第4章 以太网组网技术要点

教学要求:
知识要点 以太网标准 网络组件 组网结构 组建以太网
能力要求 了解以太网的主要标准 掌握交换机、集线器、网卡，制作UTP 理解局域网的两种组网结构 掌握组建小型以太网的基本过程
Biblioteka Baidu相关知识 IEEE 802.3标准 EIA/TIA线序标准 单一结构、级联结构 组网、测试
4.1 以太网的相关标准
拓扑结构 网段长度(m)
传输介质
总线型
500
50Ω粗同轴电缆
总线型
185
50Ω细同轴电缆
星型
100
3类及以上非屏蔽 双绞线
星型
100
5类非屏蔽双绞线
星型
2000
多模/单模光纤
星型
星型 星型 星型
100
550 5000 25 65～ 40000 65～ 40000
5类（4对）非屏 蔽双绞线
多模/单模光纤， 屏蔽双绞线
IEEE 802.16
主要内容
局域网体系结构、寻址、网络互联，以及网络管理 逻辑链路控制（LLC）子层的功能与服务 定义了以太网（Ethernet）标准，包括CSMA/CD和物理层规范 令牌总线（Token Bus）标准 令牌环（Token Ring）标准 城域网（MAN）标准 宽带网络技术 FDDI光纤传输技术 综合语音与数据局域网（IVD LAN）技术 局域网安全规范（SILS） 无线局域网标准 100VG-AnyLAN快速局域网 未使用 有线电视网（Cable Modem）网络接入技术 无线个人局域网（WPAN），包括蓝牙(Bluetooth)、紫蜂（Zigbee）
1000Base-X (SX/LX/CX) 10GBaseR/W/X 10GBaseR/W/X
批准时间 1983 1988 1990 1995 1995 1998
速率 10Mbps 10Mbps 10Mbps 100Mbps 100Mbps 1000Mbps
1998 2002 2002
1000Mbps 10Gbps 40/100Gbps
宽带无线接入
4.1 以太网的相关标准
4.1.2 以太网的常见标准
IEEE 802.3定义了多种以太网标准，下表列举了常见的以太网标准。 由此可以看到，以太网从10Mbps到10Gbps不断地演变进化，并且保持 与以前网络的兼容性，其价格相对低廉、组网灵活、可扩展性强、易于 安装、稳定性好等特点，使得市场占有率逐渐提高，成为当今局域网的 主流技术。
在OSI模型标准化之前，IEEE已开发了这些标准，但IEEE 802标准仍 被作为OSI模型的物理层和数据链路层的具体规范。
4.1 以太网的相关标准
4.1.1 IEEE 802 标准
标准
IEEE 802.1a/b IEEE 802.2 IEEE 802.3 IEEE 802.4 IEEE 802.5 IEEE 802.6 IEEE 802.7 IEEE 802.8 IEEE 802.9 IEEE 802.10 IEEE 802.11 IEEE 802.12 IEEE 802.13 IEEE 802.14 IEEE 802.15
4.1 以太网的相关标准
4.1.2 以太网的常见标准
IEEE规范 802.3 802.3a 802.3i 802.3u 802.3u 802.3ab
802.3z 802.3ae 802.3ba
以太网标准 10Base5 10Base2
10Base-T
100Base-TX 100Base-FX
1000Base-T
第4章 以太网组网技术
4.1 以太网的相关标准 4.2 以太网的网络组件 4.3 交换机或集线器的组网结构 4.4 实训：组建小型以太网
教学目标与教学要求
教学目标:
本章的主要介绍了以太网的基本组网方法，通过本章学习，应了解以太网的 主要标准，掌握非屏蔽双绞线制作方法，理解以太网交换机或集线器组网模式， 掌握小型以太网的组建过程及连通性测试。
多模/单模光纤
多模/单模光纤
4.2 以太网的网络组件
4.2.1 集线器和交换机
星型拓扑结构的以太网需要专用的通信设备，主要是集线器和交换机 两种。
1. 集线器 集线器（HUB）又称为多端口中继器，是一个工作在物理层的网络通 信设备，用于构建星型拓扑结构的以太网。
因为性能差、功能单一的原因，现在使用集线器的时候越来越少。现 在组建以太网一般都使用交换机。
以太网（Ethernet）是美国施乐（Xerox）公司发明的，并以曾经在 历史上表示传播电磁波的以太（Ether，实际上不存在这种物质）来命名 。，在1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司联合开发为一个局域网标准 。以太网属于众多类型的局域网中的一种，因此也工作在OSI体系结构的 物理层和数据链路层，也即TCP/IP体系结构的网络接口层。
由于以太网的数据传输率已提升到每秒百兆比特、吉比特或甚至10吉 比特，因此通常就用“早期以太网”或“传统以太网”来表示最早流行 的10Mbps速率的以太网。
4.1 以太网的相关标准
4.1.1 IEEE 802 标准
电气与电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE），总部设在美国，主要开发数据通信标 准及其他标准。IEEE 802委员会成立于1980年初，专门从事局域网及城 域网标准的制定工作。IEEE 802标准包含多个子标准，并且根据发展需 要不断地制定新标准。第一个以太网标准IEEE 802.3是1983年制订的， 后来根据市场需要又陆续制订了其它以太网标准。
交换机在外观与集线器相似，联网方法也类似，只是最重要的区别在 于使用交换机的以太网是全双工的以太网，效率更高，限制更少，功能 更多。下一章将详细介绍交换机的工作过程。
4.2 以太网的网络组件
4.2.2 网络接口卡
网络接口卡（Network Interface Card，NIC）又称网络适配器，简 称网卡，是计算机与网络的接口，如图所示。
4.2 以太网的网络组件
4.2.1 集线器和交换机
2. 交换机 交换机（Switch）又称为多端口网桥，是一个工作在数据链路层的网 络通信设备，用于构建星型拓扑结构的以太网。
交换机能识别数据帧，并能根据收到的帧中的MAC地址决定数据帧应 发向交换机的哪个端口，不会干扰其他主机通信，因此各个端口独享带 宽。