局域網組成與實踐PPT課件

1、 在學習局域網的基本工作原理后，就可以開始學在學習局域網的基本工作原理后，就可以開始學習局域網組網技術了，這是讀者需要掌握的基本習局域網組網技術了，這是讀者需要掌握的基本內容。本章介紹局域網的傳輸介質、局域網組網內容。本章介紹局域網的傳輸介質、局域網組網需要的設備、局域網組網方法，以及局域網結構需要的設備、局域網組網方法，以及局域網結構化布線技術?；季€技術。5.1 局域網使用的傳輸介質局域網使用的傳輸介質 1. IEEE 802.3標準支持的傳輸介質標準支持的傳輸介質 IEEE 802.3標準為了能支持多種傳輸介質，在物標準為了能支持多種傳輸介質，在物理層為每種傳輸介質確定了相應的物理層標準

2、。理層為每種傳輸介質確定了相應的物理層標準。這些標準主要有以下幾種：這些標準主要有以下幾種： 10 BASE5（粗纜）；（粗纜）； 10 BASE2（細纜）；（細纜）；第1頁/共43頁 10 BASET（非屏蔽雙絞線）；（非屏蔽雙絞線）； 10 BASEFP、10 BASEFB與與10 BASEFL（光纜）。（光纜）。 IEEE 802.3u標準為了能支持多種傳輸介質，在標準為了能支持多種傳輸介質，在物理層為每種傳輸介質確定了相應的物理層標準。物理層為每種傳輸介質確定了相應的物理層標準。這些標準主要有以下幾種：這些標準主要有以下幾種： 100 BASETX（5類非屏蔽雙絞線）；類非屏蔽雙絞線）

3、； 100 BASET4（3類非屏蔽雙絞線）；類非屏蔽雙絞線）； 100 BASEFX（光纜）。（光纜）。2. IEEE 802.3物理層標準類型物理層標準類型 IEEE 802.3與與IEEE 802.3u的物理層標準與的物理層標準與802.3的的MAC子層、子層、LLC子層的關系如圖子層的關系如圖5.1所示。從所示。從圖圖第2頁/共43頁中可以看出，中可以看出，Ethernet在邏輯鏈路控制在邏輯鏈路控制LLC子子層采用層采用802.2標準，在介質訪問控制標準，在介質訪問控制MAC 子層采子層采用用CSMA/CD方法。在物理層可以任意選用以上方法。在物理層可以任意選用以上5類標準中的一種或

4、多種的組合，這就構成了類標準中的一種或多種的組合，這就構成了Ethernet的物理結構。的物理結構。 IEEE 802.3物理層標準類型有以下幾種：物理層標準類型有以下幾種： (1) 10 BASE5是是IEEE 802.3物理層標準中最基物理層標準中最基本的一種。它采用的傳輸介質是阻抗為本的一種。它采用的傳輸介質是阻抗為50歐姆的歐姆的基帶粗同軸電纜。粗纜的最大長度為基帶粗同軸電纜。粗纜的最大長度為500 m，數，數據傳輸速率為據傳輸速率為10 Mbps。網卡與收發(fā)器采用標準。網卡與收發(fā)器采用標準的的15針針AUI連接器，收發(fā)器與網卡之間采用收發(fā)連接器，收發(fā)器與網卡之間采用收發(fā)器電纜（或稱器

5、電纜（或稱AUI電纜）連接。電纜）連接。第3頁/共43頁圖 5.1第4頁/共43頁 (2) 10 BASE2是是IEEE 802.3補充的第一個物理補充的第一個物理層標準。它采用的傳輸介質是阻抗為層標準。它采用的傳輸介質是阻抗為50歐姆的基歐姆的基帶細同軸電纜。細纜的最大長度為帶細同軸電纜。細纜的最大長度為185 m，數據，數據傳輸速率為傳輸速率為10 Mbps。網卡上提供。網卡上提供BNC 連接插連接插頭，細同軸電纜通過頭，細同軸電纜通過BNCT型連接器與網卡連型連接器與網卡連接。接。 (3) 10 BASET是是1990年補充的另一個物理層年補充的另一個物理層標準。標準。10 BASET采

6、用以集線器（采用以集線器（hub） 為中為中心的物理星型拓撲結構，心的物理星型拓撲結構， 使用標準的使用標準的RJ45接接插件與插件與3類或類或5類非屏蔽雙絞線類非屏蔽雙絞線UTP連接網卡與集連接網卡與集線器。網卡與集線器之間的雙絞線長度最大為線器。網卡與集線器之間的雙絞線長度最大為100 m。 (4) 10 BASEFP、10 BASEFL與與10 BASEFB是是IEEE 802.3物理層標準中新補充的三種光物理層標準中新補充的三種光纖傳輸介質標準，傳輸速率為纖傳輸介質標準，傳輸速率為10 Mbps。10 BASEFP 標準標準第5頁/共43頁定義了利用無源集線器（定義了利用無源集線器（p

