【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 12 第 2 章 局域網(wǎng)中的設(shè)備 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或工作站與服務(wù)器之間連接時(shí)要用到傳輸介質(zhì)和連接設(shè)備。如果把網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比作計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的“血液”，那么傳輸介質(zhì)和連接設(shè)備就組成了網(wǎng)絡(luò)中的“血管”，它們遍布整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施階段，首先遇到的是傳輸介質(zhì)和連接設(shè)備的選擇、性能評(píng)價(jià)、安裝和調(diào)試問題。傳輸 介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜和光纖等，連接設(shè)備包括網(wǎng)卡、集線器、小型局域網(wǎng)交換機(jī)、路由器以及防火墻等。 雙絞線 雙絞線是局域網(wǎng)中使用最為普通的傳輸介質(zhì)，尤其在星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中更是必不可少的傳輸介質(zhì)，其性能及質(zhì)量的好壞直接影響局域網(wǎng)的功能。 雙絞線的分類 雙絞線按電氣性能劃分的話，通常分為：三類、四類、五類、超五類、六類、七類雙絞線等類型，數(shù)字越大，版本越新、技術(shù)越先進(jìn)、帶寬也越寬，當(dāng)然價(jià)格也越貴了。三類、四類線目前在市場(chǎng)上幾乎沒有了，如果有，也不是以三類或四類線出現(xiàn)，而是假以五類，甚至超五類 線出售，這是目前假五類線最多的一種。目前在一般局域網(wǎng)中常見的是五類、超五類或者六類非屏蔽雙絞線，屏蔽的五類雙絞線外面包有一層屏蔽用的金屬膜，它的抗干擾性能好些，但應(yīng)用的條件比較苛刻，不是用了屏蔽的雙絞線，在抗干擾方面就一定強(qiáng)于非屏蔽雙絞線。屏蔽雙絞線的屏蔽作用只在整個(gè)電纜均有屏蔽裝置，并且兩端正確接地的情況下才起作用。所以，要求整個(gè)系統(tǒng)全部是屏蔽器件，包括電纜、插座、水晶頭和配線架等，同時(shí)建筑物需要有良好的地線系統(tǒng)。事實(shí)上，在實(shí)際施工時(shí)，很難全部完美接地，從而使屏蔽層本身成為最大的干擾源，導(dǎo)致性能甚至遠(yuǎn)不如 非屏蔽雙絞線 UTP。 13 雙絞線的應(yīng)用 雙絞線作為一種價(jià)格低廉、性能優(yōu)良的傳輸介質(zhì)，在綜合布線系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用于水平布線。雙絞線價(jià)格低廉、連接可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單，可提供高達(dá)1000Mbps 的傳輸帶寬，不僅可用于數(shù)據(jù)傳輸，而且還可以用于語音和多媒體傳輸。目前的超五類和六類非屏蔽雙絞線可以輕松提供 155Mbps 的通信帶寬，并擁有升級(jí)至千兆的帶寬潛力，因此，成為當(dāng)今水平布線的首選線纜 。 同軸電纜 同 軸電纜在 20 世紀(jì) 80 年代初的局域網(wǎng)中使用最為廣泛。因?yàn)槟菚r(shí)集線器的價(jià)格很高，在一般中小型網(wǎng)絡(luò)中幾乎看不到，所以同軸電纜作為一種廉價(jià)的解決方案而得到了廣泛的應(yīng)用。然而在進(jìn)入 21 世紀(jì)的今天，隨著以雙絞線和光纖為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化布線市場(chǎng)。不過，目前對(duì)數(shù)據(jù)通信速率要求不高、連接設(shè)備不多的一些家庭和小型辦公室用戶還在使用同軸電纜。 盡管同軸電纜有多種不同的規(guī)格，但其基本結(jié)構(gòu)是相同的。都具有四層的同心環(huán)狀結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外分別是：同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖 ：在同軸電纜的中心是一條銅制導(dǎo)線。這是數(shù)據(jù)實(shí)際的傳輸通路。這條銅線不一定是 實(shí)心的，也有可能是許多小的銅線纏繞成的一條較粗的銅線。 ：絕緣層的作用是用來隔絕中心銅導(dǎo)線和外面一層屏蔽用的金屬層，同時(shí)也用來屏蔽內(nèi)層的銅導(dǎo)線。 ：第三層和第二層絕緣層形成了所謂的雙屏蔽，這一層的金屬屏蔽用來隔絕外部的干擾現(xiàn)象，因?yàn)樗梢晕沼坞x的電子信號(hào)，以避免它們干擾在銅芯中傳輸?shù)男盘?hào)。 ：最外面一層是由聚氯乙烯（ PVC）、橡膠或特氟綸（ Teflon）所制成的外皮，這是最外面的絕緣層，其功能除了絕緣之外，還可以保護(hù)線材。電纜外皮材料的選擇是很重要的，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)電纜如果要布在高壓地 帶或者通風(fēng)不好的地方，在這種環(huán)境中就不能選用聚氯乙烯外皮的電纜，因?yàn)?PVC 在燃燒時(shí)將釋放有毒氣體。