组建中小型局域网

1、主编主编 高良诚高良诚 局域网组建与管理局域网组建与管理 项目教程项目教程 中国水利水电出版社中国水利水电出版社 第第2页页 第二单元第二单元 组建中小型局域网组建中小型局域网 第第3页页 某学校有网络中心、办公楼、图书馆、某学校有网络中心、办公楼、图书馆、5 5栋栋 教学楼，网络中心和图书馆均有若干计算机房，教学楼，网络中心和图书馆均有若干计算机房， 网络中心网络中心webweb服务器与服务器与InternetInternet连接。现该学校连接。现该学校 欲组建一个校园网，能够实现网络文件共享和欲组建一个校园网，能够实现网络文件共享和 打印共享，并能访问打印共享，并能访问InternetIn

2、ternet。试为该校设计。试为该校设计 组网方案并实施。组网方案并实施。 项目描述项目描述 第第4页页 项目分析项目分析 组建校园网络，具体要求：组建校园网络，具体要求： 1 1、组建之前规划整个网络的拓扑结构；各栋楼房内部布线按、组建之前规划整个网络的拓扑结构；各栋楼房内部布线按 照综合布线标准实施照综合布线标准实施 2 2、选用合理的网络设备、选用合理的网络设备 3 3、能够合理的分配整个网络的、能够合理的分配整个网络的IPIP地址地址 4 4、能够通过合适的方式接入到、能够通过合适的方式接入到InternetInternet 5 5、设备要求、设备要求 （1 1）网络中计算机数量根据校

3、园用户数量计算）网络中计算机数量根据校园用户数量计算 （2 2）服务器要求用专用服务器）服务器要求用专用服务器 第第5页页 项目实施过程项目实施过程 1 1、学习网络拓扑结构与以太网标准、综合布线等知识、学习网络拓扑结构与以太网标准、综合布线等知识 2 2、参考网络组建方案，进行以下过程、参考网络组建方案，进行以下过程 3 3、购买设备、购买设备 4 4、按照综合布线标准安装设备，配置设备与软件，并对网、按照综合布线标准安装设备，配置设备与软件，并对网 络设备进行测试络设备进行测试 5 5、光纤接入、光纤接入InternetInternet 6 6、进行、进行IPIP地址规划地址规划 7 7、

4、归纳分析方案，形成新方案、归纳分析方案，形成新方案 第第6页页 2.1 有线局域网概述有线局域网概述 p2.1.1 2.1.1 网络拓扑结构网络拓扑结构 p网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的 物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机 等设备连接起来。等设备连接起来。 第第7页页 2.1.1 网络拓扑结构网络拓扑结构 1 1、总线型结构、总线型结构 总线型结构由一条高速公用主干电缆即总线连接若干个结点构成网络。总线型结构由一条高速公用主干电缆即总线连接若干个结点构成网络。 总线型拓扑结构的优点：总线型拓扑结构的

5、优点： （1 1）总线结构所需要的电缆数量少。）总线结构所需要的电缆数量少。 （2 2）总线型结构简单，又是无源工作，有较高的可靠性。）总线型结构简单，又是无源工作，有较高的可靠性。 （3 3）易于扩充，增加或减少用户比较方便。）易于扩充，增加或减少用户比较方便。 总线型拓扑结构的缺点：总线型拓扑结构的缺点： （2 2）总线的传输距离有限，通信范围受到限制。）总线的传输距离有限，通信范围受到限制。 （2 2）故障诊断和隔离较困难。）故障诊断和隔离较困难。 （3 3）分布式协议不能保证信息的及时传送，不具有实时功能。）分布式协议不能保证信息的及时传送，不具有实时功能。 第第8页页 2.1.1 网

6、络拓扑结构网络拓扑结构 2 2、星型结构、星型结构 星型结构由中央结点集线器与各个结点连接组成。这种网星型结构由中央结点集线器与各个结点连接组成。这种网 络各结点必须通过中央结点才能实现通信。星型结构的络各结点必须通过中央结点才能实现通信。星型结构的 特点是结构简单、建网容易，便于控制和管理。特点是结构简单、建网容易，便于控制和管理。 星型拓扑结构具有以下优点：星型拓扑结构具有以下优点： （1 1）控制简单）控制简单 （2 2）故障诊断和隔离容易）故障诊断和隔离容易 （3 3）方便服务）方便服务 星型拓扑结构的缺点：星型拓扑结构的缺点： （1 1）电缆长度和安装工作量客观。）电缆长度和安装工作

7、量客观。 （2 2）中央节点的负担较重，形成瓶颈。）中央节点的负担较重，形成瓶颈。 第第9页页 2.1.1 网络拓扑结构网络拓扑结构 3 3、环型结构、环型结构 环型结构由各结点首尾相连形成一个闭合环型线路。环型结构由各结点首尾相连形成一个闭合环型线路。 环形拓扑结构的优点：环形拓扑结构的优点： （1 1）电缆长度短）电缆长度短 （2 2）增加或减少工作站时，仅需简单的连续操作。）增加或减少工作站时，仅需简单的连续操作。 （3 3）可使用光纤。）可使用光纤。 环形拓扑结构的缺点：环形拓扑结构的缺点： （1 1）节点的故障会引起全网故障。）节点的故障会引起全网故障。 （2 2）故障检测困难。）故

