网络系统集成与综合布线 教学课件 刘天华 孙阳 黄淑伟 04.ppt

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1、第4章网络系统集成中使用的主要设备4.1.1网卡的工作原理网卡工作在两个层:即物理层和数据链路层。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。4.1网　　卡4.1.2网卡分类1．按工作方式可分为5类:（1）主CPU用IN和OUT指令对网卡的I/O端口寻址并交换数据（2）网卡采用共享内存方式，即CPU使用MOV指令直接对内存和网卡缓冲区寻址（3）网卡采用DMA方式，ISR通过CPU

2、对DMA控制器编程，DMA控制器一般在系统主板上，有的网卡也内置DMA控制器（4）主总线网卡能够裁决系统总线控制权，并对网卡和系统内存寻址，LAN控制权裁决总线控制权后，以成组方式将数据传向系统内存，IRQ调用LAN驱动程序ISR，由ISR完成数据帧处理，并同高层协议一起协调接收和发送操作，这种网卡由于有较高的数据传输能力，常常省去了自身的缓冲区（5）智能网卡中有CPU、RAM、ROM以及较大的缓冲区4.1网　　卡4.1.2网卡分类2．按总线可分为5类:（1）ISA总线网卡（2）PCI总线网卡（3）PCI-E总线网卡（4）USB接口网卡（5）PCM

3、CIA接口网卡4.1网　　卡4.1.2网卡分类3．其他分类:（1）从端口类型上来看，网卡还可以分为RJ-45端口（双绞线）网卡、AUI端口（粗铜轴缆）网卡、BNC端口（细铜轴缆）网卡和光纤端口网　卡（２）按与端口的数量分，有单端口网卡、双端口网卡甚至三端口的网卡（如RJ−45+BNC、BNC+AUI、RJ−45+BNC+AUI）（３）按带宽分，网卡还可以分为10000Mbit/s网卡、1000Mbit/s网卡、100/10Mbit/s自适应网卡和10Mbit/s网卡。4.1网　　卡4.2.1交换技术1．端口交换（1）模块交换：将整个模块进行网段迁移

4、（2）端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移（3）端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移4.2交换机与无线AP4.2.1交换技术2．帧交换（1）直通交换：提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传送到相应的端口上（2）存储转发：通过对网络帧的读取进行验错和控制3．信元交换ATM采用固定长度53字节的信元交换。ATM的带宽可以达到25Mbit/s、155Mbit/s、622Mbit/s甚至数吉比特的传输能力。4.2交换机与无线AP4.2.2二层交换机二层交换机具体的工作流程如下。（1）当交换

5、机从某个端口收到一个数据帧，先读取帧头中的源MAC地址，就知道源MAC地址的主机是连在哪个端口上的（2）再去读取帧头中的目的MAC地址，并在地址表中查相应的端口（3）如表中有与目的MAC地址对应的端口，把数据帧直接复制到这个端口上（4）如表中找不到相应的端口则把数据帧广播到所有端口上，当目的主机对源主机回应时，交换机又可以学到这一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播4.2交换机与无线AP4.2.2二层交换机由二层交换机的工作原理可以推知以下三点。（1）由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交

6、换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过N×M，那么这交换机就可以实现线速交换。（2）学习连接端口的主机的MAC地址，写入地址表，地址表的大小直接影响交换机的接入容量。（3）二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC（ApplicationspecificIntegratedCircuit）芯片，因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响了产品性能。4.2交换机与无线AP4.2.3三层交换机三层交换技术具有如下特点:1．支持线速路由2．支持IP路由3．具有强大的路由功能4．支持多

7、种路由协议5．自动发现功能4.2交换机与无线AP4.2.3三层交换机在第三层，自动发现有如下过程:（1）通过侦察ARP，RARP或者DHCP响应包的原IP地址，在几秒钟之内发现IP子网的拓扑结构。（2）学习地址，根据IP子网、网络协议或组播地址来配置VLAN，使用IGMP（InternetGroupManagementProtocol）来动态更新VLAN成员。（3）存储学习到的路由到硬件中，用线速转发这些地址的数据包。（4）把目的地址不在路由表中的包送到网络上的其他路由器。（5）通过侦听ARP请求来学习每一台工作站的地址。（6）在子网之内实现IP包

8、的交换。4.2交换机与无线AP4.2.3三层交换机在第二层，自动发现有如下过程:（1）通过硬件地址（MAC）的学习，发现基