专题2网络设备的功能及使用.docx
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专题2网络设备的功能及使用
网络介质、设备及其功能
当今计算机网络中，主要的传输介质主要有光缆、双绞线、电话线等，网络设备有集线器、交换机、路由器、网络适配器、ADSLMODEM、中继器、网桥、光端机、防火墙、服务器等。
一、双绞线
常见的双绞线由四对互相绝缘的铜导线互相扭绕在一起，包在一个绝缘电缆套管里，为了有效降低信号的干扰，双绞线电缆中不同线对具有不同的扭绕度。
用以抵御电磁波的干扰。
双绞线一般用于星型网或树形网的布线连接，使用时双绞线两端安装RJ-45头（水晶头），用于连接网卡与交换机，最大传输长度为100米，如果要加大网络的范围，在两段双绞线之间可安装中继器，在10M宽带网络中最多可安装4个中继器，如安装4个中继器，最大传输距离可达500米。
在100M宽带网络中只能安装2个中继器，最大传输距离可达205米。
优点：
布线容易、接口便宜、适合短距离传输。
缺点：
传输速率比光纤差、传输距离短、易受干扰。
一般双绞线中有四对八根铜线，八根铜线外部绝缘层颜色不同，以便于区分。
实际用于通信的只有四根线，分别对应于RJ-45连接器中的脚1、脚2、脚3和脚6，脚1和脚2一组用于发送数据，脚3和脚6一组用于接收信号。
因此，制作双绞线时，两端RJ-45连接器的脚1和脚2，脚3和脚6必须分别是同一对线，防止在发送和接收数据时产生导线之间的干扰。
否则当传输距离超过35米时，通信就会出现问题。
网线可做成直通线和双机互联线两种。
直通线用于集线器与集线器、主机与集线器间的联接，双绞线两端水晶头排线顺序相同，顺序为白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。
双机互联线用于两台主机间的联接，双绞线两端水晶头排线顺序不同，一端的排线顺序与直通线相同，另一端的排线将直通线的1、3互换，2、6互换。
二、光纤：
光纤是由一组光导纤维组成，用来传导光束的、细小而柔韧的传输介质。
应用光学原理，由光发送机产生光束，将电信号变为光信号，再把光信号导入光纤，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号，然后再送往下级网络。
光纤分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤由激光作光源，仅有一条光通路，传输距离长，可达2千米以上。
多模光纤由二极管发光，传输速度低，距离在2千米以内。
优点：
传输速率大、传输距离长、信号不受电磁干扰，衰减少、不导电、不用接地、不易被窃听。
主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。
缺点：
光纤成本高、接口价格较贵。
三、中继器
由于传输线路噪声的影响，线路承载的信号只能传输有限的距离，中继器的功能就是对接收到的信号进行再生和发送，从而增加信号传输的距离，增加局域网的覆盖区域。
它是最简单的网络互连设备，连接同一个网络的两个或多个网段。
如以太网常常利用中继器扩展总线的电缆长度，标准细缆以太网的每段长度最大185米，最多可有5段，因此增加中继器后，最大网络电缆长度则可提高到925米。
一般来说，中继器两端的网络部分是网段，而不是子网。
四、网桥
网桥像一个聪明的中继器。
中继器从一个网络电缆里接收信号，放大它们，将其送入下一个电缆。
它们毫无目的的这么做，对它们所转发消息的内容毫不在意。
相比而言，网桥将两个网段连接起来，并对网络数据的流通进行管理。
它不但能扩展网络的距离、范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。
类似于中继器，连接两个局域网段，网间通信从网桥传送，而网络内部的通信被网桥隔离。
网桥检查帧的源地址和目的地址，如果目的地址和源地址不在同一个网络段上，就把帧转发到另一个网络段上；若两个地址在同一个网络段上，则不转发，所以网桥能起到过滤帧的作用。
同时，由于网桥的隔离作用，一个网络段上的故障不会影响另一个网络段，从而提高了网络的可靠性。
网桥可以是专门硬件设备，也可以由计算机加装的网桥软件来实现，这时计算机上会安装多个网络适配器（网卡）。