8、障检测困难。 第第10页页 2.1.1 网络拓扑结构网络拓扑结构 4 4、树形拓扑结构、树形拓扑结构 树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒 置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个 分支还可再子分支。分支还可再子分支。 树形拓扑结构的优点：树形拓扑结构的优点： （1 1）易于扩展。）易于扩展。 （2 2）故障隔离较容易。）故障隔离较容易。 树形拓扑结构的缺点是各个节点对根的依赖性太树形拓扑结构的缺点是各个节点对根的依赖性太 大。大。 第第11页页 2.1.2 常见网络类型常见网络类型 p1 1、以太网、以太网

9、p以太网（以太网（EthernetEthernet）最初出现是在）最初出现是在2020世纪世纪6060年年 代末，其最初核心设计思想是多个设备共享传代末，其最初核心设计思想是多个设备共享传 输通道。输通道。 p由于以太网的发展速度、价格和管理维护成本由于以太网的发展速度、价格和管理维护成本 优势使其他局域网技术相形见绌，因此目前组优势使其他局域网技术相形见绌，因此目前组 建局域网首选以太网。建局域网首选以太网。 第第12页页 2.1.2 常见网络类型常见网络类型 p2 2、令牌环网（、令牌环网（Token RingToken Ring） p令牌环网（令牌环网（Token RingToken R

10、ing）是）是IBMIBM公司于公司于2020世纪世纪7070 年代初成功开发的一种网络技术年代初成功开发的一种网络技术 p令牌环网一个很大的优势是，即使负载很重，令牌环网一个很大的优势是，即使负载很重， 仍具有确定的响应时间。但是令牌传递的方法仍具有确定的响应时间。但是令牌传递的方法 较复杂，所需硬件设备较为昂贵，网络内新增较复杂，所需硬件设备较为昂贵，网络内新增 或删除节点也较为麻烦。所以，令牌网不如以或删除节点也较为麻烦。所以，令牌网不如以 太网广泛使用。太网广泛使用。 p令牌环所遵循的标准是令牌环所遵循的标准是IEEE802.5IEEE802.5，它规定了，它规定了3 3 种操作速率：

11、种操作速率：1Mb/s1Mb/s、4 Mb/s4 Mb/s和和16Mb/s16Mb/s。 第第13页页 2.1.2 常见网络类型常见网络类型 p 3 3、FDDIFDDI网网 p 光纤分布数据接口（光纤分布数据接口（FDDIFDDI）是早期的局域网技术中传输）是早期的局域网技术中传输 速率较高的一种，但和现在的千兆、万兆以太网相比，速率较高的一种，但和现在的千兆、万兆以太网相比， 已经没有速度优势了。已经没有速度优势了。 p 使用光纤作为传输媒体具有多种优点：使用光纤作为传输媒体具有多种优点： （1 1）较长的传输距离：）较长的传输距离： 相邻站间的最大长度可达相邻站间的最大长度可达2km2k

12、m，最大站间距离为，最大站间距离为200km200km。 （2 2）较大的带宽：）较大的带宽： FDDIFDDI的设计带宽为的设计带宽为100Mb/s100Mb/s。 （3 3）抗干扰：）抗干扰： 具有对电磁和射频干扰的抑制能力，在传输过程中不受电具有对电磁和射频干扰的抑制能力，在传输过程中不受电 磁和射频噪声的影响，也不影响其它设备。磁和射频噪声的影响，也不影响其它设备。 （4 4）安全：光纤可以防止传输过程中被分接偷听，也杜绝）安全：光纤可以防止传输过程中被分接偷听，也杜绝 了辐射波的窃听，因而是最安全的传输媒体。了辐射波的窃听，因而是最安全的传输媒体。 第第14页页 2.1.2 常见网络

13、类型常见网络类型 p4 4、ATMATM网网 p异步传送模式（异步传送模式（Asynchronous Transfer ModeAsynchronous Transfer Mode） 简称简称ATMATM，是一种集传输与交换于一体的通信模，是一种集传输与交换于一体的通信模 式，它能够提供视频点播、现场直播、全动画式，它能够提供视频点播、现场直播、全动画 电子邮件、电子邮件、LANLAN互联等业务。互联等业务。 p它具有传输速度快、距离不受限制等特点，其它具有传输速度快、距离不受限制等特点，其 集语言、图像和声音传输于一体的特色，尤其集语言、图像和声音传输于一体的特色，尤其 适合多媒体业务的应用

14、。比如银行系统的自动适合多媒体业务的应用。比如银行系统的自动 取款机，大部分采用取款机，大部分采用ATMATM技术，技术，ATMATM网由于造价网由于造价 和配置不太方便的原因，较少用在局域网上。和配置不太方便的原因，较少用在局域网上。 第第15页页 2.1.3 以太网布线标准以太网布线标准 p1 1、传统以太网、传统以太网 p传统以太网包括：传统以太网包括： （1 1）10Base510Base5粗缆以太网粗缆以太网 10Base510Base5表示的含义是：工作速率为表示的含义是：工作速率为10Mb/s10Mb/s，采，采 用基带信号传输，最大支持网段长为用基带信号传输，最大支持网段长为5

15、00m500m。 （2 2） 10Base210Base2细缆以太网细缆以太网 10Base210Base2表示的含义是：工作速率为表示的含义是：工作速率为10Mb/s10Mb/s，采，采 用基带信号传输，最大支持网段长为用基带信号传输，最大支持网段长为185m185m。 （3 3） 10Base-T10Base-T双绞线以太网双绞线以太网 10BaseT10BaseT表示的含义是：工作速率为表示的含义是：工作速率为10Mb/s10Mb/s，采，采 用基带信号传输，使用的传输介质为双绞线。用基带信号传输，使用的传输介质为双绞线。 第第16页页 2.1.3 以太网布线标准以太网布线标准 p2 2

