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第1章计算机网络基础

本章学习目标描述计算机网络的发展及演进描述计算机网络的定义描述计算机网络的分类掌握OSI参考模型结构及各层的功能掌握TCP/IP结构和功能掌握数据封装和解封装的过程了解网络传输介质本章学习要点计算机网络的定义计算机网络的分类

OSI参考模型及其各层功能

TCP/IP结构及其各层功能数据封装及解封装

教学课时:8课时1.1计算机网络的概述1.1.1、计算机网络的产生

1.第一代计算机网络-面向终端网络计算机网络大约产生于1954年,最初是以单台计算机为中心的远程联机系统,称为第一代计算机网络,这是一种面向终端的计算机网络,用户端不具备数据存储和处理能力。ClientClientClientClient

2.第二代计算机网络-互联网络系统

1969年,Internet的前身-美国的ARPA网投入运行,标志着计算机网络的兴起。这个计算机互联的网络系统是一种分组交换网。分组交换技术使计算机网络的概念、结构和网络设计方面都发生了根本性的变化,用户不仅可以共享主机的资源,而且还可以共享网络中其他用户的软、硬件资源,为后来的计算机网络打下了基础。ServerClientClientClientClient

3.第三代计算机网络-OSI/RM

第三代计算机网络出现在20世纪70年代,开始实现将不同厂家的计算机互联成网,国际标准化组织(ISO)成立了一个专门机构,提出一个各种计算机能够在世界范围内互连成的标准框架,即开放系统互连基本参考模型OSI/RM,简称OSI。OSI模型的提出,为计算机网络技术的发展开创了一个新纪元,现在计算机网络是以OSI标准进行工作的。

4.第四代计算机网络-高速化和综合化网络进入九十年代,计算机技术、通信技术以及建立在计算机和网络技术基础上的计算机网络技术得到了迅猛的发展,协同计算能力发展以及全球互连网络(Internet)的盛行。计算机的发展已经完全与网络融为一体,体现了“网络就是计算机”的口号。目前,计算机网络将多种业务,如语音、数据、图像等综合到一个网络中进行传输。ADSL网络DDN专线二、网络概念

1、计算机网络是利用网络连接设备(Hub、Switch和Router等)和传输介质(同轴电缆、双绞线和光纤等)将处于不同地理位置的、功能独立的计算机系统互连起来,通过使用

功能完善的网络软件(网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统等),实现位于不同地理位置的资源的有效共享和信息传递的系统。2、计算机网络有三个要素:至少两台计算机互联通信设备和通信线路网络软件,是指通信协议和网络操作系统。

3、资源共享的定义符合目前计算机网络的基本特征,这主要表现在:计算机网络是建立的主要目的是实现计算机资源的共享。计算机资源主要是指计算机硬件、软件与数据。网络用户可以使用本地计算机资源,可以通过网络访问联网的远程计算机资源资源,也可以调用网络中的几台不同的计算机共同完成某项任务。互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治”计算机,它们之间可以没有明确的主从关系,可以联网工作,也可以脱网独立工作。联网计算机可以为本地用户服务,也可以为远程网络用户提供服务。联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议工作。计算机网络是由多个互联的节点组成的,节点之间要做到有条不紊地交换数据,每个节点都必须遵守一些事先定好的通信规则。

3、计算机网络的功能数据通信资源共享提高计算机的可靠性和可用性促进分布式计算与协同工作1.2计算机网络的分类一、按网络所覆盖的地理范围分类按网络所覆盖的地理范围的不同,计算机网络可分为局域网(LocalAreaNetwork,LAN)、城域网(MetropolitanAreaNetwork,MAN)和广域网(WideAreaNetwork,WAN)3种类型。二、按网络的拓扑结构分类网络拓扑结构指网络中计算机、线缆,以及其他组件的物理布局。基本网络拓扑主要的三种模式:总线型、星型和环型。

(1)、总线型拓扑结构总线形拓扑结构是使用一条主干电缆连接方式。优点是:易于布线,结构简单,网络可靠。

缺点是:不能集中控制,不易网络扩展,使用载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD),系统开销大。

(2)、星型拓扑结构星型拓扑结构存在一个中心设备,每台计算机直接与中心设备相连,形成星型的拓扑结构。优点是:方便提供服务和网络重新配置,容易检测和隔离故障,便于维护,控制访问简单,多数使用以太网技术。缺点是:费用高,过于依赖中央节点,容易产生单点故障。总线型结构

(3)、环型拓扑结构环型拓扑结构是以一个共享的环型信道连接所有设备,称为令牌环。在环型拓扑结构中,信号会沿着环形信道按一个方向传播,并依次通过每台计算机。而且,每台计算机会对信号进行放大,再传给下一台计算机。同时,在网络中有一种特殊的信号称为令牌。优点是:高速运行,避免冲突,结构简单。

缺点是:可扩展性不强。星型结构

(4)、混合拓扑结构混合拓扑结构是指在构建网络时,同时使用多种拓扑结构。如同时使用时使用星型与总线型,构建星型总线,使用星型和环形构建星型环等。三、按数据交换的形式分类

(1)、电路交换是在源节点和目标节点之间建立起一条物理链路引导信息从源站到达预定的目的站。电路交换技术是面向连接的,很适合用于实时业务;但是电路交换建立连接延时较大,介质利用率低,很难进行差错控制。

(2)、报文交换报文交换是以报文为数据交换的单位,报文携带有目标地址、源地址等信息,在交换结点采用存储转发的传输方式。采用的是面向无连接的过程,所以延时小,介质利用率较高;采用存储转发方式,容易对数据进行差错检验;但是报文长度没有限制,过长的报文容易产生网络延时。

(3)、分组交换分组交换方式也是一种存储转发的交换方式,是报文交换技术的改进。它将传输的信息划分为具有一定长度的包,以分组为单位进行存储转发的。每个分组信息都载有接收地址和发送地址的标识,以便在网络中寻址。在分组之前必须先建立虚电路,然后按顺序传送数据。分组交换能够保证数据不会长时间独占网络线路带宽,因此能够较充分的应用网络带宽,并且可以达到交互式通信的能力。四、按网络组件的分类

(1)、对等网络对等网络是网络的早期形式,它使用典型操作系统Windows95/98、WindowsXP、Windows2000professional,只是局域网中最基本的一种。

(2)、基于服务器网络客户机/服务器结构是网络模型的一种术语,在这种网络模型中服务器是指在软件上可连接多个Clinet,即支持多进程,客户机借助中心文件服务器共享应用程序和数据。1.3OSI参考模型一、应用OSI参考模型的必要性

OSI(开放系统互联)参考模型是应用在局域网(LAN)和广域网(WAN)一套普遍适用的规范集合,使得全球范围的计算机平台进行开放式通信。国际标准化组织(ISO)制定了标准化开放式计算机网络层次结构模型即开放系统互联(OpenSystemInterconnection,OSI)参考模型。

