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1、主编 高良诚,局域网组建与管理 项目教程,中国水利水电出版社,第2页,第二单元,组建中小型局域网,第3页,某学校有网络中心、办公楼、图书馆、5栋教学楼，网络中心和图书馆均有若干计算机房，网络中心web服务器与Internet连接。现该学校欲组建一个校园网，能够实现网络文件共享和打印共享，并能访问Internet。试为该校设计组网方案并实施。,项目描述,第4页,项目分析,组建校园网络，具体要求： 1、组建之前规划整个网络的拓扑结构；各栋楼房内部布线按照综合布线标准实施 2、选用合理的网络设备 3、能够合理的分配整个网络的IP地址 4、能够通过合适的方式接入到Internet 5、设备要求 （1）
2、网络中计算机数量根据校园用户数量计算 （2）服务器要求用专用服务器,第5页,项目实施过程,1、学习网络拓扑结构与以太网标准、综合布线等知识 2、参考网络组建方案，进行以下过程 3、购买设备 4、按照综合布线标准安装设备，配置设备与软件，并对网络设备进行测试 5、光纤接入Internet 6、进行IP地址规划 7、归纳分析方案，形成新方案,第6页,2.1 有线局域网概述,2.1.1 网络拓扑结构 网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。,第7页,2.1.1 网络拓扑结构,1、总线型结构 总线型结构由一条高速公用主干电缆即总线连接若干个结点构
3、成网络。 总线型拓扑结构的优点： （1）总线结构所需要的电缆数量少。 （2）总线型结构简单，又是无源工作，有较高的可靠性。 （3）易于扩充，增加或减少用户比较方便。 总线型拓扑结构的缺点： （2）总线的传输距离有限，通信范围受到限制。 （2）故障诊断和隔离较困难。 （3）分布式协议不能保证信息的及时传送，不具有实时功能。,第8页,2.1.1 网络拓扑结构,2、星型结构 星型结构由中央结点集线器与各个结点连接组成。这种网络各结点必须通过中央结点才能实现通信。星型结构的特点是结构简单、建网容易，便于控制和管理。 星型拓扑结构具有以下优点： （1）控制简单 （2）故障诊断和隔离容易 （3）方便服务
4、星型拓扑结构的缺点： （1）电缆长度和安装工作量客观。 （2）中央节点的负担较重，形成瓶颈。,第9页,2.1.1 网络拓扑结构,3、环型结构 环型结构由各结点首尾相连形成一个闭合环型线路。 环形拓扑结构的优点： （1）电缆长度短 （2）增加或减少工作站时，仅需简单的连续操作。 （3）可使用光纤。 环形拓扑结构的缺点： （1）节点的故障会引起全网故障。 （2）故障检测困难。,第10页,2.1.1 网络拓扑结构,4、树形拓扑结构 树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再子分支。 树形拓扑结构的优点： （1）易于扩展。 （2）故障隔离较容易。 树形拓
5、扑结构的缺点是各个节点对根的依赖性太大。,第11页,2.1.2 常见网络类型,1、以太网 以太网（Ethernet）最初出现是在20世纪60年代末，其最初核心设计思想是多个设备共享传输通道。 由于以太网的发展速度、价格和管理维护成本优势使其他局域网技术相形见绌，因此目前组建局域网首选以太网。,第12页,2.1.2 常见网络类型,2、令牌环网（Token Ring） 令牌环网（Token Ring）是IBM公司于20世纪70年代初成功开发的一种网络技术 令牌环网一个很大的优势是，即使负载很重，仍具有确定的响应时间。但是令牌传递的方法较复杂，所需硬件设备较为昂贵，网络内新增或删除节点也较为麻烦。所
