計(jì)算機(jī)外部設(shè)備使用與維護(hù)之網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(ppt 93頁).ppt

第6章網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域 與我們的生活密切相關(guān) 網(wǎng)絡(luò)控制著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 也使人們的工作和生活方式發(fā)生了巨大的變化 但是 隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大 影響網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的問題也大大增加 如交換機(jī) 調(diào)制調(diào)解器 路由器以及通信線路等網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的故障問題 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件和管理軟件的設(shè)置 優(yōu)化問題 網(wǎng)絡(luò)安全問題等 要解決這些問題 就要先了解局域網(wǎng) 了解路由器 交換機(jī) 網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 6 1調(diào)制解調(diào)器 Modem 我們常說的Modem 其實(shí)是Modulator 調(diào)制器 與Demodulator 解調(diào)器 的簡(jiǎn)稱 中文稱為調(diào)制解調(diào)器 也有人根據(jù)Modem的諧音 親昵地稱之為 貓 我們知道 計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息是由 0 和 1 組成數(shù)字信號(hào) 而在電話線上傳遞的卻只能是模擬信號(hào) 于是 當(dāng)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)要通過電話線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí) 就需要一個(gè)設(shè)備負(fù)責(zé)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)間或模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)間的轉(zhuǎn)換 通常稱為數(shù) 模D A 模 數(shù)轉(zhuǎn)換或A D轉(zhuǎn)換 這個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器就是Modem 計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) 先由Modem把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號(hào) 這個(gè)過程稱為 調(diào)制 經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)通過電話載波傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)之前 也要經(jīng)由接收方的Modem負(fù)責(zé)把模擬信號(hào)還原為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào) 這個(gè)過程我們稱 解調(diào) 正是通過這樣一個(gè) 調(diào)制 與 解調(diào) 的數(shù)模轉(zhuǎn)換過程 從而實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的遠(yuǎn)程通訊 6 1 1Modem的分類 一般來說 根據(jù)Modem的形態(tài)和安裝方式 可以大致可以分為以下四類 1 外置式Modem外置式Modem放置于機(jī)箱外 通過串行通訊口與主機(jī)連接 如圖6 1所示 這種Modem方便靈巧 易于安裝 閃爍的指示燈便于監(jiān)視Modem的工作狀況 但外置式Modem需要使用額外的電源與電纜 2 內(nèi)置式Modem內(nèi)置式Modem安裝機(jī)箱內(nèi) 插在主板的擴(kuò)展插槽上 如圖6 2所示 無需額外的電源與電纜 且價(jià)格比外置式Modem要便宜一些 3 PCMCIA插卡式Modem插卡式Modem如圖6 3所示 主要用于筆記本電腦 體積纖巧 配合移動(dòng)電話 可方便地實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公 圖6 1外置式Modem圖6 2內(nèi)置式Modem 圖6 3插卡式Modem圖6 4機(jī)架式Modem 4 機(jī)架式Modem機(jī)架式Modem相當(dāng)于把一組Modem集中于一個(gè)箱體或外殼里 并由統(tǒng)一的電源進(jìn)行供電 如圖6 4所示 機(jī)架式Modem主要用于電信局 校園網(wǎng) 金融機(jī)構(gòu)等網(wǎng)絡(luò)的中心機(jī)房 除以上四種常見的Modem外 還有ISDN調(diào)制解調(diào)器 CableModem和ADSL調(diào)制解調(diào)器 CableModem利用有線電視的電纜進(jìn)行信號(hào)傳送 不但具有調(diào)制解調(diào)功能 還集路由器 集線器 橋接器于一身 理論傳輸速度可達(dá)10Mbps以上 通過CableModem上網(wǎng) 每個(gè)用戶都有獨(dú)立的IP地址 相當(dāng)于擁有了一條個(gè)人專線 Modem的最重要技術(shù)指標(biāo)是傳輸速率 指的是Modem每秒鐘傳送的數(shù)據(jù)量大小 我們平常說的56K 128K 等 指的就是Modem的傳輸速率 傳輸速率以bps 比特 秒 為單位 因此 一臺(tái)56K的Modem每秒鐘可以傳輸56000bit的數(shù)據(jù) 6 1 2Modem的傳輸模式 Modem最初只是用于數(shù)據(jù)傳輸 然而 隨著用戶需求的不斷增長(zhǎng)以及廠商之間的激烈競(jìng)爭(zhēng) 目前市場(chǎng)上越來越多的出現(xiàn)了一些 二合一 三合一 的Modem 這些Modem除了可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以外 還具有傳真和語音傳輸功能 1 傳真模式 FaxModem 通過Modem進(jìn)行傳真 除省下一臺(tái)專用傳真機(jī)的費(fèi)用外 好處還有很多 如可以直接把計(jì)算機(jī)內(nèi)的文件傳真到對(duì)方的計(jì)算機(jī)或傳真機(jī) 而無需先把文件打印出來 可以對(duì)接收到的傳真方便地進(jìn)行保存或編輯 可以克服普通傳真機(jī)由于使用熱敏紙而造成字跡逐漸消退的問題 由于Modem使用了糾錯(cuò)的技術(shù) 傳真質(zhì)量比普通傳真機(jī)要好 尤其是對(duì)于圖形的傳真更是如此 目前的FaxModem大多遵循V 29和V 17傳真協(xié)議 其中V 29支持9600bps傳真速率 而V 17則可支持14400bps的傳真速率 2 語音模式 VoiceModem 語音模式主要提供了電話錄音留言和全雙工免提通話功能 真正使電話與電腦融為一體 這里 我們主要討論的是一種新的語音傳輸模式 DSVD DigitalSimultaneousVoiceandData DSVD是由Hayes Rockwell U s Robotics Intel等公司在1995年提出的一項(xiàng)語音傳輸標(biāo)準(zhǔn) 是現(xiàn)有的V 42糾錯(cuò)協(xié)議的擴(kuò)充 DSVD通過采用DigiTalk的數(shù)字式語音與數(shù)據(jù)同傳技術(shù) 使Modem可以在普通電話線上一邊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸一邊進(jìn)行通話 DSVDModem保留了8K的帶寬 也有的Modem保留8 5K的帶寬 用于語音傳送 其余的帶寬則用于數(shù)據(jù)傳輸 語音在傳輸前會(huì)先進(jìn)行壓縮 然后與需要傳送的數(shù)據(jù)綜合在一起 通過電話載波傳送到對(duì)方用戶 在接收端 Modem先把語音與數(shù)據(jù)分離開來 再把語音信號(hào)進(jìn)行解壓和數(shù) 模轉(zhuǎn)換 從而實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù) 語音的同傳 DSVDModem在遠(yuǎn)程教學(xué) 協(xié)同工作 網(wǎng)絡(luò)游戲等方面有著廣泛的應(yīng)用前景 但在目前 由于DSVDModem的價(jià)格比普通的VoiceModem要貴 而且要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 語音同傳功能時(shí) 需要對(duì)方也使用DSVDModem 從而在一定程度上阻礙了DSVDModem的普及 6 1 3Modem的安裝 Modem的安裝過程可以分為硬件安裝與軟件安裝兩部分 1 Modem的硬件安裝 1 外置式Modem的安裝第一步 連接電話線 把電話線的RJ11插頭插入Modem的Line接口 再用電話線把Modem的Phone接口與電話機(jī)連接 第二步 關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源 將Modem所配的電纜的一端 25針陽頭端 與Modem連接 另一端 9針或者25針插頭 與主機(jī)上的COM口連接 第三步 將電源變壓器與Modem的POWER或AC接口連接 接通電源后 Modem的MR指示燈應(yīng)長(zhǎng)亮 如果MR燈不亮或不停閃爍 則表示未正確安裝或Modem自身故障 對(duì)于帶語音功能的Modem 還應(yīng)把Modem的SPK接口與聲卡上的LineIn接口連接 當(dāng)然也可直接與耳機(jī)等輸出設(shè)備連接 另外 Modem的MIC接口用于連接駐極體麥克風(fēng) 但最好還是把麥克風(fēng)連接到聲卡上 2 內(nèi)置式Modem的安裝第一步 根據(jù)說明書的指示 設(shè)置好有關(guān)的跳線 由于COM1與COM3 COM2與COM4共用一個(gè)中斷 因此通?？