計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程第4章.ppt

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,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)宋彥民主編清華大學(xué)出版社,模塊四計算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù),一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork),是一種在有限的地理范圍內(nèi)將大量PC機(jī)及各種設(shè)備互連一起實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。社會對信息資源的廣泛需求及計算機(jī)技術(shù)的廣泛普及，促進(jìn)了局域網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展。在當(dāng)今的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了十分重要的地位。組成一個局域網(wǎng)，我們可以在它們之間共享程序、文檔等各種資源，而不必再來回傳遞軟盤；還可以通過網(wǎng)絡(luò)使多臺計算機(jī)共享同一硬件，如打印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器等；同時我們也可以通過網(wǎng)絡(luò)使用計算機(jī)發(fā)送和接收傳真，方便快捷而且經(jīng)濟(jì)。,二、學(xué)習(xí)任務(wù)分解本模塊中，學(xué)習(xí)任務(wù)有這樣幾個方面，1）局域網(wǎng)的特點及類型。2）局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。3）介質(zhì)訪問控制技術(shù)。4）以太網(wǎng)技術(shù)。5)局域網(wǎng)的硬件。6）局域網(wǎng)組建。三、學(xué)習(xí)任務(wù)實現(xiàn)任務(wù)一組建小型局域網(wǎng),局域網(wǎng)是各種類型網(wǎng)絡(luò)中一大分支，有著非常廣泛的應(yīng)用。隨著計算機(jī)的發(fā)展，人們越來越意識到網(wǎng)絡(luò)的重要性，通過網(wǎng)絡(luò)，人們拉近了彼此之間的距離。本來分散在各處的計算機(jī)被網(wǎng)絡(luò)緊緊的聯(lián)系在了一起。下面從硬件、軟件、連接三個方面給大家介紹局域網(wǎng)的組建。（一）硬件環(huán)境1．硬件設(shè)備硬件：計算機(jī)、帶有RJ-45接口的網(wǎng)卡、5類非屏蔽雙絞線、RJ-45連接器（RJ-45頭）、壓線鉗、通斷測線器、Fluke測試儀（可選）、集線器或交換機(jī),2．硬件制作事先準(zhǔn)備好雙絞線、壓線鉗和足夠的RJ-45連接器（頭）。由于目前很多網(wǎng)卡都支持即插即用的功能，對網(wǎng)卡進(jìn)行手工配置的情況較少，因此，事先已將網(wǎng)卡安裝到各臺計算機(jī)中。1：制作網(wǎng)絡(luò)電纜（1）制作兩種網(wǎng)絡(luò)電纜，一種用于連接計算機(jī)與集線器（或交換機(jī)），這類電纜也被稱為直通電纜。另一種用于集線器之間（或交換機(jī)之間）的連接，也稱為交叉電纜。（2）根據(jù)8根電纜的顏色標(biāo)識，將每根電纜按照連線的順序排列好，并插入到RJ-45連接頭中（要注意每個RJ-45連接頭編號為1的位置），并確認(rèn)8根線是否完全插緊，然后使用壓線鉗將RJ-45頭與線固定在一起。按照同樣規(guī)則，制作相同電纜的另一端接頭。在制作交叉線時，一定要注意電纜兩端的連接順序是不一樣的，一個采用568B的連接順序，另一個采用568A的連接順序。,（3）使用通斷測線器測試直通電纜，查看是否該電纜的8根線全部直通。若經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)電纜不通時，可以再使用壓線鉗重新壓線一次，再進(jìn)行測試，若還不通，則剪斷該電纜的一端，重新做線。直到測試通過。（4）使用通斷測線器是最簡單的測線方法，如果有實驗環(huán)境，可以使用專用的雙絞線測試儀，例如美國Fluke公司的FlukeDP-100，使用專用的測線器，不但可以測試線路的通斷和交叉、電纜長度，而且可以測量每根線的衰減值。（5）（可選）若有專用的測線儀，將做好的雙絞線連接到測線儀上，在指導(dǎo)老師的協(xié)助下進(jìn)行測試，并記錄測試結(jié)果。測試內(nèi)容包括線路的通斷和交叉、電纜長度、傳輸延時、阻抗、傳輸衰減值和近端串?dāng)_等。,（6）指導(dǎo)老師做兩根電纜進(jìn)行演示，其中一根電纜長度約100m，另一根可以使用一箱5類非屏蔽雙絞線做一根電纜（約300m）。對這兩根電纜進(jìn)行測試，比較一下兩種長度的電纜衰減值各有多大。2：識別網(wǎng)卡、集線器和交換機(jī)的工作狀態(tài)（1）網(wǎng)絡(luò)電纜測試完畢后，將做好的直通電纜一端連接到計算機(jī)上，另一端連接到集線器（或交換機(jī)）上。如果要將兩臺計算機(jī)通過網(wǎng)卡直接連接時，要使用交叉電纜。（2）通常，連接兩個集線器時也要使用交叉電纜，但需要說明一點，一些早期的集線器提供了專用的級聯(lián)端口，使用這種端口連接集線器時，仍然需要使用直通電纜。當(dāng)使用交換機(jī)時，目前很多的交換機(jī)都支持自動識別的功能，當(dāng)兩個交換機(jī)通過直通線,級聯(lián)時，交換機(jī)可以自動在內(nèi)部進(jìn)行交叉交換。至于本任務(wù)使用的是何種集線器或交換機(jī)，可向指導(dǎo)老師詢問。（3）通常，集線器和交換機(jī)上的每個端口上都帶有幾個狀態(tài)指示燈：鏈路狀態(tài)指示燈，當(dāng)與集線器相連的計算機(jī)開機(jī)后，若線路連接正確，該指示燈就會“點亮”，表示雙方的鏈路已接通；沖突指示燈，當(dāng)鏈路出現(xiàn)沖突后，該指示燈就會被“點亮”。不同廠家的集線器或交換機(jī)的指示燈也各不相同。另外，目前很多交換機(jī)上的端口通常是10/100Mbit/s自適應(yīng)端口，并以半雙工或全雙工方式工作，因此，在這些交換機(jī)上也會,設(shè)有相關(guān)的指示燈，用以表示相應(yīng)的信息。例如，當(dāng)某臺計算機(jī)連接到交換機(jī)的某個端口時，通過交換機(jī)上的指示燈就能很清楚地識別出該計算機(jī)的連接速率（10Mbit/s或100Mbit/s）和工作方式（全雙工或半雙工）（通常使用兩個雙色發(fā)光二極管，一個二極管表示速率，另一個二極管表示工作方式，例如采用10Mbit/s速率時，二極管顯示顏色為淡黃色，采用100Mbit/s速率連接時，顯示為綠色，對于不同廠家的產(chǎn)品，方式各有不同）。（4）一般來說，網(wǎng)卡上也包括幾個指示燈，但其中至少有一個鏈路狀態(tài)指示燈，其目的與上面所說的相同，都是用于檢測線路連接是否正確。,（5）觀察本任務(wù)使用的集線器或交換機(jī)的工作狀態(tài)，以及本地計算機(jī)上網(wǎng)卡的工作狀態(tài)。（6）將計算機(jī)、集線器或交換機(jī)加電，觀察集線器或交換機(jī)各端口的鏈路狀態(tài)顯示。實際上，組建一個局域網(wǎng)非常簡單，但制作網(wǎng)絡(luò)電纜是整個過程中最關(guān)鍵的因素之一，有很多網(wǎng)絡(luò)的故障通常是來自網(wǎng)絡(luò)的物理連接。因此，網(wǎng)絡(luò)電纜與接口的好壞直接影響著一個網(wǎng)絡(luò)是否能夠正常的工作。（二）軟件環(huán)境1．軟件環(huán)境Windows2000Professional/XP操作系統(tǒng)。,2．軟件配置準(zhǔn)備一個IP地址段，如192.168.1.1----192.168.1.40，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。手工配置TCP/IP參數(shù)：（1）要實現(xiàn)對等網(wǎng)中的各臺計算機(jī)能夠連接到網(wǎng)絡(luò)中，除了硬件連接外，還必須安裝軟件系統(tǒng)，如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件。本實驗使用典型的TCP/IP軟件。在Windows2000Professional/XP操作系統(tǒng)中，由于TCP/IP缺省已安裝在系統(tǒng)中，所以可以直接配置TCP/IP參數(shù)。（2）在設(shè)計和組建一個網(wǎng)絡(luò)時，必須要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃，其中也包括對網(wǎng)絡(luò)地址和規(guī)劃和使用，例如使用哪一類IP地址，需要為多少臺計算機(jī)分配IP地址，每臺計算機(jī)是自動獲取IP地址（動態(tài)IP地址，通過DHCP服務(wù)實現(xiàn)），還是通過手工方式進(jìn)行設(shè)置（靜態(tài)IP地址）等。在本實驗中，采用手工方式設(shè)置IP地址。,（3）使用鼠標(biāo)右鍵單擊桌面上的“網(wǎng)上鄰居”，從快捷菜單中選擇“屬性”命令，打開“網(wǎng)絡(luò)連接”窗口，用鼠標(biāo)右鍵單擊窗口中的“本地連接”，從快捷菜單中選擇“屬性”命令，打開“本地連接屬性”對話框，如下圖4.1所示，然后選擇“Internet協(xié)議（TCP/IP）”，并單擊“屬性”按鈕，打開“Internet協(xié)議（TCP/IP）屬性”對話框，如下圖4.2所示。