计算机网络原理11-网络设备.ppt

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1、第11章网络设备本章重点●网络接口卡及其使用●集线器及其使用●交换机及其使用●路由器及其使用●构造简单的网络9/20/2021111.1网络接口卡NIC1.组成（p262图）发送/接收部件——负责信号的发送、接收载波检测——检测介质上有否信号发送/接收控制部件及缓冲区曼彻斯特编码/译码器——对发送/接收的数据编码/译码，变换成适合于在LAN上传输的信号网络控制部件——控制网卡各部件的协调运行CPU(部分网卡有)——增强网卡智能化，减少网络传输对主机CPU的依赖，提高传输效率9/20/202122．网卡的使用网卡地址：即网卡的物理地址或称为MAC地址，固化在网卡硬

2、件中配置参数（跳线设置/软件设置/PnP）•中断请求号IRQ（一般为3）•I/O基地址I/OBase（一般为300H）•存储器基地址MemoryBase(一般为C000H)•全双工/半双工•传输速率（仅10/100Mbps双速网卡可选）9/20/202133.提高网卡性能并行处理：发送/接收和数据处理同步进行全双工：需集线器/交换机的支持突发传输方式（每次传送更多的帧）智能网卡（让网卡承担更多的传输任务）提高与主机的传输速度：•与主机的存储器传输数据时采用DMA传送方式•总线采用传输速度较快的PCI总线9/20/202144.网络接口卡的种类9/20/20215

3、11.2网络集线器HUB多端口的中继器，属于物理层设备功能：在网段之间拷贝比特流，信号整形和放大可认为它是将总线折叠到铁盒子中的集中连接设备可改变网络物理拓扑形式：总线连接—>星形连接端口数：常见的有8，12，16，24口9/20/20216三种结构：独立式（Standalone）：固定端口配置，扩充时用级连的方法堆叠式（Stackable）：固定配置，用堆叠方法进行扩充——堆叠连接在一起的HUB在逻辑相当于一台单独的HUB，可统一管理模块化（Module）：又称机箱式，由一台带有底板、电源的机箱和若干块多端口的接口卡（线卡）组成。可灵活按需配置，通过插入不同的

4、插卡满足需求（如插入交换卡、路由卡、加密卡等）9/20/20217智能集线器和非智能（普通）集线器允许用网管系统对其进行管理的集线器称为智能HUB，它内部包含有CPU等智能控制部件。不能用网管系统进行管理的集线器称为非智能HUB。在需要进行网络管理的中大型网络系统中，一般都要求使用智能集线器（后面将要介绍的网络交换机也需要是智能化的）。小型网络为降低成本，一般使用普通集线器。9/20/20218NICHUBUTPPC机用集线器搭建简单的网络服务器以1台服务器，3台PC机为例：一台HUB4块UTP接口的网卡4台PC机8个RJ45接头（水晶头）若干米UTP双绞线9/

5、20/2021911.3网络交换机Switch共享信道LAN的缺点：多个站点同时发送会造成冲突；网络中站点越多，冲突现象越严重；每个站点的平均拥有带宽为W/n；解决的方法：网段分割(微网段化)——减少每个网段中站点的数量网段分割后网络总体带宽增加9/20/202110网络分段HUBHUBMAC广播域独立的冲突域独立的冲突域网桥或网络交换机交换机只能分隔冲突域，但不能分隔广播域9/20/202111实现网段分割的设备——网络交换机网络交换机和网桥属同一类设备，工作在数据链路层上。但网络交换机的端口数多，并且速度快。在这个意义上，网络交换机又称为多端口的高速网桥。工

6、作原理（参见第4章）构造：端口-地址表、端口缓冲器、交换矩阵学习源地址（构造端口-地址表）过滤本网段帧（隔离冲突域）转发异网段帧（交换）广播未知帧（寻找目的站点）9/20/202112三种转发方式存储转发（Storeandforward）整个帧完整接收并存储到缓冲区，对整个帧进行差错检验，然后再查表找出目的端口并转发•优点：进行差错校验，错误不会扩散到目的网段•缺点：交换延迟比较大穿通转发（Cut-through）因为转发仅依赖于目的地址DA，所以只要收到帧的前6个字节(DA字段)，就可查表找出目的端口并转发•优点：交换延迟小•缺点：无法进行差错校验，帧错误会扩

7、散到目的网段9/20/202113无碎片穿通（Fragmentfreecut-through）以上两种方案的折衷。接收了一帧的前64字节后，再查表找出目的端口并转发∵帧出错的主要原因是冲突，而以太网的帧至少为64B，∴＜64字节的帧必然是冲突造成的帧碎片（错误帧)优点：交换速度较快，并且降低了错误帧转发的概率缺点：长度大于64字节的错误帧仍会转发，转发延时高于直通式9/20/202114使用网络交换机带来的好处分割冲突（碰撞）域——减少了冲突允许建立多个连接——提高了网络总体带宽减少每个网段中的站点数——提高了站点平均拥有带宽允许全双工连接——提高带宽网络交换机

8、在网络中的地位作为LAN