局域網(wǎng)組網(wǎng)技術

第五章

局域網(wǎng)組網(wǎng)技術局域網(wǎng)設備網(wǎng)卡結構功能分類網(wǎng)卡性能改進局域網(wǎng)組網(wǎng)方法利用同軸電纜組網(wǎng)（自學）利用雙絞線組網(wǎng)快速以太網(wǎng)組網(wǎng)千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)結構化布線技術結構化布線概念組網(wǎng)器件結構化布線系統(tǒng)的應用環(huán)境結構化布線系統(tǒng)的優(yōu)點結構化布線系統(tǒng)的組成和安裝優(yōu)點組成類型安裝交換機交換機防火墻防火墻主機主機WEB

服務器WEB

服務器路由器服務器服務器交換機集線器數(shù)據(jù)庫企業(yè)內部網(wǎng)外部訪問子網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)5.1局域網(wǎng)設備OSI和TCP/IP體系結構中網(wǎng)絡設備的位置層地址類型設備傳輸層及上層端口網(wǎng)關，協(xié)議轉換器、交換機(4L）網(wǎng)絡層IP地址路由器、交換機(3L）數(shù)據(jù)鏈路層MAC地址網(wǎng)橋、交換機（2L）、網(wǎng)卡物理層無中繼器、集線器、網(wǎng)卡集線器(中繼器)的概念結構應用層傳輸層互連層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層傳輸層互連層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層（中繼器）集線器主機2主機1網(wǎng)段1網(wǎng)段2網(wǎng)橋（交換機）的概念結構應用層傳輸層互連層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層傳輸層互連層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)橋（交換機）主機2主機1網(wǎng)段1網(wǎng)段2數(shù)據(jù)鏈路層物理層802.3物理標準和MAC、LLC802.2LLC802.3CSMA/CD10BASE-5（粗纜）10BASE-2（細纜）10BASE-T（UTP）10BASE-FP10BASE-FB10BASE-FL,,1000BASE-CX（UTP）1000BASE-SX（光纖）1000BASE-T（STP）1000BASE-LX（光纖）100BASE-TX（UTP）100BASE-T4（UTP）100BASE-FX（光纖）網(wǎng)卡集線器或交換機STP或UTP光纖5.2網(wǎng)卡:networkinterfacecard，NIC

連接主機和網(wǎng)絡的設備----既與計算機相連，又與傳輸

介質相連每臺主機至少需要一塊網(wǎng)卡每個網(wǎng)卡需要至少一個網(wǎng)絡接口依賴主機計算機通過（網(wǎng)卡）適配器和局域網(wǎng)進行通信硬件地址至局域網(wǎng)適配器（網(wǎng)卡）串行通信CPU和存儲器生成發(fā)送的數(shù)據(jù)處理收到的數(shù)據(jù)把幀發(fā)送到局域網(wǎng)從局域網(wǎng)接收幀計算機IP地址并行通信LAN管理部分微處理器發(fā)送控制部分接收控制部分曼切斯特編碼器曼切斯特譯碼器發(fā)送器接收器載波監(jiān)聽5.2.1網(wǎng)卡結構5.2.2網(wǎng)卡功能

數(shù)據(jù)緩存：匹配網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸率和主機的處理速度

封裝和拆封：加上

→通過幀傳輸→去除控制字段

介質訪問控制：CSMA/CD

串/并轉換：將主機中的并行數(shù)據(jù)轉換成連續(xù)位串，反之亦然

數(shù)據(jù)編碼和解碼：將數(shù)據(jù)轉換成適宜在物理傳輸介質上進行傳輸?shù)男盘?，反之亦?/p>

數(shù)據(jù)發(fā)送/接收5.2.3網(wǎng)卡分類:

計算機:以太網(wǎng)卡和PCMCIA網(wǎng)卡數(shù)據(jù)傳輸率:10Mbps、100Mbps、10/100Mbps自適應和1000Mbps網(wǎng)卡等物理傳輸介質:

雙絞線、粗纜、細纜、光纖網(wǎng)卡計算機總線類型:16位（如：ISA）

、32位（如：PCI）、PCMCIA（16位或32位）局域網(wǎng)類型:

以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、FDDI、ATM網(wǎng)卡等其它：抗病毒、遠程喚醒、鏈路聚合等

