1、YCF正版可修改PPT（中職）計算機網絡技術第3章教學課件模塊3計算機網絡設備任務1 網卡3.1.1 網卡的分類3.1.2 網卡的作用3.1.3 網卡的組成和工作原理3.1.4 網卡的分類和選購任務2 制作雙絞線3.2.1 傳輸介質3.2.2 雙絞線跳線制作工具3.2.3 制作標準與跳線類型3.2.4 雙絞線制作步驟下一頁模塊3計算機網絡設備任務3 認識交換機和路由器3.3.1 交換機的交換方式3.3.2 路由器的工作原理3.3.3 交換機之間的連接3.3.4 交換式以太網與共享式以太網的特點比較應用實踐1 網絡通信線的連接與制作應用實踐2 交換機和集線器的級聯上一頁任務1 網卡3.1.1網卡

2、的介類網卡(英文簡稱NIC，又可稱為網絡卡或網絡接口卡或網絡適配器等，它是局域網中最基本的部件之一。根據工作對象的不同，局域網中的網卡一般分為服務器專用網卡、普通工作站網卡、筆記本電腦專用網卡和無線局域網網卡，如圖3-1所示。常見的網卡插在計算機主板的擴展槽中，通過網線與網絡交換數據、共享資源。計算機主要通過網卡來連接網絡。在進行相互通信時，數據不是以流而是以幀的方式進行傳輸的。可以把幀看做一種數據包，在數據包中不僅包含有數據信息，而且還包含有數據的發送方、接收方信息和數據的校驗信息。下一頁返回任務1 網卡一塊網卡包括OSI模型的兩個層物理層和數據鏈路層的功能。物理層定義了數據傳送與接收所需要

3、的光電信號、線路狀態、時鐘基準、數據編碼和電路等，并向數據鏈路層設備提供標準接口。數據鏈路層則提供尋址機構、數據幀的構建、數據差錯檢查、傳送控制、向網絡層提供標準的數據接口等功能。3.1.2網卡的作用網卡的主要作用有兩個:一是將計算機的數據封裝為幀，并通過傳輸介質(如網線或無線電磁波)將數據發送到網絡上去;二是接收網絡上其他設備傳過來的幀，并將幀重新組合成數據，通過主板上的總線傳輸給本地計算機。網卡能接收所有在網絡上傳輸的信號，但正常情況下只接收發送到該計算機的幀和廣播幀，將其余的幀丟棄，然后傳送到系統的CPU中做進一步處理。下一頁返回上一頁任務1 網卡3.1.3網卡的組成和工作原理1.網卡的

4、組成以最常見的PC1接口的網卡為例，一塊網卡主要由印制電路板、主芯片、數據泵、金手指(總線插槽接口),BOOTROM槽、EPROM，晶振、RJ - 45接口、指示燈、固定片以及一些二極管、電阻電容等組成(如圖3-2所示)。2.網卡的工作原理每一塊網卡都有全球唯一的物理地址(稱為MAC地址)。MAC地址由6位的數字串(共48位二進制)組成，數字串通常用冒號隔開，例如00：60：8C：00：54：99。通常分為兩部分:生產商ID和設備ID。下一頁返回上一頁任務1 網卡(1)生產商ID。前面3位(24位二進制)代表廠商，3Com公司為00-60-8 C ,Intel公司為00-AA-00。有些生產廠

5、商有幾個不同的生產商ID。(2)設備ID (24位)。后面3位(24位二進制)代表制造商為某具體設備分配的ID。網卡充當計算機和網絡線纜之間的物理接口或連線，負責將計算機中的數字信號轉換成電或光信號。數據在計算機總線中的傳輸采用并行方式，即數據是并行傳輸的，而在網絡的物理線纜中數據是以串行的比特流方式傳輸的，網卡則要承擔串行數據和并行數據間的轉換。網卡在發送數據前要與接收端的網卡進行對話，以確定最大可發送數據分組的大小、發送的數據量的大小、兩次發送數據間的間隔、等待確認的時間、每塊網卡在溢出前所能承受的最大數據量、數據的傳輸速率等。下一頁返回上一頁任務1 網卡3.1.4網卡的介類和選購根據工作

6、對象的不同，局域網中的網卡一般分為服務器專用網卡、普通工作站網卡、筆記本電腦專用網卡和無線局域網網卡。1.服務器專用網卡顧名思義，服務器專用網卡是為了適應網絡服務器的工作特點而專門設計的，它的主要特征是在網卡上采用專用的控制芯片，大量的工作由這些芯片直接完成，從而減輕了服務器的CPU的工作負荷。但這類網卡的價格較貴，一般只安裝在一些專用的服務器上，普通用戶很少使用。2.普通工作站網卡人們平時看到的網卡多為一些適合于普通計算機使用的網卡，這些網卡按速度劃分，可分為10 Mbps,100 Mbps,10/100 Mbps和100 /1 000 Mbps網卡;下一頁返回上一頁任務1 網卡按總線類型劃

7、分，可分為PCI網卡、EISA網卡和ISA網卡;按接口類型劃分，可分為AUI接口(粗纜接口)、BNC接口(細纜接口)和RJ - 45接口(雙絞線接口)。目前，市面上的主流產品基本上是PCI插槽、RJ -45接口的100 /1 000 Mbps自適應網卡。1. 10 Mbps ,100 Mbps ,10/100 Mbps和100/1 000 Mbps網卡(1)10Mbps網卡:10Mbps網卡是一種低檔網卡。它的帶寬限制在10Mbps，這在當時的ISA總線類型的網卡中較為常見，目前PCI總線接口類型的網卡中也有一些是10Mbps網卡，不過它已不是主流。這類帶寬的網卡僅適用于一些小型局域網或家庭需

