計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程課件：局域網(wǎng)技術(shù)

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程

2局域網(wǎng)技術(shù)本章要點(diǎn)局域網(wǎng)的概念局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)IEEE802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法局域網(wǎng)組網(wǎng)方法局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化綜合布線局域網(wǎng)的日常維護(hù)34.1局域網(wǎng)的基本概念4.1.1局域網(wǎng)的定義和特點(diǎn)1．早期局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)（1）局域網(wǎng)是一種通信網(wǎng)絡(luò)；（2）連入局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備種類多樣，包括計(jì)算機(jī)、終端和各種外部設(shè)備；（3）局域網(wǎng)覆蓋地理范圍較小，例如一個(gè)教室、一棟辦公樓等。44.1局域網(wǎng)的基本概念2．局域網(wǎng)技術(shù)的變化（1）局域網(wǎng)覆蓋有限的地理范圍，它適用于公司、機(jī)關(guān)、校園、工廠等有限范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端與各類信息處理設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的需求。（2）局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率高，能夠達(dá)到10Mbps～10Gbps，而且其誤碼率較低。（3）局域網(wǎng)屬于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的一種，局域網(wǎng)只能夠提供物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的通信功能。（4）可以連入局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通信設(shè)備非常多，如計(jì)算機(jī)、終端、電話機(jī)及傳真機(jī)等。（5）局域網(wǎng)十分易于安裝、維護(hù)以及管理，并且局域網(wǎng)的可靠性高。（6）決定局域網(wǎng)特性的主要技術(shù)要素是：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹鬏斀橘|(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法。（7）局域網(wǎng)從介質(zhì)訪問控制方法的角度可以分為兩類：共享介質(zhì)局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)。54.1.2局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1．總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2．環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型3．星型拓?fù)錁?gòu)型4.1局域網(wǎng)的基本概念61．總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4.1局域網(wǎng)的基本概念71．總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4.1局域網(wǎng)的基本概念總線型局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法采用的是“共享介質(zhì)”方式。它的主要特點(diǎn)是：（1）所有的結(jié)點(diǎn)都通過相應(yīng)的網(wǎng)卡直接連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上；（2）總線通常采用同軸電纜或雙絞線作為傳輸介質(zhì)；（3）所有結(jié)點(diǎn)都可以通過總線傳輸介質(zhì)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，但一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)結(jié)點(diǎn)利用總線發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)利用總線傳輸介質(zhì)以“廣播”方式發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，其他結(jié)點(diǎn)可以用“收聽”方式接收數(shù)據(jù)；（4）由于總線作為公共傳輸介質(zhì)為多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享，就有可能出現(xiàn)同一時(shí)刻有兩個(gè)或兩個(gè)以上結(jié)點(diǎn)利用總線發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，因此會(huì)出現(xiàn)“沖突”,造成傳輸失敗;（5）在“共享介質(zhì)”方式的總線型局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)中，必須解決多結(jié)點(diǎn)訪問總線的介質(zhì)訪問控制（MAC，MediumAccessControl）問題。82．環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型4.1局域網(wǎng)的基本概念92．環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型4.1局域網(wǎng)的基本概念

環(huán)形拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)容易，傳輸延遲確定，適應(yīng)傳輸負(fù)荷較重、實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用環(huán)境。但是環(huán)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)與連接結(jié)點(diǎn)之間的通信線路都是網(wǎng)絡(luò)可靠性的瓶頸。環(huán)中任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)或線路出現(xiàn)故障，都會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。環(huán)結(jié)點(diǎn)的加入和撤出過程都較復(fù)雜。為保證環(huán)的正常工作，需要較復(fù)雜的環(huán)維護(hù)處理。103．星型拓?fù)錁?gòu)型4.1局域網(wǎng)的基本概念113．星型拓?fù)錁?gòu)型4.1局域網(wǎng)的基本概念

