【文章內(nèi)容簡介】 件設(shè)備。無論是雙絞線連接、同軸電纜連接還是光纖連接，都必須借助于網(wǎng)卡才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信。平常所說的網(wǎng)卡就是將 PC機和 LAN連接的網(wǎng)絡(luò)適配器。網(wǎng)卡插在計算機主板插槽中，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)備能夠識別的格式，通過網(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 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。 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。主機與網(wǎng)卡通過控制總線來傳輸控制命令與響應(yīng)，通過數(shù)據(jù)總線來發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。主機通過地址總線和控制總線 ,根據(jù)地址與中斷號 INT識別網(wǎng)卡和其中的寄存器寫入或讀出命令或響應(yīng)。 網(wǎng)卡的分類 如果按以太網(wǎng)網(wǎng)卡所支持的總線類型 ,可分為 3種類型： 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^程序擦寫），它存儲的是傳輸數(shù)據(jù)時真正賴以標(biāo)識發(fā)出數(shù)據(jù)的電腦和接收數(shù)據(jù)的主機的地址。 MAC地址由 48比特長（ 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），是識別 LAN（局域網(wǎng)）節(jié)點的標(biāo)識， 24～ 47位是由廠家自己分配。如： 444553540000，以機器可讀的方式存入主機接口中。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 34 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋（ Bridge）是連接兩個局域網(wǎng)的設(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層，準(zhǔn)確地說，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用戶是透明的，像一個聰明的中繼器。網(wǎng)橋是為各種局域網(wǎng)存儲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而設(shè)計的，可以將不同的局域網(wǎng)連在一起，組成一個擴(kuò)展的局域網(wǎng)。它將兩個相似的網(wǎng)絡(luò)連接起來，對網(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)點的物理地址過濾 、 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)橋接收到一個信息包時 ， 它會查看信息幀的源 （ 物理 ） 地址 ， 并將該地址與網(wǎng)橋地址表中的各項對比 ， 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 過濾和轉(zhuǎn)發(fā)功能： 學(xué)習(xí)過程完成后 ， 每當(dāng)網(wǎng)橋接到一個信息幀時 ， 它就會根據(jù)自己學(xué)習(xí)到的地址表來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)橋主要用來連接兩個局域網(wǎng)，通過接收數(shù)據(jù)幀、地址過濾、存儲與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀方式實現(xiàn)多個局域網(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104 結(jié)點103 結(jié)點201 結(jié)點202 網(wǎng)橋 104 Data 104 Data 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 37 網(wǎng)橋的基本類型 1 透明網(wǎng)橋： 通過一個內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)地址進(jìn)行路徑選擇，它的存在和操作對網(wǎng)絡(luò)站點是完全透明的，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)幀的源站點負(fù)責(zé)。 3 MAC網(wǎng)橋： 是工作在介質(zhì)訪問控制子層的網(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，實現(xiàn)局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程連接，如無線網(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)鏈路層上實現(xiàn)局域網(wǎng)互連； ② 網(wǎng)橋能夠互連兩個采用不同數(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、地址過濾與轉(zhuǎn)發(fā)的方式實現(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)橋的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能與中繼器相比有優(yōu)點也有缺點，其優(yōu)點是： 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 LAN，因而構(gòu)成一個不同 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，因而對高層協(xié)議完全透明； 4）網(wǎng)橋?qū)⒁粋€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 LAN連起來，根據(jù) MAC地址來轉(zhuǎn)發(fā)幀，可以看作一個“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，這使它可以同時以同種方式處理 IP、 IPX等協(xié)議，它還提供了將無路由協(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單的網(wǎng)絡(luò)。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 41 交換機 交換機 (Switch)也稱為交換器活交換式集線器，是專門為計算機之間能夠相互通信且獨享帶寬而設(shè)計的一種包交換設(shè)備。目前交換機已取代傳統(tǒng)集線器在網(wǎng)絡(luò)連接中的霸主地位，成為組建和升級以太局域網(wǎng)的首選設(shè)備。 交換機的主要功能 交換機大多工作數(shù)據(jù)鏈路層 ,其功能是對封裝數(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。交換機的最大特點是可以將一個局域網(wǎng)劃分成多個端口 ,每個端口可以構(gòu)成一個網(wǎng)段，扮演著一個網(wǎng)橋的角色 ,而且每一個連接到交換機上的設(shè)備都可以享用自己的專用帶寬。 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 42 交換機的最大特點是可以將一個局域網(wǎng)劃分成多個端口 ,每個端口可以構(gòu)成一個網(wǎng)段 ,扮演著一個網(wǎng)橋的角色 ,而且每一個連接到交換機上的設(shè)備都可以享用自己的專用帶寬。 用交換機連接各網(wǎng)段示意圖 網(wǎng)段 2 hub 網(wǎng)段 4 hub 交換機 網(wǎng)段 3 hub 網(wǎng)段 1