8、求，中型以上網絡一般不選用。(2)100 Mbps網卡:100Mbps網卡在目前來說是一種技術比較先進的網卡，它的傳輸I/O帶寬可達到100 Mbps，這種網卡一般用于骨干網絡中。目前這種帶寬的網卡在市面上已逐漸得到普及。下一頁返回上一頁任務1 網卡(3)10/100Mbps自適應網卡:這是一種能自適應10Mbps和100Mbps兩種帶寬的網卡，也是目前應用最為普及的一種網卡類型，因為它能自動適應兩種不同帶寬的網絡需求，所以保護了用戶的網絡投資。因為它既可以與老式的10 Mbps網絡設備相連，又可應用于較新的100Mbps網絡設備連接，所以得到了用戶的普遍認同。這種帶寬的網卡會自動根據所用環境

9、選擇適當的帶寬，如果與老式的10Mbps舊設備相連，則它的帶寬就是10Mbps;如果與100Mbps網絡設備相連，則它的帶寬就是100Mbp5，它能兼容10Mbps的老式網絡設備和新的100 Mbps網絡設備。(4)1000 Mbps以太網卡:1000 Mbps以太網(Gigabit Ethernet)是一種高速局域網技術，它能夠在銅線上提供1Gbps的帶寬。與它對應的網卡是千兆網卡，這類網卡的帶寬也可達到1Gbps。千兆網卡的網絡接口有兩種主要類型:一種是普通的雙絞線RJ - 45接口，另一種是多模SC型標準光纖接口。下一頁返回上一頁任務1 網卡2 )1SA網卡、PCI , PCMCIA ,

10、 USB網卡按總線類型分，網卡主要分為ISA總線、PCI總線、PCMCIA總線和USB接口的網卡。其中PCMCIA接口網卡用在筆記本電腦上;外置式網卡則用USB接口與計算機連接，數據傳輸率遠遠大于傳統的并行口和串行口，設備安裝簡單并且支持熱插拔。最常見的是ISA和PCI總線的網卡。ISA總線網卡的帶寬一般為10 Mbps , PCI總線網卡的帶寬從10Mbps到1 000 Mbps的都有。不過同樣是10 Mbps網卡，因為ISA總線為16位，而PCI總線為32位，所以PCI網卡更快，且ISA網卡的CPU占用率比較高，往往會造成系統的停滯。目前計算機的主板均支持PCI插槽，所以PCI網卡已經成為

11、主流。3) AU1接口、BNC接口和RJ - 45接口的網卡目前市場上的網卡根據連接介質的不同，基本上可以分為粗纜網卡(AUI接口)、細纜網卡(BNC接口)及雙絞線網卡(RJ - 45接口)。下一頁返回上一頁任務1 網卡如果以雙絞線作為傳輸介質，則要選用RJ - 45接口網卡;如果傳輸介質是細同軸電纜，則要選用BNC接口網卡;如果采用粗同軸電纜，則要選用AUI接口網卡。4)無線局域網網卡無線局域網網卡是近年來隨著無線局域網技術發展而產生的。與有線網卡不同的是，無線網卡在傳輸信息時不需要雙絞線或同軸電纜，移動方便。但它也有缺點:(1)數據傳輸速度較慢。(2)數據傳輸的穩定性較差，主要受天線的靈敏

12、性和障礙物的影響。(3)價格較貴。無線局域網網卡分為USB接口和一般內置無線網卡。3.網卡的選購網卡看似簡單，它的作用卻是決定性的。選擇網卡時要注意以下幾個方面。下一頁返回上一頁任務1 網卡1)網卡的材質和制作工藝網卡與其他電子產品一樣，它的制作工藝也主要體現在焊接質量和板面光潔度兩方面。另一方面是就是網卡的板材了，目前比較好一點的板材通常采用噴錫板，而劣質網卡在電路板選材上選用非噴錫板材，通常就是直接清洗的銅板，顏色是黃的，叫作畫金板。2)選擇恰當的品牌大型企業網絡最好使用信譽較好的名牌產品。如CISC0,3COM,Intel和D-Link等一線大牌，國產的較好信譽的品牌也是不錯的選擇，如實

13、達、TP-link等。3)根據使用環境來選擇網卡為了能使選擇的網卡與計算機協同高效地工作，還必須根據使用環境來選擇合適的網卡，明確所選購網卡使用的網絡接口、傳輸介質類型及與之相連的網絡設備帶寬等情況。下一頁返回上一頁任務1 網卡如果把一塊價格昂貴、功能強大，速度快捷的網卡安裝到一臺普通的工作站中，就發揮不了多大作用，而且造成了很大的資源浪費。相反，如果在一臺服務器中，安裝性能普通的網卡，這樣很容易會產生瓶頸現象，從而會抑制整個網絡系統的性能發揮。因此，在選用時一定要注意應用環境。服務器網卡應帶有高級容錯、帶寬匯聚等功能，這樣服務器就可以通過增插幾塊網卡提高系統的可靠性;如果要在筆記本中安裝網卡

14、的話，最好選擇與計算機品牌相一致的專用網卡，這樣才能最大限度地與其他部件保持兼容。一般個人用戶和家庭組網時因傳輸的數據信息量不是很大，主要選擇100M網卡。4)根據網絡類型選擇網卡由于網卡種類繁多，不同類型的網卡的使用環境是不一樣的。因此在選購網卡之前應明確所選購網卡使用的網絡及傳輸介質類型、與之相連的網絡設備帶寬等情況。下一頁返回上一頁任務1 網卡目前市場上的網卡根據連接介質的不同基本上可以分為粗纜網卡(AUI接口)、細纜網卡(BNC接口)及雙絞線網卡(RJ -45接口)。如果以雙絞線作為傳輸介質，則要選用RJ -45接口網卡;如果傳輸介質是細同軸電纜的，則要選用BNC接口網卡;如果采用粗同