稍O(shè)置為COM3 IRQ4或COM4 IRQ3 第二步 關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源并打開機(jī)箱 將Modem卡插入主板上任一空置的擴(kuò)展槽 第三步 連接電話線 把電話線的RJ11插頭插入Modem卡上的Line接口 再用電話線把Modem卡上的Phone接口連接 此時(shí)拿起電話機(jī) 應(yīng)能正常撥打電話 2 Modem的軟件安裝當(dāng)硬件安裝完成后 打開計(jì)算機(jī) 外置式Modem還應(yīng)打開Modem的開關(guān) 對(duì)于大多數(shù)Modem Windows會(huì)報(bào)告 找到新的硬件設(shè)備 此時(shí)只需選擇 硬件廠商提供驅(qū)動(dòng)程序 并插入Modem的安裝盤即可 如果Windows啟動(dòng)后未能偵測(cè)到Modem 也可以按以下步驟完成安裝 第一步 進(jìn)入Windows的 控制面板 雙擊 調(diào)制解調(diào)器 圖標(biāo) 并在屬性窗口中單擊 添加 按鈕 第二步 選中 不檢測(cè)調(diào)制解調(diào)器 而將從清單中選定一個(gè) 然后單擊 下一步 第三步 在Modem列表中選擇相應(yīng)的廠商與型號(hào) 然后單擊 下一步 或者插入Modem的安裝盤后 選擇 從磁盤安裝 即可 要證明Modem是否安裝成功 可使用Windows附件中的電話撥號(hào)程序隨便撥打一個(gè)電話 如果成功的話 說明Modem已被正確安裝 對(duì)于上網(wǎng)用戶 還需要安裝撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議 3 Modem指示燈的含義MR Modem已準(zhǔn)備就緒 并成功通過自檢 TR 終端準(zhǔn)備就緒 SD Modem正在發(fā)出數(shù)據(jù) RD Modem正在接收數(shù)據(jù) OH 摘機(jī)指示 Modem正占用電話線 CD 載波檢測(cè) Modem與對(duì)方連接成功 RI Modem處于自動(dòng)應(yīng)答狀態(tài) 某些Modem用AA表示HS 高速指示 速率大于9600 6 1 4Modem的芯片 Modem的芯片就好像處理器的品牌一樣有不同廠家的產(chǎn)品 其中占有量最大的是ROCKWELL芯片 它占全球市場(chǎng)份額的70 左右 地位和處理器市場(chǎng)上的Intel差不多 目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)外置Modem產(chǎn)品采用的都是ROCKWELL芯片 其次是TI芯片 著名的USR 大黑貓 就用TI芯片 除此以外 還有CurissLogic的產(chǎn)品 不過使用這種芯片的外置Modem比較少 總的來看 采用ROCKWELL芯片的Modem的性能和穩(wěn)定性都比采用其他芯片的Modem要好 但USR的 大黑貓 是個(gè)特例 在國(guó)際市場(chǎng)上TI芯片的交易價(jià)格要比ROCKWELL芯片低一些 6 1 5Modem常見故障的處理 1 56K的Modem不能上到56K 1 實(shí)際的56Kmodem最高速度只能達(dá)到53K左右 考慮各種影響 56Kmodem的速度一般在45 53K之間 2 電話線路在很大程度上影響Modem的傳輸速度 如果電話線路質(zhì)量不好 線路電壓不穩(wěn) 56K的Modem就上不到56K 另外使用分機(jī)上網(wǎng) 也會(huì)影響上網(wǎng)速度 3 未安裝正確的驅(qū)動(dòng)程序 4 和ISP使用的協(xié)議不同 只有您的Modem和您的ISP協(xié)議相同時(shí) Modem才會(huì)達(dá)到56K的標(biāo)準(zhǔn) 排除以上原因 56KModem仍速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于53K 這就是您的Modem硬件問題 可以考慮更換或送修了 2 Modem經(jīng)常掉線 產(chǎn)生掉線問題可能有以下幾種原因 1 電話線路質(zhì)量不好 2 若數(shù)據(jù)終端就緒 DTR 信號(hào)無效持續(xù)的時(shí)間超過Modem默認(rèn)設(shè)置值 就會(huì)引起掉線 3 如果您的電話具有 呼叫等待 這一程控電話新功能 每當(dāng)有電話打進(jìn)來 調(diào)制解調(diào)器就會(huì)受到干擾而斷開 4 另外 Modem本身的質(zhì)量以及不同Modem間的兼容性問題也是引起Modem掉線的一個(gè)普遍存在的原因 3 Modem無撥號(hào)音當(dāng)在夜深人靜的時(shí)候上網(wǎng)時(shí) 為了不使撥號(hào)音影響別人睡眠 可以通過適當(dāng)?shù)腁T命令來改變 可以用ATM0設(shè)置Modem無撥號(hào)音 而ATM1設(shè)置Modem從撥號(hào)到連接時(shí)有撥號(hào)音 對(duì)于音量的選擇您可以通過以下指令改變 ATL0 低音量 ATL1 低音量 ATL2 中音量 ATL3 高音量 4 傳真速率達(dá)不到14400Modem的最大傳真速率是14400 而發(fā)傳真時(shí)速率只有9600 這是因?yàn)榇蟛糠謧髡鏅C(jī)的發(fā)送和接受速率都是9600 只有使用速率是14400或是33600的傳真機(jī) Modem的傳真速率才會(huì)達(dá)到14400 6 2集線器 圖6 5RJ45接口集線器圖6 6USB口集線器 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 集線器技術(shù)也在不斷改進(jìn) 如在集線器中加入了一些交換機(jī) SWITCH 技術(shù) 具有堆疊技術(shù)的堆疊式集線器 有的集線器還具有智能交換機(jī)功能 可以說集線器產(chǎn)品已在技術(shù)上向交換機(jī)技術(shù)進(jìn)行了過渡 具備了一定的智能性和數(shù)據(jù)交換能力 但隨著交換機(jī)價(jià)格的不斷下降 僅有的價(jià)格優(yōu)勢(shì)已不再明顯 集線器的市場(chǎng)越來越小 處于淘汰的邊緣 盡管如此 集線器對(duì)于家庭或者小型企業(yè)來說 在經(jīng)濟(jì)上還是有一點(diǎn)誘惑力的 特別適合家庭幾臺(tái)機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)或者中小型公司作為分支網(wǎng)絡(luò)使用 HUB是一個(gè)多端口的轉(zhuǎn)發(fā)器 當(dāng)以HUB為中心設(shè)備時(shí) 網(wǎng)絡(luò)中某條線路產(chǎn)生了故障 并不影響其它線路的工作 所以HUB在局域網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用 大多數(shù)的時(shí)候它用在星型與樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中 以RJ45接口與各主機(jī)相連 也有BNC接口 普通集線器外部板面結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單 高檔集線器從外表上看 與現(xiàn)代路由器或交換式路由器沒有多大區(qū)別 尤其是現(xiàn)代雙速自適應(yīng)以太網(wǎng)集線器 由于普遍內(nèi)置有可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部10Mb s和100Mb s網(wǎng)段間相互通信的交換模塊 使得這類集線器完全可以在以該集線器為節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)段中 實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間的通信交換 有時(shí)也將此類交換式集線器簡(jiǎn)單地稱之為交換機(jī) 這些都使得初次使用集線器的用戶很難正確地辨別它們 但根據(jù)背板接口類型來判別集線器 