局域网组建与维护资料

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1、局域网组建与维护,监利县教学研究室 牟 章,Emil：mouzhang QQ：70279025,5,主要内容,局域网基础知识,计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，它涉及通信与计算机两个领域。它的诞生使计算机体系结构发生了巨大变化，在当今社会经济中起着非常重要的作用，对人类社会的进步做出了巨大贡献。从某种意义上讲，计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机科学和通信技术水平，而且已经成为衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。,局域网基础知识,1. 计算机网络的定义 计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置分散、功能独立的多个计算机互联起来，以功能完善的网络软件(即网络通信协议、

2、信息交换方式和网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。 2. 计算机网络的主要功能 1) 资源共享 2) 数据通信能力 3) 均衡负载互相协作 4) 分布处理 5) 提高计算机的可靠性,1.1 计算机网络概述,局域网基础知识,一般来讲，计算机网络的发展可分为4个阶段。 第一阶段：面向终端的计算机网络(图1-1)。 第二阶段：共享资源的计算机网络。,1.1.1 计算机网络的发展史,局域网基础知识,1.1.1 计算机网络的发展史,第三阶段：标准化的计算机网络。,第四阶段：国际化的计算机网络。,局域网基础知识,1.1.2 计算机网络的分类,1. 局域网 局域网(Local Area Ne

3、twork，LAN)是指将较小地理范围内的计算机或数据终端设备连接在一起的通信网络。 2. 城域网 城域网(Metropolitan Area Network，MAN)是位于一座城市的一组局域网。 3. 广域网 广域网(Wide Area Network，WAN)是将地域分布广泛的局域网、城域网连接起来的网络系统，它的分布距离广阔，可以横跨几个国家以至全世界，它的特点是速度低，错误率在3种网络类型中最高，建设费用很高，Internet属于广域网的一种。,局域网基础知识,局域网是计算机通信网的重要组成部分，是在一个局部地理范围内，把各种计算机、外围设备、数据库等相互连接起来组成的计算机网络。 局

4、域网可以通过数据通信网或专用的数据网，与其他局域网、数据库或处理中心等相连接，构成一个大范围的信息处理系统。,1.2 局域网概述,局域网基础知识,1.2.1 局域网概念,局域网 Local Area Network，LAN,局域网产生于20世纪70年代，是指分布在几百米到十几公里范围之内的建筑物或园区内的计算机和通信设备互连所构成的计算机网络。局域网广泛应用于校园、企业以及机关的计算机连接，实现数据通信和资源共享。 局域网是结构复杂程度较低的计算机网络，用户可以从功能性和技术型这两个方面来认识局域网的概念。 从功能上而言，局域网是一组在物理位置上相隔不远的计算机和其他设备互联在一起的系统，允许

5、用户相互通信和共享计算机资源。 从技术上而言，局域网定义为由特定类型的传输媒体和网络适配器互联在一起的多台计算机，并受网络操作系统监控的网络系统。,1.2.2 局域网的构成,局域网由网络硬件和网络软件两部分组成。网络硬件主要包括网络服务器、工作站、外围设备等，网络软件主要包括网络操作系统和通信协议等。 1. 服务器 2. 工作站 3. 外围设备 4. 网络操作系统和通信协议,局域网基础知识,局域网分布范围小、投资少、配置简单，具有如下特点： 短距离 高数据传输率（10Mbps1000Mbps） 低误码率 传输技术与介质访问控制 传输技术：以广播式网络为主 介质访问控制：共享介质局域网、交换式局

6、域网 拓扑结构简单,1.2.3 局域网的主要技术特点,此外，局域网还具有协议简单、标准化（IEEE 802标准）、易于管理等特点。,局域网基础知识,局域网的基本结构决定了局域网的管理方式，在创建一个局域网时，通常应该遵循如下步骤。 (1) 明确需求，即希望局域网应具备哪些功能。 (2) 在综合考虑局域网功能、现有软硬件的特点与价格、网络的可管理性与可扩充性等因素的基础上决定局域网的结构。 (3) 根据选定的局域网结构决定局域网的拓扑结构以及应选择的相关设备和软件。 (4) 对局域网进行配置和维护。,1.3 局域网基本结构,局域网基础知识,将网络中的终端与大型主机相连，将复杂的计算和信息处理交给

