第4章 常用的网络设备1

图4-5 传统的调制解调器
17
由发送、接收、控制、接口、操纵面板及电源等部 分组成。通常，数据终端设备以二进制串行信号形式 发送数据，经Modem接口转换为内部逻辑电平送入发 送部分，再经调制电路变成线路要求的信号向线路发 送。Modem接收部分接收来自线路的信号，经滤波、 反调制、电平转换后还原成数字信号送入数字终端设 备。
15
4.1.5 调制解调器的功能
调制解调器是一种网络设备，它的功能是将计 算机的数字信号转换成模拟信号或反之，以便在电话 线路或微波线路上传输。调制是把数字信号转换成模 拟信号的过程；解调是模拟信号转换成数字信号的过 程。
16
4.1.6
调制解调器的技术类型和标准
主要包括传统的调制解调器、Cable Modem、ADSL Modem、电力Modem等。 1、传统的调制解调器 传统的调制解调器指的就是通过电话线进行拨号上网 所用的网络设备，通过RS－232C串行口信号线与计算 机连接，其外置式的Modem结构如图4-5所示。
13
4.1.4 网卡的分类
2、按总线类型分 按网卡的总线接口类型来分，可分为ISA总线网 卡、PCI总线网卡、PCI-X总线网卡、PCI-E总线 网卡、PCMCIA总线网卡、USB接口网卡、MiniPCI接口网卡。
14
4.1.4 网卡的分类
3、按接口类型分 按网卡的网络接口类型来划分，目前常见的接 口主要有以太网的RJ-45接口、细同轴电缆的BNC接 口和粗同轴电缆的AUI接口、FDDI接口、ATM接口等， 有的网卡为了适用于更广泛的应用环境，提供了两 种或多种类型的接口。 其中RJ-45接口网卡是最常见的一种网卡， 也是应用最广的一种接口类型网卡，在双绞线以太 网应用中普及。 不同的网络接口适用于不同的网络类型。
第4章 常用的网络设备
本章内容提要
网卡和调制解调器 中继器与集线器 网桥与交换机 路由器 网关
1
4.1
4.1.1
网卡和调制解调器
网卡概述
网卡（Network Interface Card ，NIC）也叫 网络适配器，是集成在计算机主板上、插在计算机 总线插槽内或某个外部接口上的扩展卡，是计算机 连接网络中各设备的物理接口，是构成网络的基本 部件，其主要作用是将计算机数据转换为能够通过 介质传输的信号。
8
4.1.3 网卡的工作原理
计算机发送数据时，网卡首先侦听介质上是否有载 波（载波由电压指示）。如果有，则认为其他站点正 在传送信息，继续侦听介质。一旦通信介质在一定时 间内没有载波，即没有被其他站点占用，则开始进行 数据帧发送，同时继续侦听通信，以检测冲突。
9
4.1.3 网卡的工作原理
如果检测到冲突，则立即停止该次发送，并向介质 发送一个“阻塞”信号，告知其他站点已经发生冲突， 从而丢弃那些可能一直在接收的受到损坏的帧数据， 并等待一段随机时间。在等待一段时间后，再进行新 的发送。如果重传多次后仍发生冲突，就放弃发送。
2
4.1 网卡和调制解调器
4.பைடு நூலகம்.1 网卡概述
图4-2 网卡结构
3
4.1.2 网卡的主要作用
网卡工作在物理层和数据链路层之间，网卡的硬 件特性、驱动程序在这两层得以实现，如图4-3所 示。
图4-3 网卡工作在OSI/RM中的示意图
4
4.1.2
网卡的主要作用
在计算机网络中，网卡一方面自动将本地计算机上 的数据转换成网络可以识别的数据格式及打包后送 到网络上；另一方面负责接收网络上的数据包，通 过和自己本身的物理地址相比较决定是否为本机应 接收信息，解包及反向转换后，将数据通过主板上 的总线传输给本地计算机。 所以网卡的主要作用包括：固定网络地址、数据转 换并发送到网络上和接收数据并转换数据格式。
10
4.1.4 网卡的分类
1、按网卡速率分 网卡速率是指网卡每秒钟接收或发送数据的能力， 单位是Mbps（兆位/秒）。 按照网卡速率可分为10Mbps网卡、100Mbps网卡、 10/100Mbps网卡、1000Mbps网卡、10000Mbps网 卡。
11
4.1.4 网卡的分类
1、按网卡速率分 目前网卡在标准以太网中速度 为10/100Mbps，在快速以太网 中速度为1000Mbps等。千兆以 太网卡（Gigabit Ethernet） 是一种高速局域网技术，它能 够在铜线上提供1Gbps （1000Mbps）的带宽，如图4-4 所示，主要用在服务器领域。
图4-4 千兆网卡
12
4.1.4 网卡的分类
1、按网卡速率分 万兆网卡（10000Mbps）是最新推出的速度最快 的网卡。万兆以太网技术是以太网技术发展中的 一个重要标准，与原来的以太网模型完全相同， 仍然保留帧结构，只是通过不同的编码方式或波 分复用提供10Gbps传输速度。它是一种只适用于 全双工模式，所以不需要带有冲突检测的载波侦 听多路访问协议（CSMA/CD）。万兆以太网卡能 够使用多种光纤介质。
调制解调器有内置式和外置式，内置式和普通的计算 机插卡一样，大家都称为传真卡，外置式的却只能叫 做调制解调器或Modem了。 内置式调制解调器是一块即插即用的卡，如图4-6所 示，卡上没有跳线。它有两个接口，一个标明 “Line”的字样，用来接电话线；另一个标明 “Phone”的字样，用来接电话机。此外它是一块 支持语音的Modem卡，除正常的两个插口外，它还 有一个麦克风接口和声音出口。
5
4.1.2
网卡的主要作用
⑴ 固定网络地址 在计算机网络通信过程中，一台计算机中的数 据传输到另一台计算机，必须确定计算机的标 识，而计算机是靠网卡的物理地址来标识。数 据从一台计算机传输到另外一台计算机时，实 际上就是数据通过一块网卡传输到另一块网卡， 即从源地址传输到目的地址。网卡的物理地址 标识（Ethernet Address，物理地址）是由十 六进制表示的，每块网卡在出厂时都赋予一个 全世界范围内唯一的地址，即MAC地址。
6
4.1.2 网卡的主要作用
⑵ 数据转换并发送到网络上 网络上的传输数据方式必须遵守一定的数据格式 （通信协议）。所以计算机将数据传输到网卡时， 网卡会自动将数据转换成网络可以识别的数据格式， 然后再将数据传送到网络，发送到目的计算机的网 卡。
7
4.1.2 网卡的主要作用
⑶ 接收数据并转换数据格式 在网络通信时，网卡具有双重性功能：一方面将 本地计算机上的数据进行格式转换送入网络；另 一方面接收网络上传输过来的数据包，对数据进 行解包及反向转换。