是一種比較簡(jiǎn)單的方法 6 2 1集線器的分類 1 按照對(duì)輸入信號(hào)的處理方式 集線器可以分為無源HUB 有源HUB和智能HUB 1 無源HUB不對(duì)信號(hào)做任何的處理 對(duì)介質(zhì)的傳輸距離沒有擴(kuò)展 并且對(duì)信號(hào)有一定的影響 連接在這種HUB上的每臺(tái)計(jì)算機(jī) 都能收到來自同一HUB上所有其它電腦發(fā)出的信號(hào) 2 有源HUB有源HUB與無源HUB的區(qū)別就在于它能對(duì)信號(hào)放大或再生 這樣它就延長(zhǎng)了兩臺(tái)主機(jī)間的有效傳輸距離 3 智能HUB智能HUB除具備有源HUB所有的功能外 還有網(wǎng)絡(luò)管理及路由功能 在智能HUB網(wǎng)絡(luò)中 不是每臺(tái)機(jī)器都能收到信號(hào) 只有與信號(hào)目的地址相同地址端口計(jì)算機(jī)才能收到 有些智能HUB可自行選擇最佳路徑 這就對(duì)網(wǎng)絡(luò)有很好的管理 2 按結(jié)構(gòu)和功能分類 集線器可分為未管理的集線器 堆疊式集線器和底盤集線器三類 1 未管理的集線器最簡(jiǎn)單的集線器通過以太網(wǎng)總線提供中央網(wǎng)絡(luò)連接 以星形的形式連接起來 這稱之為未管理的集線器 只用于很小型的至多12個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中 在少數(shù)情況下 可以更多一些 未管理的集線器沒有管理軟件或協(xié)議來提供網(wǎng)絡(luò)管理功能 這種集線器可以是無源的 也可以是有源的 有源集線器使用得更多 3 堆疊式集線器堆疊式集線器是稍微復(fù)雜一些的集線器 堆疊式集線器最顯著的特征是8個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器可以直接彼此相連 這樣只需簡(jiǎn)單地添加集線器并將其連接到已經(jīng)安裝的集線器上就可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò) 這種方法不僅成本低 而且簡(jiǎn)單易行 3 底盤集線器底盤集線器是一種模塊化的設(shè)備 在其底板電路板上可以插入多種類型的模塊 有些集線器帶有冗余的底板和電源 同時(shí) 有些模塊允許用戶不必關(guān)閉整個(gè)集線器便可替換那些失效的模塊 集線器的底板給插入模塊準(zhǔn)備了多條總線 這些插入模塊可以適應(yīng)不同的段 如以太網(wǎng) 快速以太網(wǎng) 光纖分布式數(shù)據(jù)接口 FiberDistributedDataInterface FDDl 和異步傳輸模式 AsynchronousTransferMode ATM 中 有些集線器還包含有網(wǎng)橋 路由器或交換模塊 有源的底盤集線器還可能會(huì)有重定時(shí)的模塊 用來與放大的數(shù)據(jù)信號(hào)關(guān)聯(lián) 3 按局域網(wǎng)的類型分類 集線器可分為五種不同類型 1 單中繼網(wǎng)段集線器最簡(jiǎn)單的集線器 是一類用于最簡(jiǎn)單的中繼式LAN網(wǎng)段的集線器 與堆疊式以太網(wǎng)集線器或令牌環(huán)網(wǎng)多站訪問部件 MAU 等類似 2 多網(wǎng)段集線器從單中繼網(wǎng)段集線器直接派生而來 采用集線器背板 這種集線器帶有多個(gè)中繼網(wǎng)段 其主要優(yōu)點(diǎn)是可以將用戶分布于多個(gè)中繼網(wǎng)段上 以減少每個(gè)網(wǎng)段的信息流量負(fù)載 網(wǎng)段之間的信息流量一般要求獨(dú)立的網(wǎng)橋或路由器 3 端口交換式集線器該集線器是在多網(wǎng)段集線器基礎(chǔ)上 將用戶端口和多個(gè)背板網(wǎng)段之間的連接過程自動(dòng)化 并通過增加端口交換矩陣 PSM 來實(shí)現(xiàn)的集線器 PSM可提供一種自動(dòng)工具 用于將任何外來用戶端口連接到集線器背板上的任何中繼網(wǎng)段上 端口交換式集線器的主要優(yōu)點(diǎn)是 可實(shí)現(xiàn)移動(dòng) 增加和修改的自動(dòng)化特點(diǎn) 5 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器端口交換式集線器注重端口交換 而網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器在背板的多個(gè)網(wǎng)段之間可提供一些類型的集成連接 該功能通過一臺(tái)綜合網(wǎng)橋 路由器或LAN交換機(jī)來完成 目前 這類集線器通常都采用機(jī)箱形式 6 交換式集線器目前 集線器和交換機(jī)之間的界限已變得模糊 交換式集線器有一個(gè)核心交換式背板 采用一個(gè)純粹的交換系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的共享介質(zhì)中繼網(wǎng)段 此類產(chǎn)品已經(jīng)上市 并且混合的 中繼 交換 集線器很可能在以后幾年控制這一市場(chǎng) 應(yīng)該指出 這類集線器和交換機(jī)之間的特性幾乎沒有區(qū)別 6 2 2集線器的工作特點(diǎn) 依據(jù)IEEE802 3協(xié)議 集線器功能是隨機(jī)選出某一端口的設(shè)備 并讓它獨(dú)占全部帶寬 與集線器的上聯(lián)設(shè)備 交換機(jī) 路由器或服務(wù)器等 進(jìn)行通信 由此可以看出 集線器在工作時(shí)具有以下兩個(gè)特點(diǎn) 首先 Hub只是一個(gè)多端口的信號(hào)放大設(shè)備 工作中當(dāng)一個(gè)端口接收到數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí) 由于信號(hào)在從源端口到Hub的傳輸過程中已有了衰減 所以Hub便將該信號(hào)進(jìn)行整形放大 使被衰減的信號(hào)再生 恢復(fù) 到發(fā)送時(shí)的狀態(tài) 緊接著轉(zhuǎn)發(fā)到其他所有處于工作狀態(tài)的端口上 從Hub的工作方式可以看出 它在網(wǎng)絡(luò)中只起到信號(hào)放大和重發(fā)作用 其目的是擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸范圍 而不具備信號(hào)的定向傳送能力 是 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的共享式設(shè)備 因此有人稱集線器為 傻Hub 或 啞Hub 其次 Hub只與它的上聯(lián)設(shè)備 如上層Hub 交換機(jī)或服務(wù)器 進(jìn)行通信 同層的各端口之間不會(huì)直接進(jìn)行通信 而是通過上聯(lián)設(shè)備再將信息廣播到所有端口上 由此可見 即使是在同一Hub的不同兩個(gè)端口之間進(jìn)行通信 都必須要經(jīng)過兩步操作 第一步是將信息上傳到上聯(lián)設(shè)備 第二步是上聯(lián)設(shè)備再將該信息廣播到所有端口上 不過 隨著技術(shù)的發(fā)展和需求的變化 目前的許多Hub在功能上進(jìn)行了拓寬 不再受這種工作機(jī)制的影響 由Hub組成的網(wǎng)絡(luò)是共享式網(wǎng)絡(luò) 同時(shí)Hub也只能夠在半雙工下工作 Hub主要用于共享網(wǎng)絡(luò)的組建 是解決從服務(wù)器直接到桌面最經(jīng)濟(jì)的方案 在交換式網(wǎng)絡(luò)中 Hub直接與交換機(jī)相連 將交換機(jī)端口的數(shù)據(jù)送到桌面 使用Hub組網(wǎng)靈活 它處于網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)星型結(jié)點(diǎn) 對(duì)結(jié)點(diǎn)相連的工作站進(jìn)行集中管理 不讓出問題的工作站影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行 并且用戶的加入和退出也很自由 6 2 3集線器的工作原理 在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中只存在一個(gè)物理信號(hào)傳輸通道 都是通過一條傳輸介質(zhì)來傳輸?shù)?