計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型基礎(chǔ).ppt

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2019/12/18,page1,,,第三章：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型,本章重點●網(wǎng)絡(luò)接口卡及其使用●集線器及其使用●交換機及其使用●路由器及其使用●構(gòu)造簡單的網(wǎng)絡(luò),2019/12/18,page2,9.1網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC,1.組成發(fā)送/接收部件——負責信號的發(fā)送、接收載波檢測——檢測介質(zhì)上有否信號發(fā)送/接收控制部件及緩沖區(qū)曼徹斯特編碼/譯碼器——對發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)編碼/譯碼，變換成適合于在LAN上傳輸?shù)男盘柧W(wǎng)絡(luò)控制部件——控制網(wǎng)卡各部件的協(xié)調(diào)運行CPU(部分網(wǎng)卡有)——增強網(wǎng)卡智能化，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸對主機CPU的依賴，提高傳輸效率,2019/12/18,page3,2．網(wǎng)卡的使用網(wǎng)卡地址：即網(wǎng)卡的物理地址或稱為MAC地址，固化在網(wǎng)卡硬件中配置參數(shù)（跳線設(shè)置/軟件設(shè)置/PnP）?中斷請求號IRQ（一般為3）?I/O基地址I/OBase（一般為300H）?存儲器基地址MemoryBase(一般為C000H)?全雙工/半雙工?傳輸速率（僅10/100Mbps雙速網(wǎng)卡可選）,2019/12/18,page4,計算機網(wǎng)卡（構(gòu)成計算機網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備之一）,2019/12/18,page5,計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,計算機網(wǎng)卡（構(gòu)成計算機網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備之一）,2019/12/18,page6,計算機主板總線圖例,2019/12/18,page7,3.提高網(wǎng)卡性能并行處理：發(fā)送/接收和數(shù)據(jù)處理同步進行全雙工：需集線器/交換機的支持突發(fā)傳輸方式（每次傳送更多的幀）智能網(wǎng)卡（讓網(wǎng)卡承擔更多的傳輸任務(wù)）提高與主機的傳輸速度：?與主機的存儲器傳輸數(shù)據(jù)時采用DMA傳送方式?總線采用傳輸速度較快的PCI總線,2019/12/18,page8,4.網(wǎng)絡(luò)接口卡的種類,2019/12/18,page9,9.2網(wǎng)絡(luò)集線器HUB,多端口的中繼器，屬于物理層設(shè)備功能：在網(wǎng)段之間拷貝比特流，信號整形和放大可認為它是將總線折疊到鐵盒子中的集中連接設(shè)備可改變網(wǎng)絡(luò)物理拓撲形式：總線連接—>星形連接端口數(shù)：常見的有8，12，16，24口,2019/12/18,page10,集線器（HUB）是計算機網(wǎng)絡(luò)中常用的設(shè)備,2019/12/18,page11,集線器（HUB）接口,2019/12/18,page12,集線器（HUB）是計算機網(wǎng)絡(luò)中常用的設(shè)備,2019/12/18,page13,三種結(jié)構(gòu)：獨立式（Standalone）：固定端口配置，擴充時用級連的方法堆疊式（Stackable）：固定配置，用堆疊方法進行擴充——堆疊連接在一起的HUB在邏輯相當于一臺單獨的HUB，可統(tǒng)一管理模塊化（Module）：又稱機箱式，由一臺帶有底板、電源的機箱和若干塊多端口的接口卡（線卡）組成。可靈活按需配置，通過插入不同的插卡滿足需求（如插入交換卡、路由卡、加密卡等）,2019/12/18,page14,智能集線器和非智能（普通）集線器允許用網(wǎng)管系統(tǒng)對其進行管理的集線器稱為智能HUB，它內(nèi)部包含有CPU等智能控制部件。不能用網(wǎng)管系統(tǒng)進行管理的集線器稱為非智能HUB。在需要進行網(wǎng)絡(luò)管理的中大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，一般都要求使用智能集線器（后面將要介紹的網(wǎng)絡(luò)交換機也需要是智能化的）。小型網(wǎng)絡(luò)為降低成本，一般使用普通集線器。,2019/12/18,page15,NIC,,,,,HUB,UTP,,PC機,用集線器搭建簡單的網(wǎng)絡(luò),,服務(wù)器,以1臺服務(wù)器，3臺PC機為例：一臺HUB4塊UTP接口的網(wǎng)卡4臺PC機8個RJ45接頭（水晶頭）若干米UTP雙絞線,2019/12/18,page16,9.3網(wǎng)絡(luò)交換機Switch,共享信道LAN的缺點：多個站點同時發(fā)送會造成沖突；網(wǎng)絡(luò)中站點越多，沖突現(xiàn)象越嚴重；每個站點的平均擁有帶寬為W/n；解決的方法：網(wǎng)段分割(微網(wǎng)段化)——減少每個網(wǎng)段中站點的數(shù)量網(wǎng)段分割后網(wǎng)絡(luò)總體帶寬增加,2019/12/18,page17,網(wǎng)絡(luò)分段,,MAC廣播域,,,獨立的沖突域,,獨立的沖突域,,網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機,交換機只能分隔沖突域，但不能分隔廣播域,2019/12/18,page18,實現(xiàn)網(wǎng)段分割的設(shè)備——網(wǎng)絡(luò)交換機網(wǎng)絡(luò)交換機和網(wǎng)橋?qū)偻活愒O(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層上。但網(wǎng)絡(luò)交換機的端口數(shù)多，并且速度快。在這個意義上，網(wǎng)絡(luò)交換機又稱為多端口的高速網(wǎng)橋。