計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型基礎(chǔ).ppt

2019/7/16,page 1,第三章：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型,本章重點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)接口卡及其使用 集線器及其使用 交換機(jī)及其使用 路由器及其使用 構(gòu)造簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò),2019/7/16,page 2,9.1 網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC,1. 組成 發(fā)送/接收部件負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送、接收 載波檢測(cè)檢測(cè)介質(zhì)上有否信號(hào) 發(fā)送/接收控制部件及緩沖區(qū) 曼徹斯特編碼/譯碼器對(duì)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?hào) 網(wǎng)絡(luò)控制部件控制網(wǎng)卡各部件的協(xié)調(diào)運(yùn)行 CPU(部分網(wǎng)卡有)增強(qiáng)網(wǎng)卡智能化，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)主機(jī)CPU的依賴，提高傳輸效率,2019/7/16,page 3,2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(qǐng)求號(hào) IRQ（一般為3） I/O基地址 I/O Base（一般為300H） 存儲(chǔ)器基地址 Memory Base (一般為C000H) 全雙工 / 半雙工 傳輸速率（僅10/100Mbps雙速網(wǎng)卡可選）,2019/7/16,page 4,計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡 （構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備之一）,2019/7/16,page 5,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡（構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備之一）,2019/7/16,page 6,計(jì)算機(jī)主板總線圖例,2019/7/16,page 7,3. 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(jìn)行 全雙工：需集線器/交換機(jī)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(dān)更多的傳輸任務(wù)） 提高與主機(jī)的傳輸速度： 與主機(jī)的存儲(chǔ)器傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用DMA傳送方式 總線采用傳輸速度較快的PCI總線,2019/7/16,page 8,4. 網(wǎng)絡(luò)接口卡的種類,2019/7/16,page 9,9.2 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(hào)整形和放大 可認(rèn)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?fù)湫问剑嚎偩€連接星形連接 端口數(shù)：常見(jiàn)的有8，12，16，24口,2019/7/16,page 10,集線器（HUB） 是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的設(shè)備,2019/7/16,page 11,集線器（HUB）接口,2019/7/16,page 12,集線器（HUB） 是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的設(shè)備,2019/7/16,page 13,三種結(jié)構(gòu)： 獨(dú)立式（Stand alone）： 固定端口配置，擴(kuò)充時(shí)用級(jí)連的方法 堆疊式（Stackable）： 固定配置，用堆疊方法進(jìn)行擴(kuò)充堆疊連接在一起的HUB在邏輯相當(dāng)于一臺(tái)單獨(dú)的HUB，可統(tǒng)一管理 模塊化（Module）： 又稱機(jī)箱式，由一臺(tái)帶有底板、電源的機(jī)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(guò)插入不同的插卡滿足需求（如插入交換卡、路由卡、加密卡等）,2019/7/16,page 14,智能集線器和非智能（普通）集線器 允許用網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)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(jìn)行管理的集線器稱為非智能HUB。 在需要進(jìn)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(jī)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。,2019/7/16,page 15,NIC,HUB,UTP,PC機(jī),用集線器搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò),服務(wù)器,以1臺(tái)服務(wù)器，3臺(tái)PC機(jī)為例： 一臺(tái)HUB 4塊UTP接口的網(wǎng)卡 4臺(tái)PC機(jī) 8個(gè)RJ45接頭（水晶頭） 若干米UTP雙絞線,2019/7/16,page 16,9.3 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)Switch,共享信道LAN的缺點(diǎn)： 多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送會(huì)造成沖突； 網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)越多，沖突現(xiàn)象越嚴(yán)重； 每個(gè)站點(diǎn)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(gè)網(wǎng)段中站點(diǎn)的數(shù)量 網(wǎng)段分割后網(wǎng)絡(luò)總體帶寬增加,2019/7/16,page 17,網(wǎng)絡(luò)分段,MAC廣播域,獨(dú)立的沖突域,獨(dú)立的沖突域,網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),交換機(jī)只能分隔沖突域，但不能分隔廣播域,2019/7/16,page 18,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)段分割的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)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(jī)的端口數(shù)多，并且速度快。在這個(gè)意義上，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)又稱為多端口的高速網(wǎng)橋。 工作原理（參見(jiàn)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(guò)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(diǎn)）,2019/7/16,page 19,千兆主干交換機(jī),服務(wù)器,校園網(wǎng),10Mbps UTP,100Mbps UTP （連接校園網(wǎng)）,1000Mbps Fiber,100Mbps UTP,某學(xué)校計(jì)教中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,二級(jí)交換機(jī),HUB,2019/7/16,page 20,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,常用交換機(jī),Catalyst 局域網(wǎng)交換機(jī)系列,Backbone/ wiring closet Modular Multiple LAN technology,獨(dú)立臺(tái)式,堆疊式,Catalyst 5000 系列,Catalyst 3000 系列,Catalyst 1700,Catalyst 2900 Catalyst 2800 Catalyst 2100 Catalyst 1600 Catalyst 1200,Desktop,Workgroup Standalone,2019/7/16,page 21,9.4 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(shí)現(xiàn)子網(wǎng)隔離，限制廣播風(fēng)暴。