7、主机去完成，可以充分利用主机资源，这就是主机/终端系统。 在主机/终端系统中，用户通过与主机相连的终端在主机操作系统的管理下共享主机的内存、外存、中央处理器和各种输入/输出设备。主机/终端系统有以下缺点： 这类系统主要面向大型企、事业单位，生产数量较少，因而系统价格通常很高。 终端功能比较弱(完全依赖于主机)，因而导致主机负荷较重。,1.3.1 主机/终端系统,局域网基础知识,对等网络又称点对点网络(Peer To Peer)。在这种网络中每台计算机不但有单机的所有自主权，而且可共享网络上其他计算机的存储容量，并进行信息交换。尤其在硬盘容量较小、计算机的处理速度比较低的情况下，对等网具有独特的

8、优势。 对等网结构简单，价格低，易于维护，可扩充性也好，而且实现起来也非常容易，这些都是它的优点。缺点是网络中的文件存放非常分散，不利于数据的保密。对等网适用于一些小单位，如计算机数量较少(一般30台以下)且分布较集中的情况。,1.3.2 对等网结构(Peer-Peer),局域网基础知识,在工作站/文件服务器结构网络中，某台运行特定网络操作系统的计算机被作为文件服务器，而网络中的其他计算机在登录该计算机后，可以存取该计算机中的文件。但是，作为文件服务器的计算机并不进行任何网络应用处理，因此，服务器的功能非常单一。,1.3.3 工作站/文件服务器结构,局域网基础知识,1.4 局域网的拓扑结构,总

9、线型拓扑结构 环型拓扑结构 星型拓扑结构 混合型拓扑结构,网络拓扑结构是用传输媒体互联各种设备的物理布局。拓扑结构是区分局域网类型和特性的一个很重要的因素。不同拓扑结构的局域网中所采用的信号技术、协议以及所能达到的网络性能会有很大的差别。因此，熟悉局域网的拓扑结构及其特点是选择网络类型的重要环节，也是设计与分析局域网的前提。局域网最基本的拓扑结构有4种：,局域网基础知识,1.4.1 总线型拓扑结构,总线型拓扑结构采用单根数据传输线作为通信介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到一根中央主电缆上，任何一个节点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散，并且能够被总线任何一个节点所接受，其传输方

10、式类似于广播电台，因而总线网络也称为广播式网络。,局域网基础知识,1.4.2 环型拓扑结构,环型拓扑结构是一个像环一样的闭合链路，在链路上有许多中继器和通过中继器连接到链路上的节点。也就是说，环型拓扑结构网络是由一些中继器和连接到中继器的点到点链路组成的一个闭合环。在环型网中，所有的通信共享一条物理通道，即连接网络中所有节点的点到点链路。,局域网基础知识,1.4.3 星型拓扑结构,星型拓扑结构是以中央节点为中心与各节点连接组成的，各节点与中央节点通过点到点的方式连接。利用星型拓扑结构的交换方式有电路交换和报文交换，尤以电路交换更为普遍。一旦建立了通道连接，可以没有延迟地在连通的两个节点之间传送

11、数据。工作站到中央节点的线路是专用的，不会出现拥挤的瓶颈现象。,局域网基础知识,1.4.4 混合型拓扑结构,总线型拓扑结构、环型拓扑结构和星型拓扑结构是局域网的3种基本结构。在实际应用中，往往并不采用单纯的某一种结构，而是在3种基本结构的基础上进行扩展而形成混合型拓扑结构。 常见的混合型拓扑结构有树型结构、星型总线结构、星环型结构、网状结构等。组建混合型拓扑结构的网络有利于发挥网络拓扑结构的优点，克服相应的局限。,局域网硬件设备,局域网硬件设备与网络操作系统是组建一个局域网的基础，选择适合需求的硬件设备和网络操作系统可以充分发挥局域网的性能。通过本章的学习，大家可以了解局域网硬件设备的功能、分