15、軸電纜，則要選用AUI接口網卡。返回上一頁任務2制作雙絞線3.2.1傳輸介質傳輸介質是數據發送的物理基礎，它處于OSI模型的最底層。最初的計算機網絡是通過義粗又重的同軸電纜發送數據的。目前，大部分網絡介質則如同電話線一樣，具有易彎曲的外部，內部則是鉸接的銅線。隨著科技及經濟的快速發展，計算機網絡要求更高的速度、更多的用途，更可靠的性能，傳輸介質也隨之不斷地更新。目前，在局域網中使用的傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光纖等。它們的分類詳如圖3-3所示。下一頁返回任務2制作雙絞線1.同軸電纜同軸電纜也是局域網中最常見的傳輸介質之一，它主要應用于環形的小型局域網中。雖然這種網絡相對雙絞線星形網絡來說存在

16、諸多不足之處，但是它的優點也是非常明顯的:無需任何集中接入設備，就可以同時接入多達20臺工作站，所以它的網絡構建成本非常低，是以前許多小型企業的首選。同軸電纜以太網連接的傳輸介質就是同軸電纜，與有線電視電纜相似。應用于計算機網絡的同軸電纜主要有兩種，即“粗纜”和“細纜”，都屬于“基帶同軸電纜”(以區別于廣播電視所用的“寬帶同軸電纜”)。粗纜的全稱為“粗同軸電纜”，簡稱為AUI，如圖3-4所示。細纜是指“細同軸電纜”，它的英文簡稱為BNC。細同軸電纜與粗同軸電纜結構類似，都由內導體(銅芯導體)、絕緣材料層、外導體(屏蔽層)和護套層4部分組成，如圖3-4所示。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線粗同軸

17、電纜與細同軸電纜的差別在于直徑的大小。粗纜適用于比較大型的局部網絡，它的標準距離長、可靠性高。由于安裝時不需要切斷電纜，因此可以根據需要靈活調整計算機的入網位置。但粗纜網絡必須安裝收發器和收發器電纜，安裝難度大，單價也較細纜貴許多，所以總體造價高。相反，細纜安裝則比較簡單，造價也較低。由于安裝過程要切斷電纜，然后在兩頭裝上基本網絡連接頭，然后接在T型連接器兩端，所以當接頭多時容易產生接觸不良的隱患，這也是目前以太網所發生的最常見故障之一。總的來說目前還是普遍采用細同軸電纜來構建網絡。2.雙絞線1)雙絞線的結構下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線雙絞線(Twisted Pair Wire,TP)是局

18、域網布線中最常用到的一種傳輸介質，尤其在星型網絡拓撲中，雙絞線是必不可少的布線材料。雙絞線由兩根具有絕緣保護層的銅導線組成。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消，并在每根銅導線的絕緣層上分別涂以不同的顏色，以示區別。雙絞線一般由兩根2226號絕緣銅導線相互纏繞而成。如果把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中便成了雙絞線電纜。與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數據傳輸速度等方面均受到一定限制，但價格較為低廉，廣泛應用于星型局域網中，典型雙絞線如圖3 -5所示。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線2)雙絞線

19、的分類雙絞線可分為非屏蔽(UTP)雙絞線和屏蔽(STP)雙絞線兩大類。(1)非屏蔽雙絞線:非屏蔽雙絞線又分為3類、4類、5類、超5類、6類和7類等幾種。由于非屏蔽雙絞線外面只有一層絕緣膠皮，因而重量輕、易彎曲、易安裝，組網靈活，非常適合于網絡布線。因此在無特殊要求的小型局域網布線中，經常使用非屏蔽雙絞線。不同類型的非屏蔽雙絞線的主要技術參數與用途如表3-1所示。非屏蔽雙絞線常見于星狀網絡結構中，一般小型單位、學校宿舍和家庭等均采用非屏蔽的雙絞線布線。目前，5類和超5類雙絞線是網絡布線的主流。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線6類和7類雙絞線的標準正在制定中，是未來的發展趨勢。(2)屏蔽雙絞線:屏

20、蔽雙絞線的最大特點在于封裝于其中的雙絞線與外層絕緣皮之間有一層金屬材料，這種結構能減少輻射，防止信息被竊聽，同時還具有較高的數據傳輸速率。目前使用的雙絞線標準中，只有3類和5類兩種屏蔽的雙絞線，主要用于對網絡通信安全要求較高的環境布線，或在一些特殊的環境(如易受化學品腐蝕、易受電磁干擾等)下進行布線。此外，屏蔽雙絞線的布線技術要求也比非屏蔽雙絞線高，因此只使用于大規模的局域網環境中。3)RJ-45連接器和雙絞線序雙絞線和以太網接口的連接是通過RJ - 45連接器來實現的，RJ - 45連接器俗稱水晶頭。它有8個金屬針腳，與它相對應的以太網接口也有8個針腳。根據這8個針腳的定義不同可以將以太網接

21、口分為兩類，如表3 -2和表3 -3所示。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線計算機和路由器上的以太網接口屬于第一類，交換機、集線器上的以太網接口屬于第二類。一根5類雙絞線纜由8根線分成4對互絞在一起，顏色分別為:橙白、橙、綠白、綠、藍白、藍、棕白、棕在以太網中，用來連接網絡設備的雙絞線有兩種:一種是直通線，用于連接數據終端設備(DTE)與數據通信設備(DCE)，如用于微機與交換機或交換機與路由器之間的連接接線。直通線兩端水晶頭的導線排列順序必須相同。另一種是交叉線，用于連接網絡中的相同設備，比如PC之間，交換機之間及路由器之間的連線。交叉線的導線如下:下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線即一端水晶頭

22、的第1根線的顏色要與另一端的第3根線一樣，第2根的要與第6根的一樣。其他導線的排列順序與直通線相同。各類網線特性如表3 -4所示，網線引腳功能如表3-5所示。3.光纖光導纖維(Optical，傳輸光束的細而柔韌的玻璃介質，其中心是傳播光的玻璃芯，直徑約850um，大致與人的頭發相當。玻璃芯外面包圍著一層拆射率比較低的玻璃封套，它如同一面鏡子，將光反射回中心，反射的方式根據傳輸模式而不同。這種反射允許纖維的拐角處彎曲而不會降低通過光傳輸的信號的完整性。再外面是一層薄的塑料外套，用來保護封套，如圖3-6所示。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線 根據使用的光源和傳輸模式，光纖可以分為單模光纖和多模光纖

