专题五 计算机网络设备（课件）-《计算机网络技术》高考备考讲练测（湖南省）

专题五 计算机网络设备 计算机网络技术 专题复习讲练测 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 考纲要求 一 ① 常用网络设备（网卡、交换机、路由器、防火墙）的著名厂商、核心功能及产品线。 知识点梳理 二 网络适配卡又称网络接口卡，简称网卡。网卡提供了计算机和网络缆线之间的物理接口。 网卡的功能： 1. 实现局域网中传输介质的物理连接和电气连接 2. 代表着一个固定的地址 3. 执行网络控制命令 4. 实现 OSI 模型中的数据链路层的功能 5.对传送和接收的数据进行缓存 6. 按照 OSI 协议物理层传输的接口标准，实现规定的接口功能 网卡 知识点梳理 二 网卡的工作原理 在网卡上有一定数目的缓冲存储器，当网上传来的数据到达本工作站时，首先被暂时存放在 网卡的缓存中，由网卡通知 CPU在某个时候处理新来的数据。 网卡 知识点梳理 二 网卡的类型 1. 按总线的类型分类 网卡按总线类型可分为 ISA 总线型网卡、PCI 总线型网卡、PCMCIA 总线型网卡、 USB 网络适配器。其中 ISA 总线型的网卡现在的计算机主板不再支持。 (1)PCI 总线型网卡。 (2)PCMCIA 总线型网卡。 (3)USB 网络适配器。 网卡 知识点梳理 二 网卡的类型 2. 按网络类型分类 网卡按网络类型可分为以太网卡、令牌环网卡和 ATM 网卡等。 3. 按网卡的连接头分类 网卡的连接头是为了连接不同的线缆而设计的，它分为以下几类。 (1)BNC 连接头：提供的网络接口适用于连接细同轴电缆的连接头。 (2)RJ-45 连接头：提供的网络接口适用于连接非屏蔽双绞线 (UTP) 的连接头。 (3)AUI 连接头：提供的网络接口适用于连接粗同轴电缆的连接头，它一般用于一些专有设备。 (4)天线网卡：通过天线电传输网络信号，绿要步用的无线集线器设备支料。 (5)光纤网卡：提供的网络接口适用于连接光纤的连接头， 一般仅用于服务器和网络 的中心交换机之间的连接。 网卡 知识点梳理 二 按传输速率分类 网卡按其传输速率(即其支持的带宽)分为10 Mbps 网卡、100 Mbps 网卡、1000 Mbps 网卡以及10/100 Mbps自适应网卡、10/100/1000 Mbps 自适应网卡。目前常用的是10/100 Mbps 自适应网卡，1000 Mbps 网卡虽然价格逐渐降低，但与其配套的交换机等其他设备仍很昂贵， 所以目前使用较少。 网卡 知识点梳理 二 网卡的选择 (1)选择性价比高的网卡。 (2)根据组网类型选择网卡。 (3)根据工作站选择合适总线类型的网卡。 (4)根据使用环境选择网卡。 (5)根据特殊要求选择网卡。 网卡 知识点梳理 二 1.集线器的功能 集线器(Hub) 是一种连接多个用户结点的设备，每个经集线器连接的结点都需要一条专用 电缆，集线器内部采用电气互联的结构，从某种意义上可以将集线器看作是多端口中继器，其数 据传输控制方式都是采用CSMA/CD方式，也就是说，集线器上所有的端口共享同一个带宽。集 线器在 OSI模型中也是处于物理层。 集线器 2. 集线器的分类 (1)按端口数量分类 集线器端口数量有5、8、12、16、24、48 口等，最常用的是24口集线器。 知识点梳理 二 2. 集线器的分类 (2)按带宽分类 集线器按带宽可以分为10 Mbps 、100 Mbps 、10/100 Mbps 自适应、1000 Mbps 和100/ 1000 Mbps 自适应等。自适应集线器又称为“双速”集线器，其中内置了两条总线，分别工作在 两种速率下 (3)按可管理性分类 集线器按可管理性分为不可网管集线器(俗称“傻Hub”或哑集线器)和可网管集线器(也称 智能集线器)。 (4)按扩展能力分类 集线器按扩展能力分为独立集线器和堆叠式集线器。 集 线 器 知识点梳理 二 集线器的选择 (1)速率：冉要应考虑上传设备的数据传输速率。例如，如界上传设备的数据传输速 率为100 Mbps 则最好选择109ATbps集线器。 (2)端口受：根择网终中的计算机数量进行选择 (3)可扩展性：如果需要连接的计算机数量较多，或者希望将来能够进行网络扩展， 则在选择集线器时应考虑它是否支持堆叠或级联。 集 线 器 知识点梳理 二 集线器的选择 (4)是否内置交换模块：如果集线器中内置了交换模块，则可用作小型局域网的主干 设备，而没有内置交换模块的集线器一般处于局域网的边缘。 (5)是否提供网管功能：部分集线器可通过增加网管模块实现对自身的简单管理。需 要注意不同厂商的模块不能混用，甚至同一厂商的不同产品的模块也不同。 (6)外形尺寸：如果系统比较简单，没有楼宇级别的综合布线，局域网内的用户比较 少，可不考虑集线器的外形尺寸，但如果已经完成了综合布线并购置了机柜，则需要选择 尺寸符合机架标准的集线器。 集 线 器 知识点梳理 二 集线器的连接 1. 集线器常见端口 集线器常见端口包括 RJ-45 端口、BNC端口、AUI端口、光纤端口等。堆叠集线器还具有堆 叠端口，分别标注为“UP” 和“DOWN”, 其作用是用来连接两个堆叠集线器 集 线 器 知识点梳理 二 集线器的连接 2. 集线器的堆叠和级联 (1)集线器的堆叠：堆叠方式是指将若干集线器用电缆通过堆叠端口连接起来，以实 现单台集线器端口数的扩充，要注意，只有堆叠式集线器才有这种端口， 一个堆叠式集线 器中一般同时具有 “UP” 和 “DOWN” 堆叠端口。 (2)集线器的级联是指使用集线器普通的或特定的端口(级联端口， 一般标有“UPLink”) 来进行 集线器间的连接。利用UPLink 端口级联使用直通双绞线，利用普通端口级联使用交叉双绞线。 集线器间的级联除了能够增加集线器的端口数量外，还可以增大局域网的范围。 集 线 器 知识点梳理 二 网桥 (Bridge) 也称为桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，通过它可以完成 具有相同或相似体系结构网络系统的连接。网桥是数据链路层的连接设备，是为各种局域 网存储转发数据而设计的，它对节点用户是透明的，节点在其报文通过网桥时，并不知道 网桥的存在。 网桥 知识点梳理 二 网桥的特征： ① 网桥能够互联两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质、不同传输速率的网络 ② 网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互联的网络之间的通信。 ③ 用网桥互联的网络在数据链路层以上采用相同的协议。 ④ 网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量，有利于改善网络的性能与安全性。 网桥 知识点梳理 二 交换技术其实是在各端口之间实现的简化的、低成本的桥接 技术，交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发，而这种转发决策一般不考虑 包中隐藏的更深的其他信息。与多口网桥不同的是，交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。 交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现 的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网和 ATM 技术的交换产品。 交换机 知识点梳理 二 局域网交换机的种类 1.按传输介质和传输速率划分 按照传输介质和传输速率，交换机可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以 太网交换机、万兆以太网交换机、FDDI 交换机、ATM 交换机和令牌环交换机等多种。 2.按应用领域划分 交换机按照应用领域，可分为工作组交换机、部门级交换机和企业级交换机。 交换机 知识点梳理 二 局域网交换机的选择 局域网交换机是组成网络系统的核心设备。