[精选]第2章 计算机网络设备.pptx
《[精选]第2章 计算机网络设备.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《[精选]第2章 计算机网络设备.pptx(80页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第第第第2 2 2 2章章章章 计算机网络硬件组成计算机网络硬件组成计算机网络硬件组成计算机网络硬件组成 2.1 计算机网络的拓扑结构一、计算机网络的拓扑结构 计算机网络的拓扑结构是指一个网络的通信链路和结点构成的几何布局图,它是从图论演变过来的。网络拓扑结构主要有星型拓扑结构、环型拓扑结构、总线型拓扑结构,以及由这些基本结构混合而成的树型拓扑结构、网状拓扑结构等。二、几种典型网络拓扑结构 目前,几种典型的拓扑结构主要是:星型拓扑结构、环型拓扑结构、总线型拓扑结构和网状拓扑结构。局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构1.1.总线型拓扑结构总线型拓扑结构2.2.环形拓扑结构环形拓扑结构3.3.星形拓扑
2、结构星形拓扑结构1.总线型拓扑结构 (1 1)所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上)所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上信息的传输以信息的传输以“共享介质共享介质”方式进行。方式进行。物理上的星型,逻辑上的总线结构。物理上的星型,逻辑上的总线结构。总线型拓扑的主要特点 所有的节点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的总线上,总线可以是同轴电缆、双绞线或者光纤;任何一个站点发送的信号都将沿着总线(介质)广播,而且都能被其它所有站点接收,但在同一时间内,只允许一个站点发送数据;由于总线作为公共传输介质为多个节点共享,就有可能出现同一时刻有两个或两个以上节点利用总线发送数据
3、的情况,因此会出现“冲突”,从而造成本次数据传输失败。(2)总线型的优越性一个节点失效不影响其他节点的工作一个节点失效不影响其他节点的工作节点的增删不影响全网的运行节点的增删不影响全网的运行结构简单结构简单接入灵活接入灵活扩展容易扩展容易可靠性高可靠性高总线拓扑的优点 电缆长度短,成本低且易于布线和维护;用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其他站点或端用户通信;结构简单;可靠性较高。总线拓扑的缺点总线拓扑的网络不是集中控制的,所以故障检测需要在网上的各个站点上进行 在扩展总线的干线长度时,需重新配置中继器、剪裁电缆、调整终端器等;一次仅能一个端用户发送数据,其他端用户要发送数据则必须等待获
4、得发送权,在结点多重负荷下,传输效率低;便于数据有序传输而制定的介质访问控制方式,在一定程度上增加了站点的硬件和软件费用。2.环形拓扑结构(1 1)特点:)特点:以共享介质方式进行数据传输以共享介质方式进行数据传输每个节点都与两个相邻的节点相连每个节点都与两个相邻的节点相连节点之间采用点到点的链路节点之间采用点到点的链路网络中的所有节点构成一个闭合的环网络中的所有节点构成一个闭合的环环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输图3-3 环型网络(2)环形的主要问题环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪。环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪。环型拓扑的主要特点 在环型拓扑构
5、型中,结点通过点点通信线路连接成闭合环路;环中数据将沿一个方向逐站传送;传输延时确定;环中每个结点与连接结点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈,环中任何一个结点出现线路故障,都可能造成网络瘫痪。环形拓扑结构的优点 由于两个结点间只有唯一的通路,因此大大简化了路径选择的控制;网络中所需的电缆短,不需要接线盒,价格便宜;扩充方便,增减结点容易。环形拓扑结构的缺点 由于环上传输的任何报文都必须穿过所有节点,因此,如果环的某一点断开,则环上所有端点间的通信便会终止;为保证环的正常工作,需要较复杂的环维护处理,环结点的加入和 撤出过程都比较复杂。3.星形拓扑结构(1)特点:)特点:存在一个中心节点存
