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1、计算机网络基础知识学习资料(4)5 网络连接组件 编辑211 网卡(网络适配器NIC)网卡是连接计算机与网络的基本硬件设备。网卡插在计算机或服务器扩展槽中, 通过网络线(如双绞线、同轴电缆或光纤)与网络交换数据、共享资源。由于网卡类型的不同,使用的网卡也有很多种。如以太网、FDDI、AIM、无线网络等,但都必须采用与之相适应的网卡才行。目前,绝大多数网络都是以太网连接形式,使用的便是与之配套的以太网网卡,在这里我们就讨论以太网网卡。说明:网卡虽然有多种,不够有一个共同点就是每块网卡都拥有唯一的ID号,也叫做MAC地址(48位),MAC地址被烧录在网卡上的ROM中,就像我们每个人的遗传基因DNA
2、一样,即使在全世界也绝不会重复。安装网卡后,还要进行协议的配置。例如,IPX/SPX协议、TCP/IP协议。1、网卡的功能网卡的功能主要有两个,一是将计算机的数据进行封装,并通过网线将数据发送到网络上;二是接收网络上传过来的数据,并发到计算机中。2、网卡的分类:按总线分类:ISA总线、PCI总线、PCMCIA总线按端口分类:RJ-45端口、AUI粗缆端口、BNC细缆端口3、按带宽分类:10Mb/s、1000Mb/s、10/100Mb/s、1000Mb/sISA网卡以16位传送数据,标称速度能够达到10M。PCI网卡以32位传送数据,速度较快。目前市面上大多是10M和100M的PCI网卡。建议不
3、要购买过时的ISA网卡,除非用户的计算机没有PCI插槽。212网络传输介质传输介质就是通信中实际传送信息的载体,在网络中是连接收发双方的物理通路;常用的传输介质分为:有线介质和无线介质。有线介质:可传输模拟信号和数字信号(有双绞线、细/粗同轴电缆、光纤)无线介质:大多传输数字信号(有微波、卫星通信、无线电波、红外、激光等)1、同轴电缆图片同轴电缆的核心部分是一根导线,导线外有一层起绝缘作用的塑性材料,再包上一层金属网,用于屏蔽外界的干扰,最外面是起保护作用的塑性外套。同轴电缆的抗干扰特性强于双绞线,传输速率与双绞线类似,但它的价格接近双绞线的两倍。同轴电缆分类:A. 细同轴电缆(RG58),主
4、要用于建筑物内网络连接;B. 粗同轴电缆(RG11),主要用于主干或建筑物间网络连接;对比项细 缆粗 缆直径0.25英寸0.5英寸传输距离185米500米接头BNC头、T型头AUI阻抗5050应用的局域网10BASE210BASE52、双绞线是两条相互绝缘的导线按一定距离绞合若干次,使得外部的电磁干扰降到最低限度,以保护信息和数据。双绞线的广泛应用比同轴电缆要迟得多,但由于它提供了更高的性能价格比,而且组网方便,成为现在应用最广泛的铜基传输媒体。缺点是传输距离受限。双绞线分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)屏蔽双绞线外护套加金属材料,减少辐射,防止信息窃听,性能优于非屏蔽双绞线,但
5、价格较高。而且安装比非屏蔽双绞线复杂。所以,在组建局域网时通常使用非屏蔽双绞线。但如果是室外使用,屏蔽线要好些。目前共有6类双绞线,各类双绞线均为8芯电缆,双绞线的类型由单位长度内的绞环数确定。1类双绞线通常在局域网中不使用,主要用于模拟话音,传统的电话线即为1类线;2类双绞线支持4Mb/s传输速率,在局域网中很少使用;3类双绞线用于10Mb/s以太网;4类双绞线适用于16Mb/s令牌环局域网;5类和超5类双绞线带宽可达100Mb/s,用于构建100Mb/s以太网,是目前最常用的线缆;另外还有6类、7类,能提供更高的传输速率和更远的距离。应用最广的是五类双绞线,最大传输率为100Mbps,最大
6、传输距离100米。6类双绞线超5类双绞线双绞线的连接:在制作网络时,要用的RJ-45接头,俗称“水晶头”的接头,在将网络插入水晶头前,要对每条线排序。根据EIA/TIA接线标准,RJ-45接口制作有两种排序标准:EIA/TIA568A标准的线序为:白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕EIA/TIA568B白棕的线序为:白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕另外,根据双绞线两端线序的不同,有两种不同的连接方法:直线连接法:直线连接法是将电缆的一端按一定顺序排序后接入RJ-45接头,线缆的另一端也用相同的顺序排序后接入RJ-45接头。直接连接法通常用于不同类型的设备的互相连接。交叉连接法:交叉连
7、接法是线缆的一端用一种线序排列,如T568B标准线序,而另一端用不同的线序,如T568A标准线序,这种线序用于连接同种设备。具体连接情况如表PC网卡PC网卡 (对等网)交叉线PC网卡集线器Hub直通线集线器Hub集线器Hub(普通口)交叉线集线器Hub集线器Hub(级连口-级连口)交叉线集线器Hub集线器Hub(普通口-级连口)直通线集线器Hub交换机Switch交叉线集线器Hub(级连口)交换机Switch直通线交换机Switch交换机Switch交叉线交换机Switch路由器Router直通线路由器Router路由器Router交叉线3、光纤光缆则是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小
