第10章 网络组建基础

第10章网络组建基础李海晨li_haichen@2/2/20231博学慎思参天尽物本章主要内容参考教材：《中小型企业网组建与维护》（沈大林主编，2007年版），中国铁道出版社。《局域网组建与维护大全》（钱秀槟陈小兰主编，2004年版），清华大学出版社。《局域网组建、配置与管理》（东方人华主编，2003年版），清华大学出版社。《网管员实用教程》（甘登岱编著，2006年版），清华大学出版社。2/2/20232博学慎思参天尽物本章主要内容10.1网络的基本概念10.2IP地址10.3常见的网络硬件10.4以太网及以太网交换机10.5结构化布线系统10.6案例：制作网线10.7宽带接入Internet2/2/20233博学慎思参天尽物网络组建基础网络的基本概念计算机网络系统由网络硬件和网络软件两部分组成。在网络系统中，硬件对网络的性能起着决定的作用，是网络运行的载体；而网络软件则是支持网络运行、提高效益和开发网络资源的工具。常见的网络硬件有：服务器、工作站、网卡、通信介质及各种网络互联设备，例如集线器(HUB)和交换机(SwitchHUB)等。网络软件通常包括网络操作系统(NetworkOperatingSystem，NOS)和网络通信协议两种，这两种软件是必不可少的。2/2/20234博学慎思参天尽物网络组建基础网络的基本概念网络分类标准很多：如拓扑结构、介质访问方式、数据传输率等。覆盖范围：是一种能反映网络技术本质的划分标准─不同规模的网络采用不同的技术。局域网城域网广域网2/2/20235博学慎思参天尽物网络组建基础网络的基本概念局域网常用的拓扑结构：总线形星形环形树形2/2/20236博学慎思参天尽物网络组建基础网络的基本概念网络体系结构模型：OSI参考模型TCP/IP参考模型2/2/20237博学慎思参天尽物网络组建基础IP地址IP地址确定网络中的一个结点：可以是主机（服务器、客户机）地址也可以是路由器的接口地址分类（与电话号码类似）：A类B类C类D类目前在Internet上只使用A、B、C三类地址2/2/20238博学慎思参天尽物网络组建基础IP地址特殊的IP地址：广播地址网络地址回环地址：127开头，用于TCP/IP协议安装是否正确。ping私有地址：（不能在Internet上使用）~55~55~552/2/20239博学慎思参天尽物网络组建基础IP地址子网掩码：网络部分用1表示，主机部分用0表示默认子网掩码：A类：B类：C类：将IP地址与子网掩码做“按位与”运算，可以判断IP地址所对应的主机是否在同一个网络。2/2/202310博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件同轴电缆内导体绝缘层外屏蔽层外绝缘层2/2/202311博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件同轴电缆细缆直径0.26cm，最大传输距离185m。与50Ω终端电阻、T型连接器、BNC接头和网卡相连。适合架设小型以太网。2/2/202312博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件同轴电缆粗缆直径1.27cm，最大传输距离500m。不适合在室内架设。需要一个转接器转成AUI接头，然后连接到计算机上。主要用途是做为网络主干，用来连接数个由细缆所结成的网络。2/2/202313博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件双绞线STP铜线绝缘层外屏蔽层外保护层2/2/202314博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件双绞线UTP4对8根信号线。5个类别（CAT-3、CAT-5）。在不增加其它网络连接设备的情况下，单段CAT-3、CAT-5最大允许使用长度是100m。2/2/202315博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件光纤单模光纤多模光纤2/2/202316博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网卡（按总线接口类型分类）ISA总线网卡I/O速度慢目前基本被淘汰2/2/202317博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网卡（按总线接口类型分类）PCI总线网卡主流网卡2/2/202318博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网卡（按总线接口类型分类）PCMCIA总线网卡笔记本电脑专用16位PCMCIA32位CardBus2/2/202319博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件USB接口网卡2/2/202320博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网卡（按外部接口类型分类）RJ-45接口网卡目前最流行的一种。类似于电话接口。（RJ-11，4芯，通常只接2芯线）2/2/202321博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网卡（按外部接口类型分类）BNC接口网卡用于细同轴电缆为传输介质的以太网或令牌环网。比较少见。2/2/202322博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网卡（按外部接口类型分类）AUI接口网卡用于粗同轴电缆为传输介质的以太网或令牌环网。非常少见。2/2/202323博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网卡（按外部接口类型分类）FDDI接口网卡用于FDDI网络。非常少见。2/2/202324博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网卡（按带宽分类）10Mb/s网卡老式、低档的网卡。在ISA总线类型的网卡中较为常见。100Mb/s网卡I/O带宽可达到100Mb/s。10/100Mb/s网卡目前最为普及的一种类型2/2/202325博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件中继器工作在物理层。