6、以，令牌网不如以太网广泛使用。 令牌环所遵循的标准是IEEE802.5，它规定了3种操作速率：1Mb/s、4 Mb/s和16Mb/s。,第13页,2.1.2 常见网络类型,3、FDDI网 光纤分布数据接口（FDDI）是早期的局域网技术中传输速率较高的一种，但和现在的千兆、万兆以太网相比，已经没有速度优势了。 使用光纤作为传输媒体具有多种优点： （1）较长的传输距离： 相邻站间的最大长度可达2km，最大站间距离为200km。 （2）较大的带宽： FDDI的设计带宽为100Mb/s。 （3）抗干扰： 具有对电磁和射频干扰的抑制能力，在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响，也不影响其它设备。 （4）安
7、全：光纤可以防止传输过程中被分接偷听，也杜绝了辐射波的窃听，因而是最安全的传输媒体。,第14页,2.1.2 常见网络类型,4、ATM网 异步传送模式（Asynchronous Transfer Mode）简称ATM，是一种集传输与交换于一体的通信模式，它能够提供视频点播、现场直播、全动画电子邮件、LAN互联等业务。 它具有传输速度快、距离不受限制等特点，其集语言、图像和声音传输于一体的特色，尤其适合多媒体业务的应用。比如银行系统的自动取款机，大部分采用ATM技术，ATM网由于造价和配置不太方便的原因，较少用在局域网上。,第15页,2.1.3 以太网布线标准,1、传统以太网 传统以太网包括： （
8、1）10Base5粗缆以太网 10Base5表示的含义是：工作速率为10Mb/s，采用基带信号传输，最大支持网段长为500m。 （2） 10Base2细缆以太网 10Base2表示的含义是：工作速率为10Mb/s，采用基带信号传输，最大支持网段长为185m。 （3） 10Base-T双绞线以太网 10BaseT表示的含义是：工作速率为10Mb/s，采用基带信号传输，使用的传输介质为双绞线。,第16页,2.1.3 以太网布线标准,2、快速以太网 快速以太网产生于20世纪80年代中后期。随着双绞线和光纤作为传输介质的结构化布线的推广，以太网相关技术已经非常成熟，相关产品也比较丰富。于是，在1992
9、年传输速率为100Mbps的以太网问世时，它被称为快速以太网。,第17页,2.1.3 以太网布线标准,3、千兆位以太网 随着快速以太网的使用，IEEE将千兆位以太网网络传输速率确定为1000Mbps，并于1998 年6月推出的802.3Z（草案）中规定了相关标准。 千兆位以太网有简单快速、扩展容易、可靠性强、经济实用、管理维护方便等特点，因此应用范围很广，例如在千兆位以太网上开展视频点播业务和虚拟电子商务等。,第18页,2.1.3 以太网布线标准,4、万兆位以太网 万兆位以太网技术是一种高速以太网技术，它适用于新型的网络结构，能够实现全网技术统一。这种以太网采用IEEE802.3以太网媒体访问
10、控制（MAC）协议、帧格式和帧长度。万兆位以太网同快速以太网和千兆位以太网一样，采用全双工模式。 它的优点是减少网络的复杂性，兼容现有的局域网技术并将其扩展到广域网，同时提供更快、更新的数据业务。,第19页,2.2 光纤,2.2.1 光纤概述 1、什么是光纤？ 光纤是一种将信息从一端传送到另一端的媒介，则是玻璃或塑胶纤维构成。 多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为“光缆”。光缆外层的保护结构可防止周围环境对光纤的损伤，如水、火、电击等。 光缆分为单模光纤和多模光纤。 单模光纤传输频带宽，传输容量大。,第20页,2.2 光纤,2、光纤的特性 光纤像铜缆线一样，传送电话通话
11、或电脑数据等资料，所不同的是，光纤传送的是光信号而非电信号。光纤具有很多独特的优点，如：宽频宽、低损耗、屏蔽电磁辐射、重量轻、安全性和隐密性。,第21页,2.2 光纤,3、光纤中信号转换 任何通讯传输的过程包括：编码传输解码，光纤系统的传输过程也大致相同。电信号输入后，透过传输器将讯号数位编码，成为光信号，光线透过光纤为媒介，传送到另一端的接受器，接受器再将信号解码，还原成原先的电信号输出。,第22页,2.2.2 光纤产品介绍,1、 光纤连接器 光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使
