概念

• 网卡

  网卡是一块被设计用来允许在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。其拥有MAC地址。工作在数据链路层(L2), 功能一是将数据封装成帧，并通过网线或者无线网络传送到网络上；二是接受网络上的帧。网卡只接收发送到主机上的帧和广播帧，其余帧丢弃。

  网卡上面装有处理器和存储器, 网卡和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行方式进行传输，而网卡和计算机之间的通信则是通过主板上的I/O总线并行传输方式运行。因此，网卡的一个重要功能就是进行串行/并行转换。由于网络上的数据率和计算机总线的数据率并不相同，因此在网卡中必须装有对数据进行缓存的存储芯片。

• 集线器

  集线器(Hub)的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI参考模型第一层，即物理层。

  集线器不叫网络间设备，而应该叫网络设备，主要用来连接计算机等网络终端，它不同于网关、路由器、网桥设备，它不具备协议翻译功能，只负责分配频宽。集线器为共享式带宽，连接在集线器的任何一个设备发送数据时，其它所有设备必须等待，此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其它设备使用带宽。正因此，集线器连接了一个冲突域的网络，所有设备相互交替使用。

  从工作方式来看，HUB是一种广播模式，某个端口工作时，其它所有端口都能接收到信息

  若两个接口同时有信号输入(发生碰撞)，那么所有接口都将接收不正确的帧。

  

  

  多级结构集线器扩大了以太网的地理范围。例如，在一个系10BASE-T以太网中，主机与集线器的最大距离是100m,因为主机之的最大距离是200m。但在通过主干集线器相连接后，不同系的主机间的距离就可扩展了，因为集线器之间的距离可以是100m或者更远

  多层集线器的缺点:任一时刻，在每一个碰撞域中只能有一个站在送数据；吞吐量有短板效应；

• 网桥

  网桥是早期的两端口二层网络设备。网桥的两个端口分别有一条独立的交换信道，不是共享一条背板总线,可隔离冲突域。网桥比集线器性能更好，集线器上各端口都是共享同一条背板总线的，网 被具有更多端口、同时也可隔离冲突域的交换机(Switch)所取代

  网桥工作于数据链路层，网桥在执行转发前会先接收帧并进行缓冲，由于网桥不提供流控功能，因此在流量较大时很有可能使其过载，从而造成帧的丢失。

  在过去广泛使用粗缆或细缆以太网时，常使用工作在物理层的转发器来扩展以太网的地理覆盖范围。那时，两个网段可用一个转发器连接起来(单个的网段被限制为不超过500米长)。IEEE802.3标 还规定，任意两个站之间最多可以经过三个电缆网段，但随着双绞线以太网成为以太网的主流类型，扩展以太网的覆盖范围已很少使用转发器了。

  现在，扩展主机和集线器之间的距离的一种简单方法就是使用光纤(通常是一对光纤)和一对光纤调制调节器

  在数据链路层扩展以太网要使用网桥。网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对接收到的帧进行转发和过滤。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧 目的MAC地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口,或者把它丢弃。

  

  

  网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的以太网。否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞(广播风暴)

• 路由器

  路由器工作在网络层，其主要任务是接收一个来自网络接口的数据包，根据其中所含的目的地址，决定转发的下一个目的地址。

• 交换机

    交换机工作在数据链路层。
  
    有系统的交换机可以记录MAC地址表，发送的数据不会再以广播方式发送到每个接口，而是直接到达目的接口。高端的交换机还可以划分VLAN来隔离广播
  
    交换机并无准确的定义和明确的概念。而现在很多交换机已混杂了网桥和路由器的功能。以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥。以太网交换器的每个接口都直接与一个单个主机或另一个集线器相连，并且一般都工作在全双工方式，当主机需要通信时，交换机能同时连通许多对的接口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，无碰撞地传输数据
  
    交换机每个端口都用来连接一个独立的网段，但有时为了提供更快接入速度，可以将一些重要的网络计算机直接连接到交换机端口上。
  

计算机网络

起源于美国的因特网现已发展成为世界最大的国际性计算机互联网。

网络: 网络由若干节点(node)和连接这些节点的链路(link)组成。网络中的节点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等

• 物理层

  物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流。物理层的作用正是要尽可能屏蔽掉这些差异，定义了有关传输介质的特性。

• 链路层

  在单个链路上如何传输数据，通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路

  数据链路层协议有许多种，但有三个基本问题则是共同的。这三个基本问题是封装成帧、透明传输和差错检测。字节填充在帧界定符前面解决透明传输问题