1、第七章計算機組網(wǎng)設備和配置 計算機系統(tǒng)與網(wǎng)絡技術.主要內(nèi)容引見計算機網(wǎng)絡設備的根本知識引見運用網(wǎng)絡設備組網(wǎng)的相關技術引見交換機、路由器等網(wǎng)絡設備的組網(wǎng)方式和配置方法 .7.1 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及銜接方式網(wǎng)絡傳輸介質(zhì) 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡通訊過程中信息的傳輸通道 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)分類有線介質(zhì) 同軸電纜、雙絞線、光纖電纜等 無線介質(zhì)無線電、微波、紅外線、激光等 .7.1 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及銜接方式主要有線網(wǎng)絡傳輸介質(zhì) 雙絞線 非屏蔽雙絞線 (Unshielded Twisted Pair，UTP)這種纜線由兩股相互絕緣隔離、絞繞在一同的電線組成，作為一條通訊線路 屏蔽雙絞線(Shielded Twisted P

2、air，STP它在雙絞線的外面包上了一層鋁箔，因此提高了雙絞線的抗干擾才干 .7.1 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及銜接方式非屏蔽雙絞線目前主要有以下幾類： 1類線，用于線和低速數(shù)據(jù)線； 2類線，用于低速網(wǎng)絡，速度只需4Mbps； 3類線，適用10Base-T以太網(wǎng)，傳輸速率10Mbps, 網(wǎng)絡段100m； 4類線，用于令牌環(huán)網(wǎng)，傳輸速率可到達20Mbps，網(wǎng)絡段100m，多用于以太網(wǎng)； 5類線，支持100Mbps的傳輸速率，可用于100Base-T以太網(wǎng)，網(wǎng)絡段100m； 超5類線，傳輸速率達155Mbps，網(wǎng)絡段100m，適用于100Base-T以太網(wǎng)、ATM網(wǎng)。 6類線，傳輸速率達10Gbps，網(wǎng)絡段1

3、00m，適用于1000Base-T和10GBase-T以太網(wǎng)。.7.1 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及銜接方式主要有線網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)同軸電纜Coaxial Cable基帶同軸電纜寬帶同軸電纜 .7.1 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及銜接方式主要有線網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)光纖Fiber-Optic Cable光纖由纖芯、包層、護套以及加強纖維組成 .7.1 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及銜接方式常用的無線介質(zhì)。無線電波 微波 紅外線 激光 .7.1 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及銜接方式網(wǎng)絡銜接方式有線銜接方式 RJ-45銜接器 BNC銜接器 無線銜接方式 無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)橋.7.1 網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)及銜接方式雙絞線銜接方式 a) RJ-45銜接器線槽編號b) 直連網(wǎng)線c)

4、交叉網(wǎng)線 .7.1 網(wǎng)絡銜接設備調(diào)制解調(diào)器：也稱Modem，用于在遠程銜接時完成數(shù)字信號與模擬信號的轉(zhuǎn)換。網(wǎng)卡：把網(wǎng)線與計算機銜接起來，完成計算機數(shù)據(jù)與介質(zhì)傳輸信號之間的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)發(fā)器：也稱為中繼器，加強網(wǎng)絡信息信號，擴展信息傳輸間隔。網(wǎng)橋： 銜接兩個同構(gòu)網(wǎng)絡，構(gòu)成一個規(guī)模更大的網(wǎng)絡。集線器：用于把分散的網(wǎng)絡節(jié)點銜接起來，也稱為多口中繼器。交換機：經(jīng)過快速分組交換，加強網(wǎng)絡帶寬，提高數(shù)據(jù)傳輸性能。路由器：實現(xiàn)多個同構(gòu)或異構(gòu)網(wǎng)絡的銜接，尋覓網(wǎng)絡途徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息。網(wǎng)關：又稱網(wǎng)絡協(xié)議轉(zhuǎn)換器，在異構(gòu)網(wǎng)絡間翻譯、傳送信息。.7.2 網(wǎng)卡網(wǎng)絡接口卡Network Interface Card，NIC也叫網(wǎng)絡

5、適配器Network Adaptor，簡稱網(wǎng)卡，是計算機銜接網(wǎng)絡中各種網(wǎng)絡設備的接口 .7.2 網(wǎng)卡網(wǎng)卡分類按網(wǎng)卡的速率劃分 以太網(wǎng)卡可分為10Mbps、100Mbps、1000 Mbps和10000Mbps四種頻寬。 按網(wǎng)卡接口類型劃分 網(wǎng)卡與計算機的總線接口運用較普遍的是ISA接口、PCI接口、USB接口和筆記本電腦公用的PCMCIA接口。 按網(wǎng)卡運用劃分 根據(jù)運用的場所，網(wǎng)卡可分為客戶機網(wǎng)卡和效力器網(wǎng)卡 .7.2 網(wǎng)卡 網(wǎng)卡任務原理 網(wǎng)卡是局域網(wǎng)中最根本的部件之一。每個網(wǎng)卡在出廠時都被賦予一個全球獨一的物理地址標識，稱為MAC地址。MAC地址的長度為48比特，常用十六制數(shù)來表示，如：00

