常用网络设备介绍
内容
网络调制解调器（Modem） 网络接口卡（NIC） 中继器与集线器 网桥和交换机 无线接入点（Access Point ） 路由器（Router） 第三层交换机
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主 机
主 机
企业内部网
集线器 交 换 机 交 换 机
防火墙
外部访问子网
计 算 机 总 线
通 信 线 路
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网卡的配臵参数
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） 配臵参数（跳线设臵 / 软件设臵 / 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)
V.90建议：ITU-T颁布的56kb/s调制解调器标准 提高速度的关键
服务提供商（ISP、联机服务商或公司局域网）与电话交换网络之间采 用数字线路连接
上行33.6kb/s，下行56kb/s
本地局交换机 本地局交换机 用户环路 用户环路
D/A 和 A/D D/A 和 A/D V.34 V.90 MODEM 模拟信号 D/A D/A 转换 转换 A/D A/D 转换 数字信号 数字信号 电话交换 电话交换 网络 网络 (数字信道) 数字信号
•全双工 / 半双工
•传输速率（仅10/100Mb/s双速网卡可选）
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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）
网络层
数据链路层 物理层 网段 1
网桥
DL PHY PHY 网段 2
网络层 数据链路层 物理层
62Biblioteka 17/12/17路由器的概念结构
主机 1 应用层 主机 2 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 PHY DL PHY
传输层
网络层 数据链路层 物理层
子网 1
子网 2
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网卡的功能
数据缓存
匹配主机数据处理速率与网络的传输速率
封装/解封装
加上控制字段→以帧为单位进行传输→卸下控制字段
介质访问控制
CSMA/CD、Token Passing
串/并转换
将主机的并行数据转换成串行位流
数据编码/解码
转换为适合网络介质传输的信号形式
网关的概念结构
主机 1
应用层 传输层 网络层 数据链路层
网关
应用层 / 传输层 IP DL IP DL
主机 2
应用层 传输层 网络层 数据链路层
物理层
网络 1
PHY
PHY
网络 2
物理层
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1 调制解调器Modem
集成了调制和解调功能的设备 工作在体系结构的物理层 一般是指用于电话网络的模拟调制解调器 目前的调制解调器在自适应、数据压缩和网络编码 调制技术等方面已非常成熟，每个话路的数据传输 速率可高达56kb/s，已基本接近电话线路的最大理论 速率。
数据发送/接收
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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
发送控制 曼彻斯特编码器 微处理器 LAN管理 曼彻斯特解码器 总线接口 接收控制 载波检测 接收器 发送器
交换机 交换机
防火墙
因特网
路由器 因特网
网络设备在OSI体系中的位置
网络设备的功能层次 OSI层次
传输层及以上
网络层 数据链路层
地址类型
设备
网关 应用程序进程地 址（端口） （协议转换器） 网络地址 路由器 （IP地址） （三层交换机） 物理地址 网桥、交换机 （MAC地址） （网卡） 无
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物理层
量化噪声
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2 网络接口卡NIC
网络接口卡（网卡）是连接主机与网络的基本设备
每台主机都应配臵一个或多个网卡 每个网卡都有一个或多个网络接口 不能独立工作，必须依赖于宿主主机
连接不同的局域网需要使用不同的网卡
以太网卡 令牌环网卡 FDDI网卡 ATM网卡
中继器、集线器、 （网卡）
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中继器（集线器）的概念结构
主机1 应用层 传输层 互连网层 数据链路层 物理层 网段1 中继器 PHY 网段2 主机2 应用层 传输层 互连网层 数据链路层 物理层
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网桥（交换机）的概念结构
主机 1 应用层 传输层 主机 2 应用层 传输层
下行数据流 下行数据流
数字信号 数字信号
量化噪声
用户环路 （全数字线路）
用户环路
模拟信号
(数字信道)
数字信号
用户
用户
Modem
转换
数字信号
上行数据流
数字信号
本 A/D 地 转换 局 交 D/A 换 转换 机
本地局交换机
D/A 和A/D RAS 模拟信号 V.34 Modem ISP
ISP
量化噪声
上行数据流
V.21和V.23：速率300b/s到1200b/s V.22、V.26和V.27：1200b/s到4800b/s V.29：9600b/s V.32、V.24、V.42：14.4Kb/s V.34：33.6kb/s V.90、V.92：56Kb/s
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差错控制协议和数据压缩协议
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调制解调器技术与相关标准
三种调制技术
振幅调制——振幅键控（ASK） 频率调制——频移键控（FSK） 相位调制——相移键控（PSK）
实际应用中，往往采用以上三种基本调制方式的组 合来达到更高的调制效率
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调制解调器的技术标准
ITU-T V系列建议
差错控制协议
ITU-T： V.42 Microcom公司：MNP1～MNP4
数据压缩协议
ITU-T：V.42bis 、V.44
最大压缩率为4:1～10:1
Microcom公司：MNP5、MNP7和MNP9
MNP5的最大压缩率为2:1
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高速调制解调器