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1、第8章 局域网布线、物理拓扑结构与接口硬件介绍局域网的各种布线方案，包括接口硬件 的选择与拓扑结构的确定本章学习要求本章学习要求o理解：各种局域网布线方案o应用：根据局域网实际情况，制定合理的布 线方案概述o计算机与局域网的速度o网络接口硬件与网络的连接o局域网布线实例8.1 计算机与局域网的速度o网络速度oCPU的速度o网络以硬件能支持的最高速度运行，它的速度不依赖于连接的计算机的CPU速度8.2 网络接口硬件与网络的连接o网络接口硬件o网络接口卡与网络的连接o布线方案与其他网络技术8.2.1 网络接口硬件o解决网络速度与CPU速度之间的差别：CPU不 处理位串的接收与发送，而由一种专用的硬
2、 件连接着计算机与网络，并处理包传输与接 收的所有细节。o网络适配卡或网络接口卡（NIC，简称网卡 ）网卡网卡功能o网卡负责网络中使用的电子信号、数据发送 或接收所要求的速率以及网络帧格式的细节 。o不同网络使用不同的网卡o具有足够的电路，独立于CPU运行8.2.2 网络接口卡与网络的连接o网络接口卡与网络之间使用的连接类型依赖 于网络技术；o网络接口卡与网络之间使用的连接细节不依 赖于网络技术。以太网的三种布线方案o粗缆以太网布线o细缆以太网布线o双绞线以太网布线o三种布线方案的优缺点o拓扑悖论o网络接口卡与布线方案1. 粗缆以太网布线o网卡n处理数字通信，包括差错监测与地址确认n处理计算机
3、系统的所有通信o收发器n监测载波n把位串转换成适合传输的电平n把传入的信号转换成位串1. 粗缆以太网布线o连接单元接口（AUI）电缆n连接网卡和收发器n允许网卡控制收发器n把电能传输到收发器o终止器n位于组成以太网的同轴电缆的每个末端n包含一个连接着电缆的中心线与屏蔽物的电阻1. 粗缆以太网布线o最初的以太网布线方案中，共享介质由粗的 同轴电缆组成；o连接在网络上的每台计算机都要求有一个称 为收发器的硬件设备，它连接在共享电缆上 并通过AUI电缆连接在计算机的网络接口上 。1. 粗缆以太网布线o多路复用连接n解决单个收发器必须与以太网电缆分开安装的 问题n允许多台计算机通过一个收发器连接到网络
4、上n具备冲突监测的功能2. 细缆以太网布线o与粗缆以太网布线的区别n使用比粗缆以太网更细、更柔软的同轴电缆n安装与运行比粗网简单n由于完成收发器功能的硬件被做在网卡里，所 以外部无需外部收发器n通过BNC连接器直接连接每台计算机BNC2. 细缆以太网布线o与粗缆以太网相似的地方n均采用同轴电缆，具有良好的屏蔽性n均需要终止器n采用总线拓扑n具有相似的电子特性3. 双绞线以太网布线o采用双绞线o采用多路复用的思想，以集线器作为网络的 中心o要求每台计算机都有一块网卡和一条网卡到 集线器的直接连接，这一连接使用双绞线和 RJ-45连接器。RJ-45连接器4. 三种布线方案的优缺点o粗缆布线方案n优
5、点：使用一个分离的收发器布线，允许计算 机在不破坏网络的情况下被改变n缺点：分离器通常安装在难以到达的地点，寻 找、测试失效的分离器变得困难价格最贵4. 三种布线方案的优缺点o细缆布线方案n优点：计算机与网络的连接变得简单价格比粗缆便宜，但比双绞线贵n缺点：连接易断开，继而破坏整个网络4. 三种布线方案的优缺点o双绞线布线方案n优点：网络不易偶然断开价格最便宜5. 拓扑悖论o物理拓扑n双绞线以太网形成一个典型的星形结构，每台 计算机都有一条到中心集线器的专用连接。o逻辑拓扑n双绞线以太网中的所有计算机共享一个通信介 质，计算机必须竞争对介质的控制，并且一个 特定的时间只有一台计算机能进行传输。
