计算机网络技术第章计算机组网设备和配置

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网络设备基本知识组网技术交换机、路由器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、激光等双绞线非屏蔽双绞线(UnshieldedTwistedPair，UTP)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）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

非屏蔽双绞线分类1类线，用于电话线和低速数据线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以太网同轴电缆（CoaxialCable）基带同轴电缆一个信道宽带同轴电缆多个频率传送信号速度200Mbps，网络段3km用于有线电视系统光纤（Fiber-OpticCable）光纤由纤芯、包层、护套以及加强纤维组成

1000Mbps~50,000Mbps信号衰减低，传输距离可达10km以上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无线电波BSBS固定通信点与通讯终端之间是无线链路低功率、单频率方式：价格低，最大距离为25m，适合于办公室联网。高功率、单频率方式：传输距离远，甚至可以穿越大气层，适合于旅行或野外工作的人入网。扩展频谱方式：抗干扰能力较强，可以提供较安全的数据传送。基站终端无线电波覆盖的区域微波系统使用高频无线电波传播语音和数据光路可见半数以上的电视系统使用微波传送微波波中中继继站站两个个地地面面站站之之间间传传送送距离离：：50-100km地面面站站之之间间的的直直视视线线路路微波波传传送送塔塔地球卫星星系系统统地球球卫卫星星作作为为微微波波中中继继站站远地地通通讯讯卫卫星星GEO(22,300英英里里)中距距卫卫星星5,000~10,000英英里里近地地卫卫星星400~800英英里里7.1网网络络传传输输介介质质及及连连接接方方式式网络络连连接接方方式式有线线连连接接方方式式无线线连连接接方方式式有线线连连接接双绞绞线线连连接接器器RJ-11RJ-45同轴轴电电缆缆连连接接器器BNC连连接接器器AUI连连接接器器光纤纤连连接接FC、、SC、、ST、、D4、、DIN……7.2网网卡卡网络络接接口口卡卡（（NetworkInterfaceCard，，NIC））网络络适适配配器器（（NetworkAdaptor）），，简简称称网网卡卡计算算机机连连接接网网络络中中各各种种网网络络设设备备的的接接口口7.2网网卡卡分分类类按网网卡卡的的速速率率划划分分以太太网网卡卡可可分分为为10Mbps、、100Mbps、、1000Mbps和和10000Mbps四四种种频频宽宽按网网卡卡接接口口类类型型划划分分PCI接接口口、、USB接接口口笔记记本本电电脑脑专专用用的的PCMCIA接接口口网卡卡工工作作原原理理网卡卡在在出出厂厂时时都都被被赋赋予予一一个个全全球球唯唯一一的的物物理理地地址址标标识识，，称称为为MAC地地址址。。MAC地地址址的的长长度度为为48比比特特，，如如：：00-C0-9F-E2-EC-17网卡卡的的主主要要功功能能将计计算算机机内内部部的的数数据据封封装装为为数数据据帧帧，，并并通通过过网网络络介介质质将将数数据据发发送送到到网网络络上上去去；；接收收网网络络上上其其它它设设备备传传过过来来的的数数据据帧帧，，并并将将其其提提交交本本机机处处理理。。网卡卡可可分分为为半半双双工工（（HalfDuplex））与与全全双双工工（（FullDuplex））半双双工工网网卡卡无无法法同同一一时时间间内内完完成成接接收收与与传传送送数数据据的的操操作作而全全双双工工网网卡卡支支持持具具有有在在同同一一时时刻刻进进行行发发送送和和接接收收操操作作的的能能力力网卡卡的的基基本本构构造造以太太网网卡卡主主要要由由PCB线线路路板板、、主主芯芯片片、、数数据据汞汞、、总总线线插插口口、、BOOTROM、、EEPROM、、晶晶振振、、RJ-45接接口口、、指指示示灯灯以以及及一一些些二二极极管管、、电电容容、、电电阻阻等等元元件件构构成成网卡卡的的工工作作过过程程以太太网网卡卡-载载波波侦侦听听多多路路碰碰撞撞检检测测（（CSMA/CD））发送送数数据据时时，，首首先先侦侦听听介介质质上上是是否否有有载载波波如果果有有，，则则认认为为其其他他站站点点正正在在传传送送信信息息，，继继续续侦侦听听介介质质。。一一旦旦通通信信介介质质在在一一定定时时间间段段内内（（称称为为数数据据帧帧间间缝缝隙隙：：IFG=9.6微微秒秒））无无信信号号，，则则开开始始进进行行数数据据帧帧发发送送，，同同时时继继续续侦侦听听通通信信介介质质，，以以检检测测冲冲突突；；在发发送送数数据据期期间间，，如如果果检检测测到到冲冲突突，，则则立立即即停停止止该该次次发发送送，，并并向向介介质质发发送送一一个个““阻阻塞塞””信信号号，，告告知知其其他他站站点点已已经经发发生生冲冲突突，，从从而而丢丢弃弃那那些些可可能能受受到到损损坏坏的的数数据据帧帧，，并并等等待待一一段段随随机机时时间间（（CSMA/CD确确定定等等待待时时间间的的算算法法是是二二进进制制指指数数退退避避算算法法））。。在在等等待待一一段段随随机机时时间间后后，，再再进进行行新新的的发发送送；；如果果重重传传多多次次后后（（大大于于16次次））仍仍发发生生冲冲突突，，就就放放弃弃发发送送。。