網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備3.1傳輸介質(zhì)和連接器3.1.1傳輸介質(zhì)3.1.2連接器3.1.3直通線、交叉線和全反線3.1.1傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)有兩大類：有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)有：雙絞線；同軸電纜；光纜。常用的無線傳輸介質(zhì)有：無線電；紅外線；微波；激光。UTP-5非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線（UTP）集中多對(duì)雙絞線，外面包一層塑料增強(qiáng)保護(hù)層形成價(jià)格便宜、安裝方便。其特性阻抗為100Ω雙絞線施工用到的組網(wǎng)工具有：壓線鉗、打線器、電纜測(cè)試儀等光纖光纖的纖芯采用高純度的二氧化硅，并摻有少量的摻雜劑，以提高纖芯的光折射率光傳輸工作原理是：光纖通過特定角度射入光纖的光來工作光纖通信系統(tǒng)是以光波為載體、光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)的通信方式，起主導(dǎo)作用的是光源、光纖、光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)光纖技術(shù)性能參數(shù)3.1.2連接器連接器用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備之間的連接，連接器的位置在連接線的兩端。以端節(jié)點(diǎn)與訪問節(jié)點(diǎn)之間的連接器為例一般把端節(jié)點(diǎn)一側(cè)的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）訪問節(jié)點(diǎn)一側(cè)的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備（DCE）DTE為插頭（針），DEC為插座（孔）連接器的機(jī)械尺寸和線序的排列是有規(guī)則的，屬于物理層協(xié)議RJ45連接器的線序排列遵循EIA/TIA568A和EIA/TIA568B標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的線序必須嚴(yán)格遵守，UTP-5使用時(shí)選擇橙和綠兩個(gè)線對(duì)，原因有兩個(gè)一是開放性要求，二是每根線的材質(zhì)不一樣光纖有3種連接器光纖的連接是一種對(duì)接耦合式連接

1、ST型連接器2、SC型連接器3、FC型連接器網(wǎng)絡(luò)中常用的連接器和接口名稱3.1.3直通線、交叉線和全反線直通線用于異種設(shè)備之間的連接交叉線用于同種設(shè)備之間的連接全反線計(jì)算機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制口3.2網(wǎng)絡(luò)適配器3.2.1網(wǎng)絡(luò)適配器的用途3.2.2網(wǎng)絡(luò)適配器的連接3.2.1網(wǎng)絡(luò)適配器的用途網(wǎng)絡(luò)適配器也稱為網(wǎng)卡提供網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)接口按有無物理上的通信線纜分類，分為有線網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡3.2.2網(wǎng)絡(luò)適配器的連接從CPU的觀點(diǎn)來看，網(wǎng)卡同任何I/O控制器設(shè)備是一樣的可以把網(wǎng)絡(luò)環(huán)境看成是計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備，網(wǎng)卡就是I/O適配器3.3調(diào)制解調(diào)器3.3.1調(diào)制解調(diào)器的作用3.3.2Modem的標(biāo)準(zhǔn)和分類3.3.3Modem的基本功能3.3.1調(diào)制解調(diào)器的作用調(diào)制解調(diào)器(Modem)屬于DCE，是一種信號(hào)變換設(shè)備調(diào)制解調(diào)器是屬于通信子網(wǎng)的設(shè)備，但是位置通常在用戶一側(cè)調(diào)制解調(diào)器用來把計(jì)算機(jī)設(shè)備輸出的數(shù)字信號(hào)變換成模擬信號(hào)3.3.2Modem的標(biāo)準(zhǔn)和分類Modem的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)傳輸率的標(biāo)準(zhǔn)由國際電信聯(lián)盟(ITU)制訂Modem的主要分類方法有：1、按通信設(shè)備2、按數(shù)據(jù)傳輸方式3、按通信方式(數(shù)據(jù)傳輸方向)4、按照Modem支持的物理接口5、按Modem安裝的位置3.3.3Modem的基本功能1、提供雙向同時(shí)通信方式；2、自動(dòng)撥號(hào)和應(yīng)答，安全可靠回呼；3、自動(dòng)線路質(zhì)量檢測(cè)、自動(dòng)協(xié)商速率；4、自動(dòng)呼叫監(jiān)視、呼叫等待和自動(dòng)重?fù)埽?