OSI参考模型的体系结构定义了一个七层模型,用以进行进程间的通信,并作为一个框架来协调各层标准的制定。

OSI七层参考模型的优点:简化了相关的网络操作;提供即插即用的兼容性和不同厂商之间的接口标准;使各个厂商能够设计出具备互操作性的网络设备,加快数据通信网络的发展;防止一个区域网络的变化移向另一个区域的网络,因此,每一个区域的网络都能单独快速升级;把复杂的网络问题分解为小的简单的问题,易于学习和操作。二、OSI参考模型的层次结构

OSI参考模型的七层分别是:第一层物理层(PhysicalLayer)、第二层数据链路层(DataLinkLayer)、第三层网络层(NetworkLayer)、第四层传输层(TransportLayer)、第五层会话层(SessionLayer)、第六层表示层(PresentationLayer)和第七层应用层(ApplicationLayer)。OSI参考模型网络设备传输数据的过程是按照OSI参考模型的层次结构运动的。5.会话层

6.表示层

7.应用层4.传输层2.数据链路层1.物理层4.传输层2.数据链路层3.网络层1.物理层5.会话层

6.表示层

7.应用层数据3.网络层三、OSI参考模型各层的功能

1、物理层(PhysicalLayer)物理层(PhysicalLayer)是OSI参考模型的最底层或称为第一层。有一点需要明确的是,物理层并不是物理设备或物理媒体,而是有关物理设备通过物理媒体进行互连的描述和规定。物理层协议还定义了4个基本功能特性,即:机械特性:说明了接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列等,例如我们见到的各种规格的电源插头的尺寸都有严格的规定。电气特性:说明在接口电缆的哪根线上出现的电压应该在什么范围,即什么样的电压表示1或0.功能特性:说明哪根线上出现的某一电平的电压表示何种意义。规程特性:说明对不同功能的各种可能事件的出现顺序。

2、数据链路层(DataLinkLayer)数据链路层(DataLinkLayer)是OSI参考模型的第二层。它的传输单位是帧,通常帧由标志字段、地址地段、数据段、控制段、校验段等字段则能的,如图描述了一个简化了的数据帧格式。目标地址源地址控制信息数据错误校验信息数据帧的格式根据网络的类型不同而不同。在局域网中有以太网帧、令牌网帧,在广域网中有HDLC、PPP等。

数据链路层的主要功能包括以下几点:数据链路的建立、维持和释放。数据链路层负责对信息流量的控制。数据链路层能够有效的进行差错控制。数据链路层采用了透明传输的方法将帧中的数据和控制信息分开。

FlagFCSDataControlAddressFlag帧头帧尾

3、网络层(NetworkLayer)网络层是OSI模型的第三层,数据传送的单位是包,其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址,并选择合适的路径和转发数据包。它不同于数据链路层,数据链路层只涉及网络中相邻节点之间数据帧的传输,而网络层的源端到目的端可能要经过若干个网络节点,这些中间节点暂时接收数据分组,然后根据网络中的通信情况选择下一个节点把分组转发出去。网络层一个很重要的功能是路由选择。

(1)、路由选择涉及以下几方面的技术:测量有关路由选择的网络参数将路由信息传播到适当的网络节点;计算、更新路由表;根据路由表的信息对传送的分组进行调度。

(2)、网络层提供两种服务:面向连接的服务和无连接的服务。

(3)、网络层提供的功能主要是:网络层的任务是选择合适的路径和转发数据包。负责将分组数据从源端传输到目的端。为网络设备提供逻辑地址。进行路由选择、分组转发。

4、传输层(TransportLayer)传输层是整个网络体系结构中的关键部分。它利用通信子网提供的服务,实现数据可靠、顺序、无差错地从源端传输到目的端。传输层主要提供以下方面的功能:(1)根据用户要求,提供不同的服务质量。(2)提供加急投送服务。(3)实现连接的管理。(4)数据包分割功能。

5、会话层(SessionLayer)会话层的主要任务是在传输连接的基础上提供增值服务,对端用户间的对话进行协调和管理。

会话层主要提供以下几方面的功能:建立会话连接,以同步方式交换数据,以有序方式释放连接;协商用令牌交换数据,按半双工方式操作,通过令牌同步和释放连接,拥有令牌的一方可以发送数据或者执行其他动作,令牌可以申请和转让;在对话中建立同步点,出现差错时从指定的同步点处恢复对话;必要时可中断对话,随后再恢复对话;利用分段技术和拼接技术来提高数据交换的效率。

⒍表示层(PresentationLayer)表示层如同应用程序和网络之间的“翻译官”,在表示层,通过一些编码规则定义通信中传送这些信息所需要的传送语法,它把要交换的数据从适合于某一用户的抽象语法,转换为适合OSI内部使用的传送语法,即完成信息格式的转换。这种格式化因所使用网络的类型不同而不同。

表示层提供的主要功能包括:表示层实体间链接的建立、维持和终止;传输语法选择;数据和图像格式的转换和表示;代码转换、密码转换。

7、应用层(ApplicationLayer)应用层是用户和网络的界面,为用户使用网络提供接口或手段。用户的应用进程利用OSI提供的网络服务进行通信,完成信息处理,而应用层为用户提供许多网络服务所需要的应用协议。

应用服务元素的共同特性,并将其分为3大类:公共应用服务元素:提供与特定应用服务无关的公共服务。特定应用服务元素:提供面向特定应用的服务。用户元素:用户与系统的接口,方便用户使用系统。1.4TCP/IP参考模型一、TCP/IP参考模型层次

1、TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)参考模型。

2、TCP/IP是建立在既成事实基础上的,其目的是使不同厂家生产的各种型号和运行完全不同的操作系统的计算机互相进行通信。

3、TCP/IP是一组通信协议的代名词,这组协议使任何具有网络设备的用户能访问和共享Internet上的信息,期中最重要的协议簇是传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)。

4、TCP/IP也分为层次的开发,每一层负责不同的通信功能。但是TCP/IP协议简化了层次设计,只有5层,这与OSI由七层组成不相同,这五层包括:物理层:负责处理对介质的访问,实现传输数据需要的机械、电气、功能性及过程等特性;数据链路层:提供检错、纠错、流量控制等措施,使之对网络层显现为一条无差错的线路;网络层:检查网络拓扑结构,以决定传输报文的最佳路由,执行数据转发,关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。传输层:基本功能是为两台主机间的应用程序提供端到端的通信,传输层从应用层接受数据,并且在必要的时候将它分为较小的分段,传递给网络层,并确保到达对方的各段信息这确无误。应用层:负责处理特定的应用程序细节,应用层显示接收到的信息,把用户的数据发送到低层,为应用软件提供网络接口。二、TCP/IP模型与OSI的对应三、TCP/IP协议栈包含一簇协议,分别对应各个不同的层次完成特定的功能和应用。下面对每一层对应的协议加以介绍:Telnet(虚拟终端协议)FTP(文件传输协议)SMTP(电子邮件传输协议)DNS(域名服务)其它协议(如http等)TCP(传输控制协议)UDP(用户数据报协议)IP(网际协议)、ICMP(网际控制报文协议)、ARP(地址解析协议)、RARP(反向地址解析协议)

