计算机组装及维护第17章

1、第十七章网络互联 本章学习目标随着近几年电子新兴的“商务热”，计算机网络已变得与人们的生活息息相关了，在今后的几年里，它的发展速度以及重要性和实用性都是可预见的。本章就来介绍有关网络设备和网络互联方面的知识 。 本章学习要点 （1）网络设备 。（2）局域网的组建。（3）上网常见故障及修复。（4）习题十七。计算机网络是一个体系结构，是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互联起来，用功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息交换的系统。在这个系统中网络设备是其物理基础，是组成网络不可缺少的硬件设备。一、网络传输介质传输介质是数据传输系统中发送装置和接收装置之间的物理通路，其

2、功能是实现网络计算机之间的数据传输。传输介质通常分为有线介质和无线介质两大类。有线介质可分为双绞线、同轴电缆和光纤；无线介质可分为无线电、微波、红外线等。下面分别来介绍这两种传输介质。第一节 网络设备1有线传输介质（1）双绞线。双绞线（TP）是将一对或一对以上的2226号绝缘铜导线封装在一个绝缘外套中而形成的一种传输介质。为了减少信号传输中串扰及电磁干扰（EMI）影响的程度，通常将这些绝缘铜导线按一定的密度互相缠绕在一起。所以双绞线抗干扰作用较强，在电话系统中被普遍选用。双绞线可以用于模拟或数字传输，因此，传输信号时，双绞线可以在几公里之内不用对信号进行放大。由于双绞线性能好、成本低，并且安装

3、简单，在电器行业中得到广泛应用，在局域网中也采用双绞线作为传输媒体，如图17.1.1所示。双绞线分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线两种。1）非屏蔽双绞线（UTP）。非屏蔽双绞线中不存在物理的电器屏蔽，既没有金属箔，也没有金属带绕在UTP上。其特点是成本低、重量小、易弯曲、易安装、阻燃性好、适用于结构化综合布线，但在实际的传输中有信息辐射、容易被窃听的缺点。目前局域网的建设中大多采用这种双绞线。非屏蔽双绞线通常使用一种名为RJ45的8针连接器，如图17.1.2所示。图17.1.1 双绞线非屏蔽双绞线又可以分为6类：1类UTP：主要用于电话连接，通常不用于数据传输。2类UTP：一般用在程控机和警告系统。

4、ISDN和T1/E1数据传输也可以采用2类电缆，2类电缆的最高带宽为1 MHz。3类UTP：此类UTP的阻抗为10 。最高带宽为16 MHz，适用于10 Mb/s双绞线以太网和4 Mb/s令牌环网的安装，同时也能运行16 Mb/s的令牌环网。4类UTP：此类双绞线最大带宽为 20 MHz，其他特性与3类UTP完全一样，能更稳定地运行16 Mb/s的令牌环网。5类UTP：又称为数据级电缆，是目前质量最好的双绞线，它的带宽为100 MHz，能运行100 Mb/s以太网和FDDI，此类UTP的阻抗为100 ，目前应用很广泛。6类UTP：这是一种新型的电缆，最大带宽可达1 000 MHz，适用于低成本

5、的高速以太网的骨干线路。2）屏蔽双绞线（STP）。其特点是抗电磁干扰能力强、传输质量高，但是它的接地要求高、安装复杂、弯曲半径大、成本高。因此屏蔽双绞线在实际应用中并不广泛。（2）同轴电缆。同轴电缆（Coaxial Cable）由一根内导体铜质芯线外加绝缘层、密集网状编织导电金属屏蔽层以及外包装保护材料组成，结构如图17.1.3所示。同轴电缆具有较高的抗干扰能力，其抗干扰能力优于双绞线，同轴电缆具有较宽的频带，所以常被用于较高速的数据输送系统中。同轴电缆有50 同轴电缆和70 同轴电缆之分。1）50 同轴电缆。50 同轴电缆又称基带同轴电缆或细缆。是一种外导体由铜质网状组成的同轴电缆，特性阻抗

