局域網(wǎng)常見(jiàn)設(shè)備課件

局域網(wǎng)基本構(gòu)件

組成LAN需要下述5種基本結(jié)構(gòu):

①

計(jì)算機(jī)(特別是PC機(jī));

②

傳輸媒體;

③

網(wǎng)絡(luò)適配器;

④

網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備;

⑤

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

局域網(wǎng)的傳輸媒體

ＬＡＮ常用的媒體有同軸電纜、雙絞線和光纜，以及在無(wú)線ＬＡＮ情況下使用的輻射媒體。ＬＡＮ技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中，首先使用的是粗同軸電纜，其直徑近似13mm（1/2英寸），特性阻抗為50歐姆。由于這種電纜很重，缺乏撓性以及價(jià)格高等問(wèn)題，隨后出現(xiàn)了細(xì)纜，其直徑為6.4mm（1/4英寸），特性阻抗也是５０歐姆。使用粗纜構(gòu)成的Ethernet稱為粗纜Ethernet，使用細(xì)纜的Ethernet稱為細(xì)纜Ethernet。在80年代后期廣泛采用了雙絞線作為傳輸媒體的技術(shù)。為將ＬＡＮ的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，隨后又出現(xiàn)了10Base-F這種技術(shù)是使用光纖構(gòu)成鏈路段，使用距離可延長(zhǎng)到２km但速率仍為10Mbps。FDDI則是與IEEE802.3、802.4和802.5完全不同的新技術(shù),構(gòu)成FDDI的媒體，不僅是光纖，而且訪問(wèn)媒體的機(jī)制有了新的提高,傳輸速率可達(dá)100Mbps。

同軸電纜

同軸電纜可分為兩類：粗纜和細(xì)纜，這種電纜在實(shí)際應(yīng)用中很廣，比如有線電視網(wǎng)，就是使用同軸電纜。不論是粗纜還是細(xì)纜，其中央都是一根銅線，外面包有絕緣層。同軸電纜由內(nèi)部導(dǎo)體環(huán)繞絕緣層以及絕緣層外的金屬屏蔽網(wǎng)和最外層的護(hù)套組成，如下圖所示。這種結(jié)構(gòu)的金屬屏蔽網(wǎng)可防止中心導(dǎo)體向外輻射電磁場(chǎng)，也可用來(lái)防止外界電磁場(chǎng)干擾中心導(dǎo)體的信號(hào)。細(xì)纜連接設(shè)備及技術(shù)參數(shù)

采用細(xì)纜組網(wǎng)，除需要電纜外，還需要BNC頭、Ｔ型頭及終端匹配器等。如下圖。同軸電纜組網(wǎng)的網(wǎng)卡必須帶有細(xì)纜連接接口（通常在網(wǎng)卡上標(biāo)有"BNC"字樣）。

下面是細(xì)纜組網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)：

．最大的干線段長(zhǎng)度；185米

．最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度：925米

．每條干線段支持的最大結(jié)點(diǎn)數(shù)：30

．BNC、T型連接器之間的最小距離：0.5米

粗纜連接設(shè)備

粗纜連接設(shè)備包括轉(zhuǎn)換器、DIX連接器及電纜、N－系列插頭、N－系列匹配器，如下圖。使用粗纜組網(wǎng)，網(wǎng)卡必須有DIX接口（一般標(biāo)有DIX字樣）。

下面是采用粗纜組網(wǎng)的技術(shù)參數(shù)：

.最大的干線長(zhǎng)度：500米

.最大網(wǎng)絡(luò)干線電纜長(zhǎng)度：2500米

.每條干線段支持的最大結(jié)點(diǎn)數(shù)：100

.收發(fā)器之間的最小距離：2.5米

.收發(fā)器電纜的最大長(zhǎng)度：50米

雙絞線雙絞線(TP:TwistedPairwire)是布線工程中最常用的一種傳輸介質(zhì)。雙絞線是由相互按一定扭距絞合在一起的類似于電話線的傳輸媒體，每根線加絕緣層并有色標(biāo)來(lái)標(biāo)記，如下圖所示,左圖為示意圖，右圖為實(shí)物圖。成對(duì)線的扭絞旨在使電磁輻射和外部電磁干擾減到最小。目前,雙絞線可分為非屏蔽雙絞(UTP:UnshildedTwistedPair)屏蔽雙絞線(STP:ShieldedTwistedPair)。我們平時(shí)一般接觸比較多的是UTP線。雙絞線類型

