计算机网络设备与网络维护LESS

第七章计算机组网设备和配置计算机系统与网络技术主要内容介绍计算机网络设备的基本知识介绍使用网络设备组网的相关技术介绍交换机、路由器等网络设备的组网方式和配置方法7.1网络传输介质及连接方式网络传输介质网络传输介质是网络通信过程中信息的传输通道网络传输介质分类有线介质同轴电缆、双绞线、光纤电缆等无线介质无线电、微波、红外线、激光等7.1网络传输介质及连接方式主要有线网络传输介质双绞线非屏蔽双绞线(UnshieldedTwistedPair，UTP)这种缆线由两股相互绝缘隔离、绞绕在一起的电线组成，作为一条通信线路屏蔽双绞线(ShieldedTwistedPair，STP）它在双绞线的外面包上了一层铝箔，因而提高了双绞线的抗干扰能力

7.1网络传输介质及连接方式非屏蔽双绞线目前主要有以下几类：1类线，用于电话线和低速数据线；2类线，用于低速网络，速度只有4Mbps；3类线，适用10Base-T以太网，传输速率10Mbps,网络段100m；4类线，用于令牌环网，传输速率可达到20Mbps，网络段100m，多用于以太网；5类线，支持100Mbps的传输速率，可用于100Base-T以太网，网络段100m；超5类线，传输速率达155Mbps，网络段100m，适用于100Base-T以太网、ATM网。6类线，传输速率达10Gbps，网络段100m，适用于1000Base-T和10GBase-T以太网。7.1网络传输介质及连接方式主要有线网络传输介质同轴电缆（CoaxialCable）基带同轴电缆宽带同轴电缆7.1网络传输介质及连接方式主要有线网络传输介质光纤（Fiber-OpticCable）光纤由纤芯、包层、护套以及加强纤维组成7.1网络传输介质及连接方式常用的无线介质。无线电波微波红外线激光7.1网络传输介质及连接方式网络连接方式有线连接方式RJ-45连接器BNC连接器无线连接方式无线网卡无线网桥7.1网络传输介质及连接方式双绞线连接方式

a)RJ-45连接器线槽编号b)直连网线c)交叉网线

7.1网网络连接设备备调制解调器：：也称Modem，用于于在远程连接接时完成数字字信号与模拟拟信号的转换换。网卡：把网线线与计算机连连接起来，完完成计算机数数据与介质传传输信号之间间的转换。转发器：也称称为中继器，，增强网络信信息信号，扩扩展信息传输输距离。网桥：连接接两个同构网网络，形成一一个规模更大大的网络。集线器：用于于把分散的网网络节点连接接起来，也称称为多口中继继器。交换机：通过过快速分组交交换，增强网网络带宽，提提高数据传输输性能。路由器：实现现多个同构或或异构网络的的连接，寻找找网络路径转转发数据信息息。网关：又称网网络协议转换换器，在异构构网络间翻译译、传送信息息。7.2网卡卡网络接口卡（（NetworkInterfaceCard，NIC）也叫网网络适配器（（NetworkAdaptor），简称网网卡，是计算算机连接网络络中各种网络络设备的接口口7.2网卡卡网卡分类按网卡的速率率划分以太网卡可分分为10Mbps、100Mbps、1000Mbps和10000Mbps四种频宽。。按网卡接口类类型划分网卡与计算机机的总线接口口使用较普遍遍的是ISA接口、PCI接口、USB接口和和笔记本电脑脑专用的PCMCIA接接口。按网卡应用划划分根据应用的场场合，网卡可可分为客户机机网卡和服务务器网卡7.2网卡卡网卡工作原理理网卡是局域网网中最基本的的部件之一。。每个网卡在在出厂时都被被赋予一个全全球唯一的物物理地址标识识，称为MAC地址。MAC地址的的长度为48比特，常用用十六制数来来表示，如：：00-C0-9F-E2-EC-17。网卡的功能主主要有两个：：一是将计算算机内部的数数据封装为数数据帧，并通通过网络介质质将数据发送送到网络上去去；二是接收收网络上其它它设备传过来来的数据帧，，并将其提交交本机处理。。网卡有半双工工（HalfDuplex）与全全双工（FullDuplex））之分。半双双工网卡无法法同一时间内内完成接收与与传送数据的的操作，而全全双工网卡支支持具有在同同一时刻进行行发送和接收收操作的能力力7.2网卡卡网卡的基本构构造常用的以太网网卡主要由PCB线路板板、主芯片、、数据汞、总总线插口、BOOTROM、EEPROM、、晶振、RJ-45接口口、指示灯以以及一些二极极管、电容、、电阻等元件件构成7.2网卡卡网卡的工作过过程以实现载波侦侦听多路碰撞撞检测（CDMA/CD）协议的以以太网卡为例例，说明网卡卡的一般工作作过程。以太网卡发送送数据时，首首先侦听介质质上是否有载载波，如果有有，则认为其其他站点正在在传送信息，，继续侦听介介质。一旦通通信介质在一一定时间段内内（称为数据据帧间缝隙：：IFG=9.6微秒））无信号，即即没有被其他他站点占用，，则开始进行行数据帧发送送，同时继续续侦听通信介介质，以检测测冲突。在发发送数据期间间，如果检测测到冲突，则则立即停止该该次发送，并并向介质发送送一个“阻塞塞”信号，告告知其他站点点已经发生冲冲突，从而丢丢弃那些可能能受到损坏的的数据帧，并并等待一段随随机时间（CSMA/CD确定等待待时间的算法法是二进制指指数退避算法法）。