個人計算機存儲卡國際協(xié)會PersonalComputerMemoryCardInternationalAssociation并行處理：同時發(fā)送/接收和處理數(shù)據(jù)全雙工：需要集線器或交換機，使用UTP和光纖突發(fā)傳輸方式：每次傳輸多個幀，要求線路誤碼率要低智能網(wǎng)卡:NIC做更多的數(shù)據(jù)傳輸任務IEEE802.1p：數(shù)據(jù)分組優(yōu)先,需要操作系統(tǒng)支持提高與主機間的數(shù)據(jù)傳輸率

5.2.4改進網(wǎng)卡性能的技術:5.3局域網(wǎng)組網(wǎng)方法粗纜集線器或交換機具有AUI接口的以太網(wǎng)卡外部收發(fā)器收發(fā)器電纜粗同軸電纜粗纜中繼器細纜集線器或交換機具有BNC接口的以太網(wǎng)卡BNCT細同軸電纜細纜中繼器粗纜+細纜5.3.1利用同軸電纜組網(wǎng)BNCT型接頭BNC網(wǎng)卡AUI接口BNC連接器：BNC電纜連接器必須連接到每段電纜的兩端。BNC電纜連接器由一根中心針、一個外套和卡座組成。終端匹配器：每個粗同軸電纜網(wǎng)段都必須用50Ω系列終端匹配器連接，每個網(wǎng)段還必須有一個終端匹配器。Thick粗以太網(wǎng)（10BASE5）粗同軸電纜,可靠性高，抗干擾收發(fā)器:發(fā)送/接收,沖突檢測總線型

粗纜收發(fā)器AUI電纜網(wǎng)卡刺穿式搭接器最大段長度500m每段最多站點數(shù)100≥2.5m網(wǎng)絡最大跨度2.5km

網(wǎng)絡最多5個段

終端匹配器細纜BNC接頭NIC細同軸電纜,可靠性差一些沒有外部收發(fā)器低成本總線型每段最大長度185m每段最多站點數(shù)30≥0.5m網(wǎng)絡最大跨度

925m網(wǎng)絡最多5個段

終端匹配器

細以太網(wǎng)（10BASE2）5.3.2利用雙絞線組網(wǎng)硬件:

擁有RJ-45接口的以太網(wǎng)卡

集線器或以太網(wǎng)交換機

UTP3或UTP5

RJ-45

雙絞線組網(wǎng)的工作原理示意圖5.3.3快速以太網(wǎng)組網(wǎng)硬件:

100Mbps集線器或以太網(wǎng)交換機10Mbps集線器10Mbps、100Mbps或10/100Mbps以太網(wǎng)卡

雙絞線或光纖100BASE系列網(wǎng)卡：100BASE-TX網(wǎng)卡（UTP5，100米）100BASE-T4網(wǎng)卡（UTP3，100米）

100BASE-FX網(wǎng)卡（多模光纖，450米）5.3.4千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)硬件：1000Mbps以太交換機1000Mbps以太網(wǎng)卡100Mbps以太網(wǎng)交換機或集線器10Mbps、100Mbps或10/100Mbps以太網(wǎng)卡雙絞線或光纖1000BASE系列網(wǎng)卡：1000BASE-TX（UTP5，100米）1000BASE-LX（單模光纖，3000米）1000BASE-SX（多模光纖，550米）典型的千兆位以太網(wǎng):

