计算机网络实用教程(中文经典版)06

下载 第6章 网 络 硬 件 在阅读完本章并完成练习后，你将能够： • 理解局域网连接硬件的功能 • 安装并配置网络接口卡 • 分辨出与连接硬件有关的问题 • 描述选择网络接口卡、集线器、交换机或路由器时要考虑的各种因素 • 描述中继器、集线器、网桥、交换机和网关的用途 • 描述路由协议的功能 工作经历 作为一位网络设计者，我被邀请去调查一个大保险公司的各幢建筑物间的网络 运行过慢的原因。这个公司 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 扩招员工，但他们感到在扩招员工之前，需要首先 解决网络问题。连接各幢建筑物的是光纤，这应该足以使位于一幢建筑物中的主机 的数据能够快速传送到位于另一幢建筑物中的从机的屏幕上。 意识到不是线缆的问题后，我检查了网络的连接硬件。这个网络依靠一个路由 器和1 0个集线器来为两百多个用户提供服务。路由器是运行在 N o v e l l服务器上的软路 由器（相对于硬件路由器而言）。软路由器从未能像硬路由器那样快速工作。这可能 是一个瓶颈。另外，网络包含集线器和路由器，就意味着所有的带宽是被设备共享 的。为了解决拥塞问题，我用一个交换机替换了这个路由器。 结果，我解决了这个网络的问题。现在，这个保险公司的员工再也不用等 3秒钟 的屏幕刷新时间了。在他们按下 E n t e r键后，屏幕就可以立即刷新了。 Carrie McClelland A R K咨询 在第5章，我们学习了数据是如何通过电缆或空气传输的。现在，我们需要知道数据是如 何到达目标地址的。 传输数据的过程类似于美国邮电部投递邮件所采用的方式。邮车、飞机以及投递员充当 传输介质把信息从一个地方搬运到另一个地方。邮局的机器和工作人员解释信封上的地址， 并把邮件投递到一个运送点或你的家里。邮件投递中的失误，如信件被误投到一个错误的运 送点，使发信者和收信者都会蒙受损失，并且会增加总投递成本。 在数据网络中，指导信息尽可能快地到达正确的目的地这个任务是由集线器、路由器、 网桥和交换机来完成的。在本章里，我们将学习有关这些设备的知识以及它们在管理数据通 信时的规则。由于前面的章节集中讲述了 O S I模型的物理层，本章将深入讨论数据链路层和网 络层的知识。此章还将简单介绍涉及到数据传输的概念，包括有关交换和路由协议的问题。 也将提供有关硬件的图片，包括中继器、集线器、交换机、网桥和路由器，这些硬件将使得 数据传输成为可能（对于我们而言，对这种设备有一个准确而清晰的概念是很重要的。因为， 在一个庞杂的电信机柜里，我们可能会发现：要想辨认埋在线缆堆里的硬件将会非常困难）。 另外，你将会学习所有关于网络接口卡的知识，如何把工作站连接到网络的知识以及如 何找到许多有关连接问题的根源的知识。 6.1 网络接口卡 通过第1章，我们知道了网络接口卡 ( N I C )是一种连接设备。它们能够使工作站、服务器、 打印机或其他节点通过网络介质接收并发送数据。网络接口卡常被称为网络适配器。因为它 们只传输信号而不分析高层数据，它们属于 O S I模型的物理层。在有些情况下，网络接口卡也 可以对承载的数据做基本的解释，而不只是简单地把信号传送给 C P U以让C P U去解释。 注意：网络接口卡技术中的先进之处就在于它使得这种设备更加智能化。所有的网络 接口卡不仅能够正确读出数据传送的目标地址信息（而且，在以太网中还能检测出冲 突），而且，许多网络接口卡还具有优化、网络管理和过滤功能。 网络接口卡的类型根据它所依赖的网络传输系统不同（如以太网与令牌环网）而不同， 还与网络传输速率（如1 0 M b p s与1 0 0 M b p s）、连接器接口（如B N C与RJ- 45）以及兼容的主板 或设备的类型有关。当然，与制造商也有关。常见的网络接口卡制造商包括： 3 C o m、 A d a p t e c、I B M、I n t e l、L i n k s y s、O l i c o m、S M C和Western Digital。而这些厂商只不过是众多 的网络接口卡制造商中的一部分。事实上，在你的网络生涯中，你也许会遇到至少一打以上 的制造商生产的网络接口卡。 当你学习有关安装及配置网络接口卡并解决其相关问题的知识时，你应该首先把精力集 中在较普遍的问题上，然后再着手解决特殊情形。因为网络接口卡对于每一个网络和网络设 备而言都是很常见的。你会发现了解所有类型的网络接口卡将对工作大有裨益。 6.1.1 网络接口卡类型 准备在一个网络设备中安装一块网络接口卡之前，你需要搞清楚该设备需要什么类型的 网络接口卡。对于一台桌面计算机来说，网络接口卡必须与它的总线相匹配。总线是主板用 来向其他部件传送数据的电路。 总线的能力是由它的数据通道的宽度（用位 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示）和数据传输速率（用 M H z表示）来表 示的。总线的数据通道宽度等于其在任何时候都能并行传输的数据的位数。最早的个人计算 机的总线的数据通道宽度是8位。此后，制造商扩展了总线宽度，使它们能够处理1 6位的数据。 再后来，又扩展到了 3 2位。最新生产的奔腾计算机采用的总线可以交换 6 4位数据。随着总线 能处理的数据的位数增加，与总线相连的部件的速度也随之提高。 另外，通过总线所能传输的数据量因各种类型总线而异。下表列出了你可能遇到的各种 个人计算机总线。如果你已经完成了 A +认证的课程，对这些 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 应该是比较熟悉的。 • I S A（工业标准结构）：这种最初的个人计算机总线是在 8 0年代早期开发出来的。