计算机网络系统集成(3)

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1、第4章 网卡第4讲 网卡 4.1 网卡基础知识 4.2 IP地址4.3 网卡的选购第4章 网卡网卡基础知识 网卡的基本概念 网卡即网络适配器，又称NIC，是将若干计算机连接成一个网络 系统不可缺少的硬件设备之一。 网卡的地址 每一块网卡都有全球惟一的物理地址（就像人的性别一样与生俱 来，并且像人的身份证号一样独一无二），称之为MAC地址。 MAC地址是由6位Byte的数字串（共48位二进制）组成，数字串 通常用冒号隔开。例如：00:60:8C:00:54:99。通常分为两部分： 生产商ID和设备ID。 （1）生产商ID。前面3位Byte（24位二进制）代表厂商，3Com 公司 的为00:60:

2、8C，Intel公司的为00:AA:00。有些生产厂商有几个不 同的生产商ID。 （2）设备ID（24位）。后面3位Byte（24位二进制）代表制造商为 某具体设备分配的ID，如00:54:99。第4章 网卡网卡基础知识网卡的分类 1按网络接口划分 目前常见的接口主要有以太网的RJ-45接口、细同轴电缆的BNC接口和粗 同轴电缆的AUI接口、FDDI接口、ATM接口等。 2按总线接口类型分 （1）ISA总线网卡。它很快被淘汰了。 （2）PCI总线网卡。它在当前的台式机上相当普遍，也是目前最主流的一种 网卡接口类型。它的I/O速度远比ISA总线型的网卡快（ISA最高仅为 33MB/s，而目前的P

3、CI 2.2标准32位的PCI接口数据传输速度最高可达 133MB/s），通过它所带的两个指示灯颜色判断网卡的工作状态。目前 市面上能买到的网卡基本上是这种总线类型的网卡，一般的PC机和服务 器中也提供了好几个PCI总线插槽。 （3）PCI-X总线网卡 。这是目前较新的一种网卡类型，它与原来的PCI相比 在I/O速度方面提高了一倍，比PCI接口具有更快的数据传输速度（2.0版 本最高可达到266MB/s的传输速率）。 （4）PCMCIA总线网卡，这是笔记本电脑专用的，体积较小 。 （5）USB接口网卡 第4章 网卡网卡基础知识3按带宽划分 目前主流的网卡主要有10Mb/s网卡、100Mb/s以

4、太网卡、10Mb/s/100Mb/s 自适应网卡、1000Mb/s千兆以太网卡四种。 （1）10Mb/s网卡。10Mb/s网卡是较老式、低档的网卡。目前这种网卡已不 是主流。 （2）100Mb/s网卡。100Mb/s网卡在目前是一种技术比较先进的网卡，它的 带宽可达到100Mb/s，一般用于骨干网中。并已普及，但它的价格稍贵， 大约几百元以上。（注意一些杂牌的100Mb/s网卡不能向下兼容10Mb/s网 络。） （3）10Mb/s/100Mb/s网卡。这是一种10Mb/s和100Mb/s两种带宽自适应的网 卡，是目前应用最为普及的一种网卡类型，主要因为它的自动适应。它 既可以与10Mb/s网络

5、设备相连（带宽就是10Mb/s），又可与较新的 100Mb/s网络设备连接（带宽就是100Mb/s），所以得到了用户普遍的认 同。 （4）1000Mb/s以太网卡。千兆以太网（Gigabit Ethernet）是一种高速局域网 技术，它能够在铜线上提供1Gb/s的带宽。与它对应的网卡就是千兆网卡 了，这类网卡的带宽也可达到1Gb/s。千兆网卡的网络接口有两种类型， 一种是RJ-45接口，另一种是多模SC型标准光纤接口，第4章 网卡IP地址IP地址的基本概念 IP协议提供一种通用的地址格式，并在统一管理下进行地址分配 ，保证一个地址对应一台主机（包括网关），这样物理地址的差 异被IP层所屏蔽。I

6、P层所用到的地址叫做网络地址，又叫IP地址 。 IP地址的组成 网络标识（net id）和主机标识（host id）。 网络# 主机#32位1字节 8位1字节 8位1字节 8位1字节 8位第4章 网卡IP地址3IP地址的分类 IP地址被分成了A、B、C、D、E五类。 （1）A类地址。适用于大型网络。A类地址的范围为 0.0.0.0127.255.255.255。 （2）B类地址。适用于中等规模网络。类地址的范围为 128.0.0.0191.255.255.255。 （3）C类地址。C类地址适用于主机量较少的网络中。C类地址的范 围为192.0.0.0223.255.255.255。 说明，一般

7、具体的网络只分配到A类、B类、C类地址中的一种。 IP地址中的D类作为多目地址（multicast address）是比广播地址稍 弱的多点传送地址，用于支持多点传输技术。E类地址保留作为 将来使用。 记忆方法，根据IP地址第一个8位组的取值区分类：A类地址， 1127，如：10.0.0.12；B 类地址，128191，如：166.166.64.1； C类地址，192223，如：199.168.0.2。第4章 网卡 为了便于网络的管理，将网络进一步划分成独立的组 成部分，每个部分称为这个网络（或者更高一级子网 ）的子网。 每一个使用子网的节点都选择一个32位的位模式，若 位模式中的某位置1，则

