计算机网络设备选型基础.ppt

2019/7/16,page 1,第三章：网络设备选型,本章重点 网络接口卡及其使用 集线器及其使用 交换机及其使用 路由器及其使用 构造简单的网络,2019/7/16,page 2,9.1 网络接口卡NIC,1. 组成 发送/接收部件负责信号的发送、接收 载波检测检测介质上有否信号 发送/接收控制部件及缓冲区 曼彻斯特编码/译码器对发送/接收的数据编码/译码，变换成适合于在LAN上传输的信号 网络控制部件控制网卡各部件的协调运行 CPU(部分网卡有)增强网卡智能化，减少网络传输对主机CPU的依赖，提高传输效率,2019/7/16,page 3,2网卡的使用 网卡地址：即网卡的物理地址或称为MAC地址， 固化在网卡硬件中 配置参数（跳线设置 / 软件设置 / PnP） 中断请求号 IRQ（一般为3） I/O基地址 I/O Base（一般为300H） 存储器基地址 Memory Base (一般为C000H) 全双工 / 半双工 传输速率（仅10/100Mbps双速网卡可选）,2019/7/16,page 4,计算机网卡 （构成计算机网络的基本设备之一）,2019/7/16,page 5,计算机网络设备,计算机网卡（构成计算机网络的基本设备之一）,2019/7/16,page 6,计算机主板总线图例,2019/7/16,page 7,3. 提高网卡性能 并行处理：发送/接收和数据处理同步进行 全双工：需集线器/交换机的支持 突发传输方式（每次传送更多的帧） 智能网卡（让网卡承担更多的传输任务） 提高与主机的传输速度： 与主机的存储器传输数据时采用DMA传送方式 总线采用传输速度较快的PCI总线,2019/7/16,page 8,4. 网络接口卡的种类,2019/7/16,page 9,9.2 网络集线器HUB,多端口的中继器，属于物理层设备 功能：在网段之间拷贝比特流，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 可改变网络物理拓扑形式：总线连接星形连接 端口数：常见的有8，12，16，24口,2019/7/16,page 10,集线器（HUB） 是计算机网络中常用的设备,2019/7/16,page 11,集线器（HUB）接口,2019/7/16,page 12,集线器（HUB） 是计算机网络中常用的设备,2019/7/16,page 13,三种结构： 独立式（Stand alone）： 固定端口配置，扩充时用级连的方法 堆叠式（Stackable）： 固定配置，用堆叠方法进行扩充堆叠连接在一起的HUB在逻辑相当于一台单独的HUB，可统一管理 模块化（Module）： 又称机箱式，由一台带有底板、电源的机箱和若干块多端口的接口卡（线卡）组成。可灵活按需配置，通过插入不同的插卡满足需求（如插入交换卡、路由卡、加密卡等）,2019/7/16,page 14,智能集线器和非智能（普通）集线器 允许用网管系统对其进行管理的集线器称为智能HUB，它内部包含有CPU等智能控制部件。 不能用网管系统进行管理的集线器称为非智能HUB。 在需要进行网络管理的中大型网络系统中，一般都要求使用智能集线器（后面将要介绍的网络交换机也需要是智能化的）。 小型网络为降低成本，一般使用普通集线器。,2019/7/16,page 15,NIC,HUB,UTP,PC机,用集线器搭建简单的网络,服务器,以1台服务器，3台PC机为例： 一台HUB 4块UTP接口的网卡 4台PC机 8个RJ45接头（水晶头） 若干米UTP双绞线,2019/7/16,page 16,9.3 网络交换机Switch,共享信道LAN的缺点： 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； 每个站点的平均拥有带宽为W/n； 解决的方法： 网段分割(微网段化)减少每个网段中站点的数量 网段分割后网络总体带宽增加,2019/7/16,page 17,网络分段,MAC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,2019/7/16,page 18,实现网段分割的设备网络交换机 网络交换机和网桥属同一类设备，工作在数据链路层上。