网络设备介绍(完整)ppt课件.ppt
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常用网络设备常用网络设备介绍介绍主主要内容：
要内容：
网络调制解调器（网络调制解调器（Modem）网络接口卡（网络接口卡（NIC）中继器与集线器中继器与集线器网桥和交换机网桥和交换机无线接入点（无线接入点（AccessPoint）路由器（路由器（Router）第三层交换机第三层交换机2022/10/241交换机交换机防火墙防火墙交换机主机主机路由器交换机因特网因特网集线器内部内部网网外部访问子网外部访问子网因特网因特网2022/10/242网络设备在网络设备在OSI体系中的位置体系中的位置网络设备的功能层次OSI层次层次地址类型地址类型设备设备传输层及以上传输层及以上应用程序进程地应用程序进程地址（端口）址（端口）网关网关（协议转换器）（协议转换器）网络层网络层网络地址网络地址（IP地址）地址）路由器路由器（三层交换机）（三层交换机）数据链路层数据链路层物理地址物理地址（MAC地址）地址）网桥、交换机网桥、交换机（网卡）（网卡）物理层物理层无无中继器、集线器、中继器、集线器、（网卡）（网卡）2022/10/2431调制解调器调制解调器Modem集成了调制和解调功能的设备工作在体系结构的物理层一般是指用于电话网络的模拟调制解调器目前的调制解调器在自适应、数据压缩和网络编码调制技术等方面已非常成熟，每个话路的数据传输速率可高达56kb/s，已基本接近电话线路的最大理论速率。
2022/10/244高速调制解调器高速调制解调器V.90建议：
ITU-T颁布的56kb/s调制解调器标准提高速度的关键服务提供商（ISP、联机服务商或公司局域网）与电话交换网络之间采用数字线路连接上行33.6kb/s，下行56kb/s2022/10/2452网络接口卡网络接口卡NIC网络接口卡（网卡）是连接主机与网络的基本设备网络接口卡（网卡）是连接主机与网络的基本设备每台主机都应配置一个或多个网卡每台主机都应配置一个或多个网卡每个网卡都有一个或多个网络接口每个网卡都有一个或多个网络接口不能独立工作，必须依赖于宿主主机不能独立工作，必须依赖于宿主主机连接不同的局域网需要使用不同的网卡连接不同的局域网需要使用不同的网卡以太网卡以太网卡令牌环网卡令牌环网卡FDDI网卡网卡ATM网卡网卡2022/10/246网卡地址：
即网卡的物理地址（网卡地址：
即网卡的物理地址（MAC地址），地址），固化在网卡硬件中（有些网卡可由用户修改）固化在网卡硬件中（有些网卡可由用户修改）配置参数（跳线设置配置参数（跳线设置/软件设置软件设置/PnP）中断请求号中断请求号IRQ（一般为（一般为3）I/O基地址基地址I/OBase（一般为（一般为300H）存储器基地址存储器基地址MemoryBase（一般为一般为0C000H）全双工全双工/半双工半双工传输速率（仅传输速率（仅10/100Mb/s双速网卡可选）双速网卡可选）网卡的配置参数网卡的配置参数2022/10/247网卡的选用网卡的选用考虑的因素包括：
考虑的因素包括：
LAN的类型：
的类型：
Ethernet、TokenRing、ATM、FDDILAN的速度：
的速度：
10M/100M/1000M、4M/16M、25M/155M网络接口类型：
网络接口类型：
AUI/BNC、RJ-45、SC/ST/MT-RJ主机总线类型：
主机总线类型：
ISA、EISA、PCI、USB、PCMCIA应用场合：
服务器、工作站、笔记本应用场合：
服务器、工作站、笔记本其他附加功能：
其他附加功能：
PnP、防病毒、远程唤醒、链路聚合等、防病毒、远程唤醒、链路聚合等2022/10/248以太网卡的类型以太网卡的类型分分类速度速度接口接口类型型介介质传输速度速度10Mb/sBNC、AUI、RJ-45同同轴电缆、双、双绞线100Mb/sRJ-45双双绞线1Gb/sRJ-45、ST、SC、MT-RJ双双绞线、多模、多模/单模光模光纤10Gb/sST、SC、MT-RJ、LC多模多模/单模光模光纤总线接口接口ISA、PCI、PCI-E、miniPCI、miniPCI-E、PCMCIA、USB、并、并行接口行接口技技术体系体系LAN、WLAN、Bluetooth、红外外协议体系体系Ethernet、TokenRing、FDDI、ATM2022/10/2493集线器（集线器（HUB）多端口的中继器，工作在物理层多端口的中继器，工作在物理层功能：
