计算机组装与服务器配置(计算机网络硬件与双绞线制作).ppt

2020年3月29日 1 第七讲网络硬件双绞线的制作 张四平计算机工程系QQ 275218856邮件 275218856 计算机网络硬件设备 教学目标 通过本章的学习 了解计算机网络的组网需要有哪些基本的硬件设备 掌握网络传输的有线和无线介质 掌握网际互连的基本技术和设备如集线器 网桥 交换机 路由器和网关等 掌握它们的主要特点和不同之处 教学重点和难点 网络传输介质中继器 集线器 交换机 路由器 网关等的工作原理和异同点 服务器 服务器是组建网络的关键设备 其实服务器也就是一种计算机 只是为其他计算机服务的特殊的计算机 服务器的类型 1 工作组服务器 WorkgroupServer 2 部门服务器 DepartmentServer 3 企业服务器 EnterpriseServer 工作站 工作站是一种高档的微型计算机 通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器 并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形 图像处理功能以及联网功能 工作站分类 1 根据软 硬件平台的不同 一般可分为基于RISC 精简指令系统 架构的UNIX系统工作站和基于Windows Intel的PC工作站 2 根据体积和便携性 工作站还可分为台式工作站和移动工作站 网络传输介质 传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路 计算机网络中采用的传输介质可以分为有线 无线两大类 有线传输介质包括双绞线 同轴电缆和光纤 无线介质包括无线和卫星通信 1 有线传输介质 双绞线是由螺旋状扭在一起的绝缘导线组成 是网络中最常见的传输介质 基带同轴电缆宽带同轴电缆光纤由能传导光波的石英玻璃纤维 外加保护层构成 同轴电缆和双绞线一样 也是由一对导体按同轴的形式构成的线对 最里面是内芯 依次是绝缘层 屏蔽层和起保护作用的塑料外壳 内芯和屏蔽层构成一对导线 2 无线传输介质 采用无线传输介质连网具有不需铺设传输线 允许数字设备在一定范围内移动等优点而大量应用于便携式计算机的入网中 目前常用的有微波 红外线和激光 3 网卡 网卡是局域网中最基本的部件之一 作为网络硬件来说 它是最基本 应用最广泛的一种网络设备 网卡的全名为网络接口卡NIC NetworkInterfaceCard 2020年3月29日 13 网卡的功能 网卡网络适配器或网络接口卡 NetworkInterfaceCard 它是使计算机联网的设备 将PC机和LAN连接的网络适配器基本功能读入其他网络设备发送来的数据包 进行拆包 将其转换成客户机可以识别的数据格式 然后传给PC设备 将PC设备发送的数据打包 发送给其他网络设备 2020年3月29日 14 网卡指示灯 网卡一般有两个指示灯 连接指示灯 一般为绿色 信号传输指示灯 一般为红色或黄色 正常情况下 连接指示灯 应一直亮着 而 信号传输指示灯 在信号传输时应不停闪烁 且闪烁的频率均匀 网络问题的排查如果 连接指示灯 不亮 应考虑连接故障 即网线 集线器是否有故障 网卡自身是否正常 网卡硬件安装是否正确 如果网卡的 连接指示灯 亮 信号传输指示灯不亮 说明网络是连通的 这一般是由网络的软件故障引起的 4 调制解调器 Modem其实是Modulator 调制器 与Demodulator 解调器 的简称 译成中文就是 调制解调器 调制解调器的功能 调制解调器 Modem 计算机世界和电话机模拟世界联系的桥梁 调制解调器 modem 包括 调制器 MOdulator 把要发送的数字信号转换为模拟信号 以便在电话用户线上传送 解调器 DEModulator 把电话用户线上传送来的模拟信号转换为数字信号 调制解调器的分类 1 按传输速率分类14 4k s 28 8k s 36 6k s 56 6k s 拨号上网 2 按接口类型分类外置式 串口 USB接口内置式PCMCIA插卡式 笔记本专用 外置式和内置式调制解调器 外置式 卡式 普通拨号Modem和ADSL拨号Modem区别 普通拨号上网的调制解调器 56K的窄带Modem窄带Modem和电话走的是一个频段 因此 电话 上网不能同时进行 上网速度慢 ADSL 宽带Modem宽带Modem和电话走的不是一个频段 因此电话和上网可以同时进行 上网速度快 5 中继器和集线器 中继器 repeater 是物理层的连接设备 是最简单的网络互连设备中继器接收从一个网段传来的所有信号 放大发送到另一个网段 中继器不了解传输帧格式 也没有物理地址 信号转发时 中继器不等一个完整的帧发送过来 就把信号从一个网段发送到另一个网段中 2020年3月29日 21 中继器的功能与作用 中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大 完成物理层功能 作用扩大网络的传输距离 增加了网络节点的数目 54321原则的原因 信号的延迟范围有具体的规定 中继器只能在规定范围内进行有效的工作 优点 安装简便 使用方便 价格便宜 集线器 Hub 可用来连接多条传输媒体与主机的衔接 实际上就是一个多口的中继器 是网络中最重要的互连设备之一 用来对通信设备进行物理连接特点 把所有节点集中在以它为中心的节点上可以用集线器建立一个物理上的星形或树型结构 当一个节点出现问题时 不会影响其他节点的正常工作 前景 随着交换机价格的不断下降 集线器的价格优势已不再明显 集线器的市场越来越小 