五、光端机
光端机是把双绞线与光纤互连的设备。
由于光纤可以传输较远的距离，在网络中连接两栋楼之间的网络的时候多采用光纤，在楼内再采用双绞线连接。
这就需要一种设备能够把双绞线和光纤进行互连，并把电信号和光信号进行相互转换，这就是光端机。
光端机上连接着一对光纤，一根是接收、一根是发送，在接收的光纤头插座上标的是RCV，在发送的光纤头插座上标的是XMT，同一根光纤一端是插入“发送”插座，另一端就要接“接收”插座，一般连接2公里以内的距离使用的是多模光纤，超大型过2公里使用单模光纤。
把做好接头的光纤，轻轻插入插座然后旋转，直至接头上的卡口与插座扣紧。
把光纤线插好后，再接入双绞线，最后接上电源，正确连接了以后，TXLINK、FXLINK等指示灯会亮起来。
光端机就连接好啦。
六、路由器
1、路由器功能：
路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。
路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。
数据通道功能包括转发决定、转发以及输出数据链路调度等，一般由硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。
2、路由器的设置
宽带路由器一般都是提供基于WEB页面方式的可视设置界面，通过在浏览器里输入管理地址打开这个界面。
要能访问到这个界面，需要对用来配置宽带路由器的计算机进行网络配置。
如：
DI-504宽带路由器的默认管理IP地址是：
192.168.0.1；默认子网掩码：
255.255.255.0，将连接的计算机的IP地址配置成与DI-540宽带路由器相同网段的IP。
如：
IP：
192.168.0.3，掩码：
255.255.255.0，网关（就是路由器的默认管理IP）：
192.168.0.1。
做完这个准备配置以后就可以正式对DI-504宽带路由器进行访问并进一步设置了。
启动浏览器，在地址栏输入：
http:
//192.168.0.1，建立连接后，弹出登录窗口，输入管理员用户名：
ADMIN，密码：
（为空，设置后记得设置），点击“OK”按钮，进入管理界面，基本设置就在“首页”里，包括WAN（广域网设置）、LAN（局域网设置）、DHCP服务设置。
广域网设置就是对宽带接入线路的设置，根据用户选择宽带接入线路类型不同，有三种WAN类型：
动态IP地址；固定IP地址；PPPoE拨号，我们要根据自己实际的线路类型选择其中的一种来设置。
⑴动态IP地址:
适用于宽带路由器从ISP（互联网服务提供商）处自动获取IP地址。
这种方式基本除了选择WAN类型以外，没有别的设置。
点击“执行”完成。
⑵固定IP地址:
适用于ISP分配WAN口IP信息，输入ISP提供的IP地址、子网掩码、网关、DNS（可能有一个主的一个次的，主的DNS一定要填）。
MTU（最大传输单元）向ISP咨询是否要求。
点击“执行”完成。
⑶PPPoE设置：
适用于中国电信，中国网通，中国铁通等提供的ADSL拨号接入方式。
是目前国内最大用户数量的宽带接入方式。
选择PPPoE有“动态PPPoE”或“静态PPPoE”方式。
动态PPPoE自动从ISP处获取IP地址（普遍采用）；静态PPPoE由ISP指定IP地址（已很少采用）。
“PPPoE使用者名称”是ISP提供的PPPoE用户名；“PPPoE使用者密码”是ISP提供的PPPoE用户密码。
“服务名称”可不填。
“IP地址”适用于静态PPPoE方式，由ISP指定。
“主要DNS服务器”“次要DNS服务器”由ISP提供。
“最大空闲时间”设置线路连接不活动保持的最大时间，超过就自动断线，这个功能对于按时计费的ADSL有用。
“联机方式”建议选择自动。
点击“执行”完成
局域网（LAN）设置：
LAN的设置就是设置路由器本身的IP地址（这个就是整个内网的网关IP，在我们为内网主机分配IP时，要用到）。
默认IP是192.168.0.1，子网掩码是255.255.255.0，我们要根据我们内网的实际IP规划方案修改。
点击“执行”完成。
DHCP服务设置：
这个是可选设置，不一定要做。
我们可选“激活”，设置路由器担负起DHCP服务器功能，用来给内网主机自动分配IP地址。