在网段之间复制比特流，信号整形和放大功能：
在网段之间复制比特流，信号整形和放大可认为它是将总线折叠到铁盒子中的集中连接设备可认为它是将总线折叠到铁盒子中的集中连接设备特点：
特点：
F具有与中继器同样的特点具有与中继器同样的特点F可改变网络物理拓扑形式：
总线连接可改变网络物理拓扑形式：
总线连接星形连接星形连接F逻辑上仍是一个总线型共享介质网络逻辑上仍是一个总线型共享介质网络端口数：
端口数：
8，12，16，242022/10/2410集线器的类型：
按速度划分集线器的类型：
按速度划分传统集线器传统集线器传输速度为传输速度为10Mb/s（10Base-T网络）网络）快速以太网集线器快速以太网集线器传输速度为传输速度为100Mb/s（100Base-T网络）网络）10/100M自适应集线器自适应集线器传输速度自适应传输速度自适应内部有两个网段：
内部有两个网段：
10M和和100M，集线器根据连接速度将主机，集线器根据连接速度将主机连接到不同网段上。
连接到不同网段上。
网段之间用交换方式连接。
网段之间用交换方式连接。
保护投资，便于升级保护投资，便于升级2022/10/2411用集线器构建的网络的特点用集线器构建的网络的特点所有主机共享带宽所有主机共享带宽无法限制冲突和广播无法限制冲突和广播适用于小型网络适用于小型网络2022/10/2412例：
用集线器搭建简单的网络例：
用集线器搭建简单的网络以以11台服务器，台服务器，33台台PCPC机为例：
机为例：
一台一台HUBHUB44块块UTPUTP接口的网卡接口的网卡44台台PCPC机机88个个RJ45RJ45接头（水晶头）接头（水晶头）若干米若干米UTPUTP双绞线双绞线NICHUBUTPPC机机服务器服务器2022/10/2413网络交换机网络交换机网络交换机和网桥属同一类设备，工作在网络交换机和网桥属同一类设备，工作在数据链路层数据链路层但网络交换机的端口数多，并且交换速度快。
在这个意但网络交换机的端口数多，并且交换速度快。
在这个意义上，网络交换机可看作是多端口的高速网桥。
义上，网络交换机可看作是多端口的高速网桥。
交换机比网桥优越的地方：
交换机比网桥优越的地方：
交换速度快，可实现线速转发；交换速度快，可实现线速转发；能解决网络主干上的通信拥挤问题；能解决网络主干上的通信拥挤问题；端口密度高，一台交换机可连接多个网段，降低了组网成本。
端口密度高，一台交换机可连接多个网段，降低了组网成本。
工作原理与网桥类似：
工作原理与网桥类似：
学习源地址学习源地址（构造转发表）（构造转发表）过滤本网段帧过滤本网段帧（隔离冲突域）（隔离冲突域）转发异网段帧转发异网段帧（交换）（交换）广播未知帧广播未知帧（寻找目的站点）（寻找目的站点）2022/10/2414交换机的特点交换机的特点交换机通过内部的交换矩阵把网络划分为多个网段每个端口为一个冲突域；交换机能够同时在多对端口间无冲突地交换帧。
2022/10/2415例：
交换网络的带宽例：
交换网络的带宽若交换机每个端口带宽为若交换机每个端口带宽为BW，则交换机构成的网络，则交换机构成的网络网络总带宽网络总带宽（BWn）/2BWnn8，BW=10Mb/s时，网络总带宽最高可达时，网络总带宽最高可达80Mb/s；若每个交换机端口只连接一台计算机，则每台计算机的可用带若每个交换机端口只连接一台计算机，则每台计算机的可用带宽为宽为10Mb/s。
比较：
比较：
10Mb/s的的8口集线器构成的网络（连接了口集线器构成的网络（连接了8台计算机）台计算机）网络总带宽仍为网络总带宽仍为10Mb/s；网络中每台计算机的带宽为网络中每台计算机的带宽为1.25Mb/s。
