网络连接-设备网络连接-设备

计算机网络基础攀枝花市经贸旅游学校主讲：罗瓷金模块二实现双机互连任务2

网络连接—设备模块二

实现双机互连了解常用传输介质的性能、应用场合，掌握双绞线的类别、构造、性能，制作标准、方法。掌握常见网络设备的接口名称和使用方法，它们的功能、工作层，理解广播域、冲突域的概念。了解IP地址构成、分类方法，掌握特殊IP地址的用途，掌握IP地址、子网掩码设置方法，理解子网划分原则，初步掌握子网划分方法，初步掌握网络地址和广播地址的计算方法。掌握通过网线和无线实现双机互连的方法，能使用ping命令、ipconfig命令、Tracert命令测试并排除故障。掌握双机互连的应用。任务背景计算机协会还要协助信息中心老师管理学校网络。小明在学长带领下调查学校教室、机房、数据中心等各个地方的网络设备，了解这些设备的功能和结构。任务2网络连接—设备获取注意力设想一下，如果你和你同学的计算机要互传数据，用一根双绞线连接起来就行；如果增加两台计算机，多用几根双绞线连接似乎也可以；如果是40台？70台？更多？是否也可行？还记得在任务1我们见过的类似这样的网络拓扑图吗？计算机和计算机互连是依靠什么？可见网络的互连是通过网络设备来实现的1中继器、集线器3路由器4其他网络互联设备2交换机常见的网络互联设备有网卡、调制解调器、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、网关等，它们工作在OSI/RM模型中的不同层，完成各自功能。课堂作业：同学们请赶快在学习平台中完成“网络设备工作层”作业，看看三甲会花落谁家？我将拭目以待。冲突：在以太网中，当两个数据帧同时被发到传输介质上，并完全或部分重叠时，就发生了数据冲突。当冲突发生时，所传输的数据不再有效。广播：向所有连通的结点发送消息。冲突域：连接在同一导线上的所有节点的集合。广播域：能接收任何一个节点发出的广播帧的所有节点的集合。冲突域1冲突域2冲突域3广播域中继器在物理上可以连接两个以上的网段，在逻辑上仍为一个网络，属同一个冲突域。以太网“5-4-3-2-1”原则5

从任一发送端到接收端之间只能有5个网段；4

从任一个发送端到接收端之间只能经过4个中继器；3

其中3个网段可挂接计算机；2

另外2个网段只能作为中继链路，不能连接站点；1

整个网络组成一个冲突域。中继器又叫转发器、收发器，将传输介质传输过来的信号进行整形、再生和还原，让网络信号传输得更远。

集线器是一种多端口的中继器，除了对接收到的信号再生并传输外，还作为多个网络电缆段的中间转换设备将多个网段连接起来。常用连接网络BNC接口电源接口RJ45接口提示：用集线器（Hub）连接双绞线以太网时，物理上是星型结构，逻辑上是总线型结构。10Base-T10Mbps基带双绞线网100Base-T100Mbps基带双绞线网常用连接接口RJ45接口BNC细缆接口AUI粗缆接口网桥也叫桥接器，用于连接两个或更多个局域网，延长网络跨度，同时提供智能化连接服务。提示：网桥可以根据物理地址（MAC地址或网卡地址）对数据进行过滤和存储转发，起到隔离网段的作用，但不能隔离广播域。

