教学课件项目3-认识网络设备和传输介质.pptx
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1、教材配套PPT正版可修改课件教学课件项目3-认识网络设备和传输介质项目3 认识网络设备和传输介质局域网组网技术项目式教程(微课版)局域网组网技术项目式教程(微课版)项目3 认识网络设备和传输介质项目背景完成前期的项目规划和设计后,公司需要实施部分办公室和网络中心的网络布线工程。在企业网中实施网络综合布线工程是一项非常复杂又琐碎的工作,需要系统规划网络综合布线工程,实施过程中需要使用到各种常用器材和各项工具。小明需要了解常用的网络设备和传输介质,同时学习综合布线规划、设计和安装实施过程。本项目主要训练创建网络设备拓扑结构图、双绞线和办公室布线设计。项目3 认识网络设备和传输介质项目目标在学习完本
2、章之后,你应该能够回答下面的问题:常见的网络设备有哪些?路由器和交换机的工作原理是什么?传输介质的分类有哪些?常见的双绞线和信息模块是如何制作的?什么是综合布线?办公室综合布线是如何设计的?项目3 认识网络设备和传输介质关键术语本章使用如下关键术语:网卡 交换机路由器中继器网关双绞线同轴电缆光纤综合布线信息模块项目3 认识网络设备和传输介质知识导图任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质【任务要求】了解网卡的功能;认识交换机,理解交换机工作原理;认识路由器,理解路由器工作原理;了解常用的无线网络设备;掌握交换机、路由器的基础配置。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输
3、介质3.1.1认识网卡1什么是网卡计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板(或者是在笔记本电脑中插入一块PCMCIA卡)。网络接口板又称为通信适配 器 或 网 络 适 配 器(adapter)或 网 络 接 口 卡NIC(Network Interface Card)但是现在更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质2网卡的功能3.1.1认识网卡01网卡要进行串行/并行转换0203网卡能实现以太网协议网卡能处理正确的帧任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.1认识网卡3网卡的种类目前常见的网卡类型分为集成
4、网卡和独立网卡,集成网络是直接焊接在电脑主板上的,而独立网卡是可以插在主板的扩展插槽里,可以随意拆卸,具有灵活性,如图所示。PCI网卡,即PCI插槽的网卡。PCI无线网卡可以安装高增益天线加强信号,所以能获得良好的信号,稳定性好。PCI网卡一般不会坏,寿命长,如图所示。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.1认识网卡3网卡的种类USB网卡遵循支持即插即用功能,在无线局域网领域应用较为广泛。USB无线网卡优点是使用灵活、携带方便、节省资源,而且它只占用一个USB接口。不过,USB无线网卡信号偏差,因为内置的天线增益值低,无法调节开线角度,这样很难获得最佳的信号,如图所示。
5、PCMCIA网卡,它是笔记本电脑专用网卡,因为受笔记本电脑空间的限制,体积较小,比PCI接口网卡小。PCMCIA总线网卡分为两类,一类是16bit PCMCIA,另一类是32bit CardBus。CardBus是一种新的高性能PC卡总线接口标准,它具有功耗低,兼容性好等优势,如图所示。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.1认识网卡3网卡的种类ISA网卡,目前早已退出市场。现在在局域网中几乎很难看到ISA网卡,如图所示。网卡按照支持的网络带宽将其分为10Mbps网卡、100Mbps网卡、10Mbps/100Mbps自适应网卡和1000Mbps网卡。10Mbps的网卡早
6、已被淘汰,目前的主流产品是10Mbps/100Mbps自适应网卡,能够自动侦测网络并选择合适的带宽来适应网络环境。1000Mbps网卡带宽可以达到1Gbps,能够带给用户网络高速体验。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质MAC地址(Media Access Control Address),直译为媒体访问控制地址,也称物理地址(Physical Address),它是一个用来确认网络设备位置的地址。在OSI模型中,第3层网络层负责IP地址,第二层数据链接层则负责MAC地址。MAC地址用于在网络中唯一标示一个网卡,一台设备若有一或多个网卡,则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC
7、地址。3.1.1认识网卡4查看网卡的MAC地址任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.1认识网卡4查看网卡的MAC地址12按住键盘的“Win+R”快捷组合键,打开“运行”命令对话框。在“运行”命令对话框中输入“cmd”命令并点击“确定”按钮。打开“cmd命令”对话窗口。如图所示。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.1认识网卡4查看网卡的MAC地址3在打开的“cmd命令”窗口中,键入“ipconfig/all”命令,并按回车键(Enter)运行此命令。如图所示。4运行“ipconfig/all”命令后,即可看到电脑网卡的相关信息,在下面找到一项“物
8、理地址”后面的数字串就是此电脑的MAC地址了。如图所示。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.2认识交换机1什么是交换机交换机(Switch)是一种用于电信号转发的信息设备,是局域网中最重要的网络设备之一。其英文原意为“开关”,是用于电话线路的人工接续与分拆。随着电子技术的发展,电话交换机实现了自动化的电路接续。在网络应用中,交换设备用于实现信息的接入、整形、汇集与转发等基本网络通信功能。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.2认识交换机2交换机的端口类型交换机的端口类型(1)Access端口 Access端口发出的以太网数据帧中不带有VLAN标
