网络链路需要经过哪些网络硬件

1. 网络硬件基本组成是哪些

网络硬件基本组成的是：网卡、网线、集线器（HUB）和交换机、2台以上主机

一 网卡

网络接口卡（NETWORK INTERFACK CARD，NIC）我们通常称之为"网卡"，在局域网中的每一台计算机都必须通过传输介质（双绞线、同轴电缆或光纤）与网卡相连，才能在相互之间进行信息交流。由于网络技术的不同。网卡的分类也有所不同，如读者所熟知的ATM网卡，令牌环网卡和以太网网卡等。
目前约有80%的局域网采用以太网网卡，目前就以太网网卡而言，已有10Mb/s 100Mb/s 10/100Mb/s以及千兆以太网网卡。网卡插在pc机或服务器的扩展槽内，配合网络操作系统来控制网络信息的交流。网卡的选择恰当与否，将直接影响整个完国的数据传输率。基本选择原则是使网盯答卡与工作站总线类型兼容。一般来说，工作站可配16位网卡，而为保证服务器的数据传输能力，服务器最好配上32位的网卡。与不同类型的网络介质相对应，网卡通常有以下三种端口的类型：
（1） RJ-45端口，为双绞线接口。如果你的网络采用10BaseT架设，UTP双绞线的两端应各接一个RJ-45接头，一端查在电脑，另一端则插在10BaseTHUB端口内。
（2）BNC端口，为细同轴电缆接口。
（3）AUI端口，为粗同轴电缆接口。目前也有些网卡在一块网卡上同时提供2种、甚至3种端口，用户应依据自己所棚睁选的传输介质选用相应的网卡
注意：如果网卡有两种或两种以上的接口一般为10M网卡
无线网卡，通过无线电波传输信号，速度不及有线得快，但是省去了网络布线的麻烦，并且传输距离比较大。

