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  • 计算机网络常见硬件设备

    万次阅读 2018-07-22 18:31:22
    转自:https://blog.csdn.net/trochiluses/article/details/21070807?locationNum=2原文错误,在交换机哪里 1.中继器  信号在传输过程中会不断... 试想,如果每个设备只有一个对外接口,那么意味着只能建立一...

    转自:https://blog.csdn.net/trochiluses/article/details/21070807?locationNum=2原文有错误,在交换机哪里

    1.中继器 

    信号在传输过程中会不断衰减,为了不让信号衰减对通信产生影响,产生了中继器:仅做放大信号用,把信号传导偏远的地方

     

    2.集线器

            试想,如果每个设备只有一个对外接口,那么意味着只能建立一对一的点到点的通信。为了能够让通信“一对多”,需要将信号复制广播,于是,产生了集线器:把一个端口的信息重复广播到其它7个端口上(假设是8口HUB)。HUB不具备交换机所具有的MAC地址表,所以它发送数据时都是没有针对性的,而是采用广播方式发送。

     

    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(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。集线器与网卡网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD(一种检测协议)介质访问控制机制.
     

    2.1集线器原理

     

    基本上不具有类似于交换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。它也不具备交换机所具有的MAC地址表,所以它发送数据时都是没有针对性的,而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时,不是直接把数据发送到目的节点,而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。

     

    3.网桥

        现在,我们有了集线器,但是这带来一个问题,多个集线器连接在一起,但是由于是广播通信,互相冲突,所以我们现在需要一种设备,能够有效隔离子网。让广播通信仅仅在于一个局部:网桥。

    网络基础之网桥和交换机的工作原理及区别

        网桥也是数据链路层设备,把一个局域网一分为2,中间用网桥连接,这样A发给BCD的数据就不会再广播到EFGH了。

     

    3.1网桥的工作原理

     

    网络基础之网桥和交换机的工作原理及区别

        上图是用一个网桥连接的两个网络,网桥的A端口连接A子网,B端口连接B子网,为什么网桥知道哪些数据包该转发,哪些包不该转发呢?那是因为它有两个表A和B,当有数据包进入端口A时,网桥从数据包中提取出源MAC地址和目的MAC地址。

        一开始的时候,表A和表B都是空的,没有一条记录,这时,网桥会把数据包转发给B网络,并且在表A中增加一条MAC地址(把源MAC地址记录表中),说明这个MAC地址的机器是A子网的,同理,当B子网发送数据包到B端口时,网桥也会记录源MAC地址到B表。

        当网桥工作一段时候后,表A基本上记录了A子网所有的机器的MAC地址,表B同理,当再有一个数据包从A子网发送给网桥时,网桥会先看看数据包的目的MAC地址是属于A子网还是B子网的,如果从A表中找到对应则,抛弃该包(因为该包在HUB中已经被转发),如果不是,则转发给B子网,然后检查源MAC地址,是否在表中已经存在,如果不存在,在表A中增加一条记录。

        噢,或许你现在会问了,为什么需要两张表呢,一张表不行么??嗯~刚才把表一分为二是为了便于理解,实际上,真正的网桥里面存的应该是一张表(当然有可能为了提速,或者其他原因,它也可能把信息存为多张表,这个得看它怎么实现了~),如果是一张信息表,表里记录的应该是:MAC-PortNum,所以它是具有学习功能的。

        网桥相当于二层交换机它可以在Layer2“桥接”两个网段。它比HUB强一些的是,它分离了两个网段,不会把一个网段内部的packet广播到另一个网段。因此,两个网段之间不会产生不必要的信号冲突碰撞。举例:AB在桥东,CD在桥西,AB对话时,CD也可以对话。AC对话时,BD大致要避让。

     

    4.交换机(同一网络内)

     

    4.1交换机的产生:

        注意到,网桥只有两个端口。随着网络设备的发展,逐渐产生了多个端口的“网桥”,但是由于网桥是数据链路层的广播通信,A和G通信的时候,B和F就没法通信——一个桥上多个通信将产生冲突。为了能够实现多对多的通信,于是产生了交换机。

    网络基础之网桥和交换机的工作原理及区别

        在交换机中,A和B通信的同时,C和D也可以通信——因为它们分别占用不同的端口。这样,交换机渐渐替代了网桥,成为组建局域网的重要设备。

     

    4.2交换机的原理

     

    File:Switchnet.png

        交换机工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过ARP协议学习它的MAC地址,保存成一张ARP表。在今后的通讯中,发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。因此,交换机可用于划分数据链路层广播,即冲突域;但它不能划分网络层广播,即广播域

        也就是说,交换机也有一张表,记录的是port-mac。

     

    4.3交换机的分类:

        按照传输数据包的层次,交换机可以分为一、二.....七层交换机。

     

    路由器Router)(不同网络内)

