常用网络设备

APSTNDLPHAPSTNDLPHNDLPHNDLPHDLPH通信子网OSI层次地址类型设备传输层及以上网络层数据链路层物理层应用程序进程地址（端口）网络地址MAC地址无网关路由器网桥、交换机中继器、集线器网络接口卡

也称网卡，NetworkInterfaceCard，NIC。又称网络适配器，是插在计算机总线插槽内或某个外总接口上的扩展卡，它与网络程序配合工作，负责将要发送的数据转换为网络上其他设备能够识别的格式，通过网络介质传输，或从网络介质接口接收信息，转换成网络程序能够识别的格式，提交给网络操作系统。网卡上一般有一个或多个网络接口，在局域网上每一台连接的计算机都要一块或多网络接口卡。网络接口卡网卡的功能：实现了物理层与数据链路层的功能，包括：1、数据缓存2、帧的封装与解封装3、介质访问控制4、串/并转换5、数据编码与解码6、数据的发送/接收以太网卡的结构发送和接收部件载波检测部件发送与接收控制部件曼彻斯特编码/译码器LAN管理部件微处理器总线接口网卡的配置参数（1）MAC地址：网卡内固化中，网卡唯一编号，一个局域网中不允许有同样MAC地址（2）IRQ：中断请求。一般用3，若被占用则改为其它（3）I/O端口地址：访问网卡上状态寄存器、控制寄存器（4）远程芯片提高网卡性能的技术（1）全双工：设备与网卡支持，提高网络速度（2）并行处理（ParallelTasking）：接收数据包的同时发送数据包（3）突发传输方式：发送多个帧后再响应（4）远程唤醒技术：提供一种远程控制技术网卡的选择（1）协议：不同协议支持网络结构体系不同，以太网应选择以太网网卡，令牌环网只能选择令牌环网卡。（2）传输速度：现在有多种速度网卡：10M、100M、10M/100M自适应、1000M以太网卡，一般服务器选择高速网卡，用户可选用普通网卡。（3）接口类型：与传输介质有关，如AUI、BNC和RJ－45；还有光纤接口，但一般用户使用较少。

（4）总线类型：根据计算机或网络设备选择不同总线的网卡，一般有8位、16位或32位，8位基本淘汰。总线类型可分为：ISA、EISA、MCA、PCI、PCMCIA和并行，还有更为新的USB接口的网卡。（5）使用领域决定网卡性能（6）实现更多附加功能中继器与集线器工作在物理层的网络设备：中继器集线器中继器工作原理：由于介质存在电阻、电容和电感，信号传输过程中强度会逐渐减弱，发生畸变，因些电缆长度有所限制，如要延伸超过则要使用设备对信号放大、整形，保证信号正确性，即通常使用的“中继器”中继器特点：（1）工作在物理层，不能把两种具有不同链路层协议的局域网连接。（2）只是信息复制，不进行检查错误（3）不进行存储等，延迟小（4）中继器连接两个网段属同一个冲突域中继器特性注意：由于MAC协议定时特性，不能使用中继器无限制扩展网络距离。如：每使用一个中继器可延伸细缆185米，粗缆500米集线器集线器HUB是对网络进行集中管理的最小单元。用集线器构成的网络是一个星形拓扑结构的网络。工作原理：（1）工作在物理层（2）将某个端口信号收集放大后送到另外一个端口（3）网络核心，构成网络的冲突域集线器特性（1）端口类型：一般为RJ－45，还存在UPLINK口，也有AUI、BNC或光纤口（2）可从速度、结构形式和管理方式分类现在将多见的速度为：10M、100M、10M/100M自适应结构形式为：独立型集线器可堆叠型集线器模块化集线器网桥与交换机传统以太网中存在的问题（1）冲突域：由网络连接起来的这样一组计算机的集合，当其中任意两台计算机同时发送数据时，发送的数据就会产生冲突。（2）广播域：由网络连接起来的这样一组计算机的集合，如果组中某一台计算机发送了一个广播帧，则组中其他计算机接收。网桥与交换机传统以太网属于共享网络介质，所有网络设备在同一冲突域，所以随着节点的增加，网络带宽逐渐下降。解决方案：（1）提高带宽（2）减少共享介质网络中的站点数量，即微段微化

在共享介质网络时，由于网络所含节点数过多，将影响网络的运行速度，而将处于同一物理网络中的节点按某种方式分为若干个子网，即网段微化，可以使某时刻一部分节点可以并行。ABCDE网桥工作原理：工作在数据链路层的MAC层。监听所有流经它所连接的网段的数据帧，并检查每个数据帧中的MAC地址，以此决定是否将该帧发往其他网段。另外，网桥具有存储转发功能，对数据帧有一定的缓冲能力。

网桥的类型（1）根据连接范围可分为本地网桥和远程网桥。（2）根据网桥是否为独立设备可分为内部网桥与外部网桥（3）根据网桥的路径选择方法可分为透明网桥与源路由网桥。关于透明网桥的工作原理简要了解就可以了。网桥的优点（1）可以实现不同类型的LAN的互联（2）实现大范围局域网的互联（3）网桥检查数据帧正确性（4）限制冲突，减少信息流量（5）可以隔离故障的作用网桥的缺点（1）需要对帧校验，增加延时（2）不能过滤广播帧（3）无流量控制，负载重时会出现丢帧以太网交换机技术

为解决网桥的一些缺点，提出以太网交换机技术，工作在数据链路层上，提供存储转发功能，交换机内部使用矩阵将LAN分成多个独立的网段。在多端口间无冲突交换帧。以太网交换机技术优点：提高整体的集合带宽从集线器网升级到交换机网络方便、快捷能隔离冲突域，减轻拥塞对工作站是透明的，管理开销低缺点：本身不支持远程连接交换机也不隔离广播域与路由器相比，网络安全与网络管理比较弱交换机交换机的分类：独立式、可堆叠式、模块化机箱交换机存在的几个问题：与网络主干连接服务器连接自动协商虚拟局域网：路由器路由器是互联网的主要节点设备，是不同网络之间互相连接的枢纽。在因特网中，路由器是其主干网络的重要组成部分。路由器工作在网络层。主要功能是为经过路由器的每个数据分组选择一条最佳传输路径。其关键是在路由器中有一个保存路由信息的数据库－路由表。每个路由器有多个网络接口，每个接口可以连接一个网络或一个路由器。如有分组数据进入路由器，则根据路由表查找路径，最终决定分组转发路径的过程称为路由选择。建立路由表有多种方式，可以静态写入，也可以动态建立和更新。路由器主要由四个部分组成：输入端口、输出端口、交换结构与路由处理器。输入端口输出端口路由处理器路由协议路由器的路由选择过程互联网是由多个路由器连接在一起的物理网络所组成，源主机发送的数据分级可能被直接递送到同一网络中的目的主机（称为直接路由选择），也可能要间接地经过多个路由器才能到达目的主机（称为间接路由器选择）。路由器与网桥的比较

（1）网桥工作在数据链路层，路由器工作在网络层（2）路由传输性能较弱一些，但有利于路由器通用（3）路由器能抑制广播包（4）网桥是一个网络内部设备，而路由器是网间设备（5）路由器配置较为复杂网关网关工作在网络层以上的高层协议，它是网络层以上的互联设备的总称。网关通常由运行在一台计算机上的专用软件来实现。网关常见的有二种：协议网关和安全网关。调制解调器