它支持 8位数据传输，后来扩展至 1 6位。8位的 I S A（发“ i c e - u h”的音）总线连接器有一长排 的插槽。 1 6位的 I S A总线又在此基础上增加了一短排的 8脚插槽。 I S A总线不支持 1 0 0 M H z的数据传输。尽管还可以在经济型 P C中发现它们，但是由于这个限制，它们通 常都不被新式P C的网络接口卡所采用。I S A总线可以连接串行设备，例如，在新式P C中， 154 计算机网络实用教程 下载 它仍然可以用来连接鼠标器或调制解调器。 • M C A（微通道结构）：I B M在1 9 8 7年为个人计算机而开发的优化的 3 2位总线。后来被标 准的E I S A和P C I总线代替。除了在以 I B M较老的P S / 2或A I X设备为核心的环境中，你可 能都不用去关心微通道设备。图 6 - 1示出了一块采用微通道结构的网络接口卡。 • E I S A（扩展的工业标准结构）：一种兼容以前的 I S A设备的3 2位总线。如图6 - 1所示，其 长度和插槽定义和 I S A总线一样，但是它采用更深的两层引脚插槽，因而可以更快地传 输。E I S A（发“e e s - u h”的音）总线是在 8 0年代后期为了与 I B M的M C A（微通道结构） 总线竞争而开发的。 • P C I（外围部件互连）：一种3 2位或6 4位的总线结构，自8 0年代引入以来，已经成为几乎 所有新式个人计算机的网络接口卡所采用的总线结构。它比 I S A、M C A或P C I板卡更短， 但它能更快传输数据。图6 - 1示出了一种典型的P C I网络适配器。目前，1 2 8位的P C I总线 正在开发之中。 图6-1 四种主要的总线结构 通过阅读随机文挡（说明书），你能够很容易知道你的个人计算机采用的是那一种类型的 总线结构。这些信息可能在描述计算机规格的小册子的开始部分。然而，有一天，你可能需 要为一台丢失了随机文挡的计算机更换一块网络接口卡。为了确认它采用的是哪一种总线结 构，你需要打开机箱检查一下（在本章后面的部分，你将学习如何安全地打开机箱以查看计 算机的总线结构并安装一块网络接口卡）。大部分个人计算机的同一块主板上至少有两种不同 类型的总线，如图6 - 2所示。 提示：如果一块主板支持一种以上的总线结构，你要根据网络接口卡和个人计算机制 造商的指导选择合适的网络接口卡来安装。如果可能，你应该选择与最新的总线结构 相匹配的网络接口卡。例如，如果一台个人计算机支持 I S A和P C I总线结构，你应该尽 量选用P C I总线结构的网络接口卡。尽管你可能不会因使用较老的总线结构和网络接口 卡而造成损坏，但是，如果主板提供的是一种更快更新的总线结构，有一些网络接口 卡（如3Com公司的产品）将不能工作在这种较老的总线结构中。 网络接口卡也可以连接其他接口，而不仅仅是计算机总线。对于便携式电脑而言，P C M C I A 也可以用来连接网络接口卡。在早期的模式中，并口可以具有同样的功能。 P C M C I A（也被称 作个人计算机卡）接口是在9 0年代早期开发出来的。它可以为便携式电脑提供与任何类型的设 备连接的功能。P C M C I A插槽可以插接调制解调器卡、网络接口卡、扩展硬盘卡或只读光盘卡。 通常，它们都被用来连接网络接口卡或调制解调器卡。事实上，有些 P C M C I A卡也包含有这两 种设备。你也可能听说过有人把 P C M C I A型的网络接口卡称作“信用卡适配器”，这是因为它 第6章 网 络 硬 件 155 下载 微通道结构 们的尺寸大小与信用卡差不多的缘故。图 6 - 3示 出了一块典型的P C M C I A型网络接口卡。 并口网络接口卡很少用于现在的便携式电 脑，但你可能会遇到一台老式的便携式电脑使 用这种网络接口卡。这种特殊的设备携带或安 装起来比较麻烦。 X i r c o m公司制造的并口网络 接口卡使用得比较普遍。图 6 - 4描述了一般的并 行接口网络接口卡。 另外，在考虑网络接口卡与网络的连接问题 上，你可以选用无线网络接口卡。一般来说，无 线网络接口卡采用天线来和基站收发器或其他无 线网络接口卡适配器交换信号。这种连接方式适 合于无法安装线缆的环境或需要接入网络的移动 用户。例如，图书管理员用手持式个人计算机来 把书库中库存图书录入图书馆的中心数据库时， 他就需要无线连接。由于无线网络接口卡这种特 殊的产品具有一定的市场，所以，除了生产总线 适配器或P C M C I A型网络接口卡的厂商之外，还 有其他的厂商生产它们。无线连接设备制造商包 括有： A l c a t e l、A M P、C o m S t a r、L u c e n t、 P r o x i m、R a d i o L A N和R a y t h e o n。图6 - 5示出了一 种无线网络接口卡及其收发器。 除了个人计算机以外，还有其他设备也使用特殊的网络接口卡。例如，打印机网络接口 卡也有各种类型以满足不同的应用场合。然而，惠普公司的 J e t D i r e c t卡是使用得最多的产品。 156 计算机网络实用教程 下载 16位ISA总线 这一列中的所有插槽结合起 来可以构成优于局部总线的 数据宽度为32位的传输通路 图6-2 在同一块主板上的三种类型的总线插槽 8位ISA总线 图6-3 一块典型的PCMCIA型网络接口卡 图6-4 并口型网络接口卡 打印机网络接口卡通常都支持和处理 O S I模型的所有七层结构（这使得它们甚至比个人计算机 使用的网络接口卡的结构还要复杂）。这样，它们就可以执行打印服务器功能。图 6 - 6示出了 一种典型的用于网络打印机的以太网网络接口卡。 