这里需要设置分配的IP地址的起止范围，租约时间。
点击“执行”完成。
TP-Link路由器设置举例：
路由器管理地址为192.168.0.1。
将一台计算机的IP地址设置为和路由器管理地址为同一网段，例如IP：
192.168.0.2，子网掩码：
255.255.255.0，网关：
192.168.1.1。
打开192.168.0.2计算机的浏览器，在浏览器地址栏输入路由器管理地址后回车
在路由器登录界面输入用户名及密码（可从产品说明书上找到）。
进入路由器管理设置界面
点击展开网络参数，分别进行WAN口设置，LAN口设置
PPPOE上网方式设置
点击运行状态，查看设置结果
点击DHCP服务器，决定是否启用动态主机配置服务。
路由器对自动获取IP地址的主机的IP分配情况
防火墙及各种过滤功能开启及规则设置
IP地址过滤设置
MAC地址过滤设置
域名过滤设置
其它设置
问题：
一台台式机和一部笔记本，希望台式机用网线连接，笔记本用无线网卡连接。
应该如何连接？
硬件准备及物理联接：
准备一个无线路由器，.给笔记本买个无线网卡，制作两段直通线。
从猫接出来的线接到路由器WAN口上，从路由器LAN口接一条线到台式机上，,笔记本插上无线网卡后，可以搜索到无线路由器。
连上路由器管理界面，完成如下设置：
WAN口工作模式改成pppoe，输入ADSL账号及密码。
修改下无线路由器的密码，不然你邻居可以随意设置你的网络了
如果DHCP是启用的，台式机和笔记的网卡设置成自动获取IP就能通过无线路由器上网。
当然设成与路由器同段的IP也可以。
如果DHCP是关闭的，手工修改计算机的IP跟路由器到同网段，比如路由器是192.168.1.1，把计算机的IP改成192.168.1.x（2-254都可以），网关改成192.168.1.1后，台式机和笔记本就能通过无线路由器上网。
这时笔记本和台式机就相当于一个小型的具域网，都可以上网。
用WindowsXP中自带的虚拟拨号软件拨号上网
在安装好ADSLMODEM后，利用WindowsXP中自带的虚拟拨号软件便可很快速地设置好宽带拨号。
WindowsXP内置了以太网上的点对点协议（Point-to-PointProtocoloverEthernet，PPPoE）的支持。
因此，运行WindowsXP操作系统的计算机可以连接到任何采用支持PPPoE宽带Internet连接访问设备的Internet服务提供商。
这种宽带Internet连接同时包含了电缆调制解调器（CableMODEM）和数字用户线路（DigitalSubscriberLine，DSL）两种技术。
配置WindowsXP的PPPoE连接与通过“新建连接向导”创建一个新的连接一样简单。
支持符合产业标准的PPPoE服务器功能性的Internet服务提供商将与WindowsXP中提供的PPPoE客户程序一起实现宽带连接。
①鼠标右键直接打开“网上邻居”的“属性”，或依次打开“开始→所有程序→附件→通讯”，可见“新建连接向导”，双击打开后在打开的窗口中选择“下一步”。
②在新出现的窗口中选择第一项“连接到Internet”，然后再单击“下一步”。
③在新窗口中选择“手动设置我的连接”，再“下一步”。
④在新出现的窗口中有三个选项，第一项是用来建立56K猫和ISDN连接用的，而下面两个选项一个是建立ADSL或CABLE虚拟拨号用的（“用要求用户名和密码的宽带连接来连接”），一个是建立ADSL或CABLE专线接入用的（“用一直在线的宽带连接来连接”），虚拟拨号就选择第二项“用要求用户名和密码的宽带连接来连接”，然后单击“下一步”。
⑤在新出现的窗口中要求您输入“连接名”，随便输入一个名称/符号/数字即可，如“宽带连接168”。
⑥单击下一步之后，在出现的窗口中依次输入任何一个相同的字母，如“1”。
⑦“下一步”之后，选中“在我的桌面上添加一个到此连接的快捷方式”，以方便拨号，最后选“完成”即完成了WindowsXP中ADSL虚拟拨号软件的安装。
⑧这时就可在桌面上或“网上邻居”属性中打开刚才建立的“宽带连接168”的连接图标，在弹出的界面中，填入宽带接入的用户名和密码，选择“连接”，成功后就可在Internet的世界里冲浪。
⑨连接成功后桌面右下角任务栏将出现两个显示器连在一起的图标。