交换机是一种用于电（光）信号转发的网络设备，可以理解为一种特殊的多端口的网桥，也可以认为是带有交换功能的集线器。电源接口RJ45接口光纤接口Console管理接口提示：交换机每个端口都具有桥接功能，一个端口就是一个冲突域，可以隔离冲突域，但不能隔离广播域。交换机是用来连接局域网的主要设备交换机能够根据以太网帧中目标地址智能的转发数据，有二层和三层之分，二层交换机工作在数据链路层，三层交换机工作在网络层，而它的精确转发依靠的是MAC地址表。交换机通常有地址学习、数据帧转发/过滤等基本功能，较高级的交换机还有消除环路的功能。地址学习交换机检查端口传输过来的数据帧物理（MAC）地址，与交换机内部的物理（MAC）地址表进行比较，若不在表中则加入，若在表中则将数据帧转发到对应的目标端口。交换机初始化时MAC地址表是空的主机之间互相发送数据，交换机会学习数据帧的源MAC地址学习到MAC地址，写入MAC地址表交换机通常有地址学习、数据帧转发/过滤等基本功能，较高级的交换机还有消除环路的功能。数据帧转发/过滤交换机检查端口传输过来的数据帧物理（MAC）地址，与交换机内部的物理（MAC）地址表进行比较，若不在表中则加入，若在表中则将数据帧转发到对应的目标端口。提示：内部物理地址表是交换机完成交换功能、过滤无关流量的关键之所在。而这个地址表的内容是交换机自己“学习”到的，不是预置进去的。交换机A在接收到数据帧后，执行以下操作：交换机A查找MAC地址表,查看是否有此MAC地址若没有，学习主机1的MAC地址和端口号交换机A向除接收端口以外的所有端口发送广播1342F0/1F0/1F0/2F0/2dataF0/3F0/3交换机A交换机B从主机1向主机3发送数据帧的传输过程，观察MAC地址表的建立过程交换机A交换机B交换机B在接收到数据帧后，执行以下操作：交换机B查看MAC地址表，查看是否有此MAC地址若没有，学习源MAC地址和端口号交换机B向除接收端口以外的所有端口广播数据包主机2，查看数据包的目标MAC地址不是自己，丢弃数据包1342AF0/1F0/1F0/2dataF0/2F0/3F0/3data从主机1向主机3发送数据帧的传输过程，观察MAC地址表的建立过程交换机A交换机B主机3，接收到数据帧主机4，丢弃数据帧342AF0/1F0/1F0/2dataF0/2F0/3F0/3data1data从主机1向主机3发送数据帧的传输过程，观察MAC地址表的建立过程交换机A交换机B342F0/1F0/1F0/2F0/2F0/3F0/3交换机B在接收到数据帧后，执行以下操作：交换机B学习源MAC地址和端口号交换机B查看MAC地址表，根据MAC地址表中的条目，转发数据帧到端口F0/31data从主机1向主机3发送数据帧的传输过程，观察MAC地址表的建立过程最终交换机中建立好MAC地址表，以后的数据传输就完全使用该表完成AMAC地址端口号主机1F0/1主机4F0/3主机2F0/2主机3F0/3MAC地址端口号主机1F0/3主机4F0/2主机2F0/3主机3F0/1B在PT模拟器中搭建如下拓扑结构，观察主机间传输数据时，两台交换机MAC地址表的变化过程，经小组讨论后，推荐一位同学来描述其过程。不进行差错校验，速度快，易出错直接交换方式/直通式对所有的错误进行差错校验，延迟高存储转发方式够64B的数据，不校验转发，不够的丢弃，速度介于前两种之间碎片隔离方式/改进直通式分类方式类别广义广域网交换机、局域网交换机狭义网络复杂程度核心层交换机、汇聚层交换机、接入层交换机可管理性可管理型交换机、不可管理型交换机（傻瓜交换机）OSI/RM的七层网络模型第二层交换机、第三层交换机是否可堆叠不可堆叠型交换机、可堆叠型交换机传输介质和传输速度以太网交换机（10Mbps）、快速以太网交换机（100Mbps）、千兆以太网交换机（1Gbps）、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机规模应用企业级交换机、部门级交换机、工作组交换机交换机分类堆叠交换机汇聚层交换机核心层交换机接入层交换机堆叠线堆叠模块请在学习平台中完成“交换机课堂测试”题，各小组推荐组员找找大家出错的原因。

路由器（Router）是连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，是读取每一个数据包中的IP地址然后决定如何传送的专用的网络设备。LAN接口提示：WAN端口用双绞线路连接广域网；LAN端口连接交换机、计算机、网络打印机等局域网设备；Console端口连接设备调试线对路由器进行配置；Reset键用来复位设备到初始化状态。WAN接口Console接口电源接口Reset按键路由器最基本的功能是网络互连，高级路由器还有数据处理功能和网络管理功能。网络互联分类方式类别功能核心级路由器、汇聚级路由器、接入级路由器结构模块化路由器、非模块化路由器核心路由器汇聚路由器接入路由器请在学习平台中完成“路由器课堂测验”题，各小组推荐成员找找大家出错的原因。网关又称网间连接器、协议转换器，就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。提示：网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。提示：1.注意用电安全2.经过管理老师允许后拍摄设备和线缆观察机房网络设施、填写记录表

网络适配器（NetworkInterfaceCard，NIC），通常叫网卡，工作在OSI/RM参考模型的物理层和数据链路层，即TCP/IP体系结构的网络接口层。MAC地址/物理地址由网络设备制造商生产时写在硬件内部。这个地址与网络无关，无论将带有这个地址的硬件（如网卡、集线器、路由器等)接入到网络的何处，它都有相同的MAC地址，MAC地址一般不可改变或由用户自己设定，也是独一无二的。MAC地址也叫物理地址，共48位。分类方式类别接口类型RJ45接口网卡、AUI接口网卡、BNC接口网卡ST光纤接口网卡、SC光纤接口网卡、USB网卡、无线网卡总线插槽接口ISA、EISA、VESA、PCI和PCMCIA网卡传输速率10Mbps、100Mbps、1000Mbps、10/100/1000Mbps自适应网卡BNC接口AUI接口RJ45接口光纤接口USB接口

调制解调器（Modem），俗称“猫”，是调制器和解调器的简称。计算机在发送数据时，先由Modem把数字信号转换为相应的模拟信号，这个过程称为“调制”；经过调制的信号通过模拟通信线路传送到另一台计算机之前，也要经由接收方的Modem负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号，这个过程称为“解调”。铜线Modem光纤ModemCableModem两人组成一个“学习伙伴”调查网卡，要求：“设备管理器”中查看网卡详细信息观察网卡指示灯填写