6、在一个中心节点 每个节点通过点到点的链路与中心节点连接每个节点通过点到点的链路与中心节点连接 所有通信都通过中心节点进行所有通信都通过中心节点进行交换局域网是一种典型的星形拓扑结构。交换局域网是一种典型的星形拓扑结构。逻辑拓扑结构和物理拓扑结构的完全统一的。逻辑拓扑结构和物理拓扑结构的完全统一的。集线器或交换机图3-2 星型拓扑结构星型拓扑的主要特点 在星型拓扑构型中,任何结点都通过点到点通信线路与控制全网的中心结点连接;星型拓扑构型结构简单,易于实现,便于管理;网络的中心结点是全网可靠性的瓶颈,中心结点的故障可能造成全网瘫痪。星型拓扑的优点 利用中央结点可方便地提供服务和重新配置网络;单个连
7、接点的故障只影响一个设备,不会影响全网,容易检测和隔离故障,便于维护;任何一个连接只涉及到中央结点和一个站点,因此控制介质访问的方法很简单,从而访问协议也十分简单。星型拓扑的缺点 每个站点直接与中央结点相连,需要大量电缆;一旦中央结点产生故障,则全网不能工作,所以对中央结点的可靠性和冗余度要求很高。三 局域网传输介质1.1.传输介质作用传输介质作用 传输信号经过的各种物理环境传输信号经过的各种物理环境 物理上将计算机相互连接起来的介质物理上将计算机相互连接起来的介质2.2.传输介质的种类传输介质的种类 (1 1)同轴电缆)同轴电缆 (2 2)非屏蔽双绞线()非屏蔽双绞线(UTPUTP)(3 3
8、)屏蔽双绞线()屏蔽双绞线(STPSTP)(4 4)光缆)光缆 2.2 传输介质在网络中常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤和无线电等。(1)同轴电缆同轴电缆的特点1.1.优点优点 传输距离较远,覆盖的地域范围较大传输距离较远,覆盖的地域范围较大 技术非常成熟技术非常成熟2.2.缺点缺点 电缆硬,折曲困难,重量重电缆硬,折曲困难,重量重3.3.局域网常用同轴电缆局域网常用同轴电缆 粗同轴电缆:特征阻抗粗同轴电缆:特征阻抗5050,直径,直径1cm1cm 细同轴电缆:特征阻抗细同轴电缆:特征阻抗5050,直径,直径0.5cm0.5cm4.4.同轴电缆同轴电缆不适合不适合用于楼宇内的结构化布线用
9、于楼宇内的结构化布线(2)非屏蔽双绞线和RJ-45连接器非屏蔽双绞线1.1.优点优点尺寸小、重量轻、容易弯曲尺寸小、重量轻、容易弯曲价格便宜价格便宜容易安装和维护容易安装和维护RJ-45RJ-45连接器牢固、可靠连接器牢固、可靠2.2.缺点缺点抗干扰能力较弱抗干扰能力较弱传输距离比较短传输距离比较短UTPUTP分为:分为:3 3类线、类线、4 4类线、类线、5 5类线和超类线和超5 5类线类线UTPUTP非常适合于非常适合于楼宇内部的结构化布线楼宇内部的结构化布线屏蔽双绞线1.1.优点优点传输质量较高传输质量较高电缆尺寸和重量与电缆尺寸和重量与UTPUTP相当相当2.2.缺点缺点安装不合适有可
10、能引入外界干扰安装不合适有可能引入外界干扰(3)光缆1.1.光缆的特点光缆的特点(1)(1)优点优点传输速率高传输速率高传输距离远传输距离远传输损耗低传输损耗低抗干扰能力强抗干扰能力强(2)(2)缺点缺点价格相对较高价格相对较高安装比较困难安装比较困难2.2.光纤的分类光纤的分类多模光纤多模光纤单模光纤(质量比多模光纤好:快、量大、贵)单模光纤(质量比多模光纤好:快、量大、贵)另外按照制作工艺分:跳变式(折射率为常数)、渐变式(折射另外按照制作工艺分:跳变式(折射率为常数)、渐变式(折射率随光纤半径增大而减小)率随光纤半径增大而减小)3.3.光缆适合于楼宇内部的结构化布线光缆适合于楼宇内部的结
11、构化布线2.3 网络设备一、集线器特点:1、以太网的集中连接点 2、放大接收到的信号 3、无过滤功能 4、无路经检测或交换功能 5、不同速率的集线器不能级联二、网卡特点:1、实现计算机与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配,接收和 执行计算机送来的各种控制命令,完成物理层功能 2、按照使用的介质访问控制方法,实现共享网络的介质访问控制、信息帧的发送与接收、差错校验等数据链路层的基本功能 3、提供数据缓存能力,实现无盘工作站的复位和引导带有带有RJ-45RJ-45接口的网卡类型接口的网卡类型10Mb/s网卡:与符合10BASE-T的集线器连接100Mb/s网卡:与符合10BASE-T的集线器
