第10章网络设备.PPT

,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,*,*,网络设备,第,10,章,计算机组成与维护,网卡、交换机和路由器的组成,网卡、交换机和路由器的性能指标,本章要点,网络设备,第,10,章,10.1,调制解调器,10.2,网卡,10.3,交换机,10.4,路由器,计算机组成与维护,10.1,调制解调器,10.1.1,调制解调器的组成,10.1.2,调制解调器的分类,10.1.3,调制解调器的性能指标,10.1.4,调制解调器的选购,10.1.5,调制解调器的安装,第,10,章 网络设备,10.1.1,调制解调器的组成,第,10,章 网络设备,从图中我们可以看出，这块芯片的型号为,RH56D/SP-PCI,，这是,CONEXANT,生产的,HSF,芯片，其中集成了,Line CODEC,和,BUS Interface,模块。由于这款,Modem,将原先控制模块和数据整理模块的工作转嫁给,CPU,，是一款非常标准的“软猫”，所以卡上只有这么一块高度集成的芯片。,在芯片边上还有一片晶振，由它来产生芯片的工作频率，晶振也是计算机板卡上常见的元件之一。,1,HSF,芯片和晶振,10.1.1,调制解调器的组成,电话线在接通的时候，有,50V,的交流电，并且地线就是地面。,隔离变压器的作用就是对高压进行处理，将相对地线改变。,2,隔离变压器,10.1.1,调制解调器的组成,图片中方形的元件就是摘机信号继电器，它的作用是实现信号的导通和断开。,3,摘机信号继电器,10.1.1,调制解调器的组成,图中,5,就是蜂鸣器，我们在拨号时候听到的刺耳声音就是蜂鸣器产生的，主要是给用户合理的提示。,在它的边上还会有一颗负责功率放大的功放,IC,。,4,功放芯片和蜂鸣器,10.1.1,调制解调器的组成,光电耦合芯片内部是一个三极管和一个发光二极管，通过发光二极管的照射来实现三极管的集电极和发射极的导通。,光电耦合芯片的作用和继电器差不多。,5,光电耦合芯片,10.1.1,调制解调器的组成,在主芯片的边上还有一块八脚的,NVRAM,芯片，它的作用是保存用户的设置信息。,当用户输入,AT,指令的时候就是存储在这里。,6,串行,NVRAM,芯片,10.1.1,调制解调器的组成,因为是一款支持,PnP,的,PCI,接口的,Modem,，所以也就少了在,ISA Modem,上常见的用来设置中断和,COM,端口的跳线。,另外，这是一款标准的“软猫”，所以在电路板上并没有存储,BIOS,和主芯片所需要的各种协议的,EPROM,（,Flash ROM,）。,7,跳线和,EPROM,10.1.1,调制解调器的组成,（,1,）内置式,Modem,10,1,2,调制解调器的分类,1,普通调制解调器,（,2,）外置式,Modem,ADSL Modem,是一种高速的互联网接入设备，通过,ADSL Modem,用户可以用比普通,Modem,快,10,倍以上的速度连接到互联网。,ADSL,的全称是非对称数字式用户线路，是一种可以让家庭或小型企业利用现有电话网采用高频数字压缩方式进行宽带接入的技术。,10,1,2,调制解调器的分类,2.ADSL Modem,10,1,3,调制解调器的性能指标,1,传输速度,2,协 议,3,数据压缩功能,4,语音和传真功能,Modem,的一个重要性能参数是传输速率，市面上,28.8K,、,33.6K,和,56K,的,Modem,都有，而且,56K,的,Modem,已经成为市场的主流产品。,1,传输速率,10,1,3,调制解调器的性能指标,协议就是,Modem,制造厂商共同合作建立有关纠错和数据压缩的标准。,这些标准在不断地演变，,V.90/X2,等是,Modem,必须支持的协议，其他如较新的,V.92,或,K56F1EX,等协议也最好能支持。,2,协 议,10,1,3,调制解调器的性能指标,为了提高数据传输的速度，,Modem,会对数据进行一定程度的压缩。压缩率越高，传输的速度就越快。,3,数据压缩功能,10,1,3,调制解调器的性能指标,通过,Modem,的语音功能可以实现本地远程录音、自动应答、电话留言、语音回放和电话呼叫等功能。,计算机在传输数据时，用户还可以同对方通话。,几乎所有的,Modem,都支持传真功能，用户可以通过计算机来收发传真，对方也可以用计算机或传真机收发传真。,4,语音和传真功能,10,1,3,调制解调器的性能指标,10.1.4,调制解调器的选购,传输速度,做 工,芯 片,选购,方法,安装方式,品牌和附件,（,1,）关闭主机电源，打开机箱。,（,2,）根据,Modem,的类型选择相应的插槽，然后用螺丝刀将插槽后面对应的挡板去掉。