、支持常用的文件傳輸協(xié)議；6、具有存儲(chǔ)電話號(hào)碼、自動(dòng)故障診斷、聲光指示等；7、支持與HayesAT命令集兼容，可以進(jìn)行編程控制；8、可用于普通電話線路或?qū)＞€；9、具有差錯(cuò)控制、數(shù)據(jù)壓縮和傳真功能。3.4網(wǎng)橋3.4.1網(wǎng)橋的功用3.4.2網(wǎng)橋的工作原理3.4.1網(wǎng)橋的功用網(wǎng)橋是在數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備網(wǎng)橋被廣泛用于異種局域網(wǎng)的互連網(wǎng)橋的特點(diǎn)是：具有過濾功能，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞網(wǎng)橋擴(kuò)展了LAN的有效長(zhǎng)度防止錯(cuò)誤擴(kuò)散，網(wǎng)橋隔斷了某些潛在的網(wǎng)絡(luò)故障3.4.2網(wǎng)橋的工作原理網(wǎng)橋具有自學(xué)習(xí)功能，網(wǎng)橋采用逆向?qū)W習(xí)的方法獲得路徑信息透明網(wǎng)橋能夠一邊轉(zhuǎn)發(fā)幀，一邊通過學(xué)習(xí)建立起端口和網(wǎng)絡(luò)地址的對(duì)照表網(wǎng)橋的操作過程是：偵聽每個(gè)端口上是否有幀到達(dá)；保存到達(dá)幀的源MAC地址以及接收它的端口號(hào)到站表緩沖區(qū)；查看接收到的每個(gè)幀的目的MAC地址，若站緩沖區(qū)中無此地址，廣播MAC地址，轉(zhuǎn)發(fā)該幀到所有其它端口，若站緩沖區(qū)中存在該MAC地址，則轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)端口，若源MAC地址和目的MAC地址所對(duì)應(yīng)的端口相同，則將該幀丟棄3.5路由器3.5.1路由器的作用3.5.2路由器的結(jié)構(gòu)3.5.3路由器的工作原理3.5.1路由器的作用路由器(Router)是在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)互連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由器通過IP分組中的IP地址標(biāo)識(shí)，查找路由表中的表項(xiàng)，確定如何轉(zhuǎn)發(fā)IP分組3.5.2路由器的結(jié)構(gòu)路由器由輸入端口、交換結(jié)構(gòu)、選路處理器（路由選擇模塊）、輸出端口組成路由器的交換結(jié)構(gòu)有三種交換方式：1、經(jīng)內(nèi)存交換、2、經(jīng)一根總線交換、3、經(jīng)一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)交換3.5.3路由器的工作原理路由器可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議類型、網(wǎng)絡(luò)號(hào)、主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)掩碼、高層協(xié)議的類型等來監(jiān)控、攔截和過濾信息路由器通過IP地址和子網(wǎng)掩碼的組合區(qū)分各個(gè)子網(wǎng)路由器還有流量控制能力，可以采用優(yōu)化的路由算法均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載路由器也需要操作系統(tǒng)才能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置路由器的主要技術(shù)指標(biāo)路由器類型指標(biāo)路由器的性能指標(biāo)路由器的主要技術(shù)指標(biāo)：吞吐量、轉(zhuǎn)發(fā)速度、時(shí)延、所支持的通信協(xié)議、所支持的路由協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)接口的類型、選路表的容量、最長(zhǎng)區(qū)配、路由協(xié)議的收斂時(shí)間、對(duì)多播的支持、對(duì)QoS的支持、支持網(wǎng)管功能。路由器類型指標(biāo)：接口種類、用戶可用槽數(shù)、CPU檔次、內(nèi)存容量、端口密度。路由器性能指標(biāo)：全雙工線速轉(zhuǎn)發(fā)能力、設(shè)備吞吐率、端口吞吐率、背靠背幀數(shù)、路由表能力、丟包率、時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、VPN支持能力、平均無故障工作時(shí)間。