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互联网互联网 网络技术网络技术第一篇第一篇 概念建立篇概念建立篇n第第1章章 网络基础网络基础n第第2章章 数据通信数据通信n第第3章章 网络的组成元件网络的组成元件 1 网络基础网络基础n1-1 网络基本概念网络基本概念n1-2 网络类型网络类型 n1-3 对等式与主从式网络对等式与主从式网络n1-4 网络操作系统网络操作系统n1-5 OSI 模型模型n1-6 DoD 模型模型1-1 网络基本概念网络基本概念以下列出一些在网络以下列出一些在网络上常共享的资源：上常共享的资源：文件文件信息信息外设外设应用程序应用程序发挥土法炼钢的精神，通过软盘交换信息发挥土法炼钢的精神，通过软盘交换信息 网络让用户之间共享信息更为容易，也更有效率网络让用户之间共享信息更为容易，也更有效率 1-2 网络类型网络类型 n n1-2-1 局域网局域网局域网局域网(Local Area Network LAN)为规模最小的网络，范围通常在为规模最小的网络，范围通常在2km内。内。n n1-2-2 城域网城域网城域网城域网城域网城域网(Metropolitan Area(Metropolitan Area Network,MAN)Network,MAN)的范围在的范围在的范围在的范围在2-2-10km10km左右，大概是一个城市的左右，大概是一个城市的左右，大概是一个城市的左右，大概是一个城市的规模。规模。规模。规模。1-2-3 广域网广域网广域网广域网广域网广域网(Wide Area(Wide Area Network,WAN)Network,WAN)为规模最大的网为规模最大的网为规模最大的网为规模最大的网络，涵盖的范围可以跨越都市、国家络，涵盖的范围可以跨越都市、国家络，涵盖的范围可以跨越都市、国家络，涵盖的范围可以跨越都市、国家甚至洲界。甚至洲界。甚至洲界。甚至洲界。1-2-4 三种网络类型的比较三种网络类型的比较网络类型的比较网络类型的比较 网网网网络类络类络类络类型型型型 范范范范围围围围传输传输传输传输速度速度速度速度成本成本成本成本局域网局域网局域网局域网2 km2 km内内内内,同一同一同一同一栋栋栋栋建筑物内建筑物内建筑物内建筑物内快快快快便宜便宜便宜便宜城域网城域网城域网城域网2 210 km,10 km,同一都市内同一都市内同一都市内同一都市内中等中等中等中等 昂昂昂昂贵贵贵贵广域网广域网广域网广域网10 km10 km以上以上以上以上,可跨越国家或洲可跨越国家或洲可跨越国家或洲可跨越国家或洲界界界界慢慢慢慢昂昂昂昂贵贵贵贵1-3 对等式与主从式网络对等式与主从式网络n n1-3-1对等式网络对等式网络n n1-3-2 主从式网络主从式网络n n1-3-3 混合式网络混合式网络1-4 网络操作系统网络操作系统n n1-4-1 Netware n n1-4-2 Windows NT n n1-4-3 Windows 2000 n n1-4-4 Linux 1-4-1 NetwareNovellNovellNovellNovell公司从公司从公司从公司从1985198519851985年开始，针对当时的年开始，针对当时的年开始，针对当时的年开始，针对当时的IBMIBMIBMIBM兼容个人计算兼容个人计算兼容个人计算兼容个人计算机，搭配销售网卡与机，搭配销售网卡与机，搭配销售网卡与机，搭配销售网卡与NetwareNetwareNetwareNetware网络操作系统，提供文件与打印网络操作系统，提供文件与打印网络操作系统，提供文件与打印网络操作系统，提供文件与打印机共享等功能。机共享等功能。机共享等功能。机共享等功能。NetwareNetwareNetwareNetware可算是个人计算机上网络操作系统的可算是个人计算机上网络操作系统的可算是个人计算机上网络操作系统的可算是个人计算机上网络操作系统的先驱，推出后非常受欢迎，也让先驱，推出后非常受欢迎，也让先驱，推出后非常受欢迎，也让先驱，推出后非常受欢迎，也让NovellNovellNovellNovell在这个市场独霸多年。在这个市场独霸多年。在这个市场独霸多年。在这个市场独霸多年。1-4-2 Windows NT微软在早期并不是很重视网络这个市场。虽然绝大部分的个人微软在早期并不是很重视网络这个市场。虽然绝大部分的个人微软在早期并不是很重视网络这个市场。