1、第3章 计算机网络系统 3.3 常用的网络设备 算机与外界网的接是在主机箱内插入的一网接口卡。网 接口卡又称通信适配器或网适配器（Adapter）或网接口卡（Network Interface Card,NIC）,便起也称网卡，如3-3-1所示。 一、 网卡(NIC) 1.网卡的接口型 根据介的不同，网卡有AUI接口(粗接口)、BNC接口(接口)和RJ-45 接口(双接口)三种接口型。所以在用网卡，注意网卡所支持的接口 型，否可能不适用于你的网。目前，主流的网卡(100 M和1 000 M网卡)一般 口卡(RJ-45接口)。 2.网卡的主要功能 （1）数据：并行与串行之的相互。 （2）数据存：
2、置数据存空，数据的快速交准数据。 （3）通信服：用通信 数据的通信。 （4）局域网数据路的一部分功能，包括网存取控制、信息的 送与接收、差校、串并代 等。 一、 网卡(NIC) 以太网网卡有10 M、100 M、10 M/100 M及千兆网卡。于大数据量网来 ，服器采用千兆以太网网卡，种网卡多用于服器与交机的 接，以提高整体系的响速率。而100 M和10 M/100 M自适网卡属于人 常用的网 。所10 M/100 M自适网卡是指网卡可以与端网 (集 器或交机)自商，确定当前的可用速率是10 M是100 M。于通常的 文件共享等用来，10 M网卡就已足了，但于音和等用来 ，100 M网卡将更利
3、于 用的。于10 M技已有的基(如以前 的集器和交机等)，通常的通方法是10 M/100 M网卡，既有利于 保已有的投，又有利于网的一步展。就整体价格和技展而言， 千兆以太网到桌面机尚需日，但10 M的代已逐去。因而中小型企 来，10 M/100 M网卡是采的首。 一、 网卡(NIC) 3. MAC地址 MAC地址也叫硬件地址，由48比特(6字/byte)，十六制的数字成，是 固化在网卡里的。023位叫作唯一志符，是网点的。2447 位由厂家自己分配。其中第40位是播地址志位。网卡的物理地址通常由网卡 生厂家写入网卡的EPROM(一种存芯片，通常可以通程序擦写，它存的 是数据真正以 出数据的和
4、接收数据的主机的地址)。也就是 ，在网底的物理 程中，是通硬件地址来主机的，它一般也 是全球唯一的。以太网地址管理机构IEEE(气和子工程会)将以太网地址 ，也就是48比特的不同合，分若干独立的地址，生以太网网卡的 厂家就其中的一，具体生，逐个将唯一地址写入以太网卡。形象地 ，MAC地址就如同我身份上的身份号，具有全球唯一性。 一、 网卡(NIC) 4.常用命令 （1）ping命令 ping命令是网接状况以及信息包送和接收状况非常有用的 工具，是网 最常用的命令。ping命令向目主机(地址)送一个回送 求数据包，要求目主机收到求后予答复，从而判断网的响 和 本机是否与目主机(地址)通，如3-3
5、-2所示。 一、 网卡(NIC) 3-3-2 ping命令 一、 网卡(NIC) 如果行ping命令不成功，可以故障出在以下几个方面:网故障 、网适配器配置不正确、IP地址不正确。如果行ping命令成功而网仍无法 使用，那么很可能出在网系的件配置方面。ping成功只能表明本机与 目主机存在一条通的物理路径。 一、 网卡(NIC) 命令格式: ping IP地址或主机名-t-a-n count-I size 参数含: -t：持地向目主机送数据直到用中止。 -a：以IP地址格式来示目主机的网地址。 -n count：指定要ping多少次，具体次数由count指定。 -I size：指定送到目主机的
6、数据包的大小。 例如:本机的网卡是否正确安装的常用命令是ping 127.0.0.1。 一、 网卡(NIC) （2）tracert命令 tracert命令用来示数据包到达目主机所的路径，并示到达每个 点的。命令功能同ping似，但它所得的信息要比ping命令得多，它 把数据包所的全部路径、点的IP以及花的都示出来，比适用于 大型网。命令如3-3-3所示。 一、 网卡(NIC) 3-3-3 tracert命令 一、 网卡(NIC) 命令格式: tracert IP地址或主机名-d-h maximum-hops-j host-list-W timeout 参数含: -d：不解析目主机的名字。 -h