23、兩種。單模光纖直徑較小，一般為810um，使用單個頻率的光。通過單模光纖，數據傳輸的速度更快，并且距離也更遠。但是這種光纖價格高，因此不用于一般的數據網絡。多模光纖直徑略粗，一般為50um，可以在單根或多根光纖上同時使用幾種頻率的光。這種類型的光纖通常用于數據網絡。圖3 -7是單模和多模光纖傳輸原理圖。表3-6是單模光纖和多模光纖的特性比較。光纖是數據傳輸中最有效的一種傳輸介質，它有以下優點:(1)頻帶寬，電磁絕緣性能好。光纖電纜中傳輸的是光束，而光束是不受外界電磁干擾影響的，而且本身也不向外輻射信號，因此它適用于長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線(2)衰

24、減較小，在較大范圍內可以保持為一個常數。(3)傳輸距離遠，目前，在傳輸速率為2. 5 Gbps時，無中繼器傳輸距離可達100公里以上，其誤碼率較低。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接中繼器。(4)抗干擾能力強，應用范圍廣。(5)線徑細、重量輕。(6)抗化學腐蝕能力強。(7)光纖制造資源豐富。在使用光纜介質建網應用中，必須考慮光纖的單向特性，如果要進行雙向通信，就應使用雙股光纖。各種傳輸介質的對比如表3-7所示。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線4.無線傳輸介質可以在自由空間利用電磁波發送和接收信號進行通信就是無線傳輸。地球上的大氣層為大部分無線傳輸提供了物理通道，就是常說的無線傳輸介質。無線傳

25、輸所使用的頻段很廣，人們現在已經利用了好幾個波段進行通信。紫外線和更高的波段目前還不能用于通信。無線通信的方法有微波通信、激光通信和紅外通信。1)微波通信微波數據通信系統有兩種形式:地面系統和衛星系統。使用微波傳輸要經過有關管理部門的批準，而且使用的設備也需要有關部門允許才能使用。由于微波是在空間直線傳播，如果在地面傳播，地球表面是一個曲面，其傳播距離受到限制，采用微波傳輸的站必須安裝在視線內，下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線傳輸的頻率為46GHz和2123 GHz，傳輸距離一般只有50km左右。為了實現遠距離通信，必須在一條無線通信信道的兩個終端之間增加若干個中繼站。中繼站把前一站送來的信息

26、經過放大后再送到下一站，通過這種“接力”通信，可以傳輸電話、電報、圖像、數據等信息。采用衛星微波，衛星在發送站和接收站之間反射信號傳輸的頻率為1114 GHz。目前，利用微波通信建立的計算機局域網絡也日益增多。由于微波沿直線傳輸，所以長距離傳輸時要有多個微波中繼站組成通信線路，而通信衛星可以看作是懸掛在太空中的微波中繼站，可通過通信衛星實現遠距離的信息傳輸。微波通信的主要特點是有很高的帶寬(111GHz)，容量大，通信雙方不受環境位置的影響，并且不需事先鋪設電纜。2)激光通信激光通信的優點是帶寬更高、方向性好、保密性能好等。激光通信多用于短距離的傳輸。激光通信的缺點是其傳輸效率受天氣影響較大。

27、下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線3)紅外線通信紅外線通信不受電磁干擾和射頻干擾的影響。紅外無線傳輸建立在紅外線光的基礎上，采用光發射二極管、激光二極管或光電二極管來進行站點與站點之間的數據交換。紅外無線傳輸既可以進行點到點通信，也可以進行廣播式通信。但這種傳輸技術要求通信節點之間必須在直線視距之內，不能穿越墻。紅外線傳輸技術數據傳輸速率相對較低，在面向一個方向通信時，數據傳輸率為16Mbps。如果選擇數據向各個方向上傳輸時，速度將不能超過1 Mbps。3.2.2雙紋線跳線制作工具所謂跳線，是指兩端均有一個水晶頭的網線。跳線可用于計算機與集線器(或交換機)的連接、集線器(或交換機)之間的連接、集

28、線器(或交換機)與路由器的連接、計算機之間的連接等。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線1.剝線鉗/剝線器剝線鉗是用來剝開線纜外層絕緣體的，它可以用來剝開雙絞線以及其他電纜的外層塑料絕緣體，也可以用簡易的剝線器來代替，如圖3 -8所示。2.壓線鉗在雙絞網線制作中，最簡單的方法就是使用一把網線壓線鉗，如圖3-9所示。它可以完成剪線、剝線和壓線3種操作。它有兩個刀口，靠近把手的刀口用于剪斷整根雙絞線，靠近轉軸的刀口用于剝掉雙絞線外面的塑料護套。兩個刀口中間有一個RJ - 45的壓制模子，用于把水晶頭的銅片壓入已經按線序插入的雙絞線，使銅片和雙絞線緊密接觸，這樣做出的網線才是通的，這是制作雙絞線的關鍵步

29、驟。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線3.打線鉗信息插座與模塊是嵌套在一起的，埋在墻中的網線通過信息模塊與外部網線進行連接，墻內部網線與信息模塊的連接是通過把網線的8條芯線按規定卡入信息模塊的對應線槽中實現的。網線的卡入需要使用一種專用的卡線工具，稱之為“打線鉗”，如圖3-10(a)和(b)所示是兩款單線打線鉗，圖3-10(C)所示是一款多對打線工具。多對打線工具通常用于配線架網線芯線的安裝。3.2.3制作標準與跳線類型1.制作標準雙絞線網線的制作其實非常簡單，就是把雙絞線的4對8芯網線按一定規則插入到水晶頭中，下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線所以這類網線的制作所需的材料就是雙絞線和水晶頭，所需