图6-5 一种无线网络接口卡及其收发器 图6-6 用于网络打印机的以太网网络接口卡 正如前面曾经提及的，网络接口卡的类型也因网络的传输模式（如以太网方式与令牌环 方式）而异，并与它们使用的连接器类型有关。图 6 - 7示出了应用于以太网的各种网络接口卡。 图6 - 8示出了应用于令牌环网的各种网络接口卡。需要注意的是：有一些网络接口卡只提供一 种线缆连接器。而另一些网络接口卡提供了两种或三种类型的线缆连接器。 图6-7 各种不同的以太网网络接口卡 第6章 网 络 硬 件 157 下载 图6-7 各种不同的以太网网络接口卡(续) 图6-8 各种不同的令牌环网网络接口卡 158 计算机网络实用教程 下载 6.1.2 安装网络接口卡 安装网络接口卡有三步：安装硬件、设置软件以及设置软硬件结合的固件。固件是软件 和硬件的一种结合体。固件的硬件部分是一块只读存储器，它存储的数据是厂家设定好的。 这块只读存储器可通过网络接口卡用软件配置工具来改变，这种特殊类型的只读存储器被称 做可擦除可编程只读存储器 ( E P R O M )。 网络接口卡的固件包含有关它的传输速度能力的信息，相应的中断请求线（将在本章的后 面论述）、输入/输出端口地址和双工工作能力的信息以及其他信息。大多数情况下，特别是使 用了Windows 95或Windows 98的即插即用技术，你将不必改变网络接口卡的固件的配置。 下面的部分将详细讲述网络接口卡的安装过程。 1. 安装网络接口卡硬件 不管安装什么硬件，都应该先阅读随该硬件附带的制造商的文档。下面的步骤适用于安 装任何总线适配器类型的网络接口卡。 安装总线适配器型网络接口卡： 1) 确保有以下几种工具：一把十字形螺丝刀、一根接地的导线和一个接地的小垫子防止 内部元器件静电放电。还要有足够的工作空间，无论是在地板上，书桌上还是饭桌上。 2) 切断计算机的电源。打开运行着的计算机会损害计算机的内部电路，也会危及你的安全。 3) 把接地的导线缠在你的手腕上，并确保它与计算机的地线连通。 4) 打开机箱。机箱有几种不同的固定方式，最新式的电脑用四枚或六枚十字形螺钉把挡 板固定在后面板上，但也有其他的方式。卸下所有必需卸掉的螺钉，移开机箱。 5) 在计算机的主板上选择一个用来插网络接口卡的插槽。要保证该插槽与网络接口卡的 类型匹配。如果这台计算机有不止一种类型的插槽，应该使用最先进的那种（例如 P C I）。移 掉计算机后面板上该插槽的金属挡板。有些挡板是用十字形螺钉拧上的；另外一些只是金属 边缘的金属部分有孔，但未上螺钉，你用手指就可以把它们拨出。 6) 把网络接口卡竖起，使其插接头与插槽垂直对应，插入插槽，用力按下网络接口卡使 其与插槽结合牢固。如果插入正确的话，即使左右摇晃，它也不会松动。如果插得不牢固的 话，有可能会造成连接问题。图 6 - 9显示了一块正确插入的网络接口卡。 图6-9 正确插入的网络接口卡 第6章 网 络 硬 件 159 下载 7) 网络接口卡边缘处的金属托架应该固定在先前插槽的金属挡板的位置。用一枚十字形 螺钉固定好网络接口卡。 8) 检查你是否弄松了计算机内的线缆或板卡，是否把螺钉或金属碎片遗留在计算机 内。 9) 重新盖上机箱盖，并把第4步中取下的螺钉拧上。 10) 接通电源，打开计算机，配置网络接口卡的软件，这是我们稍后要讲述的。 安装P C M C I A型的网络接口卡比安装总线适配器型的网络接口卡要容易得多。大体上就 是：关掉机器，把P C M C I A卡插入P C M C I A插槽，然后开机就可以了。如图 6 - 1 0所示，最新的 操作系统（如 Windows 98）允许你热插拔 P C M C I A适配器而不用重新启动计算机。检查 P C M C I A卡插得是否牢固，如果你可以晃动它，就需要把它插得更紧一些。 图6-10 安装PCMCIA型网络接口卡 安装并口型的网络接口卡采用同样的步骤。关掉计算机，装上并口型网络接口卡，然后 打开计算机。检查连接并口型网络接口卡和并口的螺钉是否拧紧。 在服务器或其他的功能强大的计算机上，可能会需要安装多块网络接口卡。在安装它们 时，选择了不同的插槽后，你只需简单重复第一块网络接口卡的安装步骤即可。在一台计算 机上安装多块网络接口卡的技巧在于正确的配置每一块网络接口卡。简单的网络接口卡配置 将在后面讲述。精确的配置网络接口卡的步骤是因服务器运行的操作系统而异的。第 8章和 第9章将讲述在运行Windows NT Server和N e t Wa r e网络操作系统的服务器配置网络接口卡的 过程。 2. 安装和配置网络接口卡软件 即使你的计算机运行具有即插即用功能的 Windows 95或Windows 98，你也必须为网络接 口卡安装正确的设备驱动程序，并为其配置好软件环境。这一小节讲述如何在 Windows 95桌 面操作系统上安装和配置网络接口卡的软件。对于其他的操作系统，这个过程会是相似的。 不论你使用的是哪种操作系统，由于你所面对的情况可能是不同的，你应首先参阅网络接口 卡附带的文档。 160 计算机网络实用教程 下载 在安装适当的驱动程序之前，要仔细阅读网络接口卡的附带文档，例如，在运行 Windows 95的计算机执行用于D O S或Windows 3.1环境的安装步骤 ,就会出问题。 在一台运行 Windows 95的计算机上安装和配置网络接口卡通常要比在 D O S或Wi n d o w s 3 . 1环境下安装网络接口卡要简单些（尽管不总是这样）。下面的步骤讲述了在 Windows 95 环境下安装网络接口卡软件典型的过程。在这个过程中，你需要访问 Windows 95的C A B 文件（通过 Windows 95光盘或映射网络文件或硬盘文件的驱动器）和网络接口卡附带的 软盘。 注意：如果网络接口卡没有附带软盘，你可以从网络接口卡制造商的站点上下载其相 应软件。