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1、网络的物理组件,网卡 网络介质 网络连接设备,网卡（Network Interface Card,NIC）是物理上连接计算机与网络的硬件设备，是计算机与局域网通信介质间的直接接口，也被称为网络适配器。由于网络技术的不同，网卡的分类也有所不同，如ATM网卡、令牌环网卡和以太网网卡等。据统计，目前约有80 的局域网采用以太网技术。 网卡通常被认为是物理层设备，而网卡驱动程序是运行在OSI模型的数据链路层上。,1 网卡,网卡在网络通信中的作用,网卡的作用是将计算机与通信设施相连接,网卡将计算机发出的并行信号转换成可以在通信线路中传送的串行形式。 网卡是物理通信的瓶颈,它的好坏直接影响用户将来的软件使

2、用效果和物理功能的发挥。按网卡所支持带宽的不同可分为10M网卡、100M网卡、10/100M自适应网卡、1000M网卡几种；根据网卡总线类型的不同，主要分为ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡三大类，其中ISA网卡和PCI网卡较常使用。 ISA总线网卡的带宽一般为10M，PCI总线网卡的带宽从10M到1000M都有。同样是10M网卡，因为ISA总线为16位，而PCI总线为32位，所以PCI网卡要比ISA网卡快。,选择网卡,网络体系结构 介质类型 数据传输速度 可利用的总线类型,在PC机的发展中，总线屡屡成为系统性能的瓶颈，这主要是CPU的更新换代和应用不断扩大所致。总线是微机系统中广泛采用的一

3、种技术。总线是一组信号线，是在多于2个模块（子系统或设备）间相互通讯的通路，也是微处理器与外部硬件接口的核心。,早期的486系列计算机主板采用ISA总线和EISA总线，而奔腾（Pentium）或586系列计算机主板采用了PCI总线和EISA总线。根据586系列主板的技术标准，主板应该淘汰传统的EISA总线，而使用PCI总线结构，但由于很多用户还在使用ISA总线或EISA总线接口卡，所以大多数586系列主板仍保留了EISA总线。,选择网卡,选择网卡,配置和使用网卡,配置中断请求 网卡通常使用IRQ3或者IRQ5 配置输入/输出端口和内存地址 下列端口通常在网卡中使用: 300到30F 310到3

4、1F,2 网络介质,网络介质是信号从一个网络设备传输到另一个网络设备的一种工具。 最常用的介质类型是电缆，但是更新的无线介质已经可以使用了(无线电波、激光和红外线等)。,电缆类型,常用于个人计算机局域网(PC LAN)同轴电缆类型,电缆类型,UTP(无屏蔽双绞线电缆) RJ-45型接口 使用星型拓扑,RJ-45,电缆类型,STP(屏蔽双绞线电缆) 屏蔽层减少了外界的电磁干扰 屏蔽层增加了信号的衰减,电缆类型,光纤光缆 频带较宽。 电磁绝缘性能好。 衰减较小。 中继器的间隔较大。 价格昂贵,无线介质,激光、红外线、无线电波,接入点 (收发器),无线网络使用收发器来传输数据和接收数据,3 网络连接

5、设备,简单连接器 复杂连接器 分段和子网设备,连接设备是一个总称，它包括用于将网络的一部分与另一部分连接起来所用到的所有简单的和复杂的设备。我们将它分为：,简单连接器,BNC连接器 10Base2(细缆)网络使用，分BNC T型连接器、 BNC筒型连接器、 BNC终结器 RJ连接器 RJ(Registered Jack)，由一个插头和一个插空组成。计算机网络常用的有RJ-45、RJ-11 光纤连接器 安装光纤系统时，必须考虑以低损耗的方法把光纤或光缆相互连接起来，以实现光链路的接续。光纤链路的接续，又可以分为永久性的和活动性的两种。永久性的接续，大多采用熔接法、粘接法或固定连接器来实现；活动性

6、的接续，一般采用活动连接器来实现。 通常光纤连接器包括如下：SC(推拉型)、ST(键控刺型)、FC键控螺纹锁型、SMA螺纹型、FSD固定包裹设备，与FDDI一起使用 接插面板与无源集线器 无源集线器只是将多段介质连接在一起，简单地从一个端口接收数据并通过所有端口分发，不对信号做任何处理。 接插面板的作用与无源集线器功能相似。,简单连接设备是指那些只提供一个连接点，它对信号既不进行放大也不修改。包括：,复杂连接器,介质转换器 通常称为介质适配器，用来将一个网段类型转换成另一种类型（例，将100BaseT转换成光纤）。 转发器 转发器是连接2个网段或将2个电缆段连接在一起的设备。转发器可以用来连接