7、assive hub）連接光）連接光纖的以太網，其基本結構與纖的以太網，其基本結構與10 BASET類似，類似，采用物理星型拓撲結構，網卡與無源集線器之間采用物理星型拓撲結構，網卡與無源集線器之間用 光 纖 連 接 起 來 ， 最 大 距 離 為用 光 纖 連 接 起 來 ， 最 大 距 離 為 5 0 0 m 。 1 0 BASEFB標準將網卡與有源集線器（標準將網卡與有源集線器（active hub）之間用光纖連接起來，最大距離可以達到）之間用光纖連接起來，最大距離可以達到2000m。10 BASEFL標準將以太網中繼器的標準將以太網中繼器的數目由最多數目由最多4個擴展到個擴展到6個，以便

8、增加個，以便增加Ethernet主主干電纜的長度。干電纜的長度。 (5) 100 BASETX支持支持5類非屏蔽雙絞線類非屏蔽雙絞線UTP與與1 類屏蔽雙絞線類屏蔽雙絞線STP，100 BASET4支持支持3類非類非屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線UTP，而，而100 BASEFX支持支持2芯的芯的多模或單模光纖。多模或單模光纖。 在千兆以太網出現之后，在千兆以太網出現之后，802.3物理層又相應增物理層又相應增加了加了第6頁/共43頁 支持支持5類非屏蔽雙絞線的類非屏蔽雙絞線的1000 BASET標準以標準以及支持單模和多模光纖的及支持單模和多模光纖的1000 BASEX與與1000 BASESX標準。

9、標準。 5.2局域網組網需要的設備局域網組網需要的設備 5.2.1 網卡網卡 1. 網卡的基本概念網卡的基本概念 網絡接口卡（網絡接口卡（NIC，network interface card）又稱為網卡，它是構成網絡的基本部件。網卡一又稱為網卡，它是構成網絡的基本部件。網卡一方面連接局域網中的計算機，另一方面連接局域方面連接局域網中的計算機，另一方面連接局域網中的傳輸介質。典型的網卡結構如圖網中的傳輸介質。典型的網卡結構如圖5.2所示。所示。第7頁/共43頁 2. 網卡的分類方法網卡的分類方法 根據網卡所支持的物理層標準與主機接口的不同，根據網卡所支持的物理層標準與主機接口的不同，網卡可以分為

10、不同的類型。網卡可以分為不同的類型。 (1) 按照網卡支持的計算機種類分類，主要分為按照網卡支持的計算機種類分類，主要分為以下兩類：以下兩類： 標準以太網卡；標準以太網卡； PCMCIA網卡。網卡。 標準以太網卡用于臺式計算機連網，而標準以太網卡用于臺式計算機連網，而PCMCIA網卡用于便攜式計算機連網。網卡用于便攜式計算機連網。 圖圖5.2網卡結構示意圖網卡結構示意圖PCMCIA是個人計算機內是個人計算機內存卡國際協會（存卡國際協會（Personal Computer Memory Card International Association）制定的一種）制定的一種便攜機插卡便攜機插卡第8頁

11、/共43頁圖 5.2第9頁/共43頁標準，符合這種標準的網卡和信用卡大小相似，標準，符合這種標準的網卡和信用卡大小相似，它僅適用于將便攜機連入局域網。它僅適用于將便攜機連入局域網。 (2) 按照網卡支持的傳輸速率分類，主要分為以按照網卡支持的傳輸速率分類，主要分為以下四類：下四類： 10 Mbps網卡；網卡； 100 Mbps網卡；網卡； 10/100 Mbps自適應網卡；自適應網卡； 1000 Mbps網卡。網卡。 根據傳輸速率的要求，網卡可以僅支持根據傳輸速率的要求，網卡可以僅支持10 Mbps或或100 Mbps傳輸速率，也可以同時支持傳輸速率，也可以同時支持10 Mbps與與100 M

12、bps的傳輸速率，并能自動偵測出網絡的傳輸速率，并能自動偵測出網絡的傳輸速率。隨著千兆以太網交換機的使用，的傳輸速率。隨著千兆以太網交換機的使用，1000 Mbps網卡也開始出現。網卡也開始出現。第10頁/共43頁(3) 按網卡所支持的傳輸介質類型分類，主要分為按網卡所支持的傳輸介質類型分類，主要分為以下四類：以下四類： 雙絞線網卡；雙絞線網卡； 粗纜網卡；粗纜網卡； 細纜網卡；細纜網卡； 光纖網卡。光纖網卡。 針對不同的傳輸介質，網卡提供了相應的接口。針對不同的傳輸介質，網卡提供了相應的接口。適用粗纜的網卡應提供適用粗纜的網卡應提供AUI接口，適用細纜的網接口，適用細纜的網卡應提供卡應提供B