处于淘汰的边缘 适用范围 家庭几台机器的网络中或者中小型公司作为分支网络使用 2020年3月29日 23 6 网桥和交换机 网桥 Bridge 也称桥接器 是连接两个局域网的存储转发设备 是数据链路层的连接设备 用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接 Bridge MACADDRESS 25 交换机 Switch 也是网络中常见的设备之一 它通常工作在数据链路层或网络层 通常把工作在数据链路层的交换机称为二级交换设备 把工作在网络层的交换机又称为三级交换设备 27 7 路由器 路由器 Router 工作在OSI参考模型中的第三层 网络层 是用于连接多个逻辑上分开的网络 经常使用在大型校园网和企业网中 路由器的主要功能 1 连通并隔离不同的网络 2 为数据交换选择最佳传送路线 3 路由器还通常提供了流量监视 访问控制 防火墙与优先级设定 数据加密 地址转换 VLAN管理功能 路由器分类 根据路由器的工作模式来分 有静态路由器和动态路由器 从支持网络协议的角度 可把路由器分为单协议路由器和多协议路由器 路由器还可分为本地路由器和远程路由器 2020年3月29日 31 8 网关 网关也称为信关 网间连接器 它是在传输层及以上实现网络互连的设备 即是用高层协议转换的网间连接器 网关协议转换的方法 1 直接将输入网络信息包的格式转换成输出网络信息包的格式 2 将输入网络信息包的格式转换成一种统一的标准网间信息包的格式 网络传输介质 使用双绞线组网 双绞线和其他网络设备 例如网卡 连接必须是RJ 45接头 也叫水晶头 1 双绞线 双绞线 TP TwistedPairwire 由两条互相绝缘的铜线组成 其典型粗细为直径1mm 这两条线像螺纹一样拧在一起 这样可以减少邻近线路的电气干扰 双绞线可分为非屏蔽双绞线 UTP UnshieldedTwistedPair 屏蔽双绞线 STP ShieldedTwistedPair 电缆的外层由铝箔包裹着 价格相对高分类 3类线 4类线 5类线 超5类线 6类线5类线 超5类线 6类线是网络布线最常用的网线 双绞线两种标准 双绞线网线的制作 双绞线的两种常用连接方法 直通线缆 水晶头两端都遵循568A或568B标准例如 交换机连接计算机网卡交叉线缆 水晶头一端遵循568A 另一端遵循568B标准例如 计算机网卡连接计算机网卡 反线 2 同轴电缆 广泛使用的两类同轴电缆50 电缆 基带同轴电缆 用于数字传输 数据率可达10Mbps75 电缆 宽带同轴电缆 用于宽带模拟信号传输 CATV 有线电视网 系统中使用的标准按直径大小分为粗同轴电缆 RG 11适用于比较大型的局部网络 它的标准距离长 可靠性高细同轴电缆 RG 58安装则比较简单 造价低 安装过程要切断电缆 两头须装上基本网络连接头 BNC 然后接在T型连接器两端 同轴电缆的接头 50欧BNC接头 T型头 同轴电缆的特点 特点 1 比双绞线有更远的无中继距离 2 不能承受缠结 压力和严重的弯曲 这些会损坏电缆结构 阻止信号的传输 3 安装费用比双绞线高 比光纤低说明 所有这些缺点正是双绞线能克服的 因此在现在的局域网环境中 基本已被基于双绞线的以太网物理层规范所取代 3 光纤 光纤 光导纤维的简写 是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具 光导纤维由前香港中文大学校长高锟提出 光纤之父 区分光纤和光缆 多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆 包覆后的缆线即被称为光缆 光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害 光纤的传输原理光纤是用光导纤维作为信息传输介质 传输信息时先把电信号转换成光信号 接收后再把光信号转换成电信号 光纤的分类单模光纤 single modefiber多模光纤 multi modefiber 光纤的优缺点 优点由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多 光纤被用作长距离的信息传递 抗干扰能力强 传输信号的频带宽 通信容量大 缺点所使用的网卡等通信部件比较昂贵 质地脆 机械强度低 1 微波通信 无线通信 微波 波长在0 1毫米至1米之间的电磁波 的频率极高 波长很短 在空中的传播特性与光波相近 直线前进 微波通信不需要固体介质 当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送 应用 雷达和通信 联网双方安装一台微波收发机和微波天线 实现点对点 点对多点的通信 微波中继通信 微波接力通信 由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗 每隔50公里左右 就需要设置中继站 将电波放大转发而延伸 这种通信方式 也称为微波中继通信或称微波接力通信 2 卫星通信 卫星通信 地球上的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信卫星通信系统组成 卫星和地球站卫星在空中起中继站的作用 即把地球站发上来的电磁波放大后再反送回另一地球站 卫星通信特点通信范围大 只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内 从任何两点之间都可进行通信不易受陆地灾害的影响 可靠性高 移动通信 在移动中实