12、连接10M/100M自适应网卡:根据集线器的类别,自动适应网络速率三、交换机特点:交换机是基于网络交换技术的产品,具有简单、低价、高性能和高端口密集的特点,体现了桥接技术的复杂交换技术,它工作在OSI参考模型的第二层(数据链路层)。它的任意两个端口之间都可以进行通信而不影响其他端口,每对端口都可以并发地进行通信而独占带宽,从而突破了共享式集线器同时只能有一对端口工作的限制,提高了整个网络的带宽 高速RJ-45端口管理端口RJ-45端口LED指示灯交换机面板图示交换机面板图示千兆以太网交换机千兆以太网交换机三、路由器特点:路由器是一种典型的网络层设备。它在两个局域网之间转发数据包。优点 适用于大
13、规模的网络;可以使用网状拓扑结构,选择最优路径,安全性高;能更好地处理多媒体;隔离不需要的通信量;节省局域网的频宽;减少主机负担。缺点 它不支持非路由协议;安装复杂;价格高。一一 局域网的主要特点局域网的主要特点1.1.覆盖有限的地理范围覆盖有限的地理范围2.2.传输速率高(通常在传输速率高(通常在10Mb/s1000Mb/s10Mb/s1000Mb/s之间)之间)3.3.误码率低误码率低(通常低于(通常低于1010-8-8)4.4.单位自己建设和拥有,易于维护和管理单位自己建设和拥有,易于维护和管理5.5.主要技术要素主要技术要素 拓扑结构拓扑结构 传输介质传输介质 介质访问控制方法介质访问
14、控制方法交换式以太网、交换机工作原理交换式以太网、交换机工作原理一一 共享式以太网存在的主要问题共享式以太网存在的主要问题1.1.覆盖的地理范围有限覆盖的地理范围有限 以太网覆盖的地理范围随网络速度的增加而减小以太网覆盖的地理范围随网络速度的增加而减小2.2.网络总带宽容量固定网络总带宽容量固定 以太网的固定带宽被网络中的所有节点共同拥有以太网的固定带宽被网络中的所有节点共同拥有 节点增加,冲突概率增大,带宽浪费也越严重节点增加,冲突概率增大,带宽浪费也越严重3.3.不能支持多种速率不能支持多种速率 以太网的传输介质是共享的以太网的传输介质是共享的 所谓共享式以太网所谓共享式以太网,指网络中的
15、所有节点共享网络带宽,最典型的,指网络中的所有节点共享网络带宽,最典型的是是HUBHUB连接的以太网,比如说连接的以太网,比如说1010兆的兆的hubhub,总的带宽就是,总的带宽就是1010兆,不管有多少兆,不管有多少个口都是共用这个口都是共用这1010兆带宽,所以兆带宽,所以1010兆的兆的hubhub实际每个端口都达不到实际每个端口都达不到1010兆的兆的带宽带宽 交换式以太网交换式以太网是指采用了交换技术的以太网,连接设备就是交换机,是指采用了交换技术的以太网,连接设备就是交换机,总的带宽取决于交换机的背板带宽,比如说总的带宽取决于交换机的背板带宽,比如说100100兆的交换机,他的每
16、个端兆的交换机,他的每个端口的带宽都是口的带宽都是100100兆,如果是全双工的带宽就是兆,如果是全双工的带宽就是200200兆。如果是兆。如果是2424口的交换口的交换几,如果背板带宽能达到几,如果背板带宽能达到4.8G4.8G,那么这个这个交换机在,那么这个这个交换机在2424口都在使用的情口都在使用的情况下,每个端口都能达到况下,每个端口都能达到100100兆的交换速率,那么这个交换机就能达到线兆的交换速率,那么这个交换机就能达到线速交换,低档的交换机一般背板带宽都不够,都不能达到线速交换。速交换,低档的交换机一般背板带宽都不够,都不能达到线速交换。另外另外2 2种模式还有个最重要的区别
17、种模式还有个最重要的区别,就是,就是hubhub在进行连接的时候是发送在进行连接的时候是发送的广播信息,每个端口都收到信号,然后那个目的端口反馈信息,再进行的广播信息,每个端口都收到信号,然后那个目的端口反馈信息,再进行数据的传送,如果,结点多了就会引发广播风暴,造成网络瘫痪,而交换数据的传送,如果,结点多了就会引发广播风暴,造成网络瘫痪,而交换机在第一次发送过广播后就记录下机在第一次发送过广播后就记录下macmac地址了,再发送数据就是端口对端地址了,再发送数据就是端口对端口的了,速度就会比口的了,速度就会比hubhub快很多,也不会引起广播风暴。快很多,也不会引起广播风暴。4.4.交换的提
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 精选 精选第2章 计算机网络设备 计算机网络 设备
限制150内