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网络设备认知中，主要介绍了以太网卡、集线器、网桥、以太网交换机、路由器、接入服务器等设备。其中以太网卡位于PC上，用于实现PC与网络的连接；中继器、集线器、网桥、以太网交换机、路由器等为网络设备，其中中继器和集线器工作在物理层，网桥、以太网交换机工作在数据链路层，路由器和三层以太网交换机工作在网络层。在网络中主要的网络连接方式包括局域网、局部多网络互联、广域网等几种方式。在每种网络中，所包含的网络设备以及网络设备工作的层次均不相同。网络接入服务器是辅助网络设备配置用的。

1.PC上的以太网卡

以太网卡，用来实现PC与网络的连接，分为有线网卡和无线网卡。有线以太网卡上具有一个以太网的RJ-45接口，可以通过网线与网络进行连接，通常包括有PCI网卡、主板自带网卡和USB网卡等。无线网卡直接通过无线方式和网络进行连接，包括主板自带无线网卡、USB网卡等。

2.局域网中的网络设备

在局域网中可以包含终端、传输介质和网络设备，其中终端工作在网络的七个层次上，传输介质工作在物理层上。局域网中的网络设备包括了以太网中继器、集线器、网桥和以太网交换机。其中以太网中继器和集线器工作在物理层，以太网中继器只能对传输距离进行延长，扩展能力较弱，集线器可以方便的扩展网络规模，但是由于冲突域的限制，规模不能太大；网桥工作在物理层和数据链路层，并且可以兼容多种物理层和数据链路层的协议；以太网交换机工作在以太网的物理层和数据链路层，只能实现以太网的扩展。使用局域网中的网络设备对局域网进行扩展后，仍然属于同一个局域网。下面对这几种设备进行简单介绍。

（1）以太网中继器

以太网中继器可以扩大局域网的覆盖范围，扩展方式如图1-15所示。以太网中继器是模拟设备，将在一段上出现的信号放大到另一段上，可以避免信号衰减过大，提高传输距离。以太网中继器不理解帧、分组和头的概念，只理解电压值，是物理层的设备。在经典以太网中，允许使用4个中继器，最大长度从500m扩展到2 500m。以太网中继器的扩展能力较弱。

集线器可以扩展网络覆盖范围，如图1-16所示。集线器扩展网络简单、方便，它不处理或检查其上的通信量，仅通过将一个端口接收的信号重复分发给其他端口来扩展物理介质。所有连接到集线器的设备共享同一介质，其结果是它们也共享同一冲突域、广播域和带宽。集线器主要用来组建小规模的局域网，由于集线器一般使用外接电源（有源），对其接收的信号有放大处理，在某些场合，集线器也被称为“多端口中继器”。集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。随着网络中节点的增加，大量的冲突将导致网络性能急剧下降，而且集线器同时只能传输一个数据帧，这意味着集线器所有端口都要共享同一带宽，因此，集线器的扩展能力有限。集线器采用的组网结构物理上是星型结构，但逻辑上是总线型的结构。使用集线器时，设备的可用带宽较小，带宽利用率较低，现在较少用于局域网组网，多用在网络测试和维护中。

网桥工作在数据链路层（二层网络设备），可将数个局域网网段连接在一起，形成一个更大范围的局域网。当网桥收到一个数据帧时，并不是向所有的端口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC地址，再确定将该帧转发到哪一个端口，因此，网桥可以隔离冲突域，具有较高的扩展能力。此外，网桥还可以实现不同类型的局域网之间的互联。通常网桥的端口数目较少，互联不够方便。总之，网桥对局域网的扩展方式更加灵活，扩展能力更加强大，可以更好地扩展局域网的覆盖范围。

（4）以太网交换机

以太网交换机是目前用来组建局域网的主要设备，它的工作原理同网桥一样，但端口较多，通常有十几个端口。因此，以太网交换机实质上就是一个多端口的网桥，可见交换机工作在数据链路层。交换机采用交换式工作方式，能同时连通许多对端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无碰撞地传输数据，连接的设备独享带宽，设备之间不会发生冲突。因此，交换机的扩展能力要比集线器强大得多，但是交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播，这使得交换机扩展网络的能力也受到了一定的限制。以太网交换机只能工作在以太网中，不具有网桥互联不同类型局域网的能力。交换机扩展网络的方式如图1-17所示。

以太网交换机采用星型连接方式，通常工作在数据链路层，也有三层交换机工作在网络层。三层交换机多用于局部多网络互联中。

3.局部多网络互联中的网络设备

在局部区域的多个局域网之间可以采用三层交换机和路由器进行互联。当采用三层交换机进行互联时，三层交换机在数据传输的开始阶段工作在以太网的物理层、数据链路层以及网络层，当进入流交换阶段，只工作在以太网的物理层和数据链路层。三层交换机只能用于局部以太网的互联，可以实现网络间的高速信息交换。路由器用于各种网络的互联，可以工作在不同网络的物理层、数据链路层以及网络层，将不同类型的局域网互联在一起。使用三层交换机和路由器进行互联后，所形成的是互联在一起的多个局域网，不会形成一个局域网。

4.广域网上的网络设备

在广域网的互联中不仅包含了路由器设备还包括了远距离的传输设备，其中路由器工作在不同网络的物理层、数据链路层以及网络层；传输设备只工作在物理层，包括中继器、光传输设备等。

中继器是网络物理层上的连接设备，适用于完全相同的两个网络的互联，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。中继器主要有：无线中继器、双绞线中继器、光纤中继器、串口中继器、网桥中继器等。

当前远距离传输常用光纤通信，光信号在光纤中传输会有损耗和色散及非线性效应影响其传输距离和容量。要想远距离传输必须在光纤线路上加入光中继器，用来补偿信号的传输损耗和色散。

（2）光传输设备

光传输设备就是把各种各样的信号转换成光信号在光纤上传输的设备。由于光纤通信的普及，现在光传输设备的应用越来越广泛。常用的光传输设备有：光端机、光Modem、光纤收发器、光交换机等设备。

路由器是一种网络互联设备，工作在网络层，可以把各种支持TCP/IP架构的网络互联在一起。它的主要功能是选择路由并在不同网络之间转发报文，决定网络通信能够通过的最佳路径。路由器依据网络层信息将数据包从一个网络转发到另一个网络。路由器可以隔绝广播，划分广播域，因此它的网络扩展能力非常强，可以将世界范围内的网络都互联在一起。路由器互联方式如图1-18所示。

5.辅助配置设备

接入服务器是用来实现Telnet和Console口转换的设备。当网络设备没有配置好时，网络是不通的，这时就不能采用Telnet的方式来远程登录到各个网络设备上进行配置，只能到网络设备本地，采用Console线将配置PC的串口与设备的Console接口直接连接起来，这样才能够对这台设备进行配置。不能实现远程配置，同时在配置多台设备时需要不停地在设备间切换Console线，非常不方便。

接入服务器有多个串口和一个以太网接口，可以将各个设备的Console接口连接到接入服务器的串口上，并将该串口映射到以太网接口的一个端口上，这样Telnet以太网接口的这个端口就相当于利用Console线连入Console接口一样。为此，PC只需要能够和接入服务器的以太网接口通信，就可以通过Telnet方式远程地控制多台网络设备。