局域网组网技术ppt精选课件

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5.2.3 局域网交换机
交换式局域网的核心是局域网交换机，它也被称为交换式 集线器；
局域网交换机支持交换机端口之间的多个并发连接，实现 多个结点之间数据的并发传输；
以太网交换机可以有多个端口，每个端口可以单独与一个 结点连接，也可以与一个以太网集线器连接；
站点间沿指定的路径转发报文，使争夺式“共享性”信道， 转变为“分享式”信道，最大限度地减少了网络帧的碰撞 和转发延迟，使带宽和效率成倍的增加。
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查看“网上邻居”是如何实现的？
➢ 在Windows 中，当用户A双击 “网上邻居”时，相当于生成了一 个Ethernet广播包 ，此包中的 目 的MAC地址 为 全1 ，该包要求执 行的命令是：“请告诉我你们的名
字！”。
➢ Hub不知道此命令是什么意思，也不做任何处理，只负责将此信 息包广播到所有其他端口。
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HUB是如何工作的？
其基本工作原理：广播技术（broadcast） Ethernet信息包：
前缀标 志
7字节
SFD 目的 MAC地 址
1字节 2-6字节
源MAC 地址
2-6字节
长度 数据
2字节 0-1500字 节
DAD
X字 节
CRC 4字节
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HUB工作原理： ① HUB从某一端口A将收到的包发送到所有端口 ② 非广播包时，地址与包目的MAC地址相同的站响应用户A ③ 广播包时，所有用户都响应用户A
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局域网交换机的分类方法
简单的10Mbps局域网交换机 10/100Mbps自适应的局域网交换机 大型的局域网交换机
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交换机与集线器的比较：
交换机具有集线器的功能，能进行数据的转发，但二者的区别在于：
➢ 交换机以交换方式处理端口数据，接收到数据帧，将直接将数据帧 转发至目的端口（或目的地址网段），从而提高效率。
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5.3.3 以太网组网配置
常见的IEEE802.3类型的网络是以太网。以太网采用 CSMA/CD方法访问传输介质，它是基带系统，采用曼彻斯特 编码。以太网常见的有四种类型，即10Base2，10Base5， 10BaseT和100BaseX。
一、10Base2网络
10Base2网络采用总线拓扑。总线使用RG-58A/U同轴电 缆，这是一种较细的电缆，所以又称它为细缆网络和廉价网 络。速率为10Mbit/s。下图是10Base2网络的示意图。
（3）可使用4个中继器连接5段中继线。只有3段允许连有工 作站，其余用于扩展距离的远程连接。
（4）网络最大长度为925（185x5）米。
（5）每个网段上最多可有30个结点。中继器也算作一个结点 。
（6）每个干线段的一端必须装有终端连接器，另一端的终端 连接器必须接地。
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5.2.2 集线器
用集线器（Hub）作为以太网的中心连 接设备时，所有的结点通过非屏蔽双绞 线与集线器连接；
以太网从物理结构上看是星型结构，但 在逻辑上仍是总线型结构，并且MAC层 仍然采用CSMA/CD介质访问控制方法；
当集线器接收到某个结点发送的帧时， 立即将数据帧通过广播方式转发到其他 连接端口；
Cisco公司的FastHub 400系列与Cisco 1528系列 3Com公司的Office Connect系列与SuperStack II系列 Accton公司的EtherHub系列与Fast EtherHub系列 Nortel公司的Netgear DS508系列与BayStack 250系列 Intel公司的InBusiness系列与Express 10/100系列 D-Link公司的DE-800TP系列
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5.2 局域网组网需要的设备
一个局域网组网所需的基本器材与设备：
网卡 集线器或交换机 双绞线
集线器HUB
交换机switch
路由器router
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ATM 交换机
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5.2.1 网卡
网卡(NIC，Network Interface Card)既连 接局域网中的计算机，又连接局域网中的 传输介质。
地址表 端口 地址 1 Node A 2 3 4 Node B 5 Node C 6 Node D
MAC帧
交换机结构与工作过程示意图
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典型的局域网交换机产品
Cisco公司的Catalyst系列 3Com公司的SuperStack II系列 Nortel公司的BayStack 300系列与
EtherSpeed系列 Intel公司的Express系列交换机 Accton公司的Cheetack系列 华为公司的Quidway系列
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5.3 局域网的组网方法
5.3.1 同轴电缆组网方法
粗缆方式
带AUI接口的以太网卡、粗缆外部收发器、 收发器电缆、粗同轴电缆与中继器 ；
二台计算机连接到粗缆以太网上。A U I电缆连接着每 台计算机的网卡与相应的收发器
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10Base2以太网（细细缆以太网连线图）
终结器
BNC T型连接器
BNC T型连接器
终结器
四台计算机连接在细缆以太网上。介质是柔软的细缆，它
从计算机的网卡直接连接到另一台计算机的网卡上
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按集线器支持的传输速率，可以分为三类：10Mbps集 线器、100Mbps集线器与10/100Mbps自适应集线器； 按集线器是否能够堆叠，可以分为两类：普通集线器、 可堆叠式集线器； 按集线器是否支持网管功能，可以分为两类：简单集 线器、带网管功能的智能集线器。
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典型的集线器产品
按网卡支持的传输速率大小，可以分为四类： 10Mbps网卡、100Mbps网卡、10/100Mbps自适 应网卡与1000Mbps网卡；
按网卡支持的传输介质类型，可以分为四类：双 绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡与光纤网卡。
按网卡所支持的总线类型，可以分为两类：ISA 网卡与PCI网卡。
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思考题：
问：什么是10M以太网的5-4-3规则？
答：在一个10M网络中，一共可以分为5个网段，其中用4个中继 器连接，允许其中3个网段有设备，其他2个网段只是传输距离的 延长。在10BASE-T网络中，只允许级连4个HUB
问：集线器堆叠和级联有什么区别？