3.6交換機(jī)3.6.1交換機(jī)概述3.6.2交換機(jī)的工作原理3.6.3交換機(jī)的工作方式3.6.4交換機(jī)的分類3.6.5以太網(wǎng)交換機(jī)3.6.6交換機(jī)的級(jí)聯(lián)和堆疊3.6.7多層交換的概念3.6.8局域網(wǎng)采用三層交換技術(shù)3.6.9三層交換與傳統(tǒng)路由器的比較3.6.1交換機(jī)概述交換機(jī)（switch）是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋，交換機(jī)是一種組網(wǎng)設(shè)備交換機(jī)的重要特性交換機(jī)的重要特性主要包括：1、MAC地址表的大?。?、端口的自適應(yīng)能力；3、模塊的熱插拔；4、端口限速；5、背板總線帶寬；6、轉(zhuǎn)發(fā)速率；7、端口聚合。3.6.2交換機(jī)的工作原理交換機(jī)從源端口讀取幀，依據(jù)幀的目的MAC地址，通過MAC地址（轉(zhuǎn)發(fā)）表，將幀交換到目的端口交換機(jī)采用“逆向?qū)W習(xí)”獲得地址表的信息3.6.3交換機(jī)的工作方式交換機(jī)的交換方式有三種：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)；直通；碎片丟棄3.6.4交換機(jī)的分類根據(jù)物理結(jié)構(gòu)可分為：獨(dú)立式；堆疊式；模塊化3.6.5以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)用來構(gòu)建以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)依據(jù)在組網(wǎng)中位置和作用的不同，分為核心層交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)和接入層交換機(jī)管理接口用于對(duì)交換機(jī)進(jìn)行配置和控制管理交換機(jī)支持VLAN，初始時(shí)，交換機(jī)的所有端口均屬于VLAN13.6.6交換機(jī)的級(jí)聯(lián)和堆疊交換機(jī)級(jí)聯(lián)是指兩臺(tái)交換機(jī)的普通端口之間通過網(wǎng)線互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)相互之間的通信。交換機(jī)堆疊是指把交換機(jī)的背板帶寬通過專用模塊聚集在一起，使得堆疊交換機(jī)的總背板帶寬是幾臺(tái)堆疊交換機(jī)的背板帶寬之和，從而使得堆疊交換機(jī)集合能夠作為一個(gè)整體進(jìn)行管理。堆疊兩種方式：菊花鏈?zhǔn)蕉询B和星型堆疊3.6.7多層交換的概念一個(gè)想法是使交換機(jī)既保持交換的高性能，又具有路由能力，這種思想導(dǎo)致了三層路由交換機(jī)的出現(xiàn)三層交換機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)路由器的全部功能，是Intranet的主要組網(wǎng)設(shè)備3.6.8局域網(wǎng)采用三層交換技術(shù)局域網(wǎng)采用的三層交換技術(shù)主要有兩種：下一跳解析協(xié)議(NHRP)；NetFlow交換NetFlow交換NetFlow交換仍然是在第三層操作NetFlow交換并沒有建立連接源和目的端系統(tǒng)的第二層交換路徑，它是在單臺(tái)路由器上進(jìn)行的，僅僅是利用先前緩存下來的路由信息3.6.9三層交換與傳統(tǒng)路由器的比較3.7網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器主機(jī)3.7.1服務(wù)器主機(jī)基本概念3.7.2服務(wù)器主機(jī)和集群技術(shù)3.7.1服務(wù)器主機(jī)基本概念服務(wù)器是軟件的概念人們通常講的服務(wù)器其實(shí)是裝有服務(wù)器軟件的主機(jī)服務(wù)器的類型可以依據(jù)4方面進(jìn)行劃分根據(jù)架構(gòu)：刀片式、機(jī)架式、塔式等根據(jù)硬件配置的差別：工作組級(jí)、部門級(jí)、企業(yè)級(jí)服務(wù)器。安裝應(yīng)用軟件；根據(jù)操作系統(tǒng)可靠性通常采用冗余技術(shù)，冗余技術(shù)是一種部件級(jí)的“熱備概念”服務(wù)器整個(gè)架構(gòu)：刀片式、機(jī)架式、塔式按照硬件配置的差別：工作組級(jí)、部門級(jí)和企業(yè)級(jí)服務(wù)器。按照具體安裝的應(yīng)用軟件：功能服務(wù)器、打印服務(wù)器、Web服務(wù)器、電子郵件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等根據(jù)操作系統(tǒng)來劃分：Windows陣營(yíng)、UNIX陣營(yíng)服務(wù)器3.7.2服務(wù)器主機(jī)和集群技術(shù)刀片式服務(wù)器是一種高可用、高密度的低成本服務(wù)器平臺(tái)，適合集群計(jì)算環(huán)境每個(gè)刀片就是一塊系統(tǒng)主板，刀片單元包含：CPU、硬盤、內(nèi)存、