局域网组网技术.ppt

　　局域网组网技术一　局域网使用的传输介质二　局域网组网需要的设备三　局域网的组网方法四　快速以太网组网方法五　千兆以太网组网方法一 局域网使用的传输介质 1. IEEE 802.3标准支持的传输介质IEEE 802.3标准为了能支持多种传输介质，在物理层为每种传输介质确定了相应的物理层标准这些标准主要有以下几种：10 BASE—5（粗缆）；10 BASE—2（细缆）；10 BASE—T（非屏蔽双绞线）；10 BASE—FP、10 BASE—FB与10 BASE—FL（光缆）IEEE 802.3u标准为了能支持多种传输介质，在物理层为每种传输介质确定了相应的物理层标准这些标准主要有以下几种： 100 BASE—TX（5类非屏蔽双绞线）；100 BASE—T4（3类非屏蔽双绞线）；100 BASE—FX（光缆）2. IEEE 802.3物理层标准类型•(1) (1) 10 10 BASEBASE—5 5采采用用的的传传输输介介质质是是阻阻抗抗为为5050欧欧姆姆的的基基带带粗粗同同轴轴电电缆缆粗粗缆缆的的最最大大长长度度为为500 500 m m，，数数据据传传输输速速率率为为10 10 MbpsMbps。

网网卡卡与与收收发发器器采采用用标标准准的的1515针针AUIAUI连接器连接器. .•(2) (2) 10 10 BASEBASE—2 2采采用用的的传传输输介介质质是是阻阻抗抗为为5050欧欧姆姆的的基基带带细细同同轴轴电电缆缆细细缆缆的的最最大大长长度度为为185 185 m m，，数数据据传传输输速速率率为为10 10 MbpsMbps网网卡卡上上提提供供BNC BNC 连连接接插插头头，，细同轴电缆通过细同轴电缆通过BNCBNC—T T型连接器与网卡连接型连接器与网卡连接•(3) (3) 10 10 BASEBASE—T T采采用用以以集集线线器器（（hubhub）） 为为中中心心的的物物理理星星型型拓拓扑扑结结构构，， 使使用用标标准准的的RJRJ—4545接接插插件件与与3 3类类或或5 5类类非非屏屏蔽蔽双双绞绞线线UTPUTP连连接接网网卡卡与与集集线线器器网网卡与集线器之间的双绞线长度最大为卡与集线器之间的双绞线长度最大为100 100 m m•(4) (4) 10 10 BASEBASE—FPFP、、10 10 BASEBASE—FLFL与与10 10 BASEBASE—FBFB是是三三种种光光纤纤传传输输介介质质标标准准，，传输速率为传输速率为10 10 MbpsMbps。

•(5) (5) 100 100 BASEBASE—TXTX支支持持5 5类类非非屏屏蔽蔽双双绞绞线线UTPUTP与与1 1类类屏屏蔽蔽双双绞绞线线STPSTP，，100 100 BASEBASE—T4T4支支持持3 3类类非非屏屏蔽蔽双双绞绞线线UTPUTP，，而而100 100 BASEBASE—FXFX支支持持2 2芯芯的的多多模模或或单单模模光光纤纤千千兆兆网网5 5类类非非屏屏蔽蔽双双绞绞线线的的1000 1000 BASEBASE—T T标标准准以以及及支支持持单单模模和和多多模模光光纤的纤的1000 1000 BASEBASE—X X与与1000 1000 BASEBASE—SXSX标准二 局域网组网需要的设备1 网卡1）网卡的基本概念 网络接口卡（NIC，network interface card）又称为网卡，它是构成网络的基本部件网卡一方面连接局域网中的计算机，另一方面连接局域网中的传输介质 2) 网卡的分类方法(1) 按照网卡支持的计算机种类分类，主要分为以下两类： 标准以太网卡；PCMCIA网卡 标准以太网卡用于台式计算机连网，而PCMCIA网卡用于便携式 计算机连网。

