计算机局域网实用组网技术

5.3.3交换式以太网技术特点
1.“共享介质”式传统高速局域网
2.“共享式以太网”与“交换式”局域网的 主要区别
3.交换式以太网的特点
1.“共享介质”式传统高速局域网
介质访问控制方法：CSMA/CD、TokenRing、Token-BUS
平分可用带宽 在计算机数目较少时有很好的响应和性
能，反之导致带宽减少，传输数据的速 率和质量下降
物理层传输介质和信号编码不同， 10BASE T 采用曼彻斯特编码、 100BASE TX采用4B/5B
快速局域网采用介质独立接口（MII media independent interface）,也称介质无关接口
2.100 BASE TX组网的技术特点
100 BASE TX可以看成是10BASE T的直接升级 MAC子层与物理层之间采用了与介质无关MII
集线器的分类方法
(1) 按照集线器支持的传输速率，可以分为以下三类：10 Mbps 集线器；100 Mbps集线器；10/100 Mbps自适应集 线器。
(2) 按照集线器是否能够堆叠，可以分为以下两类：普通集线 器与可堆叠式集线器。
普通集线器不具备堆叠功能，当连网结点数超过单一集 线器的端口数时，只能采用多集线器的级联方法来扩充；堆 叠式集线器由一个基础集线器与多个扩展集线器组成，通过 在基础集线器上堆叠多个扩展集线器，可以很方便地扩充连 网的结点数。
4.10 BASE T双绞线以太网的应用特点
（1）优点 易检测故障、维护方便 安装、管理和使用简单 成本低 扩展方便 改变网络布局容易 构建网络灵活、方便
（2）缺点
节点增加，冲突增加，网络性能下降 网络中央节点负荷过重 双绞线的抗干扰能力弱 网络通信线路的利用率低
5.3 高速局域网
⑴与10BASE的相同之处
采用CSMA/CD介质访问控制方式 采用相同数据传输帧格式 相同的组网方式法 同样的低成本、易扩展性能强
⑵与10BASE的相同之处
快速以太网将每个比特的发送时间由10BASE T时的100ns降到10ns
工作频率不同， 10BASE T为25MHz, 100BASE TX和100BASE FX为125MHz
拓扑结构：总线 介质访问控制方法：CSMA/CD 网线类型：RG-58型50 Ω 细同轴电缆 传输速度：10Mb/s 最大网络节点数目：90个 每段最大节点数目：30个 最大网段数目：5个，最多使用4个中继器，其中3个网
段可以连接工作节点 节点最小距离：0.5m 最大网络长度：925m 最大网段长度：185m
基带传输，曼彻斯特数字信号 10BASET：双绞线传输，基带传输
（2）其他以太网变形标准 10 BASE-FP、10 BASE-FB与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） 以太网的标准和主要参数见书P97
（3）10Mb/s以太网小结
传输速度： 10Mb/s 介质访问控制方法：CSMA/CD 拓扑结构：逻辑拓扑为总线型物理拓
扑为总线型或星型 传输类型：帧交换
5.以太网的主要设计特点
简易性 低成本 兼容性 扩展性 均等性
5.2 典型以太网组网技术
5.2.1 标准Βιβλιοθήκη Baidu太网
5.2.2 细缆以太网
使用RJ45连接器
使用8B/6T编码方式
最大网段长度为100M
最多使用两个中继器或集线器，两个设备间距 离不超过5M
4. 100 BASE FX组网的技术特点
使用多模/单模光纤做为传输介质 多模光纤连接距离为400m，单模光纤连接
距离为2000m 编码方法为4B/5B-NRZI的编码方案 与100 BASE TX 网络工作原理相同
5.2.3 双绞线以太网
5.2.1 标准以太网
1.粗缆以太网（标准以太网10BASE 5）
采用RG-11粗同轴电缆为传输介质， 阻抗为50 Ω ，直径0.4英寸，节点通过 网卡（AUI接口，15针）、收发器电缆 （ 78Ω6对屏蔽双绞线电缆 ）、和收发 器与总线相连。