30、工具通常就是一把專用壓線鉗。而制作這類網線的難點在于不同用途的網線跳線規則不一樣。目前最常用的布線標準是EIA/TIA T568-A和EIA/TIA T568-B。通常情況下，在布線工程中采用EIA/T1A T568-B標準。1) ElA/T1A T568-A標準EIA/TIA T568-A簡稱T568A。其雙絞線的排列順序為:1-白綠，2-綠，3-白橙，4-藍，5-白藍，6-橙,7-白棕，8-棕，依次插入RJ-45頭的1-8號線槽中。2 ) ElA/T1A T568-B標準EIA/TIA T568-B簡稱T5 68 B。其雙絞線的排列順序為:1-白橙，2-橙,3-白綠，4-藍，5-白藍，6-

31、綠，7-白棕，8-棕，依次插入RJ -45頭的1-8號線槽中，RJ-45頭針腳順序如圖3-11所示。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線2.三種UTP線纜1)直連線的作用和線圖直連線用于將計算機連到Huh或交換機，或在結構化布線中由接線面板連到Hub或交換機等。根據EIA/TIA 568-B標準(俗稱為端接B)，直連線線圖如表3-8所示。2)交叉線的作用和線圖交叉線(Crossover也稱對接線)用于將計算機與計算機直接相連、交換機與交換機直接相連，也被用于計算機直接接入路由器的以太網口。根據EIA/TIA 568-B標準，對接線線圖如表3-9所示。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線3)反接線的作用

32、和線圖反接線(Rollover)用于將計算機連到交換機或路由器的控制端口，在計算機中起超級終端作用。根據EIA/TIA 568-B標準，反接線線圖如表3-10所示。3.2.4雙紋線制作步驟1.制作直連線(1)用剝線鉗在線纜的一端剝出一定長度的線纜。(2)用手將4對絞在一起的線纜按白橙、橙、白綠、綠、白藍、藍、白棕、棕的順序拆分開來并小心地拉直(注意:切不可用力過大，以免扯斷線纜)。(3)按表3-8端1的順序調整線纜的顏色順序(即交換藍線與綠線的位置)。(4)將線纜整理平直并剪齊(確保平直線纜的最大長度不超過1. 2cm)。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線(5)將線纜放入RJ-45插頭，在放置過

33、程中注意RJ-45插頭的把子朝下，并保持線纜的顏色順序不變。(6)檢查已放入RJ-45插頭的線纜顏色順序，并確保線纜的末端已位于RJ-45插頭的頂端。(7)確認無誤后，用壓線工具用力壓制RJ -45插頭，以使RJ -45插頭內部的金屬薄片能穿破線纜的絕緣層。(8)重復步驟(1)-(7)制作線纜的另一端，直至完成直連線的制作。(9)用網線測試儀或讓教師檢查已制作完成的網線。2.制作交叉線(1)按制作直連線中的步驟(1)-(7)制作線纜的一端。(2)用剝線工具在線纜的另一端剝出一定長度的線纜。(3)用手將4對絞在一起的線纜按白綠、綠、白橙、橙、白藍、藍、白棕、棕的順序拆分開來并小心地拉直(注意:切

34、不可用力過大，以免扯斷線纜)。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線(4)按表3-9端2的順序調整線纜的顏色順序，即交換表3. 4端1橙線與藍線的位置。(5)將線纜整理平直并剪齊(確保平直線纜的最大長度不超過1.2cm)。(6)將線纜放入RJ-45插頭，在放置過程中注意RJ-45插頭的把子朝下，并保持線纜的顏色順序不變。(7)檢查已放入RJ-45插頭的線纜顏色順序，并確保線纜的末端已位于RJ-45插頭的頂端。(8)確認無誤后，用壓線工具用力壓制RJ -45插頭，以使RJ-45插頭內部的金屬薄片能穿破線纜的絕緣層，直至完成對接線的制作。(9)用網線測試儀或讓教師檢查已制作完成的網線。下一頁返回上一頁任

35、務2制作雙絞線3.制作反接線(1)按制作直連線中的步驟(1)(7)制作線纜的一端。(2)用剝線工具在線纜的另一端剝出一定長度的線纜。(3)用手將4對絞在一起的線纜按白橙、橙、白綠、綠、白藍、藍、白棕、棕的順序拆分開來并小心地拉直(注意:切不可用力過大，以免扯斷線纜)。(4)按表3-10端2的順序調整線纜的顏色順序。(5)將線纜整理平直并剪齊(確保平直線纜的最大長度不超過1. 2cm)。(6)將線纜放入RJ-45插頭，在放置過程中注意RJ-45插頭的把子朝下，并保持線纜的顏色順序不變。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線(7)檢查已放入RJ-45插頭的線纜顏色順序，并確保線纜的末端已位于RJ-45插

36、頭的頂端。(8)確認無誤后，用壓線工具用力壓制RJ -45插頭，以使RJ -45插頭內部的金屬薄片能穿破線纜的絕緣層，直至完成反接線的制作。(9)用網線測試儀或讓教師檢查已制作完成的網線。在進行設備連接時，需要正確地選擇線纜。通常將設備的RJ - 45接口分為MDI( Media Dependent Interface，快速以太網100Base - T定義的介質相關接口)和MDIX ( Media Dependent Interface X-mode，交叉模式介質相關接口)兩類，MDI接口是進行正常的UTP或STP連接的，而MDIX接口的發送和接收對是在內部反接的。當同種類型的接口(都是MDI

37、或都是MDIX)通過雙絞線互聯時，使用交叉線;下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線當不同類型的接口(一個是MDI，另一個是MDIX)通過雙絞線互聯時，使用直通線。通常主機和路由器的接口屬于MDI，交換機和集線器的普通接口屬于MDIX。例如，交換機與主機相連采用直通線，路由器與主機相連則采用交叉線。常見的連接方式如表3-11所示(其中N/ A表示不可連接)。目前一些新的網絡設備具備Auto - MDI/MDIX自動線序調整功能，可以自動識別連接的網線類型，用戶不管采用直通線還是交叉線都可以正確地連接設備。通常使用電纜測試儀進行檢測，如圖3-12所示。測試時將雙絞線兩端的水晶頭分別插入主測試儀和遠程測

