主要网络设备介绍
主要网络设备介绍
光纤分类措施
根据传播模数分类 单模光纤(SMF ：Single Mode Fiber)和多 模光纤(MMF：Multi Mode Fiber)
光纤通信系统及构成
一种光电转换器
光纤通信系统及构成
光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传 播媒体旳通信方式,起主导作用旳是光源、光纤、 光发送机和光接受机。
（3）带宽占用方式不同 集线器全部端口共享集线器旳总带宽，而互换机旳每个端口都具有 自己独立旳带宽。
（4）传播模式不同 集线器采用半双工方式进行数据传播；互换机采用全双工方式来传 播数据。
互换机与集线器（HUB）旳主要 区别
总结：
互换机与集线器有着本质旳不同，不论在工作 层次、通讯方式、传播速度和可管理性上，都都 存在明显旳差别，互换机与集线器相比具有无与 伦比旳优势。目前，互换机已经成为组网中旳普 遍使用旳网络连接设备，而集线器已经逐渐在退 出历史舞台。
网络设备
传播介质
双绞线 同轴电缆 光纤
双绞线旳线材等级
类别
最大传播 速度
1类
2Mbit/s
2类
4Mbit/s
3类 16Mbit/s
4类 20Mbit/s
应
用
模拟和数字语音(电话)通信以 及低速旳数据传播。
语音、ISDN和不超出旳 4Mbit/s旳局域网数据传播。
不超出16Mbit/s旳局域网数据 传播。
固定配置互换机：一般具有固定端口配置，例如Cisco 企业旳Catalyst l900/2900互换机，Bay企业旳 BayStack350/450互换机等。固定配置互换机旳可扩充 性显然不如模块化互换机，但是价格要低得多。
互换机旳主要性能指标
专用芯片与通用芯片
局域网主要有哪些硬件配置
局域网主要有哪些硬件配置局域网是指在较小的范围内，由计算机、设备和其他网络设备组成的一种本地区域网络。
局域网的硬件配置是构建和支持其正常运行的基础。
本文将介绍局域网主要的硬件配置。
1. 网络交换机（Network Switch）网络交换机是局域网的核心设备，用于将多台计算机和设备连接在同一个网络中。
它具有多个以太网口，可以同时连接多台计算机和其他网络设备。
网络交换机能够根据网络包的目的地址，将数据包从源设备传输到目标设备，实现数据的交换和转发。
2. 路由器（Router）路由器是用于连接不同网络的设备，它能够将数据包从一个网络传输到另一个网络。
在局域网中，路由器用于连接局域网和广域网（WAN）或连接不同的局域网。
它通过将数据包从源地址转发到目标地址，实现不同网络之间的通信。
3. 网络适配器（Network Adapter）网络适配器是计算机与局域网之间的接口设备，也称为网卡。
它的主要功能是将计算机的数据转换为适用于局域网的数据格式，并将其发送到网络中。
网络适配器通常是通过以太网接口连接到计算机的。
4. 光纤电缆（Fiber Optic Cable）光纤电缆是一种用于传输数据的高速、高带宽的传输介质。
在局域网中，光纤电缆通常用于连接网络交换机、路由器和其他设备，以实现数据的快速传输和高效通信。
5. 网络服务器（Network Server）网络服务器是用于存储和管理网络资源的计算机。
在局域网中，网络服务器可以提供共享文件、打印服务、数据库等功能。
它是局域网中的中心节点，可以管理用户的访问权限、存储数据并处理网络请求。
6. 防火墙（Firewall）防火墙是一种用于保护局域网安全的设备。
它能够监控和控制进出局域网的数据流，通过策略和规则来过滤和阻止潜在的网络攻击和威胁。
防火墙可以阻止未经授权的访问和恶意网络活动，确保局域网的安全性和稳定性。
7. 网络打印机（Network Printer）网络打印机是一种连接到局域网的打印设备。
计算机网络中常用的网络设备简介
计算机网络中常用的网络设备简介网络设备是计算机网络中重要的组成部分，它们扮演着不同的角色，在网络通信中发挥着不同的功能。
在这篇文章里，我们将会对常用的网络设备进行介绍和比较，以帮助读者更好地理解网络世界。
1. 集线器集线器是用于扩大网络的设备，也是最基本的网络设备之一。
它的作用是将多个计算机连接在同一个网络中，以便它们能够相互通信和共享资源。
集线器通过物理层实现对数据的转发，它将收到的数据包复制发送给所有的端口，而每个端口上都连接了一个计算机。
缺点：集线器工作在物理层，只能按照广播的方式将数据发送到所有连接的设备上，这样就会占用网络的带宽和资源，导致网络通信变慢。
此外，由于集线器无法对数据包进行过滤和分离，因此有可能存在安全性和隐私问题。
2. 网桥网桥是一种工作在数据链路层的设备，它能够将数据包从一个网络转发到另一个网络，也可以将同一网络中的数据包进行过滤和分离。