星型拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，但是其中心結(jié)點(diǎn)一旦出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)不能工作，因此中心結(jié)點(diǎn)對系統(tǒng)可靠性影響很大。124.1.3局域網(wǎng)的分類1．按照網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接方式共享介質(zhì)局域網(wǎng)交換局域網(wǎng)4.1局域網(wǎng)的基本概念132．按照介質(zhì)訪問控制方法以太網(wǎng)：以太網(wǎng)采用載波監(jiān)聽多路訪問／沖突檢測（CSMA／CD）介質(zhì)訪問控制方法，通過“監(jiān)聽”和“重傳”來解決數(shù)據(jù)發(fā)送和接收中的沖突問題。令牌環(huán)網(wǎng)：令牌環(huán)網(wǎng)則是通過“令牌”，以讓各個(gè)結(jié)點(diǎn)獲得數(shù)據(jù)發(fā)送權(quán)，避免數(shù)據(jù)傳輸?shù)臎_突。4.1局域網(wǎng)的基本概念143．按照網(wǎng)絡(luò)資源管理方式對等式：所有結(jié)點(diǎn)地位平等。任何結(jié)點(diǎn)之間都可以直接通信和資源共享。非對等式：所有結(jié)點(diǎn)的地位都不同，如服務(wù)器與工作站是兩種地位不同的結(jié)點(diǎn)。4.1局域網(wǎng)的基本概念154．按照網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)基帶局域網(wǎng)：采用數(shù)字信號(hào)基帶傳輸技術(shù)，基帶信號(hào)占據(jù)了傳輸線路的整個(gè)頻率范圍，信號(hào)具有雙向傳輸?shù)奶卣?。寬帶局域網(wǎng)：采用模擬信號(hào)頻帶信號(hào)傳輸技術(shù)，通過頻分多路復(fù)用技術(shù)，使得一條信道可同時(shí)傳輸多路模擬信號(hào)。由于寬帶傳輸是單向的，因此在寬帶局域網(wǎng)中的信號(hào)只能沿某個(gè)方向進(jìn)行傳輸。4.1局域網(wǎng)的基本概念16

總線型局域網(wǎng)中的“沖突”現(xiàn)象示意圖

訪問控制方式是指控制網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間信息的合理傳輸，對信道進(jìn)行合理分配的方法。在共享式局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)中，可以采用不同的方式對其共享介質(zhì)進(jìn)行控制。常用的介質(zhì)訪問控制方式有帶有沖突檢測的載波監(jiān)聽多點(diǎn)訪問/沖突檢測(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect，CSMA/CD)方法、令牌總線（TokenBus）方法和令牌環(huán)（TokenRing）方法。目前最流行的局域網(wǎng)—以太網(wǎng)（Ethernet）使用的就是CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方式，而FDDI網(wǎng)則使用令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方式。

4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法174.2.1IEEE802模型與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