38、試端的RJ - 45端口，將開關開至ON(S為慢速擋)，主機指示燈從1至8逐個順序閃亮。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線如果測試的線纜為直通線，測線儀上的8個指示燈會依次閃爍。如果測試的線纜為交叉線，測線儀其中一側的8個指示燈同樣是依次閃爍，而另一側則會按3,6,1,4,5,2,7 ,8的順序閃爍。若雙絞線連接不正常，則電纜測試儀按下述情況顯示。(1)當有一根導線斷路時，主測試儀和遠程測試端對應線號的燈都不亮。(2)當有幾條導線斷路時，相對應的幾條線都不亮，當導線少于2根線連通時，燈都不亮。(3)當兩頭網線亂序時，與主測試儀端連通的遠程測試端的線號燈亮。下一頁返回上一頁任務2制作雙絞線(4)當

39、導線有2根短路時，主測試器顯示不變，而遠程測試端顯示短路的兩根線燈都亮。若有3根以上(含3根)的線短路時，則所有短路的幾條線對應的燈都不亮。(5)如果出現紅燈或黃燈，就說明存在接觸不良等現象，此時最好先用壓線鉗壓制兩端水晶頭一次，再測;如果故障依舊存在，就得檢查一下芯線的排列順序是否正確。如果芯線順序錯誤，那么就應重新進行制作。返回上一頁任務3認識交換機和路由器3.3.1交換機的交換方式交換機通常具有多個端口，每個端口都直接與主機相連。可以把交換機看成是多端口的透明網橋。當主機需要通信時，交換機能同時連通許多對的端口，使每一對相互通信的主機都能像獨占通信介質那樣，進行無沖突的數據傳輸。1.交換

40、機的工作原理交換機根據數據幀的MAC地址完成數據幀的轉發工作，轉發數據幀的過程遵循以下規則。(1)若數據幀的目的MAC地址是廣播地址或組播地址，則向除源端口外的所有端口轉發。下一頁返回任務3認識交換機和路由器(2)若數據幀的目的MAC地址是單播地址，但在MAC地址對照表中不存在該目的MAC地址，也會向除源端口外的所有端口轉發。(3)若數據幀的目的MAC地址是單播地址，且存在于MAC地址對照表中，則轉發到相應的端口。(4)若數據幀的目的MAC地址與源地址對應同一端口，則不進行交換，丟棄該幀。下面以圖3-13為例，說明具體的數據幀交換過程。(1)當主機D要與主機A通信時，交換機從E3端口接收到目的

41、MAC地址為02 - 60-8c -01-11-11的數據幀，查找MAC地址表發現該地址不存在，則向EO,El,E2和E4端口轉發該幀，并記錄接收該幀的端口號EO，將對應的MAC地址02 -60 -8C -01-11-11寫入MAC地址表。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器(2)當主機D再次與主機A通信時，交換機從E3端口接收到目的MAC地址為02 -60 -8c -01-11-11的數據幀，查找MAC地址表發現其對應的端口是EO，則交換機將該數據幀轉發到EO端口。(3)如果在主機D與A通信的同時，主機B也要與主機C發送數據，交換機同樣會將從E1端口接收的數據幀轉發到E2端口，這時E1和

42、E2之間以及E3和EO之間通過交換機內部的硬件交換電路建立了兩條鏈路，分別轉發各自的數據，因此網絡也不會產生沖突。所以，主機D與A,B與C各自獨享一條鏈路，通信結束后再拆除此鏈路。2.數據轉發方式LAN交換模式決定了當交換機端口接收到一個幀時將如何處理這個幀。因此包(或分組)通過交換機所需要的時間取決于所選的交換模式。交換模式有如下三種。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器存儲轉發模式。直通模式。不分段方式。1)存儲轉發存儲轉發交換是兩種基本的交換類型之一。在這種方式下，交換機將接收整個幀并復制到它的緩沖器中，同時計算循環冗余校驗(CRC)。如果這個幀有CRC差錯，或者太短(包括CRC在內

43、，幀長少于64字節)，或者太長(包括CRC在內，幀長多于1518字節)，那么它將被丟棄，否則確定輸出接口，并將幀發往其目的端口。由于這種類型的交換要復制整個幀，并且運行CRC，因此轉發速度較慢，且其延遲將隨幀長度不同而變化。2)直通模式直通型交換是另一種主要交換類型。在這種方式下，交換機僅僅將幀的目的地址(前綴之后的6個字節)復制到它的緩沖器中。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器然后，在交換表中查找該目的地址，從而確定輸出接口，然后將幀發往其目的端口。這種直通交換方式減少了延遲，因為交換機一讀到幀的目的地址，確定了輸出接口，就立即轉發幀。有些交換機可以自適應地址選擇交換方式，可以工作在直

44、通方式，直到某個端口上的差錯達到用戶定義的差錯極限，交換機會由直通模式自動切換成存儲轉發模式，而當差錯率降低到這個極限以下時，交換機又會由存儲轉發模式切換成直通模式。3)不分段方式不分段方式(也稱為改進的直通模式)是直通方式的一種改進形式。在這種方式下，交換機在轉發之前等待64字節的沖突窗口。如果一個包有錯，那么差錯一般都會發生在前64字節中。不分段方式較之直通方式提供了較好的差錯檢驗，而幾乎沒有增加延遲。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器3.交換機的特性1)每個端口獨享帶寬交換機擁有一條高帶寬的背板和內部交換矩陣，并為每個端口都設立了獨立的通道和帶寬，交換機的所有端口都掛接在這條背板總