6、n实质是总线结构o物理拓扑与逻辑拓扑可能是不同的网络接口卡与布线方案o为使改变布线方案而不改变接口硬件称为可 能，许多网络接口支持多种布线方案o尽管有多种连接器，但是一个特定接口在一 个时间内只能使用一种布线方案o优点：n一个站点能选择一种布线方案或在不替换接口 硬件的情况下改变成不同的布线方案n当站点转移到一种新的布线方案时计算机的物 理地址保持不变9.2.3 布线方案与其他网络技术oLocal布线方案oIBM令牌环布线方案8.3 局域网布线实例o家庭布线(LAN无服务器共享上网)o小型办公室局域网布线o机房布线o企业局域网应用方案 o无线局域网络系统组建1.家庭布线(LAN无服务器共享上网
7、)o用户情况：一套四室二厅的居室，包括主卧 、小卧、客卧、书房、客厅、餐厅。o用户需求：所有的室内网点都能访问 Internet ，且不需要专门的服务器提供服 务（即所有站点可以随意启动、关闭计算机 ）1.家庭布线(LAN无服务器共享上网)o规划结构 在建立家庭网络时必须充分考虑到上网的便利 性和发展性。由于小区的LAN多以分配固定IP地址 给用户的方式接入Internet，因此用户在规划前， 必须首先确定一个“控制中心控制中心”，这个“中心”是 小区网线和家庭内网的集合点，所有的室内网点都 将通过这里访问Internet。它的物理位置一般定在 室内书房（或LAN接入处等方便管理的地方）。然
8、后确定几个室内“网点”，通常选择客厅的沙发边 、卧室的床头边和有线电视接口边等可能上网的位 置。1.家庭布线(LAN无服务器共享上网)小提示：在规划时，宁可多增几条网线，多增几个网点， 也不要等到一切都成形之后再去增移，那时就太 费周折了。 1.家庭布线(LAN无服务器共享上网)o合理布线合理布线是使“网络”畅通的基本条件。首先要选 择好的网络介质，现在市场上的超五类线价格一般为1 元/米，水晶头2元/个，网点模块28元/个。以四室二厅 ，每室（厅）两个网点为例计算，共需布线12条，使用 12个水晶头、12只模块和约40米的网线，总计400元左 右。其次要走独立线路，不要和其它电线等混绕在一起
9、 ，最好能使用独立的PVC管走线，否则会影响网络的速 度。再次要使用好的工具来制作水晶头和模块，减少由 于工具引起的浪费。最后要对已经布好的网线进行测试 并标记，这样做有利于日后发现并解决网络问题。1.家庭布线(LAN无服务器共享上网)o选择设备 选择一个好的宽带路由是组建家庭网络的重要 条件。它应包含以下几个功能： IP捆绑功能、 DHCP服务、网络防火墙、密码保护等。笔者在三次 实战中，都选择了台湾制造的“Broadband Router”，它的功能齐全，设置方便，而且价格也 只有280元。 这种宽带路由大小为20103cm（HWD），路 由后部面板有两个LAN口可以接小区的网线（用其 中
10、一个），有四个WAN口分别用来接交换机及书房 计算机，通往其它各室的网线则接在交换机上。现 在300元左右的交换机种类繁多，选择时只要其接 口数量不少于家庭网点总数就可以了。1.家庭布线(LAN无服务器共享上网)o配置路由 网络的灵魂是软件。当我们布完线，架好 硬件之后，就要对路由器进行配置了。 根据用户的实际情况设置“xDSL”的参数 。将“DHCP Server”设为“Enabled”，这 样就可以让所有计算机自动获得一个“内网 IP” 。启动防火墙功能，这样可以杜绝来 自外部的大部分攻击。 1.家庭布线(LAN无服务器共享上网)o测试结果 经过以上几个步骤后，家庭网络系统就可以投 入使用
11、了。无论你在哪个厅（室）网点上网，无论 你同时连接几台电脑，都能即插即用，而且速度快 且稳定。测试后发现：用一台配置为P4 1 5GHz/256MB笔记本电脑在不同的网点都可以同时点 播四部网络电影，并且播放效果非常流畅；用三台 计算机同时上网点播电影均能正常播放且能互相访 问；软件下载速度能达到800kbps（这与ISP所提供 的带宽有一定关系）。这种用1000元打造出来的家 庭网络已经实现了多台计算机同时上网的梦想，同 时也为实现家庭数字影院奠定了基础。2. 小型办公室局域网布线o小型办公室局域网特点n若干台计算机n共享输出设备：打印机n与其他办公室能够连接n安全、稳定、快速2. 小型办公