二 集线器（HUB）和交换机

集线器（HUB）与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备。集线器实际上就是中继器的一种，其区别仅在于集线器能够提供更多的端口服务，所以集线器又叫多口中继器。集线器主要以优化网络布线结构，简化网络管理为目标而设计的。
集线器的分类
集线器的种类很多，集线器分类并没有特定的标准，为了便于大家认识集线器，我们还是给它分分类吧。
按照集线器所支持的带宽不同，可分为10Mbps、100Mbps、10/100Mbps三种。一般来说传输的内容不涉及语音、图像、传输量相对较小，10M的带宽就足够用了。如果传输量较大，且上联设备支持IEEE802.3U时应当选择100Mbps的集线器。现在有的厂商提供了一种新的解决方案10/100Mbps双速集线器，它已经内置10Mbps和100Mbps两条内部总线。双速集线器分为手动10/100Mbps切换和自动10/100Mbps切换，手动切换为每集线器10/100Mbps转换，自动切换为每端口切换。
按照配置的形式不同，可分为独立型集线器、模块化集线器和堆栈式集线器。独立型集线器是带有许多端口的单个盒子式的产品，独立型集线器之间用一段10Base－5同轴电缆把它们连接在一起，或者是在每个集线器上的独立端口之间用双绞线把它们连接起来。模块化集线器配有机架，带有多个卡槽，每个槽可放一块通信卡，每个卡的作用就相当于一个独立型集线器。堆栈式集线器可以将多个集线器"堆栈"使用，当它们连接在一起时，其作用就像一个模块化集线器一样，可以当作一个单元设备来进行管理。
按照管理的方式不同，可分为切换式、共享式和可堆栈共享式三种。切换式集线器可以使凯和慧10Mbps和100Mbps的站点用于同一网段中。一个切换式集线器重新生成每一个信号并在发送前过滤每一个包，而且只将其发送到目的地址。共享式集线器提供了所有连接点的站点间共享一个最大频宽。共享式集线器不过滤或重新生成信号，所有与之相连的站点必须以同一速度工作（10Mbps或100Mbps）。堆栈共享式集线器可将多个堆放在一起，通过级连口互连在一起，所以也可以看作是局域网中的一个大集线器。当5个12口的集线器级连在一起时，可以看作是1个60口的集线器。其中一台集线器作为主工作集线器，并带有SNMP网管代理，其它集线器则由主工作集线器代为执行网管任务。当堆栈式集线器进行堆栈时，集线器的ID自上而下设置为1、2、3...，有些集线器是通过DIP开关的方式设置，有些集线器是自动设置的，这种集线器价格昂贵。
此外根据外形尺寸的不同，可分为机架式和桌面式两种；根据延护方式的不同，有分为可堆栈和不可堆栈两种；根据安装方式的不同，可分有内置和外置两种。
集线器是如何工作的
典型的集线器有多个用户端口，用来连接计算机和服务器，每一个端口支持一个来自网络的连接。Arcnet、10Base-T、10Base-F及许多其它专用网络都依靠集线器来连接各段电缆及把数据分发到各个网段。尽管每一个站是用它自己专用的双绞线连接到集线器的，但基于集线器的网络仍然是一个共享介质的局域网。
当某个端口发送数据包时，首先到达集线器，集线器对收到的信号进行放大和相位失真进行补偿后，将再生的信号向与集线器中的其他所有端口进行传送。当存在一个以上的端口同时发送时，集线器将从其端口检测到碰撞并产生碰撞强化信号（Jam）向集线器所连接的目标端口进行传送。
集线器的外部结构
我们常见到的集线器是长方体，其外部结构比较简单。
集线器是电子设备，因此需要电源，背部面板上主要有交流电源插座、电源开关。为了能够利用以前铺设的介质（如粗缆、细缆），有些集线器还设有BNC接口和AUI接口。RJ-45接口用于连接工作站或服务器，BNC接口或AUI接口用于连接主干网。因此在这类集线器的背部面板中还有一个AUI接口和一个BNC接口。当你的网卡和网卡之间的接口插槽不相同时，就可买一个转换器。它可以将RJ-45接头转换成BNC接头或AUI接头，反之亦然。
正面的面板大部分位置分布有一排N个RJ-45接口（视几口集线器而定，大家可根据自己设立的站点数选择不同口数的集线器）。多数集线器还有指示多种状态的LED指示灯，常见有（Power）电源指示灯、AUI端口状态指示灯、BNC端口状态指示灯、每个RJ-45接口对应的监视端口通信状态（主要显示各端口接收指示和链路状态指示）。另外还有一个碰撞（Collision）指示灯，由于以太网采用CSMA/CD协议，在传输过程中可能发生冲突，此时，Collision要闪烁。但是，如果Collision闪烁过分频繁，说明您的网络负载已经很重了，您就要对您的网络进行调整或者升级。

交换机

它工作在OSI模型的第二层，数据链路层。分为可网管和不可网管两种，前者比较高级，可以由网络管理员进行配置管理，实现许多功能。如：VLAN的配置，端口的管理。我们本次实验用的就是可网管的两层交换机uHammer24 V2.0，还有一种比较高级的智能三层交换机，具有路由功能。关于交换机的配置以及维护我们将字后面进行讨论

交换机的连接方式：级联和堆叠两种，前者可以通过级联口或者普通口进行连接称为级联；后者通过交换机专用的堆叠接口进行连接，注意堆叠应该选择同一品牌的交换机进行堆叠连接，不同的品牌交换机堆叠可能不兼容，级联没有这种问题

2. 计算机网络(三)数据链路层

结点：主机、路由器

链路：网络中两个结点之间的物理通道，链路的传输介质主要有双绞线、光纤和微波。分为有线链路、无线链路。

数据链路：网络中两个结点之间的逻辑通道，把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路。

帧：链路层的协议数据单元，封装网络层数据报。

数据链路层负责通过一条链路从一个结点向另一个物理链路直接相连的相邻结点传送数据报。

数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。其主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为 逻辑上无差错的数据链路 ，使之对网络层表现为一条无差错的链路。

封装成帧就是在一段数据的前后部分添加首部和尾部，这样就构成了一个帧。接收端在收到物理层上交的比特流后，就能根据首部和尾部的标记，从收到的比特流中识别帧的开始和结束。首部和尾部包含许多的控制信息，他们的一个重要作用：帧定界（确定帧的界限）。

帧同步：接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始和终止。

组帧的四种方法：

透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。因此，链路层就“看不见”有什么妨碍数据传输的东西。

当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，就必须采取适当的措施，使收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。这样才能保证数据链路层的传输是透明的。