但网络交换机的端口数多，并且速度快。在这个意义上，网络交换机又称为多端口的高速网桥。 工作原理（参见第4章） 构造：端口-地址表、端口缓冲器、交换矩阵 学习源地址（构造端口-地址表） 过滤本网段帧（隔离冲突域） 转发异网段帧（交换） 广播未知帧（寻找目的站点）,2019/7/16,page 19,千兆主干交换机,服务器,校园网,10Mbps UTP,100Mbps UTP （连接校园网）,1000Mbps Fiber,100Mbps UTP,某学校计教中心网络结构图,二级交换机,HUB,2019/7/16,page 20,计算机网络设备,常用交换机,Catalyst 局域网交换机系列,Backbone/ wiring closet Modular Multiple LAN technology,独立台式,堆叠式,Catalyst 5000 系列,Catalyst 3000 系列,Catalyst 1700,Catalyst 2900 Catalyst 2800 Catalyst 2100 Catalyst 1600 Catalyst 1200,Desktop,Workgroup Standalone,2019/7/16,page 21,9.4 路由器Router,工作在第三层（网络层）上。 在网络之间转发网络分组。 能够提供按最佳路由转发网络分组。 实现子网隔离，限制广播风暴。(目的地址无法识别时，路由器将其丢弃，而不是广播比较网络交换机),用路由器连接起来的若干个网络，它们仍是各自独立的。要想从一个网络访问用路由器连接起来的另一个网络中的站点，必须指定该站点的逻辑地址（IP地址），通过广播是无法与之进行通信的。因为路由器不会转发广播包。,2019/7/16,page 22,路由器的结构,控制部件（CPU、RAM、OS） 路由表 协议软件 网络接口（LAN、WAN、CONSOLE）,2019/7/16,page 23,用路由器进行网络互联,路由器,冲突域2,冲突域1,路由器可以分隔冲突域和广播域,2019/7/16,page 24,计算机网络设备,常见的路由器 ：,2019/7/16,page 25,Performance,Cisco 1000 Series,Cisco 2000 Series,Cisco 4000 Series,Cisco 7000 Series,4000,4500,4700,7010,7000,7505,7507,7513,Cisco 路由器产品系列,Core Routers,计算机网络设备,2019/7/16,page 26,计算机网络设备,专用数据传送设备（中继器）,2019/7/16,page 27,专用数据传送设备（光缆收发器）,2019/7/16,page 28,计算机网络设备,专用数据传送设备 64K的DDN数字数据网（通常）。 128K的ISDN综合业务数据网（通常）。 X.25（PDN）公共分组交换数据网。 帧中继（F.R）公共分组交换数据网。 ADSL非平衡式的数据网。,2019/7/16,page 29,主要学习内容,网络通讯电缆基本介绍,2019/7/16,page 30,计算机网络通讯介质,细缆通讯技术 粗缆通讯技术 双绞线通讯技术 光缆通讯技术,2019/7/16,page 31,计算机网络通讯介质,细缆通讯技术（10base-2）,细缆最大段长度为185米 细缆最大干线段数量为5段 细缆的传送带宽为10M 细同轴电缆阻抗50欧姆 通过T型接头按BNC标准直接和设备连接 它的传输标准遵循以太网和IEEE802.3,2019/7/16,page 32,细缆网络专用 工具,2019/7/16,page 33,计算机网络通讯介质,细缆通讯技术10base-2,2019/7/16,page 34,计算机网络通讯介质,细缆通讯技术 （10base-2）,2019/7/16,page 35,计算机网络通讯介质,粗缆通讯技术（10base-5）,粗缆最大段长度为500米 粗缆最大干线段数量为5段 粗缆的传送带宽为10M 粗同轴电缆阻抗50 欧姆 它的传输标准遵循以太网和IEEE802.3 