,（,3,）将,Modem,插入机箱中对应的插槽内，使,Modem,金属接口挡板面向后侧，然后平衡地将,Modem,向下压入插槽中，直到,Modem,的“金手指”全部压入插槽中为止。,（,4,）用螺丝将,Modem,固定好，并观察在固定的过程中,Modem,与插槽之间是否发生了错位。,（,5,）盖好机箱，旋紧机箱螺丝。,1,内置,Modem,的硬件安装,10.1.5,调制解调器的安装,（,1,）将连接线缆插入,Modem,后部的数据传输接口。,（,2,）将电话线插入,Modem,后部的,LINE,接口。,（,3,）连接电源线到,Modem,后部的接口。,（,4,）将连接线缆的另一端插入主机后部的任意一个,COM,接口中。,2,外置,Modem,的硬件安装,10.1.5,调制解调器的安装,Modem,的硬件安装完毕，就需要安装驱动程序，,Modem,的驱动程序的安装非常简单，这里不再赘述。,3,驱动程序的安装,10.1.5,调制解调器的安装,10.2,网 卡,10.2.1,网卡的组成,10.2.2,网卡的工作原理,10.2.3,网卡的分类,10.2.4,网卡的性能指标,10.2.5,网卡的选购,10.2.6,网卡的使用,第,10,章 网络设备,网卡的主控制芯片是网卡的核心元件，一块网卡性能的好坏和功能的强弱多寡，主要就是看这块芯片的质量。,主控制芯片用于控制进出网卡的数据流。对于,PCI,网卡来说，数据可以直接从网卡传给计算机，而不必经过,I/O,接口，也不必经过,CPU,，能有效降低系统的负担。,10.2.1,网卡的组成,1,主控制芯,BOOTROM,插座也就是常说的无盘启动,ROM,接口，其是用来通过远程启动服务构造无盘工作站的。,远程启动服务（,Remote boot,，通常也叫,RPL,）使通过使用服务器硬盘上的软件来代替工作站硬盘引导一台网络上的工作站成为可能。,2,BOOTROM,插槽,10.2.1,网卡的组成,一般来讲，每块网卡都具有,1,个以上的,LED,指示灯，用来表示网卡的不同工作状态，以方便我们查看网卡是否工作正常。,典型的,LED,指示灯有,Link/Act,、,Full,、,Power,等。,Link/Act,表示连接活动状态，,Full,表示是否全双工（,Full Duplex,），而,Power,是电源指示（主要用在,USB,或,PCMCIA,网卡上）等。,3,LED,指示灯,10.2.1,网卡的组成,数据汞是,PCI,网卡上都具备的设备，数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。,它在一块网卡上所起的作用主要有两个，一是传输数据，它把,PHY,送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端,;,一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。,4,数据汞,10.2.1,网卡的组成,网卡中常见网卡接口有,BNC,接口和,RJ-45,接口，也有两种接口均有的双口网卡。,接口的选择与网络布线形式有关，在小型共享式局域网中，,BNC,口网卡通过同轴电缆直接与其它计算机和服务器相连。,RJ-45,口网卡通过双绞线连接集线器（,HUB,）或交换机，再通过集线器或交换机连接其它计算机和服务器。,5,网线接口,10.2.1,网卡的组成,网卡的工作原理是：读入由其它网络设备（路由器、交换机、集线器或其它,NIC,）传输过来的数据包（一般是帧的形式），经过拆包，将其变成客户机或服务器可以识别的数据，通过主板上的总线将数据传输到所需计算机设备中（,CPU,、内存或硬盘）；将计算机设备发送的数据，打包后输送至其它网络设备中。,每块网卡都有一个唯一的网络节点地址，它是生产厂家在生产该网卡时直接烧入网卡,Rom,中的，也称之为,MAC,地址（,Media Access Control,，物理地址）。网卡的,MAC,地址全球唯一，绝不会重复，一般用于在网络中标识网卡所插入的计算机的身份。,10.2.2,网卡的工作原理,ISA,网卡的带宽一般为,10Mbit/s,，,ISA,网卡已不能满足现在不断增长的网络应用需求。,PCI,网卡的带宽从,10Mbit/s,到,1000Mbit/s,都有，常见的网卡多是,100Mbit/s,的,PCI,总线网卡。,USB,网卡一般是外置式的，具有不占用计算机扩展槽和热插拔的优点，因而安装更为方便。这类网卡主要是为了满足没有内置网卡的笔记本电脑用户。