9、记,其特点是:只允许符合PVID(或者VID)的流量通过。当它收到一个帧的时候,如果这个帧没有Tag标记,它就用自己的PVID给他打上标记;如果这个帧的VID=PVID就去掉标记以保证传送给终端设备的帧没有被变动过任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.2认识交换机2交换机的端口类型交换机的端口类型(2)Trunk端口 当收到一个没有VID标记的帧的时候,它就用自己的PVID给他打上标记。之后查询允许通过的VLAN ID的列表,允许通过则接收,否则丢弃。当它收到一个有VID标记的帧的时候,查询允许通过的VLAN ID的列表,允许通过则接收,否则丢弃。当它发送一个与自己PV
10、ID相等且在允许通过的VLAN ID的列表中的帧的时候,会将帧中的Tag去掉,发送报文。当它发送一个与自己PVID不相等且在允许通过的VLAN ID的列表中的帧的时候,会将帧中的Tag保持不变,发送报文。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.2认识交换机2交换机的端口类型交换机的端口类型(3)Hybrid端口 Access端口一般发送的都是没有Tag的数据帧,而Trunk一般发送的都是带有Tag的数据帧。而Hybrid拥有Access端口与Trunk端口两者的属性。当它收到一个没有VID标记的帧的时候,它就用自己的PVID给他打上标记。之后查询允许通过的VLAN ID的
11、列表,允许通过则接收,否则丢弃。当它收到一个有VID标记的帧的时候,查询允许通过的VLAN ID的列表,允许通过则接收,否则丢弃。转发是数据帧可以通过命令配置发送时是否携带Tag,携带Tag则原Tag不变;不携带Tag则将Tag剥离。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.2认识交换机3交换机的特点交换机的特点 交换机是一种工作在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。交换机不懂得IP地址,但它可以“学习”MAC地址,
12、并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。交换机上的所有端口均有独享的信道带宽,以保证每个端口上数据的快速有效传输。由于交换机根据所传递信息包的目的地址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,而不会向所有端口发送,避免了和其它端口发生冲突,因此,交换机可以同时互不影响的传送这些信息包,并防止传输冲突,提高了网络的实际吞吐量。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.2认识交换机4交换机的分类交换机的分类 从传输介质和传输速度上看,局域网交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、
13、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等多种,这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、FDDI、ATM和令牌环网等环境。从规模应用上又有企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等,如图所示。企业级交换机 部门级交换机任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.2认识交换机4交换机的分类交换机的分类根据架构特点,人们还将局域网交换机分为机架式、带扩展槽固定配置式、不带扩展槽固定配置式三种产品。按照OSI的七层网络模型,交换机又可以分为第二层交换机、第三层交换机、第四层交换机等,一直到第七层交换机。基于MAC地址工作的第二层交换机最为普遍,用于网络接入层和汇聚层。基于IP地址
14、和协议进行交换的第三层交换机普遍应用于网络的核心层,也少量应用于汇聚层,如图所示。二层交换机 三层交换机任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.2认识交换机5交换机的工作原理交换机的工作原理(1)当交换机从某个端口收到一个数据包,先读取包头中的源MAC地址,从而建立源端口与源MAC地址的对应关系,并将其添加至地址表。由于交换机能够自动根据收到的以太网帧中的源MAC地址更新地址表的内容,所以,交换机使用的时间越长,学习到的MAC地址就越多,未知的MAC地址就越少,因而广播的包就越少(如果目的MAC 地址未知,则将该包作广播包处理),处理速度就越快。(2)读取包头中的目的MA
15、C地址,并在地址表中查找相应的端口。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.2认识交换机5交换机的工作原理交换机的工作原理(3)如果地址表中存在与该目的MAC地址对应的端口,把数据包直接复制到这端口上。由于不是将该帧发送到所有端口,从而使那些既非源端口又非目的端口的端口间仍然可以进行相互间的通信,从而提供了更高的传输速率。(4)如果在MAC地址表中没有找到该MAC地址,也就是说,该目的MAC地址是首次出现,则将该帧发送到所有其他端口(源端口除外),相当于该帧是一一个广播帧。拥有该 MAC地址的网卡在接收到该广播帧后,将立即做出应答,从而使交换机将“端口号-MAC 地址”对
16、照表添加到地址表。不断重复上述过程,交换机即可实现所有数据的转发,并逐步学习和记忆整个网络中的MAC地址,不断丰富和完善自己的MAC地址表。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.3认识路由器1什么是路由器什么是路由器 路由器(Router)是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。路由器已经广泛应用于各行各业,各种不同档次的产品已成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.3认识路由器2路由器的分类路由器的分类
