交换机的适用以及网络通信简单互联

1.基本网络设备

(1)网络接口卡(NIC,NetworkInterfaceCard)

功能:为PC提供进行网络通信的能力,将设备所要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式,通过网络介质传输数据。

?在发送方,把从计算机系统要发送的数据转换成能在网线上传输的bit流

?在接收方,把从网线上接收来的bit流重组成计算机系统可以处理的数据

?判断数据是否发给自己

?发送和控制计算机系统和网线之间的数据流

MAC地址:物理地址,又称为局域网地址。在网络中,任何一台设备(计算机、路由器、交换机等)都有自己唯一的MAC地址,以在网络中唯一标识自己,网络中没有两台设备拥有相同的物理地址。

注:大多数MAC层地址是由设备制造商建在硬件内部或网卡内的ROM芯片中。将网络接口卡插在计算机的主板中,这台计算机就具有了MAC地址。 MAC(MediaAccessControl,媒体接入控制)地址是一个6字节的二进制串,通常写成16进制数,以冒号分隔,前三个字节代表厂商代码,后三个字节由厂商自行分配。如:00:E0:FC:20:0A:8C。

当某个设备要传送信息给另一个设备时,可以用MAC地址来建立与对方的通信。方式是:源计算机将带有目的计算机MAC地址的信息发送到网络上,网络中每个设备的NIC(接收系统)都会检查该信息的目的地MAC地址,看它是否是自己的MAC地址。如果不符,NIC就会忽略该信息;如果自己就是接收都不得,NIC就会复制该信息。

(2)双绞线(TwistedPair,TP)

定义:由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。

性能:比较柔软,便于在墙角等不规则地方施工。主要是用来传输模拟声音信息,也可用于数字信号的传输。在大多数应用下,双绞线的最大布线长度为 100m。根据距离长短,数据传输速率一般可达到10Mbps-100Mbps。然而,新技术允许在有限的范围内使双绞线达到1000Mbps的数据传输速率甚至更高。

分类:屏蔽双绞线(ShieldedTwistedPair,STP),价格相对要高一些,安装比未屏蔽双绞线电缆难,类似于同轴电缆,配有屏蔽功能;未屏蔽双绞线(UnshieldedTwistedPair,UTP),没有屏蔽功能,成本低,应用十分普及,在大多数中小企业内部LAN、网吧 LAN等均使用这种网线。

(3)连接器

功能:连接UTP与STP采用的是RJ-45连接器(俗称水晶头),一端可以连接在计算机的网络接口卡上,另一端可以连接集线器、交换机、路由器等网络设备。

2.制作直连双绞线电缆

(1)准备工具:

双绞线、RJ-45卡线钳、RJ-45连接器、电缆测试仪

(2)制作过程:分为四步,分别为剥线、理线、插线、压线。

第一步:剥线。用卡线钳的剪线刀口将双绞线端头剪齐,再将双绞线端头伸入剥线刀口,使线头触及前挡板,然后适度握紧卡线钳的同时慢慢旋转双绞线,让刀口划开双绞线的保护胶皮,取出端头从而剥下保护胶皮。注意:握卡线钳的力度不能过大,否则会剪断芯线;剥线的长度为13mm~15mm,不宜太长或太短。

第二步:理线。双绞线由8根有色导线两两绞合而成,将其整理平行,按白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕色平行排列,整理完毕后用剪线刀口将前端修齐;顺时针方向排列。

第三步:插线。将八条线并拢后用斜口钳剪齐,并留下约14mm的长度。一只手捏住水晶头,将水晶头有弹片一侧向下,另一只手捏平双绞线,稍稍用力将排好的线平行插入水晶头内的线槽中,八条导线顶端应插入线槽顶端。将并拢的双绞线插入RJ-45接头时,注意“橙白”线要对着RJ-45的第一脚。

第四步:压线。确认所有导线都到位后,将水晶头放入压线钳夹槽中,用力捏几下压线钳,压紧线头即可。

(3)直连网线

两端线序一致。用于不同类型的RJ45接口(一个接口是MDI(MediaDependentInterface),一个接口是MDIX)互连,通常主机和路由器的接口属于MDI,交换机和集线器的接口属于MDIX。

(4)交叉网线

一端线序为白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕,

另一端线序为白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕,采用“1-3,2-6”的交叉原则排列,称为交叉网线。用于相同类型的RJ45接口互连。

注意:随着技术的发展,目前一些新的网络设备,可以自动识别连接的网线类型,用户不管采用直连网线或者交叉网线均可以正确连接设备。

(5)电缆的测试

使用电缆测试仪进行检测。测试时将双绞线两端分别插入信号发射器和信号接受器,打开电源,同一条线的指示灯会一起亮起来,例如发射器的第一个指示灯亮时,若接受器第一个灯也亮,表示两者第一只脚接在同一条线上;若发射器的第一个灯亮时,接受器第七个灯亮,则表示线序连接错误。(不论是直连或交叉线,都不可能有1对7的情况);若发射器的第一个灯亮时,接受器却没有任何灯亮起,那么这只脚与另一端的任一只脚都没有连通,可能是导线中间断了,或是两端至少有一个金属片未接触该条芯线。制作完成的线缆一定要经过测试后才能使用,否则断路会导致无法通信,短路有可能损坏网络设备。

