第五章计算机网络设备介绍ppt课件.ppt
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1、第5章 计算机网络设备,5.1 网卡,概念:又称网络适配器,网络接口卡。计算机与网络的接口,提供了计算机和网络缆线之间的物理接口。,5.1.1 网卡的功能,1、实现局域网中传输介质的物理连接和电气连接2、代表一个固定的地址,5.1.1 网卡的功能,3、执行网络控制命令 网卡对传送的电信号进行电平匹配,传输的电信号由网卡接收后要转换为计算机所要求的逻辑电平,而网卡发送时,则要转换成传输规定在介质中传送的信号电平,用光缆连接的网卡,还要进行光电转换与电光转换,以接收光纤传送的信号和发送光信号。,5.1.1 网卡的功能,4、实现OSI参考模型中的数据链路层功能 (1)对传输介质内信息传送方向的控制
2、(2)并/串数据转换 (3)传输错误检测5、对传送和接收的数据进行缓存 在高速主机并行发送和接收与传输介质中低速串行传送间起缓冲作用。,5.1.1 网卡的功能,6、按照OSI协议物理层传输的接口标准,实现规定的接口功能 网卡随网络结构不同而不同。例如有以太网卡、令牌环网卡、ATM网卡、FDDI网卡等。组建什么类型的网络,就用什么类型的网卡。,5.1.2 网卡的工作原理,缓存,CPU,从网络上收到的待处理数据,网卡,5.1.2 网卡的工作原理,CPU周期性的不断检查网卡。(周期时间的长短对数据处理的影响。)网卡通知CPU某个时间处理新来的数据,网卡的这种工作方式被称为中断请求。CPU接到申请后,
3、通知DMA,将数据送入内存,CPU一旦空闲就会处理网卡上的数据。,5.1.3 网卡的类型,1、按总线的类型分类 ISA总线型网卡(现在的计算机已不支持)、PCI总线型网卡、PCMCIA总线型网卡、USB网络适配器。(1) PCI总线型网卡,5.1.3 网卡的类型,PCI总线型网卡常用于服务器和台式机。(2) PCMCIA总线型网卡 笔记本电脑使用的网线,扑克牌般大小。(3) USB网络适配器 USB是一种新型的总线技术其传输速率远远大于传统的并行口和串行口,设备安装简单又,5.1.3 网卡的类型,支持热插拔。USB网络适配器,其实是一种外置式网卡,连接在USB接口上。2、按网络类型分类 以太网
4、卡、令牌环网卡和ATM网卡等。3、按网卡的连接头分类,5.1.3 网卡的类型,网卡的连接头是为了连接不同的线缆而设计的,它分为几类:(1)BNC连接头:适用于连接细同轴电缆(2)RJ-45连接头:适用于连接UTP(非屏蔽双绞线)(3)AUI连接头:适用于连接粗同轴电缆,5.1.3 网卡的类型,(4)无线网卡:通过无线电传输网络信号,需要专用的无线集线器设备支持。(5)光纤网卡:用于连接光纤。4、按传输速率分类 网卡按其传输速率分为10Mbps网卡、 100Mbps网卡、 1000Mbps网卡,5.1.3 网卡的类型,10/100Mbps网卡(目前常用)、10/100/1000Mbps自适应网卡
5、。,5.1.4 网卡的选择,网卡的选择(1)选择性价比高的网卡(2)根据组网类型选择网卡 在选网卡之前应明确需要组建的局域网是通过什么介质连接的、数据传输的容量和要求等因素。,5.1.4 网卡的选择,(3)根据工作站选择合适总线类型的网卡 总线的性能直接决定从服务器内存和硬盘向网卡传递信息的效率。(4)根据使用环境选择网卡 在选网卡之前应明确需要组建的局域网是通过什么介质连接的、数据传输的容量和要求等。,5.1.4 网卡的选择,(5)根据特殊要求选择网卡 组建的局域网要实现远程控制功能。 网卡用于笔记本电脑,选择带有低功耗功能的网卡,以节省电量。,5.1.5 网卡的安装,(1)关机,将机器后方