IEEE于1980年2月成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（簡稱IEEE802委員會(huì)），專門從事局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作，并制定了IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)描述了局域網(wǎng)參考模型與OSI參考模型的關(guān)系。4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法18在LLC子層中存放與傳輸介質(zhì)無關(guān)的信息，用于完成數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)幀的傳輸和控制。在MAC子層中存放與傳輸介質(zhì)有關(guān)的信息，解決共享信道的爭用。4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法19IEEE802標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1：概述體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)互連，以及網(wǎng)絡(luò)管理和性能測試。IEEE802.2：表示了邏輯鏈路控制子層LLC功能。IEEE802.3：表示CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。IEEE802.4：表示令牌總線介質(zhì)訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。IEEE802.5：表示令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。IEEE802.6：表示城域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。IEEE802.7：代表寬帶技術(shù)。IEEE802.8：代表光纖技術(shù)。IEEE802.9：表示綜合語音與數(shù)據(jù)局域網(wǎng)技術(shù)。IEEE802.10：表示可互操作的局域網(wǎng)的安全規(guī)范。IEEE802.11：表示無線局域網(wǎng)技術(shù)。IEEE802.12：定義了100VGAnyLAN規(guī)范。IEEE802.14：定義了電纜調(diào)制解調(diào)器（cablemodem）標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.15：定義了近距離個(gè)人無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.16：定義了寬帶無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法204.2.2IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)與Ethernet1.Ethernet（以太網(wǎng)）局域網(wǎng)從介質(zhì)訪問控制方法的角度可以分為兩類：共享介質(zhì)局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)。IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)定義的共享介質(zhì)局域網(wǎng)有三類：采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)、采用TokenBus介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)與采用TokenRing介質(zhì)訪問控制方法的環(huán)型局域網(wǎng)。4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法212．Ethernet的基本工作原理在Ethernet網(wǎng)中，如果一個(gè)結(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)，它將以“廣播”方式把數(shù)據(jù)通過作為公共傳輸介質(zhì)的總線發(fā)送出去，連在總線上的所有結(jié)點(diǎn)都能“收聽”到發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)。由于網(wǎng)中所有結(jié)點(diǎn)都可以利用總線傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)，并且網(wǎng)中沒有控制中心，因此沖突的發(fā)生將是不可避免的。為了有效地實(shí)現(xiàn)分布式多結(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)的控制策略，CSMA／CD的發(fā)送流程可以簡單地概括為四點(diǎn)：先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停止，隨機(jī)延遲后重發(fā)。

4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法22

采用CSMA／CD介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)中，每一個(gè)結(jié)點(diǎn)利用總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先要偵聽總線的忙、閑狀態(tài)。如果總線上已經(jīng)有數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸，則為總線忙；如果總線上沒有數(shù)據(jù)傳輸，則為總線空閑。如果一個(gè)結(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備好發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并且此時(shí)總線空閑，它就可以啟動(dòng)發(fā)送。同時(shí)也存在著這種可能，那就是在幾乎相同的時(shí)刻，有兩個(gè)或兩個(gè)以上結(jié)點(diǎn)發(fā)送了數(shù)據(jù)，那么就會(huì)產(chǎn)生沖突，因此結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)應(yīng)該進(jìn)行沖突檢測。采用CSMA／CD介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)的工作過程如圖所示。4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法23244.2.3IEEE802.4與TokenBusTokenBus是一種在總線拓?fù)渲欣谩傲钆啤保═oken）作為控制結(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)的確定型介質(zhì)訪問控制方法。在采用TokenBus方法的局域網(wǎng)中，任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)只有在取得令牌后才能使用共享總線而發(fā)送數(shù)據(jù)。令牌是一種特殊結(jié)構(gòu)的控制幀，用來控制結(jié)點(diǎn)對總線的訪問權(quán)。圖4-8給出了正常的穩(wěn)態(tài)操作時(shí)令牌總線的工作過程。4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法254.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法正常的穩(wěn)態(tài)操作時(shí)令牌總線的工作過程如下：26

所謂正常的穩(wěn)態(tài)操作是指網(wǎng)絡(luò)已完成初始化之后，各結(jié)點(diǎn)進(jìn)入正常傳遞令牌與數(shù)據(jù)狀態(tài)，并且沒有結(jié)點(diǎn)要加入或撤出，沒有發(fā)生令牌丟失或網(wǎng)絡(luò)故障的正常工作狀態(tài)。此時(shí)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)有本站地址（TS），并知道上一結(jié)點(diǎn)地址（PS）與下一結(jié)點(diǎn)地址（NS）。令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由最低地址向最高地址依次循環(huán)傳遞，從而在一個(gè)物理總線上形成一個(gè)邏輯環(huán)。環(huán)中令牌傳遞順序與結(jié)點(diǎn)在總線上的物理位置無關(guān)。因此，令牌總線網(wǎng)在物理上是總線網(wǎng)，而在邏輯上是環(huán)網(wǎng)。令牌幀含有一個(gè)目的地址，接收到令牌幀的結(jié)點(diǎn)可以在令牌持有最大時(shí)間內(nèi)發(fā)送一個(gè)或多個(gè)幀。在發(fā)生以下情況時(shí)，令牌持有結(jié)點(diǎn)必須交出令牌。（1）該結(jié)點(diǎn)沒有數(shù)據(jù)幀等待發(fā)送；（2）該結(jié)點(diǎn)已發(fā)送完所有待發(fā)送的數(shù)據(jù)幀；（3）令牌持有最大時(shí)間到。27

與CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法相比，TokenBus方法比較復(fù)雜，需要完成大量的環(huán)維護(hù)工作，必須有一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)完成以下環(huán)維護(hù)工作。（1）環(huán)初始化在網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)或故障發(fā)生后，必須執(zhí)行環(huán)初始化過程，根據(jù)某種算法將所有環(huán)中結(jié)點(diǎn)排序，動(dòng)態(tài)形成邏輯環(huán)。（2）新結(jié)點(diǎn)加入環(huán)

TokenBus方法必須有一種機(jī)制，周期性的為新結(jié)點(diǎn)加入環(huán)提供機(jī)會(huì)。（3）結(jié)點(diǎn)從環(huán)中撤出

TokenBus方法必須在任一結(jié)點(diǎn)從環(huán)中撤出后，將其前一結(jié)點(diǎn)與其后一結(jié)點(diǎn)連接起來，以保持環(huán)的完整性。（4）環(huán)恢復(fù)當(dāng)環(huán)中出現(xiàn)令牌丟失或有多個(gè)令牌時(shí)，TokenBus方法應(yīng)能完成環(huán)恢復(fù)工作。（5）優(yōu)先級(jí)

TokenBus方法能支持優(yōu)先級(jí)服務(wù)要求，并以一種算法將共享總線的通信容量分配給不同優(yōu)先級(jí)的幀，以確保高優(yōu)先級(jí)服務(wù)與低優(yōu)先級(jí)服務(wù)的通信容量的合理分配。28TokenBus介質(zhì)訪問控制方法有以下幾個(gè)主要特點(diǎn)：（1）介質(zhì)訪問延遲時(shí)間有確定值。（2）通過令牌協(xié)調(diào)各結(jié)點(diǎn)之間的通信關(guān)系，各結(jié)點(diǎn)之間不發(fā)生沖突，重負(fù)載下信道利用率高。（3）支持優(yōu)先級(jí)服務(wù)。294.2.4IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)與TokenRing

在令牌環(huán)中，結(jié)點(diǎn)通過環(huán)接口連接成物理環(huán)形。令牌是一種特殊的MAC控制幀。令牌幀中有一位標(biāo)志令牌的忙／閑。當(dāng)環(huán)正常工作時(shí)，令牌總是沿著物理環(huán)單向逐站傳送，傳送順序與結(jié)點(diǎn)在環(huán)中排列的順序相同。如果結(jié)點(diǎn)A有數(shù)據(jù)幀要發(fā)送，它必須等待空閑令牌的到來。當(dāng)結(jié)點(diǎn)A獲得空閑令牌之后，它將令牌標(biāo)志位由“閑”變?yōu)椤懊Α保缓髠魉蛿?shù)據(jù)幀。結(jié)點(diǎn)B、C、D將依次接收到數(shù)據(jù)幀。如該數(shù)據(jù)幀的目的地址是C結(jié)點(diǎn)，則C結(jié)點(diǎn)在正確接收該數(shù)據(jù)幀后，在幀中標(biāo)志出幀已被正確接收和復(fù)制。當(dāng)A結(jié)點(diǎn)重新接收到自己發(fā)出的、并已被目的結(jié)點(diǎn)正確接收的數(shù)據(jù)幀時(shí)，它將回收已發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并將忙令牌標(biāo)志位改成“閑”，再將空閑令牌向它的下一結(jié)點(diǎn)傳送。4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法30令牌環(huán)的基本工作過程如圖所示。