在這種環(huán)境下使用高壓電纜比較安全，因?yàn)楦邏弘娎|的外皮為在燃燒時(shí)不釋放有毒氣體的特氟 14 綸材料。 同軸電纜的分類 同軸電纜是由一根空心的外圓柱導(dǎo)體和一根位于中心軸線的內(nèi)導(dǎo)線組成(如圖 所示 )。所示內(nèi)導(dǎo)線和圓柱導(dǎo)體及外界之間用絕緣材料隔開。根據(jù)傳輸頻帶的不同，同軸電纜可分為基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜兩種類型。按直徑的不同，同軸電纜可分為粗纜和細(xì)纜兩種。 粗同軸電纜又稱為粗線或粗電纜網(wǎng)，與細(xì)同軸電纜相比，粗 同軸電纜中導(dǎo)體的直徑相對(duì)較大，這是兩種電纜在外觀上的最明顯的區(qū)別，常見的粗同軸電纜的型號(hào)是 RG11（ RG即 RadioGrade 的縮寫）。粗同軸電纜與計(jì)算機(jī)的連接方式比較復(fù)雜，計(jì)算機(jī)要通過介電纜質(zhì)存取單元（ MediaAccessUnit， MAU）收發(fā)機(jī)才能接入電纜總線。計(jì)算機(jī)和 MAU 收發(fā)機(jī)之間要通過 AUI 電纜相連 AUI 電纜的長(zhǎng)度不得超過 。粗同軸電纜可以用在基帶或?qū)拵鬏斨?，但在?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，通常用于基帶傳輸。細(xì)同軸電纜與有線電視使用的電纜很相似，然而又有所不同，網(wǎng)絡(luò)電纜的電子特性非常精確且必須符合 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)。與粗同軸電纜一樣，以太網(wǎng)規(guī)范上要求細(xì)同軸電纜的阻抗為 50。最常見的細(xì)同軸電纜是RG58 電纜。一般網(wǎng)絡(luò)管理員稱細(xì)同軸電纜的標(biāo)準(zhǔn)為 10Base2（粗同軸電纜的標(biāo)準(zhǔn)常簡(jiǎn)寫為 10Base5），因?yàn)槠渥畲蟮睦碚撋系木W(wǎng)絡(luò)速度為 10Mbps，使用基帶類型的數(shù)據(jù)傳輸 ,布線可達(dá) 185m（在 1990 年之前為 200m）。但是，由于轉(zhuǎn)發(fā)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)施，可以為長(zhǎng)距離圖 33BNCT 型形頭和終結(jié)器的傳輸將信號(hào)放大并重新調(diào)整其時(shí)間，所以這粗細(xì)電纜間的差別越來越模糊了。 光纖 光纖的定義及原理 光 導(dǎo) 纖 維 簡(jiǎn) 稱 為 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) 。 15 光纖 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，如圖 。 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。 光纖的分類 光纖的分類方法較多，目前在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)的不同 來分類。根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)的不同，光纖分為單模光纖和多模光纖兩種。單模光纖采用激光二級(jí)管 LD 作為光源，而多模光纖采用發(fā)光二極管 LED 作為光源。多模光纖的芯線粗，其傳輸速率低、距離短，整體的傳輸性能差，但成本較低，一般用在建筑物內(nèi)或地理位置相鄰的環(huán)境中。單模光纖的纖芯相對(duì)較細(xì)，其傳輸頻帶寬、容量大、傳輸距離長(zhǎng)，需要激光源，成本較高，通常在建筑物之間或地域分散的環(huán)境中使用。單模光纖是當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中研究和應(yīng)用的重點(diǎn)。 光纖在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 因光纖具有數(shù)據(jù)傳輸率高 (可達(dá)幾千 Mbit/s)和傳輸距離遠(yuǎn)等特 點(diǎn)，所以它在遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)布線中得到廣泛應(yīng)用。目前光纜主要用于集線器到集線器的連接。但隨著 1Gbit/s 局域網(wǎng)應(yīng)用的普及和光纖產(chǎn)品及設(shè)備價(jià)格的不斷趨于大眾化，光纖將很快被人們普遍接受。尤其隨著多媒體網(wǎng)絡(luò)的不斷成熟，光纖到桌面也將成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。 網(wǎng)卡 網(wǎng)卡 (Network Interface Card， NIC)也叫網(wǎng)絡(luò)適配器，是連接計(jì)算機(jī) 16 與網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備， 是計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)中最重要的連接設(shè)備，計(jì)算機(jī)主要是通過網(wǎng)卡接入網(wǎng)絡(luò)的， 網(wǎng)卡插在計(jì)算機(jī)或服務(wù)器擴(kuò)展槽中，通過網(wǎng)絡(luò)線 (如雙絞線、同軸電纜或光纖 )與網(wǎng)絡(luò) 交換數(shù)據(jù)、共享資源。 