這樣就存在各節(jié)點(diǎn)爭(zhēng)搶信道的矛盾 傳輸效率較低 引入集線器這一網(wǎng)絡(luò)集線設(shè)備后 每一個(gè)站是用它自己專用的傳輸介質(zhì)連接到集線器的 各節(jié)點(diǎn)間不再只有一個(gè)傳輸通道 各節(jié)點(diǎn)發(fā)回來的信號(hào)通過集線器集中 集線器再把信號(hào)整形 放大后發(fā)送到所有節(jié)點(diǎn)上 這樣至少在上行通道上不再出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象 但基于集線器的網(wǎng)絡(luò)仍然是一個(gè)共享介質(zhì)的局域網(wǎng) 這里的 共享 其實(shí)就是集線器內(nèi)部總線 所以當(dāng)上行通道與下行通道同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)仍然會(huì)存在信號(hào)碰撞現(xiàn)象 當(dāng)集線器將從其內(nèi)部端口檢測(cè)到碰撞時(shí) 產(chǎn)生碰撞強(qiáng)化信號(hào) Jam 向集線器所連接的目標(biāo)端口進(jìn)行傳送 這時(shí)所有數(shù)據(jù)都將不能發(fā)送成功 形成網(wǎng)絡(luò) 大塞車 正因?yàn)榧€器的這一不足之處 所以它不能單獨(dú)應(yīng)用于較大網(wǎng)絡(luò)中 通常是與交換機(jī)等設(shè)備一起分擔(dān)小部分的網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷 集線器的數(shù)據(jù)傳輸效率是比較低的 因?yàn)樗谕粫r(shí)刻只能有一個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳輸 也就是所謂的 單工 方式 如果網(wǎng)絡(luò)中要選用集線器作為單一的集線設(shè)備 則網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最好在10臺(tái)以內(nèi) 而且集線器帶寬應(yīng)為10 100Mbps以上 集線器除了共享帶寬這一不足之處外 還有一個(gè)方面在選擇集線器時(shí)必須要考慮到它的廣播方式 因?yàn)榧€器屬于純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備 基本上不具有 智能記憶 能力 也不具備交換機(jī)所具有的MAC地址表 所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)都是沒有針對(duì)性的 而是采用廣播方式發(fā)送 也就是說當(dāng)它要向某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) 不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn) 而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點(diǎn) 這種廣播發(fā)送數(shù)據(jù)方式有兩方面不足 一是用戶數(shù)據(jù)包向所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送 很可能帶來數(shù)據(jù)通信的不安全因素 很容易被他人非法截獲數(shù)據(jù)包 二是由于所有數(shù)據(jù)包都是向所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送 加上以上所介紹的共享帶寬方式 就更加可能造成網(wǎng)絡(luò)塞車現(xiàn)象 更加降低了網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行效率 6 2 4局域網(wǎng)集線器的選擇 由于交換機(jī)技術(shù)的發(fā)展 在局域網(wǎng)尤其是 些大中型局域網(wǎng)中 集線器已逐漸退出應(yīng)用 而被交換機(jī)代替 目前 集線器主要應(yīng)用于一些中小型網(wǎng)絡(luò)或大中型網(wǎng)絡(luò)的邊緣部分 下面以中小型局域網(wǎng)的應(yīng)用為特點(diǎn) 介紹其選擇方法 1 以速度為標(biāo)準(zhǔn)集線器速度的選擇 主要決定于以下3個(gè)因素 1 上聯(lián)設(shè)備帶寬如果上聯(lián)設(shè)備允許跑100Mbit s 自然可購買lOOMbit s集線器 否則lOMbit s集線器應(yīng)是理想選擇 由于是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備數(shù)較少 而且通信流量不是很大的網(wǎng)絡(luò)來說 lOMbit s集線器就可以滿足應(yīng)用需要 2 提供的連接端口數(shù)由于連接在集線器上的所有站點(diǎn)均爭(zhēng)用同一個(gè)上行總線 所以連接的端口數(shù)目越多 就越容易造成沖突 同時(shí) 發(fā)往集線器任一端口的數(shù)據(jù)將被發(fā)送至與集線器相連的所有端口上 端口數(shù)過多將降低設(shè)備有效利用率 依據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 一個(gè)lOMbit s集線器所管理的計(jì)算機(jī)數(shù)不宜超過15個(gè) lOOMbit s的不宜超過25個(gè) 如果超過 應(yīng)使用交換機(jī)來代替集線器 3 應(yīng)用需求傳輸?shù)膬?nèi)容不涉及語音 圖像 傳輸量相對(duì)較小時(shí) 選擇10Mbit s即可 如果傳輸量較大 且有可能涉及多媒體應(yīng)用 注意集線器不適于用來傳輸時(shí)間敏感性信號(hào) 如語音信號(hào) 時(shí) 應(yīng)當(dāng)選擇100Mbit s或10 100Mbit s自適應(yīng)集線器 10 100Mbit s自適應(yīng)集線器的價(jià)格一般要比100Mbit s的高 2 以能否滿足拓展為標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)一個(gè)集線器提供的端口不夠時(shí) 一般有以下兩種拓展用戶數(shù)目的方法 1 堆疊堆疊是解決單個(gè)集線器端口不足時(shí)的一種方法 但是因?yàn)槎询B在一起的多個(gè)集線器還是工作在同一個(gè)環(huán)境下 所以堆疊的層數(shù)也不能太多 然而 市面上許多集線器以其堆疊層數(shù)比其他品牌的多而作為賣點(diǎn) 如果遇到這種情況 要區(qū)別對(duì)待 一方面可堆疊層數(shù)越多 一般說明集線器的穩(wěn)定性越高 另一方面可堆疊層數(shù)越多 每個(gè)用戶實(shí)際可享有的帶寬則越小 2 級(jí)連級(jí)連是在網(wǎng)絡(luò)中增加用戶數(shù)的另一種方法 但是此項(xiàng)功能的使用 般是有條件的 即Hub必須提供可級(jí)連的端口 此端口上常標(biāo)為 Uplink 或 MDI 的字樣 用此端口與其他的Hub進(jìn)行級(jí)連 如果沒有提供專門的端口而必須要進(jìn)行級(jí)連時(shí) 連接兩個(gè)集線器的雙絞線在制作時(shí)必須要進(jìn)行錯(cuò)線 3 以是否提供網(wǎng)管功能為標(biāo)準(zhǔn)早期的Hub屬于一種低端的產(chǎn)品 且不可管理 近年來 部分集線器在技術(shù)上引進(jìn)了交換機(jī)的功能 可通過增加網(wǎng)管模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)集線器的簡(jiǎn)單管理 SNMP 以方便使用 但需要指出的是 盡管同是對(duì)SNMP提供支持 不同廠商的模塊是不能混用的 同時(shí)同一廠商的不同產(chǎn)品的模塊也不同 4 適當(dāng)考慮品牌和價(jià)格高檔Hub主要還是由品牌占領(lǐng) 如3COM Intel Bay等 它們?cè)谠O(shè)計(jì)上比較獨(dú)特 一般幾個(gè)甚至是每個(gè)端口配置一個(gè)處理器 當(dāng)然 價(jià)格也較高 我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的D Link和Accton占有了中低端Hub的主要份額 聯(lián)想 實(shí)達(dá) TPLink等公司分別以雄厚的實(shí)力向市場(chǎng)上推出了自己的產(chǎn)品 這些中低檔產(chǎn)品均采用單處理器技術(shù) 其外圍電路的設(shè)計(jì)思想大同小異 實(shí)現(xiàn)這些思想的焊接工藝手段也基本相同 價(jià)格相差不多 近來 隨著交換機(jī)產(chǎn)品價(jià)格的日益下降 集線器市場(chǎng)日益痿縮 不過 在特定的場(chǎng)合 集線器以其低延遲的特點(diǎn)可以用更低的投入帶來更高的效率 交換機(jī)不可能完全代替集線器 6 2 5集線器的安裝 了解集線器的工作原理后 下面介紹集線器在局域網(wǎng)中的安裝與連接方法 接入設(shè)備最重要的是它的接口技術(shù) 不同的接口應(yīng)用于不同的應(yīng)用環(huán)境 不同的應(yīng)用又對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的接口 不僅集線器如此 包括后面將要講到的交換機(jī) 路由器等都一樣 集線器的接口相對(duì)來說是最簡(jiǎn)單的 為了熟練地掌握集線器的各種應(yīng)用連接 有必要對(duì)集線器的一些主要接口進(jìn)行認(rèn)識(shí) 1 集線器常見端口集線器通常都提供三種類型的端口 即RJ 45端口 BNC端口和AUI端口 以適用于連接不同類型電纜構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò) 一些高檔集線器還提供有光纖端口和其他類型的端口 1 RJ 45接口RJ 45接口可用于連接RJ 45接頭 適用于由雙絞線構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò) 這種端口是最常見的 一般來說以太網(wǎng)集線器都會(huì)提供這種端口 我們平常所講的多少口集線器 