13、NC接口，適用于非屏蔽雙絞線的網卡接口，適用于非屏蔽雙絞線的網卡應提供應提供RJ45接口，適用于光纖的網卡應提供接口，適用于光纖的網卡應提供光纖的光纖的F/O接口。接口。第11頁/共43頁 目前，多數以太網卡通常是將幾種類型的接口集目前，多數以太網卡通常是將幾種類型的接口集成在一塊網卡上，如成在一塊網卡上，如AUI/BNC、AUI/RJ45、BNC/RJ45等二合一網卡，以及等二合一網卡，以及AUI/BNC/RJ45的三合一網卡。的三合一網卡。 這些具有多這些具有多種接口的網卡，一方面可以適用不同類型傳輸介種接口的網卡，一方面可以適用不同類型傳輸介質的連接要求；另一方面也為冗余連接提供條件，質

14、的連接要求；另一方面也為冗余連接提供條件，以提高網絡連接的可靠性。同時，也有些簡易以以提高網絡連接的可靠性。同時，也有些簡易以太網卡只提供太網卡只提供AUI、BNC、RJ45接口中的一接口中的一種。例如，只支持提供種。例如，只支持提供RJ45接口的接口的10 BASET以太網卡。以太網卡。 (4) 按網卡所支持的總線類型分類，主要分為以按網卡所支持的總線類型分類，主要分為以下兩類：下兩類： ISA網卡；網卡； PCI網卡。網卡。第12頁/共43頁 網卡必須與它所連接的計算機總線類型相適應。網卡必須與它所連接的計算機總線類型相適應。目前，典型的微型機總線主要有目前，典型的微型機總線主要有16位的

15、位的ISA總線總線與與32位的位的PCI總線。因此，網卡也應設計成能適總線。因此，網卡也應設計成能適應不同總線類型的應不同總線類型的ISA網卡與網卡與PCI網卡。同時，網卡。同時，不同廠家生產的以太網卡，在集成度、處理芯片、不同廠家生產的以太網卡，在集成度、處理芯片、數據緩沖區(qū)及配置方法上都有較大的區(qū)別。數據緩沖區(qū)及配置方法上都有較大的區(qū)別。5.2.2集線器集線器 1. 集線器集線器(hub)的定義的定義 集線器是以太網中的中心連接設備，它是對集線器是以太網中的中心連接設備，它是對“共共享介質享介質”總線型局域網結構的一種改進。用集線總線型局域網結構的一種改進。用集線器作為以太網中的中心連接設

16、備時，所有的結點器作為以太網中的中心連接設備時，所有的結點通過非屏蔽雙絞線與集線器連接。這樣的以太網通過非屏蔽雙絞線與集線器連接。這樣的以太網在物理結在物理結第13頁/共43頁構看是星型結構，但它在邏輯上仍然是總線型構看是星型結構，但它在邏輯上仍然是總線型結構，并且在結構，并且在MAC層仍然采用層仍然采用CSMA/CD介質訪介質訪問控制方法。當集線器接收到某個結點發(fā)送的幀問控制方法。當集線器接收到某個結點發(fā)送的幀時，它立即將數據幀通過廣播方式轉發(fā)到其他的時，它立即將數據幀通過廣播方式轉發(fā)到其他的連接端口。連接端口。 一般來說，普通的集線器都提供兩類端口：一類一般來說，普通的集線器都提供兩類端口

17、：一類是用于連接結點的是用于連接結點的RJ45端口，這類端口數可端口，這類端口數可以是以是8、12、16、24等；另一類端口可以是用于等；另一類端口可以是用于連接粗纜的連接粗纜的AUI端口，用于連接細纜的端口，用于連接細纜的BNC端口，端口，也可以是光纖連接端口，這類端口稱為向上連接也可以是光纖連接端口，這類端口稱為向上連接端口。端口。 從結點到集線器的非屏蔽雙絞線最大長度為從結點到集線器的非屏蔽雙絞線最大長度為100 m，利用集線器向上連接端口級聯可以擴大局域，利用集線器向上連接端口級聯可以擴大局域網覆蓋范圍。單一集線器結構適宜于小型工作組網覆蓋范圍。單一集線器結構適宜于小型工作組規(guī)模的局域