如果采取这种方式，要检查下载的驱动程序是否适合你的操作系统和网络接 口卡的类型。另外，你还要确保下载的驱动程序是最新版本（有时称做“发运驱动程 序”）并且不是测试版本（不支持）。 1) 安装网络接口卡硬件并启动计算机。 2) 只要你未禁止即插即用功能， Windows 95将会自动检测到新硬件。一旦检测出网络接 口卡，系统就会提示你选择正确的驱动程序，如图 6 - 11所示（Windows 95也可能自动识别硬 件并试图安装其自己的驱动程序，在这种情况下，你可以跳到第 6步）。 图6-11 Windows 95提示硬件驱动器 3) 此时，如果你要使用标准的驱动程序，你可以插入 Windows 95的安装盘。为了确保 正确安装驱动程序，最好是选中 Have Disk 按钮，把网络接口卡附带的软盘插入软磁盘驱动 器中。 4) 在你选中 Have Disk按钮后， Windows 95会让你输入驱动程序的路径。输入这些 Windows 95驱动程序的路径或浏览软盘驱动器字母（通常是 A：或B：）。然后可能会显示出该 磁盘的子目录。现在，这种网络接口卡附带的磁盘上通常包含运行在 D O S、Windows 95和其 他平台上的驱动程序。输入正确路径之后，单击 O K。 5) 如果网络接口卡附带的磁盘中有不止一种的驱动程序，你将会被问及选择哪一种。在 你选择之后，选中O K。 6) 网络接口卡的驱动程序将被安装到硬盘上，而且其规格将被写入注册表。在此过程中， 第6章 网 络 硬 件 161 下载 系统可能让你输入Windows 95的C A B文件的路径。如果是这样，请插入 Windows 95的安装光 盘。当提示时，指导安装程序选中驱动器（通常是 D：或E：），然后，选中O K。 7) 一旦网络接口卡的驱动程序安装成功，系统就会提示你重新启动计算机。如果你想重 新启动，选中Ye s。 注意：上面的安装步骤虽然适用于大多数情况，但由于每种情况是不同的，这就要求 你要阅读制造商的文档并按照指示的步骤去做。有些制造商提供安装程序，只要你运 行它，它就会自动安装并登记NIC软件。 下面的部分讲述的是你在配置网络接口卡时必须理解的不同设置。由于计算机所使 用的资源不同，在安装完网络接口卡后，你可能需要配置网络接口卡，也可能不需 要。为了防止出现问题，你需要搞清楚如何查看并调整不同的设置参数。如果你已 经完成了A +认证的课程或者曾经从事过计算机工作，你应该对这些参数相当熟悉了。 中断请求（I R Q） 中断请求是设备用来请求 C P U响应的一种方法。中断请求的编号从 0 ~ 1 5。有些计算机保留了一些中断请求号。例如，软盘控制器使用 I R Q 6，键盘使用 I R Q 1。其 他设备，如声卡、图形卡、调制解调器和网络接口卡，就必须争用其余的 I R Q。如果两个设备 选用相同的 I R Q，将引起资源冲突和性能问题，例如，键盘使用 I R Q，你也可以把网络接口卡 的中断请求号设为 1，但这样就会使计算机不知道通过中断请求线 1接收的数据到底是来自计 算机还是来自网络接口卡。这样，就使得 C P U对这两种设备的指令都不能执行。 如果中断请求编号发生冲突，你必须手动设置设备的中断请求号，而不是使用操作系统 或B I O S（基本输入 /输出系统）缺省的设置。一般来说，可以把中断请求 1 0、11、1 2或者1 3分 配给网络接口卡，其他设备一般不占用这几个中断请求。我们不能完全相信基本输入输出系 统（B I O S），有是时候它也出错。 当两个设备试图使用同一个中断请求时，下面的任何一种情况都有可能发生。 • 不管计算机正在运行或正在载入操作系统的时候，计算机都可能会锁住或挂起。 • 计算机可能运行得比平时慢。 • 尽管计算机的网络接口卡可能会正常工作，但其他的设备，例如串行口或并行口，可能 会停止工作。 • 显卡或声卡可能会出问题。例如，在 Windows 95载入后，你可能会看到系统显示一条表 明设备不正确的错误提示信息，或者声卡发不出声音了。 • 计算机连不上网络了。在你试图登录到服务器时会出现一条错误信息。 • 在传输数据的过程中，计算机出现间歇性的数据传输错误。 • 在Windows NT环境下，蓝色的屏幕上显示的全是错误信息而且不能载入操作系统。 在运行Windows 95的计算机上，为了查看中断请求的设置情况： 1 )点击鼠标右键，选中My Computer，打开快捷菜单。 2 )选中P r o p e r t i e s，打开系统属性对话框。 3 )选中Device Manager标签。 4 )双击C o m p u t e r图标，打开计算机属性对话框。 5 )在View Resources标签和 Interrupt Request设置被缺省选中的情况下，移动中断请求设 置列表的滚动条，如图6 - 1 2所示。 162 计算机网络实用教程 下载 图6-12 Windows 95中的计算机资源设置 在运行Windows NT的计算机上，为了查看中断请求的设置情况： 1 )选中S t a r图标，点击 Programs 图标，再点击 Administrative To o l s图标，然后选中 Windows NT Diagnostics。打开Windows NT的诊断对话框。 2 )选中R e s o u r c e标签。打开资源窗口。 3 )选中I R Q选项。打开已分配的中断请求的列表。 4 )查看计算机各个设备的中断请求设置。如图 6 - 1 3所示。 你也可以利用计算机的C M O S工具来查看中断请求设置情况。 C M O S（互补金属氧化物半导体）是一种位于主板上的固件，它能够控制计算机各设备 的配置。 图6-13 Windows NT诊断对话框中显示的中断请求设置 第6章 网 络 硬 件 163 下载 尽管通常可以在C M O S中修改中断请求设置，但能否通过操作系统配置它却取决于所用的 网络接口卡的类型。