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1、第11章 常用通信网络设备,11.1 概述 11.2 调制解调器 11.3 网卡 11.4 集线器 11.5 交换机 11.6 路由器,本章要点与学习目标,了解计算机网络的发展、功能、分类和基本组成。 掌握调制解调器的结构和工作原理，能够正确选购和使用调制解调器。 掌握网卡的结构、工作原理、分类方法和主要功能，能够正确选购和使用网卡。了解集线器的功能和分类情况，掌握集线器的工作原理。 了解交换机的功能和分类情况，掌握交换机的工作原理和三种信息转发方式的工作流程。了解路由器的作用和工作原理。,11.1 概述,11.1.1 计算机网络的发展历程 11.1.2 计算机网络的功能 11.1.3 计算机
2、网络的分类 11.1.4 计算机网络的组成,返回首页,11.1.1 计算机网络的发展历程,1远程终端联机阶段 20世纪60年代中期以前，远程终端联机通过通信线路将一台大型计算机和若干台远程终端连接起来组成联机系统，进行远程批处理业务。在这种方式下，用户使用终端设备把自己的需求通过通信线路传给远程的计算机主机，主机经过处理后再把结果传给用户。,2计算机网络阶段 在远程终端联机系统基础上，人们开始研究把多台计算机主机（Host）通过PSTN等已有的通信系统互联起来。 为了使计算机之间的通信联接可靠，建立了分层通信体系和相应的网络通信协议，于是诞生了以资源共享为主要目的的计算机网络。,ARPA网的主
3、要特点是： 资源共享 分散控制 分组交换 采用专门的通信控制处理机 分层的网络协议。,3计算机网络互联阶段 国际标准化组织（ISO）为适应网络向标准化发展的需要，在1977年成立了一个分委员会专门研究网络的体系结构，提出了开放系统互连模型，将计算机网络分为7层，使计算机网络体系结构实现了标准化。OSI促进了网络互联的发展，出现了许多网间互联网以及综合业务数字网（ISDN）、光纤网、卫星网等。通过网络互连设备将各种广域网和局域网互联起来，就形成了全球范围的Internet网。,4信息高速公路阶段 进入20世纪90年代，计算机技术、通信技术以及建立在计算机和网络技术基础上的计算机网络技术得到了迅猛
4、的发展，目前全球以美国为核心的高速计算机互联网络即Internet已经形成，Internet已经成为人类最重要的和最大的知识宝库。,返回本节,11.1.2 计算机网络的功能,1数据通信 2资源共享 3分布式处理,返回本节,11.1.3 计算机网络的分类,1按地理范围划分 （1）局域网（LAN，Local Area Network） （2）城域网（MAN，Metropolitan Area Network） （3）广域网（WAN，Wide Area Network）,2按通信介质划分 根据通信介质的不同，将计算机网络划分为以下两种： （1）有线网。有线网是采用同轴电缆、双绞线、光纤等物理介质来传
5、输数据的网络。 （2）无线网。无线网是采用卫星、微波等无线形式来传输数据的网络。,3按使用范围划分 （1）公用网 （2）专用网,4按拓扑结构划分 它是应用拓扑学来研究计算机网络的结构。在研究时，不考虑实际网络的地理位置，而将网络中的计算机看作是一个节点，将通信线路看作一根连线，从而抽象出计算机网络的拓扑结构。计算机网络采用的基本拓扑结构主要有星型、环型、总线型等，如图11-1所示。,图11-1 网络的基本拓扑结构,返回本节,11.1.4 计算机网络的组成,计算机网络是在网络协议控制下，由多台主计算机、若干台终端、数据传输设备以及计算机与计算机间、终端与计算机间进行通信的设备所组成的计算机复合系
6、统。 计算机网络从物理上可分为网络硬件系统、数据通信系统和网络软件系统三部分。,返回本节,11.2 调制解调器,11.2.1 调制解调器概述 11.2.2 调制解调器的结构和工作原理 11.2.3 调制解调器的选购和使用,返回首页,11.2.1 调制解调器概述,调制解调器也叫Modem（俗称“猫”），它是通过电话拨号接入Internet的必备的硬件设备。作用就是当计算机发送信息时，将计算机内部使用的数字信号转换成可以用电话线传输的模拟信号，再通过电话线发送出去；接收信息时，把电话线上传来的模拟信号转换成数字信号传送给计算机，供其接收和处理。 常见的调制解调器按与计算机连接的方式可将它分为内置式