,1,按网卡的总线接口分类,10.2.3,网卡的分类,1,）普通,PC,网卡,2,）服务器网卡,3,）笔记本网卡,4,）无线网卡,2,按网卡连接对象分类,10.2.3,网卡的分类,（,1,）,10Mbit/s,网卡,（,2,）,100Mbit/s,网卡,（,3,）,10/100Mbit/s,网卡,（,4,）,1000Mbit/s,网卡,3,按网卡传输速率分类,10.2.3,网卡的分类,（,1,）有线网卡,有线网卡就是我们平时使用的网卡，有线就是需要网线的意思。,（,2,）无线网卡,无线网卡最主要的特点就是不需要网线。现在无线网卡的技术已经非常成熟，很多场合已经在大力使用无线网卡。,4,按是否需要网线分类,10.2.3,网卡的分类,1.,传输速率,2.,芯片,3.,工作模式,4.,丢包率,5.,远程唤醒,10.2.4,网卡的性能指标,传输速率是网卡与网络交换数据的速度频率，主要有,10Mb/s,、,100Mb/s,和,1000Mb/s,等几种。,不同传输模式的网卡的传输速率也不一样。,1,传输速率,10.2.4,网卡的性能指标,网卡的主控制芯片是网卡的核心元件，一块网卡性能的好坏，主要是看这块芯片的质量。,网卡的主控制芯片一般采用,3.3V,的低耗能设计、,0.35m,的芯片工艺，这使得它能快速计算流经网卡的数据，从而减轻,CPU,的负担。,2,芯片,10.2.4,网卡的性能指标,网卡的工作模式主要有半双工和全双工两种，半双工是在一个时间段内只能传送或接收数据，不能同时收发数据；网卡的全双工技术是网卡在发送（接收）数据的同时可以进行数据接收（发送）的能力。,从理论上来说，全双工能把网卡的传输速率提高一倍，所以性能肯定比半双工模式的要好得多。,现在的网卡一般都是全双工模式。,3,工作模式,10.2.4,网卡的性能指标,丢包率是指测试中所丢失数据包数量占所发送总数据包的比率，通常在吞吐量范围内测试。丢包率与数据包长度以及包发送频率相关。,千兆网卡在流量大于,200Mbps,时，丢包率小于万分之五；百兆网卡在流量大于,60Mbps,时，丢包率小于万分之一。,4,丢包率,10.2.4,网卡的性能指标,远程唤醒是一个,ACPI,功能，它允许用户通过网络远程唤醒计算机，进行系统维护、病毒扫描、备份数据等操作，因此成为很多用户购买网卡时看重的一个指标。,要实现远程唤醒功能还要求主板支持远程唤醒，并且网卡和计算机主板都符合,PCI2.2,规范。,5,远程唤醒,10.2.4,网卡的性能指标,10.2.5,网卡的选购,传输速率,即插即用,总线类型,选购,方法,品 牌,（,1,）关闭主机电源，打开机箱。,（,2,）根据网卡的类型选择相应的插槽，然后用螺丝刀将插槽后面对应的挡板去掉。,（,3,）将网卡插入机箱中对应的插槽内，使网卡金属接口挡板面向后侧，然后平衡地将网卡向下压入插槽中，直到网卡的“金手指”全部压入插槽中为止。,（,4,）用螺丝将网卡固定好，并观察在固定的过程中网卡与插槽之间是否发生了错位。,（,5,）盖好机箱，旋紧机箱螺丝。,1,网卡的硬件安装,10.2.6,网卡的使用,完成网卡的硬件安装后，就需要安装网卡驱动程序。,目前在,Windows XP,系统中一般常用的网卡不需要安装驱动程序，因为在系统安装时系统会自动安装网卡驱动程序。,2,网卡驱动程序的安装,10.2.6,网卡的使用,（,1,）打开控制面板。,（,2,）双击控制面板里的网络连接，出现本地连接图标。,（,3,）双击本地连接图标，出现本地连接对话框。,（,4,）单击本地对话框中的属性按钮，出现属性对话框。,（,5,）双击属性对话框中的,Internet,协议（,TCP/IP,），在对话框中输入,IP,地址、子网掩码、默认网关和,DNS,。,3,设置网卡的,IP,地址,10.2.6,网卡的使用,（,1,）,ping,自己的,IP,地址,（,2,）,ping,网关的,IP,地址,（,3,）,ping DNS,服务器的,IP,地址,4,测试网络连通,10.2.6,网卡的使用,10.3,交换机,10.3.1,交换机的功能,10.3.2,交换机的工作原理,10.3.3,交换机的分类,10.3.4,交换机的性能指标,10.3.5,交换机的选购,10.3.6,交换机的使用,第,10,章 网络设备,交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对,VLAN(,虚拟局域网,),的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。,交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络,(,如以太网和快速以太网,),之间起到互连作用。