45、線上，通過內部的交換矩陣可以實現高速的數據轉發。交換機通過內部的交換矩陣把網絡劃分為多個網段，每個端口為一個沖突域。與集線器的共享帶寬不同，交換機的各個端口是獨享帶寬，可以實現全雙工通信，交換機能夠同時在多對端口間無沖突地交換幀。2)增大了總帶寬若交換機的每個端口的帶寬為Bw，共有n個端口，則由該交換機構成的網絡的總帶寬等于(Bwn) /2或Bw.n，下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器其中(Bw n) /2為所有端口以半雙工通信方式工作時的總帶寬，Bwn為全雙工通信時的總帶寬。例如n = 8 , Bw= 10Mbps，全雙工通信時的網絡總帶寬最高可達80Mbps，連接到交換機端口上的每臺

46、計算機的帶寬為10Mbps。3)分割沖突域交換機上的每一個端口構成一個沖突域，一臺直接與10 Mbps以太網相連接的計算機，有自己的沖突域，并且能夠達到10Mbps的帶寬。例如，如果一臺16端口的交換機，各個端口都與一個設備相連，就會產生16個沖突域。采用交換機的網絡雖然可以提高數據交換的處理能力、分割沖突域，但交換機對于廣播的數據是要進行轉發的，所以連接在交換機上的設備仍然處于同一個廣播域。要隔離廣播域，可以使用路由器來實現。由于路由器的成本較貴，比較經濟的隔離廣播域的方式是采用虛擬局域網(VLAN)。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器4.網橋和交換機的比較交換機可看成是多端口的網橋，

47、兩者均通過檢查收到幀的源MAC地址來進行地址學習，兩者均根據目的MAC地址來做轉發決定，兩者均轉發二層廣播。它們最大的區別在于網橋基于軟件，交換機基于硬件。5.交換機與集線器的區別(1)交換機與集線器都是通過多端口連接以太網設備的，都可以將多個用戶通過網絡以星狀結構連接起來，共享資源或交流數據，這是它們唯一的相同點。(2)交換機與集線器在OSI/RM中對應的層次不同，集線器在第一層物理層，而交換機至少工作在第二層數據鏈路層，現在也出現了工作在第三層和第四層的交換機。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器(3)交換機與集線器最根本的區別是工作機制不一樣。集線器使用廣播的形式傳輸數據，無論從哪個

48、端口接收什么類型的數據包，都會以廣播的形式將數據包發送給其余的所有節點，由連接在這些節點的網卡判斷處理這些信息，符合的留下處理，否則丟棄掉，當網絡較大時網絡性能會受到很大的影響。交換機是基于MAC地址進行交換的，它通過分析以太數據包的包頭信息，取得目標MAC地址后，查找交換機中存儲的地址對照表，確認具有此MAC地址的網卡連接在哪個節點上，然后僅將數據包送到對應節點，有目的地發送。因此，交換機可以實現真正意義上的點對點方式的數據傳輸。(4)集線器是所有端口共享集線器的總帶寬，而交換機的每個端口都具有自己的帶寬，因此，交換機的數據傳輸速率比集線器要快很多。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器(

49、5)集線器是采用半雙工方式進行傳輸的，即當一臺主機發送數據包的時候，它就不能接收數據包，當接收數據包的時候，就不能發送數據包。而交換機是采用全雙工方式來傳輸數據的，即主機在發送數據包的同時，還可以接收數據包，普通的10 Mbps端口就可以變成20 Mbps端口，普通的100 Mbps端口又可以變成200 Mbps端口，這樣就進一步提高了信息吞吐量。3.3.2路由器的工作原理路由器是網絡中網間互聯的關鍵設備，工作在網絡層，可以實現數據包的路由和轉發，進行子網隔離、抑制廣播風暴，同時也可以完成包過濾,NAT等一些網絡管理功能。路由選擇方式有兩種:靜態路由和動態路由。根據是否在一個自治系統內部使用，

50、動態路由協議分為內部網關協議(IGP)和外部網關協議(EGP)。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器這里的自治系統指一個具有統一管理機構、統一路由策略的網絡。自治系統內部采用的路由選擇協議稱為內部網關協議，常用的有RIP , IGRP , OSPF;外部網關協議主要用于多個自治系統之間的路由選擇，常用的是BGP。1.路由器硬件介紹路由器可看成是專用的計算機，它與普通計算機一樣也是由硬件和軟件兩部分構成。路由器的硬件主要由CPU、存儲器和一些接口組成，軟件部分主要是指路由器的操作系統和一些配置文件。1)CPU路由器與PC一樣，有中央處理單元CPU，而且不同的路由器，其CPU一般也不相同。CP

51、U是路由器的處理中心，它負責執行處理數據包所需的工作。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器2)存儲器存儲器是路由器存儲信息和數據的地方，路由器有以下幾種存儲組件。(1) ROM ( Read Only Memory，只讀存儲器)o ROM中存儲路由器加電自檢(POST;Power-On Self - Test)、啟動程序(Bootstrap)和部分或全部IOS。ROM是不可擦寫的，ROM中的軟件升級需替換主板上的相應芯片。(2) NVRAM ( Nonvolatile Random Access Memory，非易失性RAM)。 NVRAM中存儲路由器的啟動配置文件，重啟或關閉路由器后，內

52、容仍舊保持。(3)閃存(Flash Metnory)。閃存是一種可擦寫的、也可編程的只讀存儲器(EPROM)。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器閃存用于存儲IOS軟件和代碼，維持路由器的正常工作。如果閃存的容量足夠，則可在閃存中保存多個IOS映像文件，以提供多重啟動選項。對路由器的IOS進行升級，就是指的對閃存中的IOS映像文件的版本進行升級。重啟或關閉路由器后，內容仍舊保持。(4) RAM ( Random Access Memory，隨機存取存儲器)。RAM與PC上的內存相似，提供臨時信息的存儲，在路由器通電后，同時保存著當前的路由表和配置信息。重啟或關閉路由器后，RAM中的內容丟失

