【正文】 馬鞍山師范高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)局域網(wǎng)的組建與維護(hù)畢業(yè)論文1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)（Local Area Network ，LAN），是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)而成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其范圍通常在幾千米以內(nèi)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今世界上最為活躍的技術(shù)因素之一。計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)于20世紀(jì)70年代末期出現(xiàn)，在八九十年代獲得了飛速發(fā)展和大范圍的普及，如今正步入高速的階段?！　∧壳埃琇AN的使用已經(jīng)相當(dāng)普遍，其主要用途如下：l 共享打印機(jī)、繪圖機(jī)等外部設(shè)備l 通過公共數(shù)據(jù)庫共享各類信息l 向用戶提供諸如電子郵件之類的高級(jí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)局域網(wǎng)是封閉的，可以是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)也可以是上千臺(tái)的計(jì)算機(jī)。局域網(wǎng)在設(shè)計(jì)中，主要考慮的因素是能夠在較小的地理范圍內(nèi)更好地運(yùn)行，提高資源利用率和信息安全性，易于操作和維護(hù)。此要求也決定局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)。局域網(wǎng)的特點(diǎn)主要由三個(gè)要素決定，即拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)和介質(zhì)詢問方式。 局域網(wǎng)一般是在一個(gè)有限地理范圍內(nèi)，其專用性非常強(qiáng)，具有比較穩(wěn)定和規(guī)范的拓樸結(jié)構(gòu)。常見的局域網(wǎng)拓樸結(jié)構(gòu)如下：l 星型結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)相連，如果一個(gè)工作站需要傳輸數(shù)據(jù)，它首先必須通過中心節(jié)點(diǎn)（如圖1 星型結(jié)構(gòu)）。由于在這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，中心節(jié)點(diǎn)是控制中心，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信最多只需兩步[1]。星型結(jié)構(gòu)是目前在局域網(wǎng)中應(yīng)用得最為普遍的一種，在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中幾乎都是采用這一方式。星型網(wǎng)絡(luò)幾乎是Ethernet（以太網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)專用。這類網(wǎng)絡(luò)目前用的最多的傳輸介質(zhì)是雙絞線，如常見的五類線、超五類雙絞線等。所以傳輸速度快，網(wǎng)絡(luò)簡單、建網(wǎng)容易、便于控制和管理。但這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可靠性低，網(wǎng)絡(luò)共享能力差，并且一旦中心節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障則導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓。圖1 星型結(jié)構(gòu)l 樹型結(jié)構(gòu)樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是天然的分級(jí)結(jié)構(gòu)，又被稱為分級(jí)的集中式網(wǎng)絡(luò)（如圖2樹型結(jié)構(gòu)）。其特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)成本低，結(jié)構(gòu)比較簡單。在網(wǎng)絡(luò)中，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不產(chǎn)生回路，每個(gè)鏈路都支持雙向傳輸，并且，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)擴(kuò)充方便、靈活，尋查鏈路路徑比較簡單。但在這種結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，除葉節(jié)點(diǎn)及其相連的鏈路外，任何一個(gè)工作站或鏈路產(chǎn)生故障會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行[1]。 圖2 樹型結(jié)構(gòu)l 總線型結(jié)構(gòu)該網(wǎng)絡(luò)是將各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備和一根總線相連。網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)工作站都是通過總線進(jìn)行信息傳輸?shù)模ㄈ鐖D3　總線型結(jié)構(gòu)）。在總線結(jié)構(gòu)中，作為數(shù)據(jù)通信必經(jīng)的總線的負(fù)載是有限度的，這是由通信媒體本身的物理性能決定的。所以，總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中工作站節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)是有限制的，如果工作站節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)超出總線負(fù)載能量，就需要延長總線的長度，并加入相當(dāng)數(shù)量的附加轉(zhuǎn)接部件，使總線負(fù)載達(dá)到容量要求[1]?？偩€形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)簡單、靈活，可擴(kuò)充性能好。所以，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)備的插入與拆卸非常方便。另外，總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可靠性高、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間響應(yīng)速度快、共享資源能力強(qiáng)、設(shè)備投入量少、成本低、安裝使用方便，當(dāng)某個(gè)工作站節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)影響小。因此，總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是最普遍使用的一種網(wǎng)絡(luò)。但是由于所有的工作站通信均通過一條共用的總線，所以，實(shí)時(shí)性較差。圖3　總線型結(jié)構(gòu)l 環(huán)型結(jié)構(gòu)環(huán)形結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)通過一條首尾相連的通信鏈路連接起來的一個(gè)閉合環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)（如圖4　環(huán)型結(jié)構(gòu)）。環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)也比較簡單，系統(tǒng)中各工作站地位相等。系統(tǒng)中通信設(shè)備和線路比較節(jié)省。