【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 件設(shè)備。無(wú)論是雙絞線連接、同軸電纜連接還是光纖連接，都必須借助于網(wǎng)卡才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信。平常所說(shuō)的網(wǎng)卡就是將 PC機(jī)和 LAN連接的網(wǎng)絡(luò)適配器。網(wǎng)卡插在計(jì)算機(jī)主板插槽中，負(fù)責(zé)將用戶要傳遞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)上其它設(shè)備能夠識(shí)別的格式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸。它的主要技術(shù)參數(shù)為帶寬、總線方式、電氣接口方式等。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 31 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 PC總線 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 換 拆 裝 數(shù) 據(jù) 幀 數(shù) 據(jù) 緩 沖 訪 問(wèn) 控 制 編 碼 與 譯 碼 收 發(fā) 器 連 接 器 網(wǎng) 絡(luò) 電 纜 網(wǎng)卡的基本功能示意圖 網(wǎng)卡的功能 網(wǎng)卡的功能主要有并行到串行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、包的裝配和拆裝、網(wǎng)絡(luò)存取控制，數(shù)據(jù)緩存和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。 網(wǎng)卡的基本功能是與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)配合工作，負(fù)責(zé)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)上其它設(shè)備能夠識(shí)別的格式。 32 網(wǎng)卡的工作原理 網(wǎng)卡工作在數(shù)據(jù)鏈路層，主要完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的大部分功能。主機(jī)與網(wǎng)卡通過(guò)控制總線來(lái)傳輸控制命令與響應(yīng)，通過(guò)數(shù)據(jù)總線來(lái)發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。主機(jī)通過(guò)地址總線和控制總線 ,根據(jù)地址與中斷號(hào) INT識(shí)別網(wǎng)卡和其中的寄存器寫(xiě)入或讀出命令或響應(yīng)。 網(wǎng)卡的分類(lèi) 如果按以太網(wǎng)網(wǎng)卡所支持的總線類(lèi)型 ,可分為 3種類(lèi)型： ① 16位。 適用于符合工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn) ISA的網(wǎng)卡。 ② 32位。 適用于符合擴(kuò)展的工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn) EISA、 MAC、VLBUS、 PCI的網(wǎng)卡。 ③ 特殊總線。 適用于符合 MCIA、并行口、 USB的網(wǎng)卡。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 33 MAC 地址 MAC地址又叫網(wǎng)卡的物理地址或硬件地址通常是由網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家燒入網(wǎng)卡的 EPROM（一種閃存芯片，通?？梢酝ㄟ^(guò)程序擦寫(xiě)），它存儲(chǔ)的是傳輸數(shù)據(jù)時(shí)真正賴以標(biāo)識(shí)發(fā)出數(shù)據(jù)的電腦和接收數(shù)據(jù)的主機(jī)的地址。 MAC地址由 48比特長(zhǎng)（ 6字節(jié)）， 16進(jìn)制的數(shù)字組成， 0～ 23位叫做組織唯一標(biāo)志符（ anizationally unique），是識(shí)別 LAN（局域網(wǎng)）節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)， 24～ 47位是由廠家自己分配。如： 444553540000，以機(jī)器可讀的方式存入主機(jī)接口中。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 34 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋（ Bridge）是連接兩個(gè)局域網(wǎng)的設(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層，準(zhǔn)確地說(shuō)，它工作在 MAC子層上，可以完成具有相同或相似體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接。網(wǎng)橋?qū)Χ它c(diǎn)用戶是透明的，像一個(gè)聰明的中繼器。網(wǎng)橋是為各種局域網(wǎng)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的，可以將不同的局域網(wǎng)連在一起，組成一個(gè)擴(kuò)展的局域網(wǎng)。它將兩個(gè)相似的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通進(jìn)行管理，不但能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離或范圍，而且可提高網(wǎng)絡(luò)的性能以及可靠性和安全性。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 35 網(wǎng)橋又稱橋接器 , 用于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的物理地址過(guò)濾 、 網(wǎng)絡(luò)分段以及跨網(wǎng)段數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā) 。 網(wǎng)橋不但能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離或范圍，而且可以提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全和保密性能。 網(wǎng)橋的主要功能 ⑴ 接收與學(xué)習(xí)功能： 當(dāng)網(wǎng)橋接收到一個(gè)信息包時(shí) ， 它會(huì)查看信息幀的源 （ 物理 ） 地址 ， 并將該地址與網(wǎng)橋地址表中的各項(xiàng)對(duì)比 ， 如果在其地址表中查不到 ， 則將新的源地址加到地址表中 ， 在不進(jìn)行任何新的配置的情況下 ， 網(wǎng)橋可以根據(jù)地址表中的地址重新配置網(wǎng)橋 ,這就是所謂的 “ 學(xué)習(xí) ” 功能。 ⑵ 過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)功能： 學(xué)習(xí)過(guò)程完成后 ， 每當(dāng)網(wǎng)橋接到一個(gè)信息幀時(shí) ， 它就會(huì)根據(jù)自己學(xué)習(xí)到的地址表來(lái)檢查信息幀的源地址和目的地址 。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 36 網(wǎng)橋的工作原理 網(wǎng)橋主要用來(lái)連接兩個(gè)局域網(wǎng)，通過(guò)接收數(shù)據(jù)幀、地址過(guò)濾、存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)局域網(wǎng)系統(tǒng)的互聯(lián)。