7、与外置式两类。如图11-2、11-3所示。,图11-2 内置式调制解调器,图11-3 外置式调制解调器,返回本节,11.2.2 调制解调器的结构和工作原理,1调制解调器的结构 调制解调器主要包括电源、发送器和接收器三个基本部分。 一台调制解调器从电气角度方面可以分为五个部分：DAA电路、DATA PUMP（数据泵）、控制电路、接口电路和电源电路。,2调制解调器的工作原理 在发送信息时，计算机内的数字信息通过调制解调器的发送器转换成模拟的波形信号后在一条电话线上发送（调制）。 在接收信息时，计算机通过调制解调器的接收器将模拟电话信号转换为一系列的计算机和终端设备可以使用的数字脉冲信号（解调）。信
8、号转换过程如图11-4所示。,图11-4 调制解调器的信号转换示意图,返回本节,11.2.3 调制解调器的选购和使用,1调制解调器的选购 （1）内置与外置 （2）速率 （3）芯片 （4）是否为FAX/Modem （5）是否具有Flash Rom（快闪只读存储器）功能 （6）通讯软件 （7）品牌优势 （8）售后服务 （9）检查包装备件,2调制解调器的使用 （1）调制解调器硬件的安装。 内置Modem只需插入计算机主板相应的插槽中，将电话线插入LINE口即可；外置Modem用串口线将Modem和计算机的串口连接起来，再将电话线插入LINE口，当然还需要接上电源，如图11-5所示。,图11-5 外置
9、Modem连接图,（2）调制解调器驱动程序的安装。 1）将Modem连接到计算机中并重新启动计算机。 2）从开始菜单中打开“控制面板”，在控制面板中找到“调制解调器”并用鼠标左键双击它。 3）此时计算机就会自动寻找连接好的Modem。,（3）建立拨号连接。,图11-6 创建新连接对话窗口,（4）使用拨号连接进入Internet。,图11-7 拨号网络窗口,图11-8 连接到对话框窗口,返回本节,11.3 网卡,11.3.1 网卡概述 11.3.2 网卡的分类及主要功能 11.3.3 网卡的结构和工作原理 11.3.4 网卡的选购和使用,返回首页,11.3.1 网卡概述,网卡也称网络适配器、网络
10、接口卡（Network Interface Card，NIC），它是一块插在计算机总线插槽内或某个外部接口上，发送和接收不同的信息帧、计算帧检验序列、执行编码译码转换等以实现计算机通信的集成电路卡，它与网络程序（网络操作系统）配合工作，控制网络上信息的发送与接收。 网卡的接口有三种规格：粗同轴电缆接口（AUI接口）、细同轴电缆接口（BNC接口）、非屏蔽双绞线接口（RJ-45接口）。,返回本节,11.3.2 网卡的分类及主要功能,1网卡的分类 根据网络介质访问方法，网卡可分为以太（Ethernet）、令牌环（Token Ring）、光纤分布式接口（FDDI）和异步传输方式（ATM）等几种。 以太
11、网卡按其传输速度可分为10M网卡、10/100M自适应网卡以及千兆（1000M）网卡。以太网卡按总线类型可分为ISA、VESA、EISA、PCI、PCMCIA和并行接口等类型。以太网卡按其连线的插口类型可分为RJ-45接口、BNC接口、AUI接口等三类，以及综合了这几种接口类型于一身的二合一、三合一网卡。,图11-9 10/100M带有RJ45接口的网卡,图11-10 二合一网卡,图11-11 三合一网卡,2网卡的主要功能 （1）将计算机和传输介质相连，实现数据帧的收发。 （2）提供物理地址（MAC地址）惟一地标识本台计算机。 （3）控制数据流量，在以太网中检查数据是否碰撞，以便延迟发送。,返