虽然绝大部分的个人微软在早期并不是很重视网络这个市场。虽然绝大部分的个人计算机都使用计算机都使用计算机都使用计算机都使用DOSDOSDOSDOS、Windows3.xWindows3.xWindows3.xWindows3.x等操作系统，但始终是维持在单机作等操作系统，但始终是维持在单机作等操作系统，但始终是维持在单机作等操作系统，但始终是维持在单机作业的模式。微软到了业的模式。微软到了业的模式。微软到了业的模式。微软到了1993199319931993年才针对企业用户推出了年才针对企业用户推出了年才针对企业用户推出了年才针对企业用户推出了Windows NTWindows NTWindows NTWindows NT网络网络网络网络操作系统，但未曾受到市场的重视。直到操作系统，但未曾受到市场的重视。直到操作系统，但未曾受到市场的重视。直到操作系统，但未曾受到市场的重视。直到1994199419941994年的年的年的年的NT3.5NT3.5NT3.5NT3.5，才逐渐打，才逐渐打，才逐渐打，才逐渐打开市场。开市场。开市场。开市场。1996199619961996年的年的年的年的NT4.0NT4.0NT4.0NT4.0终于让微软在商机雄厚的企业网络市场中占终于让微软在商机雄厚的企业网络市场中占终于让微软在商机雄厚的企业网络市场中占终于让微软在商机雄厚的企业网络市场中占到一席之地。到一席之地。到一席之地。到一席之地。1-4-3 Windows 2000 Windows 4.0Windows 4.0Windows 4.0Windows 4.0在在在在1996199619961996年面世，之后虽然发行多次服务套件年面世，之后虽然发行多次服务套件年面世，之后虽然发行多次服务套件年面世，之后虽然发行多次服务套件（Service PackService PackService PackService Pack）,但基本结构仍维持不变。但基本结构仍维持不变。但基本结构仍维持不变。但基本结构仍维持不变。Windows NTWindows NTWindows NTWindows NT的下一代产的下一代产的下一代产的下一代产品直到品直到品直到品直到2000200020002000年才诞生，也就是年才诞生，也就是年才诞生，也就是年才诞生，也就是Windows 2000Windows 2000Windows 2000Windows 2000。Windows 2000Windows 2000Windows 2000Windows 2000针对针对针对针对NTNTNTNT的的的的缺点，进行大幅度地改善，以下为缺点，进行大幅度地改善，以下为缺点，进行大幅度地改善，以下为缺点，进行大幅度地改善，以下为Windows 2000Windows 2000Windows 2000Windows 2000较为重要的特性：较为重要的特性：较为重要的特性：较为重要的特性：加入目录服务加入目录服务加入目录服务加入目录服务 降低管理需求降低管理需求降低管理需求降低管理需求 提高系统稳定性提高系统稳定性提高系统稳定性提高系统稳定性1-4-4 Linux LinuxLinuxLinuxLinux的历史最早可追溯到的历史最早可追溯到的历史最早可追溯到的历史最早可追溯到1991199119911991年。当时一位芬兰的大学生年。当时一位芬兰的大学生年。当时一位芬兰的大学生年。当时一位芬兰的大学生Linus TorvaldsLinus TorvaldsLinus TorvaldsLinus Torvalds试图将试图将试图将试图将UnixUnixUnixUnix系统移植到系统移植到系统移植到系统移植到PCPCPCPC平台，其成果便是平台，其成果便是平台，其成果便是平台，其成果便是LinuxLinuxLinuxLinux操作系统。操作系统。操作系统。操作系统。LinuxLinuxLinuxLinux不仅公认系统非常稳定，性能极佳，且网络功能超强。不仅公认系统非常稳定，性能极佳，且网络功能超强。不仅公认系统非常稳定，性能极佳，且网络功能超强。不仅公认系统非常稳定，性能极佳，且网络功能超强。