6、为50 ，它主要用于数字传输系统，广泛用于局域网。在传输中，其在1 km距离以内数据信号的传输速率可达50 Mb/s，随着距离的增大其传输速率越来越小。2）70 同轴电缆。70 同轴电缆就是通常所说的宽带同轴电缆，又称粗缆。它主要用于模拟传输系统，是公用天线电视系统的标准传输线缆。宽带同轴电缆频带宽度可达400 MHz，运行长度可达100 km。（3）光纤。光纤又称光缆，是用极细的石英玻璃纤维或者塑料制成直径很小、能够传播光导信号的媒体，光缆传输是利用激光二极管或者发光二极管在通电后产生光脉冲信号，这些光脉冲信号经检测器在光缆中传输，其外形结构示意图如图17.1.4所示。图17.1.4 光纤形

7、结构示意图光纤有两种典型的类型：多模光纤和单模光纤。1）多模光纤。多模光纤是由发光二极管LED驱动。由于LED不能紧密地集中光束，其光是发散的，所以它需要较宽的传输路径，频率较低，传输距离受到一定的限制，一般在2 km以内。2）单模光纤。单模光纤使用一个注入型激光二极管ILD，激光束进入玻璃芯中的角度差别很小，能以单一的模式无反射地沿轴向传播。单模光纤在色散、效率以及传输距离等方面都要优于多模光纤。采用光纤介质进行数据传播具有如下优点：1）频带宽、数据传输率高、通信容量大。2）损耗小、差错率低。3）体积小、重量轻。4）传输距离远、抗阻抗和电磁干扰性能好。5）安全保密性好、数据不易被窃取，适用于

8、有大量电流磁场脉冲干扰的场所。2无线传输介质无线传输介质是利用大气的电磁波传输信号。信号的发送和接收是通过天线完成的。根据频率的不同，无限传输系统可分为地面微波通信系统、卫星微波通信系统、天线广播通信系统和红外线通信系统。计算机网络系统中的无线通信经常使用的是微波通信。微波通信又分为地面微波通信和卫星微波通信两种。（1）地面微波通信。地面微波通信是利用地面中继系统在地面设置中继站。这种系统不论在数据传输速度、数据传输质量还是在传输范围、阐述稳定性方面都不是十分让人满意，如图17.1.5所示。图17.1.5 地面微波通信（2）卫星微波通信。为克服微波通信的不足，在此基础上研制出利用人造卫星做中继

9、站转发微波信号，这能使信号在较大的范围内进行传播。与地面微波相比，卫星微波的成本与其通信距离无关，具有更大的通信容量和更高的可靠性；而地面微波的通信容量随着通信距离的增加使其成本增大，如图17.1.6所示。二、网卡网卡又称为网络适配器（network adapter），它是构成网络的基本器件，承担网络与计算机之间交换数据的任务，如图17.1.7所示。在局域网络系统中，互连起来的每个终端用户计算机和主机上都有网络接口卡。图17.1.7 网卡网卡的主要功能有以下几点：（ 1）数据转换。由于数据在计算机内都是并行传输，而数据在计算机之间都是串行传输，所以网络接口卡要有对数据进行并行与串行之间相互转换

10、的功能。（2）数据缓存。网络中的服务器和工作站进行数据处理的速率通常不一样，因此，网卡内必须设置数据缓冲存储器，防止数据丢失和实现对数据传输的控制。（3）通信服务。网卡可实现的通信服务包括OSI参考模型中的所有协议。网卡按照不同的标准可划分为不同的类型。 （1）按照所支持的传输速率分类。 1）10 Mb/s网卡。 2）100 Mb/s网卡。 3）10/100 Mb/s自适应网卡。 4）1 000 Mb/s网卡。 5）10/100/1 000 Mb/s自适应网卡。（2）按照所支持的传输介质分类。 1）双绞线网卡。主要采用RJ45接口与计算机互联。 2）粗缆网卡。主要采用AUI接口与计算机互联。