EIA/TIA（電氣工業(yè)協(xié)會(huì)／電信工業(yè)協(xié)會(huì)）為雙絞線電纜定義了五種不同質(zhì)量的型號(hào)。這五種型號(hào)如下：

1、第一類：主要用于傳輸語(yǔ)音，該類用于電話線，不用于數(shù)據(jù)傳輸。

2、第二類：該類包括用于低速網(wǎng)絡(luò)的電纜，這些電纜能夠支持最高4Mbps的實(shí)施方案，這兩類雙絞線在LAN中很少使用。3、第三類:這種在以前的以太網(wǎng)中（10M）比較流行，最高支持16Mmbps的容量，但大多數(shù)通常用于10Mbps的以太網(wǎng)，主要用于10base-T。

4、第四類:該類雙絞線在性能上比第三類有一定改進(jìn),用于語(yǔ)音傳輸和最高傳輸速率16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。4類電纜用于比3類距離更長(zhǎng)且速度更高的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。5、第五類:該類電纜增加了繞線密度,外套一種高質(zhì)量的絕緣材料,傳輸頻率為100MHz,用于語(yǔ)音傳輸和最高傳輸速率為100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，這種電纜用于高性能的數(shù)據(jù)通信。它可以支持高達(dá)100Mbps的容量。這是最常用的以太網(wǎng)電纜。超5類線纜，它是一個(gè)非屏蔽雙絞線(UTP)布線系統(tǒng),通過(guò)對(duì)它的"鏈接"和"信道"性能的測(cè)試表明,它超過(guò)5類線標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA568的要求。與普通的5類UTP比較,性能得到了很大提高。

雙絞線組網(wǎng)使用雙絞線組網(wǎng)，雙絞線和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（例如網(wǎng)卡）連接必須是RJ45接頭（也叫水晶頭）。下圖是RJ45接頭，左圖為示意圖，右圖為實(shí)物圖。

雙絞線（10BASE-T）以太網(wǎng)技術(shù)規(guī)范可歸結(jié)為5-4-3-2-1規(guī)則:

．允許5個(gè)網(wǎng)段，每網(wǎng)段最大長(zhǎng)度100米

．在同一信道上允許連接4個(gè)中繼器或集線器

．在其中的三個(gè)網(wǎng)段上可以增加節(jié)點(diǎn)

．在另外兩個(gè)網(wǎng)段上，除做中繼器鏈路外，不能接任何節(jié)點(diǎn)

．上述將組建一個(gè)大型的沖突域，最大站點(diǎn)數(shù)1024，網(wǎng)絡(luò)直徑達(dá)2500米

光纜光纜不僅是目前可用的媒體，而且是今后若干年后將會(huì)繼續(xù)使用的媒體，其主要原因是這種媒體具有很大的帶寬。光纜是由許多細(xì)如發(fā)絲的塑膠或玻璃纖維外加絕緣護(hù)套組成，光束在玻璃纖維內(nèi)傳輸，防磁防電，傳輸穩(wěn)定，質(zhì)量高，適于高速網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)。光纖與電導(dǎo)體構(gòu)成的傳輸媒體最基本的差別是，它的傳輸信息是光束，而非電氣信號(hào)。因此，光纖傳輸?shù)男盘?hào)不受電磁的干擾。

利用光纜連接網(wǎng)絡(luò)，每端必須連接光/電轉(zhuǎn)換器，另外還需要一些其它輔助設(shè)備。

下面是其組網(wǎng)規(guī)則：

最大段長(zhǎng)：

2000M

每段最大節(jié)點(diǎn)（NODE）數(shù)：2

每網(wǎng)絡(luò)最大節(jié)點(diǎn)（NODE）數(shù)：

1024

每鏈的最大HUB數(shù)：4

下表是三種傳輸媒介的比較

傳輸媒介

價(jià)格

電磁干擾

頻帶寬度

單段最大長(zhǎng)度

UTP

最便宜

高

低

100米

STP

一般

低

中

等

100米

同軸電纜

一般

低

高

185米/500米

光

纜

最高

沒(méi)

有

極

高

幾十公里

網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)適配器又稱網(wǎng)卡或網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC），它是使計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備。網(wǎng)卡（NIC）

，負(fù)責(zé)將用戶要傳遞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)上其它設(shè)備能夠識(shí)別的格式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸。它的基本功能為：從并行到串行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，包的裝配和拆裝，網(wǎng)絡(luò)存取控制，數(shù)據(jù)緩存和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。目前主要是8位和16位網(wǎng)卡。

網(wǎng)卡必須具備兩大技術(shù)：網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序和I/O技術(shù)。驅(qū)動(dòng)程序使網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)兼容，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的通信。I/O技術(shù)可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)PC和網(wǎng)卡之間的通信。網(wǎng)卡是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最基本的元素。

網(wǎng)卡分類網(wǎng)卡的不同分類：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不同，網(wǎng)卡的分類也有所不同，如ATM網(wǎng)卡、令牌環(huán)網(wǎng)卡和以太網(wǎng)網(wǎng)卡等網(wǎng)卡的接口類型：根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，網(wǎng)卡出現(xiàn)了AUI接口（粗纜接口）、BNC接口（細(xì)纜接口）和RJ-45接口（雙絞線接口）三種接口類型。網(wǎng)卡的應(yīng)用領(lǐng)域----目前，以太網(wǎng)網(wǎng)卡有10M、100M、10M/100M及千兆網(wǎng)卡

局域網(wǎng)連接設(shè)備集線器交換機(jī)路由器集線器集線器（HUB）是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元，像樹(shù)的主干一樣，它是各分枝的匯集點(diǎn)。HUB是一個(gè)共享設(shè)備，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)中繼器，而中繼器的主要功能是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再生放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。正是因?yàn)镠UB只是一個(gè)信號(hào)放大和中轉(zhuǎn)的設(shè)備，所以它不具備自動(dòng)尋址能力，即不具備交換作用。所有傳到HUB的數(shù)據(jù)均被廣播到之相連的各個(gè)端口，容易形成數(shù)據(jù)堵塞

HUB在網(wǎng)絡(luò)中所處的位置。HUB主要用于共享網(wǎng)絡(luò)的組建，是解決從服務(wù)器直接到桌面的最佳，最經(jīng)濟(jì)的方案。在交換式網(wǎng)絡(luò)中，HUB直接與交換機(jī)相連，將交換機(jī)端口的數(shù)據(jù)送到桌面。使用HUB組網(wǎng)靈活，它處于網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)星型結(jié)點(diǎn)，對(duì)結(jié)點(diǎn)相連的工作站進(jìn)行集中管理

集線器類型

HUB的分類。依據(jù)總線帶寬的不同，HUB分為10M，100M和10/100M自適應(yīng)三種；若按配置形式的不同可分為獨(dú)立型HUB，模塊化HUB和堆疊式HUB三種；根據(jù)管理方式可分為智能型HUB和非智能型HUB兩種。HUB根據(jù)端口數(shù)目的不同主要有8口，16口和24口等。

交換機(jī)

1993年，局域網(wǎng)交換設(shè)備出現(xiàn)。交換機(jī)按每一個(gè)包中的MAC地址相對(duì)簡(jiǎn)單地決策信息轉(zhuǎn)發(fā)。而這種轉(zhuǎn)發(fā)決策一般不考慮包中隱藏的更深的其他信息。

交換技術(shù)允許共享型和專用型的局域網(wǎng)段進(jìn)行帶寬調(diào)整，以減輕局域網(wǎng)之間信息流通出現(xiàn)的瓶頸問(wèn)題?，F(xiàn)在已有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI和ATM技術(shù)的交換產(chǎn)品。

交換機(jī)提供了許多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能。交換機(jī)能經(jīng)濟(jì)地將網(wǎng)絡(luò)分成小的子網(wǎng)域，為每個(gè)工作站提供更高的帶寬。交換機(jī)使用現(xiàn)有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網(wǎng)卡，不必作高層的硬件升級(jí)；這樣管理開(kāi)銷低廉，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的增加、移動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)變化的操作。

局域網(wǎng)交換機(jī)的種類

局域網(wǎng)交換機(jī)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以分為：

·以大網(wǎng)交換機(jī)；

·令牌環(huán)交換機(jī)；

·FDDI交換機(jī)；

·ATM交換機(jī)；

·快速以太網(wǎng)交換機(jī)等。

如果按交換機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)劃分，可分為：

·臺(tái)式交換機(jī)；

·工作組交換機(jī)；

·主干交換機(jī)；

·企業(yè)交換機(jī)；

·分段交換機(jī)；

·端口交換機(jī)；

·網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。

常見(jiàn)的局域網(wǎng)類型局域網(wǎng)的特點(diǎn)是：距離短、延遲小、數(shù)據(jù)速率高、傳輸可靠。

目前常見(jiàn)的局域網(wǎng)類型包括：以太網(wǎng)（Ethernet）、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）、異步傳輸模式（ATM）、令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）、交換網(wǎng)Switching等，它們?cè)谕貥憬Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、數(shù)據(jù)格式等多方面都有許多不同。其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬以太網(wǎng)——

一種總線結(jié)構(gòu)的LAN，是目前發(fā)展最迅速、也最經(jīng)濟(jì)的局域網(wǎng)

。

以太網(wǎng)Ethernet

Ethernet是Xerox、DigitalEquipment和Intel三家公司開(kāi)發(fā)的局域網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)范，并于80年代初首次出版，稱為DIX1.0。1982年修改后的版本為DIX2.0。這三家公司將此規(guī)范提交給IEEE(電子電氣工程師協(xié)會(huì))802委員會(huì)，經(jīng)過(guò)IEEE成員的修改并通過(guò)，變成了IEEE的正式標(biāo)準(zhǔn)，并編號(hào)為IEEE802.3。交換式快速以太網(wǎng)及千兆以太網(wǎng)是近幾年發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使以太網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)今局域網(wǎng)應(yīng)用較為廣泛的主流技術(shù)之一。缺點(diǎn)：

1、以太網(wǎng)提供是一種所謂“無(wú)連接”的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)本身對(duì)所傳輸?shù)男畔鼰o(wú)法進(jìn)行諸如交付時(shí)間、包間延遲、占用帶寬等等關(guān)于服務(wù)質(zhì)量的控制。

2、因此帶寬利用率低。

雖然仍有一些不足之處。但以太網(wǎng)以成熟的技術(shù)、廣泛的用戶基礎(chǔ)和較高的性能價(jià)格比，仍是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中較為優(yōu)秀的解決方案。以太網(wǎng)分類

以太網(wǎng)根據(jù)不同的媒體可分為：10BASE-2、10BASE-5、10BASE-T及10BASE-FL。10Base2以太網(wǎng)是采用細(xì)同軸電纜組網(wǎng)，最大的網(wǎng)段長(zhǎng)度是200m，每網(wǎng)段節(jié)點(diǎn)數(shù)是30，它是相對(duì)最便宜的系統(tǒng)；10Base5以太網(wǎng)是采用粗同軸電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為500m，每網(wǎng)段節(jié)點(diǎn)數(shù)是100，它適合用于主干網(wǎng)；10Base-T以太網(wǎng)是采用雙絞線，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為100m，每網(wǎng)段節(jié)點(diǎn)數(shù)是1024，它的特點(diǎn)是易于維護(hù)；10Base-F以太網(wǎng)采用光纖連接，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度是2000m，每網(wǎng)段節(jié)點(diǎn)數(shù)為1024，此類網(wǎng)絡(luò)最適于在樓間使用。

交換以太網(wǎng):其支持的協(xié)議仍然是IEEE802.3/以太網(wǎng)，但提供多個(gè)單獨(dú)的10Mbps端口。它與原來(lái)IEEE802.3/以太網(wǎng)完全兼容，