4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法31IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)對以上技術(shù)進(jìn)行了一些改進(jìn)，主要表現(xiàn)在：（1）單令牌協(xié)議環(huán)中只能存在一個(gè)有效令牌，單令牌協(xié)議可以簡化優(yōu)先級(jí)與環(huán)出錯(cuò)恢復(fù)功能的實(shí)現(xiàn)。（2）優(yōu)先級(jí)位令牌環(huán)支持多優(yōu)先級(jí)方案，它通過優(yōu)先級(jí)位來設(shè)定令牌的優(yōu)先級(jí)。（3）監(jiān)控站環(huán)中設(shè)置一個(gè)中央監(jiān)控站，通過令牌監(jiān)控位執(zhí)行環(huán)維護(hù)功能。（4）預(yù)約指示器通過令牌預(yù)約，控制每個(gè)結(jié)點(diǎn)利用空閑令牌發(fā)送不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)幀所占用的時(shí)間。324.2.5CSMA/CD與TokenBus、TokenRing的比較CSMA／CD方法有以下幾個(gè)主要的特點(diǎn)：（1）CSMA／CD介質(zhì)訪問控制方法算法簡單，易于實(shí)現(xiàn)。（2）CSMA／CD是一種用戶訪問總線時(shí)間不確定的隨機(jī)競爭總線的方法，適用于辦公自動(dòng)化等對數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)格的應(yīng)用環(huán)境。（3）CSMA／CD在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較低時(shí)表現(xiàn)出較好的吞吐率與延遲特性。TokenBus、TokenRing有以下幾個(gè)主要的特點(diǎn)：（1）TokenBus或TokenRing網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)兩次獲得令牌之間的最大間隔時(shí)間是確定的，因而適用于對數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用環(huán)境，如生產(chǎn)過程控制領(lǐng)域。（2）TokenBus與TokenRing在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較重時(shí)表現(xiàn)出很好的吞吐率與較低的傳輸延遲，因而適用于通信負(fù)荷較重的應(yīng)用環(huán)境。（3）TokenBus與TokenRing不足之處在于它們都需要復(fù)雜的環(huán)維護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)較困難。4.2局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法334.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)4.3.1局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備1．IEEE802.3物理層標(biāo)準(zhǔn)類型

IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)為了能支持多種傳輸介質(zhì)，這些標(biāo)準(zhǔn)主要有：（1）10BASE-5（粗纜）

10BASE-5是IEEE802.3物理層標(biāo)準(zhǔn)中最基本的一種。它采用的傳輸介質(zhì)是阻抗為50Ω的基帶粗同軸電纜。單根粗纜的最大長度為500m，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。網(wǎng)卡與收發(fā)器采用標(biāo)準(zhǔn)的15針AUI連接器，收發(fā)器與網(wǎng)卡之間采用收發(fā)器電纜連接。（2）10BASE-2（細(xì)纜）

10BASE-2是IEEE802.3補(bǔ)充的第一個(gè)物理層標(biāo)準(zhǔn)。它采用的傳輸介質(zhì)是阻抗為50Ω的基帶細(xì)同軸電纜。單根細(xì)纜的最大長度為185m，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。網(wǎng)卡采用BNC連接插頭，細(xì)同軸電纜通過BNC-T型連接器與網(wǎng)卡連接。344.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)4.3.1局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備1．IEEE802.3物理層標(biāo)準(zhǔn)類型（3）10BASE-T（非屏蔽雙絞線）

10BASE-T是1990年補(bǔ)充的另一個(gè)物理層標(biāo)準(zhǔn)。它采用以集線器（Hub）為中心的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使用標(biāo)準(zhǔn)的RJ-45接插件與3類或5類非屏蔽雙絞線UTP連接網(wǎng)卡與集線器。網(wǎng)卡與集線器之間的雙絞線長度最大為100m。（4）10BASE-FP、10BASE-FB與10BASE-FL（光纜）