,圖4.1“本地連接屬性”對話框,圖4.2“TCP/IP屬性”對話框,（3）選中“使用下面的IP地址”單選框，在“IP地址”文本框中輸入相應(yīng)的IP地址（向?qū)嶒炛笇?dǎo)人員索取IP地址）。在“子網(wǎng)掩碼”文本框中輸入該類IP地址的子網(wǎng)掩碼。單擊“確定”按鈕，將IP地址設(shè)置到本臺計算機(jī)。（4）單擊桌面的網(wǎng)絡(luò)鄰居，可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的其他計算機(jī)，如果每臺計算機(jī)中將資源都設(shè)置為共享，就可以實現(xiàn)小型網(wǎng)絡(luò)的資源共享服務(wù)。（5）思考：如果在步驟（3）中選擇“自動獲取IP地址”單選按鈕，而且網(wǎng)絡(luò)中沒有DHCP服務(wù)器，每臺計算機(jī)是否也可以連通嗎？,完成網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃后，為每臺計算機(jī)手工配置IP地址和子網(wǎng)掩碼，就可以將各臺計算機(jī)連接到同一個網(wǎng)絡(luò)中，并實現(xiàn)了資源的共享。如果網(wǎng)絡(luò)中沒有DHCP服務(wù)器，當(dāng)每臺計算機(jī)選擇自動獲取IP時，Windows2000Professional/XP操作系統(tǒng)也提供了自動IP地址分配機(jī)制，它會自動為每臺計算機(jī)分配一個在本地網(wǎng)絡(luò)中具有唯一性的IP地址，從而實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中各臺計算機(jī)之間的相互訪問。（三）網(wǎng)絡(luò)連通測試1：網(wǎng)絡(luò)連通測試程序“ping”,（1）在TCP/IP協(xié)議簇中，網(wǎng)絡(luò)層IP是一個無連接的協(xié)議，使用IP傳送數(shù)據(jù)包時，數(shù)據(jù)包可能會丟失、重復(fù)或亂序，因此，可以使用網(wǎng)際控制報文協(xié)議（ICMP）對IP提供差錯報告?！皃ing”就是一個基于ICMP的實用程序，通過該程序，可以對源主機(jī)與目的主機(jī)之間的IP鏈路進(jìn)行測試，測試的內(nèi)容包括IP數(shù)據(jù)包能否到達(dá)目的主機(jī)，是否會丟失數(shù)據(jù)包，傳輸延時有多大，以及統(tǒng)計丟包率等數(shù)據(jù)。（2）選擇“開始”|“程序”|“附件”命令，選擇“命令提示符”，打開“命令提示符”窗口，在窗口命令行下，輸入“ping127.0.0.1”，其中“127.0.0.1”是用于本地回路測試的IP地址（“127.0.0.1”代表Localhost，即本地主機(jī)），按回車鍵后，就會顯示出測試結(jié)果（它也被稱為“回波響應(yīng)”），如下圖4.3所示。,圖4.3回波響應(yīng),圖4.3回波響應(yīng),圖4.3回波響應(yīng),（3）當(dāng)使用ping命令后，可以通過接收對方的應(yīng)答信息，來判斷源主機(jī)與目的主機(jī)之間的鏈路狀況。若鏈路良好，則會接收到如下的應(yīng)答信息，如圖4.4。,圖4.4應(yīng)答信息,其中，“bytes”表示測試數(shù)據(jù)包的大小，“time”表示數(shù)據(jù)包的延遲時間，“TTL”表示數(shù)據(jù)包的生存期。統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)果為：總共發(fā)送4個測試數(shù)據(jù)包，實際接收應(yīng)答數(shù)據(jù)包也是4個，丟包率為0%，最大、最小和平均傳輸延時為0ms（這個延時是數(shù)據(jù)包的往返時間）。如果收到下圖4.5的應(yīng)答信息，就表示數(shù)據(jù)包無法達(dá)到目的主機(jī)或數(shù)據(jù)包丟失。,圖4.5錯誤應(yīng)答,(4)在窗口命令行下，輸入“ping”按回車鍵，就會得到對ping命令的幫助提示。該命令有很多的開關(guān)參數(shù)設(shè)置，其中常用的有“-t”、“-n”、“-l”，其實際使用方法如下。(5)“-t”用于連續(xù)性測試鏈路，例如使用“pingX-t”（X表示目的主機(jī)的IP地址，如192.168.1.10），就可以不間斷地測試源與目的主機(jī)之間的鏈路，直到用戶使用中斷退出（按“Ctrl+C”組合鍵），而且在測試過程中，可以隨時按“Ctrl+Break”組合鍵來查看統(tǒng)計結(jié)果?！?n”表示發(fā)送測試數(shù)據(jù)包的數(shù)量，在不指定該參數(shù)時，其缺省值為4。若要發(fā)送1000個數(shù)據(jù)包測試鏈路，則可以使用“pingX–n1000”命令。,“-l”表示發(fā)送測試數(shù)據(jù)包的大小，例如發(fā)送100個1024字節(jié)大小的數(shù)據(jù)包，就可以使用“pingX–n100–l1024”。2：測試網(wǎng)絡(luò)的連通性（1）首先，先檢查一下本機(jī)TCP/IP的配置情況：在“命令提示符”窗口下，輸入“ipconfig”，按回車鍵，顯示本機(jī)TCP/IP的配置。若要進(jìn)一步查看更為詳細(xì)的信息，可以執(zhí)行“ipconfig/all”命令，顯示如下圖4.6所示的內(nèi)容。,圖4.6執(zhí)行“ipconfig/all”命令結(jié)果顯示,（2）下面開始網(wǎng)絡(luò)的測試。首先，在命令行中，輸入“ping127.0.0.1”，然后按回車鍵，如果能接收到正確的應(yīng)答響應(yīng)且沒有數(shù)據(jù)包丟失，則表示本機(jī)的TCP/IP工作正常。若應(yīng)答響應(yīng)不正確（數(shù)據(jù)包丟失或目的主機(jī)無法達(dá)到等），則查看網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，確認(rèn)本機(jī)是否安裝了TCP/IP。（3）然后，輸入“pingX”，其中X就是在步驟（1）中所記錄的地址，若記錄的地址為“192.168.1.88”，則輸入“ping192.168.1.88”。按回車鍵后，如果能接收到應(yīng)答信息且沒有數(shù)據(jù)包丟失，則表示本機(jī)TCP/IP的配置正確，且該計算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上可以進(jìn)行通信；否則，重新檢查或設(shè)置本機(jī)的TCP/IP協(xié)議配置參數(shù)（很多時候都是因為IP地址或子網(wǎng)掩碼輸入錯誤造成）。,（4）同樣，輸入“pingX”，其中X代表另外一臺已連通到網(wǎng)絡(luò)上的計算機(jī)所使用的IP地址。按回車鍵后，如果同樣能夠接收到對方正確的應(yīng)答信息且沒有數(shù)據(jù)包丟失，則表示本機(jī)與對方計算機(jī)之間可以互相通信，并正確地連接到網(wǎng)絡(luò)上；如果不通，則檢查網(wǎng)絡(luò)電纜是否插好（包括本機(jī)一端和集線器一端）。若還出現(xiàn)問題，則重新測試或制作網(wǎng)絡(luò)電纜。若還不能解決問題，則說明地址解析可能出現(xiàn)問題（ARP工作不正常），解決方法是將TCP/IP刪除并重新安裝。將網(wǎng)絡(luò)的硬件連接好，然后進(jìn)行相應(yīng)的軟件和協(xié)議配置，當(dāng)所有這些操作結(jié)束后，并不意味著網(wǎng)絡(luò)就能夠連通，或者說并非所有的計算機(jī)都能連接到網(wǎng)絡(luò)上，其中可能會出現(xiàn)各種各樣的問題。因此，我們通過網(wǎng)絡(luò)連通的檢測和測試，尋找出現(xiàn)問題的起源在哪里，并針對這些問題進(jìn)行解決?，F(xiàn)在，我們來學(xué)習(xí)局域網(wǎng)組建過程中的系列知識。,任務(wù)二組建小型局域網(wǎng)相關(guān)知識（一）局域網(wǎng)的特點及類型1．局域網(wǎng)(LAN)的特點(1)地理分布范較小,一般為數(shù)百米至數(shù)公里?？筛采w一幢大樓、一所校園或一個企業(yè)。(2)數(shù)據(jù)傳輸速率高，一般為0.1-100Mbps，目前已出現(xiàn)速率高達(dá)1000Mbps的局域網(wǎng)?？山粨Q各類數(shù)字和非數(shù)字(如語音、圖象、視頻等)信息。(3)誤碼率低，一般在10-11-10-8以下。這是因為局域網(wǎng)通常采用短距離基帶傳輸，可以使用高質(zhì)量的傳輸媒體，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。(4)以PC機(jī)為主體，包括終端及各種外設(shè)，網(wǎng)中一般不設(shè)中央主機(jī)系統(tǒng)。(5)一般包含OSI參考模型中的低三層功能，即涉及通信子網(wǎng)的內(nèi)容。(6)協(xié)議簡單、結(jié)構(gòu)靈活、建網(wǎng)成本低、周期短、便于管理和擴(kuò)充。,2．局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洌═opology）結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中通信線路和站點（計算機(jī)或設(shè)備）的相互連接的幾何形式。按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同，可以將網(wǎng)絡(luò)分為星型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)、總線型網(wǎng)絡(luò)三種基本類型。