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第 7 章 网络设备及工作原理 7.1 大纲要求 本章的主要内容： 介绍计算机网网络中的各种网络设备的性能和在网络规划时的合理选择。要求综合 应用各类网络互联设备、路由选择算法。 本章要求掌握的内容： 网络规划时能合理选择各种网络设备并能综合应用种类网络设备 本章的重点和难点： 重点是综合应用种类网络设备的综合应用 难点是网络互联设备，如中继器、网桥、网关的选择和应用，基于路由表的路由选 择算法 7.2 难点提要 7.2.1 网络接口卡 网络接口卡 （NIC ）的基本功能是与网络程序 （网络操作系统）配合操作，控制网络上 信息的发送与接收。 1．以太网卡的结构 以太网卡由发送和接收部件、发送和接收控制部件、载波检测部件、曼彻斯特编码/译 码器、LAN 管理部件、微处理器（目前大多数网卡上没有）几部分组成。如图 7-1 所示。 图7-1 以太网卡的结构 2 ．网卡的网络地址 Mac地址就是在媒体接入层上使用的地址，通俗的说就是网卡的物理地址，现在的Mac 地址一般都采用 6 字节 48bit （在早期还有 2 字节 16bit的Mac地址）。前24 位由是生产厂家 向IEEE申请的厂商地址，后24 位就由生产厂家自行确定。 在以太网中含有多个网站，每个都有一个 6 字节 48 位的地址，这是任一站区别于其它 站的唯一标识，这种地址是所有网络设备的物理地址，无论是网卡、交换机、路由器都具有 唯一的物理地址。 Mac 地址与 IP 地址的联系和区别：在网络中，每个网络用户都会分配一个固定的 IP 地址，由管理中心统一管理。局域网中 Mac 地址与 IP 地址具有一一对应的关系，但 Mac 地址和 IP 地址是有区别的，IP 地址是根据现在的 IPv4 标准指定的，不受硬件限制，比较 容易记忆的地址，而 Mac 地址却是用网卡的物理地址，多少与硬件有关系，比较难于记忆。 Mac 地址与 IP 地址的例子： MAC Address：00-04-61-47-9F-A0 IP Address：202.197.89.68 3 ．网卡的配置参数 ISA 网卡可以通过软件设置I/O 地址，中断号，全双工，远程启动等参数。如果你的计 算机支持即插即用，可以将即插即用设置为 ENABLE ，I/O 地址和中断号就不用设置，而由 计算机自动分配。如果你的计算机不支持即插即用，你必须将即插即用设置为 DISABLE ， 然后在设置正确的 I/O 地址和中断号。 PCI 网卡是即插即用的，不能通过软件来设置中断号，只能通过计算机BIOS 进行设置。 网卡的配置参数包括三个内容： 中断请求的缺省值：IRQ3 I/O 地址的缺省值：300H 存储器基地址（网卡的远程引导 ROM 芯片映射到存储区的起点） 4 ．提高网卡传输性能的措施 （1）并行处理技术。并行处理可以保证在一个封包传送到以后即进行处理，接收与处 理的操作并行，减少了网卡在接收和处理操作间的等待时间。 （2 ）全双工传输。指网卡在网线上的传输是双向的，在接收数据的同时还可以发送数 据。全双工传输只适用于采用双绞线和光纤介质的网卡。 （3 ）突发传输方式。将传输过程由发送站每发送一个数据帧，就等待对方发回一个响 应帧，如果确定收到后再发下一个数据帧改为每发多个数据帧再有一个响应帧，这样可以大 大减少响应帧的数量，从而提高网络的有效带宽。 （4 ）智能型网卡。使用带有 CPU 的智能网卡，利用网卡上的 CPU 处理部分数据传输 工作，从而减轻主机上 CPU 的负担，提高网络性能。 5 ．网卡总线类型 网卡需要安装在计算机上，必须考虑计算机的总线结构。台式计算机的总线结构有ISA、 PCI ，笔记本计算机的总线方式有PCMCIA 、CARDBUS 。 ISA 总线的宽度为 16 位，工作频率为 8M，理论总线带宽为 5.33MB/S 。 PCI 总线带宽为 32 位，工作频率为 16-33M，理论总线带宽为 132MB/S。 PCMCIA 总线宽度为 16 位，工作频率为 8M，理论总线带宽为 5.33MB/S 。 CARDBUS 总线带宽为 32 位