16、、快速以太网、快速以太网 p快速以太网产生于快速以太网产生于2020世纪世纪8080年代中后期。随着年代中后期。随着 双绞线和光纤作为传输介质的结构化布线的推双绞线和光纤作为传输介质的结构化布线的推 广，以太网相关技术已经非常成熟，相关产品广，以太网相关技术已经非常成熟，相关产品 也比较丰富。于是，在也比较丰富。于是，在19921992年传输速率为年传输速率为 100Mbps100Mbps的以太网问世时，它被称为快速以太网。的以太网问世时，它被称为快速以太网。 第第17页页 2.1.3 以太网布线标准以太网布线标准 p3 3、千兆位以太网、千兆位以太网 p随着快速以太网的使用，随着快速以太网的

17、使用，IEEEIEEE将千兆位以太网将千兆位以太网 网络传输速率确定为网络传输速率确定为1000Mbps1000Mbps，并于，并于1998 1998 年年6 6 月推出的月推出的802.3Z802.3Z（草案）中规定了相关标准。（草案）中规定了相关标准。 p千兆位以太网有简单快速、扩展容易、可靠性千兆位以太网有简单快速、扩展容易、可靠性 强、经济实用、管理维护方便等特点，因此应强、经济实用、管理维护方便等特点，因此应 用范围很广，例如在千兆位以太网上开展视频用范围很广，例如在千兆位以太网上开展视频 点播业务和虚拟电子商务等。点播业务和虚拟电子商务等。 第第18页页 2.1.3 以太网布线标准

18、以太网布线标准 p4 4、万兆位以太网、万兆位以太网 p万兆位以太网技术是一种高速以太网技术，它万兆位以太网技术是一种高速以太网技术，它 适用于新型的网络结构，能够实现全网技术统适用于新型的网络结构，能够实现全网技术统 一。这种以太网采用一。这种以太网采用IEEE802.3IEEE802.3以太网媒体访问以太网媒体访问 控制（控制（MACMAC）协议、帧格式和帧长度。万兆位以）协议、帧格式和帧长度。万兆位以 太网同快速以太网和千兆位以太网一样，采用太网同快速以太网和千兆位以太网一样，采用 全双工模式。全双工模式。 p它的优点是减少网络的复杂性，兼容现有的局它的优点是减少网络的复杂性，兼容现有的

19、局 域网技术并将其扩展到广域网，同时提供更快、域网技术并将其扩展到广域网，同时提供更快、 更新的数据业务。更新的数据业务。 第第19页页 2.2 光纤光纤 2.2.1 2.2.1 光纤概述光纤概述 1 1、什么是光纤？、什么是光纤？ 光纤是一种将信息从一端传送到另一端的媒介，则是玻璃或塑胶纤光纤是一种将信息从一端传送到另一端的媒介，则是玻璃或塑胶纤 维构成。维构成。 多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称 为为“光缆光缆”。光缆外层的保护结构可防止周围环境对光纤的损伤，。光缆外层的保护结构可防止周围环境对光纤的损伤，

20、 如水、火、电击等。如水、火、电击等。 光缆分为单模光纤和多模光纤。光缆分为单模光纤和多模光纤。 单模光纤传输频带宽，传输容量大。单模光纤传输频带宽，传输容量大。 第第20页页 2.2 光纤光纤 p2 2、光纤的特性、光纤的特性 p光纤像铜缆线一样，传送电话通话或电脑数据光纤像铜缆线一样，传送电话通话或电脑数据 等资料，所不同的是，光纤传送的是光信号而等资料，所不同的是，光纤传送的是光信号而 非电信号。光纤具有很多独特的优点，如：宽非电信号。光纤具有很多独特的优点，如：宽 频宽、低损耗、屏蔽电磁辐射、重量轻、安全频宽、低损耗、屏蔽电磁辐射、重量轻、安全 性和隐密性。性和隐密性。 第第21页页

21、2.2 光纤光纤 p3 3、光纤中信号转换、光纤中信号转换 p任何通讯传输的过程包括：编码任何通讯传输的过程包括：编码传输传输解码，解码， 光纤系统的传输过程也大致相同。电信号输入光纤系统的传输过程也大致相同。电信号输入 后，透过传输器将讯号数位编码，成为光信号，后，透过传输器将讯号数位编码，成为光信号， 光线透过光纤为媒介，传送到另一端的接受器，光线透过光纤为媒介，传送到另一端的接受器， 接受器再将信号解码，还原成原先的电信号输接受器再将信号解码，还原成原先的电信号输 出。出。 第第22页页 2.2.2 光纤产品介绍光纤产品介绍 p1 1、 光纤连接器光纤连接器 p光纤连接器是光纤与光纤之间

22、进行可拆卸（活光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸（活 动）连接的器件，它是把光纤的两个端面精密动）连接的器件，它是把光纤的两个端面精密 对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大 限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入 光链路而对系统造成的影响减到最小，这是光光链路而对系统造成的影响减到最小，这是光 纤连接器的基本要求。在一定程度上，光纤连纤连接器的基本要求。在一定程度上，光纤连 接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。 p光纤连接器按传输媒介的不同可分为常见的硅光纤连