12、由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小，这是光纤连接器的基本要求。在一定程度上，光纤连接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。 光纤连接器按传输媒介的不同可分为常见的硅基光纤的单模、多模连接器,第23页,2.2.2 光纤产品介绍,2、光纤配线箱 光纤配线箱适用于光缆与光通信设备的配线连接，通过配线箱内的适配器，用光跳线引出光信号，实现光配线功能。也适用于光缆和配线尾纤的保护性连接。 如图为3M公司的8200室内型光纤配线箱，适用于光纤接入网中的光纤终端点采用,第24页,2.2.2 光纤产品介绍,3、光纤收发器 光纤收发器是实现光电信号转换作用的,一端接光传输系统，另一端（用户端）是以太网
13、接口，其原理是通过光电耦合来实现的，对信号的编码格式没有什么变化 。,第25页,2.3 交换机基本配置,交换机的配置过程比较复杂，而且具体的配置方法会因不同品牌、不同系列的交换机而有所不同，本文教给大家的只是通用配置方法，有了这些通用配置方法，我们就能举一反三，融会贯通。通常网管型交换机可以通过两种方法进行配置：一种就是本地配置；另一种就是远程网络配置两种方式，但是要注意后一种配置方法只有在前一种配置成功后才可进行,第26页,2.3.1 交换机本地登录,1、物理连接 交换机的本地配置方式是通过计算机与交换机“Console”端口直接连接的方式进行通信的，它的连接图如下图：,第27页,2.3.1
14、 交换机本地登录,2、软件配置连接 详见书中35页,第28页,2.3.2 交换机与交换机连接,当一台交换机能够提供的端口数量不中以满足网络对计算机信息点的需求时，这就必须反多个交换机连接在一起，通常有以下几种方法可以将交换机连接在一起。,第29页,2.3.2 交换机与交换机连接,交换机的堆叠： 交换机的堆叠是扩展端口最快捷、最便利的方式。交换机的堆叠主要有以下几个优点： （1）提供高密度端口。 （2）高速传输：由于堆叠中的所有计算机都连接到同一高速背板模块，所以，不同交换机之间的通信不再需要层层转发，从而减少了交换机之间的转发延迟，避免了端口冲突，所有端口的计算机均可以线速进行交换，提高了不同
15、交换机间计算机的通信速率。 （3）便于管理：一个堆叠的若干台交换机可以视为一台交换机进行管理，从而减少了管理强度和难度，节约了管理成本。如下图：,第30页,2.3.2 交换机与交换机连接,交换机的UTP级联 级联方式是最常用的一种组网方式，它通过交换机上的级联口（UpLink）进行连接，也可通过交换机的普通RJ-45口级联。需要注意的是交换机不能无限制级联，超过一定数量的交换机进行级联，最终会引起广播风暴，导致网络性能严重下降，另外用UTP级联的有效距离是100米，如下图 ：,第31页,2.3.2 交换机与交换机连接,端口聚合方式： 相当于用多个端口同时进行级联，它提供了更高的互联带宽和线路冗
16、余，使网络具有一定的可靠性，如下图:,第32页,2.3.2 交换机与交换机连接,分层式结构： 分层式组网应用于比较复杂的网络结构中，按照功能可划分为：接入层、汇聚层、核心层，如下图：,第33页,2.3.2 交换机与交换机连接,交换机的光纤连接 实际上这也是交换机的一种级联方式，不过由于采用光纤连接可以极大延伸以太网的传输距离，提高网络传输速度，现在这种连接方式已广泛在组网实践中应用。用光纤级联通常有两种情况：一是利用交换机上自带的光纤端口进行级联。二是若交换机上没有光纤端口，可利用光纤收发器进行级联，但这种连接方式受UTP的传输速率限制，如下图 ：,第34页,2.3.3 交换机工作原理,“交换”和“交换机”最早起源于电话通讯系统（PSTN）。交换是两个网络节点间如何创建连接的。主要有三种交换方法：电路交换、报文交换、包交换。电路交换是当两个网络节点开始传输数据之前建立一个连接，并且保持这个连接直到通信结束时才释放连接所占用的带宽。报文交换采用的是“存储转发”的方式，连接不需要持续保持，当信息从连接链路上的一个设备传到另一个设备后，便断开这两个设备之间的连接，然后再从另一个设备