18、網。如果需要連網的結點數超過單一規(guī)模的局域網。如果需要連網的結點數超過單一集線器的端集線器的端第14頁/共43頁口數時，通常需要采用多集線器的級聯結構，口數時，通常需要采用多集線器的級聯結構，或者是采用可堆疊式集線器?；蛘呤遣捎每啥询B式集線器。2. 集線器的分類方法集線器的分類方法 按照不同的分類方法，集線器可以分為不同的類按照不同的分類方法，集線器可以分為不同的類型。型。 (1) 按照集線器支持的傳輸速率，可以分為以下按照集線器支持的傳輸速率，可以分為以下三類：三類：10 Mbps集線器；集線器；100 Mbps集線器；集線器；10/100 Mbps自適應集線器。自適應集線器。 最簡單的集線

19、器是支持最簡單的集線器是支持10 BASET的以太網集的以太網集線器，它的每個端口的傳輸速率都是線器，它的每個端口的傳輸速率都是10 Mbps；目前，大多數的集線器開始支持目前，大多數的集線器開始支持100 BASET標標準 ， 也 就 是 說 端 口 的 傳 輸 速 率 可 以 達 到準 ， 也 就 是 說 端 口 的 傳 輸 速 率 可 以 達 到 1 0 0 Mbps；而；而10/100 Mbps自適應集線器能自動偵自適應集線器能自動偵測出網絡的傳輸速率。測出網絡的傳輸速率。第15頁/共43頁 (2) 按照集線器是否能夠堆疊，可以分為以下兩按照集線器是否能夠堆疊，可以分為以下兩類：普通集

20、線器與可堆疊式集線器。類：普通集線器與可堆疊式集線器。 普通集線器不具備堆疊功能，當連網結點數超過普通集線器不具備堆疊功能，當連網結點數超過單一集線器的端口數時，只能采用多集線器的級單一集線器的端口數時，只能采用多集線器的級聯方法來擴充；堆疊式集線器由一個基礎集線器聯方法來擴充；堆疊式集線器由一個基礎集線器與多個擴展集線器組成，通過在基礎集線器上堆與多個擴展集線器組成，通過在基礎集線器上堆疊多個擴展集線器，可以很方便地擴充連網的結疊多個擴展集線器，可以很方便地擴充連網的結點數。點數。 (3) 按照集線器是否支持網管功能，可以分為以按照集線器是否支持網管功能，可以分為以下兩類：下兩類： 簡單集線

21、器；簡單集線器； 帶網管功能的智能集線器。帶網管功能的智能集線器。 簡單集線器不支持網管功能，無法從遠程工作站簡單集線器不支持網管功能，無法從遠程工作站進行管理；帶網管功能的智能集線器支持網管功進行管理；帶網管功能的智能集線器支持網管功能，能，第16頁/共43頁可以通過可以通過SNMP協議來遠程監(jiān)控與管理。協議來遠程監(jiān)控與管理。3. 組網時集線器的選型組網時集線器的選型 在設計局域網時，首先需要對集線器進行選型。在設計局域網時，首先需要對集線器進行選型。集線器選型時應該注意以下幾個問題：集線器選型時應該注意以下幾個問題： 是普通集線器，還是堆疊式集線器？是普通集線器，還是堆疊式集線器？ 是非智

22、能集線器，還是智能集線器？是非智能集線器，還是智能集線器？ 是否支持網管功能？是否支持網管功能？ 端口數量是多少端口數量是多少?端口支持哪幾種接口類型？端口支持哪幾種接口類型？ 普通集線器只能連接有限的端口數，一旦系統需普通集線器只能連接有限的端口數，一旦系統需要擴展時，就只能采取多集線器級聯的方法解決；要擴展時，就只能采取多集線器級聯的方法解決；堆疊式集線器具有很好的系統開展性。普通集線堆疊式集線器具有很好的系統開展性。普通集線器只能支持小型局域網，堆疊式集線器可以支持器只能支持小型局域網，堆疊式集線器可以支持規(guī)模較規(guī)模較第17頁/共43頁大的局域網。大的局域網。 非智能集線器不具備內部的非

23、智能集線器不具備內部的CPU，不能進行網絡，不能進行網絡工作狀態(tài)的監(jiān)測與管理，不能支持網絡管理軟件，工作狀態(tài)的監(jiān)測與管理，不能支持網絡管理軟件，因此不能用于大型的局域網系統。因此不能用于大型的局域網系統。 以太網傳輸介質可以是非屏蔽雙絞線、粗同軸電以太網傳輸介質可以是非屏蔽雙絞線、粗同軸電纜與細同軸電纜，因此設計局域網結構與所使用纜與細同軸電纜，因此設計局域網結構與所使用的傳輸介質類型時，一定要考慮到集線器所提供的傳輸介質類型時，一定要考慮到集線器所提供的端口類型，看它是否支持的端口類型，看它是否支持RJ45、AUI或或BNC接口。接口。 在對堆疊式集線器進行選型時，需要注意以下幾在對堆疊式集

