《网络基本设备》PPT课件.ppt

第四章网络基本设备1、网络传输介质2、网络互连访问设备3、交换机4、服务器,传输介质：传输介质是数据传输系统中发送器和接收器之间的物理通路，信号在介质中以电磁波或光波的形式进行传输。早期采用较多的是同轴电缆。种类：有线传输介质：同轴电缆双绞线光纤无线传输介质：微波卫星红外线,同轴电缆：由绕同一轴线的内外两个导体组成，内外导体之间用绝缘层隔开。,细同轴电缆粗同轴电缆直径0.26cm1.27cm传输速率：10Mbps10Mbps传输距离：185米-925米500米-2500米可靠性：较差高抗干扰能力：强强,无论是粗缆还是细缆均为总线拓扑结构，即一根缆上接多部机器，这种拓扑适用于机器密集的环境，但是当一触点发生故障时，故障会串联影响到整根缆上的所有机器。故障的诊断和修复都很麻烦，因此，将逐步被非屏蔽双绞线或光缆取代。,同轴电缆优缺点,同轴电缆的优点是可以在相对长的无中继器的线路上支持高带宽通信，而其缺点也是显而易见的：一是体积大，细缆的直径就有3/8英寸粗，要占用电缆管道的大量空间；二是不能承受缠结、压力和严重的弯曲，这些都会损坏电缆结构，阻止信号的传输；最后就是成本高，而所有这些缺点正是双绞线能克服的，因此在现在的局域网环境中，基本已被基于双绞线的以太网物理层规范所取代。,双绞线(TPTwistedPair)：由按一定密度互相绞在一起的两条相互绝缘的铜导线组成。每根铜线的直径约为1mm。,橙白橙绿白绿蓝白蓝棕白棕,非屏蔽双绞线,非屏蔽双绞线由4对导线组成常用的颜色与线号的对应关系橙（2）和橙白（1）绿（6）和绿白（3）蓝（4）和蓝白（5）棕（8）和棕白（7）,10M/100M以太网中的非屏蔽双绞线,10M/100M以太网利用非屏蔽双绞线中的两对线进行信息传输10M/100M以太网使用的线对发送：1（橙白）、2（橙）接收：3（绿白）、6（绿）,RJ-45接头和接口,所需的主要工具,双绞线类型：屏蔽双绞线（STP）非屏蔽双绞线（UTP）,非屏蔽双绞线的特点,优点尺寸小、重量轻、容易弯曲价格便宜容易安装和维护RJ-45连接器牢固、可靠缺点抗干扰能力较弱传输距离比较短UTP分为：3类线、4类线、5类线和超5类线UTP非常适合于楼宇内部的结构化布线,光纤：光导纤维的简称，是一种细微而柔韧并能传输光信号的介质。,光缆：由多条光纤组成。光缆的纤芯：41000芯/根8001000芯/根（高密度）4000芯/根（高密度）,微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管（lightemittingdiode,LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。在日常生活中，由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。,通常光纤与光缆两个名词会被混淆。多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆。光纤外层的保护层和绝缘层可防止周围环境对光纤的伤害，如水、火、电击等。光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。,按光在光纤中的传输模式分类：单模光纤和多模光纤单模光纤(SingleModeFiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10m)，一般只允许一束光线穿过光纤。多模光纤(MultiModeFiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5m)，允许多束光线穿过光纤。,单模光纤（Single-ModeFiber）芯径小光源用激光带宽高、容量大传输距离远传输速率高10Gbps40Gbps成本高多模光纤（Multi-ModeFiber）芯径粗光源用发光二极管传输速率低传输距离短成本低,光纤的特点,优点传输速率高传输距离远传输损耗低抗干扰能力强缺点价格相对较高安装比较困难,无线传输介质：无线传输是指可以在自由空间利用电磁波发送和接收信号从而进行通信的一种方式。随着无线技术的日益发展，无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。无线图像传输作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线传输方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。无线监控技术已经在现代化交通、运输、水利、航运、铁路、治安、消防、边防检查站、森林防火、公园、景区、厂区、小区、等领域得到了广泛的应用。,无线传输分为：模拟微波传输和数字微波传输。