网络连接设备

第4课网络连接设备1.了解常用网络连接设备的作用、原理、特点网卡集线器交换机ModemISDNADSLCableModem网桥网关4.1计算机网络中的网卡（1）网卡的作用负责两方面的工作：A.将从计算机那里接收的数据传送给网络连接介质。B.接收网络中的数据，交给计算机处理（2）网卡的类型按连接速度分类(P106)A.10Mbit/s网卡B.10/100Mbit/s自适应网卡C.1000Mbit/s和100/1000Mbit/s自适应网卡补充全双工等概念……单工、半双工与全双工通信发送接收单向通道双向通道双向通道(a)(b)(c)发送接收接收发送发送接收接收发送按总线分类（用接口间接表示总线）A.ISA接口网卡（图4.1，P108）B.PCI接口网卡（图4.2，P108）C.PCMCIA总线（图4.2，P109）根据应用领域分类A.服务器网卡B.工作站网卡根据端口类型分类A.RJ-45端口：用于连接双绞线B.AUI端口：连接粗同轴电缆C.BNC端口：连接细同轴电缆RJ-45接口RJ-45接口可用于连接RJ-45接头，适用于由双绞线构建的网络，这种端口是最常见的AUI端口AUI端口是用来与粗同轴电缆连接的接口，它是一种D型15针接口BNC端口BNC端口就是用于与细同轴电缆连接的接口，它一般是通过BNCT型接头进行连接的（3）网卡性能的评价和选择标准从以下几个方面来考虑：A.端口类型B.工作速度C.是否支持全双工工作模式D.总线类型E.是否支持多操作系统F.对服务器端网卡的特殊要求4.2计算机网络中的集线器（1）集线器（Hub）的作用对接收到的信号再生放大，以扩大网络的传输距离（2）集线器的特点具有以下两个特点：A.Hub只是一个多端口的信号放大设备,只起到信号的放大和重发作用。B.由集线器组成的网络是共享式的网络。发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。集线器的工作方式——广播集线器12345678（3）集线器的分类根据端口的不同分为：A.RJ-45端口(P117)B.BNC端口(P117)C.AUI端口(P118)按照可扩展能力来分A.可堆叠集线器B.不可堆叠集线器此类型可采用级联方式来扩展端口（4）计算机网络收发器指连接不同传输介质的转接器。如AUItoRJ-454.3计算机网络中的交换机（1）交换机的工作方式交换机12345678（2）交换机和集线器的区别集线器组成的网络是共享式网络，在此类网络中，所有用户共享带宽。交换机为每个用户提供专用信息通道。交换式网络最大传输速率可达共享式网络的3.8倍（3）交换机的相关技术交换机的常用的3种交换技术(P123)A.存储转发B.直通方式C.无碎片直通方式目前也出现了三层交换机.4.4窄带接入设备Modem(P127)Modem是一种数字信号与模拟信号之间的转换设备。俗称“猫”.在线路上传输的是模拟信号，原理如P128的图4.18-----不能同时打电话和上网56kbit/sModem的上行速度：33.6kbit/s下行速度：56kbit/s4.5窄带接入设备ISDNISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork)即综合业务数字网。在我们也称之为“一线通”与“猫”的区别：A.ISDN在线路上传输的是数字信号。B.可以同时打两个电话，或者边打电话边上网，互不干扰。（2）ISDN的特点（P130）可连接的终端类型和数目多达8个速度快，使用灵活连接质量好接入速度相对较快4.6宽带接入设备ADSLADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine，非对称数字用户线路)同时传输语音信号和数字信号属于非对称传输。上行速度：640kbit/s~1Mbit/s下行速度：1Mbit/s~8Mbit/s传送语音信号补充：多路复用技术多路复用的工作原理高速通信线路多路复用器多路复用器补充：电磁波谱与通信10010210410610810101012101410161018102010221024无线电微波红外紫外线可见光X-射线γ-射线1041051061071081091010101110121013101410151016f(Hz)f(Hz)双绞线同轴电缆无线电(AM)无线电(FM)电视频道卫星通信地面微波通信光纤频段LFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF补充：频分多路复用在一条通信线路设计多路通信信道;每路信道的信号以不同的载波频率进行调制;各个载波频率是不重叠的,一条通信线路就可以同时独立地传输多路信号。13003100信道16064687260646872频率(kHz)（c）频率(kHz)（b）频率(Hz)（a）信道2信道311信道1信道2信道32.ADSL的工作过程电话公司中心局多路复用器整合语音和数字信号家Internet网数字信号ADSLModem语音和数字信号1.ADSL技术的特点（1）优势A.