網(wǎng)卡的作用 網(wǎng)卡的作用是雙重的：一方面它負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)傳上來的數(shù)據(jù)包，解包后將數(shù)據(jù)通過主板上的總線傳輸給本地計(jì)算機(jī)；另一方面它將本地計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)打包后送入網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)卡的類型及其特點(diǎn) 由于目前的網(wǎng)絡(luò)有不同的類型，如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、 FDDI 網(wǎng)、 ATM網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)等，不同的網(wǎng)絡(luò)必須采用與之相適應(yīng)的網(wǎng)卡。然而，事實(shí)上絕大多數(shù)局域網(wǎng)都是以太網(wǎng)，因此，用戶所接觸到的網(wǎng)卡基本上都是以太網(wǎng)網(wǎng)卡。 網(wǎng)卡的常用分類有四種： ：可以將網(wǎng)卡分為 ISA 總線網(wǎng)卡、 PCI 總線網(wǎng) 卡、 USB網(wǎng)卡及 PCMCIA 網(wǎng)卡； ： 可分為 RJ45 端口 (雙絞線 )網(wǎng)卡 、 AUI 端口 (粗纜 )網(wǎng)卡 、 BNC 端口 (細(xì)纜 )網(wǎng)卡和光纖網(wǎng)卡 ； ： 10Mbit/s 網(wǎng)卡 、 10/100Mbit/s 自適應(yīng)網(wǎng)卡 、100Mbit/s 網(wǎng)卡和 1000Mbit/s 網(wǎng)卡 ； ： 服務(wù)器專用網(wǎng)卡、 PC 網(wǎng)卡、筆記本 電腦專用網(wǎng)卡和無線局 域網(wǎng)網(wǎng)卡。 下圖 所示： 17 圖 光纖 圖 網(wǎng)卡 集線器 由于集線器在網(wǎng)絡(luò)中的重要作用，選購合適的集線器，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行是至關(guān)重要的。下面就詳細(xì)分析一下選購集線器的過程中需要考慮的一些因素： (1)選擇合適的帶寬 根據(jù)帶寬的不同，目前市面上用于小型局域網(wǎng)的集線器主要有 10M、 100M、 10/100M 自適應(yīng)三種。 (2)拓展性一個(gè)獨(dú)立式的集線器最多只能提供 24 個(gè)端口，如果網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)目超過了這個(gè)數(shù)值，就要考慮使用多個(gè)集線器通過級(jí)聯(lián)（ Uplink）端口接在一起或者使用堆疊式集線器?？啥询B式集線器可以方便 的實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充，是新建網(wǎng)絡(luò)時(shí)的一個(gè)理想的選擇。 (3)是否支持網(wǎng)管功能根據(jù)對(duì)集線器管理方式的不同可以將其分為智能集線器和非智能集線器兩種 。智能集線器改進(jìn)了普通集線器的缺點(diǎn)，增加了網(wǎng)絡(luò)的交換功能，具有網(wǎng)絡(luò)管理和自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)端口速度的能力（類似于交換機(jī)）。而非智能集線器只能起到簡(jiǎn)單的信號(hào)放大和再生的作用，無法對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行優(yōu)化?，F(xiàn)在流行的 100M 和 10/100M 自適應(yīng)的集線器大都為智能型集線器。 (4)接口類型選擇集線器時(shí)，還應(yīng)注意信號(hào)輸入口的接口類型，與雙絞線連接時(shí)需要具有 RJ45 接口；如果與細(xì)纜相連則需要具有 BNC 接口；與粗纜相連需要具有 AUI 接口；當(dāng)局域網(wǎng)長(zhǎng)距離高速連接時(shí)，還需要具有與光纖連接的光纖接口。 18 交換機(jī) 交換機(jī)也稱為交換式 集線器，外觀如圖 所示，它通過對(duì)信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動(dòng)尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨(dú)立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞，因此提高了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量。當(dāng)有信號(hào)進(jìn)入時(shí)，交換機(jī)將讀出發(fā)送信息計(jì)算機(jī)的物理地址（即網(wǎng)卡的MAC）和接受信息計(jì)算機(jī)的物理地址，并記住發(fā)送信息的計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡號(hào)在哪個(gè)端口，然后搜尋紀(jì)錄表，看其中是否有要送達(dá)的網(wǎng)卡號(hào)。