数据通信网络设备与传输介质精.ppt
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1、数据通信网数据通信网络设备与与传输介介质第1页,本讲稿共42页1 1计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-2 2v功能功能数据的封装与解封数据的封装与解封 发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾 部,成为以太网的帧。接收时将以太网的帧部,成为以太网的帧。接收时将以太网的帧 剥去首部和尾部,然后送交上一层剥去首部和尾部,然后送交上一层 。链路管理链路管理 主要是半双工方式下主要是半双工方式下CSMA/CDCSMA/CD协议的实现协议的实现 编码与译码编码与译码 即曼彻斯特编码与译码即曼彻斯特编码与
2、译码 7.1 网络设备网络设备 1、网络接口卡网络接口卡NIC第2页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-3 3v分类分类根据传输速率分类根据传输速率分类 10Mbit/s 10Mbit/s网卡网卡 10/100Mbit/s 10/100Mbit/s自适应网卡自适应网卡 7.1 网络设备网络设备 第3页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-4 4v分类分类根据传输速率分类根据传输速率分类 1000Mbit/s 1000Mbit/s网卡网卡7
3、.1 网络设备网络设备 第4页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-5 5v分类分类根据传输速率分类根据传输速率分类 万兆网卡万兆网卡7.1 网络设备网络设备第5页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-6 6v分类分类根据总线类型分类根据总线类型分类 ISAISA总线型网卡总线型网卡 PCI PCI总线型网卡总线型网卡 PCMCIA PCMCIA型网卡型网卡 USB USB网络适配器网络适配器7.1 网络设备网络设备第6页,本讲稿共42页计
4、计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-7 7v分类分类根据端口类型分类根据端口类型分类 RJ-45RJ-45网卡网卡 BNC BNC端口网卡端口网卡 光纤端口网卡光纤端口网卡 无线网卡无线网卡7.1 网络设备网络设备第7页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-8 8v功能特点功能特点交换机是一种具有简化、低价、高性能和高端交换机是一种具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品。口密集特点的交换产品。一般工作在数据链路层,按硬件地址转发数据一般工作在数据
5、链路层,按硬件地址转发数据包。包。交换机的每个端口都是独立的冲突域,由它构交换机的每个端口都是独立的冲突域,由它构成的网络是全双工网络。但所有端口共享广播域。成的网络是全双工网络。但所有端口共享广播域。7.1 网络设备网络设备2、交换机交换机第8页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-9 9 根据使用的网络技术划分根据使用的网络技术划分 以太网交换机以太网交换机 令牌环交换机令牌环交换机 ATMATM交换机交换机 FDDIFDDI交换机交换机用于局域网,使用最广泛,价格较低用于电信网的主干,高端,价格贵用于早期使用光
6、纤的校园网,目前少见用于令牌环网,目前少见ATM技术简介:技术简介:ATM称为异步传输模式,以信元为单位,又称信元中继,采用面向连接技术,具有电路交换和分组交换的双重性,用于电信网的主干。适用于高速信息传送和对服务质量的支持,还具备了综合多种业务的能力,以及动态带宽分配与连接管理能力和对已有技术的兼容性。v 交换机的分类交换机的分类7.1 网络设备网络设备第9页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-1010 根据应用的规模划分根据应用的规模划分 工作组交换机 骨干交换机 中心交换机支持100信息点;带宽10/100M
7、;固定配置;无网管支持300信息点;带宽可达1000M;固定配置或模块配置;有光纤模块;简单网管支持500信息点;带宽可达万兆;模块化;网络管理;硬件冗余;7.1 网络设备网络设备第10页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-1111根据交换机工作的协议层划分根据交换机工作的协议层划分 二层交换机 三层交换机 四层交换机工作在第二层;能够根据MAC地址完成不同端口间的数据交换;支持VLAN划分工作在第三层;除二层功能外还具有路由功能;可实现VLAN间的互通工作在第四层;除前两层功能外还可以识别上层应用程序,实现带宽分
8、配、故障诊断、应用程序数据流访问控制等功能7.1 网络设备网络设备第11页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-1212v交换机的工作过程交换机的工作过程-学习学习7.1 网络设备网络设备第12页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-1313v交换机的工作过程交换机的工作过程-泛洪泛洪 假设交换机还和其他交换机相连假设交换机还和其他交换机相连7.1 网络设备网络设备第13页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学