23、接器按传输媒介的不同可分为常见的硅 基光纤的单模、多模连接器基光纤的单模、多模连接器 第第23页页 2.2.2 光纤产品介绍光纤产品介绍 p2 2、光纤配线箱、光纤配线箱 p光纤配线箱适用于光缆与光通信设备的配线连光纤配线箱适用于光缆与光通信设备的配线连 接，通过配线箱内的适配器，用光跳线引出光接，通过配线箱内的适配器，用光跳线引出光 信号，实现光配线功能。也适用于光缆和配线信号，实现光配线功能。也适用于光缆和配线 尾纤的保护性连接。尾纤的保护性连接。 p如图为如图为3M3M公司的公司的82008200室内型光纤配线箱，适用室内型光纤配线箱，适用 于光纤接入网中的光纤终端点采用于光纤接入网中的

24、光纤终端点采用 第第24页页 2.2.2 光纤产品介绍光纤产品介绍 p3 3、光纤收发器、光纤收发器 p光纤收发器是实现光电信号转换作用的光纤收发器是实现光电信号转换作用的, ,一端接一端接 光传输系统，另一端（用户端）是以太网接口，光传输系统，另一端（用户端）是以太网接口， 其原理是通过光电耦合来实现的，对信号的编其原理是通过光电耦合来实现的，对信号的编 码格式没有什么变化码格式没有什么变化 。 第第25页页 2.3 交换机基本配置交换机基本配置 p交换机的配置过程比较复杂，而且具体的配置交换机的配置过程比较复杂，而且具体的配置 方法会因不同品牌、不同系列的交换机而有所方法会因不同品牌、不同

25、系列的交换机而有所 不同，本文教给大家的只是通用配置方法，有不同，本文教给大家的只是通用配置方法，有 了这些通用配置方法，我们就能举一反三，融了这些通用配置方法，我们就能举一反三，融 会贯通。通常网管型交换机可以通过两种方法会贯通。通常网管型交换机可以通过两种方法 进行配置：一种就是本地配置；另一种就是远进行配置：一种就是本地配置；另一种就是远 程网络配置两种方式，但是要注意后一种配置程网络配置两种方式，但是要注意后一种配置 方法只有在前一种配置成功后才可进行方法只有在前一种配置成功后才可进行 第第26页页 2.3.1 交换机本地登录交换机本地登录 p1 1、物理连接、物理连接 p交换机的本地

26、配置方式是通过计算机与交换机交换机的本地配置方式是通过计算机与交换机 “Console”Console”端口直接连接的方式进行通信的，端口直接连接的方式进行通信的， 它的连接图如下图：它的连接图如下图： 第第27页页 2.3.1 交换机本地登录交换机本地登录 p2 2、软件配置连接、软件配置连接 详见书中详见书中3535页页 第第28页页 2.3.2 交换机与交换机连接交换机与交换机连接 p当一台交换机能够提供的端口数量不中以满足当一台交换机能够提供的端口数量不中以满足 网络对计算机信息点的需求时，这就必须反多网络对计算机信息点的需求时，这就必须反多 个交换机连接在一起，通常有以下几种方法可个

27、交换机连接在一起，通常有以下几种方法可 以将交换机连接在一起。以将交换机连接在一起。 第第29页页 2.3.2 交换机与交换机连接交换机与交换机连接 p交换机的堆叠：交换机的堆叠： p交换机的堆叠是扩展端口最快捷、最便利的方式。交换机的堆叠交换机的堆叠是扩展端口最快捷、最便利的方式。交换机的堆叠 主要有以下几个优点：主要有以下几个优点： p（1 1）提供高密度端口。）提供高密度端口。 p（2 2）高速传输：由于堆叠中的所有计算机都连接到同一高速背板）高速传输：由于堆叠中的所有计算机都连接到同一高速背板 模块，所以，不同交换机之间的通信不再需要层层转发，从而减模块，所以，不同交换机之间的通信不再

28、需要层层转发，从而减 少了交换机之间的转发延迟，避免了端口冲突，所有端口的计算少了交换机之间的转发延迟，避免了端口冲突，所有端口的计算 机均可以线速进行交换，提高了不同交换机间计算机的通信速率。机均可以线速进行交换，提高了不同交换机间计算机的通信速率。 p（3 3）便于管理：一个堆叠的若干台交换机可以视为一台交换机进）便于管理：一个堆叠的若干台交换机可以视为一台交换机进 行管理，从而减少了管理强度和难度，节约了管理成本。如下图：行管理，从而减少了管理强度和难度，节约了管理成本。如下图： 第第30页页 2.3.2 交换机与交换机连接交换机与交换机连接 p 交换机的交换机的UTPUTP级联级联 p

29、 级联方式是最常用的一种组网方式，它通过交换级联方式是最常用的一种组网方式，它通过交换 机上的级联口（机上的级联口（UpLinkUpLink）进行连接，也可通过交）进行连接，也可通过交 换机的普通换机的普通RJ-45RJ-45口级联。需要注意的是交换机不口级联。需要注意的是交换机不 能无限制级联，超过一定数量的交换机进行级联，能无限制级联，超过一定数量的交换机进行级联， 最终会引起广播风暴，导致网络性能严重下降，最终会引起广播风暴，导致网络性能严重下降， 另外用另外用UTPUTP级联的有效距离是级联的有效距离是100100米，如下图米，如下图 ： 第第31页页 2.3.2 交换机与交换机连接交

30、换机与交换机连接 p 端口聚合方式：端口聚合方式： p 相当于用多个端口同时进行级联，它提供了更相当于用多个端口同时进行级联，它提供了更 高的互联带宽和线路冗余，使网络具有一定的高的互联带宽和线路冗余，使网络具有一定的 可靠性，如下图可靠性，如下图: : 第第32页页 2.3.2 交换机与交换机连接交换机与交换机连接 p 分层式结构：分层式结构： p 分层式组网应用于比较复杂的网络结构中，按分层式组网应用于比较复杂的网络结构中，按 照功能可划分为：接入层、汇聚层、核心层，照功能可划分为：接入层、汇聚层、核心层， 如下图：如下图： 第第33页页 2.3.2 交换机与交换机连接交换机与交换机连接

