常用网络硬件设备介绍课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,常用网络硬件设备介绍,国网技术学院,自动化运维专业知识类系列课程,教学目标,了解计算机网络的结构组成,了解网络常用硬件设备的基本功能、分类及特点,教学,目标,学习,重点,掌握网络硬件设备的性能及使用方法。,自动化运维专业知识类系列课程,课程内容,常用网络硬件设备介绍,自动化运维专业知识类系列课程,1 计算机网络的结构组成,2,计算机网络的组网设备,1,计算机网络的结构组成,一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的。网络硬件是计算机网络系统的物理实现,网络软件是网络系统中的技术支持。两者相互作用,共同完成网络功能,。,地面站,地面站,通讯卫星,服务器,路由器,交换机,自动化运维专业知识类系列课程,计算机网络硬件系统是由,计算机,(,主机、客户机、终端,),、通信处理机,(,集线器、交换机、路由器,),、通信线路,(,同轴电缆、双绞线、光纤,),、信息变换设备,(,Modem,，编码解码器,),等构成。,网络硬件组成示意图,HUB,HUB,路由器,中心交换机,服务器,服务器,处理机,工作站,Modem,终端,终端,子网,子网,远程网络,Internet,1.1,计算机网络,硬件的组成,自动化运维专业知识类系列课程,1.1,计算机网络,硬件的组成,1,、主计算机,在一般的局域网中，主机通常被称为服务器，是为客户提供各种服务的计算机，因此对其有一定的技术指标要求，特别是主、辅存储容量及其处理速度要求较高。根据服务器在网络中所提供的服务不同,可将其划分为文件服务器、打印服务器、通信服务器等。,2,、网络工作站,除服务器外，网络上的其余计算机主要是通过执行应用程序来完成工作任务的，我们把这种计算机称为网络工作站或网络客户机，它是网络数据主要的发生场所和使用场所，用户主要是通过使用工作站来利用网络资源并完成自己作业的。,自动化运维专业知识类系列课程,1.1,计算机网络,硬件的组成,3,、网络终端,是用户访问网络的界面，它可以通过主机联入网内，也可以通过通信控制处理机联入网内。,4,、通信处理机,一方面作为资源子网的主机、终端连接的接口，将主机和终端连入网内；另一方面它又作为通信子网中分组存储转发结点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。,5,、通信线路,通信线路（链路）是为通信处理机与通信处理机、通信处理机与主机之间提供通信信道。,6,、信息变换设备,对信号进行变换，包括：调制解调器、无线通信接收和发送器、用于光纤通信的编码解码器等。,自动化运维专业知识类系列课程,在计算机网络系统中，除了各种网络硬件设备外，还必须具有网络软件。,网络应用,软件,网络管理软件,网络通信软件,网络操作系统,网络协议软件,网络软件的组成,1.2,计算机网络,软件的组成,自动化运维专业知识类系列课程,1.2,计算机网络,软件的组成,1,、网络操作系统,网络操作系统是网络软件中最主要的软件,用于实现不同主机之间的用户通信，以及全网硬件和软件资源的共享，并向用户提供统一的、方便的网络接口,便于用户使用网络。目前网络操作系统有三大阵营：,UNIX,、,NetWare,和,Windows,。目前，,我国最广泛使用的是,Windows,网络操作系统。,2,、网络协议软件,网络协议是网络通信的数据传输规范，网络协议软件是用于实现网络协议功能的软件。,目前,典型的网络协议软件有,TCP/IP,协议、,IPX/SPX,协议、,IEEE802,标准协议系列等。其中, TCP/IP,是当前异种网络互连应用最为广泛的网络协议软件。,自动化运维专业知识类系列课程,1.2,计算机网络,软件的组成,3,、网络管理软件,网络管理软件是用来对网络资源进行管理以及对网络进行维护的软件，如性能管理、配置管理、故障管理、记费管理、安全管理、网络运行状态监视与统计等。,4,、网络通信软件,是用于实现网络中各种设备之间进行通信的软件，使用户能够在不必详细了解通信控制规程的情况下，控制应用程序与多个站进行通信,并对大量的通信数据进行加工和管理。