11、3）细缆网卡。主要采用BNC接口与计算机互联。 4）光纤网卡。主要采用F/O接口与计算机互联。针对不同的传输介质，网卡提供了相应的接口，适用于非屏蔽双绞线的网卡提供RJ45接口；适用于粗缆的网卡提供AUI接口；适用于细缆的提供BNC接口，适用于光纤的网卡提供F/O接口。目前，多数以太网卡通常是将几种类型的接口集成在一块网卡上，如AUI/BNC，AUI/RJ45，BNC/RJ45等二合一网卡以及AUI/BNC/ RJ45的三合一网卡。（3）按照所支持的总线类型分类。 1）ISA网卡。 2）EISA网卡。 3）MCA网卡。 4）PCI网卡。典型的微机总线有16位的ISA总线，32位的EISA总线，

12、IBM采用的MCA总线以及PCI总线。除此之外，网卡还可以分为全双工网卡和半双工网卡，全双工网卡的通信速度是半双工网卡的两倍。：目前市场上的网卡种类很多，免不了有假货、水货，正规厂商生产的网卡，都会分配不同的ID号，ID号一般是一组12位的十六进制数，用以保证该网卡拥有唯一的物理地址，避免网卡之间的地址冲突，也可杜绝假货和水货，购买网卡时可以用网卡驱动盘中的程序在电脑上进行测试。三、网络互联设备网络互联是由网络互联设备实现的，不同的网络互联设备功能和所属的网络协议层不同。1中继器中继器（Repeater）又称转发器，它是扩展局域网的硬件设备，属于物理层中的中继系统。中继器的作用是放大或刷新通过

13、的数据流，以此来实现数据的远距离传输。最初的中继器是一种带有两个15针的AUI接口的设备，主要用于10 Mb/s粗缆以太网，每个接口连接一个收发器，用于连接一个簇同轴电缆段（网段）；针对细缆，中继器上带有多个细缆以太网端口（BNC接口）。使用中继器时，首先应注意以太网的5-4-3中继规则。无论是粗缆以太网，还是细缆以太网都最多只能有5个电缆段和使用4个中继器，其中只能有3个网段连接计算机。2集线器集线器（HUB）是一种特殊的多端口中继器，是一种网内连接设备，它主要应用于局域网，在OSI中它处于物理层，如图17.1.8所示。从基本工作原理看，集线器是带有多个端口的中继器，集线器的多个端口通常连接

14、工作站、计算机和服务器，在集线器中数据帧从一个节点被发送到集线器的某个端口上，然后又被转发到集线器的其他所有端口上。每个节点使用一条双绞线连接在集线器上，从表面上看基于集线器的网络应属于环形网络，其实集线器的每个端口都会平分带宽，但在逻辑上它还是属于共享介质的总线型网络图17.1.8 集线器集线器端口连接介质，可分为同轴电缆、双绞线和光纤。光纤和同轴电缆使用得不多，目前大多数集线器都是以双绞线作为连接介质，还有的集线器上除了带有RJ45接口外，还带有一个AUI的粗缆接口或一个BNC的细缆接口，以实现不同介质网络的连接。根据集线器的结构和使用的不同，可将它分为3类。（1）独立式集线器。独立式集线

15、器是一种最简单的集线器，带有多个RJ45接口，如图17.1.9所示为带有24个端口的集线器。独立式集线器价格低，适用于小型独立的工作小组、部门或办公室。在使用独立集线器时如果计算机的数量超过集线器的接口数量，同样可采用多台集线器级联的方法扩充端口数量。但应当注意的是采用RJ45端口的集线器级联时容易造成网络瓶颈。（2）堆叠式集线器（Stackable Hub）。堆叠式集线器从外观上看与独立集线器没有太大的差别，只是在每个集线器的后面带有一个堆叠端口，这个端口不是RJ45端口，每台集线器通过堆叠端口用一条高速链路实现集线器之间的高速数据传输。在一个堆叠中最多可有410台堆叠集线器，可提供上百个连