5.4局域網(wǎng)結構化布線技術5.4.1結構化布線概念

結構化布線系統(tǒng)是使用一套標準的組網(wǎng)器件，按標準的連接方法實現(xiàn)的網(wǎng)絡布線系統(tǒng)組網(wǎng)器件：各類傳輸介質各類介質的端接設備連接器適配器各類插座、插頭及跳線光電轉換與多路復用器等電器設備電氣保護設備各類安裝工具。各種交換設備所有電纜和配件5.4.2結構化布線系統(tǒng)的應用環(huán)境建筑物綜合布線系統(tǒng)智能大樓布線系統(tǒng)工業(yè)布線系統(tǒng)5.4.3結構化布線系統(tǒng)的優(yōu)點清晰的系統(tǒng)結構,易于管理和維護標準化和先進性適應各種不同需要節(jié)省成本改進系統(tǒng)可靠性易于進行系統(tǒng)整合。先進性：雙絞線和光纖混合布線最新的通訊標準,八芯雙絞線UTP5:100MHz,UTP6:200MHz對特別用戶可光纖到桌面聲音:銅纜,數(shù)據(jù):光纖傳統(tǒng)布線綜合布線方案設計各個系統(tǒng)獨立進行設計，在線路上存在著過多的牽制，需要多次進行圖紙匯總才能得到一個妥協(xié)的方案，設計周期長。各個系統(tǒng)綜合考慮，設計思路簡潔，并可以根據(jù)用戶的需要方便靈活地變更設計方案，節(jié)省大量時間傳輸介質不同的系統(tǒng)采用不同的傳輸介質：1.電話系統(tǒng)采用專用的電話線2.電腦系統(tǒng)采用同軸電纜3.電話線，電腦線不能互用采用統(tǒng)一的傳輸介質：1.全部采用雙絞線傳輸2.電話線、電腦線可以互用靈活性及開放性1.各個系統(tǒng)相互獨立，互不兼容，造成用戶極大的不方便2.設備的改變或移動都會導致整個布線系統(tǒng)的變化3.難于維護和管理，用戶無法改變布線系統(tǒng)來適應自己的要求1.用戶可以靈活地管理大樓內各個系統(tǒng)2.設備改變、移動后，只需方便地變更跳線即可3.大大減少了維護人員和管理人員的數(shù)量擴展性1.計算機和通訊技術的飛速發(fā)展，使現(xiàn)在的布線難以滿足以后的需求2.很難擴展，需要重新施工，造成時間、材料、資金及人員上的浪費1.在15-20年內充分適應計算機及通訊技術的發(fā)展，為辦公自動化打下了堅實的線路基礎2.在設計時已經(jīng)為用戶預留了充分的擴展余地，保護了用戶的前期投資施工各個系統(tǒng)獨立施工，施工周期長，造成人員、材料及時間上的浪費各個系統(tǒng)統(tǒng)一施工，周期短，節(jié)省大量時間及人力、物力5.4.4結構化布線系統(tǒng)組成與安裝用戶端子系統(tǒng)（工作區(qū)子系統(tǒng))平面樓層系統(tǒng)(水平支干線子系統(tǒng))

垂直樹井子系統(tǒng)（垂直干線子系統(tǒng)）布線配線子系統(tǒng)（配線架子系統(tǒng)或管理子系統(tǒng)）機房子系統(tǒng)（設備間子系統(tǒng))戶外子系統(tǒng)(建筑群子系統(tǒng))1、組成基本型增強型綜合型2、類型基本型利用雙絞線組網(wǎng)每個用戶端有1個信息插座用戶端設備電纜：1條8芯雙絞線用戶端主干電纜:至少2對雙絞線采用夾接式交接硬件夾接式交接硬件：夾接、繞接固定連接的交接。接插式交接硬件：用插頭、插座連接的交接。

特點:聲音和數(shù)據(jù),價格競爭性，易于管理

增強型利用雙絞線組網(wǎng)每個用戶端有兩個或多個信息插座用戶端設備電纜:2根8芯雙絞線用戶端主干電纜:至少3對雙絞線

采用夾接式或插接式交接硬件；

特點:聲音和數(shù)據(jù),價格的競爭性，易于管理，效率高

綜合型在基本型和增強型結構化布線的基礎上增設光纜系統(tǒng)：雙絞線和光纖混合布線聲音,數(shù)據(jù),TV3、安裝用戶端子系統(tǒng)平面樓層系統(tǒng)

垂直樹井子系統(tǒng)布線配線子系統(tǒng)機房子系統(tǒng)戶外子系統(tǒng)A.用戶端子系統(tǒng)（工作區(qū)子系統(tǒng))用戶端:設置應用系統(tǒng)終端設備的地方用戶端子系統(tǒng)將通訊插座和聲音或數(shù)據(jù)終端連接在一起由線路和適配器組成每個工作區(qū):5～10m2,至少有一臺電話或計算機每個插座可以支持電話、數(shù)據(jù)終端、計算機、TV、監(jiān)視器信息插座的類型3類信息模塊16Mbit／s超5類信息模塊1000Mbit／s6類信息模塊1000Mbit／s光纖插座模塊≥1000Mbit／s聲音、數(shù)據(jù)、視頻（1）根據(jù)樓層平面計算每層樓的布線面積（2）確定信息插座安裝位置。（3）根據(jù)設計等級，估算信息插座數(shù)量。基本型：每10m2一個信息插座增強型或綜合型：每10m2兩個信息插座（4）信息模塊的需求量一般為：m=n+n×3％