2) 按照网卡支持的传输速率分类，主要分为以下四类： 10 Mbps网卡；100 Mbps网卡；10/100 Mbps自适应网卡；1000 M网卡3) 按网卡所支持的传输介质类型分类，主要分为以下四类： 　双绞线网卡；粗缆网卡；细缆网卡；光纤网卡4) 按网卡所支持的总线类型分类，主要分为以下两类： ISA网卡；PCI网卡2　集线器 1) 集线器(hub)的定义 集线器是以太网中的中心连接设备，它是对“共享介质”总线型局域网结构的一种改进用集线器作为以太网中的中心连接设备时，所有的结点通过非屏蔽双绞线与集线器连接这样的以太网在物理结构看是星型结构，但它在逻辑上仍然是总线型结构，并且在MAC层仍然采用CSMA/CD介质访问控制方法当集线器接收到某个结点发送的帧时，它立即将数据帧通过广播方式转发到其他的连接端口 从结点到集线器的非屏蔽双绞线最大长度为100 m，利用集线器向上连接端口级联可以扩大局域网覆盖范围单一集线器结构适宜于小型工作组规模的局域网如果需要连网的结点数超过单一集线器的端口数时，通常需要采用多集线器的级联结构，或者是采用可堆叠式集线器　2. 集线器的分类方法(1) 按照集线器支持的传输速率，可以分为以下三类：10 Mbps集线器；100 Mbps集线器；10/100 Mbps自适应集线器。

2) 按照集线器是否能够堆叠，可以分为以下两类：普通集线器与可堆叠式集线器普通集线器不具备堆叠功能，当连网结点数超过单一集线器的端口数时，只能采用多集线器的级联方法来扩充；堆叠式集线器由一个基础集线器与多个扩展集线器组成，通过在基础集线器上堆叠多个扩展集线器，可以很方便地扩充连网的结点数3) 按照集线器是否支持网管功能，可以分为以下两类：简单集线器；带网管功能的智能集线器简单集线器不支持网管功能，无法从远程工作站进行管理；带网管功能的智能集线器支持网管功能，可以通过SNMP协议来远程监控与管理 3. 典型的集线器产品 目前，应用比较广泛的集线器产品主要有：Cisco公司的FastHub 400系列与Cisco 1528系列集线器、3Com公司的Office Connect系列与SuperStack Ⅱ系列集线器、Accton公司的EtherHub系列与Fast EtherHub系列集线器、Nortel公司的Netgear DS508系列与BayStack 250系列集线器、Intel公司的InBusiness系列与Express 10/100系列集线器，以及D—Link公司的DE—800TP系列集线器。

3　局域网交换机1）. 局域网交换机的定义 交换式局域网的核心是局域网交换机，也有人把它叫做交换式集线器目前，使用最广泛的是以太网交换机对于传统的以太网来说，当连接在集线器中的一个结点发送数据时，它将用广播方式将数据传送到集线器的每个端口因此，以太网的每个时间片内只允许有一个结点占用公用通信信道 交换式局域网从根本上改变了“共享介质”的工作方式，它可以通过局域网交换机支持交换机端口结点之间的多个并发连接，实现多结点之间数据的并发传输因此，交换式局域网可以增加网络带宽，改善局域网的性能与服务质量　2） 局域网交换机的分类方法(1) 简单的10 Mbps局域网交换机 简单的10 Mbps局域网交换机只能提供固定数量的端口，用来连接专用的10 Mbps以太网结点或10 Mbps以太网集线器 (2) 10/100 Mbps自适应的局域网交换机(3) 大型局域网交换机 大型局域网交换机是一种箱式结构，在机箱中可以灵活地插入各种模块，例如10 Mbps以太网模块、快速以太网模块、千兆以太网模块、路由器模块、网桥模块、中继器模块、ATM模块以及FDDI模块，通过它可以构成大型局域网的主干网。

