局域网组建

第4章局 域 网 组 建第4章局 域 网 组 建4.1局域网硬件组成*4.2局域网规划与设计介绍4.3常见局域网组网方法4.4局域网软件安装与配置4.5局域网综合布线系统介绍习题4第4章局 域 网 组 建4.1局域网硬件组成4.1.1主机1．服务器(Server)服务器是指网络中能给其他主机提供服务，为网络中所有客户机提供共享资源，并对这些资源进行管理的高性能计算机，一般采用大型机、小型机或高性能的微型机。对服务器的基本要求是运算速度快、硬盘和内存容量大、处理能力强。第4章局 域 网 组 建2．客户机(Client)/工作站(Workstation)客户机是指网络中能够独立运行，具有本地处理能力，通过网络通信使用网络资源和服务的主机，即网络中除服务器以外的主机统称为客户机或工作站。第4章局 域 网 组 建4.1.2网络适配器1．网络适配器的功能网卡的基本功能为：从并行到串行的数据转换，包的装配和拆装，网络存取控制，以及数据缓存和网络信号传输。一方面网卡要完成计算机与传输介质的物理连接；另一方面，它要根据所采用MAC介质访问控制协议实现数据帧的封装和拆封，以及差错校验和相应的数据通信管理。典型的以太网卡如图4-1所示。第4章局 域 网 组 建图4-1典型以太网卡第4章局 域 网 组 建2．网卡的分类网卡的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等，根据网卡所支持的物理层标准与主机接口的不同，网卡可以分为不同的类型。(1)按照网卡支持的计算机种类不同，主要分为标准以太网卡和PCMCIA网卡两类。其中标准以太网卡用于台式计算机联网，而PCMCIA网卡用于便携式计算机联网。第4章局 域 网 组 建(2)按照网卡支持的传输速率不同，主要分为10 Mb/s网卡、100 Mb/s网卡、10/100 Mb/s自适应网卡和1000 Mb/s网卡四类。(3)针对不同的传输介质，网卡提供了相应的接口，按网卡所支持的传输介质类型和接口不同，主要分为AUI接口(粗缆接口)网卡、BNC接口(细缆接口)网卡、RJ-45接口(双绞线接口)网卡和光纤网卡四类。第4章局 域 网 组 建· RJ-45接口网卡：适用于非屏蔽双绞线的网卡，这是最为常见的一种网卡，也是应用最广的一种接口类型网卡。RJ-45接口网卡应用于以双绞线为传输介质的以太网中，通常网卡上自带两个状态指示灯，通过这两个指示灯的颜色可初步判断网卡的工作状态。·AUI接口网卡：这种接口类型的网卡对应用于以粗同轴电缆为传输介质的以太网或令牌环网中，在早先的局域网中使用。第4章局 域 网 组 建· BNC接口网卡：这种接口类型的网卡对应用于以细同轴电缆为传输介质的以太网或令牌环网中，目前这种接口类型的网卡较少见。· 光纤网卡：采用光纤端口，适用于与多模光纤的连接。第4章局 域 网 组 建(4)根据网卡总线类型分类，主要分为ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡三大类。其中ISA网卡和PCI网卡较常使用。ISA总线网卡的带宽一般为10 Mb/s，PCI总线网卡的带宽从10 Mb/s到1000 Mb/s都有。同样是10 Mb/s网卡，因为ISA总线为16位，而PCI总线为32位，所以PCI网卡要比ISA网卡的传输速度快。第4章局 域 网 组 建4.1.3集线器1．集线器的功能集线器外部结构非常简单，面板正面分布有多个(多组)RJ-45端口(接口)，每个RJ-45端口有一个对应的LED状态指示灯，背面有交流电源插座和开关。集线器的结构如图4-2所示。第4章局 域 网 组 建图4-2集线器第4章局 域 网 组 建2．集线器的分类按照不同的分类方法，集线器可以分为不同的类型。(1)按照集线器支持的传输速率，可分为10 Mb/s集线器、100 Mb/s集线器和10/100 Mb/s自适应集线器三类，其每个端口的传输速率分别达到10 Mb/s、100 Mb/s和10/100 Mb/s。(2)按照集线器是否能够堆叠，可分为普通集线器和可堆叠式集线器两类。