31、p交换机的光纤连接交换机的光纤连接 p实际上这也是交换机的一种级联方式，不过由于采用实际上这也是交换机的一种级联方式，不过由于采用 光纤连接可以极大延伸以太网的传输距离，提高网络光纤连接可以极大延伸以太网的传输距离，提高网络 传输速度，现在这种连接方式已广泛在组网实践中应传输速度，现在这种连接方式已广泛在组网实践中应 用。用光纤级联通常有两种情况：一是利用交换机上用。用光纤级联通常有两种情况：一是利用交换机上 自带的光纤端口进行级联。二是若交换机上没有光纤自带的光纤端口进行级联。二是若交换机上没有光纤 端口，可利用光纤收发器进行级联，但这种连接方式端口，可利用光纤收发器进行级联，但这种连接方式

32、 受受UTPUTP的传输速率限制，如下图的传输速率限制，如下图 ： 第第34页页 2.3.3 交换机工作原理交换机工作原理 p “交换交换”和和“交换机交换机”最早起源于电话通讯系统（最早起源于电话通讯系统（PSTNPSTN）。）。 交换是两个网络节点间如何创建连接的。主要有三种交换交换是两个网络节点间如何创建连接的。主要有三种交换 方法：电路交换、报文交换、包交换。电路交换是当两个方法：电路交换、报文交换、包交换。电路交换是当两个 网络节点开始传输数据之前建立一个连接，并且保持这个网络节点开始传输数据之前建立一个连接，并且保持这个 连接直到通信结束时才释放连接所占用的带宽。报文交换连接直到通

33、信结束时才释放连接所占用的带宽。报文交换 采用的是采用的是“存储转发存储转发”的方式，连接不需要持续保持，当的方式，连接不需要持续保持，当 信息从连接链路上的一个设备传到另一个设备后，便断开信息从连接链路上的一个设备传到另一个设备后，便断开 这两个设备之间的连接，然后再从另一个设备传到下一个这两个设备之间的连接，然后再从另一个设备传到下一个 设备，直到目的地。包交换也称设备，直到目的地。包交换也称“分组交换分组交换”，在数据传，在数据传 输时，先将数据分割成数据包，每个数据包都包含目标地输时，先将数据分割成数据包，每个数据包都包含目标地 址和包的序号，每个数据包可以通过不同的链路到达目的址和包

34、的序号，每个数据包可以通过不同的链路到达目的 地，然后目标节点会根据数据包中的包序号对数据包进行地，然后目标节点会根据数据包中的包序号对数据包进行 重组。在因特网上广泛使用的是包交换技术。重组。在因特网上广泛使用的是包交换技术。 第第35页页 2.3.3 交换机工作原理交换机工作原理 1 1、冲突域与广播域、冲突域与广播域 （1 1）冲突域）冲突域 冲突域（物理分段）是连接在同一传输介质冲突域（物理分段）是连接在同一传输介质 上的所有工作站的集合，或者说是同一物理网上的所有工作站的集合，或者说是同一物理网 段上所有节点的集合或以太网竞争同一带宽的段上所有节点的集合或以太网竞争同一带宽的 节点集

35、合。节点集合。 （2 2）广播域）广播域 广播域是接受同样广播消息的节点的集合。广播域是接受同样广播消息的节点的集合。 例如：在该集合中的任何一个节点传输一个广例如：在该集合中的任何一个节点传输一个广 播帧，则所有其他能受到这个帧的节点都被认播帧，则所有其他能受到这个帧的节点都被认 为是该广播域的一部分。为是该广播域的一部分。 第第36页页 2.3.3 交换机工作原理交换机工作原理 p2 2、MACMAC地址学习功能地址学习功能 p在计算机网络系统中，在计算机网络系统中，“交换交换”是相对于是相对于“共共 享享”来说的。在共享式网络中主要网络设备是来说的。在共享式网络中主要网络设备是 集线器（

36、集线器（HUBHUB），），HUBHUB不具备识别目的地址的功不具备识别目的地址的功 能，它采用的是广播方式发送数据包。交换式能，它采用的是广播方式发送数据包。交换式 网络中主要网络设备是交换机，交换机拥有一网络中主要网络设备是交换机，交换机拥有一 条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵，所有条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵，所有 的端口都挂接在背部总线上，每一端口都是独的端口都挂接在背部总线上，每一端口都是独 享交换机的一部分总带宽。交换机之所以能够享交换机的一部分总带宽。交换机之所以能够 智能地转发数据到目的节点，是根据内部的智能地转发数据到目的节点，是根据内部的MACMAC 地址表来实现的

37、。地址表来实现的。 第第37页页 2.3.3 交换机工作原理交换机工作原理 3 3、交换机工作原理、交换机工作原理 交换机的数据存储转发过程如下：交换机的数据存储转发过程如下： （1 1）它将某个端口发送的数据帧先存储起来。）它将某个端口发送的数据帧先存储起来。 （2 2）通过解析数据帧以获得目的）通过解析数据帧以获得目的MACMAC地址。地址。 （3 3）然后在）然后在MACMAC地址表找到目的主机所连接的交地址表找到目的主机所连接的交 换机的端口。换机的端口。 （4 4）并立即将数据帧从源端口直接发送到目的端）并立即将数据帧从源端口直接发送到目的端 口。口。 第第38页页 2.3.3 交换

