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1、第6章课程局域网组网方法网络技术基础6.1.1 概念网络规划网络规划是在用户需求分析和系统可行性论证的基础上，确定网络总体方案和网络体系结构的过程。它直接影响到网络性能和分布情况，是网络系统建设的重要一环。网络设计网络设计是根据网络规划及总体方案，对网络的体系结构、子网划分、逻辑网络和设备选型进行工程化设计的过程。在选择网络设备时，应选择主流产品，并具有开放性和可维护性。需求分析在网络方案设计之前，需要从多方面对用户进行调查，弄清用户真正的需求。通常采用自上而下的分析方法，了解用户所从事的行为，该用户在行业中的地位及与其他单位的关系等。不同行业的用户，同一行业的不同用户，对网络建设的需求是不同
2、的。了解其项目背景，有助于更好地了解用户建网的目的和目标。2022/3/19网络技术基础需求分析应考虑的几个方面 网络的物理布局，充分了解用户的位置、距离、环境，并进行实地考察。用户设备的类型与配置。调查用户现有的物理设备。通信类型和通信流量。确定用户之间的通信类型，并对数据、语音、视频、及多媒体等的通信流量进行估算。网络服务。包括数据库系统、共享数据、电子邮件、Web应用、外设共享及办公室自动化等。网络现状。如果在一个现有网络上规划建立一个新的网络系统，需要了解现有网络使用情况，尽可能在设计新的网络系统时考虑对旧系统的利用，这样才能保护用户原有投资，节约费用。网络所需要的安全程度。根据用户需
3、求选用不同类型的防火墙和采用不同的安全措施，以保护网络系统的安全。2022/3/19网络技术基础6.1.2 网络规划与设计的准则根据国内外网络建设的经验，任何网络建设的方案设计必须坚持：实用性先进性与成熟性开放性可扩充性安全性经济性2022/3/19网络技术基础6.1.2 网络规划与设计的准则根据国内外网络建设的经验，任何网络建设的方案设计必须坚持：实用性建设计算机信息网络，目的在于应用而不是试验，故设计必须注重实用，分阶段建设，建成就可使用，无须追求最新和过多的华而不实的东西。先进性与成熟性开放性可扩充性安全性经济性2022/3/19网络技术基础6.1.2 网络规划与设计的准则根据国内外网络
4、建设的经验，任何网络建设的方案设计必须坚持：实用性先进性与成熟性所选择的设备和技术在数年内不落后；尽量保证所选用技术的标准性和成熟性；符合国际标准化的设备和技术可保证多种设备的互操作性、兼容性、可维护性和前期投资的保护。开放性可扩充性安全性经济性2022/3/19网络技术基础6.1.2 网络规划与设计的准则根据国内外网络建设的经验，任何网络建设的方案设计必须坚持：实用性先进性与成熟性开放性应用软件开发时应注意与其他产品的配合，保持一致性；特别是数据库的选择，要求能够与异种数据库的无缝连接。可扩充性安全性经济性2022/3/19网络技术基础6.1.2 网络规划与设计的准则根据国内外网络建设的经验
5、，任何网络建设的方案设计必须坚持：实用性先进性与成熟性开放性可扩充性在建设今天的网络的同时，要为明天的发展留下足够的余地；要考虑其兼容性、互操作性和未来新技术的发展对现行系统的影响，以保证向将来新技术的平滑过渡，保护前期的投入。安全性经济性2022/3/19网络技术基础6.1.2 网络规划与设计的准则根据国内外网络建设的经验，任何网络建设的方案设计必须坚持：实用性先进性与成熟性开放性可扩充性安全性网络系统的安全性应用软件系统的安全性经济性2022/3/19网络技术基础6.1.2 网络规划与设计的准则根据国内外网络建设的经验，任何网络建设的方案设计必须坚持：实用性先进性与成熟性开放性可扩充性安全