7、 maximum-hops：指定搜索到目地址的最大跳数。 -j host-list：按照主机列表中的地址放源路由。 -W timeout：指定超 隔，程序默的 位是毫秒。 如果我在tracert命令后面加上一些参数，可以到其他更的信息 。例如使用参数-d，可以指定程序在跟踪主机的路径信息，同也解析目主 机的城名。 一、 网卡(NIC) （3）ipconfig命令 ipconfig命令主要用于示本机的IP地址、网卡地址(即MAC地址)等信息，如 3-3-4所示。 一、 网卡(NIC) 接上图 3-3-4 ipconfig命令 一、 网卡(NIC) 命令格式: ipconfig/allreleas
8、e/renew 参数含: all：ipconfig能DNS和WINS服器示它已配置且所要使用的附加信息(如 IP地址等)，并且示内置于本地网卡中的物理地址(MAC)。 release/renew:只能在向DHCP服器租用其IP地址的算机上起作用。 一、 网卡(NIC) 集器属于数据通信系中的基 ，它和双等介一，是 一种不需任何件支持或只需很少管理件管理的硬件。它被广泛用到各 种合，主要工作在局域网(LAN)境中。集器属于硬件网底 ，基 本上不具有似于交机的“智能”能力和“学”能力。它也不具交机所 具有的MAC地址表，所以它在送数据是没有性的，而是采用广播方式 送。也就是，当它要向某点送数据，不
9、是直接把数据送到目的点 ，而是把数据包送到与集器相的所有点。集器的外形如3-3-5所示 。 二、 集器(Hub) 集器属于数据通信系中的基 ，它和双等介一，是 一种不需任何件支持或只需很少管理件管理的硬件。它被广泛用到各 种合，主要工作在局域网(LAN)境中。集器属于硬件网底 ，基 本上不具有似于交机的“智能”能力和“学”能力。它也不具交机所 具有的MAC地址表，所以它在送数据是没有性的，而是采用广播方式 送。也就是，当它要向某点送数据，不是直接把数据送到目的点 ，而是把数据包送到与集器相的所有点。集器的外形如3-3-5所示 。 3-3-5 集器 二、 集器(Hub) 种广播送数据的方式有以下
10、三方面不足: 1.用数据包向所有点送，很可能来数据通信的不安全因素，一些 有用心的人很容易就能非法截他人的数据包。 2.由于所有数据包都是向所有点同送的，加上集器的共享方式 ，就更加容易造成网塞象，降低网行效率。 3.非双工，网通信效率低。集器在同一刻每一个端口只能行一 个方向的数据通信，而不能像交机那行双向双工，网行效率低 ，不能足大型网的通信需求。 二、 集器(Hub) 交机是一种在通信系中提供信息交功能的，如3-3-6所示。交 机有一条很高的背部和内部交矩。交机的所有端口都挂接 在条背部上，控制路在接收到数据包以后，理端口会找内存中的 地址照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的网卡挂接
11、在哪个端口上，再通 内部交矩迅速将数据包送到目的端口，目的MAC若不存在广播到所有的 端口，接收端口回后，交机会“学”新的地址，并把它添加入内部MAC地址 表中。 3-3-6 交机 三、 交机(Switch) 使用交机也可以把网“分段”，通照MAC地址表，交机只允必要 的网流量通交机。通交机的和，可以有效地减少冲突域， 但它不能划分网广播，即广播域。交机在同一刻可行多个端口之 的数据。每一个端口都可独立的网段，接在其上的网 独自 享有全部的，无同其他 争使用。当点A向点D送数据， 点B可同向点C送数据，而且两个都享有网的全部，都有着 自己的虚接。假使里使用的是10 Mbps的以太网交机，那么交
12、机 的流通就等于210=20 Mbps；而使用10 Mbps的共享式集器，一个 集器的流通也不会超出10 Mbps。 三、 交机(Switch) 之，交机是一种基于MAC地址，能完成封装数据包功能的网 。交机可以“学”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通在数据 的始者和目接收者之建立的交路径，使数据直接由源地址到 达目的地址。 三、 交机(Switch) 交机与集器从大的方面来看有以下区: 1.从工作方式来看，集器是一种广播模式，也就是集器的某个端口在 工作的候，其他所有端口都能收听到信息，容易生广播暴，当网 模大性能会受到很大的影响。而交机就能避免种象，当交机工 作的候，只有出求的端口和
