數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備有哪些

　　數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備與組件是指那些同時(shí)具有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能的設(shè)備或組件。數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備與組件主要有網(wǎng)卡、網(wǎng)橋和交換機(jī)。

　　數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備有哪些——網(wǎng)卡

　　網(wǎng)卡是局域網(wǎng)中提供各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)相連的接口，全名是網(wǎng)絡(luò)接口卡，也叫網(wǎng)絡(luò)適配器，其品種和質(zhì)量的好壞直接影響網(wǎng)絡(luò)的性能和網(wǎng)上所運(yùn)行軟件的效果。網(wǎng)卡作為一種I/O接口卡插在主機(jī)板的拓展槽上，其基本結(jié)構(gòu)包括接口控制電路、數(shù)據(jù)緩沖器、數(shù)據(jù)鏈路控制、編碼解碼電路、內(nèi)收發(fā)器、介質(zhì)接口裝置等6大部分。

　　網(wǎng)卡用于物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。在數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)卡包含設(shè)備的物理地址用于執(zhí)行特定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所要求的數(shù)據(jù)格式化操作和介質(zhì)接入操作的組件。作為操作系統(tǒng)和網(wǎng)卡之間接口的設(shè)備驅(qū)動(dòng)器也是數(shù)據(jù)鏈路層的一部分。

　?。?）網(wǎng)卡的類型

　　各種網(wǎng)卡從外形上看都差不多，但不同類型的網(wǎng)卡其性能差別很大，甚至不能相互替代和兼容。必須保證網(wǎng)卡的類型和所使用的網(wǎng)絡(luò)類型相匹配，這是一條基本的要求。按照網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分類網(wǎng)卡可分為以太網(wǎng)卡、令牌環(huán)網(wǎng)卡、FDDI網(wǎng)卡等，按照傳輸速率分類網(wǎng)卡可分為10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s和10Gb/s等多種速率的網(wǎng)卡。

　?。?）網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序

　　驅(qū)動(dòng)程序是連接操作系統(tǒng)和硬件設(shè)備的一套軟件系統(tǒng)。網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序是數(shù)據(jù)鏈路層上的組成部分，可以在網(wǎng)絡(luò)控制面板上找到，并實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)卡的控制。大部分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層的工作由網(wǎng)卡或交換機(jī)內(nèi)部的芯片來完成。然而，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序作為數(shù)據(jù)鏈路層的一部分，主要用于充當(dāng)網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)層之間的接口。因而，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中的操作而進(jìn)行的正確配置和優(yōu)化措施就顯得尤為重要。

　?。?）網(wǎng)卡的工作模式

　　一些網(wǎng)卡能夠工作在很多模式下。這種網(wǎng)卡可以被設(shè)計(jì)成依據(jù)所連接的設(shè)備自動(dòng)選擇最佳工作模式。網(wǎng)卡通常能夠兼容的工作模式有如下幾種：10Mb/s半雙工、10Mb/s全雙工、100Mb/s半雙工、100Mb/s全雙工。

　?。?）網(wǎng)卡MAC地址

　　每一網(wǎng)卡在出廠時(shí)都被分配了一個(gè)全球唯一的地址標(biāo)識(shí)，該標(biāo)識(shí)被稱為網(wǎng)卡地址或媒體訪問控制地址，由于該地址是固化在網(wǎng)卡上的，所以又被稱為物理地址或硬件地址。網(wǎng)卡由48bit長度的二進(jìn)制數(shù)組成。

　　數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備有哪些——網(wǎng)橋

　　網(wǎng)橋（Bridge）是早期的兩端口二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用來連接不同網(wǎng)段。網(wǎng)橋的兩個(gè)端口分別有一條獨(dú)立的交換信道，不是共享一條背板總線，可隔離沖突域。網(wǎng)橋比集線器（Hub）性能更好，集線器上各端口都是共享同一條背板總線的。后來，網(wǎng)橋被具有更多端口、同時(shí)也可隔離沖突域的交換機(jī)（Switch）所取代。

　?。?）網(wǎng)橋的基本特征

　　1．網(wǎng)橋在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)互連；

　　2．網(wǎng)橋能夠互連兩個(gè)采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、不同傳輸介質(zhì)與不同傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)

　　3．網(wǎng)橋以接收、存儲(chǔ)、地址過濾與轉(zhuǎn)發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)互連的網(wǎng)絡(luò)之間的通信；

　　4．網(wǎng)橋需要互連的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同的協(xié)議

　　5．網(wǎng)橋可以分隔兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的通信量，有利于改善互連網(wǎng)絡(luò)的性能與安全性。

　?。?）網(wǎng)橋原理

　　網(wǎng)橋?qū)蓚€(gè)相似的網(wǎng)絡(luò)連接起來，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通進(jìn)行管理。它工作于數(shù)據(jù)鏈路層，不但能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離或范圍，而且可提高網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和安全性。網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2通過網(wǎng)橋連接后，網(wǎng)橋接收網(wǎng)絡(luò)1發(fā)送的數(shù)據(jù)包，檢查數(shù)據(jù)包中的地址，如果地址屬于網(wǎng)絡(luò)1，它就將其放棄，相反，如果是網(wǎng)絡(luò)2的地址，它就繼續(xù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)2.這樣可利用網(wǎng)橋隔離信息，將同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)劃分成多個(gè)網(wǎng)段（屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)），隔離出安全網(wǎng)段，防止其他網(wǎng)段內(nèi)的用戶非法訪問。由于網(wǎng)絡(luò)的分段，各網(wǎng)段相對(duì)獨(dú)立（屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)），一個(gè)網(wǎng)段的故障不會(huì)影響到另一個(gè)網(wǎng)段的運(yùn)行。

　　網(wǎng)橋可以是專門硬件設(shè)備，也可以由計(jì)算機(jī)加裝的網(wǎng)橋軟件來實(shí)現(xiàn)，這時(shí)計(jì)算機(jī)上會(huì)安裝多個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）。

　　網(wǎng)橋的功能在延長網(wǎng)絡(luò)跨度上類似于中繼器，然而它能提供智能化連接服務(wù)，即根據(jù)幀的終點(diǎn)地址處于哪一網(wǎng)段來進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和濾除。網(wǎng)橋?qū)φ军c(diǎn)所處網(wǎng)段的了解是靠“自學(xué)習(xí)”實(shí)現(xiàn)的，有透明網(wǎng)橋、轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋、封裝網(wǎng)橋、源路由選擇網(wǎng)橋。網(wǎng)橋示意如圖1所示。

圖一

　　數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備有哪些——交換機(jī)

　　交換機(jī)也是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，是局域網(wǎng)組網(wǎng)中最常用也是最主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一。交換機(jī)的種類很多，如以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)、幀中繼交換機(jī)、ATM交換機(jī)和令牌交換機(jī)等。

　　（1）交換機(jī)的功能

　　所有交換機(jī)的基本功能都是相同的，即接收幀、尋找通向目的地址的端口、發(fā)送幀。

　　（2）交換機(jī)的工作方式

　　一些交換機(jī)在發(fā)送幀前，可以幫助網(wǎng)絡(luò)檢查更多的幀信息，而不僅僅是檢查源地址和目的地址。正是基于這些區(qū)別，交換機(jī)有4種方式。

　　1）直通交換

　　2）無碎片幀交換

　　3）存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換

　　4）自適應(yīng)交換

　　5）交換機(jī)和集線器的比較