12、室局域网布线o器材选购n网卡：网卡一般分为10M和10M/100M自适应两种 。我们建议普通用户使用联想D-Link、TP-Link 等10M/100M自适应的网卡。n网线和RJ-45插头：市场上的五类四芯网线和RJ -45插头品牌繁多，而且也有假冒、劣质产品出 现。建议大家选择国内正规厂家的产品，如AMP 之类的名牌。在选择时也要特别注意辨清真伪 ，不要图便宜而导致以后网络故障频频。2. 小型办公室局域网布线o器材选购n集线器(HUB)：考虑到局域网中的计算机数量和 需要到达的网络速度，选择10M或者100M的8口 或8口以上的集线器。2. 小型办公室局域网布线o选择网络结构 一般小型局域网
13、接入的电脑数量不多，布线长度较 短，所以可以选择总线结构和星形结构两种网络拓扑结 构。 1. 总线结构是使用一条线缆作主干线缆，网上所有 设备都是与主干线缆相连接的。 2.星形结构是通过一个中心结点连接的。这个中心 结点为控制结点，任意两个结点的通信都必须通过它。 这种结构通常使用集线器(HUB)作为中心连接设备，连 接多台计算机。 组建的时候如果条件允许(比如能够购买集线器)， 我们还是建议大家使用星形结构，毕竟比较易于今后的 管理和维护。2. 小型办公室局域网布线o线缆的选用 1. 一般总线结构的局域网多使用铜轴电缆，不过我 们这里主要讲星形结构的局域网，所以不作详细介绍。 2. 星形结构
14、的局域网所用的线缆大多是双绞线 (Twisted pair cable)。它是由两根绝缘导线互相绞合 而成。双绞线可分为两类：无屏蔽双绞线 (UTP)和屏蔽 双绞线 (STP)。 屏蔽双绞线与无屏蔽双绞线主要的不同是增加了一 层金属屏蔽护套。这层屏蔽护套的主要作用是为了增强 其抗干扰性，同时可以在一定程度上改善其带宽。但是 由于价格比无屏蔽双绞线贵，安装也比较困难，加之小 型局域网结构简单、设备少，所以没有必要使用屏蔽双 绞线。2. 小型办公室局域网布线o布线实例 2. 小型办公室局域网布线o布线步骤n第一步：计算机设备全部到位后，应合理摆放集线器的 位置(原则是尽量考虑到每台联网计算机的距离
15、不能离集 线器太远)。n第二步：根据场地实施合理布线，并细心制作双绞线的 接头(这是小型局域网布线的关键)。n第三步： 利用网络测试仪检查已做好接头的网线，如果 全部通过，即可进行计算机和集线器的连接工作。注意 集线器和网卡连接指示灯的情况。n第四步：配置计算机操作系统的网络选项，添加如TCP IP、IPX等协议，定义用户名、工作组、工作域名，重新 启动计算机即可在“网上邻居”中找到局域网中其它计 算机了。3. 机房布线o机房布线特殊性在计算机机房建设中，电源线和网络线 的布设是一件非常重要的事情。这两类线布 设得好的机房，电脑运行正常、故障率低， 教师上课也顺手，课堂教学效率大大提高； 反之
16、，则故障频频，课堂教学质量无法得到 保证。 3. 机房布线o电源线的布设现今不少学校机房内的学生机220V交流电源线 的布设都是采用若干个多孔插座相互串接的方法， 这种连接非常简单，但其弊端很多：以每个多孔插 座连接4台电脑计，连续串接5个多孔插座就连接了 20台电脑，这20台电脑如果同时开机，则瞬间产生 的巨大冲击电流很容易将第一个多孔插座的交流保 险丝烧毁。也许有人会说，20台主机同时开机的几 率很小，可是如果这20台电脑的显示器在上次使用 后没有关闭电源开关（因为需手动关闭），那么总 电源接通瞬间仅这20台显示器产生的冲击电流也足 以引发同样故障。3. 机房布线o电源线的布设 正确的电源线布设方法是：分组点接。使用标 准电源护套线，每隔1.5米左右接入一只20A三芯国 标插座（即墙上嵌入的独立插座）作为一个点，再 将上述多孔插座接入这个点。仍如上例，增加5只 这样的三芯插座就可解决问题。还有就是每一组（ 可视实际情况分10台或16台为一组）由一个空气开 关控制，整个电脑教室可分为4-6组。现在有些学 校电源线施工比这还要讲究，不但每一个多孔插座 都单独拉线，而且