,10.3.1,交换机的功能,交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。,交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的,MAC,（网卡的硬件地址）的,NIC,（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的,MAC,若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部,MAC,地址表中。,10.3.2,交换机的工作原理,从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。,从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、,FDDI,交换机、,ATM,交换机和令牌环交换机等。,从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。,10.3.3,交换机的分类,1.,带 宽,2.,端口数量,3.,背板带宽,4.,包转发速率,5.,接口类型,6.,延 时,10.3.4,交换机的性能指标,带宽是指交换机的传输速度，即交换机端口的数据交换速度。,目前常见的带宽有,10M/100Mbps,和,1000Mbps,。除此之外，还有,10GMbps,交换机，但目前的应用很少。,10M/100Mbps,自适应交换机适合于工作组级别使用，纯,100Mbps,或,1000Mbps,交换机一般应用在部门级以上的网络环境当中。,10GMbps,的交换机主要用在电信等骨干网络上，其他领域很少涉及到。,带宽,10.3.4,交换机的性能指标,常见的标准的固定端口交换机端口数有,8,、,12,、,16,、,24,、,48,等几种。,非标准的端口数主要有：,4,端口，,5,端口、,10,端口、,12,端口、,20,端口、,22,端口和,32,端口等。,端口数量,10.3.4,交换机的性能指标,交换机的背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。,背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为,Gbps,，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几,Gbps,到上百,Gbps,不等。,背板带宽,10.3.4,交换机的性能指标,包转发速率是指交换机每秒可以转发与前面重复多少百万个数据包（,Mpps,），即交换机能同时转发的数据包的数量。,包转发速率直接标志着交换机转发数据包能力的大小，单位一般为,pps,（包每秒）。,一般交换机的包转发率在几十,Kpps,几百,Mpps,之间。,包转发速率,10.3.4,交换机的性能指标,端口类型是指交换机上的端口是以太网、令牌环、,FDDI,还是,ATM,等类型。,一般来说固定端口交换机只有单一类型的端口，适合中小企业或个人用户使用；而模块化交换机由于有不同介质类型的模块可供选择，因此更适合部门级以上级别用户的选择。,端口类型,10.3.4,交换机的性能指标,交换机延时是指从交换机接收到数据包到开始向目的端口复制数据包之间的时间间隔。,有许多因素会影响延时，比如转发技术等。,6,延时,10.3.4,交换机的性能指标,10.3.5,交换机的选购,端口数量,性价比,选购,方法,品 牌,端口密度,性能与功能,如果你的以太网络上拥有大量的用户、繁忙的应用程序和各式各样的服务器，而且你还未对网络结构做出任何调整，那么整个网络的性能可能会非常低。解决方法之一是在以太网上添加一个,10/100Mbps,的交换机，它不仅可以处理,10Mbps,的常规以太网数据流，而且还可以支持,100Mbps,的快速以太网连接。,如果网络的利用率超过了,40,，并且碰撞率大于,10,，交换机可以帮你解决一点问题。带有,100Mbps,快速以太网和,10Mbps,以太网端口的交换机可以全双工方式运行，可以建立起专用的,20Mbps,到,200Mbps,连接。,10.3.6,交换机的使用,10.4,路由器,10.4.1,路由器的,组成,10.4.2,路由器的,功能,10.4.3,路由器的分,类,10.4.4,路由器的性,能指标,10.4.5,路由器的选,购,10.4.6,路由器的使,用,第,10,章 网络设备,交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对,VLAN(,虚拟局域网,),的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。