1 / 61

有線網路元件

有線網路元件. Wired Network Units. 瞭解： 數據機 (Modem) 網路卡 (NIC) 中繼器 (Repeater) 集線器 (Hub) 橋接器 (Bridge). 第 2 層交換器 (Layer 2 Switch) 路由器 (Router) 橋接路由器 (Bridge Router) 第 3 層交換器 (Layer 3 Switch). 學習目標. 數據機. 數據機是專司 調變 (Modulation) 和 解調變 (Demodulation) 的設備 , 透過數據機 , 我們就可以利用電話線傳輸數據資料。

rhona-mccall
Download Presentation

有線網路元件

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 有線網路元件 Wired Network Units

  2. 瞭解： 數據機(Modem) 網路卡(NIC) 中繼器(Repeater) 集線器(Hub) 橋接器(Bridge) 第 2 層交換器(Layer 2 Switch) 路由器(Router) 橋接路由器(Bridge Router) 第 3 層交換器(Layer 3 Switch) 學習目標

  3. 數據機 • 數據機是專司調變(Modulation) 和解調變(Demodulation) 的設備, 透過數據機, 我們就可以利用電話線傳輸數據資料。 • 最顯而易見的一項應用就是透過數據機和網路服務供應商 (Internet Service Provider, ISP) 連線, 存取網際網路上的資源。

  4. 數據機的分類方式 • 以連接方式區分 • 內接式數據機 • 外接式數據機 • 以上網頻寬區分 • 窄頻 • 寬頻

  5. 內接式數據機 • 內接式數據機亦稱為數據卡。安裝時要拆卸主機外殼才能安插到主機版上。由於內接式數據機是直接使用主機板上的電源, 因此不需要另外供應電源。

  6. 外接式數據機 • 傳統外接式數據機是連接到電腦的RS232 連接埠 (又稱為 COM 連接埠) 。 COM1

  7. 外接式數據機 • 新的個人電腦都配備了通用序列匯流排 (Universal Serial Bus, USB) , 因此目前市面也有不少外接式數據機採用 USB 介面：

  8. 外接式數據機 • 另 2 種外接式數據機則是透過網路卡和主機連接, 這種類型的數據機是目前寬頻上網的主流設備：纜線數據機(Cable Modem) 和 ADSL 數據機。

  9. 以上網頻寬區分 • 窄頻指的是頻寬在 56 Kbps 以下的數據機, 也就是傳統的數據機。 • 寬頻則是指纜線數據機 (Cable Modem) 和 ADSL 數據機這兩種當紅的寬頻上網設備, 上網的頻寬從數百 Kbps 到數千 Kbps 不等。

  10. 56Kbps 數據機新規格-V.92 • 快速連線 (QuickConnect) • 這個功能可以大幅降低使用者與網路服務供應商之間, 建立連線所需的時間, 將原先 V.90 技術需要 27 秒左右才能完成的動作縮短至 8 ~ 12 秒便可完成。 • 連線保留 (Modem-on-hold) • 可以讓使用者暫時中斷數據機連線功能以接聽電話, 且通話完畢後不須重新撥號即可繼續連線上網 (最多可保留 16 分鐘), 讓消費者擁有更高的使用彈性。

  11. 56Kbps 數據機新規格-V.92 • 全新 V.44 壓縮技術與 PCM 上傳功能(PCM upstream) • V.44 壓縮技術提供比原有之 V.42bis 技術更高的壓縮比, 以便更有效率地傳輸資料。至於 PCM 技術, 則可以讓上傳速度由 33.6 Kbps 提升到 48 Kbps。

  12. 網路卡 • 以接頭種類區分 • 以匯流排 (Bus) 介面區分 • 以頻寬 (Bandwidth) 區分

  13. 以接頭種類區分 • 網路卡上的接頭：AUI 接頭、BNC 接頭與 RJ-45 接頭, 它們分別用來連接 3 種不同的網路纜線, 即 AUI 纜線、RG-58 纜線、與雙絞線 (包括 UTP 及 STP 兩種)。 • 這 3 種線材與接頭, 無論在外觀、機械規格、和電氣特性等方面都截然不同, 很容易一眼就區分出來：

  14. AUI 接頭

  15. BNC 接頭

  16. RJ-45 接頭

  17. 以頻寬 (Bandwidth) 區分 • 目前區域網路的頻寬可區分為 10 Mbps、100 Mbps 和 1000 Mbps 這 3 個等級。 • 因此若以頻寬來區分網路卡, 也就有這 3 種等級的網路卡, 而因為 100 BaseTX 和 10 BaseT 的網路運作方式大致相同, 故市面上大多都是支援 10/100 Mbps 雙速的乙太網路卡在販售。