9、应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-1414v交换机的工作过程交换机的工作过程-转发转发 假设主机假设主机A A要向主机要向主机D D发送消息。发送消息。7.1 网络设备网络设备第14页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-1515v交换机的工作过程交换机的工作过程-过滤过滤 假设主机假设主机B B要向主机要向主机C C发送消息。发送消息。7.1 网络设备网络设备第15页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-1616 交换机主要
10、支持三种工作方式:存储转发、直交换机主要支持三种工作方式:存储转发、直 通式和自由分段,下面分别予以介绍。通式和自由分段,下面分别予以介绍。存储转发模式存储转发模式 当交换机运行存储转发模式时,在转发数据帧当交换机运行存储转发模式时,在转发数据帧之前必须接收整个帧。交换机接收到完整的数据之前必须接收整个帧。交换机接收到完整的数据帧以后,检查其源地址和目标地址,并对整个帧帧以后,检查其源地址和目标地址,并对整个帧进行进行CRC(循环冗余校验)。若无错,则转发该(循环冗余校验)。若无错,则转发该帧,若有错,则丢弃该帧。帧,若有错,则丢弃该帧。7.1 网络设备网络设备v 交换式以太网的数据帧转发过程
11、交换式以太网的数据帧转发过程第16页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-1717直通转发模式直通转发模式 也称为直通式,允许交换机在检查到数据帧也称为直通式,允许交换机在检查到数据帧中的目标地址时就开始转发数据帧。目标地址中的目标地址时就开始转发数据帧。目标地址在数据帧中占用在数据帧中占用6个个Byte(这(这6Byte正是目标设正是目标设备的备的MAC地址),所以直通式的延迟很小。地址),所以直通式的延迟很小。7.1 网络设备网络设备第17页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应
12、用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-1818自由分段模式自由分段模式 自由分段方式有效地结合了直通式和存储转自由分段方式有效地结合了直通式和存储转发模式的优点。当交换机工作在自由分段模式发模式的优点。当交换机工作在自由分段模式时,它只检查数据帧的前时,它只检查数据帧的前64字节,如果前字节,如果前 64字字节没有出现错误,交换机就转发该帧。反之节没有出现错误,交换机就转发该帧。反之,如果检测到前如果检测到前64Byte出错,交换机就丢弃该帧。出错,交换机就丢弃该帧。7.1 网络设备网络设备第18页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院
13、院PPT 7-PPT 7-1919 7.1 网络设备网络设备3、路由器路由器v功能特点功能特点路由器是工作在异种网络之间的一个网络互路由器是工作在异种网络之间的一个网络互联设备。联设备。工作在网络层。工作在网络层。路由器的每个端口都是独立的冲突域,且每路由器的每个端口都是独立的冲突域,且每个端口都属于独立的广播域。个端口都属于独立的广播域。第19页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-2020 当路由器从某个接口接收到数据包,路由器将包当路由器从某个接口接收到数据包,路由器将包头打开检查目的地址。头打开检查目的地址。
14、通过目的地址查路由表,找通过目的地址查路由表,找到下一跳地址,然后通过相应端口将包发至下一跳。到下一跳地址,然后通过相应端口将包发至下一跳。LAN0LAN1Serial 0Serial 1RTARTCRTDRTE数据包数据包目的地址目的地址下一跳下一跳1.1.1.02.2.2.33.3.3.04.4.4.15.5.5.06.6.6.32.2.2.34.4.4.16.6.6.3目的地址目的地址 5.5.5.0v 路由器的工作原理路由器的工作原理7.1 网络设备网络设备第20页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-212
15、1转发报文转发报文 在网络间截获发送到远方网段的报文,起转发作用在网络间截获发送到远方网段的报文,起转发作用路由选择路由选择 选择最合理的路由,引导通信。选择最合理的路由,引导通信。数据分片和重组数据分片和重组 路由器在转发报文的过程中,为了便于在网络间传路由器在转发报文的过程中,为了便于在网络间传 送报文,按照预定的规则把大的数据包分解成适当送报文,按照预定的规则把大的数据包分解成适当 大小的数据包,到达目的地后再把分解的数据包包大小的数据包,到达目的地后再把分解的数据包包 装成原有格式。装成原有格式。v 路由器的作用路由器的作用7.1 网络设备网络设备第21页,本讲稿共42页计计算机算机网
16、网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用技术术学学院院PPT 7-PPT 7-2222 CPU RAM NVRAM 闪存 ROM 接口系统核心,执行OS指令或用户指令随机存取存储器,用于存储路由表和作为缓冲区,关机数据消失非易失的存储器,用于存储路由表备份配置文件,关机数据保留可编程、可擦除ROM,保存OS的映像用来存放开机诊断程序,引导程序,操作系统物理:以太网口,console口,serial口,AUX口。逻辑:loopback口,子接口v 路由器的硬件组成路由器的硬件组成7.1 网络设备网络设备第22页,本讲稿共42页计计算机算机网网络络技技术术沈沈阳阳理工大理工大学学应应用技用
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