53、。路由器軟件與存儲器的關系如表3-11所示。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器2.路由器的功能路由器工作在OSI網絡模型的網絡層。它的功能大致可分為以下幾點。(1)改進網絡分段，即可根據實際需求將整個網絡分割成不同的子網。換句話說，路由器可以將不同的局域網進行互聯，并劃分成不同的子網。(2)提供不同類型網絡的互聯。在局域網通過廣域網與局域網互聯或不同類型的局域網間互聯時，大量采用路由器組網，其性能比遠程網橋好。(3)隔離廣播風暴。所謂廣播，是指一些局域網允許任一個站點給局域網中的所有其他站點發送信息包的能力。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器對于通過網橋或交換機連接多個局域網段而構

54、成的大規模局域網而言，其本質上仍是一個網絡，多網段上的廣播通信量會產生廣播風暴。路由器能夠阻止一個子網到另一個子網的廣播，因而減少了整個網間的廣播流量，避免了廣播風暴的形成。路由器還有能力抑制廣播報文狂瀉造成低速廣域網線路的現象。(4)支持子網間的信息傳輸。路由器的一個基本功能是路由選擇，路由選擇是指路由器可以為跨越不同局域網的流量選擇網絡中最適宜的路徑。另外，為了達到網絡負載均衡的目的，它還允許流量在源站點和目的站點之間的冗余鏈路上傳送，并能動態選擇路徑，繞過失效的網段進行連接，以及在局域網和廣域網之間進行協議轉換。(5)提供安全訪問的機制。路由器能監視來自每個用戶的數據流，并利用動態過濾功

55、能保證網絡的安全性。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器3.路由器的基本工作原理路由器在網絡層實現網絡互聯，它主要完成網絡層的功能。路由器負責將數據分組(Packet)從源端主機經最佳路徑傳送到目的端主機。為此，路由器必須具備兩個最基本的功能，那就是確定通過互聯網到達目的網絡的最佳路徑和完成信息分組的傳送，即路由選擇和數據轉發。1)路由選擇路由選擇也稱路徑選擇，路由器的基本功能之一就是路由選擇功能。當兩臺連在不同子網上的計算機需要通信時，必須經過路由器轉發，由路由器把信息分組通過互聯網沿著一條路徑從源端傳送到目的端。在這條路徑上可能需要通過一個或多個中間設備(路由器)，下一頁返回上一頁任務

56、3認識交換機和路由器所經過的每臺路由器都必須要知道怎么把信息分組從源端傳送到目的端，需要經過哪些中間設備。為此，路由器需要確定到達目的端下一跳路由器的地址，也就是要確定一條通過互聯網到達目的端的最佳路徑。路由選擇實現的方法是路由器通過路由選擇算法，建立并維護一個路由表。在路由表中包含著目的地址和下一跳路由器地址等多種路由信息。路由表中的路由信息告訴每一臺路由器應該把數據包轉發給誰，它的下一跳路由器地址是什么。路由器根據路由表提供的下一跳路由器地址，將數據包轉發給下一跳路由器。通過一級一級地把包轉發到下一跳路由器的方式，最終把數據包傳送到目的地。當路由器接收一個進來的數據包時，它首先檢查目的地址

57、，并根據路由表提供的下一跳路由器地址或子網地址，將該數據包轉發給下一跳路由器或子網。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器2)數據轉發路由器的另一個基本功能是完成數據分組的傳送，即數據轉發，通常也稱數據交換(Switching)。在大多數情況下，互聯網上的一臺主機(源端)要向互聯網上的另一臺主機(目的端)發送一個數據包，通過指定默認路由(與主機在同一個子網的路由器端口的IP地址為默認路由地址)等辦法，源端計算機通常已經知道一個路由器的物理地址(即MAC地址)。源端主機將帶著目的主機的網絡層協議地址(如IP地址、IPX地址等)的數據包發送給已知路由器。路由器在接收了數據包之后，檢查包的目的地址

58、，再根據路由表確定它是否知道怎樣轉發這個包。如果它不知道下一跳路由器的地址，則將包丟棄;如果它知道怎么轉發這個包，路由器將改變目的物理地址為下一跳路由器的地址，并且把包傳送給下一跳路由器。下一跳路由器執行同樣的交換過程，最終將包傳送到目的端主機。當數據包通過互聯網傳送時，它的物理地址是變化的，但它的網絡地址是不變的，網絡地址一直保留原來的內容直到目的端。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器值得注意的是，為了完成端到端的通信，在基于路由器的互聯網中的每臺計算機都必須分配一個網絡層地址(IP地址)，路由器在轉發數據包時，使用的是網絡層地址。但是在計算機與路由器之間或路由器與路由器之間的信息傳送

59、，仍然依賴于數據鏈路層完成，因此路由器在具體傳送過程中需要進行地址轉換并改變目的物理地址。圖3-14是三個局域網使用路由器互聯的結構示意圖。在這種結構中，局域網的數據鏈路層與物理層可以是不同的，但數據鏈路層以上的高層要采用相同的協議。路由器可以有效地將多個局域網的廣播通信量相互隔離開來，每一個局域網都是獨立的子網。局域網1中的源結點101生成了一個或多個分組，這些分組帶有源IP地址與目的IP地址。如果局域網1中的101結點要向局域網3中的目的結點104發送數據，它只要按正常工作方式將帶有源IP地址與目的IP地址的分組裝配成幀發送出去。下一頁返回上一頁任務3認識交換機和路由器連接在局域網1的路由

60、器接收到來自源結點101的幀后，由路由器的網絡層檢查分組頭，根據分組的目的IP地址去查路由表，確定該分組的輸出路徑。路由器確定該分組的目的結點在局域網3中，它會將該分組發送到目的結點所在的局域網。路由器的工作過程示例。例如有A,B,C,D四個網絡(不同子網)通過一個路由器相互連接起來，如圖3-15所示。如果網絡A中的一臺IP地址為192. 168. 1. 4的計算機向網絡D中IP地址為192. 168. 4. 4的計算機發送數據，則數據的傳送過程如下。由于網絡A中的計算機192. 168. 1. 4與網絡D中的計算機192. 168. 4. 4不在一個網絡上，因此數據需要通過路由器才能到達網絡