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1、13一、一、 星型网络星型网络(一)星型网络的拓扑结构及其组建星型拓扑由主节点 (或中心节点)和其它从节点组成（见图 2-8） ，主节点可直接与从节点通信，而从节点之间必须通过主节点才能通信。在星型网络中主节点通常由一种称为集线器（Hub）的设备充当，因此网络上的计算机之间是通过集线器来相互通信的（见图 2-9） 。由一个中心节点组成的星型网络的计算机数量由集线器上的端口数决定。星型网络的优点是配置灵活（增加或减少连网的计算机不影响其它计算机的正常网络连接） ，任何计算机的故障不会影响其它计算机。由于星型网络过分依赖于中心节点，因此集线器的故障，将导致整个网络的瘫痪，而且每台计算机都要利用单独
2、的电缆与集线器连接，需要的网线较多。但总的来说上述缺点较其优点相比是微不足道的，因此星型网络现在已成为构建局域网的主流拓扑结构。在星型网络建设中，目前以 10BaseT 和 100BaseT 使用最多。下面就10BaseT 和 100BaseT 网络组建所需的电缆、接头和集线器及其连接做简单叙述。10BaseT 和 100BaseT 的各种组件一样，只是其某些技术参数不同。从节点主节点图 2-8 星型网络的拓扑结构图 2-9 星型网络实物图PC-To-Hub 网线集线器14星型网络中的主节点一般采用集线器（有时也采用与之类似的其它设备如交换机，有关内容详见以后章节） ，它是一种多端口的网络连接
3、设备（见图 2-10） ，其端口与网卡上的 RJ45 口一样。集线器除了用端口数区分之外，另一项非常重要的考虑因素是所使用的带宽。集线器分为 10Mbs、100Mbs、10/100Mbs（10M 与 100M 自适应）和 1000Mbs几种。其中 10Mbs 用于建立 10BaseT 网络。要想建立 100BaseT 网络就得用100Mbs 或 10/100Mbs 的集线器。有了集线器且计算机上已安装了有 RJ45 口的网卡后，我们就可以制做用于连接集线器与网卡的网线了。用于连接计算机（上的网卡）与集线器（Hub）的网线称为 PCToHub 网线（见图 2-11） 。10BaseT 和 100
4、BaseT 网络采用的网线称为双绞线，它由 8 根（4 对）有外皮的铜线组成，最外部环绕一层塑料外皮，其中每对细线绞在一起并因此而得名（见图 2-12） 。双绞线从整体结构上又分为非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted-Pair，UTP）和屏蔽双绞线（Shielded Twisted-Pair，STP）两种，他们的主要区别是屏蔽双绞线在绞线和外皮之间有一层金属网（或金属薄膜）屏蔽，因此能抑制外来的干扰，传输信号质量好，但价格也较高。如无特殊需要，一般使用非屏蔽双绞线来组建星型网络。图 2-11 PC-To-Hub 网线图 2-12 双绞线图 2-10 集线器外观RJ45 口15双绞
5、线分为 5 类，分别称为 CAT1-CAT5，但 CAT1 和 CAT2 双绞线（即 1 类和 2 类双绞线）仅适用于低速通信和传输语音数据，不适合局域网使用。以往CAT3，CAT4 多用于 10BaseT 网络的组建，而 CAT5 用于 100BaseT 网络。不过为了日后升级，现在一般采用 CAT5(即 5 类)双绞线。为了制作用于组建星型网络的 PCtoHub 网线，除了双绞线外，还需要一种称为 RJ45 头的“8P（Position） ”插头（见图 2-13） ，由于其材质看似水晶，故俗称水晶头。用于组建星型网络的 PCtoHub 网线是一段双绞线，两端分别接上一个 RJ45 头而成，