10BASE-FP、10BASE-FL與10BASE-FB是IEEE802.3物理層標(biāo)準(zhǔn)中新補(bǔ)充的三種光纖傳輸介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。10BASE-FP標(biāo)準(zhǔn)將網(wǎng)卡與無源集線器（PassiveHub）用光纖連接，最大距離為500m，其基本結(jié)構(gòu)與10BASE-T類似，采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。10BASE-FB標(biāo)準(zhǔn)將網(wǎng)卡與有源集線器（ActiveHub）用光纖連接，最大距離為2000m。10BASE-FL標(biāo)準(zhǔn)將中繼器數(shù)目由最多4個(gè)擴(kuò)展到6個(gè)，以增加Ethernet主干電纜長度。354.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)4.3.1局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備1．IEEE802.3物理層標(biāo)準(zhǔn)類型

IEEE802.3u（FastEthernet）標(biāo)準(zhǔn)為了能支持多種傳輸介質(zhì)，這些標(biāo)準(zhǔn)主要有：（1）100BASE-TX（5類非屏蔽雙絞線）100BASE-TX支持5類非屏蔽雙絞線UTP與1類屏蔽雙絞線STP。（2）100BASE-T4（3類非屏蔽雙絞線）100BASE-T4支持3類非屏蔽雙絞線UTP。（3）100BASE-FX（光纜）100BASE-FX支持2芯的多模或單模光纖。364.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)4.3.1局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備1．IEEE802.3物理層標(biāo)準(zhǔn)類型

IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn)主要有：（1）1000BASE-T（5類非屏蔽雙絞線）1000BASE-T支持5類非屏蔽雙絞線UTP與1類屏蔽雙絞線STP。（2）1000BASE-CX（屏蔽雙絞線）1000BASE-CX支持5類非屏蔽雙絞線UTP與1類屏蔽雙絞線STP。（3）1000BASE-LX（單模或多模光纖）1000BASE-LX支持單?；蚨嗄９饫w。（4）1000BASE-SX（多模光纖）1000BASE-SX支持多模光纖。

37Ethernet的物理結(jié)構(gòu)圖382．網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC，NetworkInterfaceCard）又稱為網(wǎng)卡，它是將計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備連接到局域網(wǎng)的硬件設(shè)備。一般PCI接口的網(wǎng)卡插在計(jì)算機(jī)主板的PCI擴(kuò)展插槽中，現(xiàn)在也有USB接口的網(wǎng)卡。4.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)39網(wǎng)卡的分類方法:①網(wǎng)卡速率按網(wǎng)卡所支持的速率可以分為l0Mbps網(wǎng)卡、l0/l00Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡和l000Mbps網(wǎng)卡。②傳輸介質(zhì)按照網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的不同，可以將網(wǎng)卡分為有線網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡。4.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)40網(wǎng)卡的選型①有線以太網(wǎng)網(wǎng)卡的選型②無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡的選型4.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)413．集線器

