化了管理網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時延很少使用“虛擬”連接技術(shù)還連接通信雙方交換機的交換方式端口交換模塊交換：將整個模塊進行網(wǎng)段遷移端口組交換：將模塊上的端口劃分若干組，每組端口允許進行網(wǎng)段遷移端口級交換支持每個端口在不同網(wǎng)段之間遷移交換機的交換方式(Cont.)幀交換目前應用最廣泛的一種對傳統(tǒng)傳輸媒介進行分微分段，提供并行傳傳機制減少沖突，提高網(wǎng)絡效率幀交換的分類直通交換．(cut—through)：一旦收到信息包中的目標地址，在收到全幀之前便開始轉(zhuǎn)發(fā)。適用于同速率端口和碰撞誤碼率低的環(huán)境。存儲轉(zhuǎn)發(fā)：(store—and—forward)：確認收到的幀，過濾處理壞幀。適用于不同速率端口和碰撞，誤碼串高的環(huán)境。碎片隔離式（FragmentFree）：檢查數(shù)據(jù)包的長度是否>64Byte

以網(wǎng)絡類型分類

以太網(wǎng)交換機令牌環(huán)交換機FDDI交換機ATM交換機快速以太網(wǎng)交換機幀中繼交換機ATM交換機

ATM交換機ATM機制使用的交換機信元長度：53字節(jié)ATM帶寬25Mbps155Mbps622Mbps依據(jù)應用規(guī)模

工作組交換機支持100個以內(nèi)的節(jié)點部門級交換機支持100~~200個節(jié)點企業(yè)級交換機支持300~~500個節(jié)點

依據(jù)管理方式非網(wǎng)管的交換機不可分配IP地址可通過串口或打印口進行簡單的網(wǎng)管可網(wǎng)管的交換機支持SNMP協(xié)議可分配IP地址可通相關(guān)的軟件進行遠程管理交換機與集線器的區(qū)別工作層交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層集線器工作在網(wǎng)絡層工作方式集線器廣播方式，容易產(chǎn)生廣播風暴交換機使用交換方式，可以隔離廣播工作帶寬集線口所有端口共享一條帶貢交換機每個端口都的一條獨占帶寬 路由器/網(wǎng)關(guān)路由路由的定義通過相互連接的網(wǎng)絡把信息從源地址移動到目的地址的活動路由過程中，信息必須經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點路由發(fā)性在OSI參考模型的第三層（網(wǎng)絡層）路由器

路由器 在多個網(wǎng)絡和介質(zhì)之間實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)的一種設備，是一種比網(wǎng)橋更復雜的網(wǎng)絡互聯(lián)設備。路由器的特點互聯(lián)網(wǎng)的主要節(jié)點設備，不同網(wǎng)絡之間互相連接的樞紐通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略稱為路由選擇（Routing）路由器構(gòu)建了Internet的骨架路由器的處理速度是網(wǎng)絡通信的主要瓶頸之一路由器的可靠性直接影響網(wǎng)絡互聯(lián)的質(zhì)量路由器技術(shù)處理網(wǎng)絡的核心地位網(wǎng)絡連接設備的分類OSI參考模型對應的互聯(lián)設備應用層網(wǎng)關(guān)應用于互聯(lián)網(wǎng)上，使用不同協(xié)議的應用程序之間的數(shù)據(jù)通信表示層會話層運輸層網(wǎng)絡層路由器，三層交換機連接不同的邏輯網(wǎng)絡；每個端口都有一個唯一的物理和邏輯地址數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)橋、交換機：端口有物理地址，無邏輯地址連接同一邏輯網(wǎng)絡中物理層規(guī)范不同的網(wǎng)段，拓樸和數(shù)據(jù)幀格式可以不同物理層中繼器，集線器：端口無物理和邏輯地址連接物理特性相同的網(wǎng)段路由器的基本組成運行的特殊操作系統(tǒng)的計算機IOS：互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)路由器的內(nèi)存類型ROM：存放硬件檢測程序、引導程序和IOS的最小子集RAM：存放運行的IOS、配置文件等Flash：存放IOS及微代碼NVRAM：存放路由器配置文件支持的接口類型LAN

WAN幀中繼路由器的主要功能IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)（分組轉(zhuǎn)發(fā)）提供最佳路徑，將不同硬件技術(shù)的網(wǎng)絡互聯(lián)起來。必要時進行分組格式和分組長度的轉(zhuǎn)換。子網(wǎng)隔離，抑制廣播風暴路由器的每一端口都是一個單獨的子網(wǎng)。維護路由表并與其它路由器交換路由表信息IP數(shù)據(jù)報的差錯處理及簡單的擁塞控制實現(xiàn)對IP數(shù)據(jù)報的過濾和記賬路由器的主要功能(Cont.)提供經(jīng)濟合理的WAN接入使用Route后，形形色色的通信子網(wǎng)融為一體，形成了一個更大范圍的網(wǎng)絡，從宏觀的角度出發(fā),可以認為通信子網(wǎng)實際上是由路由器組成的網(wǎng)絡，路由器之間的通信則通過各種通信子網(wǎng)的通信能力予以實現(xiàn)。路由器的分類按路由結(jié)構(gòu)分類固定式路由器由固定的端口組合，這些端口不能局部變動，也不能升級模塊化路由器由若干插槽，可以插入不同的模塊岢根據(jù)實際需要進行靈活的升級或變動按路由器的地位分核心路由器分布路由器接入路由器邊界路由器路由器的物理端口類型局域網(wǎng)端口以太網(wǎng)端口（E端口）快速以太網(wǎng)端口（F端口）令牌環(huán)網(wǎng)端口光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）廣域網(wǎng)端口串行/異步端口串行同步端口ISDN端口路由器的端口視圖AUIconnectorsareDB-15.ISO8877(RJ-45)connectorsandjacksareslightlylargerthanRJ-11phoneconnectorsandjacks.FiberConnectorPort2500路由器端口2500Router—RearView模塊化的端口Module路由器的物理端口類型(Cont.)AUI（輔助端口）慢速異步口，可連接廣域網(wǎng)或作輔助用途常用來連接Modem以實現(xiàn)對路由器的遠程管理Console端口異步串行口主要用于連接終端控制臺路由器的端口表示由端口的連接類型和編號標識組成例如：標準以太網(wǎng)接口Ethernet0(E0)、Ethernet1(E1)快速以太網(wǎng)接口FastEthernet0(F0)、FastEthernet1(F1)串行接口Serial0(S0)、Serial1(S1)插槽和單元編號規(guī)則每種端口單元編號通常是從0開始按右到左的順序從底部到頂部進行編號網(wǎng)絡模塊和WAN接口卡的標識由端口類型和插槽號/單元編號表示，例如：E0/0、E