网卡的主要作用
1 在发送方 把从计算机系统要发送的数据转换成能在网线上传输的bit 流 。
2 在接收方 把从网线上接收来的 bit 流重组成计算机系统可以 处理的数据 。
3 判断数据是否是发给自己的
4 发送和控制计算机系统和网线数据流
计算机的分类
1、台式机
2、小型机和服务器
3、大型机即超级计算机
4、笔记本电脑和掌上型电脑
网卡的MAC地址
存在形式
由网卡的生产厂商固化在每块网卡只读存储器 (ROM) 中。
作用
计算机或设备之间进行通信时，需要使用 MAC 地址
格式
MAC 地址由 48 位二进制数组成，使用 12 个十六进制数 字来表示，如00-80-C8-EF-D2-C3 。
中继器和集线器
中继器的功能
“ 5-4-3 ” 规则
集线器的功能
集线器的应用
集线器的安装
中继器的功能
中继器是对衰减变形的信号进行放大整形后，进行 传输的设备
中继器能够延长计算机网络的长度
即使在数据链路层发生错误，也原封不动的传输数据
对数据的传输速度不能进行变换
（ 1 ）粗缆以太网的连接
“5-4-3”规则
集线器
集线器 (Hub) 其实是一个具有多个端口的中继器。它可以集 中网络连接，可以重发bit 信号。
最常用的集线器是连接以太网中计算机的集线器，线缆从单 个节点的NIC 连接到中心集线器。一般 8 - 24 个端口。
中继器和集线器
网桥和交换机
网桥的功能
网桥的工作原理
交换机的功能
交换机与集线器的区别
交换机的类型
网桥的工作原理
网桥工作在 O S I 数据链路层上。网桥可以截取所有的 网络信息流并读取每一帧上的目标地址，以确定帧是否可以转发给下一个网络。如果网桥得知帧的目标地址与帧的源在 同一个段上，那么就根本不必转发，所以它将删除这个帧。 如果网桥得知目标是在另一个段上，那么就仅将帧传送到那 个段上。如果网桥不知道目标段在哪里，那么网桥将会把帧 传输到除源地址之外的所有段上，这个过程称为泛洪。
工作原理图示
网桥的工作原理（1）
缓存： 网桥首先会对收到的数据帧进行缓存并 处理
过滤： 判断入帧的目标节点是否位于发送这个 帧的网段中，如果是，网桥就不把帧转发到网桥的
其他端口
转发： 如果帧的目标节点位于另一个网络，网 桥就将帧发往正确的网段
网桥的工作原理（2）
网桥执行三种重要功能：学习、过滤和转发。启 动网桥后，网桥可以学习网络的拓扑结构、记住 所有连接网络的设备地址。这样通过检查其接收 的帧的源地址和目标地址，网桥就可以知道在网 络上有什么，并将利用这些信息创建桥接表以包 含各个网络结点的地址。绝大多数网桥可以在桥接表中存储大量的地址，这个表将成为转发信息流的基础。
学习： 每当帧经过网桥时，网桥首先在网 桥表中查找帧的源 MAC 地址，如果该地址不 在网桥表中，则将有该 MAC 地址及其所对应 的网桥端口信息加入
网桥的学习
交换机概述
交换机提供了桥接能力以及在现存网络上增加带 宽的功能。用于L A N 上的交换机与网桥相似，因 为它们都运作在数据链路层( 第 2 层 ) 的 M A C 子层 上，都检验着所有进入的网络流量的设备地址。 与网桥还有一点相似，交换机保持一张有关地址 的信息表，并用该信息来决定如何过滤并转发L A N流量。而与网桥不同，交换机采用交换技术来增 加数据的输入输出总和和传输介质的带宽。
交换机的三个功能
1、地址学习
2、帧的转发/过滤
3、回路防止
交换机如何学习主机的位置
最初开机时 MAC 地址表是空的
Mac 地址表条目默认老化时间是 300 秒
• 主机 A 发送数据帧给主机 C
• 交换机通过学习数据帧的源 MAC 地址，记录下主机 A 的 MAC 地址
对应端口 E0
• 该数据帧转发到除端口 E0 以外的其它所有端口 ( 不清楚目标主机的
单点传送用泛洪方式 )
• 主机 D 发送数据帧给主机 C
• 交换机通过学习数据帧的源 MAC 地址，记录下主机 D 的 MAC 地址对应
端口 E3
• 该数据帧转发到除端口 E3 以外的其它所有端口 ( 不清楚目标主机的单点
传送用泛洪方式 )
• 交换机 A 发送数据帧给主机 C
• 在地址表中有目标主机，数据帧不会泛洪而直接转发
• 主机 D 发送广播帧或多点帧
• 广播帧或多点帧泛洪到除源端口外的所有端口
网桥与交换机的比较
交换机
基于硬件实现 (ASIC)
每个交换机可以有多个生成树
有更多的端口
网桥
基于软件实现
每个桥只能有一个生成树
每个桥通常最多到 16 个端口
交换机的类型
不可管理交换机
不具备可管理性，没有 CPU 或集中管理芯片，只是并行程度、吞吐能力等优于集线器。
可管理式交换
除了具有不可管理交换机的全部功能，还带有 CPU 或集中管理芯片，可以支持VLAN 及 SNMP 管理，又称为智能型交换机。
交换机与集线器的比较
交换机的并行程度更高，不同于集线器的 共享带 宽。8 口集线器 (100Mbps) 与 8 口交换机 (400Mbps) 的带宽比较。
交换机的缓存能力更强
交换机的智能化程度更高
交换机具有支持虚拟局域网 (VLAN) 的能力
路由器概述
路由器的有些功能与交换机类似，如学习、过滤和转发等。 但与交换机不同，路由器具有内置的智能功能来指导包流 向特定的网络，可以研究网络流量并快速适应在网络中检 测到的变化。路由器在O S I 模型的网络层连接 L A N ，从 而与交换机相比，可以从包流量中解释更多的信息。
数据包的投递过程
什么是路由
要实现路由 , 路由器必须知道 :
◦ 目的地址
◦ 源地址
◦ 所有可能的路由路径
◦ 最佳路由路径
◦ 管理路由信息
被路由协议与路由协议
• 路由协议 通过在路由器之间共享路由信息来支持 被路由 协议 ，路由信息在相邻路由器之间传递，确保所有路由 器知道到网络中任何一个路由器的路径。常用的路由选 择协议有 RIP 、 IGRP 、 EIGRP 、 OSPF 等。 路由器可以同时运行多个独立的路由选择协议，并同时 为几个被路由协议创建和维护各自的路由表，描述网络 拓补结构，执行路由选择和数据包转发功能。
• 被路由协议（可路由协议） 定义了数据包内各个字段的 格式和用途，是一种网络层的封装协议，允许将数据从 一个网络设备转发到另外一个网络设备。常用的被路由 协议有 TCP/IP 、 IPX/SPX 、 AppleTalk等。
网关
网关（ Gateway ）可以用于连接具有完成不同的寻 址机制、不兼容的协议、不同结构和不同数据格 式的网络。
网关从一个网络收到数据包，重新打包成目的网络能接收并处理的格式。