7、不同的介质类型，举例来说10Base2段和10Base5段，但不能使用于不同的网络体系结构（例，不能把以太网段和令牌环段连接转发）。工作在物理层。 有源和智能集线器 有源集线器通常称为多端口转发器，需要使用电源。有源集线器在转发数据之前检查数据，如果信号比较弱但仍然可读，有源集线器在转发前将其恢复到较强的状态。这使得一些性能不是特别理想的设备也可正常使用。有源集线器可以调整时序以适应较慢的、错误率较高的连接。 智能集线器是有源集线器的一种特殊类型，它不但有信号驱动能力，还具有一个附带的处理器可以保护您对端口进行诊断和检测。智能集线器的一个出色的特性，是可以为不同设备提供灵活的传输速率。工作在物

8、理层。,复杂连接设备可以在传送信号前加强信号，甚至可以将信号从一种类型转换成另一种类型。复杂连接设备常见的包括：,复杂连接器,Hub,10Base-5组件,10Base-5组件,10Base-5组件,10Base-5组件,10Base-2组件,BNC T型连接器,10Base2是使用同轴电缆(RG-58)的10Mbps基带以太网的IEEE标准。这种标准的最大距离是185米。10Base2使用基于BNC的绞线的连接头与设备相连。连接在电缆上的每个设备使用T-连接头由菊花链与下一个设备相连。最后一个T-连接头必须包括一个终端插头。在大多数10Base2实现中，网络接口卡含有收发机功能。,BNC连接

9、器,介质转换器,sc连接器类型,st连接器类型,NC-200TF系列介质转换器有两种型号：NC-200TFT、NC-200TFC。这种转换器为100Base-T到/从100Base-FL介质类型转换而设计。NC-200TF系列支持3种光纤介质类型：多模式ST、SC和单模式连接。这三种模式均可方便连接至UTP末端的直通或十字交叉电缆。NC-10TF系列转换器在混合电缆环境或 将网络延伸至包含1个光纤中枢的应用中可提供经济方便的解决方案。,分段和子网设备,分段和子网设备是网络连接设备中最复杂的设备。将网络进行分段就是将网络拆分成许多网段，这些网络仍旧属于同一个网络。子网又前进了一步，它是按网络地址

10、信息将网络分成许多被称为子网的独立网络。 LAN段是连接计算机的网络媒体的单个部分。例如，假设您有三台计算机：A、B和C。A有两个以太网卡，而B和C各有一个以太网卡。连接A和B的以太网电缆将创建一个LAN段。另一个连接A和C的以太网电缆将创建另一个LAN段。,分段和子网设备,网桥 网桥(Bridge)也是局域网使用的连接设备，工作在OSI参考模型的数据链路层。简单的说，网桥的工作原理就是察看通过它的数据包的包头，如果数据包的目的地址网桥已经知道，它就直接转发到相应的地址，相反的，如果网桥并不认识这个目的地址，它会从每个端口将这个数据包转发出去。远程网桥就是将2个局域网连接到广域网的设备。 网桥

11、的作用是扩展网络的距离,减轻网络的负载。 在局域网中每条通信线路的长度和连接的设备数都是有最大限度的。 如果超载就会降低网络的工作性能。对于较大的局域网可以采用网桥将负担过重的网络分成多个网络段,当信号通过网桥时,网桥会将非本网段的信号排除掉(即过滤),使网络信号能够更有效地使用信道,从而达到减轻网络负担的目的。由网桥隔开的网络段仍属于同一局域网。,分段和子网设备,网桥 网桥工作在数据链路层，传统的网桥(又称简单透明网桥)将两个网段连接在一起，并根据分组上的介质访问控制地址(media access control address,MAC)实施流量过滤。,网段1,网段2,注意 路由器上建立的地

12、址列表被称为路由表，因为这个列表是用来确定分组将被路由到哪里。路由器列表是基于高端的IP地址，网桥列表(MAC-Address)使用硬件地址。,分段和子网设备,转换网桥和封装网桥 与转发器不同的是，只要使用相同的网络协议（例如TCP/IP），某些网桥可以使用不同的介质访问程序将网段连接在一起（例如以太网和FDDI，转换网桥将以太网地址转换成FDDI地址）。这些网桥被称为转换网桥或封装网桥。 一个网络可以拥有不止一个网桥。,在网桥之间存在多路径可能导致桥接循环,分段和子网设备,路由器 路由器(Router)是互联网中使用的连接设备。它可以将两个网络连接在一起,组成更大的网络。被连接的网络可以是局

13、域网也可以是互联网,连接后的网络都可以称为互联网。路由器不仅有网桥的全部功能,还具有路径的选择功能。路由器可根据网络上信息拥挤的程度,自动地选择适当的线路传递信息。 在互联网中,两台计算机之间传送数据的通路会有很多条,数据包(或分组)从一台计算机出发,中途要经过多个站点才能到达另一台计算机。这些中间站点通常是由路由器组成的,路由器的作用就是为数据包(或分组)选择一条合适的传送路径。用路由器隔开的网络属于不同的局域网地址。 注意 专用的路由器设备实际上事一些有特殊用途的计算机：这些路由器有微处理器，并运行自有的操作系统。PC机也可以通过配置，当路由器使用，只要操作系统支持IP或者IPX路由。路由