,5,、网络应用软件,网络应用软件是为网络用户提供服务，最重要的特征是它研究的重点不是网络中各个独立的计算机本身的功能，而是如何实现网络特有的功能。,自动化运维专业知识类系列课程,2,计算机网络,的组网设备,组成了网络的硬件基础,网卡,调制解调器,中继器,集线器,网桥,网关,交换机,路由器,自动化运维专业知识类系列课程,2.1,网卡,网络接口卡是连接主机与网络的基本设备,连接不同的局域网需要使用不同的网卡,接收网络中传送过来的数据包，对数据包进行解析后，传输给,CPU,进行处理。,发送本地计算机上的数据包到网络中。,自动化运维专业知识类系列课程,自动化运维专业知识类系列课程,2.1,网卡,2.2,调制解调器,计算机和电话系统之间,实现与另一台计算机进行信息交换,自动化运维专业知识类系列课程,功能的实现,在数据发送端：首先由,Modem,将计算机的数字信号调制为模拟信号通过电话线传递给,Internet,在数据接收端：由,Modem,接收电话线传递来的模拟信号进行解调，将模拟信号转换为数字信号，传递给接收端的计算机，从而实现两台计算机的通信和数据传送。,自动化运维专业知识类系列课程,2.2,调制解调器,按照结构分,外置式,内置式,自动化运维专业知识类系列课程,2.2,调制解调器,2.3,中继器,是最简单、最常用的连接设备，它作用于,OSI,模型中的物理层，其作用是放大模拟或数字信号，以克服信号经过较长距离传输后引起的衰减。,中继器连接同类局域网，而不受到传输介质的限制，即可以是相同或者不同传输介质的同类局域网。,自动化运维专业知识类系列课程,2.4,集线器,主要是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有结点集中在以它为中心的结点上。,工作于物理层,集线器的英文称为,“,Hub,”,自动化运维专业知识类系列课程,集线器类型：按结构形式划分,独立式（,Stand alone,）,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,在逻辑上相当于一台单独的,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，通过插入不同的插卡满足需求（如插入交换卡、路由卡、加密卡等）。,自动化运维专业知识类系列课程,2.4,集线器,27-11月-24,20,集线器的类型：按是否可管理划分,智能,HUB,允许用网管软件对其进行管理的集线器，它内部包含有,CPU,等智能控制部件。,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）。,非智能（普通）,HUB,不能用网管软件进行管理的集线器。,小型网络为降低成本，一般使用普通集线器。,自动化运维专业知识类系列课程,2.4,集线器,2.5,网桥,实现两个局域网建立连接的桥梁,网桥能够连接两个或两个以上的局域网,在局域网中的某个关键部位设置网桥，可以防止因某个结点出现故障而导致整个系统瘫痪,网桥可以增加联网的工作站之间总的物理距离，并且降低网络连接费用,使用网桥加强网络系统的安全性，具有过滤帧的功能,自动化运维专业知识类系列课程,内部网桥：服务器兼职做网桥。在服务器中插入多块网卡将它们分别接入多个网络将多个局域网连接起来,外部网桥：运行特定网桥软件的一台计算机。它是本地局域网中的一个工作站（作为通信服务器）利用其串口连接两个相似的局域网。,远程网桥：是实现远程网之间连接的设备，通常远程桥使用调制解调器参与传输。,网桥分类,自动化运维专业知识类系列课程,2.5,网桥,23,2.6,网关,网关（,G a t e w a y,）是连接两个协议差别很大的计算机网络时使用的设备。它可以将具有不同体系结构的计算机网络连接在一起。,网关在概念上与网桥相似，它与网桥的不同之处,网关用来实现不同局域网的连接。,网关建在应用层，网桥建在数据链路层。,网关比起网桥有一个主要的优势，它可以将具有相容的地址格式的网络相连起来。,自动化运维专业知识类系列课程,2.7,交换机,交换机（,Switch,）是集线器的升级换代产品，是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称,广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备,自动化运维专业知识类系列课程,交换机的最大特点是可以将一个局域网划分成多个端口,每个端口可以构成一个网段,扮演着一个网桥的角色,而且每一个连接到交换机上的设备都可以享用自己的专用带宽。