17、 从路由性能上,路由器可分高端路由器和中、低端路由器。从功能上划分,可将路由器分为核心层(骨干级)路由器、分发层(企业级)路由器和访问层(接入级)路由器。从功能上划分,路由器可分为通用路由器与专用路由器。从结构上分,路由器可分为模块化结构与非模块化结构。按路由器所处的网络位置划分,则通常把路由器划分为边界路由器和中间节点路由器两类。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.3认识路由器2路由器的分类路由器的分类 低端路由器 中端路由器高端路由器任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.3认识路由器3路由器的主要功能路由器的主要功能 路出器能够按照预先制定
18、的策略,智能选择到达远程目的地的路由。(3)路由选择路由器还担当着保护内部用户和数据安全的重要责任。安全功能主要借助地址转换、访问列表方式实现(4)网络安全将局域网络连接在一起,组建更大规模的广域网络,并在每个局域网出口对数据进行筛选和处理(1)连接网络将广播隔离在局域内(路由器的每个以太网端口均可视为一个局域网),不会将广播包向外转发。(2)隔离广播任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.3认识路由器4路由器的工作原理路由器的工作原理 路由器工作于OSI七层协议中的第三层。路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在数据包的帧格前添加下一个MAC地
19、址,同时IP数据包头的TTL(Time To Live)域也开始减数,并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时,它需要按顺序等待,以便被传送到输出链路上。路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。如果到某一特定节点有一条以上的路径,则基本预先确定的路由准则是选择最优(或最经济)的传输路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化,因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.4认识其他网络设备1集线器集线器 集线器又称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思,集线器的主要功能是对接收到
20、的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI参考模型的物理层。集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD(一种检测协议)介质访问控制机制。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.4认识其他网络设备2中继器(中继器(RP repeater)中继器是连接网络线路的一种装置,常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。它是最简单的一种网络互连设备,主要完成物理层的功能,负责在两个节点的物理层上按位传递信息,完成信号的复制、调整和放大功能,以此来延长网络的长度。任务3.1 认识网络设备项目
21、3 认识网络设备和传输介质3.1.4认识其他网络设备3光纤收发器光纤收发器 光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输介质转换单元,在很多地方也被称之为光电转换器。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖,必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境;或某建筑内只有少量用户,不值得为交换机配备光纤模块的情况。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质3.1.4认识其他网络设备4网关设备网关设备 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
22、用于局域网互连。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质【任务实施】创建网络设备拓扑结构图01安装eNSP模拟器eNSP模拟器里可以使用多种网络设备:(1)路由器:AR1220,AR2220,AR2240等(2)交换机:S3700,S5700等(3)终端设备:PC,Server等任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质【任务实施】创建网络设备拓扑结构图02使用eNSP创建网络拓扑图步骤1:打开华为模拟器,进入模拟器初始界面步骤2:在左边的设备栏里找到路由器,交换机以及终端PC,找到后将其拖入到右边空白区域中,并排列好,排列完成。任务3.1 认识网络设备项目3 认识网
23、络设备和传输介质【任务实施】创建网络设备拓扑结构图02步骤3:将排列好的所有设备进行启动,由于设备较多,启动时需耗费一些时长。设备启动中步骤4:设备启动完毕之后,设备由原本的灰暗色变为明亮色。02使用eNSP创建网络拓扑图任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质【任务实施】创建网络设备拓扑结构图02步骤5:设备启动成功,我们需要选择线缆进行连接。步骤6:设备启动成功后,开始将设备进行连接,路由器我们用serial口进行连接。02使用eNSP创建网络拓扑图任务3.1 认识网络设备项目3 认识网络设备和传输介质【任务实施】创建网络设备拓扑结构图02步骤7:连接完路由器之后,再开始连接
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