第3讲：局域网组网设备

局域网规划与建设局域网组网设备前言提问：局域网组网的设备有哪些？各有何作用？2.1局域网传输介质2.1.1双绞线1.双绞线的组成作为一种传输介质它是由二根包着绝缘材料的细铜线按一定的比率相互缠绕而成。思考：为什么要把二根线双绞？因为这种相互缠绕改变了电缆原有的电子特性。这样不但可以减少自身的串扰，也可以最大程度上防止其它电缆上的信号对这对线缆上的干扰。2.1局域网传输介质2.1.1双绞线2.双绞线的分类（1）按频率和信噪比可分为：3类，4类，5类和超5类。现在很多地方已经用上了六类线甚至七类线。用在计算机网络通信方面至少是3类以上。1类：主要用于传输语音2类：用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输。3类：用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10base-T4类：用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。5类：该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100base-T和10base-T网络。2.1局域网传输介质2.1.1双绞线2.双绞线的分类（2）按是否有屏蔽层可分为：屏蔽双绞线（STP）与非屏蔽双绞线（UTP）两大类。（3）按其绞线对数可分为：2对，4对，25对。（如2对的用于电话，4对的用于网络传输，25对的用于电信通讯大对数线缆）表1:568A标准双绞线中各导线与RJ-45型连接头引脚间的关系RJ-45型接头引脚双绞线导线颜色12345678绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕表2:568B标准双绞线中各导线与RJ-45型连接头引脚间的关系RJ-45型接头引脚双绞线导线颜色12345678橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕2.1局域网传输介质2.1.1双绞线3.双绞线的制作提示：平行线二端都使用相同的接线标准。在通常情况下，业界都使用T568B标准！切记！！！交叉线一端使用T568A线序，另一端则使用T568B线序。2.1局域网传输介质2.1.2光纤1.光纤的通信原理通信时，由光发射机产生光束，将表示数字代码的电信号转变为光信号，并将光信号导入光纤，光信号在光纤中传播，在另一端由光接收机负责接收光纤上传过来的光信号，并将其还原成电信号。通常，为了防止长距离传输而引起的光衰减，在大容量、远距离的光纤通信中，每隔一定的距离设置一个中继器，起到信号放大的作用。2.光纤的结构光纤一般由纤芯、反射层和塑料保护层组成。2.1局域网传输介质2.1.2光纤3.光纤的分类①单模光纤：只传输一种波长的光信号。主要应用于长距离的数据传输中。由于单模光纤较细，它的安装比较困难且费用较高。常用的单模光纤的纤芯直径是8.3μm，反射层直径为125μm②多模光纤①多模光纤允许光信号沿不同路径传输多路信号，纤芯的直径约为50-100μm，它的直径比单模光纤大得多，可供不同波长的光信号在纤芯中同时传输。提示：在选购光纤时，若传输距离超过2000m，应该选购单模光纤；而传输距离不超过2000m，则应该选购多模光纤。2.1局域网传输介质2.1.3同轴电缆1.同轴电缆的结构内导体为铜线，外导体为铜管或网，电磁场封闭在内外导体之间，故辐射损耗小，受外界干扰影响小，常用于传送多路电话和电视。2.同轴电缆的分类①粗同轴电缆：标准距离长，可靠性高。安装难度大。适用于较大型局域网。(最长干线长度：500m)②细同轴电缆：安装简单，造价低。易出故障。(最长干线长度：185m)提示：由于粗缆和细缆均采用总线拓扑结构，即一根缆上连接多部机器，容易产生故障串联。