16、接端口，但在逻辑上仍相当于单个集线器。（3）模块化集线器（Module Hub）。模块化集线器又称为机架式集线器，配有一个机架或卡箱，带有多个插槽，每个插槽可插入一块通信卡（模块），每个通信卡的作用相当于一个独立型集线器。3网桥网桥（Bridge）也称桥接器，它是数据链路层上局域网之间的互联设备。它能将一个较大的局域网分割为多个网段，或将两个以上的局域网互联成为一个逻辑局域网。网桥的功能在延长网络跨度方面类似于中继器，它能提供智能化连接服务，即根据数据包重点地址处于哪一网段来进行转发和滤除。网桥可分为内桥、外桥、远程网桥3类。（1）内桥。内桥是文件服务器的一部分，它是在文件服务器中利用不同网卡

17、把局域网连接起来。（2）外桥。外桥是独立于被连接的网络之外，实现两个相似的不同网络之间连接的设备。（3）远程桥。远程桥是实现远程网之间连接的设备，通常远程桥用于调制解调器与通信媒体的连接。网桥易于实现，但功能简单，因此实际应用较少。4路由器路由器（Router）是网络层的中继系统。路由器是一种可以在不同网络、不同媒体之间进行数据转换，基于网络层协议上保持信息、管理局域网到局域网的通信，适于在运行多种网络协议的大型网络中使用的互联设备。路由器的主要功能是路径选择。针对这一点来说，路由器是在支持网络层寻址的网络协议及结构上进行的，它的工作就是要保证把一个进行网络寻址的报文传送到正确的目的网络中。完

18、成这项工作需要路由信息协议支持，路由信息协议简称路由协议，其作用是在路由器之间保证网络连接，是为网络系统中提供路由服务而开发设计的。路由器还有过滤、存储转发、流量管理、媒体转换等功能，即可在不同的网络之间存储和转发分组，实现网络层上的协议转换，把在网络中被转换传输的数据正确地送到下一个子网中。路由器可分为单协议路由器和多协议路由器两种。（1）单协议路由器。单协议路由器仅仅是分组转换器，由于路由表只有一种格式，当两个网络通过单协议路由器互联时，每个路由器在网络层中应该使用相同的协议，其结构如图17.1.10所示。（2）多协议路由器。多协议路由器可以提供多协议路由表，不仅具有分组转发的功能，它还通

19、过一个协议多路转换驱动程序来检测进入分组中的网络层协议的身份，从中找到的数值将被通知给协议多路转换器，做进一步的处理，其结构如图17.1.11所示。局域网从20世纪70年代开始发展，以以太网为典型代表。目前局域网的数量大大超过了广域网。局域网（LAN）是计算机网络的一种，它既具有一般计算机网络的特点，又有自己的特征。局域网是在一个较小的范围，将众多计算机及外设连接起来，以达到数据通信和资源共享的目的。一、局域网的特点局域网主要有以下一些特点：1较小的地域范围局域网地域范围是一个适中的地理范围，通常在10 km之内，用于办公室、机关、工厂、学校等内部联网。第二节 局域网的组建2面向用户比较集中局

20、域网一般为一个单位所建，由单位或部门控制、管理和使用，面向对象比较集中，其网络易于建立、维护和扩展。 3高传输速率和低误码率目前使用的局域网传输速率一般为10100 Mb/s，误码率一般在10-810-11之间。4使用多种传输介质LAN可以根据不同的性能需要选用价格低廉的双绞线、同轴电缆或者价格较贵的光纤以及无线LAN。二、局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构通常有以下几种：1总线型拓扑结构总线型拓扑结构是局域网最重要的拓扑结构之一，其结构如图17.2.1所示。其特点是所有节点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的总线上；总线上的任何节点发出的信息都沿着总线传输，在同一时间内其他节点只能

21、收到该图17.2.1 总线型拓扑结构信息，但不能发送信息；结构简单、易于实现和扩展，因此这种网络拓扑结构被广泛应用。 2星型拓扑结构星型拓扑结构中所有的计算机都连接到一个中心，这个中心可以是文件服务器也可以是网络集线器，其结构如图17.2.2所示。3环型拓扑结构环型拓扑结构也是局域网最基本的拓扑结构之一。在环型拓扑结构中所有的节点均使用相应的网络适配器连接到共享的传输介质上，并通过点到点的连接构成封闭的环路，其结构如图17.2.3所示。三、局域网组建下面以3台计算机为例组建一个总线型拓扑结构的家庭局域网。要组建这个局域网需要的硬件设备有3台计算机、100 Mb/s网卡、一个8口集线器、带水晶头

