组网设备与网络互联.ppt

第6章组网设备与网络互联本章主要介绍了用于构成计算机网络的传输介质，局域网组网、接入与互联的常用设备，最常见的局域网——以太网的组网方式还介绍了常见的Internet的接入设备，介绍了广域网互联的基本原理最后介绍了计算机网络中的综合布线系统6.1网络传输介质常用的网络传输媒介可分为两类：一类是有线的；一类是无线的有线传输媒介主要有同轴电缆、双绞线及光导纤维（简称光纤）；无线媒介有无线电波、微波、红外线、卫星和激光等6.1.1网络有线传输媒介及连线设备1．同轴电缆（Coaxialcable）及有关设备同轴电缆可分为两类：粗缆和细缆使用同轴电缆组网，需要在两端连接50欧姆的反射电阻，这就是通常所说的终端匹配器同轴电缆组网细缆组网，除需要电缆外，还需要BNC头、Ｔ型头及终端匹配器等同轴电缆组网的网卡必须带有细缆连接接口（通常在网卡上标有“BNC”字样）粗缆组网,包括转换器、DIX连接器及电缆、N-系列插头、N-系列匹配器使用粗缆组网，网卡必须有DIX接口（一般标有DIX字样）细缆组网的技术参数①最大的干线段长度；185m；②最大网络干线电缆长度：925m；③每条干线段支持的最大结点数：30；④BNC、T型连接器之间的最小距离：0.5m。

粗缆组网的技术参数①最大的干线段长度：500m；②最大网络干线电缆长度：2500m；③每条干线段支持的最大结点数：100；④收发器之间的最小距离：2.5m；⑤收发器电缆的最大长度：50m2．双绞线（Twisted-pair）双绞线可分为屏蔽双绞线（STP）和无屏蔽双绞线（UTP）,是由两条导线按一定扭距相互绞合在一起的类似于线的传输媒体，每根线加绝缘层并有颜色来标记.成对线的扭绞旨在使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小双绞线双绞线的类型EIA/TIA（电气工业协会／电信工业协会）按质量等级定义了5类双绞线电缆，计算机网络综合布线使用第三、四、五类目前新的UTP产品有超5类线以及6类线，其性能比5类线有所增强，能可靠地支持高速网络应用，如100M以太网和ATM网络双绞线组网使用双绞线组网，网卡必须带有RJ45接口，另外还需要一个非常重要的设备──集线器（HUB）注意：在接线时，一定要按线的颜色对应接线，否则会使通信不稳定双绞线（10BASE-T）以太网技术规范可归结为5-4-3-2-1规则:①允许5个网段，每网段最大长度100m；②在同一信道上允许连接4个中继器或集线器；③在其中的三个网段上可以增加节点；④在另外两个网段上，除做中继器链路外，不能接任何节点；上述将可组建一个大型的冲突域，最大站点数1024。

3．光纤（FiberOpticalCable）光纤是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质，由纤芯和包层两层组成纤芯很细，是用玻璃和塑料制成的横截面积很小的双层铜心圆柱体，是光传播的通道，质地脆，易断裂纤芯的外面是起保护作用的塑料护套，如图所示光纤的分类光纤可分为单模光纤和多模光纤单模光纤：由激光作光源，仅有一条光通路，传输距离长，2千米以上多模光纤：由二极管发光，低速短距离，2千米以内几种常用传输媒介的性能比较传输媒介价格抗电磁干扰频带宽度单段最大长度UTP最便宜较差低100mSTP一般较好中等100m同轴电缆一般较好高185m/500m光缆最贵最好极高几十公里6.1.2网络无线传输媒介（1）无线电波（2）红外线（3）微波通信（4）激光通信（5）卫星通信6.2局域网组网与互联设备6.2.1网络连接和数据交换设备组建局域网时，常使用的网络设备有网卡，同时还需要使用传输介质，连接时还需要一些接插件，如果网络需要扩展或网络之间需要互联，还需要用到一些如中继器、集线器、网桥、路由器、交换机和网关等设备1．网卡网卡(NetworkInterfaceCard，NIC)也叫网络适配器，是连接计算机与网络的硬件设备。

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、共享资源网卡有很多种，不同类型和速度的网络需要使用不同种类的网卡每一个网卡上都有一个世界唯一的MAC（MediaAccessControl）地址，MAC地址被烧录在网卡的ROM中，用来标明并识别网络中的计算机的身份依靠该MAC地址，才能实现网络中不同计算机之间的通信和信息交换网卡的分类和类型以太网卡有不同的分类按所支持的带宽分，有10Mbps网卡、10/100Mbps自适应网卡和1000Mbps网卡按总线类型，可以将网卡分为ISA网卡、PCI网卡以及专门用于笔记本电脑的PCMCIA网卡按应用领域，网卡还可以分为工作站网卡和服务器网卡按网卡的端口类型，网卡有RJ-45端口（双绞线）网卡、AUI端口（粗同轴电缆）网卡、BNC端口（细同轴电缆）网卡和光纤端口网卡按与不同的传输介质相连接的端口的数量分，有单端口网卡、双端口网卡甚至三端口网卡，如RJ-45+BNC、BNC+AUI、RJ-45+BNC+AUI等类型的网卡网络有很多类型，如以太网、令牌环、FDDI、ATM、无线网络等类型的网卡，但大多数的计算机局域网都是以太网，所以我们接触最多的也大都是以太网卡。