12、类以及选购方法，为组建局域网打下基础。,局域网硬件设备,2.1 局域网的传输介质,局域网硬件设备,2.1.1 双绞线,双绞线(又称双绞线电缆)是最常见的一种电缆传输介质，它使用一对或多对按规则缠绕在一起的绝缘铜芯电线传输信号，常见的电话线就是一种双绞线。目前，在局域网中常见的双绞线是将4对铜芯电线缠绕在一起，并封装在一个绝缘外套中而形成的一种传输介质。双绞线一般用于星型网络的布线连接，两端安装RJ-45水晶头，分别用于连接网卡与集线器，最大网线长度为100m。,局域网硬件设备,2.1.2 同轴电缆,同轴电缆是由一根空心的外圆柱导体(铜网)和一根位于中心轴线的内导线(电缆铜芯)组成，并且内导线和

13、圆柱导体及圆柱导体和外界之间都是用绝缘材料隔开。它的特点是抗干扰能力好，传输数据稳定，价格也便宜，同样被广泛使用，如闭路电视线等。同轴电缆根据传输频带的不同，可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种类型。按直径的不同，同轴电缆可分为粗缆和细缆两种。,局域网硬件设备,2.1.3 光纤,光纤是由一组光导纤维组成的、用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。光纤裸纤一般分为3层， 中心为高折射率玻璃芯(芯径一般为50m或62.5m)，中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125m)，最外是加强用的树脂涂层 。光纤可以分为传输点模数类和折射率分布类两种。传输点模数类又分为

14、单模光纤和多模光纤两类。,局域网硬件设备,网卡 Network Interface Card, NIC,又称网络适配器，Network Interface Adapter，NIA 网卡负责网络信号的接收和协议转换，用来实现终端计算机与传输介质之间的网络连接。 局域网连接方式中，每台计算机至少应安装一块网卡。 每块网卡都有一个惟一的网络硬件地址 - MAC地址。 提供不同的接口类型连接不同的传输介质。,2.2 网 卡,局域网硬件设备,2.2.1 网卡的基本功能,网卡工作于OSI参考模型的最底层，也就是物理层。其工作原理是：整理计算机上要向网络发送的数据，并将数据分解为适当大小的数据包，然后向网络

15、上发送。网卡的基本功能如下所示： 准备数据 传送数据 控制数据的流量,局域网硬件设备,按接口类型：,按适用的计算机类型：,2.2.2 网卡的分类,局域网硬件设备,2.2.3 网卡的选购,选购网卡时应从多方面综合考虑，以使其能够适应用户所组建的网络。否则，很有可能造成网络缓慢，甚至不能使用。选购网卡时可以注意以下性能参数： 速度 总线类型 接口 价格、支持的操作系统等,局域网硬件设备,中继器（Repeater）：一种在OSI模型的物理层上实现信号的放大与再生的网络设备，以扩展局域网的跨度。 集线器（HUB）：集线器又称Hub，一种特殊的多端口中继器，它是构建星型网络时使用最多的设备之一。集线器在

16、星型网络中处于各分支的汇集点，网络中的所有计算机都要与它相连。 采用广播方式转发数据包，所有连接端口共享网络带宽。,2.3 集 线 器,局域网硬件设备,2.3.1 集线器的功能,当网络中的信号沿着传输介质传输时，信号会逐渐衰减，如果要想将信号传得更远，需要在信号衰减到一定程度时将其放大，中继器就是一种起放大网络信号并重新计时作用的网络设备，具有多个接口用于接收和传送信号的中继器就是常说的集线器，如图所示。 集线器具有多个端口，可连接多台计算机。在局域网中常以集线器为中心，将分散的工作站和服务器连接在一起，形成星型拓扑结构的局域网。,局域网硬件设备,2.3.2 集线器的分类,依照带宽不同，可以将集线器分为10 Mb/s、100 Mb/s、10/100 Mb/s自适应、1000 Mb/s或100/1000 Mb/s自适应等。 按照管理方式的不同，可以将集线器分为哑集线器(Damp Hub)和智能集线器(Intelligent Hub)两种。 按照配置形式的不同，可以将集线器划分为独立型集线器、模块化集线器、可堆叠式集线器等。 按端口数量，可将