网桥的作用是加速通信并减少网络拥塞，提高网络的可靠性和安全性。
缺点：网桥只能对局部网络进行控制，无法实现跨网络的管理和控制。
此外，网桥的转发速度和效率有限，不能满足高速网络的要求。
3. 交换机交换机是一种基于数据链路层的设备，能够根据MAC地址将数据包从一个端口转发到另一个端口，以实现对局部网络的控制和管理。
它支持全双工通信和高速传输，能够实现数据包的快速转发和过滤，提高网络通信的效率和可靠性。
缺点：交换机的闪存和RAM容量有限，不能支持大规模网络的管理和控制。
此外，交换机只能对局部网络进行控制，难以实现跨网络的管理和控制。
4. 路由器路由器是一种工作在网络层的设备，它能够将数据包从一个网络转发到另一个网络，也可以对数据包进行过滤和分离。
路由器通过路由表来判断数据包的最佳路径，以实现跨网络的通信和管理。
优点：路由器能够实现对网络流量的控制和管理，减少网络拥塞和安全问题。
此外，路由器支持多种网络协议和接口，能够满足不同网络之间的互通需求。
常用网络设备
常用网络设备网络设备是构建现代网络基础设施的重要组成部分，它们起到了连接和转发数据的关键作用。
在企业、学校、家庭甚至公共场所，我们都可以见到各种常用的网络设备。
本文将介绍一些常用的网络设备，包括路由器、交换机、防火墙和无线接入点。
1. 路由器（Router）路由器是将不同网络之间的数据包进行转发的设备。
它可以根据数据包的目的地址，决定将数据包发送到哪个网络上。
路由器通常用于组建广域网（WAN）和局域网（LAN），连接不同的网络子网。
它还可以实现网络地址转换（NAT），从而将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址，使得多台设备共享一个公共 IP 地址。
使用路由器可以实现灵活的网络拓扑结构，提供数据包转发和路由控制的功能。
在企业网络中，路由器通常是网络架构的核心设备，负责连接多个局域网，并实现不同子网之间的通信。
2. 交换机（Switch）交换机是用于局域网内部的设备之间进行数据包转发的设备。
它根据数据包的目的 MAC 地址，将数据包转发给目标设备。
交换机利用 MAC 地址表来维护不同设备的 MAC 地址和对应的端口之间的映射关系，从而实现快速而准确的数据转发。
不同于路由器，交换机工作在数据链路层，它只负责本地网络内的数据包转发，不关心数据包的目的网络。
因此，在局域网中使用交换机可以提供较快的数据传输速度，减少网络延迟。
3. 防火墙（Firewall）防火墙是一种网络安全设备，用于保护企业网络免受未经授权的访问和网络攻击。
它通过设置访问控制策略，监视网络流量，并根据预定义的规则来阻止或允许特定类型的流量通过。
防火墙通常分为软件防火墙和硬件防火墙两种类型。
软件防火墙通常安装在服务器或个人计算机上，用于保护主机的安全。
硬件防火墙是一种独立设备，放置在网络的边界上，负责监控整个局域网或广域网的数据流量。
4. 无线接入点（Wireless Access Point）无线接入点是用于建立无线网络连接的设备。
它可以将有线网络信号转换为无线信号，并提供给无线设备进行无线访问。
计算机网络设备
计算机网络设备计算机网络设备是指构成计算机网络基础设施的各种硬件设备，包括路由器、交换机、防火墙、网卡等。
它们的作用是连接和管理局域网、广域网以及互联网，提供数据传输和通信的功能。
本文将从不同类型的计算机网络设备入手，介绍其功能和应用。
一、路由器路由器是计算机网络中起关键作用的设备，对于实现互联网的功能至关重要。
路由器能够根据不同的网络地址进行数据包的转发，将数据从源地址传输到目的地址。
同时，路由器还具有拥塞控制、数据过滤等功能，确保网络的稳定和安全。
在企业网络中，路由器也承担了防火墙、虚拟专网等重要的安全机制。
二、交换机交换机是用于本地区域网络（LAN）内的数据传输和连接的设备。
交换机具有多个端口，能够接收和转发数据包，实现不同设备之间的通信。
相比于路由器，交换机的转发速度更快，延迟更低，适合于局域网内部数据传输的需求。
交换机的应用非常广泛，不仅用于办公室、学校等场所，也被广泛应用于数据中心等大型网络环境中。
三、防火墙防火墙是一种用来保护计算机网络安全的设备。
它能够对网络流量进行过滤和监控，阻止非法入侵和网络攻击，保证内部网络的安全和稳定。
防火墙可以设置规则来限制特定IP地址或端口的访问，还可以检测和阻止病毒、恶意软件等的传播。
目前，防火墙已经成为企业和组织网络的必备设备。
四、网卡网卡是计算机网络设备中的一种重要组成部分，它是计算机和局域网或广域网之间进行数据传输的接口。