1、网络层主要的协议有四个,即IP协议、ARP协议、RARP协议和ICMP协议。IP协议:是最主要的一个网络层协议。在其它的章节将详细介绍。网际控制报文协议ICMP:在网络中,网关和主机用ICMP报文发送关于所发数据包的有关问题报告,如目的端口不可达,或网络中出现拥塞等。地址解析协议ARP:用来将逻辑地址解析成物理地址。反向地址解析协议RARP:通过RARP广播,将物理地址解析为逻辑地址,常用于无盘工作站获取主机的IP地址。

2、传输层协议主要有TCP协议和UDP协议,传输控制协议TCP是面向连接的协议,用三次握手和滑动窗口机制来保证传输的可靠性和进行流量控制;用户数据报协议UDP是面向非连接的传输层协议。

3、应用层包含大量常用的应用程序,主要有超文本传输协议HTTP、远程登录协议Telnet、文件传输协议FTP等。1.5数据封装

TCP/IP模型和OSI参考模型同样都采用对等通信模式,两种模型的数据封装过程也是相同。在报文转发的过程中,封装和解除封装都发生在各层之间。发送方封装的操作是逐层进行的,各个应用程序将要发送的数据传送给传输层;TCP/UDP对数据分段为大小一定的数据段,加上本层的报头。在传输层报文中,包含接收的数据所属上层协议或应用程序的端口号,例如FTP的端口号是21。传输层协议利用端口号来调用和区分应用层不同的应用程序。加完传输层报头,数据发送给网络层。在网络层对来自传输层的数据段进行一定的处理,如利用协议号区分传输层协议,寻找下一跳地址,解析数据链路层物理地址等,加上本层的IP报头,转换为数据包,再发送给数据链路层。数据链路层依据不同的数据链路层协议加上本层的帧头,然后物理层以比特流的形式将报文发送出去。在接收方,这种去封装的操作也是逐层进行。从物理层到数据链路层,逐层去掉各层的报文头部,将数据传递给应用层处理。数据封装过程数据解封装过程1.6

传输介质一、有线传输介质

1.双绞线根据电气工业协会/电信工业协会(EIA/TIA)划分,双绞线可分为七类:类型应用距离1类用于声音几公里到几十公里2类用于0.1Mbps~2Mbps的声音和小于4Mbps的信息3类用于10Mbps,10Base-T局域网的声音或信息4类用于20Mbps,16Mbps的令牌环网5类用于100Mbps的100Base-T,155Mbps的ATM高速局域网100米以内超5类千兆以太网的传输6类千兆以太网的传输7类万兆以太网的传输

2.同轴电缆同轴电缆按阻抗分为50Ω同轴电缆和75Ω同轴电缆。50Ω同轴电缆可用于基带数字传输,也称基带同轴电缆;75Ω同轴电缆用于传输模拟信号,如有线电视,带宽可达300~500MHz。

3.光纤光纤即为光导纤维的简称,是一种传输光束的细微而柔韧的介质,是网络传输介质中性能最好、应用前途广泛的一种。二、无线传输介质

1、无线电波

2、微波波段

3、红外线波

4.激光100Base-T的含义:100表示100Mbps;Base表示基带传输,T表示介质为双绞线。第2章规划、构建网络主编:周鸿旋本章学习目标认识计算机网络的常见拓扑结构了解局域网组网需要的设备了解同轴电缆组网方法了解双绞线组网方法了解快速以太网组网方法认识千兆以太网组网方法本章学习要点计算机网络的拓扑结构拓扑的概念局域网的拓扑结构局域网的组建局域网的主要网络设备局域网组网方法教学课时:8课时2.1计算机网络的拓扑结构一、计算机拓扑的概念

1.拓扑结构的概念

计算机科学家通过采用从图论演变而来的“拓扑”(TOPOLOGY)方法,抛开网络中的具体设备,把像工作站、服务器等网络单元抽象为“点”,把网络中的电缆等通信媒体抽象为“线”,这样从拓扑学的观点看,计算机和网络系统就是一个由点和线组成的几何图形系统。这种采用拓扑学方法抽象出的网络结构被称为计算机网络系统的拓扑结构。2.网络拓扑结构选择时考虑的主要因素可靠性。尽可能提高可靠性,以保证所有数据流能准确接收,;还要考虑系统的可维护性,使故障检测和故障隔离较为方便。费用。建网时需考虑适合特定应用的信道费用和安装费用。灵活性。需要考虑系统在今后扩展或改动时,能容易地重新配置网络拓扑结构,能方便地处理原有站点的删除和新站点的加入。响应时间和吞吐量。要为用户提供尽可能短的响应时间和最大的吞吐量。二、局域网的拓扑结构局域网通常是分布在一个有限地理范围内的网络系统,一般所涉及的地理范围只有几公里。局域网专用性非常强,具有比较稳定和规范的拓扑结构。常见的局域网拓扑结构有:星型、总线型、环型、树型和网型拓扑结构。1.星型拓扑

星形拓扑结构具有以下优点:1)控制简单。在星型网络中,任何一站点只和中央节点相连接,因而媒体访问控制方法很简单,致使访问协议也十分简单。2)故障诊断和隔离容易。在星型网络中,中央节点对连接线路可以逐一地隔离开来进行故障检测和定位,单个连接点的故障只影响一个设备,不会影响全网。3)方便服务。中央节点可方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。星型拓扑结构的缺点:1)电缆长度和安装工作量可观。因为每个站点都要和中央节点直接连接,需要耗费大量的电缆,安装、维护的工作量也骤增。2)中央节点的负担较重,形成瓶颈。一旦发生故障,则全网受影响,因而对中央节点的可靠性和冗余度方面的要求很高。3)各站点的分布处理能力较低。星型拓扑结构的应用:星型拓扑结构的网络应用主要有两种方式,这两种方式是由于中心节点的原理不同形成的共享式集线器连接的网络。在这种方式中,中心节点收到信号后立刻向所有的端口转发,于是所有的端口上都出现了载波信号,一方面所有其他计算机都能侦听到,通信的安全性较低,另一方面其他所有的计算机此刻也不能使用线路,即在任一时刻只能有一个节点发送信息。交换机连接的网络。在这种方式中,中心节点收到信号后只向目的端口转发。为实现此功能,其技术也相对要复杂得多。其优点是任意两对节点间的通信不会影响其他节点。

2.总线型拓扑总线网络中,任何连接在总线上的计算机都能通过总线发起信号,并且所有计算机也都能接收信号。由于所有连接在电缆上的计算机都能检测到信号,因此任何计算机都能向其他计算机发送数据。当然,连接在总线网络上的计算机必须相互协调,保证在任何时候只有一台计算机发送信号,否则会发生冲突。为了实现这个目标,总线网络中采用“载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)”技术。