概括来说，传输中的差错都是由于噪声引起的。

数据链路层编码和物理层的数据编码与调制不同。物理层编码针对的是单个比特，解决传输过程中比特的同步等问题，如曼彻斯特编码。而数据链路层的编码针对的是一组比特，它通过冗余码的技术实现一组二进制比特串在传输过程是否出现了差错。

较高的发送速度和较低的接收能力的不匹配，会造成传输出错，因此流量控制也是数据链路层的一项重要工作。数据链路层的流量控制是点对点的，而传输层的流量控制是端到端的。

滑动窗口有以下重要特性：

若采用n个比特对帧编号，那么发送窗口的尺寸W T 应满足： 。因为发送窗口尺寸过大，就会使得接收方无法区别新帧和旧帧。

每发送完一个帧就停止发送，等待对方的确认，在收到确认后再发送下一个帧。

除了比特出差错，底层信道还会出现丢包 [1] 问题

“停止-等待”就是每发送完一个分组就停止发送，等待对方确认，在收到确认后再发送下一个分组。其操作简单，但信道利用率较低

信道利用率是指发送方在一个发送周期内，有效地发送数据所需要的时间占整个发送周期的比率。即

GBN发送方：

GBN接收方：

因连续发送数据帧而提高了信道利用率，重传时必须把原来已经正确传送的数据帧重传，是传送效率降低。

设置单个确认，同时加大接收窗口，设置接收缓存，缓存乱序到达的帧。

SR发送方：

SR接收方：

发送窗口最好等于接收窗口。（大了会溢出，小了没意义），即

传输数据使用的两种链路

信道划分介质访问控制将使用介质的每个设备与来自同一通信信道上的其他设备的通信隔离开来，把时域和频域资源合理地分配给网络上的设备。

当传输介质的带宽超过传输单个信号所需的带宽时，人们就通过在一条介质上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率，这就是所谓的多路复用，也是实现信道划分介质访问控制的途径。多路复用技术把多个信号组合在一条物理信道上进行传输，使多个计算机或终端设备共享信道资源，提高了信道的利用率。信道划分的实质就是通过分时、分频、分码等方法把原来的一条广播信道,逻辑上分为几条用于两个结点之间通信的互不干扰的子信道，实际上就是把广播信道转变为点对点信道。

频分多路复用是一种将多路基带信号调制到不同频率载波上，再叠加形成一个复合信号的多路复用技术。在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽的情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若千与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道，每个子信道传输一种信号，这就是频分多路复用。

每个子信道分配的带宽可不相同，但它们的总和必须不超过信道的总带宽。在实际应用中，为了防止子信道之间的千扰，相邻信道之间需要加入“保护频带”。频分多路复用的优点在于充分利用了传输介质的带宽，系统效率较高;由于技术比较成熟,实现也较容易。

时分多路复用是将一条物理信道按时间分成若干时间片，轮流地分配给多个信号使用。每个时间片由复用的一个信号占用，而不像FDM那样，同一时间同时发送多路信号。这样，利用每个信号在时间上的交叉，就可以在一条物理信道上传输多个信号。

就某个时刻来看,时分多路复用信道上传送的仅是某一对设备之间的信号:就某段时间而言,传送的是按时间分割的多路复用信号。但由于计算机数据的突发性，一个用户对已经分配到的子信道的利用率一般不高。统计时分多路复用(STDM，又称异步时分多路复用)是TDM 的一种改进，它采用STDM帧，STDM帧并不固定分配时隙，面按需动态地分配时隙，当终端有数据要传送时，才会分配到时间片，因此可以提高线路的利用率。例如，线路传输速率为8000b/s，4个用户的平均速率都为2000b/s，当采用TDM方式时，每个用户的最高速率为2000b/s.而在STDM方式下,每个用户的最高速率可达8000b/s.