在網(wǎng)中信息設(shè)有固定方向單向流動(dòng)，兩個(gè)工作站節(jié)點(diǎn)之間僅有一條通路，系統(tǒng)中無信道選擇問題；網(wǎng)絡(luò)中各工作站都是獨(dú)立的，如果某個(gè)工作站節(jié)點(diǎn)出故障，此工作站節(jié)點(diǎn)就會(huì)自動(dòng)旁路，不影響全網(wǎng)的工作，可靠性高[1]。環(huán)網(wǎng)中，由于環(huán)路是封閉的，所以不便于擴(kuò)充，系統(tǒng)響應(yīng)延時(shí)長，且信息傳輸效率相對(duì)較低。圖4　環(huán)型結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)中各站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸必須依靠某種傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)，傳輸介質(zhì)的種類很多，適用于局域網(wǎng)的介質(zhì)主要有三類：雙絞線、同軸電纜和光纖[2]。l 雙絞線雙絞線由絞合在一起的一對(duì)導(dǎo)線組成，這樣做減少了各導(dǎo)線之間的相互電磁干擾，并且有抗外界電磁干擾的能力。雙絞線電纜可以分兩類：屏蔽型雙絞線（STP）和非屏蔽型雙絞線（UTP）。屏蔽型雙絞線外面環(huán)繞著一圈保護(hù)層，有效減小了影響信號(hào)傳輸?shù)碾姶鸥蓴_，但相應(yīng)增加了成本。而非屏蔽型雙絞線沒有保護(hù)層，易受電磁干擾，但成本較低。雙絞線的最大缺點(diǎn)是抗干擾能力不強(qiáng)，特別是非屏蔽雙絞線。l 同軸電纜同軸電纜由內(nèi)外兩個(gè)導(dǎo)體組成，且這兩個(gè)導(dǎo)體是同軸線的以稱為同軸電纜。在同軸電纜中，內(nèi)導(dǎo)體是一根導(dǎo)線，外導(dǎo)體是圓柱面，兩者之間有填充物。外導(dǎo)體能夠屏蔽外界電磁場(chǎng)對(duì)內(nèi)導(dǎo)體信號(hào)的干擾。同軸電纜既可以用于基帶的傳輸，又可以用于寬帶傳輸?；鶐鬏敃r(shí)只需傳輸一路信號(hào)，而寬帶傳輸時(shí)則要同時(shí)傳輸多路信號(hào)。用于局域網(wǎng)的同軸電纜都是基帶同軸電纜。l 光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維簡稱光纖。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而言，光纖具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，纖由纖芯、包層及護(hù)套組成。纖芯由玻璃或塑料組成，包層則是玻璃的，使光信號(hào)可以反射回去，沿著光纖傳輸：護(hù)套則由塑料組成，用于防止外界的傷害和干擾。光波由發(fā)光二極管或激光二極管產(chǎn)生，接收端使用光電二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)信號(hào)。光導(dǎo)纖維傳輸損耗小、頻帶寬、信號(hào)畸變小、傳輸距離幾乎不受限制、且具有極強(qiáng)的抗電磁干擾能力，因此，被認(rèn)為是今后網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的發(fā)展方向。局域網(wǎng)出現(xiàn)以后，發(fā)展迅速，類型繁多。1980年2月，美國電氣和電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）成立802課題組，研究并制定了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802。后來，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）經(jīng)過討論。建議將802標(biāo)準(zhǔn)定為局域網(wǎng)估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。局域網(wǎng)也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一種，利用internet技術(shù)也可以創(chuàng)建背部局域網(wǎng)幾乎可以提供internet上的所有服務(wù)。計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的主要作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）資源共享資源共享是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最原始，也是最基本的用途。不僅文件數(shù)據(jù)可以共享，打印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀、moden等設(shè)備也都可以通過局域網(wǎng)共享，可以節(jié)省一大筆設(shè)備費(fèi)用，避免重復(fù)投資。（2）快速通信利用局域網(wǎng)中的郵件系統(tǒng)或者企業(yè)及時(shí)通信系統(tǒng)可以方便快速地在局域網(wǎng)內(nèi)部傳播發(fā)布各種信息，各種文檔資料，通知等都可以以電子化的形式傳遞，大幅度提高工作效率。（3）文件集中管理處于安全的考慮，通常會(huì)在服務(wù)器上為各用戶開啟專門的共享文件，把用戶的工作文件集中存放在網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)服務(wù)器上集中管理。這樣即便于查看，管理和備份，又提高了安全性。（4）商務(wù)應(yīng)用現(xiàn)代企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)中基本都有安裝多種數(shù)據(jù)庫，如財(cái)務(wù)系統(tǒng)和電子郵件系統(tǒng)，這些系統(tǒng)通常分屬于不通的部門和不通的人員來操作完成，這就必須依靠局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)查詢功能。（5）提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)可以互為后備，避免了淡季系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障就導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性，這一點(diǎn)在工業(yè)控制，實(shí)時(shí)處理等應(yīng)用中尤為重要。(6)運(yùn)行費(fèi)用低采用局域網(wǎng)進(jìn)行企業(yè)內(nèi)部的信息交流，可以簡化復(fù)雜的行政手續(xù)，減少大量行政人員，無紙花的辦公也簡約了大量耗材，節(jié)省了大量辦公經(jīng)費(fèi)。(7)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理建立局域網(wǎng)后，就可以通過一些局域網(wǎng)工具軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和管理，大大提高了系統(tǒng)的管理效率。架設(shè)局域網(wǎng)的方法很多，常見的有以下四種：l 對(duì)等網(wǎng)l 客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)l 無盤工作站網(wǎng)絡(luò)l 無線局域網(wǎng)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)是非結(jié)構(gòu)化地訪問網(wǎng)絡(luò)資源。對(duì)等網(wǎng)中的每一臺(tái)設(shè)備可以同時(shí)是客戶機(jī)和服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備可直接訪問數(shù)據(jù)，軟件和其他網(wǎng)絡(luò)資源。換言之，每一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)與其他連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)是對(duì)等的，它們沒有層次的劃分。對(duì)