CSMA/CD的基本工作原理:站在发送数据之前,首先监听信道上是否有别的站发送的载波信号,若有,说明信道正忙,否则信道是空闲的。然后根据预定的策略决定,策略主要有两方面的规定:①若有信道空闲,是否立即发送;②若信道忙是否继续监听。

总线型拓扑结构的优点:总线型结构所需要的电缆数量少。总线型结构简单,有较高的可靠性。易于扩充,增加或减少用户比较方便。总线拓扑的缺点:总线的传输距离有限,通信范围受到限制。故障诊断和隔离较困难。分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能。站点必须是智能的,要有媒体访问控制功能,从而增加了站点的硬件和软件开销。总线型拓扑结构的应用:总线型结构目前主要应用于小型局域网中,如一个办公室的数台计算机,家庭中的几台计算机、学生宿舍的若干台计算机等。这种网络的组建主要使用10Base-2标准,材料涉及同轴细缆、BNC连接器,T型头、50欧终端匹配电阻。

3.环型拓扑环型拓扑的优点:电缆长度短。环型拓扑网络所需的电缆长度和总线型拓扑网络相似,但比星型拓扑网络要短得多。增加或减少工作站时,仅需简单的连接操作。可使用光纤。光纤的传输速率很高,十分适合于环型拓扑的单方向传输。环型拓扑的缺点:节点的故障会引起全网故障。这是因为环上的数据传输要通过接在环上的每一个节点,一旦环中某一节点发生故障就会引起全网的故障。故障检测困难。这与总线型拓扑相似,因为不是集中控制,故障检测需在网上各个节点进行,因此就不很容易。环型拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传递的方式。在负载很轻时,信道利用率相对来说就比较低。

4.树型拓扑树形拓扑的优点:易于扩展。这种结构可以延伸出很多分支和子分支,这些新节点和新分支都能容易地加入网内。故障隔离较容易。如果某一分支的节点或线路发生故障,很容易将故障分支与整个系统隔离开来。树型拓扑的缺点:各个节点对根的依赖性太大。如果根发生故障,则全网不能正常工作。从这一点来看,树型拓扑结构的可靠性有点类似于星型拓扑结构。

5.网络拓扑网型拓扑在广域网中得到了广泛的应用,它的优点是不受瓶颈问题和失效问题的影响。由于节点之间有许多条路径相连,可以为数据流的传输选择适当的路由,从而绕过失效的部件或过忙的节点。这种结构虽然比较复杂,成本也比较高,提供上述功能的网络协议也较复杂,但由于它的可靠性高,仍然受到用户的欢迎。6.混合型拓扑混合型拓扑的优点:故障诊断和隔离较为方便。一旦网络发生故障,只要诊断出哪个集中器有故障,将该集中器和全网隔离即可。易于扩展。要扩展用户时,可以加入新的集中器,也可在设计时,在每个集中器留出一些备用的可插入新的站点的连接口。安装方便。网络的主电缆只要连通这些集中器,这种安装和传统的电话系统电缆安装很相似。混合型拓扑的缺点:需要选用带智能的集中器。这是为了实现网络故障自动诊断和故障节点的隔离所必需的。像星型拓扑结构一样,集中器到各个站点的电缆安装长度会增加。2.2局域网的组建一、局域网的主要网络设备

1.局域网使用的传输介质

IEEE802.3标准为了能支持多种传输介质,在物理层为每种传输介质确定了相应的物理层标准。这些标准主要有以下几种:10BASE-5(粗缆)10BASE-2(细缆)10BASE-T(非屏蔽双绞线)10BASE-FP、10BASE-FB与10BASE-FL(光缆)IEEE802.3u标准为了能支持多种传输介质,在物理层为每种传输介质确定了相应的物理层标准。这些标准主要有以下几种:100BASE-TX(5类非屏蔽双绞线)100BASE-T4(3类非屏蔽双绞线)100BASE-FX(光缆)

2.局域网组网需要的设备1)网卡

网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)又称为网卡,它是构成网络的基本部件。网卡一方面连接局域网中的计算机,另一方面连接局域网中的传输介质。通常根据网卡所支持的物理层标准与主机接口的不同,网卡可分为不同的类型。按照网卡支持的计算机种类,主要分为标准以太网卡和PCMCIA网卡两类。按照网卡支持的传输速率,主要分为10Mb/s网卡、100Mb/s网卡、10/100Mb/s自适应网卡、1000Mb/s网卡四类。按网卡所支持的传输介质类型,主要分为双绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡、光纤网卡四类。按网卡所支持的总线类型,主要分为ISA网卡和PCI网卡两类。2)集线器按照不同的分类方法,集线器可以分为不同的类型。按照集线器支持的传输速率,可以分为以下三类:10Mb/s集线器、100Mb/s集线器和10/100Mb/s自适应集线器。按照集线器是否能够堆叠,可以分成普通集线器与可堆叠式集线器。按照集线器是否支持网管功能,可以分为简单集线器和带网管功能的智能集线器两类。。组网时集线器的选型。在设计局域网时,首先需要对集线器进行选型。3)局域网交换机交换机的端口类型也可以分为两类:半双工端口与全双工端口。对于10Mb/s的端口,半双工端口带宽为10Mb/s,而全双工端口带宽为20Mb/s;对于100Mb/s的端口,半双工端口带宽为100Mb/s,而全双工端口带宽为200Mb/s。二、局域网组网方法

1.同轴电缆组网方法

目前,我们使用的同轴电缆有两种:粗同轴电缆与细同轴电缆。因此使用同轴电缆组建以太网主要有以下三种方式:粗缆方式、细缆方式、粗缆与细缆方式混用方式。1)粗缆方式在使用粗缆组建以太网时,需要使用以下基本硬件设备:(1)带有AUI接口的以太网卡(2)粗缆的外部收发器(3)收发器电缆(4)粗同轴电缆2)细缆方式使用细缆组建以太网时,需要使用以下基本硬件设备:带有BNC接口的Ethernet网卡BNCT型连接器细同轴电缆3)粗缆与细缆混用方式在使用粗缆与细缆共同组建以太网时,除了需要使用与构成粗缆、细缆以太网相同的基本硬件设备外,还必须使用粗缆与细缆之间的连接器件。粗缆与细缆混合结构的电缆缆段最大长度为500m。如果粗缆长度为L、细缆长度为t,则L、t之间的关系为:L+3.28t≤500粗缆与细缆混用方式的优点是造价合理,粗缆段用于室外,细缆段用于室内;缺点是结构复杂,维护困难。2.双绞线组网方法

1)基本的硬件设备在使用非屏蔽双绞线组建符合10BASE-T标准的以太网,需要使用以下基本硬件设备:带有RJ-45接口的以太网卡集线器3类或5类非屏蔽双绞线RJ-45连接头2)双绞线组网方法