6、的各种插头和连线拆除。(2)将主机外壳的螺丝卸下,再将外壳卸下。(3)确认网卡的总线接口。目前大部分网卡为PCI总线。(4)在主板上找到相应的空闲插槽。(5)在机壳后方对应插槽位置上将阻隔的挡板拆除,5.1.5 网卡的安装,(6)将网卡插入相应的空闲插槽中,并稍微摇晃,确保网卡与插槽接触良好。(7)旋紧螺丝,固定机壳与网卡的连接。(8)将机壳安装好,并接好拆下的插头和连线。,5.2 集线器,概念:一种连接多个用户节点的设备,每个经集线器连接的节点都需要一条专用电缆。集线器工作处于OSI模型中的物理层。从某种意义上可以将集线器看做是多端口中继器。,1、中继器(Repeater),1、工作在物理层
7、 功能:信号整形和放大,在网段之间复制比特流 特点:不进行存储信号延迟小不检查错误会扩散错误不对信息进行任何过滤可进行介质转换如UTP转换为光纤用中继器连接的多个网段是一个冲突域,2、集线器(HUB),多端口的中继器,工作在物理层功能:在网段之间复制比特流,信号整形和放大可认为它是将总线折叠到铁盒子中的集中连接设备特点:具有与中继器同样的特点 可改变网络物理拓扑形式:总线连接星形连接 逻辑上仍是一个总线型共享介质网络端口数:8,12,16,24,用集线器构建的网络的特点,所有主机共享带宽无法限制冲突和广播适用于小型网络,集线器的分类,1、按端口数量分类:5口、8口、12口、16口、24口、48
8、口等。24口最常用。2、按带宽分类10Mbps、 100Mbps、10/100Mbps、1000Mbps3、按照可管理性分类 不可网管集线器:只起信号放大和再生作用,无法对网络进行性能优化。 可网管集线器:带有一个管理模块,支持SNMP网络管理,集线器的分类,协议,可以向网络管理软件报告集线器的运行状态,也可以接受网络管理软件的指令,打开或关闭某些端口,或自动屏蔽有故障的端口。4、按扩展能力分类(1)独立集线器:主要用于小型局域网(2)堆叠式集线器:不占用自身的端口,两个集线器背板的直接连接,效率优于独立集线器。,例:用集线器搭建简单的网络,以1台服务器,3台PC机为例:一台HUB4块UTP接
9、口的网卡4台PC机8个RJ45接头(水晶头)若干米UTP双绞线,NIC,HUB,UTP,PC机,服务器,集线器的选择,1、速率2、端口数3、可扩展性:考虑其支持堆叠或级联4、是否内置交换模块5、是否提供网管功能6、外形尺寸,集线器的连接,1、集线器常见端口(1)RJ-45端口:可用于连接RJ-45连接头,适用于由双绞线构建的网络,这种端口最常见。(2)BNC端口:与细同轴电缆连接。(3)AUI端口:与粗同轴电缆连接。,集线器的连接,(2)集线器堆叠端口:只有堆叠式集线器才有这种端口,它的作用是用来连接两个堆叠式集线器。堆叠式集线器上有两个样式类似的端口,一个标注为UP,一个标注为DOWN。在连
10、接时,是用电缆从一个集线器的UP端口连接到另一个集线器的DOWN端口。,集线器的连接,2、集线器的堆叠和级联 为了使集线器满足节点数较多的网络对端口数量的要求,可以使用多个集线器进行连接。 (1)集线器的堆叠:UP DOWN (2)集线器的级联 使用UPLink端口级联(最好采用这种方式) 使用普通端口级联,5.3 交换机,共享信道LAN的缺点冲突域中的多个站点同时发送会造成冲突;网络中站点越多,冲突现象越严重;具有n个站点的总带宽B的共享网络,每个站点的平均拥有带宽为B/n。解决的方法提高网络传输速度没有从根本上解决问题网络分段(微网段化)减少每个网段中站点的数量, 使冲突的概率减小实现网络
11、分段的设备:网桥、交换机、路由器,网络分段示意,广播域,独立的冲突域,独立的冲突域,网桥或网络交换机,交换机只能分隔冲突域,但不能分隔广播域,HUB,冲突域/广播域,网段2,网段1,总带宽: BW2结点带宽: BW/4,总带宽: BW结点带宽: BW/8,网桥与交换机的出现,网桥,存储转发设备,工作在数据链路层,是为各种局域网存储转发数据而设计的。相对于集线器而言,网桥比较复杂,啷个网段分别连接到网桥的两个端口时,各网段中,只有标明了发送给另一个网段的信号,才会通过网桥。后来出现了多端口网桥,每个端口可连接一个网段。 多端口网桥虽然很好,但是技术复杂,造价高,逐渐被交换设备取代。如交换机。,网
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