,交换机连接各网段示意图,网段,2 hub,网段,4 hub,交换机,网段,3 hub,网段,1 hub,自动化运维专业知识类系列课程,2.7,交换机,交换机的基本功能,地址学习,交换机可以记住在一个接口上所收到的每个数据帧的源,MAC,地址，并存储到,MAC,地址表中,。,转发,/,过滤决定,当交换机某个接口上收到数据帧，就会查看目的,MAC,，并检查,MAC,地址表，从指定的端口转发数据帧。如果为广播帧或未知端口的,MAC,目的地址，则所有端口发送。,消除回路,当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。,自动化运维专业知识类系列课程,2.7,交换机,交换机的种类,网络覆盖范围,广域网交换机,局域网交换机,传输介质和传输速度,以太网交换机,快速以太网交换机,千兆以太网交换机,ATM,交换机,FDDI,交换机,令牌环交换机,应用网络层次,企业级交换机,工作组交换机,部门级交换机,校园网交换机,自动化运维专业知识类系列课程,2.7,交换机,交换机的种类,端口结构,固定端口交换机,模块化交换机,工作协议层,第二层交换机,第三层交换机,第四层交换机,是否支持网管功能,网管型交换机,非网管型交换机,自动化运维专业知识类系列课程,2.7,交换机,交换机与集线器的比较,交换机与集线器的外形和连接方式是相似的，它们之间的区别主要体现在以下,3,个方面。,OSI,体系结构,工作方式,工作带宽,集线器属于,OSI,的第,1,层物理层设备，而,交换机属于,OSI,的第,2,层数据链路层设备,。,集线器是广播模式；交换机工作的时侯,只有发出请求的端口和目的端口之间相,互响应,。,集线器只能工作在半双工模式下,交换机,可以工作在全双工模式下。,自动化运维专业知识类系列课程,2.7,交换机,30,自动化运维专业知识类系列课程,交换机与网桥的比较,局域网交换机的基本功能与网桥一样，具有帧转发、帧过滤和生成树算法功能。但是，交换机与网桥相比还是存在以下不同：,分段能力,传输速率,数据帧转发方式,2.7,交换机,连接多个网络或网段的网络设备,能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,使不同网段和网络之间能够相互“读懂”对方的数据,更大的网络,2.8,路由器,路由器,自动化运维专业知识类系列课程,路由器的功能,把网络分割成多个子网,隔离广播风暴（,Broadcast Storm,）,子网间信息包的传输,连接不同类型网络,提供安全访问的机制,提供第三层的网络服务,自动化运维专业知识类系列课程,2.8,路由器,路由器分类,从路由器性能档次划分,:,高、中、,低档,从路由器结构上划分,:,模块化路由器、非模块化,路由器,从路由器功能上划分,:,骨干级路由器、企业级路由器、接入级,路由器,按路由器所处网络位置划分,:,边界路由器、中间结点,路由器,从路由器性能上可划分,:,线速路由器、非线速路由器,自动化运维专业知识类系列课程,2.8,路由器,总结回顾,计算机网络常用硬件设备：网卡、调制解调器、中继器、集线器、网桥、网关、交换机、路由器等,OSI,层次,地址类型,设备,传输层及以上,应用程序进程地址（端口）,网关,（协议转换器）,网络层,网络地址（,IP,地址）,路由器,（三层交换机）,数据链路层,物理地址（,MAC,地址）,网桥、交换机,（网卡）,物理层,无,中继器、集线器、（网卡）,网络设备在,OSI,体系中的位置,课堂练习,（1）计算机网络是由网络_硬件_系统和网络_软件_系统组成。,（,2,）网桥完成_数据链路层_间的连接，可以将两个或多个网段连接,起来。,（,3,） 路由功能一般在_实现。,C,A.,物理层,B.,数据链路层,C.,网络层,D.,传输层,（,4,）下列硬件设备工作在物理层的是_。,D,A.,网桥,B.,网关,C.,路由器,D.,集线器,（,5,）什么情况下会用网桥代替路由器？,答：如果网络连接数量不多，各网络使用同种网络协议通信，则使,用网桥更易于管理、转发更快、成本更低。,谢谢大家！,