6、性经济性不要盲目追求最新的设备；目前硬件的发展远远快于软件的发展；用户计算机应用水平的参差不齐也会降低设备的利用率。2022/3/19网络技术基础6.1.3 网络规划与设计的规范硬件建设牵涉的方面较多，如建设智能大厦时进行结构化综合布线设计，要牵涉到一座大楼或一个楼群的基本建设，要集成水、电、气、暖系统， 系统，计算机系统，有线电视系统，安全监控系统等，所以不是一个工程规范可以覆盖得了的。现在国家对计算机网络系统建设尚无比较齐全的工程规范，而是针对某个具体方面制定了相应的规范。 2022/3/19网络技术基础6.2 局域网组网设备网卡集线器中继器局域网交换机2022/3/19网络技术基础6.2
7、.1 网卡网卡（又称网络接口卡、网络适配器）是工作在数据链路层的网络组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口。网卡不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存等功能。随着计算机网络技术的飞速发展，为了满足各种应用环境和应用层次的需求，出现了许多不同类型的网卡 。2022/3/19网络技术基础按总线类型分类ISA网卡：一种早期的总线类型网卡，目前很少见ISA总线类型的网卡。PCI网卡：PCI网卡是目前最主流的一种网卡接口类型。因为它的I/O速度远比ISA总线型的网卡快，所以在PCI总线技术出现后很快就替代了
8、原来老式的ISA总线。PCMCIA网卡：PCMCIA网卡是笔记本电脑专用的，它受笔记本电脑的空间限制，体积较PCI接口网卡要小许多。USB网卡：作为一种新型的总线技术已经被广泛应用于鼠标、键盘、打印机、扫描仪等设备，在网卡中也不例外。2022/3/19网络技术基础按网络接口划分网卡最终是要与网络进行连接，所以也就必须有一个接口使网线通过它与其他计算机网络设备连接起来。不同的网络接口适用于不同的网络类型，按网卡的网络接口类型来划分，目前常见的主要有 ：以太网的RJ-45接口网卡细同轴电缆的BNC接口网卡粗同轴电缆的AUI接口网卡光纤接口网卡2022/3/19网络技术基础按带宽划分10Mbps网卡
9、10Mbps网卡主要是比较老式、低档的网卡；它的带宽限制在10Mbps，这在当时的ISA总线类型的网卡中较为常见，目前PCI总线接口类型的网卡中也有一些是10Mbps网卡；目前这种网卡已不是主流。它仅适应于一些小型局域网或家庭需求。100Mbps网卡10Mbps/100Mbps网卡1000Mbps以太网卡2022/3/19网络技术基础按带宽划分10Mbps网卡100Mbps网卡目前来说，这是一种技术比较先进的网卡，它的传输I/O带宽可达到100Mbps；目前这种带宽的网卡是最为普及的网卡之一。10Mbps/100Mbps网卡1000Mbps以太网卡2022/3/19网络技术基础按带宽划分10M
10、bps网卡100Mbps网卡10Mbps/100Mbps网卡这是一种10Mbps/100Mbps两种带宽自适应的网卡，能自适应满足不同带宽的网络需求，保护用户的网络投资；它既可以与老式的10Mbps网络设备相连，又可应用于较新的100Mbps网络设备连接，所以得到了用户普遍的认可。1000Mbps以太网卡2022/3/19网络技术基础按带宽划分10Mbps网卡100Mbps网卡10Mbps/100Mbps网卡1000Mbps以太网卡千兆以太网是一种高速局域网技术，它能够在铜线上提供1Gbps的带宽，与它对应的网卡就是千兆网卡了，同理这类网卡的带宽也可达到1Gbps；千兆网卡的网络接口也有两种主
11、要类型，一种是双绞线RJ-45接口，另一种是光纤接口。2022/3/19网络技术基础6.2.2 集线器集线器（HUB）是一种传统的基础网络设备。集线器技术发展至今，也经历了许多不同主流应用的历史发展时期，所以，集线器产品也有许多不同类型。2022/3/19网络技术基础按端口数量来分类按照集线器能提供的端口数来分类：通常集线器可分为有8口、16口、24口、36口等大类；但也有少数厂家提供非标准端口数的产品，如4口、5口、9口、18口等的集线器产品。2022/3/19网络技术基础按带宽分类这里所指的带宽是指整个集线器所能提供的总带宽，而非每个端口所能提供的带宽。在集线器中所有端口都是共享集线器的背