波分多路复用即光的频分多路复用，它在一根光纤中传输多种不同波长(频率）的光信号，由于波长（频率）不同，各路光信号互不干扰，最后再用波长分解复用器将各路波长分解出来。由于光波处于频谱的高频段，有很高的带宽，因而可以实现多路的波分复用

码分多路复用是采用不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式。与FDM和 TDM不同,它既共享信道的频率，又共享时间。下面举一个直观的例子来理解码分复用。

实际上，更常用的名词是码分多址(Code Division Multiple Access.CDMA)，1个比特分为多个码片/芯片( chip)，每一个站点被指定一个唯一的m位的芯片序列，发送1时发送芯片序列（通常把o写成-1） 。发送1时站点发送芯片序列，发送o时发送芯片序列反码。

纯ALOHA协议思想：不监听信道，不按时间槽发送，随机重发。想发就发

如果发生冲突，接收方在就会检测出差错，然后不予确认，发送方在一定时间内收不到就判断发生冲突。超时后等一随机时间再重传。

时隙ALOHA协议的思想：把时间分成若干个相同的时间片，所有用户在时间片开始时刻同步接入网络信道，若发生冲突，则必须等到下一个时间片开始时刻再发送。

载波监听多路访问协议CSMA（carrier sense multiple access）协议思想：发送帧之前，监听信道。

坚持指的是对于监听信道忙之后的坚持。

1-坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。

优点：只要媒体空闲，站点就马上发送，避免了媒体利用率的损失。

缺点：假如有两个或两个以上的站点有数据要发送，冲突就不可避免。

非坚持指的是对于监听信道忙之后就不继续监听。

非坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。

优点：采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的可能性。

缺点：可能存在大家都在延迟等待过程中，使得媒体仍可能处于空闲状态，媒体使用率降低。

p-坚持指的是对于监听信道空闲的处理。

p-坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。

优点：既能像非坚持算法那样减少冲突，又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的这种方案。

缺点：发生冲突后还是要坚持把数据帧发送完，造成了浪费。

载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD（carrier sense multiple access with collision detection）

CSMA/CD的工作流程：

由图可知，至多在发送帧后经过时间 就能知道所发送的帧有没有发生碰撞。因此把以太网端到端往返时间为 称为争周期(也称冲突窗口或碰撞窗口)。

截断二进制指数规避算法：

最小帧长问题：帧的传输时延至少要两倍于信号在总线中的传播时延。

载波监听多点接入/碰撞避免CSMA/CA（carrier sense multiple access with collision avoidance）其工作原理如下

CSMA/CD与CSMA/CA的异同点：

相同点：CSMA/CD与CSMA/CA机制都从属于CSMA的思路，其核心是先听再说。换言之，两个在接入信道之前都须要进行监听。当发现信道空闲后，才能进行接入。

不同点：

轮询协议：主结点轮流“邀请”从属结点发送数据。

令牌：一个特殊格式的MAC控制帧，不含任何信息。控制信道的使用，确保同一时刻只有一个结点独占信道。每个结点都可以在一定的时间内（令牌持有时间）获得发送数据的权利，并不是无限制地持有令牌。应用于令牌环网（物理星型拓扑，逻辑环形拓扑）。采用令牌传送方式的网络常用于负载较重、通信量较大的网络中。

轮询访问MAC协议/轮流协议/轮转访问MAC协议：基于多路复用技术划分资源。

随机访问MAC协议： 用户根据意愿随机发送信息，发送信息时可独占信道带宽。 会发生冲突

信道划分介质访问控制（MAC Multiple Access Control ）协议：既要不产生冲突，又要发送时占全部带宽。

局域网（Local Area Network）：简称LAN，是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，使用广播信道。其特点有

决定局域网的主要要素为：网络拓扑，传输介质与介质访问控制方法。

局域网的分类

IEEE 802标准所描述的局域网参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层与物理层，它将数据链路层划分为逻辑链路层LLC子层和介质访问控制MAC子层。

以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带总线局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术。 以太网只实现无差错接收，不实现可靠传输。

以太网两个标准：

以太网提供无连接、不可靠的服务

10BASE-T是传送基带信号的双绞线以太网，T表示采用双绞线，现10BASE-T 采用的是无屏蔽双绞线（UTP），传输速率是10Mb/s。

计算机与外界有局域网的连接是通过通信适配器的。

在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或MAC地址。MAC地址：每个适配器有一个全球唯一的48位二进制地址，前24位代表厂家（由IEEE规定），后24位厂家自己指定。常用6个十六进制数表示，如02-60-8c-e4-b1-21。

最常用的MAC帧是以太网V2的格式。

IEEE 802.11是无线局域网通用的标准，它是由IEEE所定义的无线网络通信的标准。

广域网（WAN，Wide Area Network），通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。