例如，对一块 P C I型的网络接口卡，它需要主板提供一个 P C I总线控制器， P C I总线控制器的参数指示了能否进行这种配置修改。缺省的设置不允许通过操作系统修改中 断请求线的配置。如果你试图修改， P C I型网络接口卡的属性对话框中的资源标签将会显示如 下的消息： • 对于Windows NT：“不能配置软件部分”。 • 对于Windows 95：“不能修改资源设置”。 因此，如果要通过P C I型网络接口卡来修改中断请求设置，你应该在 C M O S中进行。系统 启动时，不同的主板制造商使用不同的键来进入 C M O S设置程序。可能要按D E L键、S h i f t - F 1、 Fco Ctrl-Shift-Enter或其他的键才能进入C M O S设置程序。当系统启动时，屏幕上应该会提示 需要敲击的键或组合键。一旦进入 C M O S设置程序，找到网络系统和适配器的中断请求设置， 修改完之后保存修改结果并重新启动计算机。 提示：有时你也许不能进入计算机的 C M O S设置工具。在这种情况下，你应该可以通 过把网络接口卡从一个插槽移动另一个插槽来解决中断请求冲突问题。重新设置网络 接口卡上的双列直插式开关或利用网络接口卡附带的一个专门的配置工具可能也可以 解决这个问题。你也可以暂时禁止或删除引起冲突的设备，例如显卡、红外端口或调 制解调器。另外一种方法就是更新工作站上的基本输入输出系统（B I O S）。基本输入输 出系统是主板上另外一种固件，它控制主板与设备之间的通信，例如，监视器、键盘 和网络接口卡。如果这些方法都行不通，你也许需要更换一块其他类型的网络接口卡 来试一试了。 内存段：内存段是用十六进制表示的，它是网络接口卡和 C P U用来交换或缓存数据的一 块内存区域。正如有些中断请求一样，有些内存段是专门为一些设备保留的，很明显，主板 需要保留内存段。保留的内存段不能再被用于新的设备。 网络接口卡通常使用的内存段是内存的高端区域。用十六进制表示就是位于 A 0 0 0 0- F F F F F范围的内存段。当安装了大量的网络接口卡后，你会发现有些网络接口卡制造商喜欢 使用一固定的内存段。例如， 3 C o m公司生产的P C M C I A适配器缺省使用的内存段是 C 8 0 0 0- C 9 F F F，I B M公司的令牌环网适配器缺省使用的内存段可能是 D 8 0 0 0-D 9 F F F。 内存段设置不太可能像中断请求设置那样容易造成资源冲突。主要是因为可利用的内存 段比现有的中断请求多得多。然而，当要修改网络接口卡的内存地址时，你也可能会遇到麻 烦。在这种情况下，你也许可能通过操作系统来修改设置，也可能不行，但最好参照制造商 的指导手册去操作。 基本输入/输出端口：是用十六进制的地址表示的，该内存段被当作网络接口卡和 C P U间的 数据传输通道。如中断请求线一样，一个设备的基本输入 /输出端口不能再被其他设备占用。大 多数网络接口卡使用两块内存段作为数据传输通道，并且利用每块内存段的起始地址来标识基 本输入/输出端口的设置。尽管网络接口卡的基本输入 /输出端口因不同的网络接口卡制造商而 异，但常用的地址（用十六进制表示）是3 0 0（它表示地址范围是3 0 0 - 3 0 F）、3 1 0、2 8 0或2 F 8。 一般不必修改网络接口卡的基本输入 /输出端口。如果要修改的话，一定要记住的是：如 中断请求线设置一样，P C I板卡的基本输入 /输出端口设置通常要利用计算机和 C M O S设置工具 来修改。 164 计算机网络实用教程 下载 3. 修改网络接口卡的固件 正如前面所讲的，固件是一片内部存储了数据的可编程只读存储器芯片。修改网络接口 卡上的固件实际上就是向网络接口卡上的可编程只读存储器写入数据。而不是把数据写入计 算机的硬盘上。 尽管大多数的配置修改可以利用操作系统或网络接口卡设置程序来完成，但你也许会遇 到一些因修改固件设置而造成的复杂问题。为了修改网络接口卡的固件的配置，需要一片启 动软盘（DOS 6.0版本或更高的版本），该磁盘中还要有网络接口卡附带的配置工具或 D O S安 装工具。如果你手头没有这个工具，可以从制造商的站点上下载。为了运行这个工具，必须 用这张启动盘启动计算机。如果操作系统或内存管理程序已经运行起来了，网络接口卡配置 工具可能就不能运行。 每个配置工具都会有一些略微的差别。但是它们都能让你查看中断请求、输入 /输出端口、 基本内存和节点地址的配置情况。有些能够让你改变设置参数，例如，是否使用网络接口卡 上的C P U，是否具有处理全双工的能力，或者是否只采用 1 0 B a s e T或1 0 0 B a s e T介质。再提醒一 次，要阅读制造商的随机文档，并找出关于所处理的硬件的详细描述。 网络接口卡配置工具也允许你执行诊断检查：测试网络接口卡的硬件及连接情况。有一 种连接测试，被称做回路循环测试连接测试，需要在网络接口卡的介层连接器上安装一个回 路循环插头。回路循环插头是安装在端口上的一个插头，例如，装在串行口或并行口上，并 跳接接收线和发送线。这样发送出去的信号又直接送回到计算机，从而可以进行测试。一个 运行良好的网络不必进行连接测试。如果网络接口卡不能通过连接测试，它配置的可能不正 确。如果网络接口卡不能通过硬件测试，那它就需要更换了。 6.1.3 选择正确的网络接口卡 为工作站选择网络接口卡时，应该考虑以下几个因素。当然，最起码也是最严格的要求 就是必须与现有系统相匹配。你要决定到底是需要一块 I S A、E I S A、M C A或者是P C I型的网 络接口卡来满足网络介质、连接器类型、传输速度以及网络模型的要求。