12、板带宽。也就是说，如果集线器带宽为10Mbps，总共有16个端口，16个端口同时使用时，每个端口的带宽只有10/16Mbps。所有连接的结点数越少，每个端口所分得的带宽就会越宽。这一点它与交换机是有根本区别的。2022/3/19网络技术基础按带宽分类按带宽分类：10Mbps带宽型：属于低端产品，普遍采用双绞线RJ-45端口。100Mbbps带宽型：网络传输量较大，但要求上联设备支持（快速以太网协议），在实际中应用较多。10Mbps100Mbps自适应型：这是目前应用最为广泛的一种，它克服以单纯10Mbps或者100Mbps带宽集线器兼容性不良的缺点，既能照顾到老设备的应用，又能与主流新技术设备
13、保持高性能连接。2022/3/19网络技术基础按照配置的形式分类集线器是最基础的网络设备，也是网络集中管理的最基本单元，配置非常简单、方便。独立型集线器这类型的集线器在低端应用是最多的，也是最常见的。独立型集线器之间可以扩展级联。独立HUB具有低价格、容易查找故障、网络管理方便等优点。模块化集线器常使用的模块化HUB一般具有多个插槽，每个槽可放一块通信卡，每个卡的作用就相当于一个独立型集线器。模块化集线器各个端口都有专用的带宽，只在各个网段内共享带宽，网段之间采用交换技术。从而减少冲突，提高通信效率，因此又称为端口交换机模块化HUB。堆叠式集线器堆叠式集线器可以将多个集线器“堆叠”使用，当它们
14、连接在一起时，其作用就像一个模块化集线器一样，堆叠在一起的集线器可以当作一个单元设备来进行管理。2022/3/19网络技术基础从是否可进行网络管理来分类不可网管型集线器这类集线器是指既无需进行配置，也不能进行网络管理和监测的集线器。属于低端产品，通常被用于小型网络。可网管型集线器这类集线器可通过SNMP协议（Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议）对集线器进行简单管理的集线器，这种管理大多是通过增加网管模块来实现的。实现网管的最大用途是用于网络分段，从而缩小广播域，减少冲突提高数据传输效率。通过网络管理可以在远程监测集线器的工作状态，并根据需要对
15、网络传输进行必要的控制。共同点是在集线器前面板或后面板都提供一个Console端口。2022/3/19网络技术基础6.2.3 中继器中继器（Repeater）又称转发器，是一种最为简单但也是用得最多的互连设备。中继器仅适用于以太网，可将两段或两段以上以太网互连起来。中继器只对电缆上传输的数据信号再生放大，再重发到其他电缆段上。对数据链路层以上的协议来说，用中继器互连起来的若干段电缆与单根电缆并无区别，中继器本身仅会引起一定的时间延迟。中继器有多种类型：两端口相同介质中继器两端口不同介质中继器多端口多介质集中式中继器2022/3/19网络技术基础6.2.3 中继器中继器的作用是对网络电缆上传输的
16、数据信号进行放大和整形，使之成为标准信号再发送到其他电缆段上，中继器实际上只是数字信号的再生放大器，它在物理层上实现连接，主要是扩展连网距离。2022/3/19网络技术基础6.2.4 局域网交换机交换是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。2022/3/19网络技术基础6.2.4 局域网交换机在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。集线器(HUB)就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通信，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。2022/3/19网络技术基础6.2.4 局域网交换机交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以