12、回本节,11.3.3 网卡的结构和工作原理,1网卡的结构,图11-12 以太网卡的结构,2网卡的工作原理 在以太网中，网卡用于连接访问介质并控制对介质的存取，以太网采用的CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测方法）就是在网卡内实现的。同时网卡还负责将上层协议形成的协议数据单元（PDU）组成以太数据帧发送到网络上，并负责接收处理网络中传来的以太网帧。,返回本节,11.3.4 网卡的选购和使用,1网卡的选购 （1）网卡的应用领域。 （2）注意总线接口方式。 （3）网卡兼容性和运用的技术。 （4）网卡生产商。,2网卡的使用 （1）网卡的安装。 1）关闭计算机，然后断开机箱电源。2）打开主机箱，将
13、网卡插在计算机主板上的空闲扩展槽中，然后拧紧固定螺丝，将机箱盖合上。 3）重新启动计算机，安装网卡的驱动程序。 （2）网卡的设置。 将用户计算机接入网络并进行数据的传输，还需为网卡添加传输协议，必要时还需指定网卡所在计算机的IP地址和子网掩码、服务器地址、设置网关和DNS等。,返回本节,11.4 集线器,11.4.1 集线器概述 11.4.2 集线器的分类 11.4.3 集线器的工作原理 11.4.4 集线器的选购,返回首页,11.4.1 集线器概述,集线器是局域网中重要的部件之一，它是网络连线的中央连接点，其外形如图11-13所示。集线器有多个用户端口，用于连接用户计算机和服务器等网络结点，
14、每一个端口支持一个来自网络结点的连接。 数据帧从一个站点发送到集线器的某个端口上，然后它就被广播到集线器中的其他所有端口。集线器主要用于星型以太网，它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“HUB”。,图11-13 24口集线器,返回本节,11.4.2 集线器的分类,1按集线器的带宽分类 按集线器提供的带宽，我们可将它分为10Mbps和10/100Mbps自适应两种。这里的带宽是指集线器提供的数据传输带宽，单位是bps（bit per second，每秒位数）。 2按集线器的管理方式分类 按管理方式可将集线器分为不可网管型集线器和可网管型集线器。,3按集线器的结构分类 按集线器的结构可
15、将它分为以下三种配置形式的集线器： （1）独立型集线器（Standalone HUB）。 （2）模块化集线器（Module HUB）。 （3）堆叠式集线器（Stackable HUB）。,返回本节,11.4.3 集线器的工作原理,集线器的工作原理很简单：它接收来自某个端口的数据，将收到的数据信号再发送到所有的端口（即广播）；端口上的所有计算机接收到这条广播信息时，会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的则接收，否则不予理睬。,返回本节,11.4.4 集线器的选购,1网络的规模 如果网络中的计算机不超过8台，那么购买8口的集线器就可以了。如果网络中的计算机在8台以上，应该根据网络未来的发展规
16、模，在16口和24口的集线器中作出选择。由于现在市场上少有多于24个端口的集线器，若网络中的计算机数量多于24台，那么就要选择两台或两台以上的集线器了。,2对带宽的要求 如果8台以下的计算机单独组网（即不存在上级网络），且不会经常发生大容量的数据传输（如视频数据传输），那么带宽为10Mbps的集线器就基本可以满足要求。若网络中的计算机数量多于10台或需要联入上级网络，建议选择10Mbps/100Mbps的自适应集线器。,3价格 建议用户在购买集线器时，可以考虑首选国内知名品牌的产品（如TP-Link、D-Link 、ECOM等），它们的产品不仅价格低廉，而且质量和售后服务也有保障。,返回本节,11.5 交换机,11.5.1 交换机概述 11.5.2 交换机的分类 11.5.3 交换机工作原理简介 11.5.4 交换机的选购,返回首页,11.5.1 交换机概述,交换机（Switch）也叫交换式集线器，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻
