硬件工程師第章

（建筑工程管理）硬件工程

師第章

2020年4月

多年的企業(yè)咨詢顧問經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)頓以落地執(zhí)行的卓越管理方案，值得您下載陋!

第20章局域網(wǎng)

20.1網(wǎng)絡(luò)是什么

網(wǎng)絡(luò)是由兩臺或兩臺以上的計(jì)算機(jī)組成的可以相互智能地共享軟件資源或硬件設(shè)備的

一組計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)可以很小且簡單到只由兩臺計(jì)算機(jī)組成，它們之間可以共享只連在其中一

臺計(jì)算機(jī)上的打印機(jī)和光驅(qū)，也可以很大成為世界上最大的網(wǎng)絡(luò)，例如Internet。

智能地共享意思是，每臺計(jì)算機(jī)可以和其他的計(jì)算機(jī)共享資源或計(jì)算機(jī)保留對該資源的

控制。而在兩臺計(jì)算機(jī)之間控制單一打印機(jī)的交換盒并不能等價(jià)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；因?yàn)槭墙粨Q盒

而不是計(jì)算機(jī)操縱著打印任務(wù)，任何計(jì)算機(jī)都不知道什么時(shí)候?qū)Ψ叫枰蛴?，它們的打印?/p>

務(wù)會(huì)互相干擾。

另一方面，一臺共享的打印機(jī)可以被遠(yuǎn)程控制，而且能夠在打印服務(wù)器的硬盤驅(qū)動(dòng)器上

存儲來自不同計(jì)算機(jī)上的打印任務(wù)。用戶可以改變打印任務(wù)的順序，保留或刪除打印任務(wù)。

此外，與交換盒不同的是，設(shè)備共享能通過口令控制。

20.1.1共享的硬件部件

實(shí)際上任何存儲器或輸出設(shè)備都能通過網(wǎng)絡(luò)共享，但在網(wǎng)絡(luò)上最普遍的共享設(shè)備包括：

?打印機(jī)。

?磁盤驅(qū)動(dòng)器。

-CD-ROM和光驅(qū)。

?調(diào)制解調(diào)器。

?傳真。

■磁帶備份單元。

?掃描儀。

整個(gè)驅(qū)動(dòng)器、被選文件夾，或單獨(dú)的文件都能通過網(wǎng)絡(luò)被其他的用戶共享。

20.1.2通過網(wǎng)絡(luò)共享信息的好處

除了在大量的用戶之間共享昂貴的打印機(jī)和其他的外圍設(shè)備以減少硬件成本外，網(wǎng)絡(luò)還

向用戶提供以下的便利：

?軟件和數(shù)據(jù)文件能夠在大量的用戶之間實(shí)現(xiàn)共享存取。

?電子郵件的接收和發(fā)送。

?協(xié)作功能允許大量的用戶同時(shí)為單一的事務(wù)服務(wù)。

?遠(yuǎn)程控制程序可以被用于疑難解答或向新用戶顯示怎樣執(zhí)行任務(wù)。

?多臺計(jì)算機(jī)之間可以共享單一的Internet連接。

20.2本章的中心

本章主要講述了怎樣構(gòu)建和使用一個(gè)對等網(wǎng)，它是在小型企業(yè)和家庭一一^辦公用戶中十

分有用的廉價(jià)網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)只要在Windows的最近版本（從Windows9x和NT到

WindowsMe和2000）上加上網(wǎng)絡(luò)硬件即可構(gòu)建。正如在后面的一個(gè)要點(diǎn)中將看到的，大

部分對等網(wǎng)通過加一個(gè)專用服務(wù)器和在服務(wù)器及客戶機(jī)上加相應(yīng)的軟件便能升級為客戶/服

務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)。

這樣，本章提供了在構(gòu)建一個(gè)辦公室、工作組或是家庭——辦公室小網(wǎng)絡(luò)所需要的手把

手的實(shí)踐信息。如果管理一個(gè)使用Linux、Unix、WindowsNT服務(wù)器、Windows2000服

務(wù)器或NovellNetWare的公共網(wǎng)時(shí)，應(yīng)該也考慮到諸如安全性、用戶配置文件、SID的問

題以及其他一些超出本書討論范圍的因素。

注意網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)很大的話題。想了解更多的關(guān)于客戶/服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)、Internet

和公共網(wǎng)的信息，那么請參見"網(wǎng)絡(luò)升級與維護(hù)"第2版，該書也是由Que出版的。

20.3網(wǎng)絡(luò)類型

從小型的兩站點(diǎn)布局到互聯(lián)許多城市的辦公室的網(wǎng)絡(luò)，存在著幾種網(wǎng)絡(luò)類型。

?局域網(wǎng)。我們談到的最小的辦公網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)局域網(wǎng)。一個(gè)局域網(wǎng)由在一個(gè)辦公室或一

幢建筑物里的計(jì)算機(jī)及組件構(gòu)成。局域網(wǎng)也能用和在辦公網(wǎng)絡(luò)中使用的相同組件來在家里構(gòu)

建。但正如將在后面看到的，現(xiàn)在已經(jīng)存在專用的家庭網(wǎng)絡(luò)組件用來構(gòu)建所謂的家庭網(wǎng)絡(luò)或

HAN。

?廣域網(wǎng)。位于不同地方的局域網(wǎng)通過高速光纖、衛(wèi)星或租用電話線路來構(gòu)成一個(gè)廣域網(wǎng),

或WAN。

?Internet萬維網(wǎng)即可見的世界上最大的網(wǎng)絡(luò)Internet,,雖然一些Internet用戶使

用調(diào)制解調(diào)器通過撥號連接，而不是通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)連接，但是任何一個(gè)Internet用戶

都是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用者。Internet實(shí)際上是個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，所有的網(wǎng)絡(luò)都通過TCP/IP協(xié)議互

相聯(lián)接。諸如站點(diǎn)瀏覽器、文件傳輸協(xié)議（FTP）客戶程序、新聞閱讀的程序都是用戶使用

Internet工作的最常用工具。

?企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)。企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)使用與公共互聯(lián)網(wǎng)相同的站點(diǎn)瀏覽器和其他軟件及TCP/IP協(xié)

議，但企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)只做為公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的一部分存在。典型的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)由一個(gè)或多個(gè)和其

他公司網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的局域網(wǎng)組成，但是不像Internet，網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容只限制于被授權(quán)的公司用戶。

從本質(zhì)上說，一個(gè)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)就是一個(gè)不公開的互聯(lián)網(wǎng)。

?Extranet。和顧客、供應(yīng)商或其他商業(yè)伙伴而不是和所有的公眾，來共享一部分網(wǎng)絡(luò)內(nèi)

容的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)稱為ExtranetExtranet和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)使用同樣的站點(diǎn)瀏覽器及其他軟件來

獲取其信息。

注意局域網(wǎng)和Extranet一樣依賴于防火墻和其他的安全工具及保證其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部安全性

的程序。如果想學(xué)習(xí)更多的關(guān)于防火墻及安全性的問題，請參見已出版的這幾本書：

■《實(shí)用防火墻》，ISBN0-7897-2416-20

?《網(wǎng)絡(luò)升級與維護(hù)》第版，

2ISBN0-7897-2034-5o

20.4客戶/服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)和對等網(wǎng)的比較

雖然局域網(wǎng)中的每臺計(jì)算機(jī)都和其他的任意一臺相連，但他們沒必要和其他所有的計(jì)算

機(jī)通信?；谠谟?jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信的不同模式，有兩種基本的局域網(wǎng)類型，分別稱為客戶

/服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)和對等網(wǎng)。

20.4.1客戶/服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)

在客戶/服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)中，無論是客戶機(jī)還是服務(wù)器，每臺計(jì)算機(jī)都有具體的職責(zé)分工。

服務(wù)器是為和網(wǎng)絡(luò)上的其他客戶計(jì)算機(jī)共享資源設(shè)計(jì)的。典型的服務(wù)器位于安全的地方，例

如鎖著的柜子、數(shù)據(jù)中心等地方，這是因?yàn)榉?wù)器上保存著一個(gè)機(jī)構(gòu)最有價(jià)值的數(shù)據(jù)，且操

作員不需要對它進(jìn)行連續(xù)操作。網(wǎng)絡(luò)中其他計(jì)算機(jī)就以客戶機(jī)的形式工作（請參見圖20-11

圖20-1客戶/服務(wù)器型局域網(wǎng)組件

L服務(wù)器

典型的專用服務(wù)器與客戶機(jī)相比有更快速的處理器、更多的內(nèi)存和更大容量的存儲空

間，因?yàn)榉?wù)器可能不得不在同一時(shí)間為數(shù)十個(gè)甚至是成百上千個(gè)用戶服務(wù)。高性能服務(wù)器

可能會(huì)使用兩個(gè)以上的處理器、專門為服務(wù)器優(yōu)化的64位PCI網(wǎng)卡插槽以及冗余電源供應(yīng)。

服務(wù)器上運(yùn)行著專用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)——例如WindowsNT服務(wù)器版、

Windows2000Server/AdvancedServer或NovellNetWare----它們是為方便資源共享而

專門設(shè)計(jì)的。這些資源駐留在單一的專用服務(wù)器或是一組服務(wù)器上。當(dāng)不只一臺服務(wù)器在工

作時(shí)，每臺服務(wù)器都執(zhí)行一個(gè)特定的任務(wù)（文件服務(wù)，打印服務(wù)，傳真服務(wù)，電子郵件服務(wù)

等等）或提供冗余（鏡像服務(wù)）以防服務(wù)器故障。對有特殊要求的計(jì)算任務(wù)，幾臺服務(wù)器能

通過并行程序以單一的單元形式運(yùn)行。

2.客戶機(jī)

客戶機(jī)僅僅只和服務(wù)器通信，而不是和其他的客戶機(jī)通信?？蛻魴C(jī)系統(tǒng)就是一臺標(biāo)準(zhǔn)的

個(gè)人電腦，它運(yùn)行著諸如DOS或Windows的操作系統(tǒng)。和標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人電腦的惟一區(qū)別就是

客戶機(jī)上有使計(jì)算機(jī)登錄到服務(wù)器的共享資源上的軟件包。

20.4.2對等網(wǎng)

相比較而言，對等網(wǎng)上的每臺計(jì)算機(jī)是同等的，而且如果它被授予了登錄權(quán)限的話，它

能和網(wǎng)絡(luò)上的其他任何一臺計(jì)算機(jī)通信（請參見圖20-2X實(shí)際上，對等網(wǎng)上的每一臺電腦

都既是服務(wù)器也是客戶機(jī)；如果對等網(wǎng)上任何一臺機(jī)器共享了其打印機(jī)、目錄、驅(qū)動(dòng)器或其

他資源，那么這臺機(jī)器就可以認(rèn)為是一臺服務(wù)器。這也就是為什么即使在談?wù)搶Φ染W(wǎng)的時(shí)候,

也可能聽到關(guān)于客戶和服務(wù)的行為。對等網(wǎng)既可以小到只由兩臺計(jì)算機(jī)組成，也可以大到由

成百上千的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。雖然對對等網(wǎng)的規(guī)模沒有什么理論上的限制，但如果對等網(wǎng)的規(guī)模

超過10臺計(jì)算機(jī)，它的性能會(huì)明顯下降且安全性也會(huì)成為一個(gè)令人頭痛的主要問題。

Microsoft對和其他系統(tǒng)共享資源的Windows2000專業(yè)版就限制了計(jì)算機(jī)的數(shù)量不能超過

10臺。由于以上因素，建議如果網(wǎng)絡(luò)超過了10個(gè)站點(diǎn)，那么最好將它轉(zhuǎn)換為客戶/服務(wù)器

型網(wǎng)絡(luò)。

圖20-2典型對等網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)

對等網(wǎng)在大型組織內(nèi)部的小辦公室或是單一部門中是十分平常的。對等網(wǎng)的好處就是不

需要專門指定一臺計(jì)算機(jī)作為文件服務(wù)器。相反，每臺計(jì)算機(jī)都能和其他的計(jì)算機(jī)共享資源。

對等網(wǎng)的潛在不利因素就是它的安全性不太好，而且不易于控制，因?yàn)橛脩魝円话阕约汗芾?/p>

自己的系統(tǒng)，而客戶/服務(wù)器型的網(wǎng)絡(luò)有著集中管理的優(yōu)勢。

20.4.3比較

客戶服務(wù)器型的局域網(wǎng)增強(qiáng)了共享資源的安全性，提供更快的性能，對基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)

提高了備份效率，并且為冗余后備電源和磁盤陣列的使用提供了可能。當(dāng)然，客戶/服務(wù)器

局域網(wǎng)在購買和維護(hù)上也需要更高的成本。表20-1比較了客戶/服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)和對等網(wǎng)。

表20-1客戶/服務(wù)器型的網(wǎng)絡(luò)和對等網(wǎng)的比較

項(xiàng)目客戶/服務(wù)器對等網(wǎng)

登錄控制通過用戶/組的許可列表單一的口令提通過資源上的口令列表；每個(gè)資源分別

供用戶只能登錄到它的清單上的資源要求不同的口令；全部/無登錄權(quán)限；

用戶能被授予不同層次的權(quán)限沒有集中的用戶列表

安全性安全性高，因?yàn)榈卿浭怯捎脩艋蚪M識別安全性低，因?yàn)槿魏稳酥揽诹疃伎傻?/p>

的錄到共享資源上

性能性能高，因?yàn)榉?wù)器不用浪費(fèi)時(shí)間或資性能低，因?yàn)榉?wù)器常常以工作站的形

源去執(zhí)行工作站的任務(wù)式工作

硬件成本硬件成本高，這是由于服務(wù)器的專門設(shè)硬件成本低，因?yàn)槿我庖粋€(gè)工作站都能

計(jì)、硬件的高性能特性及冗余的特點(diǎn)決通過共享資源變成服務(wù)器

定的

軟件成本每個(gè)工作站用戶的注冊費(fèi)用都是網(wǎng)絡(luò)操免費(fèi)的，所有的客戶軟件都包括在

作系統(tǒng)服務(wù)器軟件（WindowsNT,Windows9x版本和WindowsNT工作

Windows2000服務(wù)器版本，和站版及Windows2000專業(yè)版里

NovellNetWare）的—部分

備份當(dāng)數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器上時(shí)集中備份；使由用戶決定備份與否；常常每個(gè)工作站

得高速的有著先進(jìn)歸類方法的大容量磁會(huì)混合使用備份設(shè)備

盤驅(qū)動(dòng)器的使用成為可能

冗余后備電源、熱插拔磁盤陣列甚至鏡像服無論在對等"服務(wù)器”還是在客戶機(jī)上

務(wù)器都都沒有真正的

很普遍；網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一般能自動(dòng)使用冗余；需要手動(dòng)干涉故障，使得數(shù)據(jù)丟

冗余設(shè)備失的可能性很高

、和已經(jīng)將構(gòu)建對等網(wǎng)的要

Windows9xsWindowsMeWindowsNTWindows2000

求包括在里面了。由于即插即用技術(shù)在Windows9x、WindowsMillennium和

WindowsNT/2000中的使用，在這些系統(tǒng)中安裝網(wǎng)絡(luò)接口卡是一件相對較容易的事。將它

們和相應(yīng)種類的電纜連接在一起，然后就可以構(gòu)建自己的對等網(wǎng)。

20.5網(wǎng)絡(luò)的必要條件

除非被連接的計(jì)算機(jī)已經(jīng)知道它被連接了，而且使用相同的通信方式，并且指定了共享

的資源，否則它們不能共同工作。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)軟件基于邏輯連接的基礎(chǔ)上，并使得物理連接得

以工作，所以網(wǎng)絡(luò)軟件和網(wǎng)絡(luò)硬件同樣重要。

每個(gè)網(wǎng)絡(luò)至少要滿足以下要求：

?計(jì)算機(jī)之間通過物理（電纜）或無線（紅外（IRDA）或調(diào)頻）連接。

?一系列普通的通信規(guī)則，諸如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

?支持資源可以被其他計(jì)算機(jī)共享和對共享資源進(jìn)行訪問控制的軟件，如網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，

?可以共享的資源，例如打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器和光驅(qū)。

?使得計(jì)算機(jī)可以登錄到具有共享資源的計(jì)算機(jī)上的軟件，稱為網(wǎng)絡(luò)客戶端。

這些規(guī)則應(yīng)用于最簡單、最有效的乃直所有的網(wǎng)絡(luò)上，而無須考慮網(wǎng)絡(luò)的自然特性。所

需要的硬件和軟件細(xì)節(jié)將在本章的后面進(jìn)行討論。

20.6以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)的比較

選擇使用何種協(xié)議是在構(gòu)建局域網(wǎng)時(shí)需要作出的最重要的決定，也是惟一的決定。協(xié)議

決定了網(wǎng)絡(luò)的速度、網(wǎng)絡(luò)所用的登錄機(jī)理控制介質(zhì)、能使用的電纜種類、必須購買的網(wǎng)絡(luò)接

口卡和安裝在網(wǎng)絡(luò)客戶軟件中的適配器驅(qū)動(dòng)程序。

電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）已經(jīng)定義并成文了一系列包括沖突檢測和令牌傳遞網(wǎng)絡(luò)

物理特征的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)也就是大家所知道的IEEE802.3（以太網(wǎng)）和IEEE802.5（令牌

環(huán)網(wǎng)1IEEE802.11b還定義了無線以太網(wǎng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

注意然而要注意，口頭上說的以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)實(shí)際上應(yīng)歸類于IEEE標(biāo)準(zhǔn)所基于的這

些協(xié)議的早期版本。在真正的以太網(wǎng)和IEEE802.3的框架定義之間只有微小的差別,IBM的

16Mbps令牌環(huán)產(chǎn)品就是IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展。還有一種老的被稱作ARCnet的數(shù)據(jù)鏈路

層協(xié)議，這種協(xié)議現(xiàn)在已經(jīng)很少用了。

現(xiàn)在最主要的兩種選擇是以太網(wǎng)和令牌環(huán)，在表20-2中總結(jié)了其他的或許會(huì)遇到的網(wǎng)

絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。在以下的部分解釋了用于電纜類型的縮寫的意思。

表20-2有線局域網(wǎng)協(xié)議總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)類型站點(diǎn)速度最大數(shù)量電纜種類注意

ARCnet2.5Mbps255個(gè)站點(diǎn)RG-62同軸電纜非在新的安裝中已經(jīng)廢棄了用來取代

屏蔽雙絞線/I類屏IBM3270終端（用某種同軸電纜）

蔽雙絞線

以太網(wǎng)10Mbps每段：3類非屏蔽雙絞線被快速以太網(wǎng)取代胃旨通過雙速集線

10BaseT-2個(gè)（lOBaseT）粗電器或交換機(jī)和快速以太網(wǎng)互聯(lián)；使用

10Base2-30個(gè)纜網(wǎng)（同軸電纜：交換機(jī)和路由器米克服構(gòu)建超大型

10Base5-100個(gè)10Base5）細(xì)電纜網(wǎng)絡(luò)的"5-4-3"規(guī)則的限制

10BaseFL-2個(gè)網(wǎng)（RG-58同軸電

纜;10Base2）

光纖（lOBaseF）

快速以100Mbps每段：2個(gè)5類非屏蔽雙絞線快速以太網(wǎng)可以通過雙速集線器，交

太網(wǎng)換機(jī)或路由器和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)互聯(lián)

千兆網(wǎng)1000Mbps每段：2個(gè)5類非屏蔽雙絞線千兆以太網(wǎng)能通過雙速集線器，交換

機(jī)或路由器和快速或標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)互

聯(lián)

令牌環(huán)網(wǎng)4Mbps或非屏敝雙絞線：非屏蔽雙絞線，1連接客戶端的網(wǎng)卡和MAUS的價(jià)格

16Mbps72個(gè)類屏蔽雙絞線和光很高；主要用于IBM中型規(guī)模的網(wǎng)

1類屏蔽雙絞線：纖絡(luò)及主干框架的系統(tǒng)

250-260個(gè)

［參見］類似無線以太網(wǎng)IEEE802.11b這樣的無線協(xié)議將在本章后面加以討論。參見20.9

節(jié)"無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)"。

幾年前，在令牌環(huán)網(wǎng)和以太網(wǎng)之間做出選擇并不容易。以太網(wǎng)已經(jīng)成為世界上領(lǐng)先的數(shù)

據(jù)鏈路層協(xié)議，但標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的最初版本（10Base5"粗電纜網(wǎng)"和10Base2"細(xì)電纜網(wǎng)"）

使用不便安裝的同軸電纜，而且由于被"5-4-3"規(guī)則的技術(shù)限制，使得網(wǎng)絡(luò)在超過一定的

節(jié)點(diǎn)數(shù)時(shí)，構(gòu)建起來很昂貴。

令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的16Mbps版本實(shí)質(zhì)上比lOBase版本的以太網(wǎng)更快，且在每段上允許的工

作站的最大數(shù)量更多。然而，在21世紀(jì)來臨的時(shí)候，快速以太網(wǎng)的普及和它的低成本；易

于安裝的雙絞線在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，100Mbps'陜速以太網(wǎng)甚至1000Mbps千兆以太網(wǎng)上的使

用；克服傳統(tǒng)以太網(wǎng)站點(diǎn)限制的集線器和交換機(jī)的使用使得快速以太網(wǎng)成為工作組規(guī)模網(wǎng)絡(luò)

的首選，目在大型網(wǎng)絡(luò)方面也成為令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的競爭對手。正確設(shè)計(jì)的快速以太網(wǎng)可以在將

來升級為千兆網(wǎng)。以太網(wǎng)

隨著上百萬計(jì)算機(jī)與以太網(wǎng)卡及以太網(wǎng)電纜的相連，以太網(wǎng)成為世界上用途最廣泛的數(shù)

據(jù)鏈路層協(xié)議?；谝蕴W(wǎng)的局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)很多種異種設(shè)備互聯(lián)，包括UNIX和Linux1

作站、Apple計(jì)算機(jī)、打印機(jī)以及PC機(jī)等。各種能支持全部三類標(biāo)準(zhǔn)電纜的以太網(wǎng)卡都可

以從幾十家兼容制造商那里買到，這三類標(biāo)準(zhǔn)電纜有：細(xì)纜、粗纜及非屏蔽雙絞線（UTP,

UnshieldedTwistedPairX傳統(tǒng)的以太網(wǎng)以10Mbps的傳輸率工作，較新一點(diǎn)的快速以太

網(wǎng)將這一傳輸率標(biāo)準(zhǔn)提高到了100Mbps,最新版的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)稱為千兆網(wǎng)，將傳輸率又提

高到了1000Mbps,是以太網(wǎng)原來傳輸率的100倍。

1.快速以太網(wǎng)

快速以太網(wǎng)需要專門設(shè)計(jì)的能支持100Mbps傳輸率的設(shè)備，如適配器、集線器、UTP

或光纖電纜?？梢再徺I那些能同時(shí)支持10Mbps和100Mbps的復(fù)合設(shè)備，這樣就可以在一

個(gè)較長的時(shí)間里，通過新的NIC和集線器（HUB）逐步升級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

在快速以太網(wǎng)（lOOBaseTX）和lOBaseT標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)的一般形式中，都使用5類UTP

電纜中的4對芯線中的2對。還有一種稱為100BASE-T4的快速以太網(wǎng)，它使用5類UTP

電纜中所有的4對芯線，但這種快速以太網(wǎng)早已不再流行，目前很少見到。

2.千兆網(wǎng)

千兆網(wǎng)也需要專門設(shè)計(jì)的能支持1000Mbps傳輸率的適配器、集線器和電纜。多數(shù)千

兆網(wǎng)都使用光纖電纜，但千兆網(wǎng)也能使用快速以太網(wǎng)所使用的5類UTP和其他一些較新版

的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)設(shè)備。

與快速以太網(wǎng)及標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)對UTP電纜的用法不同，千兆網(wǎng)需要使用所有4對線纜。

因此，千兆以太網(wǎng)需要專用的以太網(wǎng)電纜，所以用戶不能隨便拿兩根電話線或其他速度較慢

的數(shù)據(jù)線就放到千兆網(wǎng)中去。

快速以太網(wǎng)和千兆網(wǎng)都不支持原來傳統(tǒng)以太網(wǎng)所用的細(xì)同軸電纜和粗同軸電纜，不過用

戶可以使用媒體轉(zhuǎn)換器或?qū)Ｓ眉€器和交換機(jī)將基于同軸電纜的以太網(wǎng)和基于UTP的以太

網(wǎng)互聯(lián)起來。

注意關(guān)于以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)及其他網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的詳細(xì)信息，請參見

本書附帶CD上的"PC升級與維護(hù)"第11版。也可以參見“網(wǎng)絡(luò)升級與維護(hù)"第2版，該

書也是Que出版的。

20.7網(wǎng)絡(luò)的硬件組成

網(wǎng)絡(luò)由硬件和軟件共同構(gòu)成。一旦選定了一種數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議，就可以選擇適當(dāng)?shù)挠布?gòu)

成網(wǎng)絡(luò)了，這些硬件包括網(wǎng)絡(luò)接口卡、電纜、集線器（HUB）或交換式集線器（Switch）等。

20.7.1網(wǎng)絡(luò)接口卡

在大多數(shù)計(jì)算機(jī)上,網(wǎng)絡(luò)適配器以安裝在PCI.ISA或EISA槽內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)接口卡（簡稱網(wǎng)

卡，NIC）的形式存在。有些計(jì)算機(jī)直接將網(wǎng)絡(luò)適配器集成到了主板上，但這更常見于工作

站而鮮見于服務(wù)器。因?yàn)榇蠖鄶?shù)網(wǎng)絡(luò)管理員更愿意自己選擇喜歡的NIC。

以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)的適配器上都固化有惟一的硬件地址碼。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議使用這些地

址區(qū)別網(wǎng)絡(luò)上不同的機(jī)器。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的報(bào)文頭中包含有發(fā)送方和接收方的硬件地址，

使得數(shù)據(jù)包能正確地從一個(gè)源站點(diǎn)傳送到目標(biāo)站點(diǎn)。

網(wǎng)絡(luò)適配器的價(jià)格從客戶端適配器的30美元到為服務(wù)器優(yōu)化的適配器的300美元不

等。以太網(wǎng)適配器有各種常用接口卡的形式，而且分適合工作站的網(wǎng)卡和適合于服務(wù)器的網(wǎng)

卡。對于首次使用網(wǎng)絡(luò)的用戶，有一種稱為網(wǎng)絡(luò)工具箱的產(chǎn)品，其中包括2塊以太網(wǎng)或快速

以太網(wǎng)網(wǎng)卡、1只小型的集線器，以及1根預(yù)先制作好接頭的UTP電纜，大約100美元。

這種網(wǎng)絡(luò)工具箱和內(nèi)置有網(wǎng)絡(luò)軟件的Windows操作系統(tǒng)配合使用，使建網(wǎng)不再昂貴。

客戶工作站上NIC的推薦性能

下面是我所推薦的客戶工作站（包括對等網(wǎng)中的對等服務(wù)器）上NIC所需的性能。

（1）傳輸率

NIC應(yīng)能"跑"網(wǎng)絡(luò)所能支持的最大傳輸率。例如，在快速以太網(wǎng)中，應(yīng)購買能支持

lOOBaseTX的100Mbps傳輸率的以太網(wǎng)卡。大多數(shù)快速以太網(wǎng)卡也能支持標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的

10Mbps傳輸率，使得同一塊網(wǎng)卡既可以使用在舊的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也可以使用在新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

網(wǎng)卡應(yīng)能支持半雙工和全雙工兩種工作方式。

?半雙工方式指網(wǎng)卡能工作在發(fā)送或接收的單一方式。

?全雙工方式指網(wǎng)卡能同時(shí)發(fā)送和接收。如果用交換式集線器代替了普通的集線器，全雙

工

方式能提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸率。

交換式集線器（Switch）在兩臺計(jì)算機(jī)之間提供專用的信道，與普通的集線器相比具有

更快的性能，但其價(jià)格不菲，與在對等網(wǎng)工作組中所得到的性能提高是不相稱的。交換機(jī)目

前的價(jià)格比具有同樣端口的集線器價(jià)格稍稍便宜，可用于任意規(guī)模的局域網(wǎng)中。

（2）總線類型

如果需要聯(lián)網(wǎng)的臺式計(jì)算機(jī)是1995年以后制造的，就應(yīng)該只考慮基于PQ總線的網(wǎng)卡

（這些計(jì)算機(jī)通常有3個(gè)以上的PCI擴(kuò)展槽X盡管幾乎所有的計(jì)算機(jī)也還保留1個(gè)以上的

ISA擴(kuò)展槽，但PQ總線更寬的數(shù)據(jù)總線和更高的數(shù)據(jù)傳送速率使其成為各類總線網(wǎng)卡中的

惟一合理的選擇。

表20-3總結(jié)了這兩類擴(kuò)展槽的差別。

表20-3客戶方PC機(jī)網(wǎng)卡的總線選擇

擴(kuò)展槽類型速度總線寬度

PCI33MHz①32位②

ISA8.33MHz③16位④

①PQ總線的33MHz速度是假定主板的主頻是66MHz或100MHz,如果主板的主頻

改變的話，其PCI總線速度也會(huì)隨之改變。

②一些用于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的PQ總線適配器是64位的或是64位和32位兼容的。

?ISA總線的8.33MHz速度是由PCI時(shí)鐘速率的默認(rèn)值除以4得到的。不同的主板主

頻或PCI時(shí)鐘分頻數(shù)會(huì)引起這個(gè)參數(shù)的變化。

④一些ISA擴(kuò)展槽只有8住的數(shù)據(jù)總線寬度。雖然在市場上仍然有基于ISA總線的網(wǎng)絡(luò)

接口卡，但是它們的速率低且總線帶寬窄，這樣嚴(yán)重地限制了它們的性能?；贗SA總線的

以太網(wǎng)卡不能支持高于10Mbps的速率，因此它們不能支持快速以太網(wǎng)或千兆網(wǎng)?，F(xiàn)在很少

有廠商生產(chǎn)10/100ISA以太網(wǎng)卡，其性能也要比PCI網(wǎng)卡差很多。

（3）網(wǎng)絡(luò)適配器連接器

典型的以太網(wǎng)適配器有一個(gè)叫做RJ45頭的連接器（接lOBaseT和快速以太網(wǎng)的雙絞線,

它看起來像一個(gè)大的電話插孔），單一的BNC連接器（接細(xì)同軸電纜）,或一個(gè)"D"型15

針的叫做DBI5的連接器（接粗同軸電纜X一些適配器結(jié)合了2種或全部的3種連接器類

型；帶有2種或更多連接器的適配器被歸諸于"組合"適配器。令牌環(huán)適配器有一個(gè)9針的

稱作DB9的連接器，有時(shí)是一個(gè)RJ45頭。圖20-3顯示了所有3種以太網(wǎng)的連接器的外觀。

RJ-45連接器

DB-15連接器

BNC同軸電纜連接器

圖20-3兩塊網(wǎng)卡上的3種以太網(wǎng)連接器：RJ-45連接器（左\

DB-15連接器（右上）和BNC連接器（右下）

下面兩幅圖提供了最普通的網(wǎng)卡的連接側(cè)面的外觀。圖20-4顯示了位于網(wǎng)絡(luò)末端

10Base2網(wǎng)卡的外觀；連接在BNC接口上的T型頭的一端連接在細(xì)同軸電纜（RG-58）上,

另一端接著一個(gè)50歐姆的終端負(fù)載。

50歐姆終端負(fù)載

T型接頭

細(xì)纜（RG-58）

圖20-4在細(xì)電纜以太網(wǎng)上末端站點(diǎn)的10Base2網(wǎng)卡外觀

圖20—5顯示了連著非屏蔽雙絞線的lOBaseT的網(wǎng)卡外觀。而圖20-6則顯示了兩端

相連的兩根電纜。

圖20-5帶非屏蔽雙絞線的lOBaseT以太網(wǎng)卡

現(xiàn)在市場上為客戶PC機(jī)的使用而生產(chǎn)的大部分標(biāo)準(zhǔn)和快速以太網(wǎng)卡都只支持雙絞線。

如果想在現(xiàn)有的使用同軸電纜的網(wǎng)絡(luò)上增加客戶PC機(jī)的話，有三種選擇：

?購買組合網(wǎng)卡，既支持同軸電纜也支持RJ-45雙絞線。

?購買一個(gè)中介轉(zhuǎn)換器，它能將新的支持非屏蔽雙絞線的網(wǎng)卡與同軸電纜相連，從而使計(jì)

算機(jī)可以連接到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)上。

?使用同時(shí)具有同軸電纜端口和RJ-45端口的交換機(jī)或集線器，如果增加了快速以太網(wǎng)

客戶端，還需要一個(gè)雙速（10/100）設(shè)備。

20.7.2網(wǎng)絡(luò)電纜

雖然中介轉(zhuǎn)換器能將基于相同標(biāo)準(zhǔn)但使用不同電纜的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，但出于最經(jīng)濟(jì)的角度考

慮，網(wǎng)卡與網(wǎng)絡(luò)電纜應(yīng)該匹配。

1.粗的和細(xì)的以太網(wǎng)同軸電纜

第一版以太網(wǎng)都基于同軸電纜。以太網(wǎng)的最初的形式,10Base5，就使用粗同軸電纜（稱

做粗纜網(wǎng)），粗纜不能直接和網(wǎng)卡相連。有種稱作AUI（連接單元接口）的設(shè)備將位于網(wǎng)卡

尾部的DB15連接器和電纜相連。電纜上有個(gè)鉆孔，支持將"吸血鬼（vampire）頭"連接

到電纜上。為使用以太網(wǎng)粗纜而設(shè)計(jì)的新網(wǎng)卡硬件現(xiàn)在幾乎看不到了。

10Base2以太網(wǎng)卡使用位于網(wǎng)卡尾部的BNC連接器（帶銷釘?shù)尼樧?。雖然用于

10Base2以太網(wǎng)的細(xì)同軸電纜（稱作"細(xì)纜網(wǎng)"或RG-58）有一個(gè)帶銷釘?shù)倪B接器，使得

它可以物理地連接到卡上的BNC連接器上，但這種配置是不正確的且不能正常工作。相反,

BNC"T"型頭是連接在網(wǎng)卡的尾部的，允許細(xì)以太網(wǎng)電纜可以連接在"V型頭的兩端（對

于位于網(wǎng)絡(luò)中部的計(jì)算機(jī)而言），或只有一端接電纜（對于位于網(wǎng)絡(luò)末端的計(jì)算機(jī)而言入將

一個(gè)50歐姆的終端負(fù)載連接到"T"型的另一端以表明網(wǎng)絡(luò)的末端，并阻止大量的錯(cuò)誤信號

送給網(wǎng)絡(luò)的其他客戶。如今仍然可以得到帶BNC和RJ-45連接器的組合卡，但它只能以標(biāo)

準(zhǔn)以太網(wǎng)的速度運(yùn)行。

圖20-6顯示了以太網(wǎng)的BNC同軸電纜"T"型連接器外觀，圖20-7顯示了同軸電纜

的剖面外觀。圖

20-6以太網(wǎng)同軸電纜T型連接器］

圖20-7同軸電纜

2.雙絞線

雙絞線正如它的名字所述：每端有特定數(shù)量扭絞在一起的帶保護(hù)外套的絕緣電線。將電

線絞在一起可以減少傳送信號過程中的電磁干擾（由附近電纜，電動(dòng)機(jī)和熒光燈產(chǎn)生）。屏

蔽雙絞線（STP）指的是電線束周圍的絕緣程度，以及因此它對噪聲具有的免疫力。用戶可

能十分熟悉非屏蔽雙絞線（UTP）;它常被用于電話線。圖20-8顯示了非屏蔽雙絞線的外觀；

圖20-9顯示子屏蔽雙絞線的剖面外觀。

圖20-8非屏蔽雙絞線（UTP）

圖20-9屏蔽雙絞線（STP）

屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線的比較當(dāng)電纜隨著計(jì)算機(jī)的使用而發(fā)展，最先考慮到的是將

電纜從外界干擾中屏蔽開，這是減少干擾的最好方法且能提供更高的傳輸速率。然而，后來

發(fā)現(xiàn)將成對的電線擰合起來是防止干擾的更為有效的方法。結(jié)果，早先使用屏蔽電纜的情況

比現(xiàn)在使用非屏蔽電纜的情況更為普遍。屏蔽電纜還有一些特殊的需要考慮的問題，因?yàn)槠?/p>

蔽電纜的一端，而且只有一端，要接地，這樣由于人們的疏忽，將電纜的兩頭連接引起的接

地回路，或由于屏蔽電纜未接地而使它以天線的形式運(yùn)作，都會(huì)產(chǎn)生問題。接地回路是兩個(gè)

不同的接地端被連接在一起產(chǎn)生的。這是一種很糟糕的情況，因?yàn)榻拥囟酥g有輕微的電壓

差，生成的回路雖然電壓很低卻能產(chǎn)生無窮的電流值。這樣會(huì)引起電氣組件的過載而導(dǎo)致火

災(zāi)。

大部分以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)的安裝都選擇使用非屏蔽雙絞線，因?yàn)榉瞧帘坞p絞線物理上

具有柔軟性，電纜本身和接口的體積小，使得安裝布線十分容易。然而，因?yàn)樗狈﹄姎饨^

緣，使得來自熒光燈、電梯和報(bào)警裝置（其他裝置）的干擾成為主要問題。如果在安裝中使

用非屏蔽雙絞線，干擾是主要的問題的話，應(yīng)該將電纜布在遠(yuǎn)離干擾的地方，使用外部保護(hù)

層，或在靠近干擾源的地方用屏蔽雙絞線代替非屏蔽雙絞線。

20.7.3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

網(wǎng)絡(luò)上每臺計(jì)算機(jī)都連接到電纜（或其他介質(zhì)）上的其他計(jì)算機(jī)上。連接網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算

機(jī)的電纜的物理布局稱為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

混合使用不同拓?fù)湫问降木W(wǎng)絡(luò)稱為組合網(wǎng)絡(luò)。例如，可以將幾個(gè)星形網(wǎng)絡(luò)的集線器連接

在一根總線上，形成一個(gè)星形-總線網(wǎng)絡(luò)。環(huán)形網(wǎng)也可有相同的方式連接。

表20-4總結(jié)了網(wǎng)絡(luò)類型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的關(guān)系。

表20-4網(wǎng)絡(luò)電纜種類和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)種類標(biāo)準(zhǔn)電纜種類拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

10Base5細(xì)同軸電纜（RG-58）總線

lOBascT3類或5類非屏蔽雙絞星形

線

快速以太網(wǎng)lOOBaseTX5類非屏敝雙絞線星形

千兆網(wǎng)lOOOBaseTX5類非屏敝雙絞線星形

令牌環(huán)（所有）屏蔽雙絞線或同軸電邏輯環(huán)

纜

以下部分將討論總線形、星形和環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

1.總線拓?fù)?/p>

有時(shí)從一個(gè)站點(diǎn)到另一個(gè)站點(diǎn)只有一根單一的電纜，沿著這根電纜可以連接到網(wǎng)絡(luò)上的

所有計(jì)算機(jī)，這種電纜排列方式稱作總線拓?fù)?，如圖20-10所示。（拓?fù)渚褪枪ぷ髡竞头?wù)

器之間物理連接方式的描述。）這種接線方式的內(nèi)在不利因素就是，如果一臺計(jì)算機(jī)或電纜

連接出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致總線上位于它之后的所有站點(diǎn)都將失去和網(wǎng)絡(luò)的連接。典型安裝的總

線拓?fù)湫问绞褂么忠蕴S電纜和細(xì)以太同軸電纜。圖20-10線性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，將所有的網(wǎng)絡(luò)

設(shè)備連接到一根電纜上

圖20-10線性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，將所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到一根電纜上

2.星形拓?fù)?/p>

這種現(xiàn)在使用最為普遍的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將每臺計(jì)算機(jī)分別用電纜和中心配線結(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，

這個(gè)結(jié)點(diǎn)常常稱之為集線器或集中器。圖20-11顯示了星形拓?fù)涞牟季€外觀。因?yàn)槊颗_計(jì)算

機(jī)使用單獨(dú)的電纜，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接的故障只影響其包括的單一站點(diǎn)，其他的計(jì)算機(jī)可以繼續(xù)

正常工作?？偩€形布線比星形方式耗費(fèi)的電纜更少，但如果出現(xiàn)故障時(shí)，更難診斷。同時(shí)，

星形結(jié)構(gòu)的快速以太網(wǎng)是最普遍的局域網(wǎng)采用的方式，也是最先配置網(wǎng)絡(luò)工具采用的網(wǎng)絡(luò)類

型。10BASE-T以太網(wǎng)也使用這種結(jié)構(gòu)；10BASE-T可以使用3類或5類屏蔽雙絞線，而快

速以太網(wǎng)及更快的網(wǎng)絡(luò)則需要使用5類屏蔽雙絞線。

集線器

圖20-11星形拓?fù)?，將局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)和設(shè)備連接到一個(gè)或更多的中心集線器或其他

登錄單元上

3.環(huán)形拓?fù)?/p>

經(jīng)常談到的另一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是環(huán)形結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，每個(gè)工作站都和下一個(gè)工作站

相連，最后一個(gè)工作站又與第一個(gè)工作站相連(實(shí)際上是兩頭相連的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)X主要

有兩種類型的網(wǎng)絡(luò)使用這種環(huán)形結(jié)構(gòu)：

?FDDI,使用一種物理環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

?令牌環(huán)，使用一種邏輯環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)乍看上去像以太網(wǎng)，因?yàn)檫@兩種網(wǎng)絡(luò)都使用一種中心連接設(shè)備和一個(gè)星型物

理結(jié)構(gòu)。那令牌環(huán)中的"環(huán)"在哪兒呢？

事實(shí)上，在令牌環(huán)網(wǎng)中，令牌環(huán)中的環(huán)只存在于與計(jì)算機(jī)相連的設(shè)備中，這些設(shè)備稱為

多站點(diǎn)訪問單元(MultiStationAccessUnit,MSAU)，如圖20-12所示。

產(chǎn)生的信號從計(jì)算機(jī)傳送到集線器上，再送到下一臺計(jì)算機(jī)上，然后再回到集線器。數(shù)

據(jù)返回時(shí)傳到每個(gè)系統(tǒng)直到它到達(dá)最初發(fā)出信號的計(jì)算機(jī)。所以，盡管由于物理線路拓?fù)涫?/p>

星形，從數(shù)據(jù)路徑原理上來說是個(gè)環(huán)。這就稱作邏輯環(huán)。

令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的邏輯環(huán)比物理環(huán)更可取，因?yàn)檫壿嫮h(huán)具有更好的容錯(cuò)性。在總線網(wǎng)中，

無論是物理環(huán)上的哪部分電纜出故障都會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在令牌環(huán)網(wǎng)中，MSAU能有效地剔

除出故障的計(jì)算機(jī)，使得其他的計(jì)算機(jī)能夠正常工作。

客戶

數(shù)據(jù)在環(huán)中傳送

客戶

客戶

MSAU

圖20-12所有的計(jì)算機(jī)和打印機(jī)被連接到同一個(gè)回路上，形成了一個(gè)環(huán)

20.7.4以太網(wǎng)集線器

正如所看到的，現(xiàn)代以太網(wǎng)工作組網(wǎng)絡(luò)是由星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作站組成，這些工作站的

連接是基于非屏蔽雙絞線的。星形的中心是集線器，不過也可以使用交換機(jī)（參見本章后面

20.7.5節(jié)"以太網(wǎng)交換機(jī)"X

所有的以太網(wǎng)集線器有以下特征：

?多個(gè)非屏蔽雙絞線RJ-45連接器。

?故障顯示和激活狀態(tài)顯示燈。

?電源。

以太網(wǎng)集線器的類型有兩種：可操作型和不可操作型。工作組和家庭一辦公室網(wǎng)絡(luò)使用

不可操作型，而公共網(wǎng)常使用可操作型，即可以通過軟件控制它。

注意現(xiàn)在已經(jīng)過時(shí)了的ARC網(wǎng)使用其獨(dú)有類型的集線器：不需要電源的無源集線器，

以

及帶電源的有源集線器。任何ARCnet的集線器都與以太網(wǎng)不兼容。

每個(gè)工作站和集線器之間通過非屏蔽電纜連接，電纜兩端通過RJ-45頭一端接到網(wǎng)卡的

尾部，另一端接到集線器或交換機(jī)的尾部。

集線器或交換機(jī)前端的信號燈表明了正在被計(jì)算機(jī)使用的接口；交換機(jī)還表明了是否有

全雙工連接正在使用。雙速集線器或交換機(jī)也表明了每個(gè)端口上使用了哪種連接速度。對每

臺要連接的計(jì)算機(jī)，集線器至少需要一個(gè)RJ-45非屏蔽連接器與它對應(yīng)。圖20-13顯示了

一個(gè)家庭或小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中適用的典型的5口集線器。

圖20-13典型的10BaseT5口工作組集線器。連接器1-4都和計(jì)算機(jī)相連（可以從集

線器前面的燈看出（圖底）1右邊的燈表明集線器和AC/DC整流器的通電狀態(tài)

圖20-13中，左邊的電纜接到電源上。中間的電纜是便于穿墻敷設(shè)而預(yù)先專門設(shè)計(jì)的抗

折電纜。右邊的電纜是散裝的電纜和連接器中的組件，這種電纜是在現(xiàn)場直接組裝的。

L集線器是怎樣工作的

以太網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)如果想得到網(wǎng)絡(luò)信息或某臺計(jì)算機(jī)上的程序，就會(huì)通過電纜向集線器

廣播（送出）一個(gè)請求，集線器會(huì)向連接在它上面的所有計(jì)算機(jī)廣播這個(gè)消息。當(dāng)目的計(jì)算

機(jī)接收到這個(gè)消息時(shí)，就會(huì)將所要求的信息返給集線器，集線器仍然再一次向所有的計(jì)算機(jī)

廣播，雖然僅僅只有發(fā)出要求的計(jì)算機(jī)會(huì)響應(yīng)這個(gè)消息。因此，集線器就像一個(gè)廣播傳送臺

和接收站，它將信號傳送給所有的廣播站，但僅僅只有恰當(dāng)?shù)膹V播站才會(huì)發(fā)送或接收這條信

息。

2.可能需要的集線器的其他功能

最便宜的集線器只能以單一的速率工作，且只有幾個(gè)RJ-45接頭。根據(jù)需要，下面的選

擇可能會(huì)有所幫助：

?雙速集線器。如果客戶在現(xiàn)有的lOBaseT網(wǎng)絡(luò)上增加快速以太網(wǎng)（lOOBaseTX）,那么

就需要雙速集線器來連接這兩種不同類型的以太網(wǎng)。

甚至在構(gòu)建一個(gè)嶄新的快速以太網(wǎng)時(shí)，也要用雙速以太網(wǎng)，因?yàn)榕紶栆写?做客”的

筆記本電腦的主板上只帶有標(biāo)準(zhǔn)的lOBaseT以太網(wǎng)卡。雖然一些用于小網(wǎng)絡(luò)的雙速集線器

比僅支持快速以太網(wǎng)的集線器貴一點(diǎn)，但它的通用性使得這種額外的花銷是值得的。

?在現(xiàn)有的要求上附加"額外"的接口。如果要將4臺計(jì)算機(jī)一起連成小網(wǎng)絡(luò)，那么需要

一個(gè)4口的集線器（現(xiàn)有最小的配置）；但如果購買一個(gè)只有4個(gè)口的集線器，一旦想增加

一臺計(jì)算機(jī)到網(wǎng)絡(luò)上，就要更換集線器。

同樣，在購買集線器時(shí)，要為將來作好打算，應(yīng)該保證集線器能在下一年里支持網(wǎng)絡(luò)的

升級。如果計(jì)劃增加2個(gè)工作站，那么至少要購買一個(gè)6口的集線器（購買的集線器接口越

多，相應(yīng)每個(gè)接口的成本就越低X如果為更多的發(fā)展做準(zhǔn)備，就買一個(gè)可堆疊的集線器。

?帶上行接口的可堆疊集線器。可堆疊集線器就是可以連接到另一個(gè)集線器上，支持在連

接超出接口數(shù)量的計(jì)算機(jī)時(shí)，不需要更換集線器。現(xiàn)在大部分市場上的集線器都是可堆疊的，

但是非常小的集線器和一些老型號的集線器可能缺少這個(gè)功能。用戶可以使用該特點(diǎn)在老式

的10BASE-T網(wǎng)絡(luò)上增加10/100功能，也可以在10BASE-T集線器的上行鏈路（Uplink）

端口上連接一臺雙速集線器（或交換機(jī)X

要判斷集線器是否是可堆疊的，只要看它有沒有Uplink端口即可。這種端口看起來像

一個(gè)普通的RJ-45端口，但不同的是，它允許用標(biāo)準(zhǔn)的RJ-45口的非屏蔽雙絞線將它連接到

另一個(gè)集線器上。沒有這個(gè)Uplink端口，就必須使用特制的交叉電纜。

一些小的帶Uplink的集線器只允許用其中一個(gè)普通端口和它協(xié)同工作（請參見圖

20-14X我辦公室里使用的是帶Uplink端口的Linksys的5口集線器。我利用Uplink端

口連接到更大的局域網(wǎng),以登錄到Internet上。如果單獨(dú)使用這個(gè)集線器的話，就能使用所

有的5個(gè)端口，但由于使用了Uplink端口，所以只有4個(gè)端口可用。Uplink端口和#5號

端口不能同時(shí)使用。

圖20-14典型的帶Uplink口（左邊）5口工作組集線器的連接，Uplink口將這個(gè)集線

器連接到另一個(gè)集線器上（"堆疊"集線器X5#端口和Uplink端口不能同時(shí)使用

3.集線器的放置

雖然大型網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)器旁可能會(huì)有個(gè)接線柜，但是構(gòu)建工作組規(guī)模的局域網(wǎng)并不需要接

線柜。不過集線器的放置位置十分重要。

不管是帶電源盒的小集線器還是大的帶外接三插腳插頭的集線器，所有的以太網(wǎng)集線器

都需要外接電源。

除了電源外，為了方便故障診斷，要考慮到將集線器放置在容易看到信號燈的地方，目

要考慮到如果要增加1到2個(gè)用戶時(shí)，RJ-45接頭的連接比較方便。在我的辦公室里，集線

器就放在個(gè)人計(jì)算機(jī)頂上的盒子里，只要低頭就可以看見網(wǎng)絡(luò)的問題。轉(zhuǎn)彎處的不顯眼的桌

子也可以用來放置小集線器。

除lOOBaseTX快速以太網(wǎng)的100米距離的限制之外，對網(wǎng)絡(luò)上每臺計(jì)算機(jī)與集線器之

間距離的要求不是很嚴(yán)格，因此在放置集線器時(shí)，要考慮到能提供電源且容易夠得著的因素。

技巧在制作UTP電纜之前就要決定好放置集線器的位置。否則在需要移動(dòng)集線器時(shí)，

電纜可能就不夠長了。電纜長了可以盤繞起來，即使打結(jié)也沒關(guān)系，但電纜太短了就必須要

替換了。雖然能買到RJ-45接頭，但如果要運(yùn)行快速以太網(wǎng)，要確保電纜是5類電纜。最好

將太短的電纜換成正確長度的電纜。

20.7.5以太網(wǎng)交換機(jī)

交換機(jī)與集線器類似，用于將基于UTP的以太網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來，它在物理上也

與集線器很相似（參見圖20-15）。

圖20-15典型的5端口10/100以太網(wǎng)交換機(jī)的前視圖（上）和后視圖（下X本圖由

Linksys友情提供

但是交換機(jī)也具有集線器無法具有的特性，如表20-5所示即使是小型網(wǎng)絡(luò)，它也能提

升網(wǎng)絡(luò)的性能。

表20-5以太網(wǎng)集線器和交換機(jī)比較

特性集線器交換機(jī)

帶寬由使用的所有端口平分由使用的端口獨(dú)享

數(shù)據(jù)傳輸類型向所有連接的計(jì)算機(jī)廣播在接收和發(fā)送計(jì)算機(jī)之間直接連接

工作方式支持僅支持半雙工方式（接收或發(fā)半雙工，如果使用全雙工網(wǎng)卡，為全雙工（接

送）收和發(fā)送）；可使網(wǎng)絡(luò)的有效帶寬加倍

1.交換機(jī)的工作原理

與集線器向網(wǎng)絡(luò)上所有的計(jì)算機(jī)廣播數(shù)據(jù)不同，交換機(jī)使用一種地址存儲

（AddressStoring）的技術(shù)檢查每一個(gè)數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址，并將其直接轉(zhuǎn)發(fā)給目的計(jì)算機(jī)。

因此，交換機(jī)類似于一臺電話交換機(jī)，在呼叫的宿主和接收者之間建立直接的連接。

由于交換機(jī)在源機(jī)器和目標(biāo)機(jī)器之間建立直接的連接，因此它能向每個(gè)端口提供網(wǎng)絡(luò)的

全部帶寬。而集線器則將網(wǎng)絡(luò)帶寬按照活動(dòng)連接的數(shù)目均分，這意味著集線器的帶寬會(huì)隨著

網(wǎng)絡(luò)的忙閑而不斷地增大或減小。

例如，假設(shè)用戶網(wǎng)絡(luò)中有4臺使用10/100網(wǎng)卡的工作站和1個(gè)快速以太網(wǎng)集線器，網(wǎng)