2.粗缆以太网小结
拓扑结构：总线 介质访问控制方法：CSMA/CD 网线类型：RG-11型50 Ω 粗同轴电缆 传输速度：10Mb/s 最大网络节点数目：300个 每段最大节点数目：100个 最大网段数目：5个，最多使用4个中继器，其中3个网
5.1.2 以太网
1.以太网的发展 由施乐公司创建,后来DEC、Intel和施乐共同开
发，于20世80年代首次出版，称为DIX1.0，并提 交给IEEE委员会，经IEEE成员修改通过，演变为 IEEE的正式标准，编号为802.3，以太网和IEEE 802.3有些规定不同，但是兼容。 2.以太网的拓扑结构
（1）组建10 BASE T网络所需工具
接线钳：RJ-45专用剥线/压线钳， 用于接驳水晶头
网线测试仪（测线器）或万用表： 斜口钳 剥线器
（2）标准线和交叉线制作和使用场合
标准线（直通线）：两头一致，都为 568B标准，用于HUB、交换机、路由器 与计算机节点相连
交叉线（跳阶线）：两头不一致，一头 为568B，一头为568A标准，用于双机 （相同设备）互联
做线标准（568B ）：
UTP使用引脚： 引脚1：接收（Rx+）引脚2：接收（Rx-） 引脚3：发送（Tx+）引脚6：接收（Tx -） 网卡使用引脚： 引脚1：发送（Tx+）引脚2：接收（Tx -） 引脚3：接收（Rx+）引脚6：接收（Rx-）
2.组建单集线器10BASE T 网络
所有节点通过非屏蔽双绞线与集线器连接， 构成物理上的星型拓扑。从节点到集线器的非 屏蔽双绞线最大长度为100 m。单一集线器结 构适宜于小型工作组规模的局域网，典型的单 一集线器一般支持8～24个RJ—45端口与一个 BNC、AUI或光纤连接端口。如图：
概述
高速局域网发展方向： 高速、模块、交换、虚拟局域网
流行的高速局域网类型： 共享式快速以太网、交换式高速以太
网、虚拟局域网、千兆位以太网、FDDI、 ATM
1.局域网的性能指标
评价局域网性能的主要指标有三个: 网络响应时间 网络传输速率 网络资源利用
2.高速局域网的基础知识
高速局域网:数据传输速率在100Mb/s以 上的局域网
(3) 按照集线器是否支持网管功能，可以分为以下两类：
简单集线器；
带网管功能的智能集线器。
简单集线器不支持网管功能，无法从远程工作站进行管 理；带网管功能的智能集线器支持网管功能，可以通过SNMP 协议来远程监控与管理。
⑵非屏蔽双绞线
10 BASE T网络标准原来规定使用3类4芯UTP， 后来使用3类、5类8芯UTP，目前最常使用的是超 5类双绞线。
服务器、工作站、传输介质、网卡、集线器 解决网络瓶颈：
网桥、交换机、路由器、网关、通信服务器
5.1.1 设计局域网的基本原则
1.局域网硬件结构设计时就考虑的因素 网络拓扑结构 传输介质 2.设计网络拓扑时应考虑的基本原则 分段能力 诊断和故障检测能力 带宽 可管理性 桥接能力 扩展和维护能力
5.2.3 双绞线以太网
10BASE T中的T是双绞线电缆（Twistedpair）的英文缩写， 10BASE T标准使有 星型物理拓扑结构，使用接有RJ-45头的 UTP非屏蔽双绞线电缆作为传输电缆。
1.双绞线以太网的硬件组成
⑴集线器Hub 集线器是双绞线以太网的中心连接设备，其
物理拓扑结构为星型，逻辑拓扑结构为总线型， 集线器将服务器或其它节点发送的数据信息转发 到所有与之相连的端口，介质访问控制采用 CSMA/CD方式。Hub主要功能： 组网功能 向上接口的扩展功能 信号强化功能 自动检测，并强化“碰撞”信号 自动判断有故障工作站，不影响其他节点
（3）10 BASE T网络的架设步骤
准备好双绞线 布线 制作双绞线 测试双绞线 同HUB、计算机相连 用PING命令测通网络
3.双线以太网的扩展组网方案