6、-C0-9F-E2-EC-17。 網(wǎng)卡的功能主要有兩個：一是將計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)封裝為數(shù)據(jù)幀，并經(jīng)過網(wǎng)絡介質(zhì)將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡上去；二是接納網(wǎng)絡上其它設備傳過來的數(shù)據(jù)幀，并將其提交本機處置。網(wǎng)卡有半雙工Half Duplex與全雙工Full Duplex之分。半雙工網(wǎng)卡無法同一時間內(nèi)完成接納與傳送數(shù)據(jù)的操作，而全雙工網(wǎng)卡支持具有在同一時辰進展發(fā)送和接納操作的才干 .7.2 網(wǎng)卡網(wǎng)卡的根本構(gòu)造 常用的以太網(wǎng)卡主要由PCB線路板、主芯片、數(shù)據(jù)汞、總線插口、BOOT ROM、EEPROM、晶振、RJ-45接口、指示燈以及一些二極管、電容、電阻等元件構(gòu)成 .7.2 網(wǎng)卡網(wǎng)卡的任務過程 以實現(xiàn)載波偵聽多路碰

7、撞檢測CDMA/CD協(xié)議的以太網(wǎng)卡為例，闡明網(wǎng)卡的普通任務過程。 以太網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先偵聽介質(zhì)上能否有載波，假設有，那么以為其他站點正在傳送信息，繼續(xù)偵聽介質(zhì)。一旦通訊介質(zhì)在一定時間段內(nèi)稱為數(shù)據(jù)幀間縫隙：IFG=9.6微秒無信號，即沒有被其他站點占用，那么開場進展數(shù)據(jù)幀發(fā)送，同時繼續(xù)偵聽通訊介質(zhì)，以檢測沖突。在發(fā)送數(shù)據(jù)期間，假設檢測到?jīng)_突，那么立刻停頓該次發(fā)送，并向介質(zhì)發(fā)送一個“阻塞信號，告知其他站點曾經(jīng)發(fā)生沖突，從而丟棄那些能夠遭到損壞的數(shù)據(jù)幀，并等待一段隨機時間CSMA/CD確定等待時間的算法是二進制指數(shù)退避算法。在等待一段隨機時間后，再進展新的發(fā)送。假設重傳多次后大于16次仍發(fā)生沖突

8、，就放棄發(fā)送。.7.3 集線器HUB集線器一種特殊的轉(zhuǎn)發(fā)器，它與普通轉(zhuǎn)發(fā)器之間的區(qū)別在于它能提供多端口效力 在一個集線器不同端口銜接的網(wǎng)絡節(jié)點共享HUB的總帶寬 a) TP-link TL-HP8MU 集線器 b) UGR-3005HT集線器 集線器實物圖.7.3 集線器HUB集線器任務原理集線器任務在物理層.7.3 集線器HUB集線器缺陷用戶數(shù)據(jù)包向一切節(jié)點發(fā)送，很能夠帶來數(shù)據(jù)通訊的不平安要素，一些別有用心的人很容易非法截獲他人的數(shù)據(jù)包；由于一切數(shù)據(jù)包都是向一切節(jié)點同時發(fā)送，而一切節(jié)點共享帶寬，就很容易呵斥網(wǎng)絡擁塞景象，降低了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸效率。.7.3 集線器HUB集線器的分類 集線器的構(gòu)造

9、和組網(wǎng)方式 集線器普通包括一個BNC接口，一個AUI接口和8、16 或24個RJ-45的Link接口以及多個LED指示燈。 以集線器為中心的網(wǎng)絡構(gòu)造.7.4 交換機Switch交換機是對集線器缺陷進展改良的產(chǎn)物，它任務在鏈路層。它運用交換技術處理集線器共享式網(wǎng)絡通訊效率低、帶寬缺乏和網(wǎng)絡不易擴展等問題 交換機實物圖.7.4 交換機Switch交換機任務原理 目前交換機采用的主要交換技術包括：端口交換、幀交換和信元交換。端口交換 網(wǎng)段之間經(jīng)過端口進展交換 幀交換 對傳統(tǒng)傳輸媒介進展微分段，提供并行傳送的機制，以減小沖突域，獲得高的帶寬。直通交換：提供線速處置才干，交換機只讀出網(wǎng)絡幀的前14個字節(jié)