在這三種類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，可以組合出樹型網(wǎng)、簇星型網(wǎng)等其他類型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)如下圖4.7所示。,圖4.7拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),3．局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接設(shè)備間的中間介質(zhì)，也是信號傳輸?shù)拿襟w。典型傳輸介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光纖。A：雙絞線（1）工作原理：雙絞線是現(xiàn)在最普通的傳輸介質(zhì)，它由兩條相互絕緣的銅線組成，典型直徑為1毫米。兩根線絞接在一起是為了防止其電磁感應(yīng)在鄰近線對中產(chǎn)生干擾信號。外面再用朔料套套起來。（2）分類：非屏蔽雙絞線：無屏蔽層，一般由4對雙絞線對組成，最長100米，有較好的性價比，被廣泛使用，分為1，2，3，4，5類。3類用于10MBPS的傳輸；5類100MBPS以上的網(wǎng)連接。（3）屏蔽雙絞線：具有一個金屬甲套，一般由2對雙絞線組成，最長為十幾千米，抗干擾性好，性能高，成本高，沒有被廣泛使用。對電磁干擾具有較強(qiáng)的抵抗能力，適用于網(wǎng)絡(luò)流,量較大的高速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用。屏蔽雙絞線可分為6類、7類雙絞線分別可工作于200MHz和600MHz的頻率帶寬之上，且采用特殊設(shè)計的RJ45插頭(座)。B：同軸電纜（1）概念：由同軸的內(nèi)外兩條導(dǎo)線構(gòu)成，內(nèi)導(dǎo)線是一根金屬線，外導(dǎo)線是一條網(wǎng)狀空心圓柱導(dǎo)體，內(nèi)外導(dǎo)線有一層絕緣材料，最外層是保護(hù)性塑料外套。金屬屏蔽層能將磁場反射回中心導(dǎo)體，同時也使中心導(dǎo)體免受外界干擾，故同軸電纜比雙絞線具有更高的帶寬和更好的噪聲抑制特性。（2）分類：一類為50Ω(指沿電纜導(dǎo)體各點的電磁電壓對電流之比)同軸電纜，用于數(shù)字信號的傳輸，即基帶同軸電纜；另一類為75Ω同軸電纜，用于寬帶模擬信號的傳輸，即寬帶同軸電纜。但需要安裝附加信號，安裝困難，適用于長途電話網(wǎng)，電視系統(tǒng)，寬帶計算機(jī)網(wǎng)。（3）缺點：由于物理可靠性不好，易受干攏，常由雙絞線替代。,C：光纖光纖是軟而細(xì)的、利用內(nèi)部全反射原理來傳導(dǎo)光束的傳輸介質(zhì)，有單模和多模之分。單模光纖多用于通信業(yè)；多模光纖多用于網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)。光纖為圓柱狀，由3個同心部分組成——纖芯、包層和護(hù)套，每一路光纖包括兩根，一根接收，一根發(fā)送。與同軸電纜比較，光纖可提供極寬的頻帶且功率損耗小、傳輸距離長(2公里以上)、傳輸率高(可達(dá)數(shù)千Mbps)、抗干擾性強(qiáng)(不會受到電子監(jiān)聽)，是構(gòu)建安全性網(wǎng)絡(luò)的理想選擇。4．局域網(wǎng)的分類1、按地理位置劃分按地理位置分類，可以將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)。2、按傳輸介質(zhì)劃分,按照網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)分類，可以將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)兩種。局域網(wǎng)通常采用單一的傳輸介質(zhì)，而城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)采用多種傳輸介質(zhì)。（1）有線網(wǎng)絡(luò)有線網(wǎng)絡(luò)指采用同軸電纜、雙絞線、光纖等有線介質(zhì)連接計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)。采用雙絞線連網(wǎng)是目前最常見的連網(wǎng)方式。它價格便宜，安裝方便，但易受干擾，傳輸率較低，傳輸距離比同軸電纜要短。光纖網(wǎng)采用光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)，傳輸距離長，傳輸率高，抗干擾性強(qiáng)，現(xiàn)在正在迅速發(fā)展。,（2）無線網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò)采用微波、紅外線、無線電等電磁波作為傳輸介質(zhì)，由于無線網(wǎng)絡(luò)的連網(wǎng)方式靈活方便，因此是一種很有前途的組網(wǎng)方式。目前，不少大學(xué)和公司已經(jīng)在使用無線網(wǎng)絡(luò)了。3、按服務(wù)對象劃分按照網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的對象分類，可以將網(wǎng)絡(luò)分為企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)等類型。（1）企業(yè)網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)就是為某個企業(yè)服務(wù)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它可以包括局域網(wǎng)，也可以包括一部分廣域網(wǎng)。而對于一個小企業(yè)，由于在外地沒有分支機(jī)構(gòu)，組建一個局域網(wǎng)就可以滿足需要了。（2）校園網(wǎng)校園網(wǎng)是為大學(xué)、中學(xué)、小學(xué)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。隨著“校校通”工程的啟動，出現(xiàn)了越來越多的校園網(wǎng)，現(xiàn)在全國已經(jīng)有5000多所中小學(xué)有了校園網(wǎng)。,（二）局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)遵循ISO/OSI參考模型的原則，解決最低兩層（即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層）的功能以及與網(wǎng)絡(luò)層的接口服務(wù)、網(wǎng)際互連有關(guān)的高層功能。IEEE802LAN參考模型與ISO/OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系如下圖4.8。,圖4.8LAN層次與OSI/RM的對應(yīng)關(guān)系,1．IEEE802局域網(wǎng)參考模型中的物理層：實現(xiàn)比特流的傳輸與接收，數(shù)據(jù)的同步控制等。2、IEEE802規(guī)定了局域網(wǎng)物理層所使用的信號與編碼、傳輸介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸速率等規(guī)范：⑴采用基帶信號傳輸；⑵數(shù)據(jù)的編碼采用曼徹斯特編碼；⑶傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜和光纜等；⑷拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是總線型、樹型、星型和環(huán)型；⑸傳輸速率有10Mbps、16Mbps、100Mbps、1000Mbps。2．IEEE802LAN的數(shù)據(jù)鏈路層,1、LAN的數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個功能子層：⑴邏輯鏈路控制子層（LLC）⑵介質(zhì)訪問控制子層（MAC）2、LLC子層和MAC子層的功能⑴將數(shù)據(jù)組成幀，并對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行順序控制、差錯控制和流量控制，使不可靠的物理鏈路變?yōu)榭煽康逆溌贰＂芁AN可以支持多重訪問，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的單播、廣播和多播；3、劃分LLC和MAC子層的目的⑴OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層不具備局域網(wǎng)所需的介質(zhì)訪問控制功能；⑵局域網(wǎng)基本上采用共享介質(zhì)環(huán)境，從而數(shù)據(jù)鏈路層必須考慮介質(zhì)訪問控制機(jī)制；⑶介質(zhì)訪問控制機(jī)制與物理介質(zhì)、物理設(shè)備和物理拓?fù)涞壬婕坝布崿F(xiàn)的部分直接有關(guān)；⑷分為兩個子層，可保證層服務(wù)的透明性，在形式上保持與OSI模型的一致性。⑸使整個體系結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性更好，以備將來接受新的介質(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法。3．