对弱信号再生放大。只能用于连接具有相同物理层协议的局域网。集线器（HUB）是中继器的一种形式。2/2/202326博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件HUb多端口中继器。某一结点出现故障，不至于影响其它结点（与传统总线网络的差别）。带宽共享、广播方式、非双工传输。逐渐被交换机取代。2/2/202327博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件Switch与集线器外观相似。基于MAC地址识别，完成封装转发数据包。MAC地址学习。2/2/202328博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件交换机和集线器区别：交换机前面板有3排或6排灯，集线器只有1排或2排。10/100Mb/s灯亮表示工作在100Mb/s，否则代表工作在10Mb/s;DOP/COL灯亮代表全双工模式，否则半双工模式。集线器是一种广播模式，带宽共享。2/2/202329博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件交换机和集线器区别：从OSI体系结构来看，集线器属于OSI的物理层设备，交换机属于OSI的数据链路层设备。集线器只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用，对数据传输中的短帧、碎片等无法进行有效的处理，不能保证数据传输的完整性和正确性；交换机可以过滤短帧和碎片等。从工作方式来看，集线器是一种广播模式。集线器的某个端口工作时，其他所有端口都能够收听到信息，容易产生广播风暴，当网络较大时网络性能会受到很大的影响。交换机工作时，只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应，不影响其他端口，因此，交换机能够隔离冲突域和有效地抑制广播风暴的产生。2/2/202330博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件交换机和集线器区别：从带宽来看，集线器的所有端口共享一条带宽，在同一时刻只能有两个端口传送数据，其他端口只能等待，并且只能工作在半双工模式下；交换机的每个端口都有一条独占的带宽，两个端口工作时不会影响其他端口工作，同时交换机可以工作在全双工模式下，大大提高网络性能。2/2/202331博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网桥工作在数据链路层。在不同或相同类型的局域网之间存储并转发数据帧。2/2/202332博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件Modem实现A/D变换功能2/2/202333博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件Router路由器是一种多端口的网络设备，能够连接多个不同的网络，以实现更大范围内的信息传输。2/2/202334博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网络硬件采购注意事项：双绞线网线速度柔韧性可燃烧性外皮标志抗温性2/2/202335博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网络硬件采购注意事项：集线器100Mb/s10/100Mb/s国产品牌经济实惠全向、神州数码D-LinkModem全向、联想、实达SwitchTP-Link、D-Link、3COM、Intel、Cisco、联想、实达等。2/2/202336博学慎思参天尽物网络组建基础常见的网络硬件网络硬件采购注意事项：路由器：低端路由器适用于中小企业Cisco的2500系列、1600系列、1700系列中端路由器适用于大中型企业Cisco的3600系列、4000系列高端路由器骨干网路由器Cisco的7200系列、7500系列2/2/202337博学慎思参天尽物网络组建基础以太网及以太网交换机以太网概述：以太网是CSMA/CDMAC地址以太网帧格式LAN网桥交换机是网桥2/2/202338博学慎思参天尽物网络组建基础以太网及以太网交换机以太网交换机：协议流程：接收一个帧若目的地址是广播地址，则转发至所有端口。若目的地址是单播地址且地址不在地址表中，则转发至所有端口。若目的地址是单播地址且地址在地址表中，则转发至相应的端口。2/2/202339博学慎思参天尽物网络组建基础以太网及以太网交换机以太网交换机：交换方式：直接交换方式存储转发改进的直接交换方式2/2/202340博学慎思参天尽物网络组建基础结构化布线系统结构化布线系统是指按标准的、统一的结构化方式布置建筑物内各系统的通信线路，包括网络系统、电话系统、照明系统等，是一种通用标准的信息传输系统。结构化布线系统使用标准的组网部件，按照标准的连接方法来实现的网络布线系统。结构化布线系统使用的组网器件包括各类传输介质、介质终端设备、连接器、适配器，各类插座、插头及跳线，光电转换与多路复用器等。2/2/202341博学慎思参天尽物网络组建基础结构化布线系统结构化布线系统包括六个部分：用户工作区系统；水平布线子系统；垂直布线子系统；设备间系统；接线间系统；建筑群系统。2/2/202342博学慎思参天尽物用户工作区系统水平布线系统垂直布线系统布线配线系统设备间系统建筑群系统2/2/202343博学慎思参天尽物网络组建基础结构化布线系统实际应用中，存在很多小型布线应用，如组建一个小型的局域网，通常只涉及到将一栋楼中某一层的几个房间进行布线。因此，水平布线系统使用得最为广泛。由于布线规模和区域较小，通常将布线配线系统置于设备间中，而将设备间的电缆直接连接到用户工作区。