就是指的具有多少個(gè)RJ 45端口 集線器的RJ 45端口可直接連接計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等終端設(shè)備 也可以與其他交換機(jī) 集線器等集線設(shè)備和路由器進(jìn)行連接 需要注意的是 當(dāng)連接至不同設(shè)備時(shí) 所使用的雙絞線電纜的跳線方法有所不同 2 BNC端口BNC端口就是用于與細(xì)同軸電纜連接的接口 它一般是通過BNCT型接頭進(jìn)行連接的 大多數(shù)10Mbit s集線器都擁有一個(gè)BNC端口 當(dāng)集線器同時(shí)擁有BNC和RJ 45端口時(shí) 由于既可通過RJ 45端口與雙絞線網(wǎng)絡(luò)連接 又可通過BNC接口與細(xì)纜網(wǎng)絡(luò)連接 因此 可實(shí)現(xiàn)雙絞線和細(xì)同軸電纜兩個(gè)采用不同通訊傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)之間的連接 這種雙接口的特性可用于兼容原有的細(xì)同軸電纜網(wǎng)絡(luò) 10Base 2 并可實(shí)現(xiàn)逐步向主流的雙絞線網(wǎng)絡(luò) 10Base T 的過渡 當(dāng)然還可實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程細(xì)同軸電纜網(wǎng)絡(luò) 少于185米 之間的連接 同樣 如果兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的距離大于100米 使用雙絞線不能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的連接時(shí) 這時(shí)也可以通過集線器的BNC端口利用細(xì)同軸電纜傳輸將兩個(gè)輸網(wǎng)絡(luò)連接起來 而兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)都可以仍采用雙絞線這種廉價(jià) 常見的傳輸介質(zhì) 不過要注意的是這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的距離仍不能大于185m 3 AUI端口AUI端口可用于連接粗同軸電纜的AUI接頭 因此這種接口用于與粗同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的連接 目前帶有這種接口的集線器比較少 主要是在一些骨干級(jí)集線器中才具備 由于采用粗同軸電纜作為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)造價(jià)較高 且布線較為困難 所以 實(shí)踐中真正用于粗同軸電纜進(jìn)行布線的情況已十分少見 不過 由于單段粗同軸電纜的 10Base 5 所支持的傳輸距離高達(dá)500米 因此 完全可以使用粗同軸電纜作為較遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)之間連接的通訊電纜 因此 也可以作為一種廉價(jià)的遠(yuǎn)程連接解決方案 4 集線器堆疊端口這種端口當(dāng)然是只有可堆棧集線器才具備的 它的作用也就是如它的名字一樣 是用來連接兩個(gè)可堆棧集線器的 一般來說一個(gè)可堆棧集線器中同時(shí)具有兩個(gè)外觀類似的端口 一個(gè)標(biāo)注為 UP 另一個(gè)就標(biāo)注為 DOWN 在連接時(shí)是用電纜從一個(gè)集線器的 UP 端口連接到另一個(gè)可堆集線器的 DOWN 端口上 都是 母 頭 所以連接線端就必須都是 公頭 了 不過這種連接線是購買可堆棧集線器時(shí)廠家提供的 2 集線器的安裝集線器的安裝相對(duì)簡(jiǎn)單 尤其是傻瓜集線器 只要將其固定在配線柜并插上電源線即可 需要連接哪根雙絞線 就把哪根雙絞線的RJ 45頭插入至集線器端口即可 智能集線器雖然也是固定好就能使用 不過 如果想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理 就必須進(jìn)行必要的配置 為集線器指定IP地址信息 另外在一些大的網(wǎng)絡(luò)中一般都采用機(jī)架式集線器 這樣就涉及到集線器的機(jī)架安裝了 6 2 6集線器常見故障的處理 對(duì)于最普通最常用的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來說 集線器 HUB 是心臟部分 一旦它出現(xiàn)問題 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)便無法工作 所以它的好壞對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)來說都是相當(dāng)重要的 集線器 HUB 或交換機(jī) Switch 是局域網(wǎng)中用的最為普及的設(shè)備 一般情況下 它們?yōu)橛脩舨檎揖W(wǎng)絡(luò)故障提供方便 如通過觀察與HUB 或Switch 連接端口的指示燈是否發(fā)亮 可以判斷網(wǎng)絡(luò)連接是否正常 對(duì)于lO lOOMb s自適應(yīng)HUB 或Switch 而言 還可通過連接端口指示燈的不同顏色來判斷被連接的電腦是工作在10Mb s狀態(tài)下 還是lOOMb s狀態(tài)下 所以 在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合 HUB 或Switch 的使用是有利于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的 但是 因?yàn)镠UB 或Switch 的使用不當(dāng)或自身損壞 都將給網(wǎng)絡(luò)的連接帶來問題 1 集線器在100Mb s網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用故障在局域網(wǎng)中 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的連接范圍較大時(shí) 可通過HUB之間的級(jí)聯(lián)擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離 在10Mb s網(wǎng)絡(luò)中最多可級(jí)聯(lián)四級(jí) 使網(wǎng)絡(luò)的最大傳輸距離達(dá)到600m 但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)從10Mb s升級(jí)到100Mb s或新建一個(gè)100Mb s的局域網(wǎng)時(shí) 如果采用普通的方法對(duì)100MHUB進(jìn)行連接 將使局域網(wǎng)絡(luò)無法正常工作 眾所周知 在100Mb s網(wǎng)絡(luò)中只允許對(duì)兩個(gè)100Mb s的HUB進(jìn)行級(jí)聯(lián) 而且兩個(gè)10Mb sHUB之間的連接距離不能大于5m 所以100Mb s局域網(wǎng)在使用HUB時(shí)最大距離為205m 如果實(shí)際連接距離不符合以上要求 網(wǎng)絡(luò)將無法連接 2 集線器在進(jìn)行級(jí)聯(lián)時(shí)的應(yīng)用故障某單位自行組建一個(gè)局域網(wǎng) 使用了兩個(gè)16口 還帶一個(gè)級(jí)聯(lián)端口 的10M共享式集線器 所有電腦通過HUB與總機(jī)房的HUB相連 其中HUBA通過級(jí)聯(lián)端口連接到HUBB的第16個(gè)端口上 HUBB通過級(jí)連端口連接到總機(jī)房的HUB上 其他端口分別連接工作站 整個(gè)工作站使用靜態(tài)IP地址 其值分別為192 168 0 2 192 168 0 3 依次類推 192 168 0 1分配給NT服務(wù)器使用 每臺(tái)電腦 包括服務(wù)器 的子網(wǎng)掩碼全部為255 255 255 0 在正式連接服務(wù)器前每設(shè)置一臺(tái)工作站 都使用Ping命令進(jìn)行測(cè)試 結(jié)果全部都連通 而且HUBA所連接的工作站全部也能用Ping命令與HUBB所連接的工作站相通 但是 當(dāng)連入了服務(wù)器后 只有HUBB所連接的工作站能夠登錄服務(wù)器 而HUBA所連接的工作站卻無法登錄 通過觀察電腦上網(wǎng)卡的指示燈 以及兩個(gè)HUB上各端口的指示燈 除發(fā)現(xiàn)HUBB的第16個(gè)端口與HUBA的級(jí)聯(lián)端口對(duì)應(yīng)的指示燈不亮外 所有網(wǎng)卡和其他端口的指示燈都均勻發(fā)亮 說明電腦與HUB之間的連接均正常 因此問題極有可能是出在HUBA的級(jí)聯(lián)端口與HUBB的第16個(gè)端口上 按照這種情況 開始懷疑在HUBA的級(jí)聯(lián)端口和HUBB的第16個(gè)端口中至少有一個(gè)端口是壞的 為了進(jìn)一步確認(rèn)其端口是壞的 可將兩個(gè)HUB的位置進(jìn)行的調(diào)換 但結(jié)果依然如舊 接下來試著把連接HUBA級(jí)聯(lián)端口的雙絞線插在了HUBB的別處的一個(gè)普通端口上 結(jié)果問題解決了 網(wǎng)絡(luò)中所有的工作站都能與服務(wù)器連通 