按照使用集线器的方式,双绞线组网方法可以分为单一集线器结构、多集线器级联结构和堆叠式集线器结构三种。3.快速以太网组网方法

1)基本的硬件设备快速以太网组网方法与普通的以太网组网方法基本相同。要组建快速以太网,需要使用以下基本硬件设备:100Mb/s集线器或100Mb/s以太网交换机10Mb/s集线器10Mb/s以太网卡、100Mb/s以太网卡或10/100Mb/s以太网卡双绞线或光缆

2)快速以太网组网方法在组建100BASE-T的快速以太网时,需要注意以下两个问题:快速以太网一般是作为局域网的主干部分。很多公司已开发出快速以太网交换机,可以用它代替100BASE-T集线器。

4.千兆以太网组网方法1)基本的硬件设备千兆以太网组网方法与普通以太网组网方法有一定的区别。组建千兆以太网,需要使用以下基本硬件设备:1000Mb/s以太网交换机1000Mb/s以太网卡100Mb/s以太网交换机或100Mb/s集线器10Mb/s以太网卡、100Mb/s以太网卡或10/100Mb/s以太网卡双绞线或光缆

2)千兆以太网组网方法在设计千兆以太网时,我们需要注意以下几个问题:一般在网络主干部分需要使用性能很好的千兆以太网主干交换机,以解决应用中的主干网络带宽的瓶颈问题。在网络支干部分考虑使用性能较低一些的千兆以太网支干交换机,以满足实际应用对网络带宽的需要。在楼层或部门一级,根据实际需要选择100Mb/s集线器或以太网交换机。用户端使用10Mb/s或100Mb/s以太网卡,将工作站连接到100Mb/s集线器或以太网交换机上。第3章网络工程实施

主编:周鸿旋本章学习目标能够实施同轴细缆以太网能针对不同的应用场合制作各种RJ45双绞连线了解光纤接续的过程能认识无线网络产品,并知道其对应的功能了解计算机网络综合布线的基本概念和基本知识认识综合布线的六大子系统学会综合布线系统的设计、施工和检验本章学习要点线缆制作同轴细缆、双绞线、光纤的制作无线介质综合布线系统设计与安装工艺要求工程验收教学课时:8课时3.1线缆制作一、同轴细缆的制作

1.同轴电缆的概念和结构

同轴电缆(Coax)是指有两个同心导体,而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成。在内绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体,整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。同轴电缆的特点:高带宽、极好的噪声抑制性。同轴电缆的带宽取决于电缆长度。1km的电缆可以达到1Gbps~2Gbps的数据传输速率。2.同轴电缆的分类:1)按传输信号分类:基带同轴缆:基带同轴缆主要用于数字信号的基带通信,如10Base-2以太网中使用的RG-58同轴电缆。宽带同轴缆:宽带同轴缆主要用于模拟信号的宽带通信,如闭路电视系统中的传输线路。2)按直径的不同分类按直径可将同轴电缆分为:粗缆、细缆两种。计算机网络一般选用RG-8以太网粗缆和RG-58以太网细缆。RG-59用于电视系统。RG-62用于ARCnet网络和IBM3270网络。3.同轴细缆连接器及制作

1)连接器同轴细缆的连接器主要有:T型连接头(图3-2):用于连接同轴电缆的BNC连接器和网络接口卡。BNC连接器(图3-3):BayoNette连接器,安装在细缆段的两端,联网时连接到T型连接头。终端匹配电阻(图3-4):终端匹配电阻是一种特殊的连接器,细缆系统中为BNC50Ω电阻,它内部有一个精心选择的、匹配网络电缆特性的50Ω电阻。在进行网络连接时必须接地。

T型连接头BNC连接器

细缆终端匹配器2)同轴细缆与BNC头的连接工艺同轴电缆两端通过BNC接头连接T型头,通过T型头连接网卡,用同轴电缆组网需在同轴电缆两端制作BNC接头。BNC接头有压接式、组装式和焊接式,制作压接式BNC接头需要专用卡线钳和剥线器。压接式BNC接头制作步骤如下:剥线连接芯线装备BNC接头压线重复上述过程,在同轴电缆另一端制作BNC接头,即可完成一根连接线的制作。使用前最好用测线仪测试,否则,断路和短路均会导致无法通信,还有可能损坏网卡或集线器。4.同轴细缆网络的实施与电缆段的测试1)10Base-2技术规定。同轴细缆应用于以太网遵循的标准为10Base-2,主要规定了以下内容:阻抗:50Ω最大长度:185m电缆中抽头的最大数目:30(包括终结器)抽头间的最短距离:0.5m最高速度:10Mbps带的类型:基带连接的段的最大数目:5含有结点的段的最大数目:3转发器(用来放大信号并为信号重新分配时间)的最大数目:4通过转发器的总长度的最大值:925m

细缆结构的总线型网络主要特点有:容易安装;造价较低;网络抗干扰能力强;网络维护和扩展比较困难;电缆系统的断点较多,影响网络系统的可靠性。

2)网络实施。

细缆网络的硬件配置:网络接口适配器:网络中的每个结点需要一块提供BNC接口的以太网卡、便携式适配器或PCMCIA卡T型连接器:细缆以太网上的每个结点通过T型连接器与网络进行连接,它水平方向的两个插头用于连接两段细缆,与之垂直的插口与网络接口适配器上的BNC连接器相连。电缆系统:用于连接细缆以太网的电缆系统。中继器:对于使用细缆的以太网,每个干线段的长度不能超过185m,可以用中继器连接两个干线段来扩充主干电缆的长度,每个以太网中最多可以使用4个中继器,连接5段干线电缆

网络实施步骤:分析线路走向。绘制拓扑结构图,并计算所需的缆线数量。计算中注意冗余量。材料预算:每台电脑都需要一块有BNC接口的网卡、一个T型头、2个BNC头(带探针)、整个网段需要一对50Ω的终端电阻、细缆的数量按照(1)中的计算进行购买。工具准备:剥线钳、细缆网钳。为第一个电缆段制作BNC连接线,并进行测试。注意细缆最大的有效距离是180米,所以网络不能连接的太大。在每台计算机中插入网卡,T型头连接在网卡的BNC口上。用第4步中制作的对应段的细缆将这些计算机连接起来。在整个网段的两端装上终端匹配电阻。现在整个网络就连接好了。上述方法适合数量比较少、相距不远的数台电脑建立网络。3)同轴细缆的电缆段测试

对电缆进行测试的主要参数有:导体或屏蔽层的开路情况;导体和屏蔽层之间的短路情况;导体接地情况;在各屏蔽接头之间的短路情况。二、双绞线的制作1.双绞线的种类双绞线按其是否有屏蔽层可以为分:非屏蔽双绞(UTP)、屏蔽双绞线(STP)1)屏蔽双绞线。2)非屏蔽双绞线。

