项目4POWERPOINTDESIGN使用网络设备主讲人：202X.X时间：Powerpointdesign
CATALOGUE目录01物理层设备—集线器02数据链路层设备—网卡03数据链路层设备—交换机04网络层及以上设备—路由器、网关05查看MAC地址表和路由表
Powerpointdesign01物理层设备—集线器
协议要点CSMA/CD协议要点是多点访问、载波监听和冲突检测。多点访问指多台计算机连接在一根总线上，竞争使用信道。载波监听指站点在发送数据前先检测总线是否空闲，避免冲突。冲突检测指边发送边检测信道信号电压，判断是否发生冲突，一旦冲突立即停止发送。生活类比类似于单行道上双向来车，试图进入的车辆先观察车道，若已有车辆行驶则停止进入，避免碰撞。工作原理所有结点共享传输信道，发送前检测信道是否空闲，空闲则发送，否则等待；发送后检测冲突，发现冲突则取消发送。010203CSMA/CD协议原理
集线器工作在OSI参考模型的物理层，采用半双工通信方式，是共享型设备。内部逻辑为总线拓扑，所有端口共享一条信道，采用CSMA/CD协议，发送信息时采用广播方式。工作特点集线器用于连接计算机设备，形成星状拓扑结构。它可作为多端口中继器，对接收到的信号进行再生、放大，扩大网络传输距离，但最多只能有4个集线器，理论最大传输距离为500m。应用场景连接端口过多易造成冲突，降低设备利用率。10Mb/s带宽集线器不宜超过15台计算机，100Mb/s不宜超过25台，超过则需用交换机代替。限制与替代集线器性能特点
Powerpointdesign02数据链路层设备—网卡
网卡是计算机与网络之间的桥梁，负责将数据封装为帧发送到传输介质，或接收帧解封装后交到网络层。它执行串行到并行数据转换，实现物理连接和电信号匹配，工作于物理层和数据链路层。功能按传输速率分：10Mb/s、100Mb/s、10Mb/s/100Mb/s自适应、1000Mb/s网卡。
按网络接口分：RJ-45、BNC、AUI、FDDI、ATM接口网卡。
按总线接口分：ISA、PCI、PCI-E、PCI-X、PCMCIA、USB接口网卡。
按传输介质分：有线网卡和无线网卡。
按双工模式分：早期有单工、半双工，现在多为全双工网卡。分类网卡功能与分类
典型PCI-E网卡包括印制电路板、主芯片、数据汞、金手指、存储器、晶振、RJ-45接口、指示灯、固定片等。主芯片是核心元件，决定网卡性能和功能。物理地址（MAC地址）是网卡唯一标识，由48位二进制数组成，用十六进制表示。查看方法：通过“控制面板”→“网络和Internet”→“网络连接”，右击“本地连接”查看属性；或在命令行输入ipconfig/all查看详细信息。01结构02查看物理地址网卡结构与物理地址
01观察网卡品牌、传输速率、总线接口、传输介质、双工模式、网络接口，并记录其物理地址。动手实践
Powerpointdesign03数据链路层设备—交换机
数据交换方式MAC地址学习交换机通过内部交换矩阵和控制电路，接收数据包后查找地址表确定目的端口。若目的MAC地址不存在，则广播到所有端口（泛洪），接收端口回应后更新地址表。存储-转发式：先缓存数据包，进行CRC校验，确认数据正确后转发。
直通式：不缓存数据包，直接查找MAC地址表转发，速度快但无法校验。
碎片隔离式：缓存数据包，检查长度是否足够64字节，足够则转发，不足则丢弃。交换机通过内部MAC地址表，在数据帧的始发者和目的接收者之间建立临时交换路径，完成数据交换。它还可过滤无关流量，隔离广播风暴，减少误包和错包。数据交换过程交换机工作原理
01工作模式集线器工作在半双工模式，采用CSMA/CD协议，端口将信号广播给所有其他端口，共享信道带宽。
交换机默认工作在全双工模式，通过MAC地址表选择目的端口，独享信道带宽，减少冲突。02应用场景集线器适用于小型网络，端口少，冲突少；交换机适用于大型网络，端口多，能有效隔离冲突。交换机与集线器的区别
汇聚层交换机：连接多个接入层交换机，进行数据汇聚和初步处理。接入层交换机（二层交换机）：工作在数据链路层，用于家庭、小型办公室等。核心层交换机：网络核心，负责高速数据交换和路由决策。网络层次交换机应用
Powerpointdesign04网络层及以上设备—路由器、网关
路由器是互联网的主要结点设备，有四大作用：连通不同网络、寻找最佳传输路径、管理与控制网络、数据管理。路由器功能路由表是路由器内部存储的路由信息表，包含到达特定网络终端的路径及相关度量。路由器根据数据包中的网络层地址和路由表决定输出端口及下一跳地