  18. 以匯流排 (Bus) 介面區分 • ISA 介面 • PCI 介面 • USB 介面 • PCMCIA 介面

  19. ISA 介面 • ISA (Industry Standard Architecture) 是應用在第一代個人電腦 (PC 或 PC XT) 的匯流排, 有 8 Bits 和 16 Bits 兩種, 不過目前 8 Bits 的 ISA 界面卡在市面上已遭淘汰, 就連 16 Bits 的 ISA 網路卡也因為PCI 網路卡的盛行, 逐漸走上滅絕之路。

  20. 16Bits ISA 介面網路卡

  21. PCI 介面 • PCI (Peripheral Component Interconnect) 是由 Intel 所主導的匯流排規格, 可以支援 32 Bits 及 64 Bits 的傳輸。 • 由於它利用一顆 PCI 橋接晶片區隔了CPU 匯流排與 PCI 匯流排, 使得這兩者能夠以各自的時脈來運作, 所以在穩定度與資料傳輸率方面都有重大的改進。 • 目前市面上 PCI 介面的網路卡以 32 Bits 居多, 同時也是佔有率最高的類型。

  22. 32Bits PCI 介面網路卡

  23. USB 介面 • 通用序列匯流排 (Universal Serial Bus, USB) 是由 Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC 及 Nortel 等 7 家廠商於1996 年所提出的新一代匯流排規格。其目標為提供使用者更易於使用 (ease-of-use) 的週邊設備連接介面。

  24. USB 介面網路卡 • 圖3-26 目前的 USB 網路卡多半是 10 Mbps 的版本, 但隨著 USB 2.0 的推出, 市面上也已有支援 100 Mbps 的產品

  25. PCMCIA 介面 • PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) 協會於1991 年成立, 原來的目的是要為筆記型電腦的附加式 (Add-in) 記憶卡, 建立一套共同的工業標準, 當時便直接將這些記憶卡稱之為 PCMCIA 卡。 • 後來各家廠商開始生產各種不同功能的附加記憶卡, 但沿用協會名稱為產品名稱容易導致混淆, 因此日後便將 PCMCIA 卡正式定名為 PC 卡(PC Card)。

  26. PC Card 的規格 • 最常見的是 16-bit PC Card和 Card Bus, 前者的頻寬只有5.33 Mbytes/sec, 而後者可達 132 Mbytes/sec。 • 因此, 只有 CardBus的網路卡, 才有辦法支援 100 Mbps 乙太網路。

  27. 中繼器 • 中繼器 (Repeater) 主要的功能就是將收到的訊號重新整理, 使其恢復原來的波形和強度。 • 由於中繼器的功能極為單純, 因此對應到 OSI 模型裡,中繼器是位在最底層─ 實體層(Physical Layer) ─ 工作。 • 因為中繼器只是單純的把訊號重新整理再送出去, 所以不管中繼器兩端連接的線材為何, 只要是相同的網路架構, 都可以利用中繼器加強訊號, 延長傳輸距離。

  28. 中繼器 • 像下面這台中繼器就可以將雙絞線和光纖、同軸電纜線連接起來：

  29. 中繼器 • 而下面這台中繼器則可連接使用 AUI 纜線、雙絞線與同軸電纜線的網路：

  30. 集線器 • 集線器 (Hub) 是 10BaseT 和100BaseTX 網路都會用到的設備, 在本質上也是一種中繼器, 所以也是屬於實體層的設備。 • 集線器上面的 RJ-45 插槽通常稱為 Port, Port 數目的多寡並沒有一定, 從 4 Ports 到 32 Ports 皆屬常見, 更大型的集線器甚至採用模組化架構, 每插入一片類似介面卡的集線器模組, 就能擴充數十個 Port, 這種集線器又稱為 Concentrator。

  31. 集線器

  32. 集線器的種類 • 除了以 Port 數量多寡來區分集線器之外, 另一項非常重要的考慮因素為所適用的頻寬, 如同網路卡一樣, 集線器也分為適用於 10 Mbps、100Mbps 和 1000 Mbps 3 種頻寬。 • 由於網路硬體技術不斷地進步, 新一代產品幾乎都能支援前一代的規格。 • 所以支援 1000Mbps 的集線器也能支援 10Mbps 和 1000Mbps 兩種頻寬, 而且都已經具備交換器 (Switch) 的功能。

  33. 集線器的種類 • 10 Mbps 集線器 • 10 Mbps 集線器當然適用在 10 BaseT 的網路架構, 上頭通常標示著 "10BaseT Ethernet Hub" 或 "Ethernet Hub" 字樣。 • 100 Mbps 集線器 • 由於當初制定 802.3u 標準時, 將100BaseTX、100BaseT4 和 100BaseFX都包括在內, 所以購買 100 Mbps 集線器時最好說清楚採用何種規格。不過目前市面上大多數的產品, 應該都是 100BaseTX。