    是一种计算机网络设备,提供了路由与转送两种重要机制,可以决定数据包从来源端到目的端所经过 的路由路径(host到host之间的传输路径),这个过程称为路由;将路由器输入端的数据包移送至适当的路由器输出端(在路由器内部进行),这称为转 送。路由工作在OSI模型的第三层——即网络层,例如网际协议。

    路由器的一个作用是连通不同的网络,另一个作用是选择信息传送的线路。 路由器与交换器的差别,路由器是属于OSI第三层的产品,交换器是OSI第二层的产品(这里特指二层交换机)

     

    网关(Gateway)

    又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连

    网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。默认网关在网络层上以实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似,不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连

    那么网关到底是什么呢?网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B,网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”,子网掩码为255.255.255.0;网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”,子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下,两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的,即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上,TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信,则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中,就把数据包转发给它自己的网关,再由网关转发给网络B的网关,网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络A向网络B转发数据包的过程。

    那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢?网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址,具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。

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  • 计算机网络哪些硬件设备组成?

    千次阅读 2020-02-07 05:01:39
    网络是计算机或类似计算机网络设备的集合,它们之间通过各种传输介质进行连接。无论设备之间如何连接,网络都是将来自于其中一台网络设备上的数据,通过传输介质传输到另外一台网络设备上。本节将基...

    网络是计算机或类似计算机的网络设备的集合,它们之间通过各种传输介质进行连接。无论设备之间如何连接,网络都是将来自于其中一台网络设备上的数据,通过传输介质传输到另外一台网络设备上。

    本节将基于这个过程讲解网络的组成。

    网卡

    网卡也被称为网络适配器(Network Adapter),是连接计算机和传输介质的接口。网卡主要用来将计算机数据转换为能够通过传输介质传输的信号。

    网卡种类

    网络设备要访问互联网,就需要通过网卡进行连接。由于上网的方式不同,所使用的网卡种类也会不同。网卡的种类有以下几种:

    1) 有线网卡
    有线网卡就是通过“线”连接网络的网卡。这里所说的“线”指的是网线。有线网卡常见形式如图所示。


    2) 无线网卡
    与有线网卡相反,无线网卡是不需要通过网线进行连接的,而是通过无线信号进行连接。无线网卡通常特指 Wi-Fi 网络的无线网卡。无线网卡常见形式如图所示。


    3) 蓝牙适配器
    蓝牙适配器也是一种无线网卡。蓝牙适配器与无线网卡的区别是数据通信方式不同。蓝牙适配器常见样式如图所示。

    按安装方式分类

    网卡通常是网络设备的从属设备。根据其安装方式,网卡可以分为内置网卡和外置网卡。

    1) 内置网卡
    由于网卡已经成为连接网络的必要设备,所以很多网络设备都内置了网卡。因此,内置网卡也被称为集成网卡。例如,现在的主板都集成了有线网卡,如图所示。箭头所指的接口就是内置网卡提供的有线网卡接口。


    2) 外置网卡
    除了内置网卡外,很多网络设备都允许用户安装额外的网卡。这类网卡被称为外置网卡,有时被称为独立网卡。由于它可以插在主板的各种扩展插槽中,所以可以随意拆卸,具有一定的灵活性。上面所说的有线网卡和无线网卡就属于外置网卡。

    网络电缆

    网络电缆用来连接网络中的各个设备,供设备之间进行数据通信。常见的网络电缆有双绞线、光纤、电话线等。

    双绞线

    双绞线也就是网线。它是由两根具有绝缘保护层的铜导线缠绕组成的,如图所示。这样的铜线一共有 8 根。每根都通过对应的颜色进行区分。现实生活中,家庭和企业中的计算机进行上网,一般都是通过双绞线连接网络。这些双绞线在排序上往往采用 EIA/TIA 568B 的线序,依次为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。

    光纤

    光纤是一种传输光信号的细而柔软的媒质,多数光纤在使用前必须由几层保护结构包裹,如图所示。光纤的主要作用是把要传送的数据由电信号转换为光信号进行通信。在光纤的两端分别装有“光猫”进行信号转换。

    电话线

    电话线就是连接电话的线。电话线也是由绝缘保护层的铜导线组成的。与双绞线不同的是,电话线只有 2 根或 4 根线,而且不一定会缠绕在一起,也没有颜色排序,如图所示。

    网络设备

    网络设备指的是网络组成中的设备,如交换机、路由器、调制解调器等。它们是发送或接收数据的终端设备。

    交换机

    交换机(Switch)可以将多个网络设备连接起来组成一个局域网。它是一种用于电(光)信号转发的网络设备,用来进行数据交换。交换机外观如图所示。

    路由器

    路由器(Router)又称网关设备(Gateway),用于连接多个逻辑上分开的网络。所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网中时,可通过路由器的路由功能来完成。它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。路由器也是用来进行数据转换的。路由器与交换机很容易区分,最大的区别是,路由器上有 WAN 口和 LAN 接口,而交换机没有这些接口。

    常见的路由器外观如图所示。

    调制解调器

    调制解调器(Modem),俗称“猫”,是一种计算机硬件。它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号,而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收,并翻译为计算机的数字信号语言。调制解调器外观如图所示。

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  • 中继器:【不会存储转发】【再生数字信号】 集线器:【多口中继器】...在以太网中,如果某个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突, 那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域(collision domain)。 ...