(目的地址無(wú)法識(shí)別時(shí)，路由器將其丟棄，而不是廣播比較網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)),用路由器連接起來(lái)的若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它們?nèi)允歉髯元?dú)立的。要想從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)用路由器連接起來(lái)的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)，必須指定該站點(diǎn)的邏輯地址（IP地址），通過(guò)廣播是無(wú)法與之進(jìn)行通信的。因?yàn)槁酚善鞑粫?huì)轉(zhuǎn)發(fā)廣播包。,2019/7/16,page 22,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）,2019/7/16,page 23,用路由器進(jìn)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,2019/7/16,page 24,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,常見(jiàn)的路由器 ：,2019/7/16,page 25,Performance,Cisco 1000 Series,Cisco 2000 Series,Cisco 4000 Series,Cisco 7000 Series,4000,4500,4700,7010,7000,7505,7507,7513,Cisco 路由器產(chǎn)品系列,Core Routers,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,2019/7/16,page 26,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,專用數(shù)據(jù)傳送設(shè)備（中繼器）,2019/7/16,page 27,專用數(shù)據(jù)傳送設(shè)備（光纜收發(fā)器）,2019/7/16,page 28,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,專用數(shù)據(jù)傳送設(shè)備 64K的DDN數(shù)字?jǐn)?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)。,2019/7/16,page 29,主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,網(wǎng)絡(luò)通訊電纜基本介紹,2019/7/16,page 30,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),細(xì)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),2019/7/16,page 31,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),細(xì)纜通訊技術(shù)（10base-2）,細(xì)纜最大段長(zhǎng)度為185米 細(xì)纜最大干線段數(shù)量為5段 細(xì)纜的傳送帶寬為10M 細(xì)同軸電纜阻抗50歐姆 通過(guò)T型接頭按BNC標(biāo)準(zhǔn)直接和設(shè)備連接 它的傳輸標(biāo)準(zhǔn)遵循以太網(wǎng)和IEEE802.3,2019/7/16,page 32,細(xì)纜網(wǎng)絡(luò)專用 工具,2019/7/16,page 33,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),細(xì)纜通訊技術(shù)10base-2,2019/7/16,page 34,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),細(xì)纜通訊技術(shù) （10base-2）,2019/7/16,page 35,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),粗纜通訊技術(shù)（10base-5）,粗纜最大段長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)遵循以太網(wǎng)和IEEE802.3 它的接口通過(guò)粗纜收發(fā)器和收發(fā)器電纜按 AUI標(biāo)準(zhǔn)連接,收發(fā)器電纜最大段長(zhǎng)度為50米,2019/7/16,page 36,2019/7/16,page 37,粗纜網(wǎng)絡(luò)專用 工具,2019/7/16,page 38,2019/7/16,page 39,專用數(shù)據(jù)傳送設(shè)備（粗纜收發(fā)器）,AUI:（abbr.Attachment Unit Interface）, 連接單元接口,2019/7/16,page 40,專用數(shù)據(jù)傳送設(shè)備 （粗纜收發(fā)器）,2019/7/16,page 41,計(jì)算機(jī)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(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)遵循以IEEE802.3 遵循TIA/EIA 568A/B網(wǎng)絡(luò)布線標(biāo)準(zhǔn),雙絞線最大段長(zhǎng)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。,2019/7/16,page 42,計(jì)算機(jī)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(guò)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(jì)算機(jī)到集線器或到交換機(jī) 交叉接法適應(yīng)計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)或接口板,2019/7/16,page 43,計(jì)算機(jī)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(duì)于1000base-TX絞線通訊技術(shù)接法另行規(guī)定。,（TIA/EIA 568A標(biāo)準(zhǔn)）,TIA:電信工業(yè)聯(lián)合會(huì)；EIA:電子工業(yè)聯(lián)合會(huì),2019/7/16,page 44,計(jì)算機(jī)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(duì)于1000base-TX絞線通訊技術(shù)接法另行規(guī)定。,（TIA/EIA 568B標(biāo)準(zhǔn)）,2019/7/16,page 45,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),雙絞線直通,2019/7/16,page 46,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),雙絞線交叉,2019/7/16,page 47,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),1,8,2019/7/16,page 48,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),2019/7/16,page 49,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),2019/7/16,page 50,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),2019/7/16,page 51,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì),千兆以太網(wǎng)的補(bǔ)充說(shuō)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(jiǎn)稱為：“京”，英文：giga 簡(jiǎn)稱 “G” 10000M簡(jiǎn)稱為：“?；蚯Ь?，英文：tera 簡(jiǎn)稱 “T”,2019/7/16,page 52,計(jì)算機(jī)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(dá)到1000M 目前單模光纜最大段長(zhǎng)130千米以上 它的傳輸標(biāo)準(zhǔn)遵循FDDI和IEEE802.7 光纜通過(guò)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,2019/7/16,page 53,計(jì)算機(jī)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(shí)刻所進(jìn)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(shí)刻所進(jìn)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）,2019/7/16,page 54,多模：多角度入射； 光源：LED； 線徑：62.5/125 m 、50/125 m（微米） 波