1-5 OSI 模型模型相信许多人在学习网络知识的过程中，或多或少都听过相信许多人在学习网络知识的过程中，或多或少都听过相信许多人在学习网络知识的过程中，或多或少都听过相信许多人在学习网络知识的过程中，或多或少都听过OSIOSIOSIOSI模型（模型（模型（模型（Open Systems Interconnection Model,OSI ModelOpen Systems Interconnection Model,OSI ModelOpen Systems Interconnection Model,OSI ModelOpen Systems Interconnection Model,OSI Model）。可）。可）。可）。可是笔者更相信有不少人是是笔者更相信有不少人是是笔者更相信有不少人是是笔者更相信有不少人是“鸭子听雷鸭子听雷鸭子听雷鸭子听雷”、“有听没有懂有听没有懂有听没有懂有听没有懂”，甚至，甚至，甚至，甚至到了课程结束、考试过关，还始终搞不懂。到了课程结束、考试过关，还始终搞不懂。到了课程结束、考试过关，还始终搞不懂。到了课程结束、考试过关，还始终搞不懂。1-5-1 模型的用途模型的用途一个适当的模型能半复杂的事情具体化、简单化。而网络一个适当的模型能半复杂的事情具体化、简单化。而网络一个适当的模型能半复杂的事情具体化、简单化。而网络一个适当的模型能半复杂的事情具体化、简单化。而网络上的工作错综复杂，倘若能利用一个好的模型来说明，肯定能对上的工作错综复杂，倘若能利用一个好的模型来说明，肯定能对上的工作错综复杂，倘若能利用一个好的模型来说明，肯定能对上的工作错综复杂，倘若能利用一个好的模型来说明，肯定能对学习有正面的帮助。然而网络模型的设计，实无定法，各家的模学习有正面的帮助。然而网络模型的设计，实无定法，各家的模学习有正面的帮助。然而网络模型的设计，实无定法，各家的模学习有正面的帮助。然而网络模型的设计，实无定法，各家的模型都有所长。型都有所长。型都有所长。型都有所长。1-5-2 OSI模型的七层结构简介模型的七层结构简介1-5-3 OSI 模型七层的运作方式模型七层的运作方式1-5-4 OSI 模型的优点模型的优点n n分工合作，责任明确分工合作，责任明确分工合作，责任明确分工合作，责任明确n n对等交谈对等交谈对等交谈对等交谈n n逐层处理，层层负责逐层处理，层层负责逐层处理，层层负责逐层处理，层层负责只有位于同一层的协议才会彼此交谈只有位于同一层的协议才会彼此交谈 1-6 DoD 模型模型n n1-6-1 TCP/IP 协议组合协议组合在许多文件中，时常会提到“TCPIP协议组合”（TCPIP Suite）这个名词。它除了代表TCP与IP这两种通讯协议外，更包含了与TCPIP相关的数十种通讯协议，其实我们平常口语所谓的TCPIP通讯协议，其背后真正的意义就是指TCPIP的协议组合，而非单指TCP和IP两种通讯协议。1-6-2 DoD 模型的四层简介模型的四层简介DoD四层模型四层模型2 数据通信数据通信n2-1 数字与模拟数字与模拟n2-2 基带传输与宽带传输基带传输与宽带传输n2-3 基带编码技术基带编码技术 n2-4 宽带调制技术宽带调制技术n2-5 同步化（同步化（Synchronization）n2-6 单工与双工单工与双工n2-7 带宽带宽n2-8 结束语结束语2-1 数字与模拟数字与模拟n n2-1-1 数据的数字与模拟数据的数字与模拟模拟与数字模拟与数字2-1-2 数据的数字化数据的数字化 未量化的模拟数据，经过量化的未量化的模拟数据，经过量化的“采采样样”(Smapling)”(Smapling)过程后，还是可以转换成过程后，还是可以转换成数字数据。数字数据。由于模拟数据经过采样过程后就变成由于模拟数据经过采样过程后就变成了数字信息，所以这种取样过程也常被称了数字信息，所以这种取样过程也常被称为为“数字化数字化”（digitizedigitize）过程。）过程。2-1-3 信号的数字与模拟信号的数字与模拟n n在传统的电话系统之下，发话端利用声音在传统的电话系统之下，发话端利用声音的的“模拟震动模拟震动”直接改变传输电流大小，在直接改变传输电流大小，在铜质缆线上产生出铜质缆线上产生出“模拟电流变动模拟电流变动”，接收，接收端则根据端则根据“模拟电流变动模拟电流变动”还原出还原出“模拟震动模拟震动”的声音。的声音。2-1-4 数字化时代的来临数字化时代的来临n n为了信息处理上的方便，以数字方式来处理各种为了信息处理上的方便，以数字方式来处理各种为了信息处理上的方便，以数字方式来处理各种为了信息处理上的方便，以数字方式来处理各种信息是已大势所趋。信息是已大势所趋。信息是已大势所趋。信息是已大势所趋。