《局域网组建及维护 教学课件 ppt 作者 梁建华 第2章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《局域网组建及维护 教学课件 ppt 作者 梁建华 第2章（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2章 局域网硬件设备,2,学习目标,了解常见局域网设备类型 了解交换机的基本结构、技术 了解路由器、网络服务器在网络中的基本作用,3,2.1 传输介质 2.2 网卡与调制解调器 2.3 集线器与交换机 2.4 路由器和网络服务器,本章主要内容,4,2.1 传输介质,2.1.1 有线传输介质 2.1.2 无线传输介质,5,有线传输介质,1. 铜线 铜线由于具有较低的电阻率、价廉和容易安装等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质，它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。我们经常使用两种基本的铜线类型：双绞线和同轴电缆，而双绞线是使用范围最广的一种类型。,6,(1)双绞线 双绞线由两根具有绝缘
2、保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。,有线传输介质,7,双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同样适用于数字信号的传输,特别适用于较短距离的信息传输。EIA/TIA为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。计算机网络综合布线使用第三、四、五类。 目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线，如图2-1所示。,有线传输介质,8,图2-1 典型双绞线结构图,有线传输介质,9,(2)同轴电缆 同轴电缆由同
3、轴导线组成。同轴电缆绝缘效果好，频带宽，损耗小，具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能，而且价格适中，性价比较高。按特性阻抗值不同，同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用于同时传输多路信号)两种。常见的同轴电缆可以分为两类：粗缆和细缆。粗缆传输质量与距离比细缆好，但是考虑到布线的难易程度与价格的因数，目前使用比较广泛的是细缆。,有线传输介质,10,2.玻璃纤维 目前在计算机网络中, 十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质，它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体，因此我们又将之称为光导纤维，简称光纤。 光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。
4、芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。,有线传输介质,11,光纤与以往的铜导线相比，具有损耗低、频带宽、无电磁感应、抗干扰能力强等特点。因此，人们希望将光纤作为灵活性强且经济的优质传输介质，广泛地应用于数字传输方式和图像通信等需要高速、高带宽、长距离环境中。,有线传输介质,12,无线传输介质,1红外线系统 红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体，有较强的方向性，使用不受无线电管理部门的限制。
5、红外信号要求视距传输，并且窃听困难，对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。受日光、环境照明等影响较大，对使用的环境要求比较高。它没有能力穿透墙壁和一些其它固体，每一次反射都要衰减一半左右，同时红外线也容易被强光源给盖住，所以传输的距离不宜太远。,13,2无线电波 采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的，这主要是因为无线电波的覆盖范围较广，应用较广泛。使用扩频方式通信时，特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声，具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。这一方面使通信非常安全，基本避免了通信信号的偷听和窃取，具有很高的可用性。,无线传输介质,14,2.2 网卡与调制解调器
6、,2.2.1 网卡 2.2.2 调制解调器,15,网 卡,网卡也叫“网络适配器”，是计算机网络中最基本的组成部件，它是连接计算机与网络的硬件设备。网卡的主要工作是整理计算机发往网络的数据，并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去。对于网卡而言，每块网卡都有一个唯一的网络节点地址，它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM（只读存储芯片）中的，我们把它叫做MAC地址（物理地址），且保证绝对不会重复。无论是双绞线连接、同轴电缆连接还是光纤连接，都必须借助于网卡才能实现数据的通信。,16,我们日常使用的网卡大都是以太网网卡。目前网卡按其传输速度来分可分为10M网卡、10100M自适应网卡以及千兆(
7、1000M)网卡。如果只是作为一般用途，如日常办公等，比较适合使用10M网卡和10100M自适应网卡两种。 网卡完成物理层和数据链路层的大部分功能： （1）工作站和局域网传输介质之间的网络连接和电信号匹配，接收和执行各种控制命令； （2）网络存取控制，帧的发送与接收，差错校验和代码转换等； （3）数据缓冲存储等。,网 卡,17,调制解调器,调制器/解调器是在发送端通过调制将数字信号转换为模拟信号（D/A转换），而在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号（A/D转换）的一种装置。它是为数据通信的数字信号在具有有限带宽的模拟信道上进行远距离传输而设计的，它一般由基带处理、调制解调、信号放大和滤波