局域網(wǎng)介質(zhì)訪問技術(shù)（MAC）,介質(zhì)訪問控制方法控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點何時能夠發(fā)送數(shù)據(jù)。局域網(wǎng)中最常用的介質(zhì)訪問控制方法：載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）；令牌環(huán)（TokenRing）；令牌總線（TokenBus）。（三）介質(zhì)訪問控制技術(shù)1．CSMA/CD介質(zhì)訪問控制總線型LAN中，所有的節(jié)點對信道的訪問是以多路訪問方式進(jìn)行的。任一節(jié)點都可以將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到總線上，所有連接在信道上的節(jié)點都能檢測到該幀。CSMA/CD是在CSMA基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種隨機(jī)訪問控制技術(shù)。簡言之，CSMA/CD可以概括為：先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停止、延時重發(fā)。如下圖4.9流程。,圖4.9CSMA/CD工作流程,CSMA/CD協(xié)議的特點:第一，在采用CSMA/CD協(xié)議的總線LAN中，各節(jié)點通過競爭的方法強(qiáng)占對媒體的訪問權(quán)利，出現(xiàn)沖突后，必須延遲重發(fā)。因此，節(jié)點從準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)到成功發(fā)送數(shù)據(jù)的時間是不能確定的，它不適合傳輸對時延要求較高的實時性數(shù)據(jù)。第二，結(jié)構(gòu)簡單、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方便、增刪節(jié)點容易，網(wǎng)絡(luò)在輕負(fù)載（節(jié)點數(shù)較少）的情況下效率較高。但是隨著網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點數(shù)量的增加，傳遞信息量增大，即在重負(fù)載時，沖突概率增加，總線LAN的性能就會明顯下降。2．令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制技術(shù)令牌環(huán)（TokenRing）在令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方法中，使用了一個沿著環(huán)路循環(huán)的令牌。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點只有截獲令牌時才能發(fā)送數(shù)據(jù)，沒有獲取令牌的節(jié)點不能發(fā)送數(shù)據(jù)，因此，使用令牌環(huán)的LAN中不會產(chǎn)生沖突。如下圖4.10。,圖4.10令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方法,令牌環(huán)的基本工作原理是：當(dāng)環(huán)啟動時，一個“自由”或空令牌沿環(huán)信息流方向轉(zhuǎn)圈，想要發(fā)送信息的站點接收到此空令牌后，將它變成忙令牌（將令牌包中的令牌位置1）即可將信息包尾隨在忙令牌后面進(jìn)行發(fā)送。該信息包被環(huán)中的每個站點接收和轉(zhuǎn)發(fā)，目的站點接收到信息包后經(jīng)過差錯檢測后將它拷貝傳送給站主機(jī)，并將幀中的地址識別位和幀拷貝位置為1后再轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)原信息包繞環(huán)一周返回發(fā)送站點后，發(fā)送站檢測地址識別位和幀拷貝位是否已經(jīng)為1，如是則將該數(shù)據(jù)幀從環(huán)上撤消，并向環(huán)插入一個新的空令牌，以繼續(xù)重復(fù)上述過程。如圖4.11所示。,圖4.11令牌環(huán)工作示例,令牌環(huán)工作過程下圖4.12,圖4.12令牌環(huán)工作過程,圖4.12令牌環(huán)工作過程,圖4.12令牌環(huán)工作過程,令牌環(huán)的特點：第一，由于每個節(jié)點不是隨機(jī)的爭用信道，不會出現(xiàn)沖突，因此稱它是一種確定型的介質(zhì)訪問控制方法，而且每個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的延遲時間可以確定。在輕負(fù)載時，由于存在等待令牌的時間，效率較低；在重負(fù)載時，對各節(jié)點公平，且效率高。第二，采用令牌環(huán)的局域網(wǎng)還可以對各節(jié)點設(shè)置不同的優(yōu)先級，具有高優(yōu)先級的節(jié)點可以先發(fā)送數(shù)據(jù)，比如某個節(jié)點需要傳輸實時性的數(shù)據(jù)，就可以申請高優(yōu)先級。,3．令牌總線介質(zhì)訪問技術(shù)令牌總線（TokenBus）令牌總線訪問控制是在物理總線上建立一個邏輯環(huán)。從物理連接上看，它是總線結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，但邏輯上，它是環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。連接到總線上的所有節(jié)點組成了一個邏輯環(huán)，每個節(jié)點被賦予一個順序的邏輯位置。和令牌環(huán)一樣，節(jié)點只有取得令牌才能發(fā)送幀，令牌在邏輯環(huán)上依次傳遞。在正常運(yùn)行時，當(dāng)某個節(jié)點發(fā)送完數(shù)據(jù)后，就要將令牌傳送給下一個節(jié)點。令牌總線（TokenBus）工作過程：在物理上令牌總線是一根線形或樹形的電纜，其上連接各個站點；在邏輯上，所有站點構(gòu)成一個環(huán)，如圖4.13所示。每個站點知道自己左邊和右邊的站點的地址。邏輯環(huán)初始化后，站號最大的站點可以發(fā)送第一幀。此后，該站點通過發(fā)送令牌（一種特殊的控制幀）給緊接其后的鄰站，把發(fā)送權(quán)轉(zhuǎn)給它。令牌繞邏輯環(huán)傳送，只有令牌持有者才能夠發(fā)送幀。因為任一時刻只有一個站點擁有令牌，所以不會產(chǎn)生沖突。,圖4.13令牌總線,令牌總線的特點：第一，令牌總線適用于重負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)發(fā)送的延遲時間確定，適合實時性的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。第二，網(wǎng)絡(luò)管理較為復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)必須有初始化的功能，以生成一個順序訪問的次序。第三，令牌總線訪問控制的復(fù)雜性高：網(wǎng)絡(luò)中的令牌丟失，出現(xiàn)多個令牌、將新節(jié)點加入到環(huán)中，從環(huán)中刪除不工作的節(jié)點等。IEEE802規(guī)定了局域網(wǎng)中最常用的介質(zhì)訪問控制方法：IEEE802.3：載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）；IEEE802.5:令牌環(huán)（TokenRing）；IEEE802.4:令牌總線（TokenBus）；,任務(wù)三組建小型局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn),IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)IEEE在1980年2月成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化委員會（簡稱IEEE802委員會）專門從事局域網(wǎng)的協(xié)議制訂，形成了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，稱為IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO采納，作為局域網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)系列，稱為ISO8802標(biāo)準(zhǔn)。要這些標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)局域網(wǎng)的多種類型，規(guī)定了各自的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、媒體訪問控制方法、幀和格式等內(nèi)容。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列中各子標(biāo)準(zhǔn)如下：,802.1A:體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)管理和性能測量。802.1B:尋址、網(wǎng)間互連以及網(wǎng)絡(luò)管理。802.2:邏輯鏈路控制協(xié)議。802.3:總線網(wǎng)介質(zhì)訪問控制協(xié)議CSMA/CD以及物理層技術(shù)規(guī)范。