充分利用现有电话线，保护了现有投资B.传送速率高。C.技术成熟，标准化程度高。E.在一条线路上可同时传输语音信号和数字信号，且互不干扰。F.每个用户独享一根ADSL线路，可获得很好的通信效果。（2）缺点A.技术和线路质量较差。B.ADSL设备目前比较昂贵C.ADSL的传输可靠性目前相对较低D.目前ADSL的连接速率一般只有512kbit/s3.ADSL的标准与协议（P136）ADSL的标准G.992.1标准、G.992.2标准ADSL的协议ADSLModem网络连接支持3种方式：专线方式、PPOA、PPOE4.ADSL硬件设备简介1.ADSL信号分离器2.ADSL调制解调器(或ADSL路由器)ADSL信号分离器将电话线上0－4KHz频段的电话音频与用26KHz－1.1MHz频段的电脑数字信号分离开。ADSL调制解调器(ADSLModem)将电脑中的数字信号传到网络上，并接受网络上传给电脑的数据。ADSL路由器具有路由功能的ADSL调制解调器。ADSL用户在用户端的设备连接4.7宽带接入设备CableModem什么是CableModem？它是利用有线电视的电缆进行上网的调制解调器。它一般有两个接口，一个用来接室内墙上的有线电视端口，另一个与计算机相联。1.CableModem技术特点优点A.连接速度快能提供最高40Mbit/s的下行速率B.成本低廉已经有有线电视CATV网络C.提供非对称的专线连接下行：40Mbit/s上行：10Mbit/sD.不受连接距离限制缺点：（1）共享带宽，速度会随着用户的增加而下降。（2）采用广播方式发送数据，可能带来安全因患。（3）对单向电缆的改造投资较大2.CableModem的工作过程3.CableModem的标准现在有两个在用的标准(P140)DOCSIS:1997年3月，有线电视工业标准组织颁布.IEEE802.14由电子电气工程师协会(IEEE)颁布4.8路由器(放到12章讲)路由器是一个连接多个网络或网段的设备。特点：——跨网段——跨协议路由器工作原理现假设网络A中一个用户A1要向C网络中的C3用户发送一个请求信号现假设网络A中一个用户A1要向C网络中的C3用户发送一个请求信号过程：第1步：用户A1将目的用户C3的地址C3，连同数据信息以数据帧的形式通过集线器或交换机以广播的形式发送给同一网络中的所有节点，当路由器A5端口侦听到这个地址后，分析得知所发目的节点不是本网段的，需要路由转发，就把数据帧接收下来。第2步：路由器A5端口接收到用户A1的数据帧后，先从报头中取出目的用户C3的IP地址，并根据路由表计算出发往用户C3的最佳路径。因为从分析得知到C3的网络ID号与路由器的C5网络ID号相同，所以由路由器的A5端口直接发向路由器的C5端口应是信号传递的最佳途经。第3步：路由器的C5端口再次取出目的用户C3的IP地址，找出C3的IP地址中的主机ID号，根据其IP地址中的主机ID直接把数据帧发送给用户C3，这样一个完整的数据通信转发过程也完成了。1.路由器的特点（1）在不同的网络或网段之间转发数据包。（2）选择最合适的路由，引导通信。（3）把大数据包分为小数据包传输。（4）支持多协议操作。2.路由器与交换机的区别A.在OSI的工作层次不一样交换机在数据链路层；路由器在网络层。B.交换机利用物理地址来确定对方；而路由器利用IP地址来确定；C.传统的交换机只能分分割冲突域；路由器可以分割广播域。D.交换机主要用来连接网络中的各个段；路由器可以连接不同的网络。*图示PBX即为程控交换机。4.9网桥(放到12章讲)网桥（Bridge）也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接——可以看作一个“低层的路由器”网桥的工作过程网桥是工作在数据链路层的设备，它将一个大型的以太网分为几个小网段，可以取得减少通信量的作用。我们可以把100台主机分为四段，从左到右，从上到下分别是网段1，网段2，网段3和网段4刚开始的时候，网桥不知道网络上的主机在什么地方，因此它只有把收到的帧向所有网段广播。这里我们要注意，当网桥接收到第一个帧时它就知道了发送此帧的主机的地址，因为这个地址就包括在帧中。只有一个地址，网桥只有向其它网段广播这个帧（当然不向包括源主机的网段广播了）。我们假设计算机1向计算机76发送一个帧，网桥在接收到这个帧之后就知道计算机1在第1段了，网桥现在还不知道计算机76在什么地方，于是向网段2-4发送此帧。如果计算机76又向计算机1发送消息时，网桥就知道计算机1在第1段，于是不再向网段2和3发送消息。而且此时因为计算机76发送的帧中也包括计算机76所在的网段，所以网桥已经知道了计算机76在网段4，最终网桥就知道了所有的计算机所处的位置。网桥和路由器的不同主要体现在三个方面。（1）网桥是第二层的设备，而路由器是第三层的设备；（2）网桥只能连接两个相同的网络，而路由器可以连接不同网络；（3）网桥不隔离广播，而路由器可以隔离广播。4.10网关连接两个不同的网络使用的设备。小结网卡集线器交换机Modem窄带接入设备ISDN宽带接入设备ADSLCableModem路由器网桥网关