24、線器進行選型時，需要注意以下幾個問題：個問題： 支持堆疊的集線器數量最多是多少？支持堆疊的集線器數量最多是多少？ 集線器的背板帶寬是多少？集線器的背板帶寬是多少？第18頁/共43頁 是否支持網絡管理功能？是否支持網絡管理功能？ 最多可支持的端口數量是多少？最多可支持的端口數量是多少？ 支持哪幾種局域網協議？支持哪幾種局域網協議？ 堆疊式集線器的背板帶寬是指多個集線器之間交堆疊式集線器的背板帶寬是指多個集線器之間交換數據的內部總線數據傳輸速率。它決定了堆疊換數據的內部總線數據傳輸速率。它決定了堆疊式集線器對數據幀的過濾與轉發(fā)能力。背板帶寬式集線器對數據幀的過濾與轉發(fā)能力。背板帶寬較寬的堆疊式集線

25、器對減少通信擁塞與數據丟失較寬的堆疊式集線器對減少通信擁塞與數據丟失有利。有利。 堆疊式集線器是否支持多種局域網協議，例如堆疊式集線器是否支持多種局域網協議，例如10 BASET、100 BASET、100 BASEFL、1000 BASET與與FDDI等，是用戶在選型時要等，是用戶在選型時要注意的一個重要問題。注意的一個重要問題。第19頁/共43頁 4. 典型的集線器產品典型的集線器產品目前，應用比較廣泛的集線器產品主要有：目前，應用比較廣泛的集線器產品主要有：Cisco公司的公司的FastHub 400系列與系列與Cisco 1528系列集線系列集線器 、器 、 3 C o m 公 司 的

26、公 司 的 O f f i c e C o n n e c t 系 列 與系 列 與SuperStack 系列集線器、系列集線器、Accton公司的公司的EtherHub系列與系列與Fast EtherHub系列集線器、系列集線器、Nortel公司的公司的Netgear DS508系列與系列與BayStack 250系列集線器、系列集線器、Intel公司的公司的InBusiness系列與系列與Express 10/100系列集線器，以及系列集線器，以及DLink公司公司的的DE800TP系列集線器。系列集線器。 第20頁/共43頁5.2.3局域網交換機局域網交換機 1. 局域網交換機的定義局域

27、網交換機的定義 交換式局域網的核心是局域網交換機，也有人把交換式局域網的核心是局域網交換機，也有人把它叫做交換式集線器。典型的交換機結構如圖它叫做交換式集線器。典型的交換機結構如圖5.3所示。目前，使用最廣泛的是以太網交換機。所示。目前，使用最廣泛的是以太網交換機。對于傳統的以太網來說，當連接在集線器中的一對于傳統的以太網來說，當連接在集線器中的一個結點發(fā)送數據時，它將用廣播方式將數據傳送個結點發(fā)送數據時，它將用廣播方式將數據傳送到集線器的每個端口。因此，以太網的每個時間到集線器的每個端口。因此，以太網的每個時間片內只允許有一個結點占用公用通信信道。片內只允許有一個結點占用公用通信信道。 圖圖

28、5.3交換機結構示意圖交換式局域網從根本上交換機結構示意圖交換式局域網從根本上改變了改變了“共享介質共享介質”的工作方式，它可以通過局的工作方式，它可以通過局域網交換機支持交換機端口結點之間的多個并發(fā)域網交換機支持交換機端口結點之間的多個并發(fā)連接，實現多結點之間數據的并發(fā)傳輸。因此，連接，實現多結點之間數據的并發(fā)傳輸。因此，交換式局域網可以增加網絡帶寬，改善局域網的交換式局域網可以增加網絡帶寬，改善局域網的性能與服務質量。性能與服務質量。第21頁/共43頁圖 5.3第22頁/共43頁 以太網交換機可以有多個端口，每個端口可以單以太網交換機可以有多個端口，每個端口可以單獨與一個結點連接，也可以與

29、一個以太網集線器獨與一個結點連接，也可以與一個以太網集線器連接。例如，如果一個連接。例如，如果一個10 Mbps端口只連接一個端口只連接一個結點，這個結點就可以獨占結點，這個結點就可以獨占10 Mbps的帶寬，這的帶寬，這類端口通常被稱為專用端口；如果一個類端口通常被稱為專用端口；如果一個10 Mbps端口連接一個以太網，那么這個端口將被以太網端口連接一個以太網，那么這個端口將被以太網中的多個結點所共享，這類端口就被稱為共享端中的多個結點所共享，這類端口就被稱為共享端口?？凇?交換機的端口類型也可以分為兩類：半雙工端口交換機的端口類型也可以分為兩類：半雙工端口與全雙工端口。對于與全雙工端口。對