2/2/202344博学慎思参天尽物网络组建基础结构化布线系统双绞线EIA/TIA568布线标准推荐在水平布线系统中使用五类双绞线，以适应更高速度的数据通信，并确保系统的性能。水平布线系统的基本链路和信道基本链路是指用户工作区（办公室）墙壁面板与接线间中的线缆终点之间的水平布线电缆。将所有水平布线电缆和跳接电缆连接在一起的总电缆段称为水平布线系统的信道，IEEE802.3标准UTP以太网规定了其最大长度为100m。2/2/202345博学慎思参天尽物网络组建基础结构化布线系统2/2/202346博学慎思参天尽物网络组建基础结构化布线系统8针RJ-45型连接器EIA/TIA568标准中使用的8针连接器通常被称为RJ-45连接器。EIA/TIA568标准提供了两种顺序：568A和568B。2/2/202347博学慎思参天尽物网络组建基础结构化布线系统模块配线架模块配线架通常放置在布线配线系统中的接线间中，配置有若干个RJ-45插座模块，比如24端口配线架或48端口配线架，表示带有24个或48个RJ-45插座模块。2/2/202348博学慎思参天尽物网络组建基础结构化布线系统跳接电缆在水平布线系统基本链路的两端都用跳接电缆与其他设备连接。在水平链路中的接线间一端，跳接电缆用于连接水平电缆与集线器之类的设备、或者接入主干线系统；在水平链路的用户工作区一端，跳接电缆用于将计算机与通信插座连接在一起。2/2/202349博学慎思参天尽物模块配线架、工作区插座和跳接电缆2/2/202350博学慎思参天尽物网络组建基础制作网线双绞线是通过水晶头与网卡和集线器/交换器上的RJ-45接口连接，制作网线实际上是在双绞线两头安装水晶头。双绞线的接线标准有两个：T568A和T568B。T568A标准：从左起线的排序：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕T568B标准：从左起线的排序：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕2/2/202351博学慎思参天尽物网络组建基础制作网线正线双绞线两边都按照T568B标准连接。反线双绞线一边按照T568A标准连接，另一边按照T568B标准连接。连接方案（如下表所示）2/2/202352博学慎思参天尽物网络组建基础制作网线A连接端B连接端传输介质方案PCPC反线PCHUB正线HUBHUB普通口反线HUBHUB级联口-级联口反线HUBHUB普通口-级联口正线HUB级联口Switch正线SwitchSwitch反线SwitchRouter正线RouterRouter反线2/2/202353博学慎思参天尽物网络组建基础制作网线步骤：

根据需要剪下合适长度的双绞线。利用剥线钳(或多功能压线钳)的刀口将双绞线一头的绝缘外皮剥去2cm左右，如图1所示。将剥开的线对反向绕开，依照T568B(或T568A)标准的线序从左到右依次排列线头。2/2/202354博学慎思参天尽物网络组建基础制作网线步骤：用钳子将线头铰齐。取一个RJ-45水晶头（正面朝上），将排列好的双绞线平行插入水晶头的插槽中，如图2所示。利用压线钳的水晶头压槽将水晶头压紧，如图3所示。重复以上步骤，装好双绞线另一头的水晶头。

使用测试仪检测网线的连通性。2/2/202355博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入Internet宽带上网主要有四种方式：通过电话线的ADSL（非对称用户数字用户线）通过有线电视的CableModem通过小区的高速以太网通过电力线方式四种方式中，以ADSL和高速以太网最为常见。2/2/202356博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入InternetADSL通过电话线为家庭、办公室提供宽带传输。提供高达8Mb/s的下行速率，1Mb/s的上行速率。有效传输距离为3km~5km。在一条电话线上拨打电话的同时可以进行ADSL传输。2/2/202357博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入Internet高速以太网应用最为广泛的局域网传输方式。基带传输。实现10M/100M/1Gb/s的网络传输。前提是用户小区实现了光缆+双绞线综合布线+LAN接入.提供高速以太网接入的主要公司：长城宽带、网通、中国电信等。2/2/202358博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入InternetADSL连接、软件安装电话线——分离器——MODEM——电脑将电话线连上滤波器，滤波器与ADSLMODEM之间用一条两芯电话线连上，ADSLMODEM与计算机的网卡之间用一条交叉网线连通即可完成硬件安装，再将TCP/IP协议中的IP、DNS和网关参数项设置好，便完成了安装工作。2/2/202359博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入InternetADSL连接2/2/202360博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入Internet个人电脑连接示意图2/2/202361博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入Internet局域网用户连接示意图2/2/202362博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入Internet软件安装：硬件+网卡驱动程序+TCP/IP协议。对Windows98/2000操作系统，用户需要安装虚拟拨号软件PPPoE（EnterNet系列）。对WindowsXP/2003操作系统，由于系统集成了PPPoE协议支持，用户不必安装任何软件而直接创建虚拟拨号连接。2/2/202363博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入InternetWindowsXP/2003创建虚拟拨号连接过程：2/2/202364博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入InternetWindowsXP/2003创建虚拟拨号连接过程：2/2/202365博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入InternetWindowsXP/2003创建虚拟拨号连接过程：2/2/202366博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入InternetWindowsXP/2003创建虚拟拨号连接过程：2/2/202367博学慎思参天尽物网络组建基础宽带接入Internet