你还要确保这块网 络接口卡的驱动程序是可以运行在你所用的操作系统上的。 除了以上的因素要考虑之外，还要注意一些细微的差别，例如影响网络运行速度的因 素。表6 - 1列出了网络接口卡的一些影响网络运行速度的特征及使用时的难易度。重新审查 一遍该表，一定要记住的是：网络运行速度对于安装在服务器上的网络接口卡而言是至关 重要的。 表6-1 网络接口卡的特征 网络接口卡的特征 功 能 好 处 自动选择速度 能使网络接口卡自动检测并适应网络的运行 可以帮助配置系统 速率和模式（全速或半速） 网络接口卡上带有 一些需要利用计算机的C P U才能进行的数据 提高网络的运行质量 一片或多片C P U 处理可以由板卡自己完成 直接访问存储器 使板卡可以直接与计算机的内存进行数据 提高网络的运行质量 （D M A） 传输 诊断用的发光二极管 指示数据传输的堵塞状态和连接状态，有时 可以帮助排除问题 （网络接口卡上的灯） 指示数据传输速度 第6章 网 络 硬 件 165 下载 (续) 网络接口卡的特征 功 能 好 处 双通道 一个插槽可以同时高效地支持两块网络接口卡 提高网络的运行质量 负载平衡 网络接口卡的处理器可以决定何时切换内部 可以提高数据传输任务较重的网络 板卡的数据传输 的性能，适用于服务器 “提前”发送和接收 网络接口卡的处理器可以在接收到整个数据 提高网络的运行质量 包之前就开始处理数据 管理能力（S N M P） 通过安装相应的应用程序，网络接口卡可以 能够在问题刚出现时就发现它 自我监视并自动排除故障 管理电源的能力 网络接口卡参与计算机节能管理；在P C M C I A 增加便携式电脑的电池的使用寿命 的适配器中可以发现它 R A M缓存 网络接口卡带有内存，这样可以提供更多的 提高网络的运行质量 数据缓存空间 可升级（刷新）的只读 网络接口卡带有内存，这样可以提供更多的 更易于使用 存储器 数据缓存空间 6.1.4 关于网络接口卡更多的介绍 大部分情况下，从网络接口卡制造商那里得到的有关网络接口卡的硬拷贝文档是各不相 同的。更重要是文档有可能不适用于正在使用的计算机或网络环境。为了得到更多与所要安 装或需要排除故障的网络接口卡的有关资料，你可以访问这种网络接口卡制造商的站点。参 阅附录A“关于网络软硬件的更多资料”。这些信息可以帮助你连络网络接口卡的制造商从而 获得支持。 6.2 中继器 回忆第4章，曾讲过电信机房内有各种网络连接设备（通常一幢建筑物的一整层都是）。 在一个电信机房里，布满地上的线缆从工作站连向信息插头模块、信息插座模块、集线器、 交换机、路由器和网桥。另外，电信机房里也可能全是中继器。中继器是一种放大模拟或数 字信号的网络连接设备。（如第4章中所讲的，信号在传输过程中有衰减，因此，必须对其放 大以使其传输得更远一些。） 中继器属于O S I模型中的物理层，因而没有必要解释它所传输的信号。例如，它们不能降 低所传输的信号的质量，也不能提高传输的信号的质量，更不能纠正错误信号。它们只是转 发信号，但同时它们也转发了信号的噪声，从这个意义上讲，它们不是智能设备。 中继器不仅功能有限，而且作用范围也有限。一个中继器只包含有一个输入端口和一个 输出端口，如图 6 - 1 4所示，所以它就只能接收和转发数据流。此外，中继器只适用于总线拓 扑结构的网络（总线形网络）。使用中继器的好处是扩展网络的成本较低廉。 例如，假设你需要把位于学校体育馆的一台个人计算机连接上网络。最近的数据接口 在2 0 0米开外。网络采用的是 1 0 B a s e 2以太网，而这种网络的线缆的最大传输距离是 1 8 5米。 在这种情况下，利用一个中继器，最大传输距离就可以再增加 1 8 5米，从而使得把体育馆内 的那台工作站连接到网络上是一点问题也没有。但要注意，仍然存在总的最大传输距离。 因为整个网络传输距离不能超过 1 0 0 0米，所以扩展线缆的传输距离时，不能依次级连五个 以上的中继器。 166 计算机网络实用教程 下载 图6-14 中继器 6.3 集线器 最开始，集线器只是一个多端口的中继器。它有一个端口与主干网相连，并有多个端 口连接一组工作站。在以太网中，集线器通常是支持星形或混合形拓扑结构的。在星形结 构的网络中，集线器被称为多址访问单元（M A U）。如第5章中讲到的多址访问单元（M A U）， 利用环输入端口和环输出端口在内部就形成了环形拓扑结构。除了连接 M a c i n t o s h和个人计 算机工作站外，集线器还能与网络中的打印服务器、交换器、文件服务器或其他的设备 连接。 集线器能够支持各种不同的传输介质和数据传输速率。有些集线器还支持多种传输介质 的连接器和多种数据传输速率。你不能想象市场上各种各样的集线器的数目是多么的巨大。 我们根据集线器的用途和特性把它们分类入册，通过查阅目录你很快就能查到任何一种集线 器的产地，并很快就能搞清它们的特性。图 6 - 1 5显示了集线器的各个部分。其中，有些是可 选的。如下所述的部分是绝大多数集线器都会具有的。 图6-15 集线器详图 • 端口：供线缆接头插入其中以使工作站或其他设备与集线器互连。采用的接口类型（例 如有R J - 4 5与B N C）是由所采用的网络技术来决定的。集线器上的端口通常是 4 ~ 2 4个。 第6章 网 络 硬 件 167 下载 主干端口 数据端口 上行链接端口 管理控制台端 口（可选） 连接和/或通 信LED 电源开关 通风扇 这个数目不包括下面讲述的上行链接端口。 • 上行链接端口：它被用来与另一个集线器连接以构成菊花链或层次结构，上行链接端口 可以被看作另外一种端口，但它只能用于集线器之间的连接。 • 管理控制台端口：它被用来连接控制台（例如一台便携式电脑）。通过它可以查看集线 器的管理信息，如负载或冲突次数。