6、其特点是两端 RJ45 头的接线方式一致。 （双绞线的 8 根线都有各自的颜色，在制做时两端的颜色一致即可。当然，为使网线具有较好的传输特性，还有一些其它的小技巧这里就不提及了。另外，网线的制做需要专用的压线钳） 。最后将制做好的 PCtoHub 网线两端的 RJ45 头分别插入集线器和计算机网卡上的 RJ45 口，就把一台计算机连入到了星型网络。在星型网络中用于连接计算机和集线器之间的网线不得超过 100 米。表 2-1 给出了 10BaseT 和 100BaseT 星型网络中集线器 RJ45 口中 8 根脚位的作用，网卡上 RJ45 口各脚位作用刚好与之相反。表 2-1 集线器上 RJ45
7、 口各脚位的作用脚位功能简称1接收数据正极Rx+Pin 1Pin 8图 2-13 RJ45 头示意图162接收数据负极Rx-3传输（发送）数据正极Tx+4不使用5不使用6传输数据负极Tx-7不使用8不使用依据上述各引脚的作用，我们可制做用于直接连接两台计算机（不用集线器!）的 PCtoPC 网线，其制做方法是按图 2-14 的连接方式分别连接网线两端的 RJ45 头。这样我们就可把两台计算机直接连在一起构成一个最简单的计算机网络了（见图 2-15） 。(二)星型网络的扩展由一台集线器构成的星型网络中计算机的数量由集线器的端口数决定，而企业计算机系统往往要求连入网络的计算机数量较多，因此有必要介
8、绍一下星型网络规模的扩展问题。星型网络的扩展方式有两种，分别称为级连式和堆叠式扩展。PC-to-PC 网线图 2-15 用 PC-to-PC 网线建立最简单的网络图 2-14 PCtoPC 网线两端 RJ45 头的连接方式1 Tx+ 1 Tx+2 Tx- 2 Tx-3 Rx+ 3 Rx+4 空 4 空5 空 5 空6 Rx- 6 Rx-7 空 7 空8 空 8 空17（1）星型网络的级连式扩展星型网络扩展的第一种方式称为级连。它将两台（或多台）集线器串连而成，如图 2-16 所示。通过级连方式形成的网络结构通常称为“菊花链” 。一般集线器上都有一个特殊的端口用于与其它集线器的级连，这个端口称为
9、级连口，将这个极连口与下一台集线器的一个普通端口通过一条 PCtoHub 的网线连接起来即可实现两台集线器的级连。用级连的方式扩展星型网络的方式是有限制的，星型网络的这种扩展方式中串联的集线器个数一般不允许超过四台，而用于连接两台集线器的网线长度不应超过 5 米。（2）星型网络的堆叠式扩展星型网络的另一种扩展方式是将两个或多个集线器用另外一种被称为堆叠的方式连接起来。这种方式是通过一种特殊的缆线分别连接两台集线器的堆叠口（一般在集线器有 RJ45 端口的背面）而成，由于缆线不能做得很长，这样使集线器必须紧密相叠而称为集线器的堆叠。两台或多台集线器被堆叠在一起后，这些集线器从逻辑上就被认为是一台
10、OUT INOUT IN堆叠口图 2-17 集线器的堆叠图 2-16 集线器的级连18集线器了。显然通过集线器堆叠和级连两种方式的综合应用可以更大地增强星型网络的扩展能力。二、二、 环型网络环型网络顾名思义，环型网络是将计算机连成一个环（Ring） ，每台计算机按位置不同有一个顺序编号（见图 2-18） 。在环型网络中信号按计算机编号顺序以“接力”方式传输。如图 2-18 中，若计算机 A 欲将数据传输给计算机 D 时，必须先传送给计算机 B，计算机 B 收到信号后发现不是给自己的，于是再传给计算机C，这样直到传送到计算机 D。根据网络的拓扑结构形式，我们可以看出，总线型网络和星型网络在多于两台计算机进行数据传输时，会因信号发生冲突而导致整个网络暂时不能工作，但环型网络不会有这个问题。由于环型网络的技术被 IBM 公司垄断，所以大部分软件和硬件都得向它购买，使其价格成本较高，影响了其普及程度。图 2-18 环形网络ABCDEF