10、，便將網(wǎng)絡幀傳送到相應的端口上。 存儲轉(zhuǎn)發(fā)：經(jīng)過對網(wǎng)絡幀的讀取進展驗錯和控制。 信元交換 信元交換又稱ATM異步傳輸方式交換，它將數(shù)據(jù)分解為固定大小的信元53字節(jié)，經(jīng)過硬件實現(xiàn)快速的信元交換，處置速度極快 .7.4 交換機Switch以太網(wǎng)交換機 傳統(tǒng)的以太網(wǎng)在共享線路上傳輸數(shù)據(jù)，傳輸質(zhì)量極大地遭到共享介質(zhì)上計算機數(shù)量的影響。這就是在同一沖突域中，數(shù)據(jù)沖突所導致的嚴重后果。以太網(wǎng)交換機處理上述問題的根本方法是減少沖突域內(nèi)的主機數(shù)量，使每個沖突域僅有一個端口 .7.4 交換機Switch以太網(wǎng)交換機 a) 星型集線器網(wǎng) b) 交換機網(wǎng) 交換機和集線器的沖突域.7.4 交換機Switch交換機按照

11、以下規(guī)那么處置該數(shù)據(jù)幀：判別該數(shù)據(jù)幀屬于廣播幀還是單播幀，假設是廣播幀那么向一切端口接納該數(shù)據(jù)幀的端口除外轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)幀。假設是單播幀那么查找MAC地址表，確定MAC地址表中能否有數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址對應的映射項，假設存在對應的映射那么按照該映射項進展數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；假設不存在對應的映射那么向一切端口接納該數(shù)據(jù)幀的端口除外轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)幀。假設數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址與源MAC地址在同一接口銜接的網(wǎng)段上，那么丟棄該幀，交換不會發(fā)生。 .7.4 交換機Switch虛擬局域網(wǎng)VLAN虛擬局域網(wǎng)是指交換機在交換局域網(wǎng)的根底上，經(jīng)過網(wǎng)絡管理軟件創(chuàng)建可跨越不同網(wǎng)段、不同網(wǎng)絡的邏輯網(wǎng)絡。一個VLAN就是一個邏輯子網(wǎng)，

12、也就是一個邏輯廣播域，它可以覆蓋多個物理網(wǎng)絡，允許處于不同地理位置的網(wǎng)絡用戶參與到一個邏輯子網(wǎng)中。從用戶運用的角度來看，VLAN和普通局域網(wǎng)沒有什么不同；但從網(wǎng)絡管理的角度來看，VLAN不用思索物理位置、傳輸介質(zhì)的問題，VLAN可以位于恣意位置，甚至于不同的國家。 .7.4 交換機SwitchVLAN劃分 基于端口的VLAN劃分 基于MAC地址的VLAN劃分 基于協(xié)議的VLAN劃分 基于子網(wǎng)的VLAN劃分 VLAN的劃分例如 .7.4 交換機Switch交換機組網(wǎng) 交換機曾經(jīng)成為局域網(wǎng)主要組成部分，這主要是由于它可以智能地、高速地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。與以往集線器相比，交換機的優(yōu)勢在于它提供更高的可用帶

13、寬，而且從集線器晉級到交換機對終端用戶完全透明。 現(xiàn)代局域網(wǎng)模型.7.4 交換機Switch 交換機配置 配置方式 Quidway S系列交換機的配置視圖 VLAN配置 .7. 5 路由器Router路由器任務在OSI參考模型的網(wǎng)絡層，它不僅能將局域網(wǎng)銜接到廣域網(wǎng)上，還可以實現(xiàn)多個局域網(wǎng)之間的銜接。所謂路由就是將音訊從源節(jié)點穿過網(wǎng)絡傳輸目節(jié)點的行為。路由器除了具有橋接網(wǎng)絡的功能之外，還具有以下功能：途徑選擇功能，可以智能化地選擇當前在源地址和目的地址間的最快途徑；一定的隔離作用，有防火墻功能，可以有目的地阻止特定信息的傳輸；網(wǎng)絡管理功能，可以有效地對網(wǎng)絡實現(xiàn)監(jiān)控和管理。 .7. 5 路由器Ro

14、uter 路由器協(xié)議 .7. 5 路由器Router路由器任務原理 .7. 5 路由器Router路由器任務原理 路由器A的路由表序號目的網(wǎng)絡地址下一跳地址端口1192.168.2.0/24192.168.1.2S02192.168.0.0/24192.168.0.1E03192.168.1.0/24192.168.1.1S0 路由器B的路由表序號目的網(wǎng)絡地址下一跳地址端口1192.168.2.0/24192.168.2.1E02192.168.0.0/24192.168.1.1S03192.168.1.0/24192.168.1.1S0.7. 5 路由器Router路由器組網(wǎng) 路由器可以把兩個或多個計算網(wǎng)絡互聯(lián)在一同，因此又被稱作中間系統(tǒng)。