3)STP和UTP的比较。

下面列出它们主要的相同和不同之处。吞吐量:STP和UTP能以10Mbps的速度传输数据,CAT5UTP以及在某些环境下的CAT3UTP的数据传输速度可达100Mbps。高质量的CAT5UTP能以每秒1Gbps的速度传输数据。成本:STP和UTP的成本区别在于所使用的铜态级别、缠绕率以及增强技术。一般来说,STP比UTP贵,但高级UTP也是非常贵的。例如,增强型CAT5双绞线每英尺比常规CAT5高出20%,新的CAT6电缆甚至比增强型CAT5还要贵。连接器:STP和UTP使用的连接器和数据插孔看上去类似于电话连接器和插孔。抗噪性:STP具有屏蔽层,因而它比UTP具有更好的抗噪性。但是,在另一方面,UTP可以使用过滤和平衡技术抵消噪声的影响。尺寸和可扩展性:STP和UTP的最大网段长度都是100米。它们的跨距小于同轴电缆所提供的跨距,这是因为双绞线更易受环境噪声的影响。双绞线的每个逻辑段最多仅能容纳1024个节点,整个网络的最大长度与所使用的网络传输方法有关。2.双绞线的连接器及制作1)RJ45水晶头的结构RJ45接头的结构由RJ45的固定卡子(通过其卡紧RJ45的接口来固定接头)、接头的外套(材料常为透明有机塑料,内部有固定8根网线的线槽)、金属接触片(通过专用的压线工具将其压入双绞线来连接RJ45的接口)和双绞线的固定片(通过压线工具使其变形来压紧双绞线)组成2)非屏蔽双绞线与RJ45的连接标准在非屏蔽双绞线与RJ45水晶头连接时,有两种方法。这两种方法是由EIA/TIA规定的。EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A与568B。在整个网络的布线中最好只用一种线序方法。

568A与568B线序排列表12345678568A白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕568B白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕3)常用连接方法下面介绍几种应用环境下双绞线的制作方法。(1)PC等网络设备连接到Hub这种方式用的网线为直通线。所谓的直通线是指双绞线两端的发送端口与发送端口直接相连,接收端口与接收端口直接相连。计算机及其他设备相互通讯时,一般通过各自的发送和接收端口,设备A通过发送端口发送数据到设备B的接收端口,同时A也通过接收端口接收B设备发送端口发出的数据。计算机网络通讯的原理也是如此,当计算机通过集线器与其他计算机相连时,集线器内部可以完成发送端口与接收端口之间的匹配,因此计算机到集线器之间的网线使用的是直通线。在制作直通线时,双绞线的两头连接要一一对应。10Mbps网线只要双绞线两端一一对应即可,不必考虑不同颜色的线的排序,而如果使用100M速率相连的话,则必须严格按照EIA/TIA568A或568B布线标准制作。RJ45水晶头与非屏蔽双绞线的直通连接如图3-9所示。

(2)集线器(交换机)与集线器(交换机)通过普通端口进行连接在进行Hub级连时,应把级连口控制开关放在MDI(Uplink)上,同时用直通线相连。如果Hub没有专用级连口,或者无法使用级连口,则可以使用普通口级连。这时,可用交叉线达到目的,所谓的交叉线即指双绞线两端的发送端口与接收端口交叉相连。(3)两台计算机间的直接双绞线连接。方法与集线器普通口到集线器普通口的接法相同,即仍然使用交叉线。(4)RJ45水晶头与网线连接的制作当两端同时是568A或568B时,就是直通线;当一端是568A,另一端是568B时,就是交叉线。剥线先用双绞线剥线器将双绞线的外皮除去3厘米左右图3-11剥好后的非屏蔽双绞线线头排序把八根线按568A或568B顺序排序好。整线排好线后,把线整齐。剪下多余的线头将裸露出的双绞线用专用钳剪下,只剩约15mm的长度,并铰齐线头。插入RJ45头中将双绞线的每一根线依序放入RJ45接头的引脚内。压线确定双绞线的每根线已经放置正确之后,用RJ45压线钳压接RJ45接头。

(5)六类RJ45连接器六类系统中当前的主流仍然使用RJ45连接器,与超五类的差别仅在于,有些厂家的六类连接器增加了一些提高性能的附属安装件。如美国奥利创公司的6类连接器(如图所示)。连接器新增的三个附件是:分线架:其目的在于使线对与插头端接时,每个线对都处于不同的象限。导入片:用以保证线缆在进入插头时的正确性,并减少接入后的活动余量。导入支持:用以固定分线架和导入片。采用这种接线技术的端接,可以保证线缆位于连接器目标的中间。因为双绞线和连接器的连接稍不平衡就会引入噪声。

3.双绞线的测试最后须对线路进行通断测试。例如,使用Fluke公司的NetTool网络万用表进行测试。把电缆两头分别插入NetTool网络万用表两侧的连接口上。按Select键,万用表自动感应线缆的连接情况,显示出电缆的长度及开路情况。屏幕显示内容如下图所示。这说明电缆的故障发生在左边接头处,应将左边的RJ45头剪掉重做。三、光纤的制作

1.光纤的简介

在光纤通信系统中,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。光源:光源是产生光波的器件。光纤:光纤是传输光波的导体。光发送机:光发送机负责产生光束,将电信号转变成光信号,再把光信号导入光纤。光接收机:光接收机负责接收从光纤上传输过来的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再作相应处理。概括地说,光纤较电缆导线有4大优点:抗干扰性能好。传输距离远。传输速率高。单芯可实现传输。光纤本身也有缺点:质地较脆、机械强度低就是它的致命弱点,稍不注意就会折断。光纤的安装需要专门设备,以保证光纤的端面平整,以便光能透过,施工人员要有比较好的切断、连接、分路和耦合技术。当一根光纤在护套中断裂(如被弯成直角),要确定其位置是非常困难的。修复断裂光纤也很困难,需要专门的设备联结二根光纤以确保光能透过结合部。

2、光纤的种类1)按照光纤中光的传输模式来分:(1)单模光纤。单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸来简单地判别。单模光纤的纤芯很小,约4~10μm,只传输主模态,这样可完全避免模态色散,使得传输频带很宽,传输容量很大。这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。它是未来光纤通信与光波技术发展的必然趋势。单模光纤可以分为不同的子类。单模光纤编号如下表所示。

IEC分类编号光纤名称ITU-T编号B1.1非色散位移单模光纤G.652A、BB1.2截止波长位移单模光纤G.654B1.3波长扩展的非色散位移单模光纤G.652CB2色散位移单模光纤G.653B3色散平坦单模光纤B4非零色散位移单模光纤G.655(2)单模光纤频谱波段的划分。随着通信业务量的爆炸式增长,对通信带宽的需求日渐增大。为了进一步利用光纤的频带资源,拓展光纤的使用频段,ITU-T第15研究组(SG15)把单模光纤在1260nm以上的频带划分出O、E、S、C、L、U等六个波段,如下表所示。波段说明范围(nm)O波段原始(Original)

1260∽1360

E波段扩展(Extended)