30、于10 Mbps的端口，半雙工端的端口，半雙工端口帶寬為口帶寬為10 Mbps，而全雙工端口帶寬為，而全雙工端口帶寬為20 Mbps；對于；對于100 Mbps的端口，半雙工端口帶寬的端口，半雙工端口帶寬為為100 Mbps，而全雙工端口帶寬為，而全雙工端口帶寬為200 Mbps。 所謂全雙工端口，是指該端口允許連接的計算機所謂全雙工端口，是指該端口允許連接的計算機同同第23頁/共43頁時發(fā)送與接收數據。傳統的局域網只能工作在時發(fā)送與接收數據。傳統的局域網只能工作在半雙工狀態(tài)，因為在總線結構中采用半雙工狀態(tài)，因為在總線結構中采用CSMA/CD介質訪問控制方法，連網的計算機要么處于發(fā)送介質訪問控

31、制方法，連網的計算機要么處于發(fā)送狀態(tài)，要么處于數據接收狀態(tài)，二者只能居其一。狀態(tài)，要么處于數據接收狀態(tài)，二者只能居其一。普通的以太網卡是半雙工的網卡。如果一臺計算普通的以太網卡是半雙工的網卡。如果一臺計算機選用了全雙工網卡，并且連接到支持全雙工工機選用了全雙工網卡，并且連接到支持全雙工工作的交換機端口，那么這臺計算機就能夠同時發(fā)作的交換機端口，那么這臺計算機就能夠同時發(fā)送與接收數據。在網絡結構與網絡連線不變的情送與接收數據。在網絡結構與網絡連線不變的情況，采用全雙工工作方式，可以使網絡結點的數況，采用全雙工工作方式，可以使網絡結點的數據吞吐量增大一倍。對于局域網服務器之類的應據吞吐量增大一倍。

32、對于局域網服務器之類的應用來說，采用全雙工技術是很有價值的。用來說，采用全雙工技術是很有價值的。2. 局域網交換機的分類方法局域網交換機的分類方法 局域網交換機一般可以分為以下三類：局域網交換機一般可以分為以下三類：第24頁/共43頁 (1) 簡單的簡單的10 Mbps局域網交換機局域網交換機 簡單的簡單的10 Mbps局域網交換機只能提供固定數量局域網交換機只能提供固定數量的端口，用來連接專用的的端口，用來連接專用的10 Mbps以太網結點或以太網結點或10 Mbps以太網集線器。值得注意的是，如果一以太網集線器。值得注意的是，如果一臺服務器連接到一個專用的臺服務器連接到一個專用的10 Mb

33、ps以太網端口，以太網端口，它可以獨占這個端口，但是當其他多個端口的計它可以獨占這個端口，但是當其他多個端口的計算機同時與服務器通信時，仍然會出現沖突的現算機同時與服務器通信時，仍然會出現沖突的現象。象。 (2) 10/100 Mbps自適應的局域網交換機自適應的局域網交換機 10/100 Mbps自適應的局域網交換機是一種小型自適應的局域網交換機是一種小型以太網交換機，由于采用了以太網交換機，由于采用了10/100 Mbps自動檢自動檢測技術，它可以自動檢測端口連接設備的傳輸速測技術，它可以自動檢測端口連接設備的傳輸速率與工作方式，并自動做出調整以保證率與工作方式，并自動做出調整以保證10

34、Mbps與與100 Mbps結點工作在同一網絡中。結點工作在同一網絡中。第25頁/共43頁 (3) 大型局域網交換機大型局域網交換機 大型局域網交換機是一種箱式結構，在機箱中可大型局域網交換機是一種箱式結構，在機箱中可以靈活地插入各種模塊，例如以靈活地插入各種模塊，例如10 Mbps以太網模以太網模塊、快速以太網模塊、千兆以太網模塊、路由器塊、快速以太網模塊、千兆以太網模塊、路由器模塊、網橋模塊、中繼器模塊、模塊、網橋模塊、中繼器模塊、ATM模塊以及模塊以及FDDI模塊，通過它可以構成大型局域網的主干模塊，通過它可以構成大型局域網的主干網。網。3. 典型的局域網交換機典型的局域網交換機 隨著快

35、速以太網與千兆以太網對帶寬需求的增加，隨著快速以太網與千兆以太網對帶寬需求的增加，用戶對局域網交換機的需求量越來越大，對其性用戶對局域網交換機的需求量越來越大，對其性能要求也越來越高。很多網絡硬件制造商都能提能要求也越來越高。很多網絡硬件制造商都能提供系列的局域網交換機產品。目前，應用最廣泛供系列的局域網交換機產品。目前，應用最廣泛的局域網交換機主要有：的局域網交換機主要有：Cisco公司的公司的Catalyst系列交換機、系列交換機、3 Com公司的公司的SuperStack 系列系列交換機、交換機、Nortel公公第26頁/共43頁司的司的BayStack 300系列與系列與EtherSp