38、机工作原理交换机工作原理 p4 4、交换机的三种交换策略、交换机的三种交换策略 p交换机接收到的数据帧是有交换机接收到的数据帧是有5 5个部分组成：目的个部分组成：目的 MACMAC地址地址(6(6个字节个字节)+)+源源MACMAC地址地址(6(6个字节个字节)+)+协议协议 (2(2个字节个字节)+)+数据数据(46(4615001500个字节个字节)+)+帧校验序列帧校验序列 (4(4个字节个字节) )。交换机在将数据帧从源端口传送到。交换机在将数据帧从源端口传送到 目的端口时主要采用三种交换策略：直通式、目的端口时主要采用三种交换策略：直通式、 存储转发式和碎片隔离式。存储转发式和碎片

39、隔离式。 第第39页页 2.3.3 交换机工作原理交换机工作原理 （1 1）直通交换）直通交换(Cut Through)(Cut Through) 采用直通交换方式的交换机提供线速处理能力，采用直通交换方式的交换机提供线速处理能力， 只读出数据帧的目的只读出数据帧的目的MACMAC地址，便查看地址，便查看MACMAC地址地址 表，然后便将数据帧转发出去，这样可以大大表，然后便将数据帧转发出去，这样可以大大 降低延时。降低延时。 它的缺点主要有三个方面：一是因为只读出了它的缺点主要有三个方面：一是因为只读出了 目的目的MACMAC地址内容后，便将数据帧转发出去，所地址内容后，便将数据帧转发出去，

40、所 以无法检查数据帧是否有误，不能提供错误检以无法检查数据帧是否有误，不能提供错误检 测能力；第二，由于没有缓存，不能将具有不测能力；第二，由于没有缓存，不能将具有不 同速率的输入输出端口直接连接，并且容易同速率的输入输出端口直接连接，并且容易 丢包。丢包。 第第40页页 2.3.3 交换机工作原理交换机工作原理 （2 2）存储转发）存储转发(Store and Forward)(Store and Forward) 存储转发是计算机网络领域使用得最为广泛的存储转发是计算机网络领域使用得最为广泛的 技术之一，它是以牺牲性能为代价，目的是为技术之一，它是以牺牲性能为代价，目的是为 的减少无效帧的

41、转发。在这种交换策略中，交的减少无效帧的转发。在这种交换策略中，交 换机首先完整的接收数据帧，并进行差错检测，换机首先完整的接收数据帧，并进行差错检测， 如果接收的数据帧是正确的，则根据数据帧的如果接收的数据帧是正确的，则根据数据帧的 目标地址，将数据帧传送到相应的端口。所以，目标地址，将数据帧传送到相应的端口。所以， 存储转发式交换策略在数据处理时有较大的延存储转发式交换策略在数据处理时有较大的延 时，但可有效地改善网络性能，减少网络上的时，但可有效地改善网络性能，减少网络上的 无效帧。另外，这类交换机支持不同速度端口无效帧。另外，这类交换机支持不同速度端口 间的转发，保持高速端口和低速端口

42、间协同工间的转发，保持高速端口和低速端口间协同工 作。作。 第第41页页 2.3.3 交换机工作原理交换机工作原理 （3 3）碎片隔离）碎片隔离(Fragment Free)(Fragment Free) 这种交换策略是上述两种策略的综合。它在转这种交换策略是上述两种策略的综合。它在转 发前先检查数据帧的长度是否小于发前先检查数据帧的长度是否小于6464个字节，个字节， 如果小于如果小于6464个字节，说明是假包（或称残帧）个字节，说明是假包（或称残帧） ( (有效的数据帧的长度为有效的数据帧的长度为641518641518个字节个字节) )，则会，则会 丢弃该数据帧；如果大于丢弃该数据帧；如

43、果大于6464个字节，则发送该个字节，则发送该 数据帧。该方式的数据处理速度比存储转发式数据帧。该方式的数据处理速度比存储转发式 快，比直通式慢，但能够避免残帧的转发。快，比直通式慢，但能够避免残帧的转发。 第第42页页 2.4 局域网综合布线局域网综合布线 2.4.1 2.4.1 综合布线概述综合布线概述 综合布线系统是一个用于语音、数据、影像和综合布线系统是一个用于语音、数据、影像和 其他信息技术的标准结构化布线系统。其他信息技术的标准结构化布线系统。 综合布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络，综合布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络， 它能使语音和数据通信设备、交换设备和其它它能使语音和

44、数据通信设备、交换设备和其它 信息管理系统彼此相连接，包括建筑物到外部信息管理系统彼此相连接，包括建筑物到外部 网络或电话局线路上的连接点与工作区的语音网络或电话局线路上的连接点与工作区的语音 或数据终端之间的所有电缆及相关联的布线部或数据终端之间的所有电缆及相关联的布线部 件。件。 第第43页页 2.4.1 综合布线概述综合布线概述 p1 1、综合布线的起源、综合布线的起源 p美国电话电报（美国电话电报（AT&TAT&T）公司的贝尔（）公司的贝尔（BellBell）实）实 验室的专家们经过多年的研究，在办公楼和工验室的专家们经过多年的研究，在办公楼和工 厂试验成功的基础上，于厂试验成功的基础

