常用网络设备第05章课件.ppt

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1、教学重点和难点：交换机的工作原理；路由器的工作原理；集线器和交换机级联。第5章常用网络设备计算机网络技术5.1常见物理层设备不可避免的信号衰减限制了信号的远距离传输，从而使每种传输介质都存在传输距离的限制。但是在实际组建网络的过程中，经常会碰到网络覆盖范围超越介质最大传输距离限制的情形。为了解决信号远距离传输所产生的衰减和变形问题，需要一种能在信号传输过程中对信号进行放大和整形的设备，以拓展信号的传输距离，增加网络的覆盖范围。将这种具备物理上拓展网络覆盖范围功能的设备，称为网络互连设备。在物理层通

2、常提供两种类型的网络互连设备，即中继器（Repeater）和集线器（Hub）。5.1常见物理层设备5.1.1中继器中继器具有对物理信号进行放大和再生的功能，其将从输入接口接收的物理信号通过放大和整形再从输出接口输出。中继器具有典型的单进单出结构，所以当网络规模增加时，可能会需要许许多多的单进单出结构的中继器作为信号放大之用。5.1常见物理层设备使用中继器应遵守以下两条原则：一是用中继器连接的以太网不能形成环形网；另一个必须遵守MAC（介质访问控制）协议的定时特性，即用中继器将电缆连接起来的段数是有

3、限的。对于以太网，最多只能使用4个中继器，意味着只能连接5个网段，即遵守以太网的5-4-3-2-1规则。其中：5是指局域网最多有5个网段；4是指全信道上最多可连4个中继器；3是指其中3个网段可连网站；2是指有两个网段只能用来加长而不连任何网站，其目的是减少竞发网站的个数，而减小发生冲突的几率；1是指由此组成一个共享局域网，总站数小于1024，全长小于500m（双绞线）或2.5km（粗同轴电缆）。5.1常见物理层设备5.1.2集线器集线器（Hub）在OSI（开放系统互连）参考模型中处于物理层，其实质

4、是一个中继器，同样必须遵守MAC（介质访问控制）协议的定时特性，主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。正因为集线器只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备交换功能。5.1常见物理层设备按供电方式不同，集线器可分为无源Hub和有源Hub。按网关功能不同，集线器可分为无管理Hub和管理式Hub。按端口数不同，集线器分为8口、12口、16口、24口、48口等Hub。按适用的网络类型不同，集线器可分为以太网Hub、令牌环网Hub、FDDIHub、ATMHub。按提供带宽不

5、同，集线器可分为10Mbps、10/100Mbps、100Mbps、10/100/1000MbpsHub。按照扩展方式分类，集线器有可堆叠集线器和不可堆叠集线器两种。5.2数据链路层设备5.2.1网卡网卡是局域网中提供各种网络设备与网络通信介质相连的接口，全名是网络接口卡，也叫网络适配器，其品种和质量的好坏，直接影响网络的性能和网上所运行软件的效果。5.2数据链路层设备每一网卡在出厂时都被分配了一个全球惟一的地址标识，该标识被称为网卡地址或MAC地址，由于该地址是固化在网卡上的，所以又被称为物理

6、地址或硬件地址。网卡地址由48位长度的二进制数组成。5.2数据链路层设备每一网卡在出厂时都被分配了一个全球惟一的地址标识，该标识被称为网卡地址或MAC地址，由于该地址是固化在网卡上的，所以又被称为物理地址或硬件地址。网卡地址由48位长度的二进制数组成。5.2数据链路层设备按照网络技术的不同可分为以太网卡、令牌环网卡、FDDI网卡等。目前以太网网卡最常见。按照传输速率，单单以太网卡就提供了10Mbps、100Mbps、1000Mbps和10Gbps等多种速率。数据传输速率是网卡的一个重要指标。按照总

7、线类型分类，网卡可分为ISA总线网卡、EISA总线网卡、PCI总线网卡及其他总线网卡等。按照所支持的传输介质，网卡可分为双绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡、光纤网卡和无线网卡。5.2数据链路层设备5.2.2网桥网桥提供了一种最简单的将局域网网段连接成可维护、高可靠性的扩展网络的方法。网桥工作在OSI模型中数据链路层的MAC子层。网桥可以将局域网分成两个或更多的网段，它通过隔离每个网段内部的数据流量，从而增加了每个结点所能使用的有效带宽。5.2数据链路层设备网桥主要具有如下功能：（1）在物理上扩展网络（

8、2）数据过滤功能（3）逻辑划分网络的功能（4）数据推进功能（5）帧格式转换功能5.2数据链路层设备5.2.3交换机以太网交换机（以下简称交换机）是工作在OSI参考模型数据链路层的设备，外表和集线器相似。它通过判断数据帧的目的MAC地址，从而将帧从合适的端口发送出去。交换机的冲突域仅局限于交换机的一个端口上。1．交换技术的基本原理5.2数据链路层设备(1)交换数据帧如果数据帧的目的MAC地址是广播地址或者组播地址，则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）。如果数据帧的目的地址是