2-2 基带传输与宽带传输基带传输与宽带传输n n2-2-1 基带的信号发送与接收基带的信号发送与接收n n2-2-2 载波信号的调制与解调载波信号的调制与解调n n2-2-3 载波传输不等于模拟传输载波传输不等于模拟传输n n2-2-4 载波传输不等于单向传输载波传输不等于单向传输n n2-2-5 小结小结2-2-1 基带的信号发送与接收基带的信号发送与接收基带基带(BASEband)(BASEband)传输是传输是“直接控制信号状态直接控制信号状态”的传输方式。的传输方式。2-2-2 载波信号的调制与解调载波信号的调制与解调要明白宽带传输技术，就一定得认识要明白宽带传输技术，就一定得认识要明白宽带传输技术，就一定得认识要明白宽带传输技术，就一定得认识“载波（载波（载波（载波（Carrier Carrier Carrier Carrier WaveWaveWaveWave）”这个主角。所谓的载波是指这个主角。所谓的载波是指这个主角。所谓的载波是指这个主角。所谓的载波是指“可以用来载送数据的信号可以用来载送数据的信号可以用来载送数据的信号可以用来载送数据的信号”。2-2-3 载波传输不等于模拟传输载波传输不等于模拟传输2-2-4 载波传输不等于单向传输载波传输不等于单向传输2-2-5 小结小结传输信号可以区分出的信号状态越多传输信号可以区分出的信号状态越多阶，所能代表的信息也就越多。随着数字阶，所能代表的信息也就越多。随着数字信号处理技术的进步，相信未来还会有可信号处理技术的进步，相信未来还会有可以区分出更多逻辑状态的传输控制技术以区分出更多逻辑状态的传输控制技术(无无论是基带传输或是宽带传输论是基带传输或是宽带传输)呈现在世人面呈现在世人面前。前。2-3 基带编码技术基带编码技术 n n2-3-1 二阶基带信号的编码方式二阶基带信号的编码方式2-3-2 多阶基带信号的编码方式多阶基带信号的编码方式2-4 宽带调制技术宽带调制技术前面我们曾经说过，通过载波的控制来传前面我们曾经说过，通过载波的控制来传递数据的技术，便是宽带传输技术。发送端递数据的技术，便是宽带传输技术。发送端根据数据内容命令调制器根据数据内容命令调制器(modlator)(modlator)改变载改变载波的物理特性，接收端则通过解调器波的物理特性，接收端则通过解调器(demodulator)(demodulator)从载波上读出这些物理特性的从载波上读出这些物理特性的变换，将其还原成数据。变换，将其还原成数据。“调制调制”常通过改变调制常通过改变调制“振幅、频率、振幅、频率、相位相位”三种物理特性来完成。三种物理特性来完成。2-4-1 振幅调制技术振幅调制技术2-4-2 频率调制技术频率调制技术2-4-3 相位调制技术相位调制技术2-4-4 正交幅度调制技术正交幅度调制技术除了上述三种调制方式外，人们也着手研发新的载波调制技术，除了上述三种调制方式外，人们也着手研发新的载波调制技术，除了上述三种调制方式外，人们也着手研发新的载波调制技术，除了上述三种调制方式外，人们也着手研发新的载波调制技术，新的新的新的新的“正交幅度调制正交幅度调制正交幅度调制正交幅度调制”（Quadrature Amplitude Modulation,QAMQuadrature Amplitude Modulation,QAMQuadrature Amplitude Modulation,QAMQuadrature Amplitude Modulation,QAM）技术就在工程师们的努力之下问世了。技术就在工程师们的努力之下问世了。技术就在工程师们的努力之下问世了。技术就在工程师们的努力之下问世了。QAMQAMQAMQAM是一种结合是一种结合是一种结合是一种结合ASKASKASKASK与与与与PSKPSKPSKPSK的综的综的综的综合型调制技术，同时控制载波的合型调制技术，同时控制载波的合型调制技术，同时控制载波的合型调制技术，同时控制载波的“振幅强度振幅强度振幅强度振幅强度”与与与与“相位偏移量相位偏移量相位偏移量相位偏移量”，让，让，让，让同一个载波信号得以呈现出更多的逻辑状态。同一个载波信号得以呈现出更多的逻辑状态。同一个载波信号得以呈现出更多的逻辑状态。同一个载波信号得以呈现出更多的逻辑状态。