45、上，于2020世纪世纪8080年代末期率年代末期率 先推出先推出SYSTIMAXTMPDSSYSTIMAXTMPDS（建筑与建筑群综合布线（建筑与建筑群综合布线 系统），现时已推出结构化布线系统系统），现时已推出结构化布线系统SCSSCS。经中。经中 华人民共和国国家标准华人民共和国国家标准GB/T50311-2000GB/T50311-2000命名为命名为 综合布线综合布线GCSGCS（Generic cabling systemGeneric cabling system）。）。 第第44页页 2.4.1 综合布线概述综合布线概述 p2 2、综合布线的特点、综合布线的特点 p综合布线同传统

46、的布线相比较，有着许多优越综合布线同传统的布线相比较，有着许多优越 性，是传统布线所无法相比的。其特点主要表性，是传统布线所无法相比的。其特点主要表 现在它具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、现在它具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、 先进性和经济性。而且在设计、施工和维护方先进性和经济性。而且在设计、施工和维护方 面也给人们带来了许多方便。面也给人们带来了许多方便。 第第45页页 2.4.2 综合布线体系结构综合布线体系结构 p从功能上看，综合布线系统包括工作区子系统、从功能上看，综合布线系统包括工作区子系统、 水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统、

47、 设备间子系统、建筑群子系统。设备间子系统、建筑群子系统。 W W o or r k k A Ar r e ea a H Ho or r i i z zo on nt t a al l R Ri i s se er r B Ba ac ck kb bo on ne e A Ad dm mi i n ni i s st t r r a at t i i o on n E Eq qu ui i p pm me en nt t C Ca am mp pu us s B Ba ac ck kb bo on ne e 第第46页页 2.4.2 综合布线体系结构综合布线体系结构 p1 1、工作区子系统、工

48、作区子系统 p 工作区子系统是指从水平系统用户信息插座延工作区子系统是指从水平系统用户信息插座延 伸至数据终端设备的区域，由连接线缆和适配伸至数据终端设备的区域，由连接线缆和适配 器组成。工作区的器组成。工作区的UTP/FTPUTP/FTP跳线为软线（跳线为软线（Patch Patch CableCable）材料，即双绞线的芯线为多股细铜丝，）材料，即双绞线的芯线为多股细铜丝， 最大长度不能超过最大长度不能超过5M5M。 第第47页页 2.4.2 综合布线体系结构综合布线体系结构 p2 2、水平子系统、水平子系统 p水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信息水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信

49、息 插座。由用户信息插座、水平电缆、配线设备插座。由用户信息插座、水平电缆、配线设备 等组成。综合布线中水平子系统是计算机网络等组成。综合布线中水平子系统是计算机网络 信息传输的重要组成部分。采用星型拓扑结构，信息传输的重要组成部分。采用星型拓扑结构， 每个信息点均需连接到管理子系统。由每个信息点均需连接到管理子系统。由UTPUTP、 STPSTP线缆构成。线缆构成。 p综合布线的水平线缆可采用超五类、六类双绞综合布线的水平线缆可采用超五类、六类双绞 线、也可采用屏蔽双绞线，甚至可以光纤到桌线、也可采用屏蔽双绞线，甚至可以光纤到桌 面。面。 第第48页页 2.4.2 综合布线体系结构综合布线体

50、系结构 p3 3、管理子系统、管理子系统 p管理子系统三种应用：水平管理子系统三种应用：水平/ /干线连接；主干线干线连接；主干线 系统互相连接；入楼设备的连接。线路的色标系统互相连接；入楼设备的连接。线路的色标 标记管理可在管理子系统中实现。标记管理可在管理子系统中实现。 第第49页页 2.4.2 综合布线体系结构综合布线体系结构 p4 4、垂直干线子系统、垂直干线子系统 p垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线 间之间的线缆构成。其功能主要是把各分层配间之间的线缆构成。其功能主要是把各分层配 线架与主配线架相连。用主干电缆提供楼层之线架与主配线架相

51、连。用主干电缆提供楼层之 间通信的通道，使整个布线系统组成一个有机间通信的通道，使整个布线系统组成一个有机 的整体。的整体。 第第50页页 2.4.2 综合布线体系结构综合布线体系结构 p5 5、设备间子系统、设备间子系统 p设备间子系统是一个集中化设备区，连接系统设备间子系统是一个集中化设备区，连接系统 公共设备，如公共设备，如PBXPBX、局域网、局域网(LAN)(LAN)、主机、建筑、主机、建筑 自动化和保安系统，及通过垂直干线子系统连自动化和保安系统，及通过垂直干线子系统连 接至管理子系统。接至管理子系统。 p6 6、建筑群子系统、建筑群子系统 p当建筑物之间有语音、数据、图象等传输需

52、要当建筑物之间有语音、数据、图象等传输需要 时，由二个及以上建筑物的数据、电话、视频时，由二个及以上建筑物的数据、电话、视频 系统电缆组成建筑群子系统。包括大楼设备间系统电缆组成建筑群子系统。包括大楼设备间 子系统配线设备、室外线缆等。可能的路由：子系统配线设备、室外线缆等。可能的路由： 架空电缆、直埋电缆、地下管道穿电缆。架空电缆、直埋电缆、地下管道穿电缆。 第第51页页 2.4.3 综合布线设计等级综合布线设计等级 p在综合布线系统工程设计中，必须根据智能化在综合布线系统工程设计中，必须根据智能化 建筑的客观需要和具体要求来考虑链路的选用。建筑的客观需要和具体要求来考虑链路的选用。 它涉及