1360∽1460

S波段短波(Short)

1460∽1530

C波段常规(Conventional)

1530∽1565L波段长波(Long)

1565∽1625

U波段超长(Ultra­-long)

1625∽1675

(3)多模光纤多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯较大,传输模态较多,因而带宽较窄,传输容量较小;后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少,可获得比较小的模态色散,因而频带较宽,传输容量较大,因此后者的应用要比前者广得多。在ISO/IEC11801颁布的新多模光纤标准等级中,将多模光纤分为三类,如下表所示。最小模式带宽(Mhz/Km)分类LED类光源激光光源850nm1300nm850nm1300nmOm1200500Om2500500Om31500150020002)按照主要用途来分单芯互联光缆。双芯互联光缆。分布式光缆。室外光缆4~12芯铠装型与全绝缘型。室外光缆24~144芯铠装型与全绝缘型。3、光纤连接器及接头制作

1)光纤连接器的性能(1)光学性能。对于光纤连接器的光学特性。ITU建议按下表考虑。性能因素单纤连接器多纤连接器介入损耗应当要求应当要求回波损耗应当要求应当要求谱损应当考虑,适当要求应当考虑,适当要求背景光耦合应当考虑,适当要求应当考虑,适当要求串话不要求应当要求带宽(仅指多模)应当考虑,适当要求应当考虑,适当要求目前,对于单纤连接器光性能方面的要求,用户所关心的和厂家宣传的重点还是放在介入损耗和回波损耗这两个最基本的性能参数上。介入损耗(或称插入损耗)是指因连接器的介入而引起传输线路有效功率减少的量值,对于用户来说,该值越小越好。其值应不大于0.5dB。回波损耗(或称反射衰减、回损、回程损耗)是衡量从连接器反射回来并沿输入通道返回的输入功率分量的一个量度,其典型值应不小于25dB。(2)互换性能。对于光纤连接器的互换(同型号间)性能的确定,在ITU的有关建议中未见表述。但在实际应用中,由于光纤连接器是一种通用的光接口元件,因此对于同一种型号的光纤连接器,如无特殊要求,任意组合而成的连接器组合与已匹配好的连接器组合相比较,传输功率的附加损耗应忽略不计。而目前由于连接方式、加工精度以及光纤的本征特征(模场直径、模场心度误差等)的限制,该附加损耗尚不能完全忽略。用户与厂家一般将此附加损耗限制在0.2dB的范围内。(3)机械性能。ITU建议按下表考虑光纤连接器的机械性能。性能因素00单纤连接器多纤连接器轴向抗张强度应当要求应当要求弯曲应当要求应当要求机械耐力应当要求应当要求撞击(敲击)应当要求应当要求下垂应当要求应当要求振动应当考虑,适当要求应当考虑,适当要求冲击(跌落)应当考虑,适当要求应当考虑,适当要求静态负荷应当考虑,适当要求应当考虑,适当要求对于光纤连接器环境性能的试验方法,ITU建议按安装条件加以考虑。温度循环性能:低温为-40℃,高温为+70℃,循环次数为40个温度周期,试验后,与初始值相比较,附加损耗不应超过0.5dB。高湿度(稳态湿热)性能:温度为60±2℃,相对湿度90%~95%,持续时间为504h,试验后,与初始值相比较,附加损耗不应超过0.5dB。高低温(冷/干热)性能:主要是用以评估储存温度对装配了连接器的光缆组合件的影响。在最高干热温度+80℃和最低温度-55℃下各持续保温360h,然后把带连接器的光缆稳定在21±2℃,相对湿度约为50%的环境下,持续24h,试验后,与初始值相比较,附加损耗不应超过0.05dB。性能因素单纤连接器多纤连接器温度循环应当要求应当要求高湿应当要求应当要求灰尘应当要求应当要求工业环境应当要求应当要求高低温存放应当考虑,适当要求应当考虑,适当要求腐蚀(盐雾)应当考虑,适当要求应当考虑,适当要求易燃性应当考虑,适当要求应当考虑,适当要求(4)环境性能。ITU建议按表3-7考虑光纤连接器环境性能。(5)光纤连接器的寿命。由于维护和测试等的需要,光纤连接器经常要进行插拔,因此寿命性能用最大可插拔次数衡量。一般来说,光纤连接器在正常使用条件下,经规定次数的插拔,各元件无机械损伤,附加损耗不应超过0.2dB的限值。现在由于采用先进的生产工艺,光纤连接器的插拔寿命一般可以达到1000次,附加损耗不超过0.2dB。

2)常见光纤连接器的结构形式在工程实践中,常用的光纤连接器有以下几种:(1)FC型光纤连接器。这种连接器最早是由日本NTT研制。FC是FerruleConnector的缩写,表明其外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣(如图3-17所示),此类连接器结构简单,操作方便,制作容易,但光纤端面对微尘较为敏感,且容易产生菲涅尔反射,提高回波损耗性能较为困难。

(2)SC型光纤连接器。SC也是最早由日本NTT公司开发,其外壳呈矩形,所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同,其中插针的端面多采用PC或APC型研磨方式,紧固方式是采用插拔销闩式,不需旋转,此类连接器价格低廉,插拔操作方便,介入损耗波动小,抗压强度较高,安装密度高。(3)双锥型连接器(BiconicConnctor) 这类光纤连接器中最有代表性的产品由美国贝尔实验室开发研制,它由两个经精密模压成形的端头呈截头圆锥形的圆筒插头和一个内部装有双锥形塑料套筒的耦合组件组成。(4)MT-RJ型连接器MT-RJ起步于NTT开发的MT连接器,带有与RJ-45型LAN电连接器相同的闩锁机构,通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤,为便于与光收发信机相连,连接器端面光纤为双芯(间隔0.75mm)排列设计是主要用于数据传输的下一代高密度光连接器。(5)LC型连接器LC型连接器是著名Bell研究所研究开发出来的,采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半,为1.25mm。这样可以提高光配线架中光纤连接器的密度。目前,在单模SFF方面,LC型连接器实际已经占据了主导地位,在多模方面的应用也增长迅速。(6)MU型连接器MU(MiniatureUnitCoupling)连接器是以目前使用最多的以SC型连接器为基础,由NTT研制开发出来的世界最小的单芯光纤连接器,该连接器采用1.25mm直径的套筒和自保持机构,其优势在于能实现高密度安装。3)光纤熔接