絡(luò)總帶寬是100Mbps。如果現(xiàn)在有2臺工作站處于活動(dòng)狀態(tài)，每臺工作站的有效帶寬實(shí)際

上是50Mbps（100Mbps除以2）;如果所有4臺工作站都處于活動(dòng)狀態(tài)，貝悔臺的有效帶

寬只有25Mbps（100Mbps除以4I活動(dòng)用戶越多，有效帶寬就越小。

如果使用交換機(jī)代替集線器，每臺工作站的有效帶寬仍然保持為100Mbps不變，因?yàn)?/p>

交換機(jī)并不向所有的工作站廣播數(shù)據(jù)。

多數(shù)10/100網(wǎng)卡和快速以太網(wǎng)或10/100交換機(jī)也支持全雙工（同時(shí)發(fā)送和接收）方

式，從而使名義上的100Mbps帶寬加倍，實(shí)際帶寬可達(dá)200Mbps。

由此可以看出，即使其他的所有部分保持不變，使用交換機(jī)而不用集線器也可以大大提

高網(wǎng)絡(luò)的有效速度。

2.交換機(jī)的功能

由于集線器和交換機(jī)完成類似的任務(wù)，有些功能兩者也應(yīng)該是類似的，這些功能包括：

?雙網(wǎng)卡速度。這可以使用戶自由組合10BASE-T和快速以太網(wǎng)或10/100網(wǎng)卡，所有設(shè)

備都可以達(dá)到最大速度。

?具有附加端口，以備將來擴(kuò)展。正如大型集線器一樣，大型交換機(jī)每個(gè)端口的成本不斷

下降，因而在開始時(shí)購買額外的端口要比替換交換機(jī)便宜得多。

?具有上行鏈路端口，從而使交換機(jī)可堆疊（Stackable\可堆疊交換機(jī)上可以添加另外

的交換機(jī)（或集線器）而不必替換原來的設(shè)備。

20.8網(wǎng)絡(luò)電纜安裝

如果不得不將電纜從墻上或天花板上穿過，那么電纜安裝將是構(gòu)建局域網(wǎng)的最昂貴的部

分。在每個(gè)支路節(jié)點(diǎn)上，相交的地方需要安裝特殊裝置。有時(shí)，也需要不同的額外組件，例

如集線器、中繼器或MSAU。

注意作為代替有線網(wǎng)絡(luò)的一種選擇，越來越多的公司和家庭用戶開始選擇使用無線電波

和其他技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)。盡管這些無線網(wǎng)絡(luò)沒有像快速以太網(wǎng)等有線網(wǎng)絡(luò)那樣快的速度，但

它們在無法使用有線網(wǎng)絡(luò)的情況是很有用處的。有關(guān)細(xì)節(jié)參見本章后面的20.9節(jié)"無線網(wǎng)

絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)”。

隨著5類雙絞線的安裝更加方便、網(wǎng)卡和集線器向高速和低成本方向發(fā)展、在當(dāng)前的

Windows版本中內(nèi)置了基本連網(wǎng)要求，安裝和構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)比從前方便多了。如果掌握了

本書里的技術(shù)信息，而且使用Windows9x的對等網(wǎng)軟件，那么不需要在臥室;辦公室里穿

墻布線，就能自己構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)了。

如果電纜必須穿墻、穿過天花板、穿過空中或穿過地板，那么用戶可能希望能由網(wǎng)絡(luò)專

家來布線。一個(gè)好的公司應(yīng)熟悉以下知識：

?多長的非屏蔽雙絞線就足夠了。

?在什么地方需要使用STP（屏蔽雙絞電纜）——來避免干擾，并且避免耗費(fèi)太多的非

屏蔽

雙絞電纜。

?怎樣在房間、樓層和不鄰接的辦公室之間布線。

?怎樣使用墻壁嵌鑲板來使電纜布局看起來更好、更專業(yè)。

?什么時(shí)候必須使用防火高壓電纜。

?怎樣使用光纖或屏蔽電纜來處理電磁干擾源，例如電梯、變壓器、報(bào)警系統(tǒng)甚至是辦公

熒光燈。

制作自己的雙絞線

可以自己制作雙絞線，如果：

?計(jì)劃構(gòu)建許多網(wǎng)絡(luò)。

?在一般計(jì)算機(jī)部門需要比25英尺更長的電纜，而25英尺是可以預(yù)先購置到的電纜的

最長長度。

?希望制作標(biāo)準(zhǔn)和交叉電纜。

?希望自己選擇電纜顏色。

?需要使用的長度超出了電纜長度。

?希望節(jié)約錢。

?有制作電纜的時(shí)間。

L選擇正確的電纜

網(wǎng)絡(luò)速度只和它最慢組件的速度相同；為了獲得網(wǎng)絡(luò)的最大速度，所有的網(wǎng)絡(luò)組件包括

電纜都必須滿足標(biāo)準(zhǔn)。雙絞線有兩種標(biāo)準(zhǔn)類型：

?3類電纜：這種早期以太網(wǎng)用的UTP電纜與商業(yè)電話所用的電話線是相同的，按照電

纜的數(shù)據(jù)傳輸能力劃分，稱之為3類電纜，或音頻電纜。3類雙絞線由24AWG

(AmericanWireGauge,一種標(biāo)準(zhǔn)的線徑度量單位)銅質(zhì)鍍錫芯線構(gòu)成，具有100至105

歐姆的典型阻抗，每英尺至少對絞2次。使用3類電纜的網(wǎng)絡(luò)最高可以達(dá)到16Mbps的傳

輸率。這種電纜看起來有點(diǎn)像"銀色”電話線，但RJ-45頭比電話接頭略大。由于3類電纜

不支持快速以太網(wǎng)或更快的網(wǎng)絡(luò)速度，這種電纜已經(jīng)過時(shí)了。

?5類電纜：新的高速網(wǎng)絡(luò)要求更好的電纜性能，因?yàn)楦咚僖蕴W(wǎng)(lOOBaseTX)和

lOBaseT以太網(wǎng)使用相同的兩對線芯，而高速以太網(wǎng)要求更高的抗交互干擾和抗信號衰減能

力。所以lOOBaseTX高速以太網(wǎng)必須使用5類UTP電纜。盡管100BaseT4版的高速以太

網(wǎng)也能使用3類雙絞線的全部4對芯，但這一款高速以太網(wǎng)并未得到廣泛的支持。所以實(shí)際

應(yīng)用中，如果3類雙絞線和5類雙絞線混用就只有采用10BaseT(10Mbps)以太網(wǎng)集線器,

如果在3類雙絞線上運(yùn)行l(wèi)OOBaseTX高速以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)很慢而且不可靠。

如果滿意lOBaseT的10Mbps的速度，并且電纜的狀態(tài)良好，那么就可以在局域網(wǎng)中

使用現(xiàn)有的3類電纜。3類電纜的銀色外表面的脆化或損壞，會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)頻繁發(fā)生故障。如

果為新網(wǎng)絡(luò)安裝新線或替換已脆化的3類電纜，就最好使用5類電纜。無論是使用預(yù)制電纜

還是自己組裝，5類電纜的應(yīng)用都很廣泛。

切記如果選擇安裝5類非屏蔽電纜，那么應(yīng)該確保所有的連接器、墻板和包含的其他硬

件組件也采用的是5類電纜。

如果試著將預(yù)先制作的5類電纜連接到快速以太網(wǎng)上，并使用5級連接器，或要?jiǎng)?chuàng)建一

個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的部分，這些都可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)工作失敗。

選擇5類電纜的正確類型也是很重要的。在網(wǎng)絡(luò)電纜上使用固態(tài)的聚氯乙烯電纜無疑是

永久性的安裝，但對筆記本電腦或不超過10英尺長度的臨時(shí)接線(例如從計(jì)算機(jī)到墻壁插

孔)來說，相對更便宜的雙絞線會(huì)是一個(gè)更好的選擇，因?yàn)樗`活而且能夠經(jīng)得起頻繁的

移動(dòng)。

如果計(jì)劃在空中架線或?qū)㈦娎|懸掛在天花板上，