8、而柔韧的传输介质。与其它传输介质相比较,光缆的电磁绝缘性能好,信号衰变小,频带较宽,传输距离较大。光缆主要是在要求传输距离较长,布线条件特殊的情况下用于主干网的连接。光缆通信由光发送机产生光束,将电信号转变为光信号,再把光信号导入光纤,在光缆的另一端由光接收机接收光纤上传输来的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再处理。光缆的最大传输距离远、传输速度快,是局域网中传输介质的姣姣者。光缆是数据传输中最有效的一种传输介质。它有以下几个优点: 频带极宽(GB); 抗干扰性强(无辐射); 保密性强(防窃听); 传输距离长(无衰减);2-10km 电磁绝缘性能好; 中继器的间隔较大主要用途:长距离传输信
9、号,局域网主干部分,传输宽带信号。网络距离:一般为2000米。每干线最大节点数:无限制。光纤跳线连接:在1000M局域网中,服务器网卡具有光纤插口,交换机也有相应的光纤插口,连接时只要将光纤跳线进行相应的连接即可。在没有专用仪器的情况下,可通过观察让交换机有光亮的一端连接网卡没有光亮的一端,让交换机没有光亮的一端连接网卡有光亮的一端。光纤通信系统组成:光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输介质的通信方式,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。光缆分类:传输点模数类(又可分为多模光纤和单模光纤两类);折射率分布类(又可分为跳变式光纤和渐变式光纤两类)。多模光纤:由发光二极管产生用于传
10、输的光脉冲,通过内部的多次反射沿芯线传输。可以存在多条不同入射角的光线在一条光纤中传输。单模光纤:使用激光,光线与芯轴平行,损耗小,传输距离远,具有很高的带宽,但价格更高。在2.5Gb/s的高速率下,单模光纤不必采用中继器可传输数十公里。4、无线传输介质:无线传输指在空间中采用无线频段、红外线激光等进行传输,不需要使用线缆传输。不受固定位置的限制,可以全方位实现三维立体通信和移动通信。目前主要用于通信的有:无线电波、微波、红外、激光。计算机网络系统中的无线通信主要指微波通信,分为两种形式: 地面微波通信和卫星微波通信。无线局域网通常采用无线电波和红外线作为传输介质。其中红外线的基本速率为1MB
11、/s,仅适用于近距离的无线传输,而且有很强的方向性,而无线电波的覆盖范围较广,应用较广泛,是常用的无线传输媒体。吴国一般使用2.4-2.4835GHZ频段的无线电波进行局域网的光线通信。213网络设备1、集线器(HUB)集线器是目前使用较广泛的网络设备之一,主要用来组建星型拓扑的网络。在网络中,集线器是一个集中点,通过众多的端口将网络中的计算机连接起来,使不同计算机能够相互通信。集线器类型:独立型:具有价低、故障易查、网络管理方便等优点;性能差、速度低等缺陷;模块化:带机架和多个卡槽;每槽可安装一块扩展卡,每卡相当于一个独立型;通常4-14个槽,可管理性好;可堆叠:利用高速总线“堆叠”或短距离
12、连接成整体;(1)集线器的通信特性集线器的基本功能是信息分发,它将一个端口收到的信号转发给其他所有端口。同时,集线器的所有端口共享集线器的带宽。当我们在一台10Mb/s带宽的集线器上只连接一台计算机时,此计算机的带宽是10Mb/s;而当我们连接两台计算机,每台计算机的带宽是5Mb/s;当连接10计算机时,带宽则是1Mb/s。即用集线器组网时,连接的计算机越多,网络速度越慢。(2)集线器的分类按通信特性分,集线器分为无源集线器和有源集线器。无源集线器只能转发信号,不能对信号作任何处理。有源集线器会对所传输的信号进行整形、放大并转发,并可以扩展传输媒体的传输距离。目前市面上的集线器属于有源集线器,
13、无源集线器已被淘汰。按带宽分,集线器分为10Mb/s、10/100Mb/s、100Mb/s集线器。我们通常选择10/100Mb/s自适应的集线器。因为这种集线器可以根椐网卡和网线所提供的带宽而自动调整带宽。当网线和网网卡为10Mb/s时,集线器以10Mb/s的速率通信。当网线与网卡达到100Mb/s时,集线器则以100Mb/s的速率通信。按端口个数分,集线器分为5口、8口、16口、24口等。(3)集线器的连接集线器通过其端口实现网络连接。集线器主要有RJ-45接口和级联口两种接口。RJ-45接接口:集线器的大部分接口属于这种接口,主要用于连接网络中的计算机,从而组建计算机网络。级联口:级联口主
14、要用于连接其他集线器或网络设备。比如我们在组网时,集线器的端口数量不够,可以通过级联口将两个或多个集线器级联起来,达到拓展端口的目的。级联口一般标有“UPLINK”或“MDI”等标志。在级联时,我们可以通过直连接线将集线器的级联口与另一台集线器的RJ-45接口连接起来,从而组建更大的网络。2、交换机(Switch)交换机也是目前使用较广泛的网络设备之一,同样用来组建星型拓扑的网络。从外观上看,交换机与集线器几乎一样,其端口与连接方式和集线器几乎也是一样,但是,由于交换机采用了交换技术,其性能优于集线器。(1)交换机的通信特性由于交换机采用交换技术,使其可以并行通信而不像集线器那样平均分配带宽。如一台100 Mb/s交换机的每端口都是100Mb/s,互连的每台计算机均以100Mb/s的速率通信,而不像集线器那样平均分配带宽,这使交换机能够提供更佳的通信性能。(2)交换机的分类按交换机所支持的速率和技术类型,可分为以太网交换机、千兆位以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机等。按交换机的应用场合,交换机可分