而且兩個(gè)HUB所連接的工作站都能相互得到響應(yīng) 由此可以看出 有些HUB的級(jí)聯(lián)端口和與之緊靠的一個(gè)端口不是獨(dú)立的兩個(gè)端口 而應(yīng)屬于同一個(gè)端口 雖然存在兩個(gè)獨(dú)立的物理端口 以前的許多HUB是使用了一個(gè)撥動(dòng)開關(guān)在兩個(gè)端口之間進(jìn)行級(jí)聯(lián)端口的選擇 而在隨后推出的產(chǎn)品中卻省了這個(gè)開關(guān) 但如果將其中一個(gè)端口作為級(jí)聯(lián)端口使用 另一個(gè)端口將無效 3 HUB經(jīng)常燒壞經(jīng)測(cè)試 其中A樓的電源系統(tǒng)已經(jīng)老化 零線絕對(duì)電壓是30V 火線絕對(duì)電壓是250V 而用萬用表量電壓還是220V UB到B樓HUB 則兩個(gè)HUB要承受30V的電勢(shì)差 很可能因此而損壞 解決的辦法很簡(jiǎn)單 只需在A樓的交換機(jī)房接一根地線即可 6 3交換機(jī) 交換 switching 是按照通信兩端傳輸信息的需要 用人工或設(shè)備自動(dòng)完成的方法 把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)統(tǒng)稱 廣義的交換機(jī) switch 就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備 圖6 7是D Link千兆以太網(wǎng)交換機(jī)DGS 1224T交換機(jī) 這款千兆網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為二層工作組交換機(jī) 內(nèi)存512KB 交換方式為存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 背板帶寬48Gbps 具有24個(gè)端口 2個(gè)模塊化插槽 全面支持全雙工模式 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中 交換概念的提出是對(duì)于共享工作模式的改進(jìn) 我們以前介紹過的HUB集線器就是一種共享設(shè)備 HUB本身不能識(shí)別目的地址 當(dāng)同一局域崗內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí) 數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?由每一臺(tái)終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收 也就是說 在這種工作方式下 同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊 如果發(fā)生碰撞還得重試 圖6 7D Link千兆以太網(wǎng)交換機(jī) 交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣 交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上 控制電路收到數(shù)據(jù)包以后 處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC 網(wǎng)卡的硬件地址 的NIC 網(wǎng)卡 掛接在哪個(gè)端口上 通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口 目的MAC若不存在廣播到所有的端口 接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì) 學(xué)習(xí) 新的地址 并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中 使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò) 分段 通過對(duì)照MAC地址表 交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機(jī) 通過交換機(jī)的過濾和轉(zhuǎn)發(fā) 可以有效的隔離廣播風(fēng)暴 減少誤包和錯(cuò)包的出現(xiàn) 避免共享沖突 交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸 每一端口都可視為獨(dú)立的網(wǎng)段 連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬 無須同其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用 當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) 節(jié)點(diǎn)B可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù) 而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬 都有著自己的虛擬連接 如果使用的是10Mbps的以太網(wǎng)交換機(jī) 那么該交換機(jī)這時(shí)的總流通量就等于2 10Mbps 20Mbps 而使用10Mbps的共享式HUB時(shí) 一個(gè)HUB的總流通量也不會(huì)超出10Mbps 總之 交換機(jī)是一種基于MAC地址識(shí)別 能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 交換機(jī)可以 學(xué)習(xí) MAC地址 并把其存放在內(nèi)部地址表中 通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑 使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址 6 3 1交換機(jī)的分類 從廣義上來看 交換機(jī)分為兩種 廣域網(wǎng)交換機(jī)和局域網(wǎng)交換機(jī) 廣域網(wǎng)交換機(jī)主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域 提供通信用的基礎(chǔ)平臺(tái) 而局域網(wǎng)交換機(jī)則應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò) 用于連接終端設(shè)備 如PC機(jī)及網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等 從傳輸介質(zhì)和傳輸速度上可分為以太網(wǎng)交換機(jī) 快速以太網(wǎng)交換機(jī) 千兆以太網(wǎng)交換機(jī) FDDI交換機(jī) ATM交換機(jī)和令牌環(huán)交換機(jī)等 從規(guī)模應(yīng)用上又可分為企業(yè)級(jí)交換機(jī) 部門級(jí)交換機(jī)和工作組交換機(jī)等 各廠商劃分的尺度并不是完全一致的 一般來講 企業(yè)級(jí)交換機(jī)都是機(jī)架式 部門級(jí)交換機(jī)可以是機(jī)架式 插槽數(shù)較少 也可以是固定配置式 而工作組級(jí)交換機(jī)為固定配置式 功能較為簡(jiǎn)單 另一方面 從應(yīng)用的規(guī)模來看 作為骨干交換機(jī)時(shí) 支持500個(gè)信息點(diǎn)以上大型企業(yè)應(yīng)用的交換機(jī)為企業(yè)級(jí)交換機(jī) 支持300個(gè)信息點(diǎn)以下中型企業(yè)的交換機(jī)為部門級(jí)交換機(jī) 而支持100個(gè)信息點(diǎn)以內(nèi)的交換機(jī)為工作組級(jí)交換機(jī) 本文所介紹的交換機(jī)指的是局域網(wǎng)交換機(jī) 6 3 2交換機(jī)的功能 學(xué)習(xí)以太網(wǎng)交換機(jī) 了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址 并將地址同相應(yīng)的端口映射起來存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中 轉(zhuǎn)發(fā) 過濾 當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí) 它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點(diǎn)的端口而不是所有端口 如該數(shù)據(jù)幀為廣播 組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口 消除回路 當(dāng)交換機(jī)包括一個(gè)冗余回路時(shí) 以太網(wǎng)交換機(jī)通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生 同時(shí)允許存在后備路徑 交換機(jī)除了能夠連接同種類型的網(wǎng)絡(luò)之外 還可以在不同類型的網(wǎng)絡(luò) 如以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng) 之間起到互連作用 