  34. 集線器的種類 • 10 + 100 集線器 • 為了吸引更多的顧客群, 這種集線器能適用於 10Mbps 和 100Mbps 兩種網路, 但是會以 RJ45 插槽限制。通常是大多數插槽適用於 10 Mbps, 僅有特定的少數插槽適用於100Mbps。 • 對於既有 10 Mbps 網路的公司行號來說, 如果只想局部升級到 100 Mbps 網路, 採用這種集線器不失為一個省錢方案。

  35. 集線器的種類 • 10/100 集線器 • 這種集線器也是通吃 10 Mbps和 100 Mbps 兩種環境, 但是在 RJ45 插槽上沒有任何限制, 每個插槽都可以連接 10 Mbps 或 100 Mbps 的網路卡, 它會自動判斷並選擇最佳的傳輸頻寬。 • 套用行動電話的術語來說, 這才是真正的全區雙頻。因此用起來最方便, 但是價格也最貴。

  36. 集線器的種類

  37. 堆疊式集線器 (Stackable Hub) • 堆疊式集線器背後通常有串接專用接頭, 並且會附贈專用的 UTP 線, 用來連接疊在上方(或下方) 的堆疊式集線器, 而且這些疊在一起的集線器視為 1 台大的集線器。 • 換言之, 即使疊了 3 個集線器, 但是在計算是否符合 5-4-3 原則時, 只算是 1 個集線器而非 3 個集線器, 因此在擴充上具有更大的彈性。

  38. 5-4-3 原則 • 乙太網路最多只能使用 4 個中繼器 (包含集線器), 所以會形成 5 個區段, 但只有 3 個區段可以連接電腦, 其餘的 2 個區段只能用來延伸距離, 故稱為 IRL (Inter Repeater Link)。

  39. 橋接器 • 在乙太網路上, 訊號的傳遞是採用廣播的方式, 任何訊號上了網路, 每一台電腦都收得到, 然而某些訊號只需要在網路的某個區域內傳遞, 假使傳到不必要的區域, 只是徒增干擾, 影響整體效能。 • 為了合理限制網路訊號的傳送, 我們會使用橋接器 (Bridge) 適當地切割網路。 • 橋接器屬於鏈結層(Data Link Layer)設備，具有緩衝與過濾的功能，

  40. 橋接器分隔碰撞領域 • 訊號不會跨過橋接器(過橋時，先轉成訊框) • )

  41. 橋接器的過濾功能 • 會判斷是否過橋 • 例： • AB • AC

  42. 橋接器 • 當 A 電腦要傳資料給 B 電腦時, 訊號廣播到橋接器就會被攔住, 當橋接器發現 A、B 電腦同在 1 區, 表示此訊號沒必要傳到 2 區, 便將該訊號丟棄, 如此便能減少對 2 區的干擾；若 A 電腦要傳資料給 C 電腦, 橋接器便讓訊號通過。 • 因此, 如果 A 電腦經常傳輸的對象為 C 或 D 電腦, 那麼幾乎所有訊號都得通過橋接器,等於是喪失了橋接器的過濾作用, 由此可知橋接器的擺放位置很重要。

  43. 橋接器 • 橋接器裡會有一張清單(MAC位址表), 裡面記載了每台電腦所接的port： MAC 位址表 決定訊框是否 需跨過橋

  44. 通透橋(Transparent Bridge) • 會自動學習MAC位址表 • 由收到的訊框，記錄「來源MAC位址」與「進入的埠」

  45. 橋接器 • 但是有一點我們要特別注意：橋接器並不會阻擋廣播封包(Broadcast packet)。 • 橋接器之所以能判斷是否要將資料轉送, 是因為傳送資料的封包中, 都會指定要由那台電腦來接收, 但是廣播封包就像是現實社會中的廣告信一樣, 並不會指定收件者。 • 在這種情況下, 橋接器無法判斷收件者是誰, 便會將封包轉送給所有的網路區段了。

  46. 第 2 層交換器 • 屬於鏈結層(Data Link Layer) 的設備,又稱為交換式集線器 (Switch Hub) 或多埠橋接器 (Multi-port Bridge), 因為它同時具備了集線器和橋接器的功能。 • 會記憶哪個位址接在哪個 Port, 並據以決定該將封包送往何處, 而不會送到其它不相關的 Port, 因此未受影響的 Port 可以繼續對其它 Port 傳送資料, 突破了集線器只能有一對 Port 在工作的限制。

  47. 第 2 層交換器的頻寬

  48. 第 2 層交換器的頻寬 • 如果多個 Port 的封包要送到相同目的地時, 還是會發生搶用的情形。

  49. 路由器 • 路由器 (Router) 係工作於 OSI 模型中的網路層(Network Layer)。 • 將它譯為路徑選擇器更為貼切, 因為它最主要的功用, 就是在不同的網路間選擇一條最佳的傳輸路徑。

  50. 路由器的路徑 • 以下圖為例, 從 LAN1 傳資料到 LAN2 有兩條路徑：

More Related