36、eed系列交換系列交換機、機、Intel公司的公司的Express系列交換機，以及系列交換機，以及Accton公司的公司的Cheetack Switch Workgroup系列系列交換機等。交換機等。 5.3局域網的組網方法局域網的組網方法 在了解了局域網基本工作原理的基礎上，下面將在了解了局域網基本工作原理的基礎上，下面將以以太網為例，進一步介紹局域網物理結構設計以以太網為例，進一步介紹局域網物理結構設計與局域網組網方法。與局域網組網方法。 5.3.1同軸電纜組網方法同軸電纜組網方法 使用同軸電纜組建以太網是最傳統的組網方式，使用同軸電纜組建以太網是最傳統的組網方式，它到目前為止仍在廣泛應用

37、。目前，我們使用的它到目前為止仍在廣泛應用。目前，我們使用的同軸同軸第27頁/共43頁電纜有兩種：粗同軸電纜與細同軸電纜。因此，電纜有兩種：粗同軸電纜與細同軸電纜。因此，使用同軸電纜組建以太網主要有以下三種方式：使用同軸電纜組建以太網主要有以下三種方式：粗纜方式、細纜方式與粗纜與細纜混用方式。粗纜方式、細纜方式與粗纜與細纜混用方式。1. 粗纜方式粗纜方式 在使用粗纜組建以太網時，需要使用以下基本硬在使用粗纜組建以太網時，需要使用以下基本硬件設備：件設備： 帶有帶有AUI接口的以太網卡；接口的以太網卡； 粗纜的外部收發(fā)器；粗纜的外部收發(fā)器； 收發(fā)器電纜；收發(fā)器電纜； 粗同軸電纜。粗同軸電纜。 中

38、繼器（中繼器（repeater）用來擴展作為總線的同軸電）用來擴展作為總線的同軸電纜的長度。中繼器作為物理層連接設備，能起到纜的長度。中繼器作為物理層連接設備，能起到接收、接收、第28頁/共43頁放大、整形與轉發(fā)同軸電纜中的數據信號的作放大、整形與轉發(fā)同軸電纜中的數據信號的作用。中繼器可以分為以下三類：用。中繼器可以分為以下三類： 兩端口相同介質中繼器；兩端口相同介質中繼器； 兩端口不同介質中繼器；兩端口不同介質中繼器； 多端口多介質集中式中繼器。多端口多介質集中式中繼器。 在典型的粗纜以太網中，常用的是提供在典型的粗纜以太網中，常用的是提供AUI接口接口的兩端口相同介質中繼器。如果不使用中繼

39、器，的兩端口相同介質中繼器。如果不使用中繼器，最大粗纜長度不能超過最大粗纜長度不能超過500 m；如果要使用中繼；如果要使用中繼器，一個以太網中最多只允許使用器，一個以太網中最多只允許使用4個中繼器，個中繼器，連接連接5條最大長度為條最大長度為500 m的粗纜纜段，那么用的粗纜纜段，那么用中繼器連接后的粗纜纜段最大長度不能超過中繼器連接后的粗纜纜段最大長度不能超過2500 m。在每個粗纜以太網中，最多只能連入。在每個粗纜以太網中，最多只能連入100個個結點。兩個相鄰結點。兩個相鄰第29頁/共43頁 收發(fā)器之間的最小距離為收發(fā)器之間的最小距離為2.5 m，收發(fā)器電纜的，收發(fā)器電纜的最大長度為最大

40、長度為50 m。2. 細纜方式細纜方式 使用細纜組建以太網時，需要使用以下基本硬件使用細纜組建以太網時，需要使用以下基本硬件設備：設備： 帶有帶有BNC接口的接口的Ethernet網卡；網卡； BNC T型連接器；型連接器； 細同軸電纜。細同軸電纜。 在典型的細纜以太網中，如果不使用中繼器，則在典型的細纜以太網中，如果不使用中繼器，則最大細纜長度不能超過最大細纜長度不能超過185 m。如果實際需要的。如果實際需要的細纜長度超過細纜長度超過185 m后，則可以使用支持后，則可以使用支持BNC接接口的中繼器。在細纜以太網中，最多允許使用口的中繼器。在細纜以太網中，最多允許使用4個中繼器，個中繼器，