在等待待一段随机时时间后，再进进行新的发送送。如果重传传多次后（大大于16次））仍发生冲突突，就放弃发发送。7.3集集线器（HUB）集线器一种特殊的转转发器，它与与一般转发器器之间的区别别在于它能提提供多端口服服务在一个集线器器不同端口连连接的网络节节点共享HUB的总带宽宽a)TP-linkTL-HP8MU集集线器b)UGR-3005HT集线器器集线器实物图图7.3集集线器（HUB）集线器工作原原理集线器工作在在物理层7.3集集线器（HUB）集线器缺点用户数据包向向所有节点发发送，很可能能带来数据通通信的不安全全因素，一些些别有用心的的人很容易非非法截获他人人的数据包；；由于所有数据据包都是向所所有节点同时时发送，而所所有节点共享享带宽，就很很容易造成网网络拥塞现象象，降低了网网络数据传输输效率。7.3集集线器（HUB）集线器的分类类集线器的结构构和组网方式式集线器一般包包括一个BNC接口，一一个AUI接接口和8、16或24个RJ-45的Link接口以及及多个LED指示灯。以集线器为中中心的网络结结构7.4交交换机（Switch））交换机是对集集线器缺点进进行改进的产产物，它工作作在链路层。它使用交换换技术解决集集线器共享式式网络通信效效率低、带宽宽不足和网络络不易扩展等等问题交换机实物图图7.4交交换机（Switch））交换机工作原原理目前交换机采采用的主要交交换技术包括括：端口交换换、帧交换和和信元交换。。端口交换网段之间通过过端口进行交交换帧交换对传统传输媒媒介进行微分分段，提供并并行传送的机机制，以减小小冲突域，获获得高的带宽宽。直通交换：提提供线速处理理能力，交换换机只读出网网络帧的前14个字节，，便将网络帧帧传送到相应应的端口上。。存储转发发：通过对网网络帧的读取取进行验错和和控制。信元交换信元交换又称称ATM（异异步传输模式式）交换，它它将数据分解解为固定大小小的信元（53字节），，通过硬件实实现快速的信信元交换，处处理速度极快快7.4交交换机（Switch））以太网交换机机传统的以太网网在共享线路路上传输数据据，传输质量量极大地受到到共享介质上上计算机数量量的影响。这这就是在同一一冲突域中，，数据冲突所所导致的严重重后果。。以太网交换机机解决上述问问题的根本方方法是减少冲冲突域内的主主机数量，使使每个冲突域域仅有一个端端口7.4交交换机（Switch））以太网交换机机a)星型集集线器网b)交换机机网交换机和集线线器的冲突域域7.4交交换机（Switch））交换机按照以以下规则处理理该数据帧：：判断该数据帧帧属于广播帧帧还是单播帧帧，如果是广广播帧则向所所有端口（接接收该数据帧帧的端口除外外）转发该数数据帧。如果是单播帧帧则查找MAC地址表，，确定MAC地址表中是是否有数据帧帧的目的MAC地址对应应的映射项，，如果存在对对应的映射则则按照该映射射项进行数据据转发；如果果不存在对应应的映射则向向所有端口（（接收该数据据帧的端口除除外）转发该该数据帧。如果数据帧的的目的MAC地址与源MAC地址在在同一接口连连接的网段上上，则丢弃该该帧，交换不不会发生。7.4交交换机（Switch））虚拟局域网（（VLAN））虚拟局域网是是指交换机在在交换局域网网的基础上，，通过网络管管理软件创建建可跨越不同同网段、不同同网络的逻辑辑网络。一个VLAN就是一个逻逻辑子网，也也就是一个逻逻辑广播域，它可以覆盖盖多个物理网网络，允许处处于不同地理理位置的网络络用户加入到到一个逻辑子子网中。从用户使用的的角度来看，，VLAN和和普通局域网网没有什么不不同；但从网网络管理的角角度来看，VLAN不用用考虑物理位位置、传输介介质的问题，，VLAN可可以位于任意意位置，甚至至于不同的国国家。7.4交交换换机机（（Switch））VLAN划划分分基于于端端口口的的VLAN划划分分基于于MAC地地址址的的VLAN划划分分基于于协协议议的的VLAN划划分分基于于子子网网的的VLAN划划分分VLAN的的划划分分示示例例7.4交交换换机机（（Switch））交换换机机组组网网交换换机机已已经经成成为为局局域域网网主主要要组组成成部部分分，，这这主主要要是是因因为为它它可可以以智智能能地地、、高高速速地地转转发发数数据据包包。。与与以以往往集集线线器器相相比比，，交交换换机机的的优优势势在在于于它它提提供供更更高高的的可可用用带带宽宽，，而而且且从从集集线线器器升升级级到到交交换换机机对对终终端端用用户户完完全全透透明明。。现代代局局域域网网模模型型7.4交交换换机机（（Switch））交换换机机配配置置配置置方方式式QuidwayS系系列列交交换换机机的的配配置置视视图图VLAN配配置置7.5路路由由器器（（Router））路由由器器工工作作在在OSI参参考考模模型型的的网网络络层层，，它它不不仅仅能能将将局局域域网网连连接接到到广广域域网网上上，，还还可可以以实实现现多多个个局局域域网网之之间间的的连连接接。。所谓谓路路由由就就是是将将消消息息从从源源节节点点穿穿过过网网络络传传输输目目节节点点的的行行为为。。