2-5 同步化（同步化（Synchronization）2-6 单工与双工单工与双工n n2-6-1 单工（单工（Simplex）2-6-2 2-6-2 半双工半双工半双工半双工(Half Duplex)(Half Duplex)2-6-3 2-6-3 全双工全双工全双工全双工(Full Duplex)(Full Duplex)顾名思义，在此传输顾名思义，在此传输顾名思义，在此传输顾名思义，在此传输模式下通讯端可以同时进行模式下通讯端可以同时进行模式下通讯端可以同时进行模式下通讯端可以同时进行数据的接收与发送振作。数据的接收与发送振作。数据的接收与发送振作。数据的接收与发送振作。2-7 带宽带宽n n2-7-1 信号带宽信号带宽信号频率的变动范围信号频率的变动范围 宽带一词最早出现在模拟通讯时代，指的是信号频宽带一词最早出现在模拟通讯时代，指的是信号频 率的变动范围，通常由最高频率减去最低频率而得，单率的变动范围，通常由最高频率减去最低频率而得，单 位为位为“赫兹赫兹”(Hertz,Hz)”(Hertz,Hz)。2-7-2 线路带宽线路带宽线路传输速率线路传输速率随着数字传输技术的问世，带宽又指通讯介随着数字传输技术的问世，带宽又指通讯介质的质的“线路传输速率线路传输速率”（Wire SpeedWire Speed），也就是），也就是传输介质传输介质(Media)(Media)每秒所能传输的数据量。由于每秒所能传输的数据量。由于数据传输最小单位为一位，所以线路宽带的单位数据传输最小单位为一位，所以线路宽带的单位为为b/s(Bit Per Second,b/s(Bit Per Second,每秒传输位数每秒传输位数)。2-8 结束语结束语通讯网络实际操作中应该使用哪种传输方式：通讯网络实际操作中应该使用哪种传输方式：基带或宽带、全双工或半双工、三阶信号还是五基带或宽带、全双工或半双工、三阶信号还是五阶信号，都要视网络介质特性与实际需求而定。阶信号，都要视网络介质特性与实际需求而定。不同的传输介质各有不同的适用场合，应按照各不同的传输介质各有不同的适用场合，应按照各种应用需求搭配各种数据传输模式。种应用需求搭配各种数据传输模式。3 网络的组成元件网络的组成元件n3-1 传输介质传输介质n3-2 网络拓扑网络拓扑n3-3 网络设备网络设备3-1 传输介质传输介质n n3-1-1 同轴电缆同轴电缆3-1-2 双绞线双绞线3-1-3 光纤光纤3-1-4 小结小结由于宽带不足，同轴电缆在基带传输已经走到穷途末路，很难再有咸由于宽带不足，同轴电缆在基带传输已经走到穷途末路，很难再有咸鱼翻身的机会。鱼翻身的机会。双绞线凭借轻薄短小的特性，再加上其带宽亦不断提升，因此迅速成双绞线凭借轻薄短小的特性，再加上其带宽亦不断提升，因此迅速成为基带传输介质的主流。为基带传输介质的主流。若单以带宽论英雄，光纤当然稳居王座，毕竟它动辄数十若单以带宽论英雄，光纤当然稳居王座，毕竟它动辄数十G（Giga）的带宽，实在不是其他介质能轻易超越的。的带宽，实在不是其他介质能轻易超越的。光纤按照其轴芯的模式，光纤按照其轴芯的模式，又可以分为两种：又可以分为两种：单模式光纤单模式光纤多模式光纤多模式光纤3-2 网络拓扑网络拓扑n n3-2-1 总线型网络总线型网络n n3-2-2 星型网络星型网络n n3-2-3 环型网络环型网络n n3-2-4 混合式网络混合式网络n n3-2-5 网络拓扑小结网络拓扑小结3-2-1 总线型网络总线型网络n n“一条肠子通到底一条肠子通到底”的特性的特性3-2-2 星型网络星型网络n n巩固领导中心的特性巩固领导中心的特性3-2-3 环型网络环型网络n n棒棒接力的特性棒棒接力的特性n n逻辑拓扑与实体拓扑逻辑拓扑与实体拓扑3-2-4 混合式网络混合式网络3-2-5 网络拓扑小结网络拓扑小结总结来说，网络拓扑会因为网络设备、技术和成本的改变而总结来说，网络拓扑会因为网络设备、技术和成本的改变而总结来说，网络拓扑会因为网络设备、技术和成本的改变而总结来说，网络拓扑会因为网络设备、技术和成本的改变而有所变化，例如最早期为节省成本和市线方便，多采用总线型网有所变化，例如最早期为节省成本和市线方便，多采用总线型网有所变化，例如最早期为节省成本和市线方便，多采用总线型网有所变化，例如最早期为节省成本和市线方便，多采用总线型网络。后来集线器成本大幅下降，局域网中的节点数大幅增加，因络。后来集线器成本大幅下降，局域网中的节点数大幅增加，因络。后来集线器成本大幅下降，局域网中的节点数大幅增加，因络。