如今許多交換機(jī)都能夠提供支持快速以太網(wǎng)或FDDI等的高速連接端口 用于連接網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機(jī)或者為帶寬占用量大的關(guān)鍵服務(wù)器提供附加帶寬 一般來說 交換機(jī)的每個(gè)端口都用來連接一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段 但是有時(shí)為了提供更快的接入速度 可以把一些重要的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)直接連接到交換機(jī)的端口上 這樣 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵服務(wù)器和重要用戶就擁有更快的接入速度 支持更大的信息流量 6 3 3交換機(jī)與集線器的區(qū)別 交換機(jī)與集線器的區(qū)別從大的方面來看有三點(diǎn) 1 從OSI體系結(jié)構(gòu)來看集線器屬于第一層物理層設(shè)備 而交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備 也就是說集線器只是對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸起到同步 放大和整形的作用 對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸中的短幀 碎片等無法進(jìn)行有效的處理 不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性 而交換機(jī)不但可以對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸做到同步 放大和整形 而且可以過濾短幀 碎片等 2 從工作方式看集線器是一種廣播模式 也就是說集線器的某個(gè)端口工作的時(shí)候 其它所有端口都能夠收聽到信息 容易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)較大時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能會(huì)受到很大影響 而交換機(jī)能夠避免這種現(xiàn)象 當(dāng)交換機(jī)工作的時(shí)候 只有發(fā)出請(qǐng)求的端口與目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其它端口 因此交換機(jī)能夠隔離沖突域和有效地抑制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生 3 從帶寬來看集線器不管有多少個(gè)端口 所有端口都共享一條帶寬 在同一時(shí)刻只能有兩個(gè)端口傳送數(shù)據(jù) 其它端口只能等待 同時(shí)集線器只能工作在半雙工模式下 而對(duì)于交換機(jī)而言 各個(gè)端口都有一條獨(dú)占的帶寬 當(dāng)兩個(gè)端口工作時(shí)不影響其它端口的工作 同時(shí)交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下也可以工作在全雙工模式下 6 3 4交換機(jī)常見故障的處理 在網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備中 交換機(jī)的故障相對(duì)來說是比較少的 下面介紹交換機(jī)的常見故障及處理方法 1 將某工作站連接到交換機(jī)后 無法Ping通其它電腦 看桌面上 本地連接 圖標(biāo)顯示網(wǎng)絡(luò)不通 或者是在某個(gè)端口上連接的時(shí)間超過了10秒 超過了交換機(jī)端口的正常反應(yīng)時(shí)間 采用重新啟動(dòng)交換機(jī)的方法 一般能解決這種端口無響應(yīng)的問題 但端口故障則需要更換接入端口 2 將某工作站連接到交換機(jī)上的幾個(gè)端口后 無法Ping通局域網(wǎng)內(nèi)其它電腦 但桌面上 本地連接 圖標(biāo)仍然顯示網(wǎng)絡(luò)連通 先檢查這些被Ping的電腦是否安裝有防火墻 三層交換機(jī)可以設(shè)置VLAN 虛擬局域網(wǎng) 不同VLAN內(nèi)的工作站在沒設(shè)置路由的情況下無法Ping通 因此要修改VLAN的設(shè)置 使它們?cè)谝粋€(gè)VLAN中 或設(shè)置路由使VLAN之間可以通訊 3 某交換機(jī)連接的所有電腦都不能正常與網(wǎng)內(nèi)其它電腦通訊這是典型的交換機(jī)死機(jī)現(xiàn)象 可以通過重新啟動(dòng)交換機(jī)的方法解決 如果重新啟動(dòng)后 故障依舊 則檢查一下與交換機(jī)連接的所有電腦 看逐個(gè)斷開連接的每臺(tái)電腦的情況 慢慢定位到某個(gè)故障電腦 會(huì)發(fā)現(xiàn)多半是某臺(tái)電腦上的網(wǎng)卡故障導(dǎo)致的 4 有網(wǎng)管功能的交換機(jī)的某個(gè)端口變得非常緩慢 最后導(dǎo)致整臺(tái)交換機(jī)或整個(gè)堆疊都慢下來 通過控制臺(tái)檢查交換機(jī)的狀態(tài) 發(fā)現(xiàn)交換機(jī)的緩沖池增長(zhǎng)得非?？?達(dá)到了90 或更多 首先應(yīng)該使用其它電腦更換這個(gè)端口上的原來的連接 看是否由這個(gè)端口連接的電腦的網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致 也可以重新設(shè)置出錯(cuò)的端口并重新啟動(dòng)交換機(jī) 也有可能是這個(gè)端口損壞了 6 4路由器 所謂 路由 是指把數(shù)據(jù)從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的行為和動(dòng)作 而路由器 正是執(zhí)行這種行為動(dòng)作的機(jī)器 它的英文名稱為Router 是使用一種或者更多度量因素的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備 它決定網(wǎng)絡(luò)通信能夠通過的最佳路徑 圖6 8所示的是一臺(tái)TP Link寬帶路由器 路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中必不可少的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一 是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行 翻譯 以使它們能夠相互 讀 懂對(duì)方的數(shù)據(jù) 從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò) 路由器有兩大典型功能 即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能 數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定 背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等 一般由特定的硬件來完成 控制功能一般用軟件來實(shí)現(xiàn) 包括與相鄰路由器之間的信息交換 系統(tǒng)配置 系統(tǒng)管理等 圖6 8TP Link路由器 路由器主要有以下幾種功能 1 網(wǎng)絡(luò)互連路由器支持各種局域崗和廣域網(wǎng)接口 主要用于互連局域網(wǎng)和廣域網(wǎng) 實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互相通信 2 數(shù)據(jù)處理提供包括分組過濾 分組轉(zhuǎn)發(fā) 優(yōu)先級(jí) 復(fù)用 加密 壓縮和防火墻等功能 3 網(wǎng)絡(luò)管理路由器提供包括配置管理 性能管理 容錯(cuò)管理和流量控制等功能 路由器是一種負(fù)責(zé)尋徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 它在互連網(wǎng)絡(luò)中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網(wǎng)絡(luò)路徑提供給用戶通信 路由器用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò) 對(duì)用戶提供最佳的通信路徑 它利用路由表為數(shù)據(jù)傳輸選擇路徑 路由表包含網(wǎng)絡(luò)地址以及各地址之間距離的清單 并利用路由表查找數(shù)據(jù)包從當(dāng)前位置到目的地址的正確路徑 路由器使用最少時(shí)間算法或最優(yōu)路徑算法來調(diào)整信息傳遞的路徑 如果某一網(wǎng)絡(luò)路徑發(fā)生故障或堵塞 路由器可選擇另一條路徑 以保證信息的正常傳輸 還可進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換 成為不同協(xié)議之間網(wǎng)絡(luò)互連的必要設(shè)備 路由器使用尋徑協(xié)議來獲得網(wǎng)絡(luò)信息 采用基于 尋徑矩陣 