答：堆叠方式采用厂家的堆叠电缆，堆叠在一起的集线器在逻辑 上作为一个集线器，不受5-4-3规则的限制。级联方式采用crossover电缆（1、2和3、6反接），受5-4-3限制，只能级联4个集线 器。
10 BASE-2 （细缆）
10 BASE-T （非屏蔽 双绞线）
10 BASE-FP, 10 BASE-FB, 10 BASE-FL
（光缆）
100 BASE-TX （5类非屏 蔽双绞线）
100 BASE-T4 （3类非屏 蔽双绞线）
100 BASE-FX （光缆）
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10Base5（粗缆以太网）连线
第5章 局域网组网技术
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本章学习要求：
掌握：局域网传输介质的分类与特点 掌握：局域网组网需要的基本设备 掌握：基本的局域网组网方法 了解：局域网结构化布线技术的基本概
念
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5.1 局域网的传输介质
IEEE 802.3 物理层标准类型 10 BASE-5（粗缆） 10 BASE-2（细缆） 10 BASE-T（非屏蔽双绞线） 10 BASE-FP、10 BASE-FB与10 BASE-
➢ 集线器以共享方式处理端口接收的数据，然后以广播的方式发送给全 网中的所有端口，从而增加了网络的流量，容易引起网络风暴。
另外： ➢ 集线器是物理层设备；交换机是数据链路层设备 ➢ 从带宽来看，集线器不管有多少个端口，所有端口都是共享一条 带 宽 ；对于交换机而言，每个端口都有一条独占的带宽
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10Base精2选网pp络t课件的20物21 理拓扑
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同轴电缆
10base2 细同轴电缆
10base5 粗同轴电缆
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最大长度185m
BNC连接器
终结器 间距0.5m
10Base-2 组 网 示 意
图
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10Base2的接线图
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普通的集线器都提供两类端口：用于连
接结点的RJ-45端口，用于扩展的向上
连接端口。
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工作于OSI的 物理层 ，属于物理层的数据通信设备 。
集线器只是一个标准共享式设备，不具备信号定向的能 力
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中继器和集线器
Repeater
Hub
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交换机内存图
如果一个具有节点A的NIC目标地址的帧进入交换机（交换 机内存图中的MAC A），交换机就把该帧发送到端口1。如果 一个具有节点E的NIC目标地址的帧进入交换机，交换机就把该 帧发送到端口3。
当一个交换机接收到一个帧时，如果帧中的目标地址不在交
换机的内存中，交换机就像集线器一样把这个帧发送给所有的
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BNC网卡
收发器集成在网卡之中
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BNC T型接头
连接网卡来 的同轴电缆
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总线从这里 穿过
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BNC终接器
连接总线的一端
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接地
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1．10Base2网络的组成部件
（1）网卡：网卡背面应连接一个BNC型插座，BNC T型插头 接在该卡背面的BNC插座上，以连接电缆。
➢ 与hub相连的网卡在收到广播包后，将包中的数据内容传送给上 层软件即windows，上层软件根据广播包中源mac地址 向其返回 自己在网络中的计算机名称
➢ 用户A在收到各个计算机回送的响应信息包后便得知网络上都有
哪些用户，并显示在“网上邻居”精选窗pp1t6课口件2中021。
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集线器的分类方法
FL（光缆）
IEEE 802.3 u物理层标准类型
100 BASE-TX （5类非屏蔽双绞线）
100 BASE-T4（3类非屏蔽双绞线）
100 BASE-FX （光缆） 精选ppt课件2021
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802.3物理层标准与MAC、LL.3 CSMA/CD
10 BASE-5 （粗缆）
（5）BNC终端连接器：每个电缆段都必须使用50Ω的BNC终 端连接器接在两个端头上。每个电缆段都需要一个接地终端 连接器和一个不接地终端连接器。
（6）中继器：可选。
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2．10Base2网络的一些物理限制
（1）一个网段（中继线段）的最大长度为185米。
（2）网站之间的最小距离为0.5米。
（2）细以太网电缆：用于细以太网的电缆是50Ω，直径0.2 英寸的RG-58A/U同轴电缆。BNC插座必须安装在电缆断面 的端头上。
（3） BNC T型插头：该插头连接到网卡背面的BNC插座上 ，T型插头为信号输入和输出提供了电缆连接。每个工作站都 需要T型插头。
（4） BNC桶型插头：它用来将两段电缆连接在一起。
端口。如果交换机接收到一个带有广播（或多播）地址的帧时，
也会把帧发送给所有端口（或所有属于这个帧对应的多播组的
端口）。
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二、局域网交换机的工作原理
地址表
转发机构 缓冲器 端口
1 23 4 5 6
DA=Node C
Node B Node A Node B Node C Node D
网卡负责将计算机内部数据转换成适合在 网络上传输的格式
每块网卡都有一个MAC地址
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网卡的分类方法
按网卡支持的计算机种类 ，可以分为两类：标准 以太网卡与PCMCIA( Personal Computer Memory Card International Association)网卡；
细缆方式
带BNC接口的以太网卡、BNC T型连接器、 细同轴电缆与中继器 ；
粗缆与细缆混用方式
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5.3.2 双绞线组网方法
基本的硬件设备： 带RJ-45接口的以太网卡 集线器或局域网交换机 3类或5类非屏蔽双绞线 RJ-45连接头
按使用集线器的不同方式分为： 单一集线器结构 多集线器级联结构 堆叠式集线器结构