41、第30頁/共43頁連接連接5條最大長度為條最大長度為185 m的細纜纜段，因此細的細纜纜段，因此細纜纜段的最大長度為纜纜段的最大長度為925 m。兩個相鄰的。兩個相鄰的BNC T型連接器之間的距離應是型連接器之間的距離應是0.5 m的整數倍，并且的整數倍，并且最小距離為最小距離為0.5 m。 與粗纜方式相比，細纜方式具有造價低、安裝容與粗纜方式相比，細纜方式具有造價低、安裝容易等優(yōu)點。但是，由于纜段中連入多個易等優(yōu)點。但是，由于纜段中連入多個BNC T型型連接器，存在多個連接器，存在多個BNC連接頭與連接頭與BNC T型連接型連接器的連接點，因而同軸電纜連接的故障率較高，器的連接點，因而同軸電

42、纜連接的故障率較高，使系統的可靠性受到了影響。因此，細纜以太網使系統的可靠性受到了影響。因此，細纜以太網多用于小規(guī)模網絡或實驗室環(huán)境中。多用于小規(guī)模網絡或實驗室環(huán)境中。3. 粗纜與細纜混用方式粗纜與細纜混用方式 在使用粗纜與細纜共同組建以太網時，除了需要在使用粗纜與細纜共同組建以太網時，除了需要使用與構成粗纜、細纜以太網相同的基本硬件設使用與構成粗纜、細纜以太網相同的基本硬件設備外，備外，第31頁/共43頁還必須使用粗纜與細纜之間的連接器件。還必須使用粗纜與細纜之間的連接器件。 粗纜與細纜混合結構的電纜纜段最大長度為粗纜與細纜混合結構的電纜纜段最大長度為500 m。如果粗纜長度為。如果粗纜長度

43、為L、細纜長度為、細纜長度為t，則，則L、t之之間的關系為：間的關系為： L+3.28t500 粗纜與細纜混用方式的優(yōu)點是造價合理，粗纜段粗纜與細纜混用方式的優(yōu)點是造價合理，粗纜段用于室外，細纜段用于室內；缺點是結構復雜，用于室外，細纜段用于室內；缺點是結構復雜，維護困難。維護困難。5.3.2 雙絞線組網方法雙絞線組網方法 使用雙絞線組建以太網是目前流行的組網方式，使用雙絞線組建以太網是目前流行的組網方式，由于使用非屏蔽雙絞線組建局域網有易于安裝與由于使用非屏蔽雙絞線組建局域網有易于安裝與管理，管理，第32頁/共43頁造價低，系統可靠性好等優(yōu)點，這種方式得到造價低，系統可靠性好等優(yōu)點，這種方式

44、得到了廣泛的應用。了廣泛的應用。1. 基本的硬件設備基本的硬件設備 在使用非屏蔽雙絞線組建符合在使用非屏蔽雙絞線組建符合10 BASET標準標準的以太網時，需要使用以下基本硬件設備：的以太網時，需要使用以下基本硬件設備： 帶有帶有RJ45接口的以太網卡；接口的以太網卡； 集線器；集線器； 3類或類或5類非屏蔽雙絞線；類非屏蔽雙絞線； RJ45連接頭。連接頭。 在雙絞線組網方式中，集線器是以太網的中心連在雙絞線組網方式中，集線器是以太網的中心連接設備，它是對接設備，它是對“共享介質共享介質”的總線型局域網結的總線型局域網結構的一種構的一種“變革變革”。通過非屏蔽雙絞線與集線器，。通過非屏蔽雙絞線

45、與集線器，可以很容可以很容第33頁/共43頁第34頁/共43頁易地將多臺計算機連接成一個計算機網絡，這易地將多臺計算機連接成一個計算機網絡，這是目前應用最廣泛的一種基本局域網組網方法。是目前應用最廣泛的一種基本局域網組網方法。2. 雙絞線組網方法雙絞線組網方法 按照使用集線器的方式，雙絞線組網方法可以分按照使用集線器的方式，雙絞線組網方法可以分為以下幾種：為以下幾種： 單一集線器結構；單一集線器結構； 多集線器級聯結構；多集線器級聯結構； 堆疊式集線器結構。堆疊式集線器結構。 (1) 單一集線器結構單一集線器結構 使用單一集線器的以太網結構很簡單，其結構如使用單一集線器的以太網結構很簡單，其結構如圖圖5.4所示。所有結點通過非屏蔽雙絞線與集線所示。所有結點通過非屏蔽雙絞線與集線器連接，構成物理上的星型拓撲。從結點到集線器連接，構成物理上的星型拓撲。從結點到集線器的非屏蔽器的非屏蔽第35頁/共43頁雙絞線最大長度為雙絞線最大長度為100 m。圖 5.4第36頁/共43頁 單一集線器結構適宜于小型工作組規(guī)模的局域網，單一集線器結構適宜于小型工作組規(guī)模的局域網，典型的單一集線器一