8、、均衡等几部分组成。常用于通过固定电话线路进行拨号上网。,18,调制解调器一般分为外置式、内置式和PC卡式三种。外置调制解调器与计算机串行接口；内置式调制解调器直接插在计算机扩展槽中；PC卡式是笔记本计算机采用，直接插在标准的PCMCIA插槽中。 调制解调器的性能及速率直接关系到联网以后传输信息的速度，调制解调器的速率有14.4K、19.2K、28.8K、33.6K和56K等，目前56K使用较为普遍。,调制解调器,19,2.3 集线器与交换机,2.3.1 集线器 2.3.2 交换机,20,集线器,集线器（Hub）可以说是一种特殊的中继器，作为网络传输介质间的中央节点，它克服了介质单一通道的缺陷
9、，可以提供更多的端口服务。以集线器为中心的优点是：简化网络布线结构，扩展传输距离。集线器可分为无源（Passive）集线器、有源（Active）集线器和智能（Intelligent）集线器。,21,无源集线器只负责把多段介质连接在一起，不对信号作任何处理，每一种介质段只允许扩展到最大有效距离的一半。 有源集线器类似于无源集线器，但它具有对传输信号进行再生和放大从而扩展介质长度的功能。 智能集线器除具有有源集线器的功能外，还可将网络的部分功能集成到集线器中，如网络管理、选择网络传输线路等。集线器工作原理简单，一般为物理层提供服务。,集线器,22,交换机,交换机是一种具有使用简单、价格低廉、高性能
10、和高端口密集特点的交换设备，一般工作在数据链路层。在以太网络中，交换机主要是起了信息的集中转发的作用。它可以把某个端口发送上来的信息经过快速的识别分析以后转发出去。 交换机是交换式网络的基本组成设备。在交换式网络中，交换机通过专用的信息通道技术为客户提供独立的带宽，避免了共享式网络所有用户共享带宽带来的冲突问题。实验证明，交换式网络在传输效率上比共享式提高了70%。,23,交换机主要由外壳、面板指示灯、接口组成。 外壳起着机箱的作用，保护内部的各种板件。 面板指示灯一般处于交换机的前面，按照型号的不同有若干个指示灯。其灯亮、灭、闪烁或颜色的不同反映交换机的各种不同工作状态。 接口主要有电源接口
11、、开关键、以太网接口、CONSOLE口（配置口）等接口。,交换机,返回本章首页,24,下图是两款Cisco交换机的外观图。,图2-4 Cisco Catalyst 3750外观图,交换机,图2-3 Cisco Catalyst 3550外观图,25,交换机的内部结构主要由以下几个部件组成： CPU 集成电路芯片ASIC，实现数据的高速处理 RAM 主存储器，存储正在运行的配置数据文件 NVRAM 非易失存储器，存储备份配置文件 FlashROM 快闪存储器，可擦写存储器，存储系统文件映像、启动配置文件 ROM 存储开机诊断程序、引导程序和操作系统软件,交换机,26,常用交换机的种类划分方式如下
12、： 按照交换机的硬件设备是否可以更换来划分，交换机可以划分为固定式交换机与模块式交换机 按照工作在OSI参考模型不同的层次，交换机可以分为第二层、三层、四层交换机。 从使用的区域不同，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。 从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。 从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。,交换机,27,2.4 路由器和网络服务器,2.4.1 路由器 2.4.2 网络服务器,28,路由器,路由器（Router）是用于连接多个逻辑上分开的网络。路由器能将不同网络或网段
13、之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网。路由器是属于网络层的一种互联设备，接收源站或其他路由器的信息，它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。,29,路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系
14、统配置、系统管理等。一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。,路由器,30,路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据路径表（Routing Table），供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。,路由器,31,1静态路径表 由系统管理员事先设置好固定的路径表
15、称之为静态（static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。 2动态路径表 动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。,路由器,32,路由器的优点 适用于大规模的网络； 复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径； 能更好地处理多媒体； 安全性高； 隔离不需要的通信量； 节省局域网的频宽； 减少主机负担。 路由器的缺点 它不支持非路由协议； 安装复杂； 价格高。,路由器,3
16、3,网络服务器,网络服务器是指任何在网络上允许用户文件访问，打印，通讯及其他服务的计算机。服务器一般拥有比单用户工作站更高的处理器，更大的存储空间，常配有大容量电源，UPS（不间断电源），并采用了容错技术，这些都保证了服务器的长期稳定、快速的运行。 常见的网络服务器运用类型有DNS服务器、web服务器、FTP服务器、电子邮件服务器、DHCP服务器、以及代理服务器。这些服务器功能为用户提供了各类便利的而且是必须的服务。,34,组成计算机网络的硬件设备，除了计算机本身外，还要包括传输介质、网卡与调制解调器、集线器、交换机、路由器以及网络服务器等 。 要理解上述设备的功能和应用场合。,小结,35,返回主目录,本章结束,