7.3集集线线器器（（HUB））转发器器工作在在物理理层实现信信号放放大、、去除除噪音音集线器器一种特特殊的的转发发器，，它与与一般般转发发器之之间的的区别别在于于它能能提供供多端端口服服务集线器器（HUB）特特点使用广广播形形式发发送数数据包包非法接接收在一个个集线线器不不同端端口连连接的的网络络节点点共享享HUB的的总带带宽通过CSMA/CD协议议共享享带宽宽集线器器结构构集线器器一般般包括括：一个BNC接口口，一一个AUI接口口和8、16或或24个个RJ-45的的Link接口口以及及多个个LED指指示灯灯共享介介质局局域网网，““共享享”集集线器器内部部总线线以集线线器为为中心心的网网络结结构7.4交交换换机（（Switch）对集线线器缺缺点进进行改改进建立MAC地址址与端端口对对应表表数据在在两个个正确确端口口之间间的传传输各端口口同时时发送送数据据使用交交换技技术解解决集集线器器共享享式网网络通通信效效率低低、带带宽不不足和和网络络不易易扩展展等问问题主要交换技技术端口交换-网段段之间通过过端口进行行交换帧交换-对传统统传输媒介介进行微分分段，提供供并行传送送的机制，，以减小冲冲突域，获获得高的带带宽直通交换：：提供线速速处理能力力，交换机机只读出网网络帧的前前14个字字节，便将将网络帧传传送到相应应的端口上上存储转发：：通过对网网络帧的读读取进行验验错和控制制信元交换信元交换又又称ATM（异步传传输模式））交换，它它将数据分分解为固定定大小的信信元（53字节），，通过硬件件实现快速速的信元交交换，处理理速度极快快以太网交换换机传统的以太太网在共享享线路上传传输数据a)星型型集线器网网b)交换换机网交换机和集集线器的冲冲突域以太网交换换机，使每每个冲突域域仅有一个个端口数据转发过过程交换机分类类两层交换机机工作在数据据链路层数据包的转转发三层交换机机可以工作在在数据链路路层、网络络层能够实现网网络层路由由功能子网划分、、广播限制制虚拟局域网网（VLAN）指交换机通通过网络管管理软件创创建可跨越越不同网段段、不同网网络的逻辑辑网络一个VLAN就是一一个逻辑子子网，也就就是一个逻逻辑广播域域通过单个交交换机划分分VLAN建立虚拟局局域网（VLAN））Vlan可可以覆盖多多个物理网网络允许处于不不同地理位位置的网络络用户加入入到一个逻逻辑子网中中。7.5路路由器器（Router））工作在OSI参考模模型的网络络层将局域网连连接到广域域网上实现多个局局域网之间间的连接功能路径选择：：可以智能能化地选择择当前在源源地址和目目的地址间间的最快路路径防火墙：可可以有目的的地阻止特特定信息的的传输网络管理：：可以有效效地对网络络实现监控控和管理。。路由器分类类（一）性能备备板交换能能力高端≥≥40Gbps中端25Gbps～40Gbps低端≤≤25Gbps设计结构模模块化化结构、非非模块化结结构低端设备固定端口数数允许扩充模模块，增加加端口路由器分类类（二）功能骨干级：数数据吞吐吐量大，企企业级网络络互联企业级：主主要用于连连接众多终终端系统，，提供不同同的服务质质量接入级：连连接家庭和和小型企业业用户，一一般支持PPP或SLIP连连接应用通用路由器器专用路由器器：拨号接接入路由器器、无线路路由器ADSLModem无线路由器路由器结构构特殊用途的的计算机CPU：执执行路由由器操作命命令RAM：存存储配置信信息、报文文缓存ROM：启启动程序端口接口路由器协议议路由策略静态路由优优先级通常常高于动态态路由路由器工作作原理路由器工作作原理路由表路由器A的的路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的的路由表序号目的网络地址下一跳地址端口1192.168.2.0/24192.168.2.1E02192.168.0.0/24192.168.1.1S03192.168.1.0/24192.168.1.1S0路由器数据据报转发过过程路由器组网网路由器可以以把两个或或多个计算算网络互联联在一起，，称作中间间系统网络中的主主机则被称称为端系统统局域网组网网采用用交换式以以太网交换式网络络的互联选选择路路由器。路由器一般般也具有VLAN间间路由的能能力，但其其转发报文文的速度远远低于三层层交换机（（路由交换换机）三层交换机机采用一次次路由，多多次转发的的模式路由组网实实例-视频频会议网实现异构网网络互联9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。20:49:5720:49:5720:4912/29/20228:49:57PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2220:49:5720:49Dec-2229-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。20:49:5720:49:5720:49Thursday,December29,202213、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。12月-2212月-2220:49:5720:49:57December29,202214、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。29十十二月20228:49:57下午午20:49:5712月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月228:49下下午午12月月-2220:49December29,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/2920:49:5820:49:5829December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。8:49:58下午午8:49下午午20:49:5812月-229、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。20:49:5820:49:5820:4912/29/20228:49:58PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2220:49:5820:49Dec-2229-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。20:49:5820:49:5820:49Thursday,December29,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2220:49:5820:49:58December29,202214、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。29十二二月20228:49:58下下午20:49:5812月-2215、楚塞三湘接接，荆门九派派通。。。十二月228:49下下午12月-2220:49December29,202216、少年年十五五二十十时，，步行行夺得得胡马马骑。。。2022/12/2920:49:5820:49:5829December202217、空山新新雨后，，天气晚晚来秋。。。8:49:58下午午8:49下午午20:49:5812月-229、杨柳散和和风，青山山澹吾虑。。。12月-2212月-22Thursday,Dece