它的接口通过粗缆收发器和收发器电缆按 AUI标准连接,收发器电缆最大段长度为50米,2019/7/16,page 36,2019/7/16,page 37,粗缆网络专用 工具,2019/7/16,page 38,2019/7/16,page 39,专用数据传送设备（粗缆收发器）,AUI:（abbr.Attachment Unit Interface）, 连接单元接口,2019/7/16,page 40,专用数据传送设备 （粗缆收发器）,2019/7/16,page 41,计算机网络通讯介质,双绞线通讯技术（10base-T/ 100base-TX ）,双绞线最大段长度为100米 双绞线的传送带宽为10/1000M 双绞线电缆阻抗 100欧姆 它的传输标准遵循以IEEE802.3 遵循TIA/EIA 568A/B网络布线标准,双绞线最大段长度与双绞线的传送带宽有关 UTP为非屏蔽双绞线；STP为1类屏蔽双绞线。,2019/7/16,page 42,计算机网络通讯介质,双绞线通讯技术（ 10base-T/ 100base-TX ）,双绞线分类为三类、五类、超五类双交线 双绞线通过RJ45头直接和设备连接 双绞线接法分为直通、交叉线的做法 直通接法适应计算机到集线器或到交换机 交叉接法适应计算机到计算机或接口板,2019/7/16,page 43,计算机网络通讯介质,双交线RJ45接法规则：,1（白绿）数据发送 + 2（绿） 数据发送 3（白橙）数据接受 + 6（橙）数据接受 ,4（兰）电源预留+ 5（白兰） 电源预留 7（白棕）音频预留 8（棕）音频预留,只适应于（ 10base-T/ 100base-TX ）绞线通讯技术 对于1000base-TX绞线通讯技术接法另行规定。,（TIA/EIA 568A标准）,TIA:电信工业联合会；EIA:电子工业联合会,2019/7/16,page 44,计算机网络通讯介质,双交线RJ45接法规则：,1 （白橙）数据发送 + 2 （橙）数据发送 3 （白绿）数据接受 + 6 （绿）数据接受 ,4（兰）电源预留+ 5（白兰） 电源预留 7（白棕）音频预留 8（棕）音频预留,只适应于（ 10base-T/ 100base-TX ）绞线通讯技术 对于1000base-TX绞线通讯技术接法另行规定。,（TIA/EIA 568B标准）,2019/7/16,page 45,计算机网络通讯介质,双绞线直通,2019/7/16,page 46,计算机网络通讯介质,双绞线交叉,2019/7/16,page 47,计算机网络通讯介质,1,8,2019/7/16,page 48,计算机网络通讯介质,2019/7/16,page 49,计算机网络通讯介质,2019/7/16,page 50,计算机网络通讯介质,2019/7/16,page 51,计算机网络通讯介质,千兆以太网的补充说明：,1998年IEEE正式规范了铜线传送千兆位以太网，其规范为: IEEE802.3ab；具体如下：1000BASE-T规定：UDP超五类以上的双绞线电缆传送距离为100米，1000BASE-CX规定： STP一类双绞线电缆传送距离为25米。,1000M简称为：“京”，英文：giga 简称 “G” 10000M简称为：“埃或千京”，英文：tera 简称 “T”,2019/7/16,page 52,计算机网络通讯介质,光缆通讯技术（100base-FX）,光缆可分为：多模光缆和单模光缆 光缆数据网络带宽目前达到1000M 目前单模光缆最大段长130千米以上 它的传输标准遵循FDDI和IEEE802.7 光缆通过光缆收发器和网络设备直接连接 接口类型：ST圆型口、SC方型口、FC螺旋口,2019/7/16,page 53,计算机网络通讯介质,光纤目前数据传输的性能：,单模光纤：是指的在某一特定的角度、在同一时刻所进入光纤的光束，只能有一束，且光束不能发散；因此单模光纤的光源采用的是激光。 多模光纤：是指的在某一特定的角度、在同一时刻所进入光纤的光束，可为多束；因此多模光纤的光源采用的是发光二极管（LED）,2019/7/16,page 54,多模：多角度入射； 光源：LED； 线径：62.5/125 m 、50/125 m（微米） 波