当需要连网的结点数超过单一集线器的端口数时，通常 需要采用多集线器的级联结构。普通的集线器一般都提供两 类端口：一类是用于连接结点的RJ—45端口；另一类端口是 向上连接端口，包括连接粗缆的AUI端口、连接细缆的BNC端 口或光纤连接端口。级联结构的10 BASE T网络遵循5-4-3规 则，利用集线器向上连接端口级联可以扩大局域网覆盖范围。
段可以连接工作节点 节点最小距离：2.5m 最大网络长度：2500m 最大网段长度：500m
5.2.2 细缆以太网
1.细缆以太网（ 10BASE 2）的结构 采用细同轴电缆作为传输介质，
是10BASE 5的替代方案，能将收发 器功能移植到网卡上，采用BNC接 口、RG-58A/U型同轴电缆
2.细缆以太网小结
第5章 计算机局域网实用组网技术
5.1 局域网组网技术概述 5.2 典型以太网组网技术 5.3 高速局域网 5.4 虚拟局域网 5.5 局域网与结构化布线
5.1 局域网组网技术概述
局域网是通过传输介质将多个空间内的各 种计算机或其他外部设备（通信节点）连接起 来，并具有相应软件支持的局部网络系统。 基本组成硬件：
2.“共享式以太网”与“交换式”局域网 的主要区别
⑴共享与交换的概念区别 传输数据带宽计算方法：
共享：除法或减法 交换：乘法或加法 传输数据的传输方式： 共享：同一时刻，一个节点独占共享信道 交换：同一时刻，多个节点并发通信
段长度100m) 100 BASE T4使用四对3~5类UTP (网段长度
100m) 100 BASE FX使用S/MMF(单、多模)型光纤(网
段长度400~2000m，全双工时的传输速率达 200Mb/s)
1.100 BASE快速以太网技术标准
1995年7月获得IEEE认证，称为IEEE802.3u 采用物理的星型拓扑结构 支持全双工方式 数据传输速率100Mb/s，实际达到200Mb/s
改善网络性能的手段: ➢ 提高数据传输速率 ➢ 采用网络分段的方法 ➢ 用交换机替代集线器,将共享式局域网 升级为交换式局域网 ➢ 采用更先进技术
常见标准局域网的标准和主要参数
5.3.2共享式快速以太网
根据网络传输介质的不同,制定以下三个标准: 100 BASE TX使用两对5类UTP或STP双绞线(网
逻辑拓扑结构是总线型
3.以太网的介质访问控制方式 采用CSMA/CD方式，传输二进制信号时，采
用“曼彻斯特”及“差分曼彻斯特”纺码提高性 能
4.低速以太网的产品标准与分类
（1）低速产品的常见标准（速率为10Mb/s） 10BASE5：标准以太网，即粗缆以太网，
基带传输，曼彻斯特数字信号 10BASE2：廉价以太网，即细缆以太网，
，在采用多集线器的级联结构时，通常采用以下两种方法：
使用双绞线，通过集线器的RJ—45端口实现级联。
使用同轴电缆或光纤，通过集线器提供的向上连接端口实现 级联。
堆叠式集线器（stackable hub）适用于中、小型 企业网环境。堆叠式集线器由一个基础集线器与多个 扩展集线器组成。基础集线器是一种具有网络管理功 能的独立集线器。通过在基础集线器上堆叠多个扩展 集线器，一方面可以增加Ethernet的结点数，另一方 面可以实现对网中结点的网络管理功能。在实际应用 中，人们常常将堆叠式集线器结构与多集线器结构结 合起来，以适应不同网络结构的要求。
接口 编码方法4B/5B 介质访问控制为CSMA/CD
3. 100 BASE T4组网的技术特点
100 BASE T4使用4对3类或3类以上的UTP作为传 输介质，其中的3对线用来同时传输数据，第4对线作 为冲突检测时的接收信道，没有专用的发送和接信道， 不能实现全双工通信，组建此类网络应遵循以下规则：
5.3.1高速局域网概述
5.3.2共享式快速以太网 5.3.3交换式以太网技术特点 5.3.4从共享式以太网升组为交换式以太网的方法 5.3.5共享式以太网与交换式以太网的实用组网方案 5.3.6千兆位以太网 5.3.7光纤分布式以太网
5.3.1高速局域网概述
概述 1.局域网的性能指标 2.高速局域网的基础知识