作为局域网的主要连接设备，以太网交换 机成为应用普及最快的网络设备之一。随着交换技术的不断发展，交换机的价格急剧下 降。集线器和网桥等设备都逐渐被交换机代替。 对用户而言，局域网交换机最主要的指标是端口的配置、数据交换能力、包交换速度 等。在选择交换机时要注意以下事项： (1)外形尺寸。 (2)可管理性。 (3)端口带宽及类型。 交换机 知识点梳理 二 三种交换技术 ① 端口交换。 ② 帧交换，有直通交换和存储转发两种处理方式。 ③ 信元交换。 交换机 知识点梳理 二 交换机应用中注意的问题 (1)交换机网络中的瓶颈问题 (2)网络中的广播帧 (3)虚拟局域网的划分 交换机 知识点梳理 二 路由器工作在 OSI参考模型的第三层——网络层。路由器在网络互联中起着至关重要 的作用，主要用于局域网和广域网的互联。全球最大的互联网Internet 就是由众多的路由 器连接起来的计算机网络组成的，可以说，没有路由器，就没有今天的 Internet。 路由器 路由器的主要功能为：路径选择、数据转发(又称为交换)和数据过滤。路由器的功 能可以由硬件来实现，也可以由软件来实现，或者是部分功能用硬件来实现，部分功能用 软件来实现。 知识点梳理 二 路由器一般有多个网络接口，包括局域网的网络接口和广域网的网络接口，每个网络接口连接不同的网络 ， 是一个网状网的拓扑结构 ， 这就为源主机通过网络到目的主机的数据传输提供了多条路径。路由选择就是从这些路径中寻找一条将数据包从源主机发送到目 的主机的最佳传输路径的过程。 路由器 知识点梳理 二 路由协议 路由协议是指路由选择协议，是实现路由选择算法的协议。网络互联中常用的路由协 议有： RIP (路由选择信息协议)、OSPF (开放式最短路径优先协议)、IGRP (内部网关 路由协议)等。其中，RIP 是基于距离向量的路由协议，在RIP中，路由器检查从源路由器到目的路由器的每条路径，并选择站点数最少的路径到达目的地。 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路 径，并将该数据有效地传送到目的站点，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。 路由器 知识点梳理 二 （1）静态路由 由系统管理员事先设置好固定的路由成为静态路由。一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。 （2）动态路由：动态 (Dynamic) 路由是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整 的路由。路由器根据路由选择协议 (Routing Protocol) 提供的功能，自动学习和记忆网络 运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。 交换机 知识点梳理 二 Internet 用户使用的各种信息服务，其信息传送均以IP 包为单位进行， IP 包除了包括 要传送的数据信息外，还包含要传送的目的 IP 地址、发送信息的源主机 IP地址以及一些 相关的控制信息。当一个路由器收到一个IP 数据包时，它将根据数据包中的目的IP 地址 查找路由表，根据查找的结果将此IP 数据包送往对应端口。下一台 IP 路由器收到数据包 后继续转发，直至发到目的地。 路由器的另外一个重要作用就是充当过滤器，将来自对方网络的不 需要的数据阻止在网络之外，进而减少网络之间的通信量，正是由于这种过滤功能，使得 网络之间阻挡某些特殊数据成为可能。 路由器的数据转发 知识点梳理 二 路由器的种类 1.按支持网络协议的能力 从支持网络协议能力的角度，可把路由器分为单协议路由器、多协议路由器。 2.按工作位置 从工作位置考虑，路由器可分为访问 (Access) 路由器和边界 (Boundary) 路由器。 3. 按连接规模和能力 从连接规模和能力考虑，路由器可分为区域路由器、企业路由器和园区路由器等，分 别适用于不同规模的网络的互联。 