802.3i:10base-T訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。802.3u:100base-T訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。802.4:令牌總線網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。802.5:令牌環(huán)網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。802.6:城域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。802.7:寬帶網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。,802.8:FDDI介質(zhì)訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。802.9:綜合數(shù)據(jù)/話音網(wǎng)絡(luò)。802.10:局域網(wǎng)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。802.11:無線局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。,任務(wù)四以太網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)是一種局域網(wǎng)通信協(xié)議，是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的標(biāo)準(zhǔn)，以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)形成于七十年代早期。Ethernet(以太網(wǎng)）是一種傳輸速率為10Mbps的常用局域網(wǎng)（LAN）標(biāo)準(zhǔn)。在以太網(wǎng)中，所有計算機(jī)被連接一條同軸電纜上，采用具有沖突檢測的載波感應(yīng)多路訪問（CSMA/CD）方法，采用競爭機(jī)制和總線拓樸結(jié)構(gòu)。基本上，以太網(wǎng)由共享傳輸媒體，如雙絞線電纜或同軸電纜和多端口集線器、網(wǎng)橋或交換機(jī)構(gòu)成。在星型或總線型配置結(jié)構(gòu)中，集線器、交換機(jī)、網(wǎng)橋通過電纜使得計算機(jī)、打印機(jī)和工作站彼此之間相互連接。以太網(wǎng)協(xié)議：IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)中提供了以太幀結(jié)構(gòu)。當(dāng)前以太網(wǎng)支持光纖和雙絞線媒體支持下的四種傳輸速率：10Mbps–10Base-TEthernet（802.3）100Mbps–FastEthernet（802.3u）1000Mbps–GigabitEthernet（802.3z)）10GigabitEthernet–IEEE802.3ae,（一）傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)傳統(tǒng)以太網(wǎng)只有10Mbps的傳輸速率，使用的是帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA／CD，CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection）的控制方法，這種早期的10Mbps以太網(wǎng)稱之為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)。以太網(wǎng)可以使用粗同軸電纜、細(xì)同軸電纜、非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等多種傳輸介質(zhì)進(jìn)行連接，并且在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)中，為不同的傳輸介質(zhì)制定了不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)，在這些標(biāo)準(zhǔn)中前面的數(shù)字表示傳輸速度，單位是“Mbps”，最后的一個數(shù)字表示單段網(wǎng)線長度（基準(zhǔn)單位是100m），Base表示“基帶”的意思，Broad代表“寬帶”。10Base－5使用直徑為0.4英寸、阻抗為50Ω粗同軸電纜，也稱粗纜以太網(wǎng)，最大網(wǎng)段長度為500m，基帶傳輸方法，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型；10Base－5組網(wǎng)主要硬件設(shè)備有：粗同軸電纜、帶有AUI插口的以太網(wǎng)卡、中繼器、收發(fā)器、收發(fā)器電纜、終結(jié)器等。10Base－2使用直徑為0.2英寸、阻抗為50Ω細(xì)同軸電纜，也稱細(xì)纜以太網(wǎng)，最大網(wǎng)段長度為185m，基帶傳輸方法，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型；10Base－2組網(wǎng)主要硬件設(shè)備有：細(xì)同軸電纜、帶有BNC插口的以太網(wǎng)卡、中繼器、T型連接器、終結(jié)器等。10Base－T使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長度為100m，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型；10Base－T組網(wǎng)主要硬件設(shè)備有：3類或5類非屏蔽雙絞線、帶有RJ-45插口的以太網(wǎng)卡、集線器、交換機(jī)、RJ-45插頭等。,10Base－F使用光纖傳輸介質(zhì)，傳輸速率為10Mbps。表4—1傳統(tǒng)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)比較特性10BASE-510BASE-210BASE-T10BASE-FL數(shù)據(jù)速率(Mbps)10101010信號傳輸方法基帶基帶基帶基帶最大網(wǎng)段長度500m185m100m2000m網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)50歐姆粗同軸電纜50歐姆細(xì)同軸電纜UTP光纜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線形總線形星形點對點,,,,,,,,,,,,,,（二）快速以太網(wǎng)隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)技術(shù)已難以滿足日益增長的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量速度需求。在1993年10月以前，對于要求10Mbps以上數(shù)據(jù)流量的LAN應(yīng)用，只有光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）可供選擇，但它是一種價格非常昂貴的、基于100Mpbs光纜的LAN。快速以太網(wǎng)是指任何一個速率達(dá)到100M比特率的以太網(wǎng)。快速以太網(wǎng)在保持幀格式、MAC（介質(zhì)存取控制）機(jī)制和MTU（最大傳送單元）質(zhì)量的前提下，其速率比10Base-T的以太網(wǎng)增加了10倍。二者之間的相似性使得10Base-T以太網(wǎng)上現(xiàn)有的應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)管理工具能夠在快速以太網(wǎng)上使用?？焖僖蕴W(wǎng)是基于擴(kuò)充的IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的?？焖僖蕴W(wǎng)可以滿足日益增長的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量速度需求。100Mbps快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)分為：100BASE－TX、100BASE－FX、100BASE－T4三個子類?？焖僖蕴W(wǎng)技術(shù)可以有效的保障用戶在布線基礎(chǔ)實施上的投資，它支持3、4、5類雙絞線以及光纖的連接，能有效的利用現(xiàn)有的設(shè)施。100Mbps快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：分為：100BASE－TX、100BASE－FX、100BASE－T4三個子類。,100BASE－TX是一種使用5類數(shù)據(jù)級無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網(wǎng)技術(shù)。它使用兩對雙絞線，一對用于發(fā)送，一對用于接收數(shù)據(jù)。在傳輸中使用4B／5B編碼方式，信號頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標(biāo)準(zhǔn)和IBM的SPT1類布線標(biāo)準(zhǔn)。使用同10BASE－T相同的RJ－45連接器。它的最大網(wǎng)段長度為100米。它支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。