集線器（Hub）是局域網(wǎng)中的連接設(shè)備。它具有多個(gè)端口，可連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的通信。4.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)42集線器的分類方法：傳輸速率：單速率集線器與自適應(yīng)集線器擴(kuò)展方式：普通集線器與堆疊式集線器端口數(shù)目：分為8口、16口、24口和48口等。網(wǎng)管功能：簡單集線器與智能集線器4.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)43集線器選型對集線器進(jìn)行選型，應(yīng)該注意以下幾個(gè)問題：端口數(shù)量是多少；支持哪幾種端口類型；是普通集線器，還是堆疊式集線器；是非智能集線器，還是智能集線器；是否支持網(wǎng)管功能。傳輸介質(zhì)可以是非屏蔽雙絞線、粗同軸電纜與細(xì)同軸電纜，在設(shè)計(jì)局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)與使用傳輸介質(zhì)類型時(shí)，一定要考慮集線器提供的端口類型，看它是否支持RJ-45、AUI或BNC接口。4.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)444.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)4．交換機(jī)交換機(jī)（Switch）也是局域網(wǎng)中的連接設(shè)備，是集線器的升級(jí)換代產(chǎn)品，交換機(jī)可以作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心結(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)連接其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接與擴(kuò)展。交換機(jī)可分為許多種類，分別具有不同的功能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的使用環(huán)境和實(shí)際需求進(jìn)行選擇。454.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)交換機(jī)的分類方法（1）固定端口交換機(jī)與模板化交換機(jī)（2）接入層交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)與核心層交換機(jī)（3）快速以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)與萬兆位以太網(wǎng)交換機(jī)（4）對稱交換機(jī)與非對稱交換機(jī)464.3.2局域網(wǎng)組網(wǎng)方法1．雙絞線組網(wǎng)方法基本的硬件設(shè)備：①帶有RJ-45接口的以太網(wǎng)卡②集線器（Hub）③3類或5類非屏蔽雙絞線④RJ-45連接頭4.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)474.3.2局域網(wǎng)組網(wǎng)方法1．雙絞線組網(wǎng)方法（1）單一集線器結(jié)構(gòu)單一集線器結(jié)構(gòu)簡單，如圖4-19所示。所有結(jié)點(diǎn)通過非屏蔽雙絞線與集線器連接，構(gòu)成物理上的星型拓?fù)?。單一集線器結(jié)構(gòu)適宜于小型工作組規(guī)模的局域網(wǎng)，一般支持8～24個(gè)RJ-45端口與一個(gè)BNC、AUI端口或光纖連接端口。4.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)48494.3.2局域網(wǎng)組網(wǎng)方法1．雙絞線組網(wǎng)方法（2）多集線器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)如果需要連網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)數(shù)超過單一集線器的端口數(shù)時(shí)，通常需要采用多集線器的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。普通的集線器一般都提供兩類端口：一類是用于連接結(jié)點(diǎn)的RJ-45端口；另一類端口是向上連接端口，包括連接粗纜的AUI端口、連接細(xì)纜的BNC端口或光纖連接端口。4.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)50514.3.2局域網(wǎng)組網(wǎng)方法1．雙絞線組網(wǎng)方法（3）堆疊式集線器結(jié)構(gòu)堆疊式集線器由一個(gè)基礎(chǔ)集線器與多個(gè)擴(kuò)展集線器組成。