广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。如因特网（Internet）是世界范围内最大的广域网。

点对点协议PPP（Point-to-Point Protocol）是目前使用最广泛的数据链路层协议，用户使用拨号电话接入因特网时一般都使用PPP协议。 只支持全双工链路。

PPP协议应满足的要求

PPP协议的三个组成部分

以太网交换机

冲突域：在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。简单的说就是同一时间内只能有一台设备发送信息的范围。

广播域：网络中能接收任一设备发出的广播帧的所有设备的集合。简单的说如果站点发出一个广播信号，所有能接收收到这个信号的设备范围称为一个广播域。

以太网交换机的两种交换方式：

直通式交换机：查完目的地址（6B）就立刻转发。延迟小，可靠性低，无法支持具有不同速率的端口的交换。

存储转发式交换机：将帧放入高速缓存，并检查否正确，正确则转发，错误则丢弃。延迟大，可靠性高，可以支持具有不同速率的端口的交换。

3. 局域网的硬件主要包括哪些东西

1. 局域网的网络硬件主要包括网络服务器、网络工作站、网络打印机、网卡、网络互联设备等。
2. 网络硬件通常涉及终端设备、传输介质以及网络连接设备。
3. 在网络系统中，计算机根据其角色不同，分为服务器和工作站。
4. 服务器的主要职责是运行网络操作系统，控制和协调网络中各工作站的运行，以及处理和响应各工作站的同时请求，提供网络服务。
5. 工作站是用户的办公场所，通常是微机或终端。
6. 工作站通过安装在其中的网络接口板（网卡）与传输介质连接，进而与网络服务器相连。
7. 网络硬件在局域网中的功能包括：工作站通常称为客户机，可以是个人计算机或专用电脑，如图形工作站。
8. 工作站可以运行自己的操作系统，独立工作，并通过网络软件访问服务器的共享资源。
9. 目前，常见的工作站操作系统有Windows和Linux。
10. 网络工作站和服务器之间的连接通过传输介质和网络连接部件实现，这些部件包括网卡、中继器、集线器和交换机等。
11. 网卡是工作站与网络之间的接口部件，负责物理层和数据链路层的功能，包括数据帧的发送和接收控制。

4. 组成网络所需的硬件设备包括哪些

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原发布者:chenyul889
网络硬件设备有哪些,常用的网络连接设备有哪些?网络硬件设备有很多，家用网络和一些小型局域网一般有调制解调器就是常说的猫，路由器，交换机，集线器（现在已经很少见了)。企业网络或者大型的局域网络就包含性能更高的路由器和交换机了，有些机房内还备有硬件防火墙。网络交换机，网卡，主机以及操作系统，当然还有网线。如果是无线网络的话就没有网线了。如果是企业级的还会有路由器等设备...“计算机硬件”的简称。与“软件”相对。电子计算机系统中所有实体部件和设备的统称。从基本结构上来讲，电脑可以分为五大部分：运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备等。一般我们看到的电脑都是由：主机（主要部分）、输出设备（显示器）、输入设备（键盘和鼠标）三大件组成。这些都是网络硬件设备，而主机是电脑的主体，在主机箱中有：主板、CPU、内存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱等硬件。其中，主板、CPU、内存、电源、显卡、硬盘是必须的，只要主机工作，这几样网络硬件设备缺一不可。常用的网络连接设备有哪些？网络互连设备中继器；网桥；路由器；网关中继器由于传输线路噪声的影响，承载信息的数字信号或模拟信号只能传输有限的距离，中继器的功能是对接收信号进行再生和发送，从而增加信号传输的距离。它是最简单的网络互连设备，连接同一个网络的两个或多个网段。如以太网常常利用中继器扩展总线的电缆长度，标准细缆以太网的每段长度最大185米，最多可有5段

5. 计算机网络硬件设备主要有哪些

计算机网络硬件设备主要有网络接口卡、中继器、网桥、集线器、路由器、网关等。

1、网络接口卡

网络接口卡又称网卡或网络适配器，工作在数据链路层的网络组件，是主机和网络的接口，用于协调主机与网络间数据、指令或信息的发送与接收，硬件结构如右图所示。在发送方，把主机产生的串行数字信号转换成能通过传输媒介传输的比特流。

以上内容参考：网络-网络硬件