100BASE－FX是一種使用光纜的快速以太網(wǎng)技術(shù)，可使用單模和多模光纖（62.5和125um）多模光纖連接的最大距離為550米。單模光纖連接的最大距離為3000米。在傳輸中使用4B／5B編碼方式，信號頻率為125MHz。它使用MIC／FDDI連接器、ST連接器或SC連接器。它的最大網(wǎng)段長度為150m、412m、2000m或更長至10公里，這與所使用的光纖類型和工作模式有關(guān)，它支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。100BASE－FX特別適合于有電氣干擾的環(huán)境、較大距離連接、或高保密環(huán)境等情況下的適用。100BASE－T4是一種可使用3、4、5類無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網(wǎng)技術(shù)。它使用4對雙絞線，3對用于傳送數(shù)據(jù)，1對用于檢測沖突信號。在傳輸中使用8B／6T編碼方式，信號頻率為25MHz，符合EIA586結(jié)構(gòu)化布線標(biāo)準(zhǔn)。它使用與10BASE－T相同的RJ－45連接器，最大網(wǎng)段長度為100米。,（三）高速以太網(wǎng)技術(shù)千兆位以太網(wǎng)是一種新型高速局域網(wǎng)，可以提供1Gb／s的通信帶寬，采用和傳統(tǒng)10／100M以太網(wǎng)同樣的CSMA／CD協(xié)議、幀格式和幀長，因此可以實現(xiàn)在原有低速以太網(wǎng)基礎(chǔ)上平滑、連續(xù)性的網(wǎng)絡(luò)升級，從而能最大限度地保護(hù)用戶以前的投資。以太網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)今應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。然而隨著網(wǎng)絡(luò)通信流量的不斷增加，傳統(tǒng)10M以太網(wǎng)在C／S計算環(huán)境中已很不適應(yīng)。從目前的發(fā)展看，最合適的解決方案是千兆以太網(wǎng)。千兆以太網(wǎng)可以為園區(qū)網(wǎng)絡(luò)提供1Gb／s的通信帶寬，而且具有以太網(wǎng)的簡易性；以及和其他類似速率的通信技術(shù)比具有價格低廉的特點。千兆以太網(wǎng)在當(dāng)前以太網(wǎng)基礎(chǔ)之上平滑過渡，綜合平衡了現(xiàn)有的端點工作站、管理工具和培訓(xùn)基礎(chǔ)等各種因素，如下圖4.14所示。千兆以太網(wǎng)采用同樣的CSMA／CD協(xié)議、同樣的幀格式和同樣的幀長。對于廣大的網(wǎng)絡(luò)用戶來說，這就意味著現(xiàn)有的投資可以在合理的初始開銷上延續(xù)到千兆以太網(wǎng)，不需要對技術(shù)支持人員和用戶進(jìn)行重新培訓(xùn)，不需要做另外的協(xié)議和中間件的投資，使用戶的總體開銷較低。,圖4.14快速以太網(wǎng)向千兆以太網(wǎng)遷移,任務(wù)五組建小型局域網(wǎng)的硬件組建局域網(wǎng)包括以下硬件：一是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；二是網(wǎng)絡(luò)工作站；三是網(wǎng)絡(luò)適配器，也叫網(wǎng)絡(luò)接口卡或網(wǎng)卡；四是通信線路，既“傳輸介質(zhì)”，主要是電纜或雙絞線，還有不常用的光纖。我們把這些硬件連接起來，再安裝上專門用來支持網(wǎng)絡(luò)動作的軟件，包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，那么一個能夠滿足工作或生活需求的局域網(wǎng)也就形成了。一般意義上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器即指文件服務(wù)器。文件服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中最重要的硬件設(shè)備，其中裝有NOS(網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng))、系統(tǒng)管理工具和各種應(yīng)用程序等，是組建一個客戶機(jī)/服務(wù)器局域網(wǎng)所必需的基本配置；對于對等網(wǎng)，每臺計算機(jī)則既是服務(wù)器也是工作站。（一）網(wǎng)卡網(wǎng)卡（NetworkInterfaceCardNIC）：是計算機(jī)等設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)的必要設(shè)備，是用戶使用網(wǎng)絡(luò)的硬件接口與低層接口，是將介質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接在一起的硬件設(shè)備。主要任務(wù)是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，是數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)設(shè)備。,網(wǎng)卡的基本構(gòu)造:網(wǎng)卡包括硬件和固件程序（只讀存儲器中的軟件例程），硬件有網(wǎng)卡的控制芯片、晶體震蕩器、Bootrom插槽、啟動芯片、Eprom、內(nèi)接式轉(zhuǎn)換器、RJ-45和BNC接頭、信號指示燈等；固件程序?qū)崿F(xiàn)邏輯鏈路控制和媒體訪問控制的功能，還記錄唯一的硬件地址即MAC地址，網(wǎng)卡上一般設(shè)有緩存。網(wǎng)卡的分類:第一，以頻寬區(qū)分網(wǎng)卡種類，目前的以太網(wǎng)卡分為10Mbps、100Mbps和1000Mbps三種頻寬，目前常見的三種架構(gòu)有10baset、100basetx與base2，前兩者是以RJ-45雙絞線為傳輸媒介，頻寬分別有10Mbps和100Mbps。第二，以接口類型區(qū)分網(wǎng)卡種類，以接口類型來分，網(wǎng)卡目前使用較普遍的是ISA接口、PCI接口、USB接口和筆記本電腦專用的pcmcia接口。第三，以全雙工/半雙工來區(qū)分網(wǎng)卡種類，網(wǎng)絡(luò)有半雙工（halfduplex）與全雙工（fullduplex）之分，半雙工網(wǎng)卡無法同一時間內(nèi)完成接收與傳送數(shù)據(jù)的動作，如10base2使用細(xì)同軸電纜的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)就是半雙工網(wǎng)絡(luò)，同一時間內(nèi)只能進(jìn)行傳送或接收數(shù)據(jù)的工作，效率較低。要使用全雙工的網(wǎng)絡(luò)就必須要使用雙絞線作為傳輸線才能達(dá)到，并且也要搭配使用全雙工的集線器，要使用10base或100basetx的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，網(wǎng)卡當(dāng)然也要是全雙工的產(chǎn)品。第四，以網(wǎng)絡(luò)物理纜線接頭區(qū)分網(wǎng)卡，目前網(wǎng)卡常用的網(wǎng)線接頭有RJ-45與BNC兩種，有的網(wǎng)卡同時具有兩種接頭，可適用于兩種網(wǎng)絡(luò)線，但無法兩個接頭同時使用。另外還有光纖接口的網(wǎng)卡，通常帶寬在1000Mbps。,其它網(wǎng)卡：從網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奈锢砻浇樯线€有無線網(wǎng)卡，利用2.4Ghz的無線電波來傳輸數(shù)據(jù)。目前IEEE有兩種規(guī)范802.11和802.11b，最高傳輸速率分別為2Mbps和11Mbps，接口有PCI、USB和pcmcia幾種。在選擇網(wǎng)卡時,必須了解網(wǎng)卡的芯片、網(wǎng)卡的材質(zhì)和制作工藝及網(wǎng)卡的主要性能指標(biāo)等方面著手,選擇一款性價比高、經(jīng)濟(jì)、實惠的網(wǎng)卡。網(wǎng)卡的控制芯片網(wǎng)卡的材質(zhì)和制作工藝網(wǎng)卡的主要性能指標(biāo)主流網(wǎng)卡推薦(二)通訊介質(zhì)通信介質(zhì)（傳輸介質(zhì)）即網(wǎng)絡(luò)通信的線路，有雙絞線、同軸電纜和光纖三種纜線，還有無線電波。1．雙絞線連線制作在動手制作雙絞線跳線時，應(yīng)該準(zhǔn)備好以下材料。,1、雙絞線在將雙絞線剪斷前一定要計算好所需的長度。如果剪斷的比實際長度還短，將不能再接長。2、RJ-45接頭RJ-45即水晶頭。每條網(wǎng)線的兩端各需要一個水晶頭。水晶頭質(zhì)量的優(yōu)劣不僅是網(wǎng)線能夠制作成功的關(guān)鍵之一，也在很大程度上影響著網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，推薦選擇真的AMP水晶頭。假的水晶頭的銅片容易生銹，對網(wǎng)絡(luò)傳輸速率影響特別大。制作過程可分為四步，簡單歸納為“剝”、“理”、“查”、“壓”四個字。具體如下：步驟1：準(zhǔn)備好5類雙絞線、RJ-45插頭和一把專用的壓線鉗，如圖4.15所示。,圖4.15步驟1,步驟2：用壓線鉗的剝線刀口將5類雙絞線的外保護(hù)套管劃開（小心不要將里面的雙絞線的絕緣層劃破），刀口距5類雙絞線的端頭至少2厘米，如圖4.16所示。,圖4.16步驟2,步驟3：將劃開的外保護(hù)套管剝?nèi)ィㄐD(zhuǎn)、向外抽），如圖4.17所示。