14、器工作在OSI网络层。,分段和子网设备,一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。在路由器中保存着各种传输路径的相关数据路径表（Routing Table），供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。 静态路径 由系统管理员事先设置好固定的路径，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预

15、先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。 动态路径 路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。动态选择路由可使用如路由信息协议(RIP)、开放最短路径优先(Open Shortest Path First,OSPF)或Netware连接服务协议(Netware Link Services Protocol,NLSP)。,分段和子网设备,一个路由器必须至少有2个网络接口，这是因为路由器的功能是网络之间的网关。为一特定子网工作的路由器接口地址通常被称为子网

16、默认网关。网关通常被用来形容工作在较高OSI层上用来在不同的协议之间进行转换的软件和设备。 可路由协议与路由选择协议 路由器只能与可路由协议共同使用，包括IP、IPX、OSI、XNS、DECnet、DDP。非路由协议，例如NetBEUI。路由选择协议如路由信息协议(RIP)、开放最短路径优先(Open Shortest Path First,OSPF)或Netware连接服务协议(Netware Link Services Protocol,NLSP)。 桥式路由器 它结合了路由器和网桥的特性。使用非路由协议时（例如NetBEUI）与网桥类似，使用路由协议时（例如TCP/IP）提供了路由器的功

17、能。现代路由器都具有桥接和路由功能。,分段和子网设备,交换机 交换机的基本功能是非常简单的：在第二层选择一条路径，并通过这条路径向目的地路由数据。 2层交换 标准2层交换机与集线器的工作类似，但有区别。集线器路由所有的信息，而交换机可以确定所要路由的信息的地址位于哪一台计算机，哪一个端口与这台计算机相连接，然后只将信息路由到这个端口。 不必要的网络流量的总量将减少，即减少了网络的拥塞。 生成了独立冲撞区域，将避免数据冲撞而导致的性能降低及重新路由信息。 增加了安全性，信息并不是从所有的端口路由出去。,分段和子网设备,3层交换 3层交换运行在OSI的网络层。 3层交换机是一种特殊的路由器，有时称

18、交换路由器，使用路径选择协议，如RIP和OSPF。 3层交换使用硬件来实使信息策略。 3层交换机通常比路由器更容易配置，并可以在使用路由器的大多数场合（限于局域网）中使用。 3层交换机比路由器便宜很多。 4层交换 对3层交换性能的加强使这些交换能够使用来自TCP/UDP报头的信息，这些加强被人们称为4层交换(TCP、UDP运行在OSI的传输层)。 4层交换为了安全的目的提供了访问控制列表(ACL)的过滤功能。 4层交换具有为服务质量执行控制带宽分配及执行负载平衡的能力。 4层交换的功能在许多现代路由器中都可以实现。,小结,这一章，我们对网络硬件进行了全面的介绍。您大致了解了网卡的选择、安装、配

19、置以及故障诊断。 介绍了同轴电缆(粗缆和细缆)、双绞线(屏蔽和非屏蔽的)、及光缆等的性能。了解了它们的优缺点以及它们在不同的局域网配置中如何使用的。 然后我们分析了常用的用于连接网段或子网的设备。我们首先了解了一些简单的、非电子设备，例如电缆连接器、接线板和无源集线器。还深入介绍了一些更复杂的设备，例如转发器、有源集线器和智能集线器。最后，我们了解了有关分割网段和子网的方法，如网桥、路由器和交换机。 到目前为止，您应当对典型的网络方案所需要的硬件有了一个很好的了解，下一章我们将对网络协议和在网络上运行的服务进行更深入的介绍。,什么是端口？ 我们这里所说的端口，不是计算机硬件的I/O端口，而是软

20、件形式上的概念。服务器可以向外提供多种服务，比如，一台服务器可以同时是WEB服务器，也可以是FTP服务器，同时，它也可以是邮件服务器。为什么一台服务器可以同时提供那么多的服务呢？其中一个很主要的方面，就是各种服务采用不同的端口分别提供不同的服务，比如：WEB采用80端口，FTP采用21端口等。这样，通过不同端口，计算机与外界进行互不干扰的通信。端口分为两种，一种是TCP端口，一种是UDP端口。计算机之间相互通信的时候，分为两种方式：一种是发送信息以后，可以确认信息是否到达，也就是有应答的方式，这种方式大多采用TCP协议；一种是发送以后就不管了，不去确认信息是否到达，这种方式大多采用UDP协议。对应这两种协议的服务提供的端口，也就分为TCP端口和UDP端口。 那么TCP/IP协议中的端口指的是什么呢？如果把IP地址比作一间房子 ，端口就是出入这间房子的门。真正的房子只有几个门，但是一个IP地址的端口可以有65536个之多！端口是通过端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从0 到65535。 用“netstat an”查看端口状态,ISA总线（Industry Standard Architecture即工业标准结构总线）是美国IBM公司为286计算机制定的工业标准总线。该总线的总线宽度是16位，总线频率为8MH