22、的非屏蔽双绞线若干。需要的软件设备有网络操作系统，这里以Windows 2000系统为例。 图17.2.2 星型网络拓扑结构 图17.2.3 环型网络拓扑结构组网的具体步骤如下：1安装网卡要实现计算机的联网必须先在计算机中安装网卡，网卡一般安装在主板的PCI插槽上。2安装网络操作系统在计算机上安装Windows 2000 server操作系统。3布线布线主要是用传输介质将各个网络设备连接起来，在此主要指包括双绞线和集线器的连接、双绞线和网卡的连接。将双绞线的一个RJ45接头插入主机后面的网卡接口，另一端插入集线器的接口中。布线时最好用走线盒将双绞线罩起来，既可以保护电缆线又美观。4Window

23、s 2000 server网络设置这是组建局域网最关键的一步。具体步骤如下：（1）安装网卡驱动。网卡驱动的安装方法和声卡驱动的安装方法类似，安装时可参考本书中有关章节内容。也可按照购买网卡时附带的驱动安装说明书进行安装。 ：一般情况下，在安装网卡驱动时，系统会自动添加一些联网必须的网络组件，无须用户手动添加。（2）安装通信协议。在安装好网卡和驱动程序后，接下来就应该添加协议了，其步骤如下： 1）选择“开始设置控制面板”命令，打开“控制面板”窗口，单击其中的“网络和拨号连接”图标，打开“网络和拨号连接”窗口，然后在需要安装TCP/IP协议的网络连接上单击鼠标右键，并在弹出的快捷菜单中选择“属性”

24、命令，弹出如图17.2.4所示的“属性”对话框。图17.2.4 “属性”对话框 ：在安装好网卡驱动后，在“网络和拨号连接”窗口中会自动创建一个“本地连接”图标，设置局域网时，只需对此连接安装网络组件即可。 2）在该对话框的“常规”选项卡中单击“安装”按钮，在弹出的“选择网络组件类型”对话框中的“单击要安装的网络组件类型”区域中选择“协议”选项，然后单击“添加”按钮，如图17.2.5所示。 3）弹出“选择网络协议”对话框，选择其中的“Internet协议（TCP/IP）”选项，然后单击“确定”按钮，如图17.2.6所示。图17.2.5 “选择网络组建类型”对话框 图17.2.6 “选择网络协议”

25、对话框（3）添加用户。这个过程和添加网络协议很相似，不同之处是在图17.2.5中选择“客户”选项，然后单击“确定”按钮，弹出如图17.2.7所示的“选择网络客户”对话框，然后单击“确定”按钮。图17.2.7 “选择网络客户”对话框（4）添加服务。在用户正确安装了网卡、网络协议和添加客户后，就可以使用其他计算机中的共享资源了。如果要提供本地计算机的资源给其他计算机使用，则必须为计算机安装服务组件。在Windows 2000 server中实现这种功能的是“Microsoft网络的文件和打印机共享”，因此必须添加此项服务。具体操作步骤为： 1）在图17.2.5所示的“选择网络组建类型”对话框中选择

26、“服务”选项，然后单击“下一步”按钮。 2）弹出如图17.2.8所示的“选择网络服务”对话框，在“网络服务（S）”区域中选择“Microsoft网络的文件和打印机共享”选项，然后单击“确定”按钮。图17.2.8 “选择网络服务”对话框至此，一些基本的网络组件添加就完成了，添加完网络组件的“属性”对话框如图17.2.9所示。图17.2.9 “属性”对话框接下来应该配置网络服务与协议，这样才能使网络正常、高效地工作。一般情况下，首先必须配置TCP/IP协议，在Windows 2000 server中配置TCP/IP协议的操作步骤如下：打开如图17.2.9所示的“属性”对话框，选择“Internet