模拟微波传输就是把原始信号直接调制在微波的信道上（微波发射机），通过天线发射出去，监控中心通过天线接收微波信号，然后再通过微波接收机解调出原来的信号。,1、无线电：一种在空气中和真空这样的自由空间进行传播的电磁波。频带范围：3KHz300KHz。传输原理：导体中电流强弱的改变会产生无线电波，利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来，达到了传递信息的目的。,2、微波通信：陆地微波：用频率在2GHz-40GHz的微波信号进行通信，要求两站之间的可视性强。主要用于长途电信业务，可替代同轴电缆或光纤。特点：投资少，见效快，传输距离几千米卫星通信：利用人造卫星进行中转的通信方式。特点：覆盖范围广,传输距离远，一个卫星可覆盖地球表面1/3(18000公里）延迟时间长：250ms-300ms,500ms工作频带宽，通信容量大传输速率高，且与距离无关,3、红外线：利用红外线来传输信号的通信方式，红外线能像可见光一样集中成束发射出去。特点：不易被人发现和截获，保密性强。几乎不会受到电气、天电、人为干扰，抗干扰能力强。红外线通信机体积小、重量轻、结构简单、价格低廉。必须在直视距离内通信，且传播受天气的影响。,中继器、集线器,网桥、交换机,路由器、三层交换机,网关,网络常用连接设备：,中继器(Repeater)：适用于完全相同的两类网络的互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。,网桥(Bridge)：将两个LAN连起来，根据MAC地址来转发数据帧。,交换机(Switch)：是一种工作在OSI第二层(数据链路层)上的、基于MAC(网卡的介质访问控制地址)识别、能完成封装转发数据包功能的网络设备。它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用。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，直接影响产品性能。,主流品牌：CISCO（思科）、华为、H3C（华为3COM）、中兴、锐捷、TPLINK、DLINK,以太网交换机组网,将一台计算机直接连到交换机端口该计算机独享该端口提供的带宽将一个网段连到交换机端口该网段上的所有计算机共享该端口提供的带宽,以太网交换机的工作原理,地址学习,建立端口/MAC地址映射表需要解决的问题交换机怎样知道哪台计算机连接哪个端口交换机怎样维护地址映射表以保持其“新鲜”地址学习读取帧的源地址并记录帧进入交换机的端口（节点只要发送信息，交换机就能建立该表项）利用计时器维护表项的“新鲜”性,数据转发方式,直接交换测到目的地址字段，立即转发存储转发交换完整地接收整个数据，对数据进行差错检测改进的直接交换接收数据头部，判断头部字段是否正确,路由器（Router）：是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。,路由表：1静态路径表：由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）路径表，一般是根据网络的拓扑情况预先配置的，它不会随未来网络结构的改变而改变。2动态路径表：动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（RoutingProtocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径，常用路由选择算法：RIP、OSPF等。,网关(Gateway)：又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。,网关种类：1、协议网关协议网关通常在使用不同协议的网络区域间做协议转换。这一转换过程可以发生在OSI参考模型的第2层、第3层或2、3层之间。2、应用网关应用网关是在使用不同数据格式间翻译数据的系统。典型的应用网关接收一种格式的输入，将之翻译，然后以新的格式发送。输入和输出接口可以是分立的也可以使用同一网络连接。3、安全网关安全网关是各种技术有趣的融合，具有重要且独特的保护作用，其范围从协议级过滤到十分复杂的应用级过滤。,组网结构：核心层、汇聚层、接入层1、核心层：将网络主干部分称为核心层，核心层的主要目的在于通过高速转发通信，提供可靠的网络骨干传输，因此核心层交换机应拥有更高的可靠性，性能和吞吐量。2、汇聚层：位于接入层和核心层之间的部分，汇聚层交换、是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能。3、接入层：将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层，接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度的特性。,