网络设备工作原理.ppt

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1、计算机网络ComputerNetworks第五讲网络设备工作原理9/6/20211网络互连的层次网络设备的工作原理9/6/20212网络互连的层次网络互联从通信协议的角度来看可以分成四个层次：物理层：使用中继器在不同的电缆段之间复制位信号。数据链路层：使用桥在局域网之间存储转发数据帧。网络层：使用路由器在不同的网络之间存储转发分组数据。传输层及以上：使用协议转换器也称网关提供更高层次的接口，它是属于端-端的主机互联。9/6/20213网络互连的层次LAN-LAN在传输层之下，一般用中继器和网桥就够了。LAN-WAN之间的协议差异大，多用路由器。少数协

2、议差别较大的高层应用系统会用到网关（如CCITTX.400与SMTP之间的邮件网关）。9/6/20214网络互连的层次网络设备的工作原理9/6/20215网络接口卡网络接口卡（NIC）简称网卡，也被称为网络适配器就物理外表而言，网络接口卡是与计算机主板或外围设备上的总线扩展槽相适应的一种印刷电路板网络接口卡是网络通信的基本硬件组成部分，它能够把计算机产生的串行信号转换成可以在网络电缆上传送的串行格式。9/6/20216网络接口卡网络接口卡工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层的MAC子层根据网络介质访问控制方法的不同，网卡可以分为以太网、令牌环、光

3、纤分布式接口和异步传输方式等几种。其中以太网卡是应用最广泛的网卡。9/6/20217以太网卡以太网卡实现了MAC子层的CSMA/CD介质访问，物理层的编码/解码、发送接收、载波检测、冲突检测等功能，并提供了与传输介质的连接接口，如RJ45、BNC和AUI接口。以太网卡包括以下几部分：发送和接收部件载波检测部件发送和接收控制部件曼彻斯特编码/译码器LAN管理部件微处理器9/6/20218曼彻斯特编码/译码器发送控制载波检测接收控制微处理器LAN管理部分发送接收9/6/20219网卡总线类型16位—ISA（行业标准结构）32位—PCI（外部设备互联）、E

4、ISA（扩展ISA）、MCA（微信道结构）其它—PCMCIA（个人计算机存储卡国际协会）、并行口、USB9/6/202110接口类型RJ45—无屏蔽双绞线接口AUI—粗同轴电缆接口BNC—细同轴电缆接口SC/ST—光纤接口9/6/202111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）9/6/20

5、2112提高网卡传输性能的措施并行处理：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9/6/202113网卡的安装选择网卡需要考虑的问题：网络结构操作系统介质类型数据传输速率可用的总线类型9/6/202114网卡的安装首先将网卡插入到一个合适的槽中（ISA或PCI）一些老的网卡配有滑动开关，DIP开关或跳线来控制网卡使用的DMA内存地址和IRQ中断号，需按使用说明进行设置

6、。大多数网卡是通过软件来设置Window95/98/2000/xp能够识别即插即用设备，当网卡安装之后操作系统能自动识别，根据它的提示进行设置并安装网卡所带驱动程序即可如果操作系统无法识别网卡，则需手工安装（如Win3.x、WinNT、UNIX、Linux）9/6/202115网络集线器工作在OSI模型第一层的网络设备中继器集线器—多端口中继器9/6/202116中继器中继器是第1层网络设备中继器的用途：在比特级上对网络信号进行再生和重定时，从而可以使它们可以在网络介质上传输更长的距离。缺点：不能对网络流量进行过滤使用中继器时注意：用中继器连接的以太

7、网不能形成环必须遵守MAC协议定时特性，不能用中继器将电缆无限连接起来（四中继器原则）9/6/202117四中继器原则在网络上的任何两台计算机之间不能安装超过4台的中继器或者放大式集线器。该规则能保证当冲突发生时，冲突域中的每个节点都能知道已经发生了冲突。5-4-3-2-1网络的5个部分，4台集线器或中继器，网络的3个部分可以连接主机，两个部分是链路部分，1个大的冲突域（如图所示）9/6/2021189/6/202119集线器集线器是物理层网络设备，也称多端口中继器对信号进行再生并且把它放大到所有的端口常见的有8，12，16，24口9/6/20212

8、09/6/202121三种结构：独立式（Standalone）：固定端口配置，扩充时用级连的方法堆叠式（St