由于不是所有的集线器都提供管理信息，因而并不 是每一种集线器都具有管理控制台端口。 • 主干网端口：它被用来与网络的主干网连接。对 1 0 B a s e T网络，这种连接通常是采用较 短的细同轴电缆。 • 连接用发光二极管：端口上指示该端口是否被使用的指示灯。如果连接已经建立起来了， 它就一直发绿光。如果你认为已经建立了连接，但灯未亮，你需要检查连接情况，传输 速率设置以及网络接口卡与集线器是否都接通了电源。 • 通信（发送和接收数据）用发光二极管：端口上指示该端口是否有数据传输的指示灯。 端口正常传输数据时，绿灯应当是闪烁的。有些集线器没有指示发送的指示灯，或者没 有指示接收数据的指示灯；还有一些集线器甚至不为这些端口提供这种指示灯。如果有 这种指示灯，它们通常处于数据端口旁边并与连接用发光二极管相邻。 • 冲突检测用发光二极管（以太网的集线器才提供）：该指示灯显示发生了多少次冲突。 整个集线器可能只有一个这种指示灯，也可能每一个端口都有一个这种指示灯。如果该 指示灯一直亮着，表明有一个节点的连接出现问题或传输出现问题，需要断开连接。由 于只有以太网的集线器才具有这种指示灯，所以图 6 - 1 5就未画出它。 • 电源：它为集线器供电，每一个集线器都有自己的电源（由于这个原因，你也许想 把对工作条件要求严格的集线器用不间断电源供电，这将在第 1 4章里讲到），每一台 集线器也都有自己的电源指示灯。如果该指示灯未亮，表明集线器未通电。有些集 线器的供电器具有浪涌阻隔功能。电源指示灯通常在集线器的前面板上，图 6 - 1 5中未 画出。 • 风扇：它被用来冷却设备的内部电路。像其他电子产品一样，集线器也产生热。为了能 正常工作，集线器必须用风扇来散热以保持恒温。当安装或移动集线器时，应当当心一 些，不要塞住或挡住通风孔。 在设计网络时，集线器的位置是可以不同的，但最简单的结构就是使用一组独立式集线 器与其他的网络设备连接，如交换机和路由器。大多数网络都是使用几台集线器分别服务于 不同的工作组，这样就可以把可能出现的问题分散到了多个节点，也可以减少切换次数和管 理数据的工作量。图6 - 1 6示出了如何才能使集线器与网络总体设计相一致。 许多集线器：大家所知道的被动式集线器—只是转发信号。然而，像网络接口卡一样， 有些集线器具有内部处理能力。例如，它们可以接受远程管理、过滤数据或提供对网络的诊 断信息。能执行上述任何一种功能的集线器都被称做智能型集线器。 随着技术的发展，集线器的功能正变得越来越强，而且，对于网络管理也越来越重要。 下面的部分将介绍不同类型的集线器，包括它们的功能和优缺点。集线器是网络设计、配 置和故障排除中很重要的部分。如果准备通过 N e t +认证的考试，你应该对下面的部分非常 重视。 168 计算机网络实用教程 下载 图6-16 网络设计图中的集线器 6.3.1 独立式集线器 正如其名字所示，服务于一个计算机工作组的独立式集线器，是与网络中的其他设备隔 离的。它们可以通过同轴线、光纤或双绞线与其他的集线器连接，但它们一般不用于层次或 菊花链方式。独立式集线器最适合于较小的独立部门、家庭办公室或实验室环境。它们既可 以是被动式的又可以是智能型的。它们为一小群用户安装，连接起来很简便。 独立式集线器并不遵循某种固定的设计。它提供的端口数目也是不固定的（尽管它们通 常包含有4、8、1 2或2 4个端口）。只含有4个端口的较小的独立式集线器（主要是为小办公室 或家庭办公室设计的）也许可被称作“ h u b b y”、“h u b l e t”或“迷你集线器”。但另一方面，独 立式集线器可以提供多达 2 0 0个连接端口。使用这种带有这么多连接的单个集线器，其坏处就 是很容易导致网络的单点失败。一般而言，大型网络都会采用多个集线器（或其他连接设备）。 图6 - 1 7显示了几种不同类型的独立式集线器。 图6-17 独立式集线器 第6章 网 络 硬 件 169 下载 路由器 集线器 集线器 集线器 集线器 集线器 集线器 集线器 图6-17 独立式集线器(续) 6.3.2 堆叠式集线器 堆叠式集线器类似于独立式集线器。但从物理上来看，它们被设计成与其他集线器连在 一起，并被置于一个单独的电信机柜里；从逻辑上来看，堆叠式集线器代表了一个大型的集 线器。使用堆叠式集线器有一个很大的好处，那就是网络或工作组不必只依赖一个单独的集 线器，这样也就可以避免单点失败了。这种集线器可以堆叠起来的最大数目是不同的。举例 来说，有些集线器制造商限制可堆叠的集线器的最大数目是 5个；其他的集线器制造商则可堆 叠多达8个集线器。 尽管很多堆叠式集线器使用以太网的上行链接端口，但还是有些更愿意采用高速线缆来 把集线器堆叠起来以获得更好效果。这样做的后果就是导致了不同生产线上生产的产品互相 不兼容，甚至是同一制造商生产的产品也互不兼容。利用标准的以太网上行链接端口的集线 器很容易与其他制造商的产品互连。一般的规则是：尽管没有必要都使用同一制造商生产的 堆叠式集线器，但是，人们显然更愿意选用内部已经连接好的硬件而不是外部连接的硬件。 如独立式集线器一样，堆叠式集线器可以支持不同传输介质的连接器和传输速率。它们也许 具有特别的处理功能，也许没有。尽管通常都是提供 6、1 2或2 4个端口，但它们提供的端口数 目也是不固定的。图 6 - 1 8显示了两种不同的堆叠式集线器，图 6 - 1 9显示了一个用支架固定的 堆叠式集线器，你可能会在电信机房内发现它们。 图6-18 堆叠式集线器 170 计算机网络实用教程 下载 图6-19 用支架固定的堆叠式集线器 6.3.3 模块式集线器 模块式集线器通过底盘提供了大量可选的接口选项。这使得它使用起来比独立式集线器 和堆叠式集线器更加方便灵活。和个人计算机一样，模块式集线器有主板和插槽，这样就可 以插入不同的适配器。