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1、第2章設(shè)計交換式局域網(wǎng)1.1局域網(wǎng)技術(shù)簡介計算機技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合促進了計算機局域網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，局域網(wǎng)經(jīng)歷了從單工到雙工，從共享到交換，從低速到高速，從昂貴到普及的發(fā)展過程。1.1.1共享式以太網(wǎng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍，網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）和廣域網(wǎng)（WAN）三種。局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，簡稱為LAN）也稱為局部網(wǎng)，是指覆蓋范圍在10公里之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，如校園網(wǎng)，企業(yè)網(wǎng)等。以太網(wǎng)是指運行IEEE802.3以太網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)運行的協(xié)議常見的主要有以太網(wǎng)協(xié)議、令牌總線、令牌環(huán)網(wǎng)，通常運行的
2、主要是以太網(wǎng)協(xié)議，在沒有特別指明的情況下，局域網(wǎng)通常是指以太局域網(wǎng)。1．總線結(jié)構(gòu)的共享式以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)是早期局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的主流，最初構(gòu)建在總線型拓撲結(jié)構(gòu)上，使用同軸電纜細纜或粗纜作為公用總線來連接其他節(jié)點，其中一個節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，提供網(wǎng)絡(luò)通信及資源共享服務(wù)，其余節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)的工作站，總線的兩端安裝一對50Ω的終端電阻。對于同軸電纜細纜，遵循10Base-2標準，每一網(wǎng)絡(luò)段的總線長度最大為180m，最高傳輸率為10Mbps；粗纜遵循10Base-5標準，總線長度可達500米?？偩€與工作站之間的連接距離不應(yīng)超過0.2m，總
3、線上工作站與工作站之間不應(yīng)小于0.46m。共享式以太網(wǎng)采用廣播方式通信，總線長度和工作站數(shù)目都是有限制的，一般為30臺左右?？偩€型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接的可靠性很差，只要有一臺工作站出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，都會造成整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。2．星型結(jié)構(gòu)的共享式以太網(wǎng)總線結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接可靠性很差，之后就逐漸被使用集線器（HUB）和雙絞線，以星型結(jié)構(gòu)相連的共享式以太網(wǎng)所取代。利用多臺集線器級聯(lián)或堆疊組網(wǎng)，曾是局域網(wǎng)很流行的組網(wǎng)方式。集線器是一種多端口的中繼器，共享帶寬，工作于OSI的物理層，又稱為物理層設(shè)備，是星形拓撲結(jié)構(gòu)的接線點，安裝連接好網(wǎng)線，通上電源之后
4、即可使用，不需要特殊的配置。集線器的基本功能是使用廣播技術(shù)進行信息分發(fā)，將一個端口上接收到的信號，以廣播方式發(fā)送到集線器的其他所有端口，各端口接收到廣播信息后，就會對信息進行檢查，若發(fā)現(xiàn)該信息是發(fā)給自己的，則接收，否則不予理睬。集線器工作原理星型結(jié)構(gòu)組網(wǎng)中，傳輸介質(zhì)（網(wǎng)線）通常采用非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線或光纖。使用雙絞線時，其接頭采用RJ-45水晶頭。雙絞線分為屏蔽雙絞線（STP）和非屏蔽雙絞線（UTP）兩大類。非屏蔽雙絞線又分為3類（UTP-3）、5類（UTP-5）、超5類和超6類非屏蔽雙絞線。UTP-3是話音級的雙絞線
5、纜，數(shù)據(jù)速率可達16Mbps；UTP-5是數(shù)據(jù)級雙絞線，在單位長度上的絞節(jié)數(shù)更多，數(shù)據(jù)速率可達100Mbps。在以太局域網(wǎng)中，UTP-3和UTP-5分別作為10BASE-T和100BASE-T標準的通信線路，通信距離為100米。超5類和6類非屏蔽雙絞線支持100Base-TX標準，最高傳輸率為155Mbps，最大傳輸距離為120米。由于UTP-5最大傳輸距離為100米，因此在進行局域網(wǎng)組網(wǎng)和綜合布線時，通常遵循以下原則：·從交換機或集線器到配線架（PatchPanel）的網(wǎng)線長度控制在5米以內(nèi)·從配線架到辦公室的RJ-45信
6、息模塊（Punch-downBlock）的網(wǎng)線控制在90米以內(nèi)·從RJ-45信息插座到用戶計算機的網(wǎng)線長度控制在5米以內(nèi)雙絞線的RJ-45接頭制作時，雙絞線的線序遵循EIA/TIA568A和EIA/TIA568B兩種標準，T568A用于制作10M雙絞線，T568B用于制作100M雙絞線。目前局域網(wǎng)一般均是100M到桌面，因此網(wǎng)線制作通常采用T568B標準，兩端的線序相同，其線序為：EIA/TIA568B線序1腳2腳3腳4腳5腳6腳7腳8腳白橙橙白綠藍白藍綠白棕棕交叉線的線序為一端按568B線序制作，另一端按以下方式進行交叉制
7、作：1腳2腳3腳4腳5腳6腳7腳8腳白綠綠白橙藍白藍橙白棕棕3．以太網(wǎng)工作原理以太網(wǎng)嚴格遵循載波偵聽多路訪問/沖突檢測協(xié)議（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，簡稱CSMA/CD）。計算機在發(fā)送數(shù)據(jù)前必須先進行載波偵聽，只有當判定信道空閑時，才能發(fā)送數(shù)據(jù)。如果信道正忙，它就持續(xù)等待直到當它偵聽到信道空閑時，便將數(shù)據(jù)送出。如果兩個以上的主機同時監(jiān)聽到信道空閑并發(fā)送數(shù)據(jù)幀，此時就會產(chǎn)生沖突，從而使發(fā)送的幀都成為無效幀，發(fā)送隨即宣告失敗，接下來主機就等待一個隨機長的時間
8、，然后重新進行載波偵聽。一臺主機發(fā)送數(shù)據(jù)幀時，網(wǎng)絡(luò)中的其他主機只能接收，屬于半雙工通訊方式。一般而言，對于10Mbps集線器，其工作站點不宜超過25個，采用100Mbps集線器時，也不宜超過35個。4．沖突域與廣播域使用同軸電纜以總線結(jié)構(gòu)或用共享式集線器以星型結(jié)構(gòu)構(gòu)建的以太網(wǎng)，其上的所有節(jié)
