[计算机]4 网络设备.ppt

网络设备,根据ISO的七个层次对网络设备进行了归纳和分类，可帮助你了解和掌握网络适配器、网络收发器与网络转换设备、中继器、路由器、交换机、网桥与网关等常用的重要网络设备的工作原理、产品特性、使用方法及选择原则。,1 网 卡,网卡的全称为 Network Interface Card，简写为NIC，也经常被人称为网络适配器（Network Adaptor），网卡工作于数据链路层。 网卡提供的网络接口有多种类型：RJ-45接口、BNC接口、AUI接口等。网卡常见的工作速度包括以下几种：10Mbps、100Mbps、1000Mbps。,2 调 制 解 调 器,调制解调器（Modem）是连接通信线路与计算机的中间设备。工作与物理层，不同的通信线路所使用的调制解调器也不同，常见的调制解调器种类主要有：窄带调制解调器、Adsl宽带调制解调器、DDN调制解调器等。,3 中 继 器,中继器（Repeater）是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度，工作与物理层。 由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。中继器就是为解决这一问题而设计的。它完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。,在以太网中有一个345标准，它的具体含义就是每个以太网最多可以分成5个网段，最多使用4个中继器，而且其中只有3个网段可以连接计算机。,4 集 线 器,集线器的英文称为“Hub”，工作与物理层。 主要功能是信息转发，它把从一个端口接收的数据不做任何处理直接向所有直接连接的端口分发出去。同时在转发之前将收到相对较弱的数据信号进行整形放大后向所有的端口转发，从而可以扩大网络的传输距离，同时把所有端口集中在以它为中心的节点上。,集线器按总线带宽的不同可分为10Mbps、100Mbps和10/100Mbps；按照工作方式可分为智能型和非智能型；按照配置形式的不同，可分为固定式、模块式、堆叠式；按照一个集线器所包含的端口数目的不同可分为4口、8口、12口、16口、24口、32口等。,集线器这种广播发送数据方式有下面几方面不足： （1）由于集线器把用户数据包向所有节点广播发送，与它直接连接的端口都能接收到它广播的数据，一些别有用心的人很容易就能非法截获他人的数据包，降低了数据传输过程中的安全性。 （2）由于所有数据包都是向所有节点同时发送，并且所有的端口都采用共享带宽方式，这就可能造成网络上数据的塞车现象，降低了网络传输的效率。 （3）由于集线器的同一时刻只能允许一个端口向外发布广播数据，而且每一个端口只能进行一个方向的数据通信，因同时进行双向双工传输，所以网络的数据传输效率低，不能满足大数据量的网络通信需求。,正因如此，尽管集线器技术也在不断改进，但实质上就是加入了一些交换机（SWITCH）技术，发展到了今天的具有堆叠技术的堆叠式集线器，有的集线器还具有智能交换机功能，具备了一定的智能性和数据交换能力。就目前而言，由于交换机价格的不断下降，功能不断增强，已经有越来越多的用户开始放弃使用集线器而改用交换机，因此它的的市场越来越小，已经开始被市场淘汰。,5 网 桥,网桥工作在数据链路层，将两个局域网（LAN）连起来，根据MAC地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发）。它可以有效地联接两个LAN，使本地通信限制在本网段内，并转发相应的信号至另一网段，网桥通常用于联接数量不多的、同一类型的网段。,6 交 换 机,交换机的英文名称为“Switch”，它是集线器的升级换代产品，采用与集线器不同的工作原理。同样，工作与数据链路层。如果从产品的外观上来看，交换机与常用的集线器基本上没有多大区别，一般都是一个金属外壳的扁形长方体，在面板上有多个RJ-45接口。,交换机根据被传送的数据所包含的地址信息，把数据从发送方的端口传输到指定的接收端口上。 通常交换机应该具备以下基本的功能： 物理编址、错误校验（一般情况下采用的是CRC校验方法）、帧序列以及流量控制等。,交换机内部拥有一条很高带宽的背板总线、工作时使用的存储器、内部交换矩阵电路和其它相关控制机构。 交换机这种方式我们可以明显地看出一方面效率高，不会浪费网络资源，只是对目的地址发送数据，一般来说不易产生网络堵塞；另一个方面数据传输安全，因为它不是对所有节点都同时发送，发送数据时其它节点很难侦听到所发送的信息。这也是交换机为什么会很快取代集线器的重要原因之一。,交换机与集线器的区别主要体现在如下几个方面： 1.在OSI参考模型中的工作层次不同集线器一般是工作在物理层，目前较为普通的交换机至少是工作在第二层，更高级的交换机可以工作在网络层和传输层。,2.交换机的数据传输方式不同。 集线器的数据传输方式是广播（broadcast）方式，而交换机的数据传输是有目的地，数据只是在发送方与接收方之间进行点对点的发送，只是在自己的MAC地址表中找不到的情况下第一次使用广播方式询问接收方，然后因为交换机具有MAC地址学习功能，下一次再遇到相同的MAC地址时就不再是广播发送了，又是点对点的数据发送。,3.带宽占用方式不同。在带宽占用方面，集线器所有端口是共享集线器的总带宽，而交换机的每个端口都具有自己的带宽，这样交换机实际上每个端口的带宽比集线器端口可用带宽要高许多，也就决定了交换机的传输速度比集线器要快许多。 4.传输模式不同。集线器只能采用半双工方式进行传输的，因为集线器是共享传输介质的，这样在上行通道上集线器一次只能传输一个任务，要么是接收数据，要么是发送数据。,7 路 由 器,所谓“路由”，简单地说就是指把需要传送的数据从一个地方通过一系列的传输路径传送到指定的另一个地方的行为和动作。 路由器（Router）,正是执行这种行为动作的设备。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据分组寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的地址，并且在数据传输过程中对来自网络的数据流量及拥塞情况进行控制。路由器工作与网络层。,路由器主要有以下几种功能： 1、网络互连。路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信； 2、数据处理。提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能； 3、网络管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。,8 网 关,网关：是一种可以把具有不同网络体系结构的两个（或多个）计算机网络连接起来的功能装置。 广义地说，网关是指一个通信设备或程序，它在网络不同层次之间传递数据，并进行相应的协议转换。 网关工作与传输层以上。,什么是默认网关？如果搞清了什么是网关，默认网关也就好理解了。就好像一个房间可以有多扇门一样，一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关，一般指的是默认网关。一台电脑的默认网关是不可以随随便便指定的，必须正确地指定，否则一台电脑就会将数据包发给不是网关的电脑，从而无法与其他网络的电脑通信。,物理层网络设备,中继器、网络收发器与网络转换设备是工作在物理层的网络设备。 中继器用于扩展局域网网段的长度。对于连接网络及其设备的中继器常常赋予不同的名称： 多路复用器，用于增加通信传输媒体的利用率； 令牌环网中继器，在相邻的多站点访问单元MAU 或工作站与MAU之间扩展距离； 以太网中继器，用于连接多个以太网段； 集线器Hub，简称为集线器或Hub。 集中器，将多个数据流的数据集中到相对少的物理传输媒体中，以改善布线结构和提高线路的利用效率。,数据链路层网络设备,网络适配器：又称网络接口控制器、网络接口卡（NIC），通常简称网卡 网桥：可将一个较大的LAN分割为多个网段，或将两个以上的LAN互连为一具逻辑上的LAN。 网络交换机：是一种网络设备，它能接收信息包，将其暂时存储，然后发往另外某个端口。,网络层网络设备,路由器是网络层的互连设备，为网络的互连提供了各种类型、各种速率的链路或通信子网接口；完成有关的路由算法和提供路由信息；