第3章 计算机网络硬件设备 教学目标： 通过本章的学习，了解计算机网络的组网需要有哪些基本的硬件设备。掌握网络传输的有线和无线介质。掌握网际互连的基本技术和设备如集线器、网桥、交换机、路由器和网关等，掌握它们的主要特点和不同之处。

教学重点和难点： 网络传输介质 中继器、集线器、交换机、路由器、网关等的工作原理和异同点

3.1服务器 服务器是组建网络的关键设备，其实服务器也就是一种计算机，只是为其他计算机服务的特殊的计算机

服务器的类型 1.工作组服务器（Workgroup Server） 2.部门服务器（Department Server） 3.企业服务器（Enterprise Server）

3.2工作站 工作站是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。

工作站分类 1.根据软、硬件平台的不同，一般可分为基于RISC（精简指令系统）架构的UNIX系统工作站和基于Windows、Intel的PC工作站。 2.根据体积和便携性，工作站还可分为台式工作站和移动工作站。

3.3网络传输介质 传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。计算机网络中采用的传输介质可以分为有线、无线两大类。有线传输介质包括双绞线、同轴电缆和光纤；无线介质包括无线和卫星通信

3.3.1有线传输介质 双绞线是由螺旋状扭在一起 的绝缘导线组成 ,是网络中 最常见的传输介质 . 同轴电缆和双绞线一样，也是由一对导体按同轴的形式构成的线对，如图3.3。最里面是内芯，依次是绝缘层、屏蔽层和起保护作用的塑料外壳。内芯和屏蔽层构成一对导线。

光纤由能传导光波的石英玻璃纤维，外加保护层构成 基带同轴电缆 宽带同轴电缆 光纤由能传导光波的石英玻璃纤维，外加保护层构成

3.3.2无线传输介质 采用无线传输介质连网具有不需铺设传输线、允许数字设备在一定范围内移动等优点而大量应用于便携式计算机的入网中。 目前常用的有微波、红外线和激光。

3.4 网卡 网卡是局域网中最基本的部件之一，如图3.5所示。作为网络硬件来说，它是最基本、应用最广泛的一种网络设备。网卡的全名为网络接口卡NIC(Network Interface Card)

3.5 调制解调器 Modem其实是Modulator（调制器）与Demodulator（解调器）的简称，译成中文就是“调制解调器”

3.5.2调制解调器的传输速率与调制速率 Modem的传输速率指的是Modem每秒钟传送的数据量大小，以bps（比特/秒）为单位。平常说的14.4k、28.8k、33.6k指的就是Modem的传输速率。Modem的传输速率是由Modem所支持的调制协议所决定的：V.21针对300bps的全双工Modem，V.22针对600bps、1200bps、2400bps的全双工Modem，V.22bis将V32标准扩充到7200bps与14.4Kbps，V.34针对28.8KB/S全双工标准协议，V.90针对56Kbps全双工标准协议。

3.6 中继器和集线器 中继器（repeater）是物理层的连接设备，是最简单的网络互连设备 中继器接收从一个网段传来的所有信号，放大发送到另一个网段，中继器不了解传输帧格式，也没有物理地址；信号转发时，中继器不等一个完整的帧发送过来，就把信号从一个网段发送到另一个网段中。

集线器（Hub）可用来连接多条传输媒体与主机的衔接，实际上就是一个多口的中继器，是网络中最重要的互连设备之一，用来对通信设备进行物理连接 集线器的功能 集线器的分类 集线器工作原理

3.7 网桥和交换机 网桥（Bridge）也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，是数据链路层的连接设备。用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。

网桥的功能 网桥的特点 网桥的分类

交换机（Switch）也是网络中常见的设备之一，如图3

1．交换机功能 2．交换机的分类 3．主要的交换技术 （1）端口交换 （2）帧交换 （3）信元交换

3.8 路由器 路由器（Router）工作在OSI参考模型中的第三层（网络层），是用于连接多个逻辑上分开的网络，经常使用在大型校园网和企业网中。

路由器的主要功能： （1）连通并隔离不同的网络。 （2）为数据交换选择最佳传送路线。 （3）路由器还通常提供了流量监视、访问控制、防火墙与优先级设定、数据加密、地址转换、VLAN管理功能。

路由器分类 根据路由器的工作模式来分，有静态路由器和动态路由器。 从支持网络协议的角度，可把路由器分为单协议路由器和多协议路由器。 路由器还可分为本地路由器和远程路由器。

3.9 网关 网关也称为信关、网间连接器，它是在传输层及以上实现网络互连的设备，即是用高层协议转换的网间连接器。

网关协议转换的方法 （1）直接将输入网络信息包的格式转换成输出网络信息包的格式。 （2）将输入网络信息包的格式转换成一种统一的标准网间信息包的格式。

3.9.3半网关 一个网关可由两个半网关构成。把一个网关分成两个半网关，分别进行管理和维护，避免一个网关由两个单位拥有而带来的非技术性的麻烦，对使用和管理带来很大方便。选择两种不同的半网关组合，可以灵活地互连两种不同的网络。

习题3 1．什么是服务器？它有哪些功能？ 2．什么是无盘工作站？ 3．比较各种传输介质的特性，并分析它们的优缺点。 4．网卡和调制解调器的分类和应用。 5．比较中继器、集线器、交换机、路由器异同。 6．网桥有哪些功能？如何应用？ 7．什么是网关以及网关协议转换的方法？