双击打开它可见ADSL连接的状态，并进行一些必要设置。
七、HUB（集线器）
HUB是一个多端口转发器，主要用于将多台电脑连接在一起组成网络，从而实现电脑之间的通信。
当以HUB为中心设备时，网络中某条线路产生了故障，并不影响其它线路的工作。
所以HUB在局域网中得到了广泛的应用。
大多数的时候它用在星型与树型网络拓扑结构中，以RJ45接口与各主机相连。
HUB按照对输入信号的处理方式，可以分为无源HUB、有源HUB、智能HUB。
无源HUB：
它是最次的一种，不对信号做任何的处理，对介质的传输距离没有扩展，并且对信号有一定的影响。
连接在这种HUB上的每台计算机，都能收到来自同一HUB上所有其它电脑发出的信号；有源HUB：
有源HUB与无源HUB的区别就在于它能对信号放大或再生，这样它就延长了两台主机间的有效传输距离；智能HUB：
一听这词就知道这家伙一定比那两个强！
智能HUB除具备有源HUB所有的功能外，还有网络管理及路由功能。
在智能HUB网络中，不是每台机器都能收到信号，只有与信号目的地址相同地址端口计算机才能收到。
有些智能HUB可自行选择最佳路径，这就对网络有很好的管理。
按其它方法还有很多种类，如10M、100M、10/100M自适应HUB等等。
随着技术的发展，在局域网尤其是—些大中型局域网中，集线器已逐渐退出应用，而被交换机代替。
目前，集线器主要应用于一些中小型网络或大中型网络的边缘部分。
八、交换机
交换机也称为交换式集线器，是能使联接其上的计算机以独享带宽的方式相互高速通信的网络设备。
局域网交换机拥有多个端口，每个端口有自己的专用带宽，并且可以连接不同的网段。
交换机各个端口之间的通信是同时的、并行的，大大提高了信息吞吐量。
交换机与集线器虽然外观相同，但工作原理差异很大。
对于集线器而言，它对连到自身的计算机一点儿也不认识，它的任务就是将一个端口传来的数据广播到其它所有端口上，由于集线器上同时只能有一个广播，所以这时只能有两个端口传递数据。
交换机能够把连接到自己身上的网卡的MAC地址记住，形成一个端口与MAC地址对应表，凭这样一张表，它就不必进行广播了，从一个端口传过来的数据，其中含有目的地的MAC地址，交换机在对应表里寻找与这个MAC对应的端口，在这两个端口之间建立临时性专用通道，这两个端口就可以不受干扰地进行通信。
从而比集线器提供了更高的传输速率。
因此交换机不但是网桥的理想替代物，而且是集线器的理想替代物。
九、ADSLModem
ADSL的全称是非对称数字用户线，是一种可以让家庭或小型企业利用现有电话网采用高频数字压缩方式，与网络服务提供商（ISP）进行宽带接入的技术。
ADSL具有高速率、价格低、安装容易、功能多的特点。
虚拟拨号ADSL，是指通过ADSL接入internet时，需要通过虚拟拨号，并键入用户名和密码进行身份验证，以此完成授权、认证、分配IP地址等一系列接入过程。
使用该接入方式，用户将得到动态IP地址，此方式适用计算机数量较少，并且不需要固定联接的小型局域网络或个人用户。
专用方式的ADSL提供静态连接，并拥有静态IP地址，接入用户将始终在线，无需进行虚拟拨号，与局域网接入方式非常相似，该方式适用于计算机数量较多，并且需要在internet上发布服务器的局域网用户。
ADSLMODEM面板上有多个指示灯，用来告诉用户ADSLMODEM的工作状态，并提示硬件故障发生的原因。
POWER----电源指示灯
Test指示灯（或Diag指示灯）----用来指示设备是否通过自检测试。
一般来说，该指示灯在接通电源时，才会出现闪烁现象，一但自检完成，指示灯就会自动熄灭。
如果指示灯长亮，可以先关闭ADSLMODEM，然后再接通电源，或者直接按复位按钮，如果指示灯仍然长亮，基本上可以断定硬件设备有问题。
STATUS----当ADSLMODEM与局端设备“握手”时会闪烁，连线后会常亮。
LINE----当广域网线路联通时，指示灯会亮起，当线路有数据传输时会闪烁。
如果长时间不间断闪烁，说明线路信号不稳定，可能是通信线路存在问题或端口有问题。
PC局域网联机LED指示灯----当联上以太网时，此灯会亮起，在未联接以态网时，此灯是灭的，以态网有数据传输时闪烁。
十、网关
顾名思义，网关（Gateway）就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。
