計算機網絡基礎知識學習資料(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 線器Hub（普通口）　　　　　 交叉線集線器Hub集線器Hub（級連口級連口）交叉線集線器Hub集線器Hub（普通口級連口）直通線集線器Hub交換機Switch　　　　　　　　　交叉線集線器Hub（級連口）交換機Switch　　　　直通線交換機Switch交換機Switch　　　　　　　 交叉線交換機Switch路由器Router　　　　　　　 直通線路由器Router路由器Router　　　　　　　 交叉線光纖光纜則是由一組光導纖維組成的用來傳播光束的、細小而柔韌的傳輸介質。與其它傳輸介質相比較，光纜的電磁絕緣性能好，信號衰變小，頻帶較寬，傳輸距離較大。光纜主要是在要求傳輸距離較長，布線條件特殊的情況下用于主干網的連接。光纜通信由光發送機產生光束，將電信號轉變為光信號，再把光信號導入光纖，在光纜的另一端由光接收機接收光纖上傳輸來的光信號，并將它轉變成電信號，經解碼后再處理。光纜的最大傳輸距離遠、傳輸速度快，是局域網中傳輸介質的姣姣者。光纜是數據傳輸中最有效的一種傳輸介質。它有以下幾個優點： ① 頻帶極寬(GB)； ② 抗干擾性強(無輻射)； ③ 保密性強(防竊聽)； ④ 傳輸距離長(無衰減)；210km ⑤ 電磁絕緣性能好； ⑥ 中繼器的間隔較大主要用途：長距離傳輸信號，局域網主干部分，傳輸寬帶信號。 網絡距離：一般為2000米。每干線最大節點數：無限制。光纖跳線連接：　在1000M局域網中，服務器網卡具有光纖插口，交換機也有相應的光纖插口，連接時只要將光纖跳線進行相應的連接即可。在沒有專用儀器的情況下，可通過觀察讓交換機有光亮的一端連接網卡沒有光亮的一端，讓交換機沒有光亮的一端連接網卡有光亮的一端。光纖通信系統組成：光纖通信系統是以光波為載體、光導纖維為傳輸介質的通信方式，起主導作用的是光源、光纖、光發送機和光接收機。光纜分類：傳輸點模數類（又可分為多模光纖和單模光纖兩類）；折射率分布類（又可分為跳變式光纖和漸變式光纖兩類）。 多模光纖：由發光二極管產生用于傳輸的光脈沖，通過內部的多次反射沿芯線傳輸。可以存在多條不同入射角的光線在一條光纖中傳輸。單模光纖：使用激光，光線與芯軸平行，損耗小，傳輸距離遠，具有很高的帶寬，但價格更高。，單模光纖不必采用中繼器可傳輸數十公里。無線傳輸介質：無線傳輸指在空間中采用無線頻段、紅外線激光等進行傳輸，不需要使用線纜傳輸。不受固定位置的限制，可以全方位實現三維立體通信和移動通信。目前主要用于通信的有：無線電波、微波、紅外、激光。計算機網絡系統中的無線通信主要指微波通信，分為兩種形式： 地面微波通信和衛星微波通信。無線局域網通常采用無線電波和紅外線作為傳輸介質。其中紅外線的基本速率為1MB/s，僅適用于近距離的無線傳輸，而且有很強的方向性，而無線電波的覆蓋范圍較廣，應用較廣泛，是常用的無線傳輸媒體。2．1．3網絡設備集線器（HUB） 集線器是目前使用較廣泛的網絡設備之一，主要用來組建星型拓撲的網絡。在網絡中，集線器是一個集中點，通過眾多的端口將網絡中的計算機連接起來，使不同計算機能夠相互通信。集線器類型：獨立型：具有價低、故障易查、網絡管理方便等優點；性能差、速度低等缺陷；模塊化：帶機架和多個卡槽；每槽可安裝一塊擴展卡，每卡相當于一個獨立型；通常414個槽，可管理性好；可堆疊：利用高速總線“堆疊”或短距離連接成整體； （1）集線器的通信特性 集線器的基本功能是信息分發，它將一個端口收到的信號轉發給其他所有端口。同時，集線器的所有端口共享集線器的帶寬。當我們在一臺10Mb/s帶寬的集線器上只連接一臺計算機時，此計算機的帶寬是10Mb/s；而當我們連接兩臺計算機，每臺計算機的帶寬是5Mb/s；當連接10計算機時，帶寬則是1Mb/s。即用集線器組網時，連接的計算機越多，網絡速度越慢。 （2）集線器的分類 按通信特性分，集線器分為無源集線器和有源集線器。無源集線器只能轉發信號，不能對信號作任何處理。有源集線器會對所傳輸的信號進行整形、放大并轉發，并可以擴展傳輸媒體的傳輸距離。目前市面上的集線器屬于有源集線器，無源集線器已被淘汰。 按帶寬分，集線器分為10Mb/s、10/100Mb/s、100Mb/s集線器。我們通常選擇10/100Mb/s自適應的集線器。因為這種集線器可以根椐網卡和網線所提供的帶寬而自動調整帶寬。當網線和網網卡為10Mb/s時，集線器以10Mb/s的速率通信。當網線與網卡達到100Mb/s時，集線器則以100Mb/s的速率通信。 按端口個數分，集線器分為5口、8口、16口、24口等。 （3）集線器的連接 集線器通過其端口實現網絡連接。集線器主要有RJ45接口和級聯口兩種接口。 RJ45接接口：集線器的大部分接口屬于這種接口，主要用于連接網絡中的計算機，從而組建計算機網絡。 級聯口：級聯口主要用于連接其他集線器或網絡設備。比如我們在組網時，集線器的端口數量不夠，可以通過級聯口將兩個或多個集線器級聯起來，達到拓展端口的目的。