路由由器器除除了了具具有有桥桥接接网网络络的的功功能能之之外外，，还还具具有有下下列列功功能能：：路径径选选择择功功能能，，可可以以智智能能化化地地选选择择当当前前在在源源地地址址和和目目的的地地址址间间的的最最快快路路径径；；一定定的的隔隔离离作作用用，，有有防防火火墙墙功功能能，，可可以以有有目目的的地地阻阻止止特特定定信信息息的的传传输输；；网络络管管理理功功能能，，可可以以有有效效地地对对网网络络实实现现监监控控和和管管理理。。7.5路路由器（（Router）路由器协协议7.5路路由器（（Router）路由器工工作原理理7.5路路由器（（Router）路由器工工作原理理路由器A的路由由表序号目的网络地址下一跳地址端口1192.168.2.0/24192.168.1.2S02192.168.0.0/24192.168.0.1E03192.168.1.0/24192.168.1.1S0路由器B的路由由表序号目的网络地址下一跳地址端口1192.168.2.0/24192.168.2.1E02192.168.0.0/24192.168.1.1S03192.168.1.0/24192.168.1.1S07.5路路由器（（Router）路由器组组网路由器可可以把两两个或多多个计算算网络互互联在一一起，因因此又被被称作中中间系统统。而网网络中的的主机则则被称为为端系统统。目前局域域网组网网时，较较多采用用交换式式以太网网，而在在解决交交换式网网络的互互联问题题时，通通常会选选择路由由器。虽然路由由器一般般也具有有VLAN间路路由的能能力，但但其转发发报文的的速度远远低于三三层交换换机（路路由交换换机）。。7.5路路由器（（Router）路由器的的配置配置方式式Console口、、Telnet等命令视图图VRP中中的视图图为分层层结构，，在系统统视图下下可以进进入各种种功能视视图，在在各功能能视图中中还可以以进入子子功能视视图命令行基基本操作作系统基本本配置和和管理9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。20:50:0320:50:0320:5012/29/20228:50:03PM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2220:50:0320:50Dec-2229-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。20:50:0320:50:0320:50Thursday,December29,202213、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。12月-2212月-2220:50:0320:50:03December29,202214、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。29十十二月20228:50:03下午午20:50:0312月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月228:50下下午12月-2220:50December29,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/2920:50:0420:50:0429December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。8:50:04下下午8:50下下午午20:50:0412月月-229、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。20:50:0420:50:0420:5012/29/20228:50:04PM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。12月月-2220:50:0420:50Dec-2229-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。20:50:0420:50:0420:50Thursday,December29,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2220:50:0420:50:04December29,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。29十十二二月20228:50:04下下午20:50:0412月月-2215、楚塞三三湘接，，荆门九九派通。。。。十二月228:50下午午12月-2220:50December29,202216、少年年十五五二十十时，，步行行夺得得胡马马骑。。。2022/12/2920:50:0420:50:0429December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天气气晚晚来来秋秋。。。。8:50:04下下午午8:50下下午午