主要的网卡生产厂家目前主要的网卡生产厂家有:TP-LINK（普联）公司3COM公司D-LINK（友讯）公司Intel公司Lenovo（联想）公司等2．接插件将网卡、传输介质以及其他一些网络设备进行连接时，在连接处还要用到一些接插件常用的接插件有：①T型连接器；②收发器；③屏蔽或非屏蔽双绞线连接器RJ-45；④RS232接口（DB-25）；⑤DB-15接口；⑥VB35同步接口；⑦终端匹配器；⑧调制解调器3．局域网的通信设备（1）网络物理层互联设备①中继器由于信号在网络传输介质中有衰减和噪音，使有用的数据信号变得越来越弱，因此为了保证有用数据的完整性，并在一定范围内传送，要用中继器把所接收到的弱信号分离，并再生放大以保持与原数据相同2）数据链路层互联设备①网桥网桥（Bridge）是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁网桥是属于数据链路层的一种设备，它的作用是扩展网络范围和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时又有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质网桥可分为本地网桥和远程网桥本地网桥和远程网桥本地网桥是指在传输介质允许长度范围内互联网络的网桥；远程网桥是指连接的距离超过网络的常规范围时使用的远程桥，通过远程桥互联的局域网将成为城域网或广域网。

如果使用远程网桥，则远程桥必须成对出现在网络的本地连接中，网桥可以使用内桥和外桥内桥是文件服务器的一部分，通过安装在文件服务器中的两个网卡连接两个局域网，由文件服务器上运行的网络操作系统来管理外桥安装在工作站上，实现两个相似或不同的网络之间的连接外桥不运行在网络文件服务器上，而是运行在一立的工作站上，外桥可以是专用的，也可以是非专用的作为专用网桥的工作站不能当普通工作站使用，只能建立两个网络之间的桥接而非专用网桥的工作站既可以作为网桥，也可以作为工作站集线器集线器(HUB)是局域网中计算机和计算机之间的连接设备，是局域网的星型连接点，局域网里的每个工作站是用双绞线连接到集线器上的，由集线器对工作站进行集中管理集线器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，它克服了传输介质通道单一的缺陷网络以集线器为中心的优点是：当网络系统中某条线路或某节点出现故障时，不会影响网上其他节点的正常工作集线器分类集线器可分为无源（Passive）集线器、有源（Active）集线器和智能（Intelligent）集线器随着计算机技术的发展，Hub又分为切换式、共享式和可堆叠共享式三种国内主流的集线器品牌目前，国内主流的集线器品牌在高挡主要是3Com和Intel等；在中低挡市场上则主要是D_Link、TP_Link、Accton、Adico、LG、联想、EDIMAX等。

交换机（Switch）交换机也称交换式集线器，是专门设计的、使各种计算机能够相互高速通信的独享带宽的网络设备作为高性能的集线设备，交换机已经逐步取代了集线器而成为计算机局域网的关键设备由交换机构成的交换式网络不仅拥有高达千兆的传输速率，而且网络传输效率也大大提高，适合于大量数据交换非常频繁的网络，广泛应用于各类多媒体与数据通信网中交换机的分类根据使用的网络技术不同，交换机可以分为以太网交换机、ATM交换机和FDDI交换机等根据应用的规模，可以将交换机划分为桌面交换机（工作组交换机）、骨干交换机（部门交换机）和中心交换机（企业交换机）根据交换机工作的协议层，交换机可分为第2层交换机、第3层交换机和第4层交换机局域网交换机的主要供应商目前局域网交换机的主要供应商有3Com，Alcatel(阿尔卡特),Avaya,CiscoSystems,Intel,Dell,D-Link,HP,Linksys,Marconi,NEC,SMC,TasmanNetworks,以及我国的中兴、华为公司等3）网络层互联设备──路由器（Router）路由器（Router）是用于连接多个逻辑上分开的网络逻辑网络是指一个单独的网络或一个子网。

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全球主要的路由器生产商为Cisco公司、华为公司、北电网络公司等4）高层互联设备──网关在一个计算机网络中，当连接不同类型而协议差别又较大的网络时，则要选用网关设备网关的功能体现在OSI模型的最高层，它将协议进行转换，将数据重新分组，以便在两个不同类型的网络系统之间进行通信6.2.2网络数据存储和处理设备1.服务器2.客户机3.其他数据存储设备1．服务器服务器（Server）是联入网络专门为其它计算机提供各种服务的特殊的计算机其外观差别很大，通常要比普通的计算机高大得多也有一些服务器在外观上类似于交换机或集线器，可以直接固定在机柜中服务器作为一台特殊的计算机，在网络中具有非常重要的作用，因此具有运行时间长（24小时不间断）、可靠性高、稳定性好、速度快、存储量大的特点2.客户机客户机（Client）是联入网络的普通网络用户使用的计算机或终端设备严格地说，客户机不应属于网络数据存储设备，因为网络数据一般存放在网络服务器中。

客户机负担一部分网络数据处理任务3.其他数据存储设备局域网中无疑要存储大量的数据，而且这些数据不仅量非常大，而且非常重要，特别是对于银行、证券等行业因此，局域网中往往还配置有其他数据存储设备，如磁带机、磁盘阵列、光盘阵列等，用于存储海量网络数据6.3以太网组网方式IEEE802.3标准中，指出以太网可以采用三种传输介质进行组网：•细同轴电缆•粗同轴电缆•双绞线6.3.1细同轴电缆以太网带有一个中继器两个网段的细同轴电缆以太网细同轴电缆以太网的硬件配置①网卡②T型连接器③电缆④端接器细同轴电缆以太网的主要技术特性①网络拓扑结构：总线形②介质访问控制协议：CSMA/CD③传输速率：10Mbps④每段最大节点数：30个⑤最大网段距离：185m⑥站间最小距离：0.5m，一般为。