网卡可以连接计算机和路由器、交换机等设备，通过物理连接实现数据的传输和接收。
不同类型的网卡包括以太网卡、无线网卡等，它们在不同的网络环境中发挥着重要的作用。
五、无线路由器随着移动设备的普及和无线网络的需求增加，无线路由器成为越来越重要的计算机网络设备。
无线路由器通过无线信号将互联网接入点分发给周围的设备，实现无线网络的覆盖和连接。
无线路由器不仅可以提供无线上网的功能，还能够设置密码、访问控制等安全机制，保护网络的安全。
六、调制解调器调制解调器是计算机和互联网之间进行信号转换的设备。
常用网络设备介绍-文档资料
网段1
网段2
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5
路由器的概念结构
主机 1 应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
路由器 互连网层 DL DL PHY PHY
主机 2 应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
子网 1
子网 2
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6
网关的概念结构
主机 1 应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
微处理器
计
算
机
总线接口
总
线
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LAN管理
曼彻斯特编码器 曼彻斯特解码器
发送控制
载波检测 接收控制
发送器 接收器
通 信 线 路
15
网卡的配置参数
▪ 网卡地址：即网卡的物理地址（MAC地址）， 固化在网卡硬件中（有些网卡可由用户修改）
▪ 配置参数（跳线设置 / 软件设置 / PnP） •中断请求号 IRQ（一般为3） •I/O基地址 I/O Base（一般为300H） •存储器基地址 Memory Base (一般为0C000H) •全双工 / 半双工 •传输速率（仅10/100Mb/s双速网卡可选）
▪ 数据编码/解码
• 转换为适合网络介质传输的信号形式
▪ 数据发送/接收
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14
网卡的结构
▪ 发送/接收部件——负责信号的发送、接收 ▪ 载波检测部件——检测介质上有否信号 ▪ 发送/接收控制部件及数据缓冲区 ▪ 编码/解码器——将数据编码转换为传输信号或反之 ▪ LAN管理部件 ▪ 主机总线接口部件
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提高网卡性能的技术
▪ 并行处理：发送/接收和数据处理同步进行 ▪ 全双工：需集线器/交换机的支持，采用UTP和光纤 ▪ 突发传输方式（每次传送更多的帧）：LAN误码率很低 ▪ 智能网卡（让网卡承担更多的传输任务） ▪ IEEE802.1p ：赋予数据包以优先级（需要OS的支持） ▪ 提高与主机的传输速度：DMA传送、PCI总线
常见的网络设备介绍
常见的网络设备介绍在现代社会中，网络已经成为人们日常生活和工作中必不可少的一部分。
而网络设备则是构建和维护网络的重要组成部分。
本文将介绍几种常见的网络设备，包括路由器、交换机、防火墙和无线接入点。
一、路由器路由器（Router）是一种用于转发数据包的网络设备。
它可以通过查找并决定最佳路径将数据包从源地址发送到目的地址。
路由器一般用于不同的网络之间进行数据的传输与转发。
路由器通常有多个以太网接口，用于连接不同的网络。
它具有查找表，并根据表中的规则决定数据包的传输方向。
路由器可以根据目的地址的不同，将数据包转发到不同的网络。
这样，它可以实现不同网络之间的互联与通信。
二、交换机交换机（Switch）是一种用于连接多个设备，并实现数据传输与通信的网络设备。
它可以根据目标设备的MAC地址将数据包传输到正确的目标设备。
与集线器不同，交换机可以在数据传输时通过MAC地址进行筛选转发，从而提高网络的传输效率。
交换机可以根据数据包的目标MAC 地址，将数据包转发到相应的接口，从而实现设备之间的直接通信。
交换机通常有多个以太网接口，用于连接多个设备。
它可以根据设备的MAC地址建立一个MAC地址表，用于存储每个接口对应的MAC地址。
当交换机接收到一个数据包时，它会查找MAC地址表，并将数据包转发到目标接口。
三、防火墙防火墙（Firewall）是一种用于保护网络安全的设备。
它可以根据特定的规则来过滤和检查网络流量，以防止未经授权的访问和恶意攻击。