13、目的端口之才相互响而不影响其他端口， 因此交机就能隔离冲突并有效地抑制广播暴的生。 2.从来看，集器不管有多少个端口，所有端口都是共享一条，在 同一刻只能有两个端口送数据而其他端口只能等待，同集器只能工作在 半双工模式下。而于交机而言，每个端口都有一条独占的，当两个端口 工作并不影响其他端口的工作，同交机不但可以工作在半双工模式下，也 可以工作在全双工模式下。 三、 交机(Switch) 路由器是用于接因特网中各种局域网和广域网的，具有判断网地址 和IP路径的功能，它能在多网互境中，建立灵活的接，可用完全不 同的数据分和介 方法接各种子网。它工作在OSI开放互模型的第三 （网），在网互中起着重
14、要的作用，主要用于局域网和广域网的互 。路由器的外形如3-3-7所示。 3-3-7 路由器 路由器接多个上分开的网。所 网是代表一个独的网 或者一个子网。当数据从一个子网到另一个子网，可通路由器来完成。 它不关心各子网使用的硬件，但要求运行与网 相一致的件。 四、 路由器(Router) 路由器与交机有以下区: 1.数据所依据的象不同。交机是利用物理地址（即MAC地址）来确 定数据的目的地址;而路由器是利用不同网的ID号(即IP地址)来确定数据 的地址。 2.的交机只能分割冲突域，不能分割广播域;而路由器可以分割广播域 。 3.路由器提供了防火的服。路由器 特定地址的数据包，不 送、不支持路由
15、的数据包送和未知目网数据包的送，从而可以防 止广播暴。 四、 路由器(Router) 中器又称器，是物理的互 ，行物理 。其功能是在 物理内透明的二制比特信号的再生，即中器从一个网段接收比特信号 ，然后行整形放大再送到下一个网段。 作一种网互部件，中器用于互两个相同型的网段（例如两个 以太网网段），其主要功能是延伸网段和改 介，从而信息位的 。 使用中器需要注意以下几点: 1.点的增多和数据信息的增多有可能致网的塞。 2.要注意网 本身 介度，或者中器信号的所作 的限制。例如UTP的有效距离100 m。 3.通中器接的不同网段仍属于一个网，另外中器不具 和正的功能。 五、 中器（RP repe
16、ater） 网也称接器，是数据路的接，准确地，它工作在MAC子 上,用它可以接两个采用不同数据路 、不同介与不同速 率的网。 网的工作原理如下： 如3-3-8所示，两个局域网LAN1和LAN2可以通网接。LAN1中地址 201的点，如果想与地址202的同一局域网点通信，网可以接收到 送，但网在行地址后，属于同一网的通信，不需要行 ，而将 弃，所以点201送的不会被到LAN2。如果点201要与 LAN2中的点104通信,点201送的被网接收到，网在行地址后 ，出 送到LAN2，此网将通与LAN2的网接口，向LAN2 ，于LAN2内的点104将能接收到。 六、 网（Bridge） 从用看来，LAN
17、1与LAN2就像是一个的网一，用可以不知道网 的存在，即网用来是透明的。网与中器不同，网理的是一 个完整的，具有 、存、的能力，并使用和算机相同的接口 。 3-3-8 网的工作原理 六、 网（Bridge） 网关工作在OSI七 的用,上网关能使用OSI所有的七个次。 它用于解决不同体系构的网接，网关又称 器。网关能使用 在不同的通信、数据格式或言，甚至体系构完全不同的两种系之 ，是一个翻器。 一般而言，网关提供以下功能: 1.地址格式的。网关可不同网之不同地址格式的，以便 供址和路由之用。 2.址和路由。址的目的在于指定各或源在网上的位置， 如同牌号，配合路由的，以便建立两个网之的接。 七、
18、网关(Gateway) 3.数据格式的。网关可提供数据的分割与重，以便适合不同的网 。 4.数据字符格式的。网关于不同的字符系，必提供字符格式的 ，如ASCII EBCDIC。 5.网 流量控制。网 的流量必加以控制，以避免塞或数据 流失。 6.高 。是网关最主要的功能，即提供不同网的 ，例如IBM的SNA与TCP/IP互就需要网关行 。 得一提的是，网关的功能大部分是通件来的。 七、 网关(Gateway) 3-3-9制解器制解器俗称猫，用于数字信号和模信号之的 ，是在 音路上号上网的必 ，工作于物理和数据路 。制解器的功能就是将中表示数据的数字信号在模 上 ，从而达到数据通信的目的，主要由两部分功能构成：制和解。制是将数 字信号成适合于在 上的模信号行；解是将 上的模信号成数字信号，由接收并理。制解器的外形如3 -3-9所示。 3-3-9 制解器 八、 制解器（Modem）
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