二、TCP/IP协议

1.TCP/IP协议简介

TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)是发展至今最成功的通信协议,它被用于构筑目前最大的、开放的互联网络系统Internet。TCP/IP是一组通信协议的代名词,这组协议使任何具有网络设备的用户能访问和共享 Internet上的信息,其中最重要的协议族是传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)。TCP和IP是两个独立且紧密结合的协议,负责管理和引导数据报文在Internet上的传输。二者使用专门的报文头定义每个报文的内容。TCP负责和远程主机的连接;IP负责寻址,使报文被送到其该去的地方。

2.TCP/IP模型与OSI模型

OSI模型TCP/IP模型TCP/IP协议栈

应用层(ApplicationLayer)应用层HTTPTELNETFTP

TFTPPINGSNMP

DNSSMTP……

表示层(PresentationLayer)

会话层(SessionLayer)

传输层(TransportLayer)传输层TCPUDP

网络层(NetworkLayer)网络层IPARPRARPICMP

数据链路层(DataLinkLayer)数据链路层PPPFrameRelayx.25…

物理层(PhysicalLayer)物理层定义接口与线缆

3.TCP/IP模型中各层的功能

物理层:物理层负责处理对介质的访问,实现传输数据需要的机械、电气、功能及接口等特性。

数据链路层:提供检错、纠错、流量控制等措施,使之对网络层显现为一条无差错的线路。

网络层:检查网络拓扑,以决定传输报文的最佳路由,执行数据转发。其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。

传输层:为两台主机间的应用程序提供端到端的通信。传输层从应用层接受数据,并且在必要的时候把它分成较小的单元,传递给网络层,并确保到达对方的各段信息正确无误。

应用层:负责处理特定的应用程序细节。应用层显示接收到的信息,把用户的数据发送到低层,为应用软件提供网络接口。

4.以太网中PC通信过程

首先必须有物理上的连接(物理层),其次必须有MAC地址(数据链路层),最后必须有IP地址(网络层),至于传输层协议的使用则和具体的应用相关。

三、配置IP地址

1.查看IP地址

操作步骤如下:

(1)单击【开始】按钮,选择菜单命令“开始→运行”,输入“cmd”,进入命令提示符窗口。

(2)输入命令“ipconfig”,回车

2.设置IP地址

操作步骤如下:

(1)右击【网上邻居】,选择菜单命令“属性”,打开“网络连接”窗口

(2)在“网络连接”窗口中,右击“本地连接”,选择菜单命令“属性”,打开“本地连接属性”对话框窗口

(3)单击“常规”选项卡,在“此连接使用下列项目”下拉列表框中单击选中“Internet协议(TCP/IP)”,单击【属性】按钮,打开“Internet协议(TCP/IP)属性”对话框

(4)选中“使用下面的IP地址”单选框,在“IP地址”文本框中输入新的IP地址,如“10.0.0.1”,在“子网掩码”文本框中输入子网掩码,如“255.255.255.0”

(5)单击【确定】按钮,返回到“本地连接属性”对话框窗口,单击【确定】按钮

四、用Ping测试连通性

1.Ping命令简介

Ping是一个很有用的程序,它用于检验TCP/IP是否成功安装。Ping是以声纳探测命名的,用于对水下的物体进行定位和距离测量。Ping的意思是分组Internet探测器(PacketInternetGroper)。

Ping命令通过发送Internet控制消息协议(ICMP)数据报以请求应答来实现其功能。返回的应答响应中包含到达目的地的成功率和往返时间,根据这些信息就可以断定是否与目的地连通。

2.Ping命令用法

(1)Ping127.0.0.1(内部回环测试):测试基本的TCP/IP网络配置

(2)Ping主机的IP地址:检验本地主机的TCP/IP地址配置

(3)Ping默认网关IP地址:检验连接本地网络和其他网络的路由器是否可达

(4)Ping远端目的地的IP地址:检验与远端主机的连通性

五、Hub(集线器)

1.功能

集线器实际上就是多端口中继器,通常有4~24个RJ-45端口,常用在以太网10BASE-T或100BASE-T网络中。HUB是一种共享的网络设备,即每个时刻只能有一个端口在发送数据。它的功能是把从一个端口接收到的比特流从其它所有端口转发出去。因此,用Hub连接的所有站点也处于一个冲突域之中。当网络中有两个或多个站点同时进行数据传输时,将会产生冲突。

2.冲突(collision)定义

两个终端工作站同时在网络线路上发送数据。