工程实践中一般是将一条制作精良的跳线剪成两半,用其中的一半与光缆的一条线芯进行熔接。采用熔接方式的光纤连接如图3-23所示。

光纤熔接的步骤如下: (1)端面的准备。(2)光纤熔接。(3)盘纤。(4)光缆接续质量的确保4)光纤研磨光纤研磨是直接将光纤连接器与光纤相接。光纤研磨连接位置示意图如图3-24所示。光纤连接器研磨的主要过程包括下以主要步骤:工作区操作准备;光缆的准备;用模板上规定的长度时需要安装插头的光纤作标记;准备好剥线器,用剥线器将光纤的外衣剥去;将准备好的光纤存放在“保持块”上;环氧树脂和注射器的准备;在缓冲层的光纤上安装连接器插头;烘烤环氧树脂;切断光纤;除去连接器尖头上的环氧树脂;磨光。5)免打磨、免胶水压接4、光纤连接的测试单模光纤模场直径的测量光纤损耗的测量测量光纤的损耗有很多种办法,下面只介绍其中的两种。(1)截断法。(2)背向散射法。光纤色散与宽带的测量四、无线介质

1.无线网络的概念

无线局域网络(WirelessLocalAreaNetworks;WLAN)是相当便利的数据传输系统,它利用射频(RadioFrequency;RF)技术,取代碍手碍脚的双绞铜线或光缆所构成的局域网络,使得无线局域网络能利用简单的存取架构,让用户透过它达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。2、无线网络产品1)主要无线网络产品AccessPoint一般俗称为网络桥接器,主要用于传统的有线局域网与无线局域网的桥梁,因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网甚至广域网的资源。除此之外,AP本身又兼具有网管功能,可针对安装无线网卡的计算机做必要的控制管理。WirelessLANCard一般称为无线网卡,它与传统以太网卡的区别在于其信息传输是借助于无线电波,而传统以太网卡则是通过一般的网络线。Antenna一般称为天线,这种天线与一般电视机、手机所用天线不同,WLAN所用的频率为2.4GHz频段。2)无线网络产品的特点兼容性:和以太网、令牌环网无缝连接,可以保护用户原有的投资。高吞吐率:数据传输速率较高。高可靠性:抗干扰能力强,安全可靠。高灵活性:没有线缆限制,用户可以实现随时组网,随时调节网络构架,根据用户的需求调整网络的整体性能。快速安装:由于不需要开挖和在墙面上布线,所以安装工作非常简单快捷,同有线网络的安装相比,无线网络不需要花费大量的劳动力成本。多种接入方式:根据情况,支持“点对点”的网络模式和“点对多点”的网络模式。支持跨接入点之间的漫游技术:支持在多个接入点之间的漫游。这样一方面可以扩展网络的覆盖范围,一方面也可以让用户更方便地使用无线服务。3.2综合布线一、综合布线

1、什么是综合布线

综合布线系统是指用标准的、统一的、简单的结构化方式规划和布置各种建筑物(或建筑群)内各系统的通信线路,它包括计算机数据通信系统、电话通信系统、监控系统、电源和照明控制系统等。因此,综合布线系统是一种通用的信息传输系统。

2、综合布线的重要性综合布线系统与传统的布线系统最大的区别在于:综合布线系统的结构与当前所连接的设备的位置无关。在传统的布线系统中,设备安装在哪里,传输介质就要铺设到哪里。综合布线系统则是先按建筑物的结构将建筑物中所有可能放置设备的位置都事先布好线,然后再根据实际所连接的设备情况,通过调整内部跳线装置将所有的设备连接起来。同一条线路的接口可以连接不同的通信设备,例如电话、终端或微机,甚至可以是工作站或主机。

3、综合布线系统的六大子系统综合布线系统通常由六大子系统组成:工作区子系统、配线(水平)子系统、干线(垂直)子系统、设备间子系统、管理子系统、建筑群子系统4、综合布线的组件 综合布线系统由许多部件组成。主要包括:传输介质、线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、传输电子线路、电气保护设施等,并由这些部件来构造各种子系统二、系统设计与安装工艺要求

1.工作区子系统一个独立的需要设置终端的区域宜划分为一个工作区,工作区子系统由配线(水平)子系统中的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成。一个工作区的服务面积可按5m2~10m2估算,每个工作区设置一个电话机或计算机终端设备,或按用户要求设置。工作区的每一个信息插座最好都应支持电话机、数据终端、计算机、电视机及监视器等终端设备。

工作区适配器的选用宜符合下列要求:在设备连接器处采用不同信息插座的连接器时,可以用专用电缆或适配器;在单一信息插座上开通ISDN业务时,宜用网络终端适配器;在连接使用不同信号的数模转换或数据速率转换等相应的装置时,宜采用适配器;实现网络规程的兼容性时,可选用匹配适配器;根据工作区内不同的电信终端设备,可配备相应的终端适配器。2、配线(水平)子系统配线子系统由工作区用的信息插座、每层配线设备至信息插座的配线电缆、楼层配线设备、跳线等组成。

配线子系统应根据下列要求进行设计:根据工程提出近期和远期的终端设备要求;每层需要安装的信息插座数量及其位置;终端将来可能产生移动、修改和重新安排的详细情况;一次性建设与分期建设的方案比较。配线电缆宜选用普通型铜芯双绞线电缆。综合布线系统的信息插座宜按下列原则选用:单个连接的8芯插座宜用于基本型系统;双连接的8芯插座宜用于增强型系统。一个给定的综合布线系统设计可采用多种类型的信息插座,配线子系统电缆长度应在90m以内,信息插座应在内部做固定线连接。3、干线子系统干线子系统应由设备间的配线设备、跳线、设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。在确定干线子系统所需要的电缆总对数之前,必须确定电缆话音和数据信号的共享原则。对于基本型,每个工作区可选定1条双绞线;对于增强型,每个工作区可选定2条双绞线;对于综合型,每个工作区可在基本型和增强型的基础上增设光缆系统。应选择干线电缆最短、最安全、最经济的路由,且选择带门的封闭型通道敷设干线电缆。干线电缆可采用点对点端接、分支递减端接或电缆直接连接的方法。如果设备间与计算机房处于不同的地点,而且需要把话音电缆连至设备间,把数据电缆连至计算机房,则宜在设计中选取不同的干线电缆或干线电缆的不同部分来分别满足不同路由干线(垂直)子系统话音和数据的需要。当需要时,也可采用光缆系统予以满足。4、设备间子系统设备间的设计要针对设备间的设备环境、安装条件和连接方式进行,按照标准的设计要求,设备间(尤其是集中布放设备的设备间)应尽量满足下面的要求:将设备间安排在电梯附近,以便装运笨重的设备;室温应保持在18℃~27℃之间,相对湿度保持在30%~50%;保持室内无尘或少尘,通风良好,亮度至少达30英尺烛光;安装合适的消防系统(如采用“湿型”消防系统,不要把喷头直接对准电气设备);使用防火门、至少能耐1小时的防火墙和阻燃漆;提供合适的门锁,至少要有一扇窗口留作安全出口;尽量远离存放危险物品的场所;设备间的高度应至少为2.55米的无障碍空间,门的大小至少为高2.1m×宽0.9m,地板负重能力至少应为500kg/m2。另外,依据K.I.S.S系统的要求,如果要在配线间的墙壁上安装布线硬件,则墙壁上应涂有阻燃漆,且厚度超过3/4英寸(合1.9cm)的木板。5

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