8、对应IP地址中的某位为网络地 址（包括网络部分和物理网络号）中的一位；若位模 式中的某位置0，则对应IP地址中的某位为主机地址中 的一位。例如位模式：11111111 11111111 11111111 00000000中，前三个字节全1，代表对应IP地址中最高 的三个字节为网络地址；后一个字节全0，代表对应IP 地址中最后一个字节为主机地址。这种位模式叫做子 网掩码。 子网掩码第4章 网卡子网掩码与IP地址子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。例如 ：有一个C类地址为192.9.200.15，其默认的子网掩码为255.255.255.0。则它的网 络号和主机号可

9、按如下步骤得到： （1）将IP地址192.9.200.15转换为二进制，11000000 00001001 11001000 00001111； （2）将子网掩码255.255.255.0转换为二进制，11111111 11111111 11111111 00000000 ； （3）将两个二进制数逻辑与（AND）运算后，得出的结果即为网络部分； 11000000 00001001 11001000 00001111 AND11111111 11111111 11111111 00000000 11000000 00001001 11001000 00000000 结果为192.9.200.0，

10、即网络号为192.9.200.0。 （4）将子网掩码取反再与IP地址逻辑与（AND）后，得到的结果即为主机部分。 11000000 00001001 11001000 00001111 AND00000000 00000000 00000000 11111111 00000000 00000000 00000000 00001111 结果为0.0.0.15，即主机号为15。 利用子网掩码可以判断两台主机是否在同一子网中。若两台主机的IP地址分别与它们 的子网掩码相“与”后的结果相同，则说明这两台主机在同一子网中。第4章 网卡划分子网举例 【例1】 将一个C类网络分成4个子网。若我们用的网络号为

11、192.9.200.0，则该C 类网内的主机IP地址就是192.9.200.1192.9.200.254（因为全“0”和全“1”的主机 地址有特殊含义，不作为有效的IP地址），现将该网络划分为4个子网，按照 以上步骤：4=22，取22的幂，即2，则占用主机地址的高序位为11000000，转 换为十进制是192。这样就可确定该子网掩码为192.9.200.192，4个子网的IP地 址范围分别为： 11000000 00001001 11001000 0000000111000000 00001001 11001000 00111110 192.9.200.1192.9.200.62 110000

12、00 00001001 11001000 0100000111000000 00001001 11001000 01111110 192.9.200.65192.9.200.126 11000000 00001001 11001000 1000000111000000 00001001 11001000 10111110 192.9.200.129192.9.200.190 11000000 00001001 11001000 1100000111000000 00001001 11001000 11111110 192.9.200.193192.9.200.254第4章 网卡C类网络子网数目

13、与子网掩码转换表子网数目 占用位数 子网掩码 子网中主 机数 22 255.255.255.1926263255.255.255.22430144255.255.255.24014 325255.255.255.2486626255.255.255.2522第4章 网卡划分子网举例【例2】 给定一个C类地址 192.168.5.0，要求划 分20个子网，每个子网5 个主机，求符合要求 的子网掩码。 解决方案： （1）对应上表，很容易得知子网掩码为： 255.255.255.248。 （2）用算法：22 5 23，用2568248，所 以255.255.255.248是所求的子网掩码。因为借 用

14、了3位，所以剩下5位，对应的子网数也就出 来了，为252=30，显然是符合题目的要求的 。第4章 网卡划分子网举例【例3】 给定一个B类地址 155.168.0.0，要求划 分50个子网，每个子网600台主机，求符合要 求的子网掩码。 因为29600210，也就是说主机位至少需要10 位，因此子网部分有6位，因此，子网掩码为 ：11111111.11111111.11111100.00000000（ 255.255.252.0）。因为借用了6位，所以对应的 子网数为262=62，显然是符合题目的要求的 。第4章 网卡1根据网络类型选择网卡所购网卡应与网络和传输介质类型，及网络设备带宽相一致。

15、2根据计算机插槽总线类型选购网卡购买的网卡总线类型必须与装入机器的总线相符。目前主流的是PCI接口的。 3网卡的材质和制作工艺 目前比较好的网卡板材通常采用喷锡板，而劣质网卡在电路板选材上选用非喷锡 板材，喷锡板板材裸露部分为白色，而劣质网卡为黄色。优质网卡的电路板焊点 大小均匀，焊脚干净，焊接质量良好。而劣质网卡一般会出现堆焊或虚焊等现象 ，焊接点看上去很不均匀，有时可以看见细小的气眼。较好的网卡布线，遵循信 号线和地线之间回路面积最小，从而大大减小信号之间的串扰。劣质网卡在布线 上常常不合理，线路的长度差距很大，会影响到系统的稳定性。 其次，网卡所采用的晶振，好网卡通常采用高精度的SKO25MHz的晶振，这样可 靠保证数据传输的精确同步性，大大减少了丢包的可能性。并且在线路的设计上 尽量使晶振靠近主芯片，使信号走线的长度大大缩短，可靠性进一步增加。而劣 质网卡选用的晶振体积很小，这样因频率的准确性不高，极易造成传输过程中数 据丢包的情况。 再次，网卡上的元器件除了电解电容以及高压瓷片电容以外，其他阻容器件应全 部采用 SMT贴片式元件，这样可靠性高，且电路的体积大大减小，使散热效果更 加理想。 4选择恰当的品牌较大型的企业网络购买网卡，建议购买名牌产品。如3COM、Intel、D-Link等国产的品牌也可 参考，如实达、TP-Link、联想D-Link等。网卡的选购