工作原理（參見第4章）構(gòu)造：端口-地址表、端口緩沖器、交換矩陣學(xué)習(xí)源地址（構(gòu)造端口-地址表）過濾本網(wǎng)段幀（隔離沖突域）轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀（交換）廣播未知幀（尋找目的站點）,2019/12/18,page19,,,,千兆主干交換機,,服務(wù)器,校園網(wǎng),,,,,,,,,,,,,,,,,,10MbpsUTP,100MbpsUTP（連接校園網(wǎng)）,1000MbpsFiber,100MbpsUTP,某學(xué)校計教中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,二級交換機,HUB,,,,,,,,,,,,,,,,2019/12/18,page20,計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,常用交換機,Catalyst局域網(wǎng)交換機系列,Backbone/wiringclosetModularMultipleLANtechnology,,,獨立臺式,堆疊式,Catalyst5000系列,Catalyst3000系列,Catalyst1700,Catalyst2900Catalyst2800Catalyst2100Catalyst1600Catalyst1200,Desktop,WorkgroupStandalone,2019/12/18,page21,9.4路由器Router,工作在第三層（網(wǎng)絡(luò)層）上。在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組。能夠提供按最佳路由轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組。實現(xiàn)子網(wǎng)隔離，限制廣播風(fēng)暴。(目的地址無法識別時，路由器將其丟棄，而不是廣播——比較網(wǎng)絡(luò)交換機),用路由器連接起來的若干個網(wǎng)絡(luò)，它們?nèi)允歉髯元毩⒌?。要想從一個網(wǎng)絡(luò)訪問用路由器連接起來的另一個網(wǎng)絡(luò)中的站點，必須指定該站點的邏輯地址（IP地址），通過廣播是無法與之進行通信的。因為路由器不會轉(zhuǎn)發(fā)廣播包。,2019/12/18,page22,路由器的結(jié)構(gòu),控制部件（CPU、RAM、OS）路由表協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)接口（LAN、WAN、CONSOLE）,2019/12/18,page23,用路由器進行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),,,路由器,沖突域2,沖突域1,,,路由器可以分隔沖突域和廣播域,2019/12/18,page24,計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,常見的路由器：,2019/12/18,page25,,,,,Performance,Cisco1000Series,Cisco2000Series,Cisco4000Series,Cisco7000Series,4000,4500,4700,7010,7000,7505,7507,7513,Cisco路由器產(chǎn)品系列,CoreRouters,計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,2019/12/18,page26,計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,專用數(shù)據(jù)傳送設(shè)備（中繼器）,2019/12/18,page27,專用數(shù)據(jù)傳送設(shè)備（光纜收發(fā)器）,2019/12/18,page28,計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,專用數(shù)據(jù)傳送設(shè)備64K的DDN數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（通常）。128K的ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（通常）。X.25（PDN）公共分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)。幀中繼（F.R）公共分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)。ADSL非平衡式的數(shù)據(jù)網(wǎng)。,2019/12/18,page29,主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,網(wǎng)絡(luò)通訊電纜基本介紹,2019/12/18,page30,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),細纜通訊技術(shù)粗纜通訊技術(shù)雙絞線通訊技術(shù)光纜通訊技術(shù),,2019/12/18,page31,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),細纜通訊技術(shù)（10base-2）,,細纜最大段長度為185米細纜最大干線段數(shù)量為5段細纜的傳送帶寬為10M細同軸電纜阻抗50歐姆通過T型接頭按BNC標準直接和設(shè)備連接它的傳輸標準遵循以太網(wǎng)和IEEE802.3,2019/12/18,page32,細纜網(wǎng)絡(luò)專用工具,,,2019/12/18,page33,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),,,細纜通訊技術(shù)10base-2,2019/12/18,page34,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),,細纜通訊技術(shù)（10base-2）,2019/12/18,page35,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),粗纜通訊技術(shù)（10base-5）,粗纜最大段長度為500米粗纜最大干線段數(shù)量為5段粗纜的傳送帶寬為10M粗同軸電纜阻抗50歐姆它的傳輸標準遵循以太網(wǎng)和IEEE802.3它的接口通過粗纜收發(fā)器和收發(fā)器電纜按AUI標準連接,收發(fā)器電纜最大段長度為50米,2019/12/18,page36,2019/12/18,page37,粗纜網(wǎng)絡(luò)專用工具,2019/12/18,page38,2019/12/18,page39,專用數(shù)據(jù)傳送設(shè)備（粗纜收發(fā)器）,AUI:（abbr.AttachmentUnitInterface）,連接單元接口,2019/12/18,page40,專用數(shù)據(jù)傳送設(shè)備（粗纜收發(fā)器）,2019/12/18,page41,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),雙絞線通訊技術(shù)（10base-T/100base-TX）,雙絞線最大段長度為100米雙絞線的傳送帶寬為10/1000M雙絞線電纜阻抗100歐姆它的傳輸標準遵循以IEEE802.3遵循TIA/EIA568A/B網(wǎng)絡(luò)布線標準,雙絞線最大段長度與雙絞線的傳送帶寬有關(guān)UTP為非屏蔽雙絞線；STP為1類屏蔽雙絞線。