故障的诊断和修复都很麻烦，因此，同轴电缆将逐步被无屏蔽双绞线和光纤取代。2.1局域网传输介质2.1.4无线通信介质1.红外线传输红外线传输常见于如电视机、空调及录像机的遥控等。红外线不具有穿透性，无法穿过墙体，因此具有较强的防窃听功能，但容易受到强光的干扰。红外线传输主要应用于同一个房间内的通信。2.无线电传输信号的传输能够穿过墙体和其他建筑物，在空气中可以以任何方向传播。但大多数无线电频率的使用是有标准的，并且需要得到无线电管理委员会的批准。3.微波通信微波是指在电磁波谱中频率大于1GHZ的电波。微波传输分为地面微波通信系统和卫星微波通信系统。微波通信系统常用于两个不易使用有线介质的建筑物之间，它可以实现很高的数据传输率。2.2网卡1.网卡的结构和功能有哪些？网卡（NIC）又称为网络接口卡或网络适配器，它安装在计算机中，通过传输介质与集线器或交换机相连，是将计算机接入局域网的必备设备。网卡包括CPU、内存(ROM,RAM)、传输介质接口等部件。网卡的主要功能是接收和发送数据。网卡与主机之间是并行通信，与传输介质之间是串行通信。接收数据时，网卡将来自传输介质的串行数据转换为并行数据暂存于RAM中，再传送给主机；发送数据时则反过来。网卡在接收和发送数据时，可以用半双工或全双工的方式完成。现在的网卡绝大部分是全双工通信。2.2网卡2.网卡有哪些类型？（1）按总线接口进行分类：分为ISA网卡、PCI网卡、USB网卡及应用于笔记本电脑的PCMCIA网卡。（2）按传输介质接口分类：细同轴电缆BNC接口、粗同轴电缆AUI接口、双绞线RJ-45接口、光纤F/O接口。有的网卡会提供多种接口。（3）按传输速率（带宽）分类：10Mbps、100Mbps、10Mbps/100Mbps自适应网卡，1000Mbps网卡。（4）按应用领域分类：服务器专用网卡、PC网卡、笔记本电脑专用网卡和无线局域网网卡。2.3集线器1.集线器在目前的网络中应用的多吗？集线器可以理解为一个多端口的中继器，工作在OSI参考模型的物理层。它对传输信号起到整形、放大作用，扩大网路覆盖直径，可以把多台计算机连接在一起组成网络。集线器属于共享带宽工作方式，它已不是和现代高速网络环境需要，被性能更好的独占带宽工作方式的交换机所替代。2.4交换机1.交换机较之集线器有哪些优点？交换机(Switch)可以理解为一个具有多个端口的网桥，工作在OSI参考模型的数据链路层。交换机通过读取数据帧头部中的目的MAC地址，依据缓存中的MAC地址表决定将数据帧发送到哪个端口。从工作方式来看，所有连接到交换机的计算机独占网络带宽，可以有效避免广播风暴，从而提高了网络传输速度和效率。2.4交换机2.交换机有哪些类型？（1）按传输介质和传输速度分：以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环网交换机等。（2）按应用规模分：企业级、部门级和工作组级交换机。（3）按照交换机端口结构分：固定端口交换机和模块化交换机。（4）按交换机在网络拓扑中的位置分：核心层交换机、汇聚层交换机和接入层交换机。核心层交换机全部采用模块化设计，主要用在大型网络核心层；汇聚层交换机用在连接核心层和接入层的中间层，负责一个部门内部数据流的交换；接入层交换机是连接用户的桌面交换机。2.4交换机2.交换机有哪些类型？（5）按照工作协议层分①二层交换机：工作在数据链路层。一般应用于小型企业或中型以上企业网络的桌面层次。②三层交换机：工作在网络层。它具有路由功能，可以根据网络层中的信息（如IP地址）进行网络路径选择，并实现不同网段间数据的转发。在大、中型网络中，三层交换机成为基本配置设备。③四层交换机：四层交换机直接面对具体应用，它决定数据的传输不仅仅根据MAC地址或者源/目的IP地址，而且依据TCP/IP协议的应用端口。四层交换功能就像虚拟IP指向物理服务器那样。四层交换机已经成为网络设备发展的趋势。2.4交换机3.在实际应用中如何选择交换机？（1）交换机的主要性能指标