(3)按照集线器管理方式的不同，可以分为智能型集线器和非智能型集线器两类。第4章局 域 网 组 建4.1.4局域网交换机1．交换机的功能对于传统的以太网来说，当连接在集线器中的一个节点发送数据时，它将用广播方式将数据传送到集线器的每个端口，每个时间片内只允许有一个节点占用公用通信信道第4章局 域 网 组 建2．局域网交换机的分类(1)从传输介质和传输速度划分，局域网交换机可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等多种，这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、FDDI、ATM和令牌环网等环境。(2)从应用规模划分，局域网交换机可分为工作组交换机、部门级交换机和企业级交换机三种类型。第4章局 域 网 组 建工作组交换机是最常见的一种交换机，其外形如图4-3所示，其特征是端口数量较少、功能单一、价格便宜、提供多个具有100 Mb/s传输速率的RJ-45连接端口。工作组交换机使用最广泛，常用于办公室、小型机房和业务受理较为集中、对带宽要求不高的业务部门。部门级交换机可以是固定的配置，也可以是模块配置，一般有光纤接口，即工作组交换机，其外形如图4-4所示。第4章局 域 网 组 建图4-3工作组交换机第4章局 域 网 组 建图4-4部门级交换机第4章局 域 网 组 建企业级交换机属于高端交换机，它采用模块化结构，可作为网络骨干构建高速局域网，其外形如图4-5所示。这种交换机应用相对较少，仅用于大型网络，且一般作为网络的骨干交换机，并具有快速数据交换能力和全双工能力，可提供容错等智能特性，还支持扩充选项及第三层交换中的虚拟局域网等多种功能。第4章局 域 网 组 建图4-5企业级交换机第4章局 域 网 组 建4.1.5局域网传输介质传输介质是网络中数据信号传输的载体，通过传输介质将计算机和网络连接设备相连。局域网中常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤以及无线传输介质等。在第1章1.6节“局域网传输介质”中已作介绍，在此不再赘述。第4章局 域 网 组 建*4.2局域网规划与设计介绍4.2.1局域网规划1．需求分析需求分析通常包括可行性分析、环境因素、功能和性能要求、成本/效益分析等方面。1)可行性分析可行性分析是在了解现有网络的现状和组建网络具体需求的基础上，对局域网组建工作是否可行给出定性结论。主要包括社会上可行、技术上可行和经济上可行三个方面的内容。第4章局 域 网 组 建2)环境因素分析环境因素是指网络规划人员应该确定局域网络日后的工作范围，业务人员利用局域网络进行工作的环境。3)功能和性能需求分析功能和性能需求分析是了解用户以后利用网络从事什么业务活动以及业务活动的性质，从而得出组建具有什么功能的局域网的结论。第4章局 域 网 组 建4)成本效益分析局域网的成本效益分析包括以下两方面内容：(1)成本估算：硬件设备的费用、软件费用、设备安装和网络布线的人工成本、网络运行和维护费用。(2)效益分析：包括网络运行以后带来的直接效益和由于提高工作效率、节省人力、改善工作环境所带来的间接效益。设计人员将上述几个方面的费用进行估算，根据支出和收益，探讨可能的投资回报以及网络的整体效益。第4章局 域 网 组 建2．局域网规划局域网规划通常包括以下几个方面：(1)场地规划。场地规划是根据需求分析的环境因素得出的结果，规划的目的是确定设备、网络线路的合适位置。场地规划应考虑服务器等关键设备的位置、线路敷设方式、网络终端位置等几个方面的因素。第4章局 域 网 组 建(2)网络设备规划。网络设备规划应该根据需求分析来确定设备的品种、数量和规格，具体规划项目如下：确定服务器的规格、型号和硬件配置；客户机的标准和数量；网络连接设备的型号和数量；光纤、双绞线和电缆等传输介质的数量以及接头数量；其他安装和测试网络的辅助工具。第4章局 域 网 组 建(3)操作系统和应用软件的规划。硬件确定以后，关键是确定软件。