,2019/12/18,page42,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),雙絞線通訊技術(shù)（10base-T/100base-TX）,,雙絞線分類為三類、五類、超五類雙交線雙絞線通過RJ45頭直接和設(shè)備連接雙絞線接法分為直通、交叉線的做法直通接法適應(yīng)計算機到集線器或到交換機交叉接法適應(yīng)計算機到計算機或接口板,2019/12/18,page43,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),雙交線RJ45接法規(guī)則：,1（白綠）數(shù)據(jù)發(fā)送+2（綠）數(shù)據(jù)發(fā)送—3（白橙）數(shù)據(jù)接受+6（橙）數(shù)據(jù)接受—,4（蘭）電源預(yù)留+5（白蘭）電源預(yù)留—7（白棕）音頻預(yù)留8（棕）音頻預(yù)留,只適應(yīng)于（10base-T/100base-TX）絞線通訊技術(shù)對于1000base-TX絞線通訊技術(shù)接法另行規(guī)定。,（TIA/EIA568A標準）,TIA:電信工業(yè)聯(lián)合會；EIA:電子工業(yè)聯(lián)合會,2019/12/18,page44,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),雙交線RJ45接法規(guī)則：,1（白橙）數(shù)據(jù)發(fā)送+2（橙）數(shù)據(jù)發(fā)送—3（白綠）數(shù)據(jù)接受+6（綠）數(shù)據(jù)接受—,4（蘭）電源預(yù)留+5（白蘭）電源預(yù)留—7（白棕）音頻預(yù)留8（棕）音頻預(yù)留,只適應(yīng)于（10base-T/100base-TX）絞線通訊技術(shù)對于1000base-TX絞線通訊技術(shù)接法另行規(guī)定。,（TIA/EIA568B標準）,2019/12/18,page45,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),雙絞線直通,2019/12/18,page46,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),雙絞線交叉,2019/12/18,page47,,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),1,8,,,2019/12/18,page48,,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),2019/12/18,page49,,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),2019/12/18,page50,,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),2019/12/18,page51,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),千兆以太網(wǎng)的補充說明：,1998年IEEE正式規(guī)范了銅線傳送千兆位以太網(wǎng)，其規(guī)范為:IEEE802.3ab；具體如下：1000BASE-T規(guī)定：UDP超五類以上的雙絞線電纜傳送距離為100米，1000BASE-CX規(guī)定：STP一類雙絞線電纜傳送距離為25米。,1000M簡稱為：“京”，英文：giga簡稱“G”10000M簡稱為：“?；蚯Ь?，英文：tera簡稱“T”,2019/12/18,page52,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),光纜通訊技術(shù)（100base-FX）,光纜可分為：多模光纜和單模光纜光纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬目前達到1000M目前單模光纜最大段長130千米以上它的傳輸標準遵循FDDI和IEEE802.7光纜通過光纜收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備直接連接接口類型：ST圓型口、SC方型口、FC螺旋口,2019/12/18,page53,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),,光纖目前數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅埽?單模光纖：是指的在某一特定的角度、在同一時刻所進入光纖的光束，只能有一束，且光束不能發(fā)散；因此單模光纖的光源采用的是激光。多模光纖：是指的在某一特定的角度、在同一時刻所進入光纖的光束，可為多束；因此多模光纖的光源采用的是發(fā)光二極管（LED）,2019/12/18,page54,,多模：多角度入射；光源：LED；線徑：62.5/125μm、50/125μm（微米）波長：850nm/1300nm(納米）單模：芯線的半徑和光的波長在一個數(shù)量級內(nèi),直射；光源：必須ILD（注入激光管）；線徑：9微米波長：1300nm/1500nm(納米）,,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),光纜通訊技術(shù),2019/12/18,page55,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),千兆以太網(wǎng)的補充說明：,1998年初，IEEE規(guī)范了千兆光纖以太網(wǎng)即（IEEE802.3z），規(guī)定：多模光纖傳送距離為300--550米，基于以太網(wǎng)的1000BASE-SX規(guī)范；規(guī)定：單模光纖傳送距離為2000--3000米，基于以太網(wǎng)的1000BASE-SX規(guī)范。,