后来集线器成本大幅下降，局域网中的节点数大幅增加，因此逐渐走向星型网络的拓扑，而近年来网络几乎已经成为每家公此逐渐走向星型网络的拓扑，而近年来网络几乎已经成为每家公此逐渐走向星型网络的拓扑，而近年来网络几乎已经成为每家公此逐渐走向星型网络的拓扑，而近年来网络几乎已经成为每家公司的必须品，因此如何让两个甚至更多个局域网连接起来，就成司的必须品，因此如何让两个甚至更多个局域网连接起来，就成司的必须品，因此如何让两个甚至更多个局域网连接起来，就成司的必须品，因此如何让两个甚至更多个局域网连接起来，就成为网管人员的大考验，于是这时候网络拓扑又开始倾向混合式网为网管人员的大考验，于是这时候网络拓扑又开始倾向混合式网为网管人员的大考验，于是这时候网络拓扑又开始倾向混合式网为网管人员的大考验，于是这时候网络拓扑又开始倾向混合式网络。不过如同前一小节所言，笔者相信只要能打好基础，再去研络。不过如同前一小节所言，笔者相信只要能打好基础，再去研络。不过如同前一小节所言，笔者相信只要能打好基础，再去研络。不过如同前一小节所言，笔者相信只要能打好基础，再去研究更复杂的网络拓扑，应该都能游刃有余。究更复杂的网络拓扑，应该都能游刃有余。究更复杂的网络拓扑，应该都能游刃有余。究更复杂的网络拓扑，应该都能游刃有余。3-3 网络设备网络设备n n3-3-1 3-3-1 调制解调器调制解调器n n3-3-2 3-3-2 网卡网卡n n3-3-3 3-3-3 中继器中继器n n3-3-4 3-3-4 集线器集线器n n3-3-5 3-3-5 网桥网桥n n3-3-6 3-3-6 路由器路由器n n3-3-7 3-3-7 第第2 2 层交换机层交换机n n3-3-8 3-3-8 第第3 3 层交换机层交换机n n3-3-9 VLAN 3-3-9 VLAN n n3-3-10 3-3-10 小结小结3-3-1 调制解调器调制解调器调制解调器是专属调制（调制解调器是专属调制（ModulationModulation）和）和解调制（解调制（DemodulationDemodulation）的设备，通过这项）的设备，通过这项功能，我们就可以利用电话线传输数据资料。功能，我们就可以利用电话线传输数据资料。3-3-2 网卡网卡n n一般而言，网卡可采用下列方式来分类：一般而言，网卡可采用下列方式来分类：一般而言，网卡可采用下列方式来分类：一般而言，网卡可采用下列方式来分类：n n以接头种类区分。以接头种类区分。以接头种类区分。以接头种类区分。n n以总线以总线以总线以总线(Bus)(Bus)接口区分。接口区分。接口区分。接口区分。n n以宽带以宽带以宽带以宽带(Bandwidth)(Bandwidth)区分。区分。区分。区分。3-3-3 中继器中继器 信号在网络上传递时，因为线材本身的阻抗会使信号越来越弱，导致信号衰减失，信号在网络上传递时，因为线材本身的阻抗会使信号越来越弱，导致信号衰减失，信号在网络上传递时，因为线材本身的阻抗会使信号越来越弱，导致信号衰减失，信号在网络上传递时，因为线材本身的阻抗会使信号越来越弱，导致信号衰减失，当网线的长度超过建议使用距离时，也应该是信号已衰减到几乎无法识别的时候，若想再当网线的长度超过建议使用距离时，也应该是信号已衰减到几乎无法识别的时候，若想再当网线的长度超过建议使用距离时，也应该是信号已衰减到几乎无法识别的时候，若想再当网线的长度超过建议使用距离时，也应该是信号已衰减到几乎无法识别的时候，若想再继续传递下去，必然要为信号继续传递下去，必然要为信号继续传递下去，必然要为信号继续传递下去，必然要为信号“打气打气打气打气”，将信号还原成原来的强度。中继器（，将信号还原成原来的强度。中继器（，将信号还原成原来的强度。中继器（，将信号还原成原来的强度。中继器（RepeaterRepeaterRepeaterRepeater）主要的功能就是将收到的信号重新整理，使其恢复原来的波形和强度，然后继续传送下去，主要的功能就是将收到的信号重新整理，使其恢复原来的波形和强度，然后继续传送下去，主要的功能就是将收到的信号重新整理，使其恢复原来的波形和强度，然后继续传送下去，主要的功能就是将收到的信号重新整理，使其恢复原来的波形和强度，然后继续传送下去，如此信号就可以传得更远。也由于中继器的功能极为简单，因此对应到如此信号就可以传得更远。也由于中继器的功能极为简单，因此对应到如此信号就可以传得更远。也由于中继器的功能极为简单，因此对应到如此信号就可以传得更远。