插入的适配器可以使这些模块式集线器与其他类型的集线器相连，或 者与路由器、广域网相连，也可以与令牌环网或以太网的主干网相连。这些适配器也可以把 这种模块式集线器连接到管理工作站或冗余设备上，如备用的电源。由于模块式集线器可以 安装冗余部件，所以它在所有类型的集线器中，可靠性是最高的。使用模块式集线器的另一 个好处是：它提供了扩展插槽来连接增加的网络设备。另外，它们还可以连接很多种不同类 型的设备。换言之，根据网络需要，可以定制相应的模块式集线器。然而模块式集线器的价 钱也是最贵的一种。一个小型网络使用这种集线器就有些大材小用了。模块式集线器差不多 都是智能型的。 6.3.4 智能型集线器 本章的前一部分已经讲过：智能型集线器能够处理数据、监视数据传输并提供故障排除 信息。由于可以在网络中的任何地方对其实施管理，智能型集线器又被称作管理型集线器。 要注意的是，具有处理能力的独立式、堆叠式或模块式集线器都可以认为是智能设备。智能 型集线器的优点是它们具有分析数据的能力。网络管理员可以把智能型集线器产生的信息储 存在管理系统库中。管理系统库是由系统管理程序（可以是操作系统的一部分，也可以是第 三方产品）收集到的数据构成的，它能够分析出网络的性能和问题。 N o v e l l公司的M a n a g e Wi s e就是一例构建在管理系统库之上的软件产品。通过这种程序，网络管理员就可以用图形 方式查看网络布局、断开有问题节点的连接，当出现问题时进行设置以发出报警信号、分辨 出产生不必要通信业务的节点，或者找出远程节点的信息（如 I P地址）。有了这种工具，网络 管理员也可以通过分析通信数据的历史 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 ，举例来说的，来发现哪里真正需要更多的连接 设备。 尽管你可能会认为在每种情况下智能型集线器都是最好的解决方案，但它们本身也有缺 点。例如，智能型集线器每检测到一次连接断开都会向端口 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 。事实上，每天都会发生好 第6章 网 络 硬 件 171 下载 几百次连接断开事件，例如，一个已建立连接的工作站重新启动时。虽然微不足道，但这些 小事件还是和其他几百件并不重要的事件一起被记录在管理系统库里了。由于管理系统库包 括了如此多的并不重要的文件，网络系统管理员很难分辨出哪些错误是严重的，哪些错误是 可以忽略的。另外，智能型集线器比被动式集线器价钱贵很多。对于只有有限一些用户的普 通网络，使用智能型集线器反而可能会给带来不必要的麻烦。 6.3.5 安装集线器 和安装网络接口卡一样，确保正确安装集线器的方法是依照制造商的指导手册进行安装。 大多数时候，安装集线器是很简单的，有人甚至认为这比把一台工作站连接到网络上更简单。 首先，接通电源。看到集线器的电源指示灯已亮，表明电源已接通。大多数集线器在打 开时会执行自检程序。闪烁的灯光表 明这个自检过程正在进行。当自检完 成后（大多数集线器的指示灯此时是 一直不间断地亮着），把连接线缆的 一端接头插入集线器的端口，另一端 连接到主干网上或网络内的交换器或 路由器上。第二步，用同样的方法把 集线器与工作站或其他集线器连接起 来。如图6 - 2 0所示，工作站通过新安 装的集线器连接上网络后，参阅集线 器的指导手册，确认连接和通信用指 示灯指示正常。 另外，你可能还要配置集线器的固件。对于智能型集线器而言，也即设置它的软件参 数。例如，需要给集线器分配一个 I P地址。参阅集线器附带的文档，搞清楚怎样配置它的 软、硬件。 如果安装的是一台堆叠式集线器或是一台用支架固定的集线器，需要用随集线器附带的 螺钉和钳子把集线器固定好。假如是一台堆叠式集线器的话，必须用它的专用线缆或者通过 上行链接端口把要堆叠的集线器连接起来。再一次提请注意，最好的途径是参阅随集线器附 带的文档。 6.3.6 选用适当的集线器 网络中运行的集线器可能是几千种集线器中的一种。怎样才能选择适当的集线器呢？首 先，要根据所用的网络模型、传输速率和传输介质来缩小集线器的选用范围。然后根据下表 列出的各种参数来决定哪此特性是要特别考虑的，并要注意能否接受它们的价格。 • 性能：如果你很关心性能，你也许可以考虑使用交换机，而不是使用集线器。 这样就 可以把当前的局域网划分成几个较小的子网。你也许想提高网络的传输速率（例如，从 1 0 B a s e T过渡到 1 0 0 B a s e T X），为了支持这种过渡，需要选用既支持 1 0 M b p s又支持 1 0 0 M b p s传输速率的集线器。由于集线器工作方式不同，它支持的传输速率也就不同， 所以应该避免把只支持10 Mbps传输速率和只支持100 Mbps传输速率的两种集线器混合 172 计算机网络实用教程 下载 RJ-45连接器 RJ-45连接器 数据端口 线缆 网络 接口卡 图6-20 把工作站与集线器连接起来 使用。这是因为，即使用100 Mbps传输速率的设备与单个10 Mbps传输速率的设备连接 来传输数据，快速设备的处理速度也会降下来。而交换机（本章后面的部分会讲到）却 支持各种速率的数据传输。 • 成本：如果预算经费不足， 并且系统对灵活性、可靠性和安全性要求不高的话，被动 的独立式或堆叠式集线器也许是比较理想的选择。 • 规模和增长率：需要考虑每个电信机框内有多少设备要与集线器相连接。如果某一部分 现在只需要1 0个连接，但六个月后连接数将加倍，那么，选用的集线器至少要有 2 4个端 口（还要权衡集线器数量和你所能忍受网络失败的节点数）。 • 安全性：如果网络系统传输的是较机密的数据，就要考虑是否要选用更复杂的连接性设 备，