n：表示信息點的總量信息插座的安裝放在插座盒里插座盒可以安裝在墻面上或鑲嵌在墻上（離地面的高度宜為300mm）安裝在活動地坂上(防水+抗壓)安裝在辦公桌面上直接安裝在組合式辦公家具上裝在導線柱上（若電纜從吊頂下來）。跳接軟線:(1)、一條鏈路需要二條跳線，一條從配線架跳接到交換設備，一條從信息插座連到計算機(2)、用戶端連接信息插座和計算機間的跳接軟線應小于5m（3）、跳接軟線可訂購也可現(xiàn)場壓接（4）、現(xiàn)場壓接跳線RJ45所需的數(shù)量：

m=n×4+n×4×15％

m：表示RJ45的總需求量

n：表示信息點的總量

n×4×15％：表示留有的富余量。B.平面樓層系統(tǒng)(水平支干線子系統(tǒng))1、設計原則1）根據(jù)工程提出的近期和遠期的終端設備要求2）每層需要安裝的信息插座的數(shù)量及其位置3）終端將來可能產(chǎn)生移動、修改和重新安排的預測情況4）一次性建設或分期建設的方案2、設計內容

1）布線路由設計

2）管槽設計

3）電纜類型、布線長度設計

4）管槽、線纜、其它布線材料預算.3、強電與弱電電纜技術要求

1）屏蔽的電源電纜與電信電纜并線時不需要分隔。

2）可以用電源管道（金屬或非金屬）來分隔通信電纜與電源電纜。

3）對非屏蔽的電源電纜，最小距離為10cm。

4）在工作區(qū)的信息插座，電信電纜與電源電纜的距離最小應為6cm。4、網(wǎng)絡拓撲結構星型結構：樓層配線架FD為主結點，各工作區(qū)信息插座為分結點，二者之間采用獨立的線路相互連接，形成以FD為中心向工作區(qū)信息點輻射的星型網(wǎng)絡

通常用雙絞線敷設水平布線系統(tǒng)，最大長度為90m

工程造價低，維護方便，保障通信質量。當布線超過線纜有效距離時,需要增加轉接點，最多轉接一次≦90m≦5m≦5m通信通道總長度不超過100m線纜長度≥15米5、電纜用量估算

1）確定布線方法和走向

2）確立每個樓層配線間或二級交接間所要服務的區(qū)域

3）確認離樓層配線間距離最遠的信息插座位置

4）確認離樓層配線間距離最近的信息插座位置。

每個樓層用線量（m）的計算公式如下：

C＝［0．55（L＋S）＋6］×n

式中C：每個樓層的用線量；

L：服務區(qū)域內信息插座至配線間的最遠距離；

S：服務區(qū)域內信息插座至配線間的最近距離；

n：每層樓的信息插座（IO）的數(shù)量。

整座樓的用線量：

M：樓層數(shù)

電纜訂購數(shù):按4對雙絞電纜包裝標準1箱線長=305m電纜訂購數(shù)=W/305（箱）天花板吊頂內敷設線纜方式地板下敷設纜線的方式直接埋管方式地面線槽布線法蜂窩狀地板布線法高架地板布線法。高架地板布線法4墻面線槽方式走廊槽式橋架方式護壁板管道布線法6地板導管布線法C.垂直樹井子系統(tǒng)將樓層配線架與設備間或機房配線架用星形結構連接。由設備間的配線設備、跳線以及設備間至各樓層配線間的連接電纜組成。垂直樹井子系統(tǒng)線纜類型選擇雙絞線，多模光纜，單模光纜4對大對數(shù)單多模光纖干線電纜、干線光纜布線的交接不應多于兩次應選擇干線電纜最短、最安全和最經(jīng)濟的路由主干路由應選在該管轄區(qū)域的中間宜選擇帶門的封閉型通道敷設干線電纜纜線不應布放在電梯、供水、供氣、供暖、強電等豎井中垂直干線布線距離戶外配線架CD建筑物配線架BD樓層配線架≦2000M≦500MD.布線配線子系統(tǒng)（配線架子系統(tǒng)或管理子系統(tǒng)）分布在各層，管理各層的水平布線，連接相應的網(wǎng)絡設備。由