也由于中继器的功能极为简单，因此对应到OSIOSIOSIOSI模型里，中继器模型里，中继器模型里，中继器模型里，中继器是位于最底层物理层（是位于最底层物理层（是位于最底层物理层（是位于最底层物理层（Physical LayerPhysical LayerPhysical LayerPhysical Layer）。）。）。）。而且因为中继器只是简单地把信号重新整理再送出去，所以不管中继器两端连接的线而且因为中继器只是简单地把信号重新整理再送出去，所以不管中继器两端连接的线而且因为中继器只是简单地把信号重新整理再送出去，所以不管中继器两端连接的线而且因为中继器只是简单地把信号重新整理再送出去，所以不管中继器两端连接的线材为何，只要是相同的网络结构，都可以利用中继器加强信号，延长传输距离。如图例材为何，只要是相同的网络结构，都可以利用中继器加强信号，延长传输距离。如图例材为何，只要是相同的网络结构，都可以利用中继器加强信号，延长传输距离。如图例材为何，只要是相同的网络结构，都可以利用中继器加强信号，延长传输距离。如图例3 3 3 328282828和图例和图例和图例和图例3 3 3 329292929所示，这台中继器便可以将双线和光纤、同轴电缆线连接起来。所示，这台中继器便可以将双线和光纤、同轴电缆线连接起来。所示，这台中继器便可以将双线和光纤、同轴电缆线连接起来。所示，这台中继器便可以将双线和光纤、同轴电缆线连接起来。3-3-4 集线器集线器集线器集线器集线器集线器(Hub)(Hub)(Hub)(Hub)是是是是10BASE-TX10BASE-TX10BASE-TX10BASE-TX网络都会用到设备，在本质上它也网络都会用到设备，在本质上它也网络都会用到设备，在本质上它也网络都会用到设备，在本质上它也是一种中继器，所以也是位于物理层的设备。集线器上面的是一种中继器，所以也是位于物理层的设备。集线器上面的是一种中继器，所以也是位于物理层的设备。集线器上面的是一种中继器，所以也是位于物理层的设备。集线器上面的RJ-45RJ-45RJ-45RJ-45插槽通常称为插槽通常称为插槽通常称为插槽通常称为PortPortPortPort，PortPortPortPort数目的多少并不一定，从数目的多少并不一定，从数目的多少并不一定，从数目的多少并不一定，从4 Port4 Port4 Port4 Port到到到到32 32 32 32 PortPortPortPort都属常见，更大型的集线器甚至采用模块化结构，每插入一都属常见，更大型的集线器甚至采用模块化结构，每插入一都属常见，更大型的集线器甚至采用模块化结构，每插入一都属常见，更大型的集线器甚至采用模块化结构，每插入一片类似接口卡的集线器模块，就能扩充数十个片类似接口卡的集线器模块，就能扩充数十个片类似接口卡的集线器模块，就能扩充数十个片类似接口卡的集线器模块，就能扩充数十个PortPortPortPort，这种集线器，这种集线器，这种集线器，这种集线器又称为又称为又称为又称为Concentrator.Concentrator.Concentrator.Concentrator.有些集线器除了有些集线器除了有些集线器除了有些集线器除了RJ-45RJ-45RJ-45RJ-45插孔外，还会有插孔外，还会有插孔外，还会有插孔外，还会有BNCBNCBNCBNC接接接接头、头、头、头、AUIAUIAUIAUI接头或光纤接头。接头或光纤接头。接头或光纤接头。接头或光纤接头。3-3-5 网桥网桥3-3-6 路由器路由器路由器路由器路由器路由器(Router)(Router)(Router)(Router)是工作于是工作于是工作于是工作于OSIOSIOSIOSI模型中的网络层模型中的网络层模型中的网络层模型中的网络层(Ntework(Ntework(Ntework(Ntework Layer)Layer)Layer)Layer)。它最主要的功能，就是在不同的网络间选择一条最。它最主要的功能，就是在不同的网络间选择一条最。它最主要的功能，就是在不同的网络间选择一条最。它最主要的功能，就是在不同的网络间选择一条最佳的传输路径。佳的传输路径。佳的传输路径。佳的传输路径。路由器还有一项重要的功能：阻隔广播信息包。路由器还有一项重要的功能：阻隔广播信息包。路由器还有一项重要的功能：阻隔广播信息包。路由器还有一项重要的功能：阻隔广播信息包。网桥路由器提供了网桥和路由器的综合功能。网桥路由器提供了网桥和路由器的综合功能。网桥路由器提供了网桥和路由器的综合功能。