53、到链路的应用级别和相关的链路级别，它涉及到链路的应用级别和相关的链路级别， 且与所采用的缆线有着密切关系。目前链路有且与所采用的缆线有着密切关系。目前链路有5 5 种应用级别，不同的应用级别有不同的服务范种应用级别，不同的应用级别有不同的服务范 围及技术要求。布线链路按照不同的传输介质围及技术要求。布线链路按照不同的传输介质 分为不同级别，并支持相应的应用级别。具体分为不同级别，并支持相应的应用级别。具体 分类情况见书中表分类情况见书中表2-4-1 :2-4-1 : 第第52页页 2.5 布线测试布线测试 p综合布线系统的测试可分为验证测试和认证测综合布线系统的测试可分为验证测试和认证测 试两

54、类，其中，以认证测试为主要测试手段。试两类，其中，以认证测试为主要测试手段。 认证测试要依据相关的国际标准，采用标准认认证测试要依据相关的国际标准，采用标准认 可的测试设备，对综合布线系统中的每条链路可的测试设备，对综合布线系统中的每条链路 进行测试，并出具相应的测试报告。进行测试，并出具相应的测试报告。 p目前市场上主要流行两个公司的网络布线测试目前市场上主要流行两个公司的网络布线测试 产品：产品：FlukeFluke公司的公司的DSPDSP系列测试仪和系列测试仪和MicroTestMicroTest 公司的公司的MicroTestMicroTest系列测试仪，由于系列测试仪，由于Micro

55、TestMicroTest 公司已被公司已被FlukeFluke公司收购，所以我们在介绍布线公司收购，所以我们在介绍布线 测试设备产品时主要以测试设备产品时主要以FlukeFluke公司的产品为主。公司的产品为主。 第第53页页 2.5 布线测试布线测试 p1 1、Fluke DSP100Fluke DSP100数字分析仪数字分析仪 p主要功能：主要功能： p提供布线的自动诊断报告提供布线的自动诊断报告 p提供快速测试：只需提供快速测试：只需1717秒测试一条五类线秒测试一条五类线 p监测监测10BASE10BASET T网络以确定电缆链路是否故障源网络以确定电缆链路是否故障源 第第54页页

56、2.5 布线测试布线测试 p 2 2、Fluke DSP4000Fluke DSP4000数字分析仪数字分析仪 p 主要功能：主要功能： p 能够快速准确地测试高性能的超能够快速准确地测试高性能的超5 5类类,6,6类电类电 缆链路及光缆链路及光 纤链路。纤链路。 p DSP-4000DSP-4000能够帮助您迅速地识别和定位被测链路中的开能够帮助您迅速地识别和定位被测链路中的开 路路, ,短路和短路和 连接异常等问题。并给出故障点与测试仪的连接异常等问题。并给出故障点与测试仪的 准确距离。准确距离。 第第55页页 2.5 布线测试布线测试 p3 3、Fluke DSP4300Fluke DS

57、P4300数字分析仪数字分析仪 p主要功能：主要功能： p支持支持Cat3Cat3、Cat4Cat4、Cat5Cat5、Cat5ECat5E、Cat6Cat6布线产品布线产品 的测试，的测试，DSP-4300DSP-4300是是DSP-4X00DSP-4X00系列的最新型号，系列的最新型号， 它为高速铜缆和光纤网络提供更为综合的电缆它为高速铜缆和光纤网络提供更为综合的电缆 认证测试解决方案。认证测试解决方案。 第第56页页 2.6 光纤接入光纤接入Internet p2.6.1 Internet2.6.1 Internet接入方式接入方式 p在学校或者企事业工作学习的人员，一般是通在学校或者企

58、事业工作学习的人员，一般是通 过校园网或企业网上网，有专人负责，可以不过校园网或企业网上网，有专人负责，可以不 必关心具体如何接入必关心具体如何接入InternetInternet，只需学会如何，只需学会如何 使用使用InternetInternet就可以了；但如果是个人用户，就可以了；但如果是个人用户， 或者负责网络管理方面的具体工作，那么就需或者负责网络管理方面的具体工作，那么就需 要了解各种入网的方式、设备购置和软件设置要了解各种入网的方式、设备购置和软件设置 等相关知识。等相关知识。 第第57页页 2.6.1 Internet接入方式接入方式 p 目前目前InternetInterne

59、t接入主要有两种形式：接入主要有两种形式： p 1 1、专线方式、专线方式 p 通过租用专用通信线路与通过租用专用通信线路与InternetInternet进行直接的、进行直接的、2424小时小时 不间断的连接。这种方式的费用较大，适合于多人使用、不间断的连接。这种方式的费用较大，适合于多人使用、 数据通信量大的情况。企事业网和校园网一般是以局域数据通信量大的情况。企事业网和校园网一般是以局域 网的方式通过专线接入网的方式通过专线接入InternetInternet，例如目前许多大中院，例如目前许多大中院 校是使用光纤线路高速接入教育网的。校是使用光纤线路高速接入教育网的。 p 2 2、拨号方

60、式、拨号方式 p 个人用户不需要很高的带宽，也没必要个人用户不需要很高的带宽，也没必要2424小时连接小时连接 InternetInternet，因此更多的是选择相对便宜的拨号方式来连，因此更多的是选择相对便宜的拨号方式来连 接接InternetInternet。利用电话线和调制解调器（。利用电话线和调制解调器（ModemModem），采），采 用拨号的方式登录到用拨号的方式登录到ISPISP的主机，获得动态分配的的主机，获得动态分配的IPIP地地 址信息后连接到址信息后连接到InternetInternet，上网完毕后断开连接并释放，上网完毕后断开连接并释放 资源。资源。 第第58页页 2.