交换机 知识点梳理 二 路由器的选择 交换机 管理方式 多协议支持 1 2 安全性 3 地址转换功能 4 知识点梳理 二 计算机通过电话拨号上网时，需要有能将数字信号转换为模拟信号及模拟信号转换成数字 信号的转换装置，前者叫调制，后者叫解调，把两种功能集成在同一台设备上就叫调制解调器，即 Modem。 通过普通电话线传输数据的Modem 作为连接PC 和网络的主要设备，具有使用方便、价格适 中、功能齐全的特点，对Internet 的普及和发展起到了极其重要的作用。 调制解调器可以分为外置式 Modem、内置式 Modem、USB Modem 以及 PCMCIA 接口的 Mo- dem。 调制解调器 知识点梳理 二 中继器(repeater,RP) 是连接网络线路的一种装置，它在 OSI 参考模型中的位置是最底 层 物理层，只是起到一个放大信号、延伸传输介质的作用，与高层协议无关。常用于两个网 络结点之间物理信号的双向转发工作，负责在两个结点物理层上按位传递信息，完成信号的复制中继器(repeater,RP) 是连接网络线路的一种装置，它在 OSI 参考模型中的位置是最底 层 物理层，只是起到一个放大信号、延伸传输介质的作用，与高层协议无关。常用于两个网 络结点之间物理信号的双向转发工作，负责在两个结点物理层上按位传递信息，完成信号的复制。 中继器 知识点梳理 二 收发器就是接收信号、发送信号的设备。其作用是完成不同的网络传输介质、传输形式之间 的互联。收发器的种类有很多，包括光纤-双绞线收发器、同轴电缆收发器、卫星收发器和微波 收发器等。 收发器 知识点梳理 二 ISDN 是一种新的传输线路，当通过ISDN传输数据时，必须配置一台ISDN Terminal Adapter, 即 ISDN终端适配器，简称 TA, 它的作用主要是将计算机或模拟语音信号调制成 ISDN 标准 的帧。 ISDN 终端适配器 限时练习 三 1. (2023年湖南）下列选项中，路由器的主要功能不包括 A. 路径选择 B. 信号放大 C. 数据转发 D. 数据过滤 【答案】B 【解析】 路由器的主要功能包括路径选择、数据转发和数据过滤。信号放大不是路由器的主要功能，而是放大器或中继器等网络设备的功能。路由器主要负责在不同的网络之间进行数据包的路由和转发，确保数据包能够从源地址正确地到达目的地址 限时练习 三 2. (2020年湖南）下列选项中，不属于路由器设备著名生产厂商的是( ) A.华为 B.思科 C.英特尔 D.锐捷 【答案】C 【解析】 华为、思科和锐捷都是知名的网络设备生产厂商，而英特尔（Intel）是一家主要生产微处理器和计算机硬件的公司，虽然也生产一些网络硬件产品，但并不是以路由器为主要产品线的知名生产厂商。 限时练习 四 3.（2020年湖南）路由器可以实现不同子网间通信，它是（ ）的互联设备 A.应用层 B.传输层 C. 网络层 D.物理层 【答案】C 【解析】路由器工作在OSI模型的第三层，即网络层。网络层负责将数据包从源主机传输到目的主机，并且选择最佳路径进行传输。路由器通过读取数据包中的IP地址，根据预先配置的路由表决定如何转发数据包，从而实现不同子网间的通信。。 限时练习 四 4.在计算机网络中使用Modem 时，它的功能是( )。 A. 实现数字信号的编码 B. 把模拟信号转换为数字信号 C. 把数字信号转换为模拟信号 D. 实现模拟信号与数字信号之间的相互转换 【答案】D 【解析】Modem 是调制解调器的缩写，它的功能是在数字信号和模拟信号之间进行转换。当计算机通过电话线路传输数据时，Modem 将数字信号转换为模拟信号以便在电话线上传输，同时在接收端将模拟信号转换回数字信号 限时练习 四 5.网卡工作在 OSI模型的( )。 A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 传输层 【答案】B 【解析】网卡（Network Interface Card，NIC）是计算机用来连接到网络的硬件设备，它工作在OSI模型的数据链路层。数据链路层负责在相邻网络节点之间建立和维护数据链路，并提供错误检测和纠正机制。 内容小结 五 谢谢 $$