級聯口一般標有“UPLINK”或“MDI”等標志。在級聯時，我們可以通過直連接線將集線器的級聯口與另一臺集線器的RJ45接口連接起來，從而組建更大的網絡。交換機（Switch） 交換機也是目前使用較廣泛的網絡設備之一，同樣用來組建星型拓撲的網絡。從外觀上看，交換機與集線器幾乎一樣，其端口與連接方式和集線器幾乎也是一樣，但是，由于交換機采用了交換技術，其性能優于集線器。 （1）交換機的通信特性 由于交換機采用交換技術，使其可以并行通信而不像集線器那樣平均分配帶寬。如一臺100 Mb/s交換機的每端口都是100Mb/s，互連的每臺計算機均以100Mb/s的速率通信，而不像集線器那樣平均分配帶寬，這使交換機能夠提供更佳的通信性能。 （2）交換機的分類 按交換機所支持的速率和技術類型，可分為以太網交換機、千兆位以太網交換機、ATM交換機、FDDI交換機等。 按交換機的應用場合，交換機可分為工作組級交換機、部門級交換機和企業級交換機三種類型。 工作組級交換機：是最常用的一種交換機，主要用于小型局域網的組建，如辦公室局域網、小型機房、家庭局域網等。這類交換機的端口一般為10/100Mb/s自適應端口。部門級交換機：常用來作為擴充設備，當工作組級交換機不能滿足要求時可考慮使用部門級交換機。這類交換機只有較少的端口，但支持更多的MAC地址。端口傳輸速率一般為100Mb/s。企業級交換機：用于大型網絡，且一般作為網絡的骨干交換機。企業級交換機一般具有高速交換能力，并且能實現一些特殊功能。（3）交換機的連接像集線器一樣，交換機的接口也分為RJ45接口和級聯口，其中RJ45接口用于連接計算機，級聯口用于連接其他交換機或集線器。連接方式也與集線器相同。（4）交換機工作原理交換機工作原理: 當交換機從某一節點收到一個以太網幀后，將立即在其內存中的地址表（端口號－MAC地址）進行查找，以確認該目的MAC的網卡連接在哪一個接口上，然后將該幀轉發至相應的接口，如果在地址表中沒有找到該MAC地址，也就是說，該目的MAC地址是首次出現，交換機就將數據包廣播到所有節點。擁有該MAC地址的網卡在接收到該廣播幀后，將立即做出應答，從而使交換機將其節點的“MAC地址”添加到MAC地址表中。交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流量控制。MAC(Media Access Control)地址，或稱為 MAC位址、硬件位址，用來定義網絡設備的位置。在OSI模型中，第三層網絡層負責 IP地址，第二層資料鏈結層則負責 MAC位址。因此一個主機會有一個IP地址，而每個網絡位置會有一個專屬于它的MAC位址。路由器（Router）路由器并不是組建局域網所必需的設備，但隨著企業網規模的不斷擴大和企業網接入互聯網的需求，使路由器的使用率越來越高。路由器的功能：路由器是工作在網絡層的設備，主要用于不同類型的網絡的互聯。概括起來，路由器的功能主要體現在以下幾個方面。路由功能：所謂路由，即信息傳輸路徑的選擇。當我們使用路由器將不同網絡連接起來后，路由器可以在不同網絡間選擇最佳的信息傳輸路徑，從而使信息更快地傳輸到目的地。事實上，我們訪問的互聯網就是通過眾多的路由器將世界各地的不同網絡互聯起來的，路由器在互聯網中選擇路徑并轉發信息，使世界各地的網絡可以共享網絡資源。隔離廣播、劃分子網：當我們組建的網絡規模較大時，同一網絡中的主機臺數過多，會產生過多的廣播流量，從而使網絡性能下降。為了提高性能，減少廣播流量，我們可以通過路由器將網絡分隔為不同的子網。路由器可以在網絡間隔離廣播，使一個子網的廣播不會轉發到另一子網，從而提高每個子網的性能，當一個網絡因流量過大而性能下降時，可以考慮使用路由器來劃分子網。廣域網接入：當一個較大的網絡要訪問互聯網并要求有較高帶寬時，通常采用專線接入的方式，一些大型網吧、校園網、企業網等往往采用這種接入方法。當通過專線使局域網接入互聯網時，則需要用路由器實現接入。路由器的接接口：路由器的接口主要有串口、以太口和CONSOLE口等，通常，串口連接廣域網，以太口連接局域網，而CONSOLE口用于連接計算機或終端，配置路由器。調制解調器（Modem）調制解調器（Modem，俗稱“貓”）的功能就是將電腦中表示數據的數字信號在模擬電話線上傳輸，從而達到數據通信的目的，主要由兩部分功能構成：調制和解調。調制是將數字信號轉換成適合于在電話線上傳輸的模擬信號進行傳輸，解調則是將電話線上的模擬信號轉換成數字信號，由電腦接收并處理。（1）調制解調器的分類：一般來說，根據Modem的形態和安裝方式，可以大致可以分為以下四類：外置式Modem：外置式Modem放置于機箱外，通過串行通訊口與主機連接。這種Modem方便靈巧、易于安裝，閃爍的指示燈便于監視Modem的工作狀況。但外置式Modem需要使用額外的電源與電纜。內置式Modem：內置式Modem在安裝時需要拆開機箱，并且要對終端和COM口進行設置，安裝較為繁瑣。這種Modem要占用主板上的擴展槽，但無需額外的電源與電纜，且價格比外置式Modem要便宜一些。PCMCIA插卡式Mode