,交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络,(,如以太网和快速以太网,),之间起到互连作用。,10.4.1,路由器的功能,交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。,交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的,MAC,（网卡的硬件地址）的,NIC,（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的,MAC,若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部,MAC,地址表中。,10.4.2,路由器的工作原理,从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。,从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、,FDDI,交换机、,ATM,交换机和令牌环交换机等。,从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。,10.4.3,路由器的分类,1.,带 宽,2.,端口数量,3.,背板带宽,4.,包转发速率,5.,接口类型,6.,延 时,10.4.4,交换机的性能指标,带宽是指交换机的传输速度，即交换机端口的数据交换速度。,目前常见的带宽有,10M/100Mbps,和,1000Mbps,。除此之外，还有,10GMbps,交换机，但目前的应用很少。,10M/100Mbps,自适应交换机适合于工作组级别使用，纯,100Mbps,或,1000Mbps,交换机一般应用在部门级以上的网络环境当中。,10GMbps,的交换机主要用在电信等骨干网络上，其他领域很少涉及到。,带宽,10.4.4,路由器的性能指标,常见的标准的固定端口交换机端口数有,8,、,12,、,16,、,24,、,48,等几种。,非标准的端口数主要有：,4,端口，,5,端口、,10,端口、,12,端口、,20,端口、,22,端口和,32,端口等。,端口数量,10.4.4,路由器的性能指标,交换机的背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。,背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为,Gbps,，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几,Gbps,到上百,Gbps,不等。,背板带宽,10.4.4,路由器的性能指标,包转发速率是指交换机每秒可以转发与前面重复多少百万个数据包（,Mpps,），即交换机能同时转发的数据包的数量。,包转发速率直接标志着交换机转发数据包能力的大小，单位一般为,pps,（包每秒）。,一般交换机的包转发率在几十,Kpps,几百,Mpps,之间。,包转发速率,10.4.4,路由器的性能指标,端口类型是指交换机上的端口是以太网、令牌环、,FDDI,还是,ATM,等类型。,一般来说固定端口交换机只有单一类型的端口，适合中小企业或个人用户使用；而模块化交换机由于有不同介质类型的模块可供选择，因此更适合部门级以上级别用户的选择。,端口类型,10.4.4,路由器的性能指标,交换机延时是指从交换机接收到数据包到开始向目的端口复制数据包之间的时间间隔。,有许多因素会影响延时，比如转发技术等。,6,延时,10.4.4,路由器的性能指标,10.4.5,路由器的选购,端口数量,性价比,选购,方法,品 牌,端口密度,性能与功能,如果你的以太网络上拥有大量的用户、繁忙的应用程序和各式各样的服务器，而且你还未对网络结构做出任何调整，那么整个网络的性能可能会非常低。解决方法之一是在以太网上添加一个,10/100Mbps,的交换机，它不仅可以处理,10Mbps,的常规以太网数据流，而且还可以支持,100Mbps,的快速以太网连接。,如果网络的利用率超过了,40,，并且碰撞率大于,10,，交换机可以帮你解决一点问题。带有,100Mbps,快速以太网和,10Mbps,以太网端口的交换机可以全双工方式运行，可以建立起专用的,20Mbps,到,200Mbps,连接。,10.4.6,路由器的使用,