防火墙一般部署在网络的边界位置，作为网络与外部世界之间的安全屏障。
它可以根据预先设定的规则，对传入和传出的数据进行检查和过滤。
例如，防火墙可以限制特定IP地址的访问，或者阻止某些恶意软件的传输。
防火墙可以通过不同的方式进行过滤，包括基于端口号的过滤、基于IP地址的过滤、基于协议的过滤等。
通过这些过滤，防火墙可以保护网络免受未经授权的访问和攻击。
四、无线接入点无线接入点（Wireless Access Point）是一种用于提供无线网络覆盖的设备。
网络层的设备
网络层的设备网络层是计算机网络的第三层，主要负责数据的传输和路由选择。
为了实现这个功能，网络层借助了各种设备。
本文将介绍几种常见的网络层设备，包括路由器、交换机和防火墙。
一、路由器路由器是网络层最常见的设备之一，它能够根据目的地址选择最佳的路径将数据包从源地址传输到目的地址。
它有一个路由表，记录了各个网络之间的连接关系，当数据包到达路由器时，路由器会查找路由表，选择最合适的下一跳路由器，并将数据包转发到下一跳。
路由器还实现了网络地址转换（NAT）功能，NAT可以将内网的私有IP地址转换成公网的公共IP地址，实现内网和外网的通信。
二、交换机交换机是网络层另一个重要的设备，它用于实现局域网内部的数据交换。
交换机可以根据MAC地址来转发数据包，以实现单播、多播和广播等通信方式。
交换机工作在数据链路层和网络层之间，当数据包到达交换机时，交换机会读取数据包的目的MAC地址，并查询自己的转发表，确定应该将数据包转发到哪个接口，从而实现快速而准确的数据转发。
三、防火墙防火墙是网络层的一个重要安全设备，用于过滤网络中的数据包，以保护网络免受恶意攻击和未授权访问。
防火墙可以根据源IP地址、目的IP地址、端口号等信息对数据包进行过滤和检查。
它可以阻止不受信任的数据包进入网络并阻止内部网络的敏感数据泄露。
四、VPN设备虚拟专用网络（VPN）设备是网络层的另一个重要设备，它通过加密和隧道技术，实现远程用户与本地网络之间的安全通信。
VPN设备创建一个加密隧道，在公共网络上传输数据，使得数据在传输过程中无法被窃听或篡改。
远程用户通过VPN设备可以安全地访问本地网络资源，也可以随时随地与本地网络内的其他用户进行通信。
五、自治系统边界路由器（ASBR）自治系统边界路由器（ASBR）是网络层的另一种特殊设备，它用于连接不同自治系统（AS）之间的边界。
ASBR可以将其他自治系统发来的数据包转发到本地自治系统，也可以将本地自治系统的数据包转发到其他自治系统。
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双绞线、同轴电缆、光纤之间的比较
传输媒介
价格
UTP
最便宜
STP
一般
同轴电缆
一般
光纤
最高
电磁干扰
频带宽度单段最大长度高低100m低
中等
100m
低
高
185m/500m
没有
极高
几十km
网络设备：
网卡（NIC）、集线器（hub）、 交换机（switch）、路由器（router）、 调制解调器（modem）、中继器（repeater）、 网桥（bridge）、防火墙 （firewall） ……
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转 接工作。中继器是最简单的网络互联设备， 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，对接收到的弱 信号进行分离，并再生放大以保持与原数 据相同，以此来延长网络的长度。
中继器的功能
中继器最简单的互连设备。它工作在OSI 模型的物理层，用于扩展LAN网段的长度， 延伸信号传输的范围，例如可加大线缆的传 输距离。
4类 20Mbit/s 不超过20Mbit/s的局域网数据传输。
5类 100Mbit/s 100Mbit/s距离100米的局域网数据传输。
E5类 1000Mbit/s 1000Mbit/s的局域网数据传输
6类 2.4Gbit/s 1000Mbit/s以上的的局域网数据传输。
双绞线
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 颜色 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕
集线器 1
双绞线
集线器 2
计算机 1
计算机 2
计算机 3
中继器和集线器
交换机
交换机，英文名称为 Switch，也称为交换式集 线器，它是一种基于MAC 地址(网卡的硬件地址)识 别，能够在通信系统中完 成信息交换功能的设备。
交换机的工作特点：
拥有一条很高带宽的背板总线和内部交换矩阵 所有的端口都挂接在这条背板总线上
