計算機網(wǎng)絡設備選型基礎.ppt

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2019/12/18,page1,,,第三章：網(wǎng)絡設備選型,本章重點●網(wǎng)絡接口卡及其使用●集線器及其使用●交換機及其使用●路由器及其使用●構造簡單的網(wǎng)絡,2019/12/18,page2,9.1網(wǎng)絡接口卡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)（跳線設置/軟件設置/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（構成計算機網(wǎng)絡的基本設備之一）,2019/12/18,page5,計算機網(wǎng)絡設備,計算機網(wǎng)卡（構成計算機網(wǎng)絡的基本設備之一）,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）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)絡接口卡的種類,2019/12/18,page9,9.2網(wǎng)絡集線器HUB,多端口的中繼器，屬于物理層設備功能：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備可改變網(wǎng)絡物理拓撲形式：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)絡中常用的設備,2019/12/18,page11,集線器（HUB）接口,2019/12/18,page12,集線器（HUB）是計算機網(wǎng)絡中常用的設備,2019/12/18,page13,三種結(jié)構：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?？伸`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)絡管理的中大型網(wǎng)絡系統(tǒng)中，一般都要求使用智能集線器（后面將要介紹的網(wǎng)絡交換機也需要是智能化的）。小型網(wǎng)絡為降低成本，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,,服務器,以1臺服務器，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)絡總體帶寬增加,2019/12/18,page17,網(wǎng)絡分段,,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)段分割的設備——網(wǎng)絡交換機網(wǎng)絡交換機和網(wǎng)橋?qū)偻活愒O備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層上。但網(wǎng)絡交換機的端口數(shù)多，并且速度快。在這個意義上，網(wǎng)絡交換機又稱為多端口的高速網(wǎng)橋。工作原理（參見第4章）構造：端口-地址表、端口緩沖器、交換矩陣學習源地址（構造端口-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,,服務器,校園網(wǎng),,,,,,,,,,,,,,,,,,10MbpsUTP,100MbpsUTP（連接校園網(wǎng)）,1000MbpsFiber,100MbpsUTP,某學校計教中心網(wǎng)絡結(jié)構圖,二級交換機,HUB,,,,,,,,,,,,,,,,2019/12/18,page20,計算機網(wǎng)絡設備,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)絡層）上。在網(wǎng)絡之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡分組。能夠提供按最佳路由轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡分組。實現(xiàn)子網(wǎng)隔離，限制廣播風暴。(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)絡交換機),用路由器連接起來的若干個網(wǎng)絡，它們?nèi)允歉髯元毩⒌?。要想從一個網(wǎng)絡訪問用路由器連接起來的另一個網(wǎng)絡中的站點，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,控制部件（CPU、RAM、OS）路由表協(xié)議軟件網(wǎng)絡接口（LAN、WAN、CONSOLE）,2019/12/18,page23,用路由器進行網(wǎng)絡互聯(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)絡設備,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)絡設備,2019/12/18,page26,計算機網(wǎng)絡設備,專用數(shù)據(jù)傳送設備（中繼器）,2019/12/18,page27,專用數(shù)據(jù)傳送設備（光纜收發(fā)器）,2019/12/18,page28,計算機網(wǎng)絡設備,專用數(shù)據(jù)傳送設備64K的DDN數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（通常）。128K的ISDN綜合業(yè)務數(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,主要學習內(nèi)容,網(wǎng)絡通訊電纜基本介紹,2019/12/18,page30,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),細纜通訊技術粗纜通訊技術雙絞線通訊技術光纜通訊技術,,2019/12/18,page31,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),細纜通訊技術（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)絡專用工具,,,2019/12/18,page33,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),,,細纜通訊技術10base-2,2019/12/18,page34,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),,細纜通訊技術（10base-2）,2019/12/18,page35,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),粗纜通訊技術（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)絡專用工具,2019/12/18,page38,2019/12/18,page39,專用數(shù)據(jù)傳送設備（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)傳送設備（粗纜收發(fā)器）,2019/12/18,page41,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),雙絞線通訊技術（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)絡布線標準,雙絞線最大段長度與雙絞線的傳送帶寬有關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)絡通訊介質(zhì),雙絞線通訊技術（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頭直接和設備連接雙絞線接法分為直通、交叉線的做法直通接法適應計算機到集線器或到交換機交叉接法適應計算機到計算機或接口板,2019/12/18,page43,計算機網(wǎng)絡通訊介質(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）電源預留+5（白蘭）電源預留—7（白棕）音頻預留8（棕）音頻預留,只適應于（10base-T/100base-TX）絞線通訊技術對于1000base-TX絞線通訊技術接法另行規(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）電源預留+5（白蘭）電源預留—7（白棕）音頻預留8（棕）音頻預留,只適應于（10base-T/100base-TX）絞線通訊技術對于1000base-TX絞線通訊技術接法另行規(guī)定。,（TIA/EIA568B標準）,2019/12/18,page45,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),雙絞線直通,2019/12/18,page46,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),雙絞線交叉,2019/12/18,page47,,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),1,8,,,2019/12/18,page48,,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),2019/12/18,page49,,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),2019/12/18,page50,,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),2019/12/18,page51,計算機網(wǎng)絡通訊介質(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：“埃或千京”，英文：tera簡稱“T”,2019/12/18,page52,計算機網(wǎng)絡通訊介質(zhì),光纜通訊技術（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)絡設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)絡通訊介質(zhì),光纜通訊技術,2019/12/18,page55,計算機網(wǎng)絡通訊介質(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。,