2022/10/2416交换机的三种转发方式交换机的三种转发方式存储转发（存储转发（Storeandforward）整个帧完整接收后，对帧进行差错检验，然后再进行转发操作。
整个帧完整接收后，对帧进行差错检验，然后再进行转发操作。
优点：
进行差错校验，错误不会扩散到目的网段。
优点：
进行差错校验，错误不会扩散到目的网段。
缺点：
延迟比较大。
缺点：
延迟比较大。
直通直通转发（转发（Cut-through）只要收到帧的前只要收到帧的前6个字节（目的个字节（目的MAC地址），就开始进行转发操作。
地址），就开始进行转发操作。
优点：
交换延迟小。
优点：
交换延迟小。
缺点：
无法进行差错校验，帧错误会扩散到目的网段。
缺点：
无法进行差错校验，帧错误会扩散到目的网段。
无碎片直通转发（无碎片直通转发（Fragmentfreecut-through）接收到一帧的前接收到一帧的前64字节后，再进行转发操作。
小于字节后，再进行转发操作。
小于64字节的帧不转发。
字节的帧不转发。
小于小于64字节的帧一般是冲突造成的帧碎片（错误帧）字节的帧一般是冲突造成的帧碎片（错误帧）优点：
交换速度较快，并且降低了错误帧转发的概率优点：
交换速度较快，并且降低了错误帧转发的概率缺点：
长度大于缺点：
长度大于64字节的错误帧仍会转发，转发延时大于直通转发。
字节的错误帧仍会转发，转发延时大于直通转发。
2022/10/2417使用网络交换机的好处使用网络交换机的好处分割冲突（碰撞）域分割冲突（碰撞）域减少了冲突减少了冲突允许建立多个连接允许建立多个连接提高了网络总体带提高了网络总体带宽宽减少了每个网段中的站点数减少了每个网段中的站点数提高了站提高了站点平均拥有带宽点平均拥有带宽允许全双工连接允许全双工连接提高带宽、消除冲突提高带宽、消除冲突能够连接不同速度的网段能够连接不同速度的网段2022/10/2418网络交换机的应用场合网络交换机的应用场合作为作为LAN核心主干连接设备，如网络中心、核心主干连接设备，如网络中心、数据中心等；数据中心等；网络通信流量很大的应用场合，如图像处网络通信流量很大的应用场合，如图像处理、视频流等；理、视频流等；对网络响应速度要求比较高的场合。
对网络响应速度要求比较高的场合。
2022/10/2419以网桥以网桥/交换机为核心的网络的特点交换机为核心的网络的特点每个网段独享带宽每个网段独享带宽最佳可达到每台主机独享带宽可以限制冲突，但不能限制广播可以限制冲突，但不能限制广播有可能产生广播风暴适用于小型部门级网络到大型园区网络适用于小型部门级网络到大型园区网络大型网络中需解决广播问题2022/10/2420虚拟局域网（虚拟局域网（VLAN）VLAN是一种网络构造和用户的组织形式：
是一种网络构造和用户的组织形式：
通过交换机（或路由器）划分；通过交换机（或路由器）划分；由网段和站点构成的逻辑工作组。
由网段和站点构成的逻辑工作组。
用交换机划分的若干个用交换机划分的若干个VLAN在逻辑上完全独立（可看成是在逻辑上完全独立（可看成是分离的物理网络），广播帧不会跨越逻辑网络边界。
分离的物理网络），广播帧不会跨越逻辑网络边界。
VLAN能够限制广播域的范围能够限制广播域的范围抑制广播帧的泛滥。
抑制广播帧的泛滥。
VLAN可跨越交换机。
可跨越交换机。
同一同一VLAN中的成员不受物理位置的限制，可以像处于同一中的成员不受物理位置的限制，可以像处于同一个局域网中那样互相访问。
个局域网中那样互相访问。
2022/10/2421VLAN示意图示意图2022/10/2422VLAN能够隔离（限制）广播域VLAN划分前，整个网络都在一个广播域中2022/10/2423VLAN划分后，网络被分割成几个较小的广播域2022/10/2424VLAN的优点提高管理效率站点的物理位置改变无需重新布线和配置用户性质改变后很容易通过软件将其从一个VLAN划分到另一
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