光源
光纤是传输光波的通信介质。
光发送机的功能是产生光束,将电信号转变成光 信号,再把光信号导入光纤。
光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信 号,并将光信号转变成电信号,经解码后再作相 应处理。
传输介质的选择
网络拓扑结构、网络连接方式、网络通信 容量、系统传输时的可靠性要求、环境因 素及网络覆盖的地理范围、节点间距等。
中继器的功能
中继器的工作就是重发bit，将所收到的 bit信号进行再生和还原并传给每个与之相连 的网段。中断器是一个没有鉴别能力的设备， 它会精确的再生所收到的bit信号包括错误信 息，而且再生后传给每个与之相连网段而不 管目的计算机是否在该网段上。但是，中继 器的速度很快且时延很小。
集线器（Hub）
在网络连接中集线器就处在拓扑结构星 型接法的中心上。集线器的主要功能是对 接收到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参考模型第二层，即“数 据链路层”。
在集线器中，Uplink端口用来进行两台集线器的 互连。Uplink端口不能同第一个端口共用。
控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存 中的地址对照表以确定目的MAC地址的网卡 （NIC）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵 迅速将数据包传送到目的端口
目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端 口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添 加入内部MAC地址表中。
光缆
光缆是由一捆光纤组成，但有些光缆中除 光纤外还加有钢丝、铁线等保护，以增加 光缆的强度和韧性，防止光缆在拐弯、架 空、地埋、穿越水底时折断。如图：
光纤优缺点：
频带宽，通信容量大； 电磁绝缘性能好，抗干扰能力强； 信号衰减小，传输距离长； 割切费用昂贵； 需要成对使用；
根据贝尔实验室的测试，当数据速率为420Mbps， 且距离为119km无中继器时，其误码率为10- 8。
光纤分类方法
根据传输模数分类 单模光纤(SMF ：Single Mode Fiber)和多 模光纤(MMF：Multi Mode Fiber)
光纤通信系统及组成
一种光电转换器
光纤通信系统及组成
光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传 输媒体的通信方式,起主导作用的是光源、光纤、 光发送机和光接收机。
双绞线做法分类
平行线（直连线）
通常用于交换机和电脑之间的连接
交叉线
通常用于交换机与交换机之间的级连
交叉线一般用在两个网卡之间的连 接、两个交换机或集线器端口的连 接（Up-Link与另一个设备的普通 端口连接除外）。
同轴电缆
同轴电缆（Coaxial Cable） 同轴电缆从外向内由护套、金属屏蔽层、 绝缘层和铜芯导体组成，如图
每个Ethernet 网卡厂家必须向IEEE组织申 请一组MAC地址，在生产网卡时编程于网 卡上的串行ROM中。
常用服务器网卡
/net_card_index/sub cate42_125_list_1_0_4_1_1_1.html
中继器（Repeater）
在IEEE802.3 10BASE2中定义的传输介质就 是细缆，因此它又叫细缆以太网。主机通过 BNC头连接到细缆上，细缆两端接终端电阻以 防止信号反射。
光纤通常由纤芯、包层、护套组成（如 图），纤芯通常由石英玻璃制成，由于光 纤是利用光传输信号，因而在纤芯外面包 围着一层折射率低的玻璃封套，以确保光 在纤芯内传播而不会透射到外面去。
网络接口卡（网卡 NIC）
网络接口卡(NIC Network Interface Card)也叫网卡或网络适配器，是计算机与 网络的实体连接器件，控制计算机与线缆 之间数据的流动，并将计算机上的数据传 到网络上。
Intel 82559 10/100M 以太网卡
MAC地址
MAC地址，也叫做物理地址，是网卡上带 的地址。
网络设备
传输介质
双绞线 同轴电缆 光纤
双绞线的线材等级
类别 最大传输速度
应
用
1类
2Mbit/s
模拟和数字语音(电话)通信以及低速的数 据传输。
2类
4Mbit/s
语 音 、 ISDN 和 不 超 过 的 4Mbit/s 的 局 域 网 数据传输。
3类 16Mbit/s 不超过16Mbit/s的局域网数据传输。