4.3局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)522．快速以太網(wǎng)組網(wǎng)方法基本的硬件設(shè)備：①100BASE-T集線器/交換機(jī)②10/100BASE-T網(wǎng)卡③雙絞線或光纜組網(wǎng)方法：與普通的10BASE-T集線器基本相同4.3.2局域網(wǎng)組網(wǎng)方法533．千兆以太網(wǎng)組網(wǎng)方法基本的硬件設(shè)備：①1000Mbps以太網(wǎng)交換機(jī)②10Mbps集線器/交換機(jī)③10/100Mbps以太網(wǎng)卡④雙絞線與光纜組網(wǎng)方法：在網(wǎng)絡(luò)主干部分使用高性能的千兆以太網(wǎng)主干交換機(jī)；在網(wǎng)絡(luò)支干部分使用性能一般的千兆以太網(wǎng)支干交換機(jī)；在樓層或部門一級(jí)，根據(jù)實(shí)際需要選擇100Mbps以太網(wǎng)交換機(jī)；使用10Mbps或100Mbps以太網(wǎng)卡，將工作站連接到100Mbps以太網(wǎng)交換機(jī)上。4.3.2局域網(wǎng)組網(wǎng)方法54554.3.3局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化綜合布線技術(shù)結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的構(gòu)成，一般包括工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)和建筑群子系統(tǒng)六個(gè)部分，如圖4-23所示。56設(shè)備間子系統(tǒng)管理子系統(tǒng)水平子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)管理子系統(tǒng)建筑群子系統(tǒng)工作區(qū)子系統(tǒng)工作區(qū)子系統(tǒng)工作區(qū)子系統(tǒng)57（1）工作區(qū)子系統(tǒng)工作區(qū)子系統(tǒng)一般是一個(gè)相對獨(dú)立、需要設(shè)置終端的區(qū)域，它由信息設(shè)備插座、連接跳線和其連接的終端設(shè)備組成。在工作區(qū)子系統(tǒng)中的布線要求比較簡單，以方便移動(dòng)和添加設(shè)備。在每個(gè)工作區(qū)應(yīng)該配備一個(gè)電話機(jī)或計(jì)算機(jī)終端設(shè)備。58①信息插座面板②連接跳線③計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡水平子系統(tǒng)①②③工作區(qū)子系統(tǒng)59（2）水平子系統(tǒng)水平子系統(tǒng)由信息交換接口插座、每一樓層的配線設(shè)備和跳線、插座的配線電纜組成。水平子系統(tǒng)是在一個(gè)樓層上，一般采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。水平子系統(tǒng)可選擇非屏蔽雙絞線（UTP）、屏蔽雙絞線（STP）和光纜進(jìn)行布線。60管理子系統(tǒng)水平子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)工作區(qū)子系統(tǒng)61（3）垂直干線子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)是高層建筑中各種垂直安裝的干線的組合，負(fù)責(zé)連接管理子系統(tǒng)到設(shè)備子系統(tǒng)，將各層中的水平子系統(tǒng)連接起來，方便該建筑物和其他建筑物的連接。垂直干線子系統(tǒng)一般使用光纖作為傳輸介質(zhì)，把各個(gè)樓層配線間的信號(hào)傳送到設(shè)備間，再傳向外部網(wǎng)絡(luò)。垂直干線子系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)中的地位十分重要，其直接關(guān)系到整個(gè)建筑網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連通性。62垂直干線子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)63（4）管理子系統(tǒng)管理子系統(tǒng)設(shè)置在各個(gè)樓層專用的配線設(shè)備的房間內(nèi)，由各層的交連、互連和I/O設(shè)備組成。管理子系統(tǒng)為連接其他子系統(tǒng)提供手段，是連接垂直主干子系統(tǒng)和水平干線子系統(tǒng)的設(shè)備。64

（5）設(shè)備間子系統(tǒng)設(shè)備間子系統(tǒng)是由整個(gè)建筑物網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)線設(shè)備、中心傳輸設(shè)備以及安全配線設(shè)備等組成。設(shè)備子系統(tǒng)通常包括電纜、連接器和相關(guān)硬件。設(shè)備子系統(tǒng)集中有大量的通信干線，是局域網(wǎng)內(nèi)部與外部系統(tǒng)的連接點(diǎn)。（6）建筑群子系統(tǒng)兩個(gè)或者兩個(gè)以上建筑物網(wǎng)絡(luò)之間的干線連接稱為建筑群子系統(tǒng)。這個(gè)子系統(tǒng)的用途是將一個(gè)建筑物中的光纜（或電纜）與另一個(gè)建筑物的通信設(shè)備進(jìn)行連接。通常情況下采用地下管道和架空明線等方式進(jìn)行布線。654.4局域網(wǎng)的日常維護(hù)4.4.1局域網(wǎng)硬件的維護(hù)

1．設(shè)備的散熱由于網(wǎng)絡(luò)中的各種設(shè)備多是由電子元器件構(gòu)成，這些電子元器件在工作的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，使電子元器件的溫度升高。如果電子元器件的溫度過高就會(huì)加快其老化的過程，甚至燒毀。因此對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的各電子元器件進(jìn)行散熱非常重要。如交換機(jī)和計(jì)算機(jī)一樣，內(nèi)部也有用于數(shù)據(jù)處理的CPU，同樣需要加裝散熱器。雖然這些設(shè)備的散熱量不大，但是如果設(shè)備的散熱性能很差，熱量就會(huì)越聚越多，溫度也會(huì)隨之升高，最后導(dǎo)致設(shè)備損壞。

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