網(wǎng)橋根據(jù)局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)幀的源地址與目的地址來(lái)決定是否接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀 。 網(wǎng)橋工作原理示意圖 LAN1 LAN2 結(jié)點(diǎn)104 結(jié)點(diǎn)103 結(jié)點(diǎn)201 結(jié)點(diǎn)202 網(wǎng)橋 104 Data 104 Data 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 37 網(wǎng)橋的基本類(lèi)型 1 透明網(wǎng)橋： 通過(guò)一個(gè)內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)地址進(jìn)行路徑選擇，它的存在和操作對(duì)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)是完全透明的，故稱它為透明橋。 2 源路由橋： 采用與透明橋不同的路徑選擇方案，路徑選擇由發(fā)送數(shù)據(jù)幀的源站點(diǎn)負(fù)責(zé)。 3 MAC網(wǎng)橋： 是工作在介質(zhì)訪問(wèn)控制子層的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，它只能互聯(lián)具有相同 MAC協(xié)議的同類(lèi)局域網(wǎng)。 4 LLC網(wǎng)橋： 它作用于邏輯鏈路控制子層，能夠連接采用不同 MAC協(xié)議的異類(lèi)局域網(wǎng)。 5 本地橋和遠(yuǎn)程橋： 本地網(wǎng)橋用于連接近距離局域網(wǎng)；遠(yuǎn)程網(wǎng)橋具有廣域網(wǎng)連接能力，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程連接，如無(wú)線網(wǎng)橋。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 38 網(wǎng)橋的基本特征 ① 網(wǎng)橋在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)互連； ② 網(wǎng)橋能夠互連兩個(gè)采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、不同傳輸介質(zhì)與不同傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)； ③ 網(wǎng)橋以接收、存儲(chǔ)、地址過(guò)濾與轉(zhuǎn)發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)互連的網(wǎng)絡(luò)之間的通信； ④ 網(wǎng)橋需要互連的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同的協(xié)議； ⑤ 網(wǎng)橋可以分隔兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的廣播通信量，有利于改善互連網(wǎng)絡(luò)的性能與安全性。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 39 網(wǎng)橋與其它設(shè)備比較 ① 網(wǎng)橋與中繼器 ② 網(wǎng)橋的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能與中繼器相比有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是： 1）使用網(wǎng)橋進(jìn)行互連克服了物理限制，這意味著構(gòu)成 LAN 的數(shù)據(jù)站總數(shù)和網(wǎng)段數(shù)很容易擴(kuò)充； 2）網(wǎng)橋納入存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能可使其適應(yīng)于連接使用不同 MAC 協(xié)議的兩個(gè) LAN，因而構(gòu)成一個(gè)不同 LAN 混連在一起的混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境； 3）網(wǎng)橋的中繼功能僅僅依賴于 MAC 幀的地址，因而對(duì)高層協(xié)議完全透明； 4）網(wǎng)橋?qū)⒁粋€(gè)較大的 LAN 分成段，有利于改善可靠性、可用性和安全性。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 40 ② 網(wǎng)橋與路由器 網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，將兩個(gè) LAN連起來(lái)，根據(jù) MAC地址來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)幀，可以看作一個(gè)“低層的路由器”（路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址如 IP地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)）。 網(wǎng)橋并不了解其轉(zhuǎn)發(fā)幀中高層協(xié)議的信息，這使它可以同時(shí)以同種方式處理 IP、 IPX等協(xié)議，它還提供了將無(wú)路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)（如 NetBEUI）分段的功能。 由于路由器處理網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)，因此它們更容易互連不同的數(shù)據(jù)鏈路層，如令牌環(huán)網(wǎng)段和以太網(wǎng)段。網(wǎng)橋通常比路由器難控制。像 IP等協(xié)議有復(fù)雜的路由協(xié)議，使網(wǎng)管易于管理路由； IP等協(xié)議還提供了較多的網(wǎng)絡(luò)如何分段的信息（即使其地址也提供了此類(lèi)信息）。而網(wǎng)橋則只用 MAC地址和物理拓?fù)溥M(jìn)行工作。因此網(wǎng)橋一般適于小型較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 41 交換機(jī) 交換機(jī) (Switch)也稱為交換器活交換式集線器，是專(zhuān)門(mén)為計(jì)算機(jī)之間能夠相互通信且獨(dú)享帶寬而設(shè)計(jì)的一種包交換設(shè)備。目前交換機(jī)已取代傳統(tǒng)集線器在網(wǎng)絡(luò)連接中的霸主地位，成為組建和升級(jí)以太局域網(wǎng)的首選設(shè)備。 交換機(jī)的主要功能 交換機(jī)大多工作數(shù)據(jù)鏈路層 ,其功能是對(duì)封裝數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，在端口之間建立并行的連接，以縮小沖突域，并隔離廣播風(fēng)暴。交換機(jī)的最大特點(diǎn)是可以將一個(gè)局域網(wǎng)劃分成多個(gè)端口 ,每個(gè)端口可以構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)段，扮演著一個(gè)網(wǎng)橋的角色 ,而且每一個(gè)連接到交換機(jī)上的設(shè)備都可以享用自己的專(zhuān)用帶寬。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 42 交換機(jī)的最大特點(diǎn)是可以將一個(gè)局域網(wǎng)劃分成多個(gè)端口 ,每個(gè)端口可以構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)段 ,扮演著一個(gè)網(wǎng)橋的角色 ,而且每一個(gè)連接到交換機(jī)上的設(shè)備都可以享用自己的專(zhuān)用帶寬。 用交換機(jī)連接各網(wǎng)段示意圖 網(wǎng)段 2 hub 網(wǎng)段 4 hub 交換機(jī) 網(wǎng)段 3 hub 網(wǎng)段 1