,圖4.17步驟3,步驟4：露出5類線電纜中的4對雙絞線，如圖4.18所示。,圖4.18步驟４,步驟5：按照EIA/TIA-568B標(biāo)準(zhǔn)（橙白、白、綠白、藍(lán)、藍(lán)白、綠、棕白、棕）和導(dǎo)線顏色將導(dǎo)線按規(guī)定的序號排好，如圖4.19所示。,圖4.19步驟5,步驟6：將8根導(dǎo)線平坦整齊地平行排列，導(dǎo)線間不留空隙，如圖4.20所示。,圖4.20步驟6,步驟7：準(zhǔn)備用壓線鉗的剪線刀口將8根導(dǎo)線剪斷，如圖4.21所示。,圖4.21步驟7,步驟8：剪斷電纜線。請注意：一定要剪得很整齊。剝開的導(dǎo)線長度不可太短?？梢韵攘糸L一些。不要剝開每根導(dǎo)線的絕緣外層，如圖4.22所示。,圖4.22步驟8,步驟9：將剪斷的電纜線放入RJ-45插頭試試長短（要插到底），電纜線的外保護(hù)層最后應(yīng)能夠在RJ-45插頭內(nèi)的凹陷處被壓實。反復(fù)進(jìn)行調(diào)整，如圖4.23所示。,圖4.23步驟9,步驟10：在確認(rèn)一切都正確后（特別要注意不要將導(dǎo)線的順序排列反了），將RJ-45插頭放入壓線鉗的壓頭槽內(nèi)，準(zhǔn)備最后的壓實，如圖4.24所示。,圖4.24步驟10,步驟11：雙手緊握壓線鉗的手柄，用力壓緊，如圖4.25所示。請注意，在這一步驟完成后，插頭的8個針腳接觸點就穿過導(dǎo)線的絕緣外層，分別和8根導(dǎo)線緊緊地壓接在一起。,圖4.25步驟11,步驟12：完成，如圖4.26所示。,圖4.26步驟12,現(xiàn)在已經(jīng)完成了線纜一端的水晶頭的制作，下面需要制作雙絞線的另一端的水晶頭，按照上面介紹的兩類雙絞線來制作另一端的水晶頭。烙鐵焊接時可能存在的接觸不良或焊接不牢固等問題。,2．雙絞線連線制作工藝要求1、接線標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于連接的標(biāo)準(zhǔn)有兩個：T568A/T568B，八根線要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)插入到插頭中。568A/T568B二者沒有本質(zhì)的區(qū)別，只是顏色上的區(qū)別本質(zhì)的問題是要保證：1，2線對是一個繞對3，6線對是一個繞對4，5線對是一個繞對7，8線對是一個繞對注意：不要在電纜一端用T568A，另一端用T568B。T568A/T568B的混用是跨接線的特殊接線方法，工程中使用比較多的是T568B打線方法。我們在10Base-T或100Base-TX網(wǎng)絡(luò)中常用的是非屏蔽5類和超5類雙絞線。雙絞線568布線標(biāo)準(zhǔn)分為EIA/TIA568A，EIA/TIA568B兩種。2、綜合布線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、定額和技術(shù)書籍《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)預(yù)算定額和安裝移動通信設(shè)備預(yù)算定額（修訂）》《工程勘察設(shè)計收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（2002年修訂本）》《通信工程建設(shè)工程概算、預(yù)算編制辦法及費(fèi)用定額，通信建設(shè)工程價款結(jié)算辦法》,《通信建設(shè)工程概預(yù)算人員培訓(xùn)教材》《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計施工圖集YD5082-99》《大樓通信綜合布線系統(tǒng)第1部分：總規(guī)范YD/T926.1-2001》《大樓通信綜合布線系統(tǒng)第3部分：綜合布線用連接硬件技術(shù)要求YD/T926.3-2001》《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范GB/T50311-2000》《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范GB/T50312-2000》《智能大廈》《網(wǎng)絡(luò)布線從入門到精通》《網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與布線施工》《智能建筑綜合布線系統(tǒng)設(shè)計與工程》《智能小區(qū)系統(tǒng)工程技術(shù)導(dǎo)論》《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計（修訂版）》《通信電纜及結(jié)構(gòu)化布線》《樓宇智能化技術(shù)》《智能化大樓的建筑設(shè)備》《智能化建筑綜合布線標(biāo)準(zhǔn)實施手冊》《局域網(wǎng)布線（第二版）》,《智能化建筑（小區(qū)）綜合布線系統(tǒng)》《智能建筑通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)》《智能建筑綜合布線工程的設(shè)計施工與驗收》《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計和施工》3．雙絞線連線制作測試制作完成雙絞線后，下一步需要檢測它的連通性，以確定是否有連接故障。通常使用電纜測試儀進(jìn)行檢測。建議使用專門的測試工具（如FlukeDSP4000等）進(jìn)行測試。也可以購買廉價的網(wǎng)線測試儀。如常用的上海三北的“能手”網(wǎng)絡(luò)電纜測試儀。如圖所示。測試時將雙絞線兩端的水晶頭分別插入主測試儀和遠(yuǎn)程測試端的RJ-45端口，將開關(guān)開至“ON”(S為慢速檔)，主機(jī)指示燈從1至8逐個順序閃亮。如圖4.27所示。,圖4.27測試儀和遠(yuǎn)程測試,若連接不正常，按下述情況顯示：①當(dāng)有一根導(dǎo)線斷路，則主測試儀和遠(yuǎn)程測試端對應(yīng)線號的燈都不亮。②當(dāng)有幾條導(dǎo)線斷路，則相對應(yīng)的幾條線都不亮，當(dāng)導(dǎo)線少于2根線聯(lián)通時，燈都不亮。③當(dāng)兩頭網(wǎng)線亂序，則與主測試儀端連通的遠(yuǎn)程測試端的線號亮。④當(dāng)導(dǎo)線有2根短路時，則主測試器顯示不變，而遠(yuǎn)程測試端顯示短路的兩根線燈都亮。若有3根以上(含3根)線短路時，則所有短路的幾條線對應(yīng)的燈都不亮。⑤如果出現(xiàn)紅燈或黃燈，就說明存在接觸不良等現(xiàn)象，此時最好先用壓線鉗壓制兩端水晶頭一次，再測，如果故障依舊存在，就得檢查一下芯線的排列順序是否正確。如果芯線順序錯誤，那么就應(yīng)重新進(jìn)行制作。4.雙絞線連線制作使用Straight-ThroughCable（直通線）：直通線應(yīng)用在PC機(jī)與交換機(jī)或集線器、交換機(jī)或集線器與路由器的連接中。雙絞線線纜的兩端使用同一種標(biāo)準(zhǔn)，即同時采用T568B標(biāo)準(zhǔn)或同時采用T568A標(biāo)準(zhǔn)。在10M/100M以太網(wǎng)中8芯只使用4芯，在1000M以太網(wǎng)中8芯全部使用。,CrossoverCable（交叉線）：交叉線用于PC機(jī)與PC機(jī)之間、PC機(jī)與路由器之間、路由器與路由器之間、交換機(jī)與交換機(jī)、交換機(jī)與集線器、集線器與集線器之間的線路連接中。雙絞線在制作時一端采用T568B標(biāo)準(zhǔn)，另一端采用T568A標(biāo)準(zhǔn)。RolloverCable（反轉(zhuǎn)線）：反轉(zhuǎn)線應(yīng)用于連接工作站和Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Console（控制口）以此對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置。反轉(zhuǎn)線線纜長度一般在3～7.5m之間。反轉(zhuǎn)線兩端用RJ-45連接。使用時RJ-45連接器直接插入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的Console口，另一端通過RJ-45-to-DB9terminaladapter接入工作站的COM口，或者通過DB25terminaladapter接入工作站的并行口。制作時一端采用T568B標(biāo)準(zhǔn)或T568A標(biāo)準(zhǔn)，另一端采用與之完全相反的線序。所以稱之為反轉(zhuǎn)線。例如：一端采用T568B標(biāo)準(zhǔn)線序為白橙、橙、白綠、藍(lán)、白藍(lán)、綠、白棕、棕，那么另一端就為棕、白棕、綠、白藍(lán)、藍(lán)、白綠、橙、白橙。,（三）集線器集線器的英文稱為“Hub”。主要功能是對接收到的信號進(jìn)行再生整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時把所有節(jié)點集中在以它為中心的節(jié)點上。它工作于OSI(開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型)參考模型第一層，即“物理層”。集線器與網(wǎng)卡、網(wǎng)線等傳輸介質(zhì)一樣，屬于局域網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，采用CSMA/CD（一種檢測協(xié)議）訪問方式。1．集線器的特點（1）共享帶寬集線器的帶寬是指它通信時能夠達(dá)到的最大速度。