的尋徑算法和準(zhǔn)則來選擇最優(yōu)路徑 按照OSI參考模型 路由器是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層系統(tǒng) 路由器分為單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器 為了完成 路由 的工作 在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù) 路由表 RoutingTable 供路由選擇時(shí)使用 路由表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息 網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)和下一個(gè)路由器的名字等內(nèi)容 路由表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的 也可以由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)修改 可以由路由器自動(dòng)調(diào)整 也可以由主機(jī)控制 在路由器中涉及到兩個(gè)有關(guān)地址的名字概念 那就是 靜態(tài)路由表和動(dòng)態(tài)路由表 由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好固定的路由表稱之為靜態(tài) static 路由表 一般是在系統(tǒng)安裝時(shí)就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的 它不會(huì)隨未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變 動(dòng)態(tài) Dynamic 路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動(dòng)調(diào)整的路由表 路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議 RoutingProtocol 提供的功能 自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況 在需要時(shí)自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂?6 4 2路由器與交換機(jī)的區(qū)別 總的來說 路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 1 工作層次不同最初的的交換機(jī)是工作在OSI RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層 也就是第二層 而路由器一開始就設(shè)計(jì)工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層 由于交換機(jī)工作在OSI的第二層 數(shù)據(jù)鏈路層 所以它的工作原理比較簡(jiǎn)單 而路由器工作在OSI的第三層 網(wǎng)絡(luò)層 可以得到更多的協(xié)議信息 路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策 2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對(duì)象不同交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址 而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號(hào) 即IP地址 來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址 IP地址是在軟件中實(shí)現(xiàn)的 描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò) 有時(shí)這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址 MAC地址通常是硬件自帶的 由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的 而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去 一般來說是不可更改的 而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動(dòng)分配 3 傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域 不能分割廣播域 而路由器可以分割廣播域由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域 廣播數(shù)據(jù)包會(huì)在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播 在某些情況下會(huì)導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞 連接到路由器上的網(wǎng)段會(huì)被分配成不同的廣播域 廣播數(shù)據(jù)不會(huì)穿過路由器 雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能 也可以分割廣播域 但是各子廣播域之間是不能通信交流的 它們之間的交流仍然需要路由器 現(xiàn)在有些工作在第三層 網(wǎng)絡(luò)層 的交換機(jī) 也能實(shí)現(xiàn)路由器的功能 局域網(wǎng)里已普遍使用交換機(jī) 代替以前的路由器 局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)才使用路由器 4 路由器提供了防火墻的服務(wù)路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包 不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送 從而可以防止廣播風(fēng)暴 交換機(jī)一般用于LAN WAN的連接 交換機(jī)歸于網(wǎng)橋 是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備 有些交換機(jī)也可實(shí)現(xiàn)第三層的交換 路由器用于WAN WAN之間的連接 可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組 作用于網(wǎng)絡(luò)層 他們只是從一條線路上接受輸入分組 然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā) 這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò) 并采用不同協(xié)議 相比較而言 路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大 但速度相對(duì)也慢 價(jià)格昂貴 第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文能力 又有路由器良好的控制功能 因此得以廣泛應(yīng)用 通過以上的學(xué)習(xí)應(yīng)該對(duì)交換機(jī) 集線器 路由器有一些了解 目前的使用主要還是以交換機(jī) 路由器的組合使用為主 具體的組合方式可根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)情況和需求來確定 6 4 3路由器常見故障的處理 在路由器出現(xiàn)的故障中 大體可以分為兩類 一類是硬故障 一類是軟故障 這里的分類方法并沒有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn) 只是為了方便而已 在實(shí)踐中應(yīng)該具體問題具體分析 1 系統(tǒng)不能正常加電表現(xiàn)為當(dāng)打開路由器的電源開關(guān)時(shí) 路由器前面板的電源燈不亮 風(fēng)扇不轉(zhuǎn) 這時(shí)要重點(diǎn)檢查電源系統(tǒng) 看供電插座是否有電 電壓是否在規(guī)定的范圍內(nèi) 如果供電正常 應(yīng)該檢查電源線是否完好 接觸是否牢靠 必要時(shí)可以換一根 如果還不行 可以判定問題應(yīng)該出在路由器的電源上 可以看看路由器電源保險(xiǎn)是否完好 如果燒了應(yīng)該更換 如果還不行只好送修 2 部件損壞這類情況在硬件故障中是比較常見的一類 這里的部件往往是接口卡 表現(xiàn)為當(dāng)把有問題部件插到路由器中時(shí) 系統(tǒng)其他部分都工作正常 但無法正確識(shí)別有問題的部件 這時(shí)往往是因?yàn)椴考旧碛袉栴} 還有一種情況 就是部件可以被正確識(shí)別 但做完配置后 保證配置正確 接口就是不能正常工作 這時(shí)往往是因?yàn)榇嬖谖锢砉收?要確認(rèn)以上這兩種情況 最好用相同型號(hào)的好的部件替換懷疑有問題的部件 就可以確認(rèn)問題是否存在 3 系統(tǒng)軟件損壞這種故障似乎應(yīng)該歸入軟