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各种网络设备的区别

2011-01-13 10:11 323 查看
局域网技术发展迅速,应用越来越广泛,但它的覆盖范围有限。利用网络互连设备可以将两个或两个以上相同或不同的网络互连在一起,已形成一个较大规模的网络,实现不同网络中的用户相互通信和资源共享。不同网络的物理结构、传输协议、网络操作系统等可能有区别。根据具体情况的不同,常用的网络设备有中继器、集线器、路由器、交换机和网关等,那么这些设备之间的区别到底是什么呢?

首先我们看中继器与集线器的区别:中继器(Repeater)也叫重发器,是工作于OSI(是Open System Interconnection 的缩写,意为开放式系统互联参考模型)物理层的一种设备,主要目的是对网络信号进行再生。

信号在传输介质中传递一定距离后,会因为信号衰减或噪声干扰影响数据的完整性。中继器就是对介质上传递的变弱信号进行再放大,重新生成原始的比特模式,再将信号沿着网络继续传送,从而延长信号的传递距离,扩展局域网的网段长度,通过中继器连接的网段实际上还是一个网络。

使用中继器连接网段的优点是安装容易、使用方便、价格便宜,并能保持原来的传输速率,然而,中继器并不具有差错检查和纠正功能,也不具有隔离冲突的功能,它只负责将一种信号从一种电缆传输到另一种电缆段上,而不管信号是否正常,即错误的数据经中继器后仍被复制到另一电缆段。用中继器扩展的网络,不管增加多大的距离范围,该网络在逻辑上和物理上都是同一个网络整体。如图所示为中继器的连接示意图。

使用中继器时要注意以下几点:

1)必须遵守MAC协议规则,不能用中继器将多个网段无限制地连接起来,如在以太网中要遵守5-4-3规则,即在以太网中最多使用4个中继器,连接5个网段,且其中只能有3个电缆上连接计算机。

2)中继器工作在物理层,与协议和访问方式无关。

中继器最初是指只有一个“入”端口和一个“出”端口的设备,然而现在也有多端口的中继器了。根据不同的用户需求和用途,市场上的中继器产品有多种类型:双口中继器、多口中继器、模块中继器和缓冲中继器等。其形式有插入式、独立式和机架式等。

集线器

集线器(HUB)可以说是一种特殊的多端口中继器(Multiport Repeater),它的特性与中继器很相似,也是对信号进行再生和重定时。中继器与集线器的区别在于连接设备的线缆的数量。一个中继器通常只有两个端口,而一个集线器通常有4、8、16、24个端口,它能从一个端口接受信号,然后将该信号复制到其他的所有端口。

如图所示,集线器为有线传输介质创建了一个中心连接点,它通过使单一电缆出故障而不中断整个网络来增强网络的可靠性(星型拓扑)。由于集线器仅仅是再生信号并复制到其他所有端口,所以它被认为是工作在OSI物理层的一种设备。

调制解调器

在用电话线拨号上网时需要安装调制解调器。调制解调器的英文名叫Modem,人们更习惯于把调制解调器称作“猫”。

调制解调器的功能

调制解调器,是计算机与电话线之间进行信号转换的装置。进行信号转换主要有调制和解调两个过程,这也是调制解调器名称得来的缘由。调制就是把计算机的数字信号调制成可在电话线上传输的模拟信号。调制就是在接收端把在电话线上传送过来的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号。通过调制解调器和电话线就可以实现计算机之间的数据通信。

为了接收发送方计算机通过电话线发送来的模拟信号,接收方计算机也要安装调制解调器。因此,用调制解调进行通信的双方都需要安装调制解调器。

在Internet中,调制解调器起着非常重要的角色,它的主要功能是进行网上通信,让用户的计算机通过电话线上网。计算机发送和接收的信号是数字信号,而电话线传输的只能是模拟信号,利用调制解调器就可以把数字信号转化为模拟信号,并通过电话线传出去,还可以把电话线传来的模拟信号“解调”成数字信号传给计算机。

当然,并不仅仅局限于Internet,利用调制解调器还可以通过“拨号上网”连接到指定的计算机上,或者连接到特定的计算机上。例如,通过电话拨号把家中的计算机连接到单位的计算机上,或者连接到朋友的计算机上,共享他们的资源;反过来,他们的计算机也可以通过“拨号网络”连接到用户的计算机上,共享其中的资源。

调制解调器的传输速率,指的是每秒钟传送的数据量大小。传输速率以bit/s(比特/秒,也可以写作bps)为单位。

调制解调器的分类

调制解调器在设计形式上主要分两种:内置式和外置式。其中内置式安装于计算机内部,外置式连接于计算机外部。内置式与外置式样式如图所示,其中左图为内置式,右图为外置式。

内置式调制解调器其实就是一块计算机的扩展卡,插入计算机内部的一个扩展槽即可使用,它无需占用计算机的串行端口。外置式调制解调器则是一个放在计算机外部的盒式装置,需要独立的外接电源供电。外置Modem又分为串口Modem和USB Modem:串口Modem只需要占用电脑的一个空闲的串行端口,不占用主板插槽。

通用串行总线USB接口的Modem是一种伴随着USB(Universal Serial Bus)接口流行而出现的一种新产品。采用USB接口的设备都支持热插拔,就是用户可以在计算机运行的状态下将USB接口的设备与计算机连接。

外置式调制解调器面板上有几盏状态指示灯,可方便您监视Modem的通讯状态,并且外置式调制解调器安装和拆卸容易,设置和维修业很方便,还便于携带。

调制解调器的连接

内置式调制解调器的连线相当简单,把电话线接头插入卡上的“Line”插口,卡上另一个接“Phone”则与电话机相连,平时不用调制解调器时,电话机使用一点也不受影响。

外置式调制解调器的连接也很方便,标有“Line”的接口接电话线,标有“Phone”的接电话机。不同的Modem外形不同,但这些接口都是类似的。除此之外,它带有一个变压器,为其提供直流电源。

但是外置式调制解调器得用一根串行电缆把计算机的一个串行口和调制解调器串行口连起来,这根串行线一般随外置式调制解调器配送。

网卡

网络适配器(Net Interface Card,NIC),也称网卡或网络接口卡,是计算机与局域网相互连接的接口。无论是普通计算机(如用户工作站),还是高端服务器,都要通过网卡才能与局域网中的传输介质连接,从而最终连接到广域网中。

世界上的每一块网卡都带有一个唯一的代码,称为介质访问控制(Media Access Control Address,MAC)地址、NIC地址或物理地址。这个地址用于控制主机在网络上的数据通信。由两部分组成,第一部分是IEEE分配的高24位的厂商地址,第二部分是由生产厂商自己编号的低24位地址,所以每个网卡的物理地址在全球都是惟一的。

网卡的功能体现在以下两个方面:

1)将计算机中的数据经过加工,并通过网线(对无线网络来说是电磁波)将数据发送到网络上。

2)接收网络上传送过来的数据,发送到计算机上。

网卡的类型

网卡有多种类型,按总线类型可分为ISA网卡、PCI网卡及专门用于笔记本电脑的PCM-CIA网卡等,如图所示。

ISA总线因速度缓慢、安装复杂等自身难以克服的问题,完成了历史使命,ISA总线的网卡也随之消了。一般来讲,10Mbit/网卡多为ISA总线,大多用于低档的电脑中。
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