10Mb帶寬的集線器的傳輸速度最大為10Mbps，即使與它連接的計算機(jī)使用的是100Mbps網(wǎng)卡，在傳輸數(shù)據(jù)時速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自適應(yīng)集線器能夠根據(jù)與端口相連的網(wǎng)卡速度自動調(diào)整帶寬，當(dāng)與10Mbps的網(wǎng)卡相連時，其帶寬為10Mb；與100Mbps的網(wǎng)卡相連時，其帶寬為100Mb，因此這種集線器也叫做“雙速集線器”。,集線器是一種“共享”設(shè)備，集線器本身不能識別目的地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)包在以集線器為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，由每一臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。由于集線器在一個時鐘周期中只能傳輸一組信息，如果一臺集線器連接的機(jī)器數(shù)目較多，并且多臺機(jī)器經(jīng)常需要同時通信時，將導(dǎo)致集線器的工作效率很差，如發(fā)生信息堵塞、碰撞等。可見，集線器上每個端口的真實速度除了與集線器的帶寬有關(guān)外，與同時工作的設(shè)備數(shù)量也有關(guān)。比如說一個帶寬為10Mb的集線器上連接了8臺計算機(jī)，當(dāng)這8臺計算機(jī)同時工作時，則每臺計算機(jī)真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb!（2）半雙工半雙工傳送方式的設(shè)備，當(dāng)其中一臺設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時，另一臺只能接收，而不能同時將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。由于集線器采取的是“廣播”傳輸信息的方式，因此集線器傳送數(shù)據(jù)時只能工作在半雙工狀態(tài)下，比如說計算機(jī)1與計算機(jī)8需要相互傳送一些數(shù)據(jù)，當(dāng)計算機(jī)1在發(fā)送數(shù)據(jù)時，計算機(jī)8只能接收計算機(jī)1發(fā)過來的數(shù)據(jù)，只有等計算機(jī)1停止發(fā)送并做好了接收準(zhǔn)備，它才能將自己的信息發(fā)送給計算機(jī)1或其它計算機(jī)。,2．集線器的分類按結(jié)構(gòu)和功能分類，集線器可分為未管理的集線器、堆疊式集線器和底盤集線器三類。(1)未管理的集線器最簡單的集線器通過以太網(wǎng)總線提供中央網(wǎng)絡(luò)連接，以星形的形式連接起來。這稱之為未管理的集線器，只用于很小型的至多12個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中(在少數(shù)情況下，可以更多一些)。未管理的集線器沒有管理軟件或協(xié)議來提供網(wǎng)絡(luò)管理功能，這種集線器可以是無源的，也可以是有源的，有源集線器使用得更多。(2)堆疊式集線器堆疊式集線器是稍微復(fù)雜一些的集線器。堆疊式集線器最顯著的特征是8個轉(zhuǎn)發(fā)器可以直接彼此相連。這樣只需簡單地添加集線器并將其連接到已經(jīng)安裝的集線器上就可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，這種方法不僅成本低，而且簡單易行。,圖4.28堆疊式集線器,(3)底盤集線器底盤集線器是一種模塊化的設(shè)備，在其底板電路板上可以插入多種類型的模塊。有些集線器帶有冗余的底板和電源。同時，有些模塊允許用戶不必關(guān)閉整個集線器便可替換那些失效的模塊。集線器的底板給插入模塊準(zhǔn)備了多條總線，這些插入模塊可以適應(yīng)不同的段，如以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FiberDistributedDataInterface，F(xiàn)DDl)和異步傳輸模式(AsynchronousTransferMode，ATM)中。有些集線器還包含有網(wǎng)橋、路由器或交換模塊。有源的底盤集線器還可能會有重定時的模塊，用來與放大的數(shù)據(jù)信號關(guān)聯(lián)。從局域網(wǎng)角度來區(qū)分，集線器可分為五種不同類型。(1)單中繼網(wǎng)段集線器最簡單的集線器，是一類用于最簡單的中繼式LAN網(wǎng)段的集線器，與堆疊式以太網(wǎng)集線器或令牌環(huán)網(wǎng)多站訪問部件(MAU)等類似。(2)多網(wǎng)段集線器從單中繼網(wǎng)段集線器直接派生而來，采用集線器背板，這種集線器帶有多個中繼網(wǎng)段。其主要優(yōu)點是可以將用戶分布于多個中繼網(wǎng)段上，以減少每個網(wǎng)段的信息流量負(fù)載，網(wǎng)段之間的信息流量一般要求獨立的網(wǎng)橋或路由器。,(3)端口交換式集線器該集成器是在多網(wǎng)段集線器基礎(chǔ)上，將用戶端口和多個背板網(wǎng)段之間的連接過程自動化，并通過增加端口交換矩陣(PSM)來實現(xiàn)的集線器。PSM可提供一種自動工具，用于將任何外來用戶端口連接到集線器背板上的任何中繼網(wǎng)段上。端口交換式集線器的主要優(yōu)點是，可實現(xiàn)移動、增加和修改的自動化特點。(4)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器端口交換式集線器注重端口交換，而網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器在背板的多個網(wǎng)段之間可提供一些類型的集成連接，該功能通過一臺綜合網(wǎng)橋、路由器或LAN交換機(jī)來完成。目前，這類集線器通常都采用機(jī)箱形式。(5)交換式集線器目前，集線器和交換機(jī)之間的界限已變得模糊。交換式集線器有一個核心交換式背板，采用一個純粹的交換系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的共享介質(zhì)中繼網(wǎng)段。此類產(chǎn)品已經(jīng)上市，并且混合的(中繼／交換)集線器很可能在以后幾年控制這一市場。應(yīng)該指出，這類集線器和交換機(jī)之間的特性幾乎沒有區(qū)別。,3．集線器的選擇目前，集線器主要應(yīng)用于一些中小型網(wǎng)絡(luò)或大中型網(wǎng)絡(luò)的邊緣部分。集線器的選擇，主要決定于以下3個因素。(1)上聯(lián)設(shè)備帶寬如果上聯(lián)設(shè)備允許傳輸100Mbps，自然可購買lOOMbps集線器；否則lOMbps集線器應(yīng)是理想選擇，由于是對于網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備數(shù)較少，而且通信流量不是很大的網(wǎng)絡(luò)來說，lOMbps集線器就可以滿足應(yīng)用需要。(2)提供的連接端口數(shù)由于連接在集線器上的所有站點均爭用同一個上行總線，所以連接的端口數(shù)目越多，就越容易造成沖突。同時，發(fā)往集線器任一端口的數(shù)據(jù)將被發(fā)送至與集線器相連的所有端口上，端口數(shù)過多將降低設(shè)備有效利用率。依據(jù)實踐經(jīng)驗，一個lOMbps集線器所管理的計算機(jī)數(shù)不宜超過15個，lOOMbps的不宜超過25個。如果超過，應(yīng)使用交換機(jī)來代替集線器。(3)應(yīng)用需求傳輸?shù)膬?nèi)容不涉及語音、圖像，傳輸量相對較小時，選擇10Mbps即可。如果傳輸量較大，且有可能涉及多媒體應(yīng)用(注意集線器不適于用來傳輸時間敏感性信號，如語音信號)時，應(yīng)當(dāng)選擇100Mbps或10／100Mbps自適應(yīng)集線器。10／100Mbps自適應(yīng)集線器的價格一般要比100Mbps的高。,任務(wù)六組建校園網(wǎng)（一）校園網(wǎng)的構(gòu)成,圖4.29校園網(wǎng)的一般模式圖,1、工作站在校園網(wǎng)中，工作站（Workstation）是一臺客戶機(jī)，即網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的一個用戶。但有時也將工作站當(dāng)作一臺特殊應(yīng)用的服務(wù)器使用，如打印機(jī)或備份磁帶機(jī)的專用工作站。工作站一般通過網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡(luò)，并需安裝相關(guān)的程序與協(xié)議才可以訪問網(wǎng)絡(luò)資源。校園網(wǎng)的硬件通常有服務(wù)器、工作站、網(wǎng)間互聯(lián)設(shè)備、傳輸媒質(zhì)等部分組成。2、服務(wù)器服務(wù)器（Server）是網(wǎng)絡(luò)上一種為客戶端計算機(jī)提供各種服務(wù)的高性能的計算機(jī)。服務(wù)器根據(jù)其在網(wǎng)絡(luò)中所執(zhí)行的任務(wù)不同可分為：Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、視頻服務(wù)器、FTP服務(wù)器、Mail服務(wù)器、打印服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、域名服務(wù)器等等。對于小型的校園網(wǎng)絡(luò)，往往把Web服務(wù)、FTP服務(wù)、數(shù)