如果有，交換機(jī)將只把信息送往相應(yīng)的端口，如果沒有，交換機(jī)才會(huì)以廣播的形式發(fā)給其他所有 的端口。這樣可以大大的減少信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生碰撞的幾率。 交換機(jī)的交換方式 交換機(jī)的交換方式有 3 種，即直通式、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和碎片隔離。 (Cut Through) 直通式的以太網(wǎng)交換機(jī)可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機(jī)。 (Store amp。 Forward) 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的方式。 (Fragment Free) 碎片隔離是介于直通方式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式之間的一種解決方案。 路由器 路由器 (Router)是一種連接多個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)或多 段網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如圖 所示，它是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的樞紐。 19 圖 交換機(jī) 圖 路由器 路由器的基本功能是把數(shù)據(jù) (IP)傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)。 具體包括： 1. IP 數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)包的尋徑和傳送。 2. 維護(hù)路由表并與其他路由器交換路由信息，這是 IP 包轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)。 3. 子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴。 4. 實(shí)現(xiàn)對(duì) IP 數(shù)據(jù)包的過濾和記憶。 5. IP 數(shù)據(jù)包的差錯(cuò)處理及簡(jiǎn)單的擁塞控制等功能。 第 3 章 辦公局域網(wǎng)組建方案設(shè)計(jì) 辦公局域網(wǎng)概述 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，辦公無紙化、網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。組建計(jì)算機(jī)辦公網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代企業(yè)提高辦公效率的需要，但復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)往往會(huì)成為企業(yè)的一個(gè)負(fù)擔(dān)，不僅增加開支，而且會(huì)給日后的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)帶來無盡的麻煩。這就需要組建一個(gè)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、多功能、且易升級(jí)的辦公室局域 20 網(wǎng)。 辦公室的主要優(yōu)點(diǎn)集中在： ● 提供方便的軟硬件資源共享，尤其 是在硬件資源方面更顯突出。打印機(jī)和掃描儀等辦公自動(dòng)化設(shè)備得到充分的利用。 ● 便于工作。辦公室進(jìn)行某個(gè)項(xiàng)目通常需要大家的合作，如果沒有局域網(wǎng)，辦公效率就會(huì)大大降低。 ● 便于管理，辦公網(wǎng)絡(luò)化便于單位內(nèi)部管理和單位內(nèi)部的協(xié)調(diào)工作，比如，用 windows 2020 作服務(wù)器進(jìn)行分級(jí)管理，開網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等，都大大地提高了工作效率 。 中小型辦公局域網(wǎng)硬件的選擇 網(wǎng)卡的選擇 目前用于辦公的計(jì)算機(jī)配置一般都在 Pentium II 以上， 58 486 等低配置計(jì)算機(jī)已很少見到。所以在選擇辦公網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)卡時(shí)應(yīng)突出以下兩點(diǎn)。 ● 如果被連接的計(jì)算機(jī)數(shù)目較少，一般只是處理一些簡(jiǎn)單的文件和材料時(shí)，可選用 10Mbit/s 網(wǎng)卡。如果網(wǎng)絡(luò)在建成后需要一些大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持，這時(shí)即使被連接的計(jì)算機(jī)數(shù)量較少，也要配備 100Mbit/s 的網(wǎng)卡。 ● PCI 網(wǎng)卡應(yīng)當(dāng)是首選 。 PCI 總線