《常用网络设备》PPT课件.ppt
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1、第5章 常用网络设备,张书源,5.1 常见物理层设备,中继器集线器,一、中继器,中继器用于对物理信号的再生放大。信号在传输中会发生衰减,所以每个网段有长度限制。利用中继器可延长网络距离。但中继器不能无限制地延长网络距离,在以太网中最多只能使用4个中继器,意味着只能连接5个网段。,中继器的种类:粗缆中继器:连接两个粗缆网段;细缆中继器:连接两个细缆网段;双绞线中继器:即共享式集线器,具有多个端口;光纤中继器:连接两个光纤网段;混合型中继器:用于连接不同类型的媒体。,中继器是扩充网络距离最简单、最廉价的方法,但当负载增加时,网络性能急剧下降,所以只有当网络负载很轻和网络延时要求不高时才使用。,二、
2、集线器(HUB),集线器(HUB):是一种多口中继器,主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大。,集线器用广播方式转发信号。当集线器收到数据时,它将数据信号进行整形放大,然后从所有处于工作状态的接口转发出去。由各接口所连接的主机自行决定是否接收。,我们把通过广播技术进行转发的网络称为共享式网络。,集线器的种类,按接口数不同,有8口、12口、16口、24口、48口等。,按网管功能不同,分为无管理式和可管理式。无管理式HUB不能进行配置,可直接使用。可管理式HUB可进行简单配置,使它能与网络环境配合得更好。,按工作带宽不同,分为10Mbps、100Mbps、10/100Mbps等。10/100M自
3、适应型有两种速率,在工作时它会用协商的方式探测网络环境,然后确定使用哪一种速率进行工作。,按扩展方式不同,分为可堆叠集线器和不可堆叠集线器。,集线器的特点,集线器只是对信号进行再生放大,转发延迟时间短;集线器属共享型设备,各客户机共享它的传输带宽,所以随着客户机数量增多,其性能下降很快。集线器价格低廉,使用简单。多用于机器数量较少的场合。,5.2 数据链路层设备,网卡网桥交换机,一、网卡(NIC),网卡全称是网络接口卡,又称网络适配器。是计算机与通信介质进行数据交互的中间处理部件。网卡通常插在主板的I/O插槽上,有的计算机网卡是集成在主板上。,网卡的主要功能:数据的发送和接收、帧的封装与拆封、
4、编码与解码、介质访问控制、数据缓存等。,MAC地址,每块网卡都有一个唯一的编号,它是生产厂家在生产时写入的,保证绝不重复,称为MAC地址。数据帧就是通过MAC地址寻访到目的主机的。,MAC地址由48位二进制数组成,书写时一般用12个十六进制数书写,如:00-90-27-99-11-CC,MAC地址是网络节点的物理地址,信号是通过MAC地址寻访目的站点的。站点每收到一个帧,就检查其目的地址,如果与本机不匹配,就不予理会。,网卡的分类,按传输速率分类:10M网卡:速率为10Mbps,用于以太网。100M网卡:用于快速以太网。10M/100M自适应网卡:具有两种速率,它采用协商方式自动检测网络,以确
5、定当前的网络速率,把速度调整到相应位置上,这是目前应用最多的网卡。1000M网卡:用于千兆以太网。100M/1000M自适应网卡:可自动调整为100Mbps或1000Mbps。,按总线类型分类:可分为ISA总线网卡、EISA总线网卡、PCI总线网卡、PCMCIA总线网卡等,其中台式机多采用PCI网卡,笔记本电脑多为PCMCIA网卡。,32位PCI网卡,16位和32位的笔记本电脑网卡,按提供的接口种类划分:AUI(粗同轴电缆接口)、BNC(细同轴电缆接口)、RJ-45(双绞线接口)、ST或SC(光纤接口)、无线网卡。有的网卡提供两种或两种以上接口,但使用时只能使用一种接口。,带RJ-45接口的网
6、卡,带BNC接口的网卡,USB网卡,按照使用领域分:可分为工作站网卡和服务器网卡。服务器网卡性能好,可靠性高,价格高。工作站网卡的要求低一些,价格也低得多,现在很多普通计算机都把网卡集成到主板上了。,二、网桥,网桥也叫桥接器,是一种存储/转发设备,工作于数据链路层。网桥多见于较早建立的网络,现在多数已经被交换机替代。,多数网桥都只有两个接口。,网桥的主要功能,1、连接多个网段,扩展网络的距离。这项功能类似于中继器,但功能比中继器强大,扩展的网段数目不受限制。,2、隔离冲突域,提高了网络的总带宽。,3、数据过滤功能。它可根据帧中的MAC地址决定是否转发,杜绝了共享式网络中的那些无效转发。,4、可
7、连接速率不同的网段。利用存储转发功能,它可以把速率不同的网段连接起来。,三、交换机(Switch),交换机工作在数据链路层,它可为用户提供点对点的传输服务。有效地提高了网络的传输性能。,工作方法:当交换机收到数据时,它会检查它的目的地址,然后把数据从目的主机所在的接口转发出去。,我们把通过交换技术进行转发的网络称为交换式网络。,交换机的工作原理,MAC地址表:记录各接口所接的工作站的MAC地址。,交换地址表的构建过程:自学习过程交换机收到一个数据帧时,先在地址表中检查源地址,如果没有,则把它记录在地址表中。再检查目的地址,如果有,则转发或丢弃,如果没有,则广播到所有接口。所以地址表是交换机通过
8、自学习方法逐渐建立起来的。只要一个工作站发送过数据,它所对应的接口就会被记录下来,供今后转发时使用。,交换机的转发规则:如果数据帧的目的地址是广播地址或多播地址,则向除数据帧的来源接口外的所有接口转发该帧。如果数据帧的目的地址是单播地址,但不在交换机的地址对照表中,也向除数据帧的来源接口外的所有接口转发该帧。如果数据帧的目的地址存在交换机的地址对照表中,则向相应接口转发该帧。如果数据帧的目的地址与源地址在同一个接口上,则丢弃该帧。,例:当依次出现如下各种传输时,交换机如何处理?,1、A向D发送帧2、C向D发送帧3、D向F发送帧4、A向B发送帧此时的地址表内容是怎样的?,地址表的维护:地址表的维
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