    中继器:【不会存储转发】【再生数字信号】

     

    集线器:【多口中继器】【再生,放大信号】【集线器不能分割冲突域】【连在同一个集线器上的主机会平分带宽!】

    什么是冲突域?

    在以太网中,如果某个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突,
    那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域(collision domain)。
     
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  • 常用计算机网络端口号: 20、21 FTP FTP服务器以及客户端所开放的端口,用于上传、下载。进行FTP文件传输中,客户端首先连接到FTP服务器的21端口,进行用户的认证,认证成功后,要传输文件时,服务器会开一个端口为...

    ISO网络七层各层的常见设备:

    常用计算机网络端口号:

    • 20、21    FTP    FTP服务器以及客户端所开放的端口,用于上传、下载。进行FTP文件传输中,客户端首先连接到FTP服务器的21端口,进行用户的认证,认证成功后,要传输文件时,服务器会开一个端口为20来进行传输数据文件。
    • 22    Ssh    PcAnywhere建立的TCP和这一端口的连接可能是为了寻找ssh。这一服务有许多弱点,如果配置成特定的模式,许多使用RSAREF库的版本就会有不少的漏洞存在。
    • 23    Telnet    远程登录,SSH的英文全称是Secure SHell。通过使用SSH,你可以把所有传输的数据进行加密,这样“中间人”这种攻击方式就不可能实现了,而且也能够防止DNS和IP欺骗。还有一个额外的好处就是传输的数据是经过压缩的,所以可以加快传输的速度。SSH有很多功能,它既可以代替telnet,又可以为ftp、pop、甚至ppp提供一个安全的“通道”。
    • 25    SMTP    SMTP服务器所开放的端口,用于发送邮件。
    • 53    DNS服务    域名服务器(Domain Name Server)。在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的,域名虽然便于人们记忆,但机器之间只能互相认识IP地址,它们之间的转换工作称为域名解析,域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成,DNS就是进行域名解析的服务器。
    • 69    Trival File Transfer    许多服务器与bootp一起提供这项服务,便于从系统下载启动代码。它们也可用于系统写入文件。
    • 79    Finger Server    入侵者用于获得用户信息,查询操作系统,探测已知的缓冲区溢出错误,回应从自己机器到其他机器Finger扫描。
    • 80    HTTP    用于网页浏览。
    • 102    Message transfer agent    消息传输代理。Message transfer agent(MTA)-X.400 over TCP/IP。
    • 137、138、139    NETBIOS Name Service    其中137、138是UDP端口,当通过网上邻居传输文件时用这个端口。而139端口:通过这个端口进入的连接试图获得NetBIOS/SMB服务。这个协议被用于windows文件和打印机共享和SAMBA。还有WINS Regisrtation也用它。
    • 110    SUN公司的RPC服务所有端口    常见RPC服务有rpc.mountd、NFS、rpc.statd、rpc.csmd、rpc.ttybd、amd等
    • 113    Authentication Service    这是一个许多计算机上运行的协议,用于鉴别TCP连接的用户。使用标准的这种服务可以获得许多计算机的信息。但是它可作为许多服务的记录器,尤其是FTP、POP、IMAP、SMTP和IRC等服务。通常如果有许多客户通过防火墙访问这些服务,将会看到许多这个端口的连接请求。记住,如果阻断这个端口客户端会感觉到在防火墙另一边与E-MAIL服务器的缓慢连接。许多防火墙支持TCP连接的阻断过程中发回RST。这将会停止缓慢的连接。
    • 119    Network News Transfer Protocol    NEWS新闻组传输协议,承载USENET通信。这个端口的连接通常是人们在寻找USENET服务器。多数ISP限制,只有他们的客户才能访问他们的新闻组服务器。打开新闻组服务器将允许发/读任何人的帖子,访问被限制的新闻组服务器,匿名发帖或发送SPAM。
    • 161    SNMP    SNMP允许远程管理设备。所有配置和运行信息的储存在数据库中,通过SNMP可获得这些信息。
    • 443    Https    网页浏览端口,能提供加密和通过安全端口传输的另一种HTTP。
    • 3389    windows远程终端    windows远程终端
    • 8080    WWW代理服务    8080端口同80端口,是被用于WWW代理服务的,可以实现网页浏览,经常在访问某个网站或使用代理服务器的时候,会加上“:8080”。

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  • 计算机网络常用硬件设备

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