网络组建需要考虑的软件是操作系统，网络操作系统可以根据需求进行选择。应用软件包括网络管理软件、安全软件等，规划时要根据用户的安全策略进行应用软件的选择。第4章局 域 网 组 建(4)网络管理的规划。网络组建投入运行以后，需要做大量的管理工作，在规划时应该考虑管理的易操作性和通用性。网络建设时需要既有专业知识又善于协调的人员进行管理，及时进行网络知识培训，安排专业人员进行网络的管理和维护工作，并制定网络访问和使用制度，保证网络不间断运行。第4章局 域 网 组 建4.2.2局域网设计局域网的种类很多，不同的种类具有不同的设计规则。网络设计是在对网络进行规划以后，开始着手网络组建的第一步，其成功与否关系到网络的功能和性能。1．网络设备的选择网卡可以选择100 Mb/s、1000 Mb/s网卡，通常使用的是以太网卡。第4章局 域 网 组 建2．网络拓扑结构设计网络拓扑结构描述了网络设备连接的形式，常见的有星型结构、总线型结构和环型结构。网络拓扑结构的具体选择需要考虑很多因素，如网络中计算机的分布情况、网络工作环境以及选择的传输介质是否容易安装等。第4章局 域 网 组 建3．网络操作系统的选择硬件只是网络的基石，而软件则是网络的灵魂。网络操作系统是局域网最重要的系统软件，具有CPU管理、进程管理、设备管理、存储管理以及文件管理等功能。除了这些功能外，网络操作系统还具备高效、可靠的网络通信能力和网络数据处理能力，如远程打印服务、文件传输服务、Web服务、远程登录服务等。第4章局 域 网 组 建4．布线设计规划在决定硬件和软件以后，网络设计的最后环节是布线设计，这是网络设计的重要内容之一。局域网布线设计的依据是网络的分布架构，网络布线必须有较长远的考虑。如果布线设计不到位或者有缺陷，在施工完成以后变更将非常困难，因此该项工作要在统一综合布线原则的指导下，认真细致地做好。第4章局 域 网 组 建4.3常见局域网组网方法4.3.1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以太网时，需要使用以下几种基本硬件设备：·带有RJ-45接口的以太网卡；·交换机；·5类非屏蔽双绞线；·RJ-45连接头。第4章局 域 网 组 建2．双绞线组网方法按照使用交换机的方式，双绞线组网方法可以分为以下几种：1)单一交换机结构使用单一交换机组建的以太网结构很简单，所有节点通过双绞线与交换机连接，并构成物理上的星型拓扑结构，其网络结构如图4-6所示。第4章局 域 网 组 建图4-6单一交换机局域网结构示意图第4章局 域 网 组 建2)交换机级联结构当连网的节点数超过单一交换机的端口数时，交换机就无法实现所有节点连接构成一个网络，可采用多个交换机级联结构，其结构如图4-7所示。普通的交换机一般都提供两类端口：一类是用于连接节点的RJ-45普通端口，另一类是向上连接的级联端口(UpLink)。各节点通过直通线与交换机RJ-45普通端口相连接，形成一段网络，再将交换机级联端口通过交叉线与上一级交换机的普通端口连接，实现交换机的级联，构成一个规模较大的局域网。第4章局 域 网 组 建图4-7多交换机级联局域网结构示意图第4章局 域 网 组 建在采用多交换机级联结构时，通常采用以下两种方法：(1)使用双绞线，通过交换机的RJ-45端口实现级联。(2)使用光纤，通过交换机提供的向上光纤连接端口实现级联。第4章局 域 网 组 建3)堆叠式交换机结构通过堆叠式交换机背板堆叠端口，将交换机彼此连接起来，构成一个更多端口的单一交换机设备。图4-8给出了典型的使用堆叠式交换机的以太网结构，该结构在实际应用中较少采用。第4章局 域 网 组 建图4-8堆叠式交换机局域网结构示意图第4章局 域 网 组 建4.3.2快速以太网组网方法1．基本的硬件设备快速以太网组网主要采用传输速率为100 Mb/s的设备和传输介质，需要的基本硬件设备如下：· 100 Mb/s以太网交换机；· 100 Mb/s以太网卡；· 双绞线或光纤。第4章局 域 网 组 建2．快速以太网组网快速以太网的网络拓扑结构、组网方