27、协议（TCP/IP）”选项，然后单击“属性”按钮，弹出如图17.2.10所示的“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框，在此对话框中选中“使用下面的IP地址（S）”单选按钮，在“使用下面的IP地址（S）”区域中填入IP地址、子网掩码，因为不需要连接Internet，所以无须设置“默认网关”。图17.2.10 “Internet协议（TCP/IP）属性”对话框在另外两台机子中将IP地址可以设为：2和3。但子网掩码必须都是。：IP地址是用来标识一台计算机在互联网上的节点位置，这个地址是唯一的。其形式如192.168.0

28、.11，其中每个句点隔开的数字的范围是0255之间。子网掩码是用来判断两个IP地址是否在一个子网内的。子网掩码一般形式为，如两台机子的子网掩码相同，说明这两台机子在一个子网内。至此，一个由3台计算机组成的家庭局域网的连接就完成了，如果用户需要在局域网内进行文件共享，可对一些文件进行简单的共享设置即可。此时打开桌面上的“网上邻居”就可以看见另外的两台机子。在使用计算机上网时，经常会遇到一些故障，下面就来介绍计算机上网常见故障的分析及排除。1Windows网络中连网计算机在网上邻居中不可见故障现象：局域网络中的两台Windows计算机，A计算机可以在局域网中找到B计算机，

29、而B计算机却找不到A计算机。故障排除：这是由于A计算机上没有安装“Microsoft网络的文件和打印机共享”服务，通过“网络属性”对话框中的“添加服务”来安装该服务即可排除故障。第三节 上网常见故障及修复2Windows 2000共享文件冲突故障现象：在Windows 2000下，想要删除一些文档和文件夹的时候，就会弹出一个提示框，提示如下信息：无法删除xxx文件，共享冲突，源文件或目标文件正在使用。故障排除：这一故障是Windows 2000的文件保护机制造成的，这样可以保护一些重要的文档，但是有时候会给用户带来不便。这种故障产生的原因是文件夹里的某个文件被拷贝到其他文件夹内，系统把这个文件

30、夹保护起来了。解决这一问题的具体方法如下：方法一：注销当前用户，然后重新登录就可以删除该文件。方法二：把此文件夹上一层的文件设为共享，然后通过网上邻居删除。方法三：通过FTP共享，用FTP登录的方式删除。如果上述方法都无效，还可以通过“冰河”等黑客软件来删除。3对等网中计算机的登录问题故障现象：一公司内部对等Windows网络中，有几台机子在启动时没有登录内部网，无法使用服务器提供的服务，但网络打印机可以使用，也可以通过代理服务器上的Internet。故障排除：打开没有登录的计算机上的“网络属性”对话框，查看“配置”选项卡中的“网络用户”项，如果选择的是“Microsoft友好登录”，这样启动

31、时就不会出现登录窗口了。修改为“Microsoft网络用户”，这样就可以看到登录窗口了。如果启动的是NT的域，可以在“Microsoft网络用户”的“属性”里选择“登录到Windows NT域”，然后将域的名字写入就可以了。 4无法在Windows 98网络上共享文件夹和打印机故障现象：在接入对等局域网的Windows 98计算机上装一台打印机，但是其他计算机访问不了这台打印机。故障排除：如果在其他计算机中的“网络邻居”中可以找到连接打印机的那台计算机，就说明网络通讯没有问题，只是打印机资源没有共享出来。首先确认打印机上的文件夹是否已经正确安装在所连接的计算机上。然后确认是否安装了“文件和打印机共享”服务组件。要共享本机上的文件或者打印机，必须安装“Microsoft网络上的文件与打印机共享”或者“Netware网络上的文件与打印机共享”服务。在“网络属性”对话框中选择“配置”选项卡，单击“文件与打印机共享”按钮，然后选择“允许其他用户访问我的文件”或者“允许其他计算机使用我的打印机”选项，即可启动共享服务。这一故障的处理方法同样适用于文件夹的共享使用。5安装程序不识别网卡故障现象：安装程序检测不到网卡。故障排除：依次选择“开始设置控制面板添加新硬件”命令，Windows会试图检测网卡。如果没有自动检测，可以手动选择，步骤如下：（1）依次选择“开始设置控制面板网络”命令。（