网桥路由器提供了网桥和路由器的综合功能。3-3-7 第第2 层交换机层交换机第第第第2 2 2 2层交换机（层交换机（层交换机（层交换机（Layer 2 SwitchLayer 2 SwitchLayer 2 SwitchLayer 2 Switch）属于链路层）属于链路层）属于链路层）属于链路层(Data Link(Data Link(Data Link(Data Link Layer)Layer)Layer)Layer)的设备，又称为交换式集线器的设备，又称为交换式集线器的设备，又称为交换式集线器的设备，又称为交换式集线器(Switch Hub)(Switch Hub)(Switch Hub)(Switch Hub)或多口网桥或多口网桥或多口网桥或多口网桥(Multi-port Bridge)(Multi-port Bridge)(Multi-port Bridge)(Multi-port Bridge)，因为它同时具备了集线器和网桥的功能。，因为它同时具备了集线器和网桥的功能。，因为它同时具备了集线器和网桥的功能。，因为它同时具备了集线器和网桥的功能。3-3-8 第第3 层交换机层交换机 第第第第3 3 3 3层交换机层交换机层交换机层交换机(Layer 3 Switch)(Layer 3 Switch)(Layer 3 Switch)(Layer 3 Switch)和路由器同在网络层和路由器同在网络层和路由器同在网络层和路由器同在网络层(Network Layer)(Network Layer)(Network Layer)(Network Layer)工作，而且彼此关系密切。事实上，第工作，而且彼此关系密切。事实上，第工作，而且彼此关系密切。事实上，第工作，而且彼此关系密切。事实上，第3 3 3 3层交层交层交层交换机除了具有原本第换机除了具有原本第换机除了具有原本第换机除了具有原本第2 2 2 2层交换机的功能外，还能进行路由工作。层交换机的功能外，还能进行路由工作。层交换机的功能外，还能进行路由工作。层交换机的功能外，还能进行路由工作。3-3-9 VLAN VLANVLANVLANVLAN（Virtual LAN,Virtual LAN,Virtual LAN,Virtual LAN,虚拟局域网）其实可以说是交换式技术的虚拟局域网）其实可以说是交换式技术的虚拟局域网）其实可以说是交换式技术的虚拟局域网）其实可以说是交换式技术的高级应用。原本交换式技术只能提供两个高级应用。原本交换式技术只能提供两个高级应用。原本交换式技术只能提供两个高级应用。原本交换式技术只能提供两个PortPortPortPort互传数据互传数据互传数据互传数据(如前面所提如前面所提如前面所提如前面所提到的例子到的例子到的例子到的例子)，但是，但是，但是，但是VLANVLANVLANVLAN将应用范围大幅地延展开来，不但增进整体效将应用范围大幅地延展开来，不但增进整体效将应用范围大幅地延展开来，不但增进整体效将应用范围大幅地延展开来，不但增进整体效益，更方便管理。简单地说，益，更方便管理。简单地说，益，更方便管理。简单地说，益，更方便管理。简单地说，VLANVLANVLANVLAN有两个主要的功能：有两个主要的功能：有两个主要的功能：有两个主要的功能：将交换机上的连接端口划将交换机上的连接端口划分成不同的组，因此当广播信分成不同的组，因此当广播信息包在传送时，便只会在该连息包在传送时，便只会在该连接端口所属的组内传送，不同接端口所属的组内传送，不同组的连接端口不会收这个信息组的连接端口不会收这个信息包，因此可以减少不必要的干包，因此可以减少不必要的干扰。扰。将多个交换机分割成不同将多个交换机分割成不同的组，并且限制不同组间的数的组，并且限制不同组间的数据访问权限，提高管理的安全据访问权限，提高管理的安全性。性。3-3-10 小结小结科技在进步，网络设备的功能越科技在进步，网络设备的功能越来越强，彼此之间的区分也越来越模来越强，彼此之间的区分也越来越模糊。先是网桥路由器，后是交换机，糊。先是网桥路由器，后是交换机，它们的功能、名称，都把原本在网络它们的功能、名称，都把原本在网络设备之间，壁垒分明的界线，彻底地设备之间，壁垒分明的界线，彻底地破坏、毁灭。破坏、毁灭。第二篇第二篇 局域网篇局域网篇n第第4章章 动手架设局域网动手架设局域网 以以太网为例以以太网为例n第第5章章 局域网管理局域网管理4动手架设