网关不能完全归为一种网络硬件。
用概括性的术语来讲，它们应该是能够连接不同网络的软件和硬件的结合产品。
网关实际上通过重新封装信息以使它们能被另一个系统读取。
网关可以设在服务器、微机或大型机上。
由于网关具有强大的功能并且大多数时候都和应用有关，它们比路由器的价格要贵一些。
另外，由于网关的传输更复杂，它们传输数据的速度要比网桥或路由器低一些。
正是由于网关较慢，它们有造成网络堵塞的可能。
在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。
而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。
十一、网卡
网卡又称为网络适配器，插在电脑的扩展槽中，是电脑与局域网连接的唯一接口。
无论是普通电脑还是高端服务器，只要连接到网络，就都必须至少拥有一块网卡。
它是构成网络的基本部件。
网卡一方面连接局域网中的计算机，另一方面连接局域网中的传输介质。
网卡的功能主要有两个：
一是将电脑的数据封装为帧，并通过网线将数据发送到网络上去，二是接收网络上传来的帧，并将帧重新组合成数据，发送到所在的电脑中。
十二、防火墙原理
防火墙能增强机构内部网络的安全性。
防火墙系统决定了哪些内部服务可以被外界访问；外界的哪些人可以访问内部的服务以及哪些外部服务可以被内部人员访问。
防火墙只允许授权的数据通过。
在互联网上防火墙是一种非常有效的网络安全模型，通过它可以隔离风险区域与安全区域的连接，同时不会妨碍人们对风险区域的访问。
一般的防火墙都可以达到以下目的：
一是可以限制他人进入内部网络，过滤掉不安全服务和非法用户；二是防止入侵者接近你的防御设施；三是限定用户访问特殊站点；四是为监视Internet安全提供方便。
在Internet上的Web网站中，超过三分之一的Web网站都是由某种形式的防火墙加以保护，这是对黑客防范最严，安全性较强的一种方式，任何关键性的服务器，都建议放在防火墙之后。
个人防火墙软件中的安全规则方式可分为两种:
一种是定义好的安全规则，就是把安全规则定义成几种方案，一般分为低、中、高三种。
这样不懂网络协议的用户，就可以根据自己的需要灵活的设置不同的安全方案。
还有一种用户可以自定义安全规则，也就是说，在你非常了解网络协议的情况下，你就可以根据自已所需的安全状态，单独设置某个协议。
十三、服务器
严格地说，服务器并非指某一台具体的计算机，而应该是指安装有服务器软件的特殊计算机，该计算机一般是运算速度快，工作性能稳定、安全可靠的高档计算机。
用作服务器的计算机可以是专门设计用于作为服务器的高档计算机，也可以是一般的普通计算机。
根据服务器上安装的服务器软件的不同，有Web服务器、FTP服务器、邮件服务器、代理服务器、SQLSever数据库服务器等。
一台计算也可以兼作两种或多种服务器。
十四、网桥、路由、网关、Hub，交换机的区别
hub和交换机是实实在在的硬件设备，其他并不特指某种硬件，可能是专用的硬件，也可以是计算机实现的功能。
hub，网吧里都有，许多网线插在上面的就是它。
交换机样子和他差不多，功能也相似，是网络连接的中心节点。
他们的区别是：
hub是共享带宽，即：
10Mhub所有的口的流量之和为10M，也就是大家平均分配10M带宽，而交换机不同，10M交换机每个口都有10M，互不干涉。
hub在通讯时，一个口的数据是发送到其他所有的口，其中目的口接收并处理数据，交换机不同，它会记忆目前所有连接口的状态信息，保证数据只发到目的口。
所以，hub很容易实现监听，交换机则需要特殊配置才可监听。
网桥你可以把他想象成网络中的一座桥，连接两个网络。
它主要的作用是：
在一个网络的边缘桥接另一个网络。
路由可以说是一种概念，它指的是从一个地址到另一个地址的路径，路由器帮助你寻找这种路径，它可以是专用的路由设备，如路由器，也可以是计算机加软件实现。
网关也是一个概念，你可以把他想象成你们的网络出口的那个门，局域网的通信局限在你们网络内部；到别的网络，则要通过这个门，也就是网关。
网关通常有至少两个地址，一个属于你们的网络，一个属于外网。
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