组网技术-(教学二)网络组建方案
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V1.1
网络的组成：通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网络设 备）通过传输介质和软件物理（或逻辑）连接在一起组成的。总 的来说计算机网络的组成基本上包括：计算机、网络操作系统、 传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输 介质就是空气）以及相应的应用软件四部分。
网络的分类：按照地理范围划分为局域网、城域网、广域网和互 联网四种。
4.BASET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
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10BASET 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：
2.1 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
2.2 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。
2.3 10 BASE T网络的架设步骤
局域网主要是以双绞线为代表传输介质的以太网，那只不过是我们 所看到都基本上是企、事业单位的局域网，在网络发展的早期或在 其它各行各业中，因其行业特点所采用的局域网也不一定都是以太 网。
局域网中常见的有：以太网（Ethernet）、令牌网（Token Ring）、 FDDI网、异步传输模式网（ATM）等几类。
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。
3. 2 网状拓扑结构 优点： a.数据通信效率高。 b.健壮性高。 c.安全性高：信道不共享。 d.故障定位、隔离容易。 缺点： a.需要大量的通信电缆和节点的I/O端口。 b.费用比较大。 一般用在要求较高的应用场合，例如主干网。
3. 3 星形拓扑结构 局域网星形拓扑结构中的每个节点都与中心控制节点（通常是HUB） 进行专用的点对点连接。
3. 1 局域网拓扑结构概述
拓扑结构可以分为物理的逻辑。 a.物理连接通常是一根实际的线缆（/信道）。 b.逻辑连接是指在两个节点间直接交换数据信息的连接。 c.具有物理连接的节点并以一定交换链路层的数据信息，因此逻辑上
不存在连接。 d.逻辑连接的集合构成网络的逻辑拓扑。 局域网常用星形、树形、总线形和环形。
5. 3 双绞线以太网
10BASE T中的T是双绞线电缆（Twisted-pair）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
1.1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。
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 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
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
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
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。
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wenku.baidu.com号 10BASE2：廉价以太网，即细缆以太网，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）
（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. 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，
3. 6 混合型拓扑结构 真实的局域网往往是多种拓扑结构的混合。
例如： a.星形拓扑结构，用几个HUB或交换机连接网络节点，HUB之间再用总
线型结构/星形结构/环形结构连接。 b.数学系局域网采用总线结构，计算机系采用树形结构，而校园网则
用星形的方式把它们连结在一起。
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。
(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。
1.2 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。
基本组成硬件：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。
4. 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
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
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。
局域网的特点
连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网最快 的速率要算现今的10G以太网了。
IEEE的802标准委员会定义了多种主要的LAN网：以太网 （Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分布式接口网络 （FDDI）、异步传输模式网（ATM）以及最新的无线局域网 （WLAN）。
优点： a.费用较小。 b.建立和配置线路连接容易。 c.增加、移动、减少节点仅与HUB有关。 d.非HUB故障容易定位和隔离。 变化：树形拓扑结构。
3. 4 总线形拓扑结构 多点连接：一根电缆构成整个网络，连接所有设备。
优点：网络容易建立，所需的电缆较少。 缺点： a.网络重构和故障分析困难。 b.增加设备会影响网络的工作。 c.设备与电缆连接处会产生干扰电波，影响信号传输，限制网络可连
节点通过网卡（AUI接口，15针）、收发器电缆（ 78Ω 6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个网段可以连接
接的设备数和电缆长度。
3. 5 环形拓扑结构 每个设备与相邻两个设备点对点连接，所有设备互连成环。信号向 同一个方向沿环传送，环上设备同时起放大信号作用。
优点： a.网络容易建立。 b.重构、调整网络容易。 c.故障分析简单。 缺点： a.一点出错，全网瘫痪。 b.采用双环/隔离中断点的开关装置。
(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. 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 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
网络的组成：通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网络设 备）通过传输介质和软件物理（或逻辑）连接在一起组成的。总 的来说计算机网络的组成基本上包括：计算机、网络操作系统、 传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输 介质就是空气）以及相应的应用软件四部分。
网络的分类：按照地理范围划分为局域网、城域网、广域网和互 联网四种。
4.BASET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
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10BASET 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：
2.1 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
2.2 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。
2.3 10 BASE T网络的架设步骤
局域网主要是以双绞线为代表传输介质的以太网，那只不过是我们 所看到都基本上是企、事业单位的局域网，在网络发展的早期或在 其它各行各业中，因其行业特点所采用的局域网也不一定都是以太 网。
局域网中常见的有：以太网（Ethernet）、令牌网（Token Ring）、 FDDI网、异步传输模式网（ATM）等几类。
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。
3. 2 网状拓扑结构 优点： a.数据通信效率高。 b.健壮性高。 c.安全性高：信道不共享。 d.故障定位、隔离容易。 缺点： a.需要大量的通信电缆和节点的I/O端口。 b.费用比较大。 一般用在要求较高的应用场合，例如主干网。
3. 3 星形拓扑结构 局域网星形拓扑结构中的每个节点都与中心控制节点（通常是HUB） 进行专用的点对点连接。
3. 1 局域网拓扑结构概述
拓扑结构可以分为物理的逻辑。 a.物理连接通常是一根实际的线缆（/信道）。 b.逻辑连接是指在两个节点间直接交换数据信息的连接。 c.具有物理连接的节点并以一定交换链路层的数据信息，因此逻辑上
不存在连接。 d.逻辑连接的集合构成网络的逻辑拓扑。 局域网常用星形、树形、总线形和环形。
5. 3 双绞线以太网
10BASE T中的T是双绞线电缆（Twisted-pair）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
1.1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。
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 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
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
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
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。
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wenku.baidu.com号 10BASE2：廉价以太网，即细缆以太网，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）
（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. 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，
3. 6 混合型拓扑结构 真实的局域网往往是多种拓扑结构的混合。
例如： a.星形拓扑结构，用几个HUB或交换机连接网络节点，HUB之间再用总
线型结构/星形结构/环形结构连接。 b.数学系局域网采用总线结构，计算机系采用树形结构，而校园网则
用星形的方式把它们连结在一起。
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。
(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。
1.2 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。
基本组成硬件：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。
4. 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
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
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。
局域网的特点
连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网最快 的速率要算现今的10G以太网了。
IEEE的802标准委员会定义了多种主要的LAN网：以太网 （Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分布式接口网络 （FDDI）、异步传输模式网（ATM）以及最新的无线局域网 （WLAN）。
优点： a.费用较小。 b.建立和配置线路连接容易。 c.增加、移动、减少节点仅与HUB有关。 d.非HUB故障容易定位和隔离。 变化：树形拓扑结构。
3. 4 总线形拓扑结构 多点连接：一根电缆构成整个网络，连接所有设备。
优点：网络容易建立，所需的电缆较少。 缺点： a.网络重构和故障分析困难。 b.增加设备会影响网络的工作。 c.设备与电缆连接处会产生干扰电波，影响信号传输，限制网络可连
节点通过网卡（AUI接口，15针）、收发器电缆（ 78Ω 6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个网段可以连接
接的设备数和电缆长度。
3. 5 环形拓扑结构 每个设备与相邻两个设备点对点连接，所有设备互连成环。信号向 同一个方向沿环传送，环上设备同时起放大信号作用。
优点： a.网络容易建立。 b.重构、调整网络容易。 c.故障分析简单。 缺点： a.一点出错，全网瘫痪。 b.采用双环/隔离中断点的开关装置。
(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. 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 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