3. 典型的局域网交换机随着快速以太网与千兆以太网对带宽需求的增加，用户对局域网交换机的需求量越来越大，对其性能要求也越来越高很多网络硬件制造商都能提供系列的局域网交换机产品目前，应用最广泛的局域网交换机主要有：Cisco公司的Catalyst系列交换机、3 Com公司的SuperStack Ⅱ系列交换机、Nortel公司的BayStack 300系列与EtherSpeed系列交换机、Intel公司的Express系列交换机，以及Accton公司的Cheetack Switch Workgroup系列交换机等 1.双绞线组网方法使用双绞线组建以太网是目前流行的组网方式，由于使用非屏蔽双绞线组建局域网有易于安装与管理三　局域网的组网方法　1) 基本的硬件设备在使用非屏蔽双绞线组建符合10 BASE—T标准的以太网时，需要使用以下基本硬件设备：带有RJ—45接口的以太网卡；集线器；3类或5类非屏蔽双绞线；RJ—45连接头在双绞线组网方式中，集线器是以太网的中心连接设备，它是对“共享介质”的总线型局域网结构的一种“变革”通过非屏蔽双绞线与集线器，可以很容易地将多台计算机连接成一个计算机网络，这是目前应用最广泛的一种基本局域网组网方法。

　2. 双绞线组网方法按照使用集线器的方式，双绞线组网方法可以分为以下几种：单一集线器结构；多集线器级联结构；堆叠式集线器结构1) 单一集线器结构 使用单一集线器的以太网结构很简单，其结构如图7.4所示所有结点通过非屏蔽双绞线与集线器连接，构成物理上的星型拓扑从结点到集线器的非屏蔽双绞线最大长度为100 m单一集线器结构适宜于小型工作组规模的局域网，典型的单一集线器一般支持8～24个RJ—45端口与一个BNC、AUI或光纤连接端口(2) 多集线器级联结构 当需要连网的结点数超过单一集线器的端口数时，通常需要采用多集线器的级联结构普通的集线器一般都提供两类端口：一类是用于连接结点的RJ—45端口；另一类端口是向上连接端口，包括连接粗缆的AUI端口、连接细缆的BNC端口或光纤连接端口 利用集线器向上连接端口级联可以扩大局域网覆盖范围 在采用多集线器的级联结构时，通常采用以下两种方法： 使用双绞线，通过集线器的RJ—45端口实现级联 使用同轴电缆或光纤，通过集线器提供的向上连接端口实现级联(3) 堆叠式集线器结构堆叠式集线器（stackable hub）适用于中、小型企业网环境。

堆叠式集线器由一个基础集线器与多个扩展集线器组成基础集线器是一种具有网络管理功能的独立集线器通过在基础集线器上堆叠多个扩展集线器，一方面可以增加Ethernet的结点数，另一方面可以实现对网中结点的网络管理功能在实际应用中，人们常常将堆叠式集线器结构与多集线器结构结合起来，以适应不同网络结构的要求图7.6给出了典型的使用堆叠式集线器的以太网结构四　快速以太网组网方法 1. 基本的硬件设备 100 Mbps集线器或100 Mbps以太网交换机； 10 Mbps集线器； 10 Mbps以太网卡、100 Mbps以太网卡或10/100 Mbps以太网卡； 双绞线或光缆 100 BASE—T的网卡实际上分为三种，即分别支持100 BASE—TX、100 BASE—T4与100 BASE—FX标准的网卡目前，使用最多的是支持100 BASE—TX标准的网卡，它多用于主干网中 100 BASE—TX标准使用1类屏蔽双绞线STP或5类非屏蔽双绞线UTP，双绞线最大长度为100 m；100 BASE—T4标准使用3类非屏蔽双绞线UTP，双绞线最大长度也为100 m；100 BASE—FX标准使用多模光纤，光纤最大长度为450 m。

2. 快速以太网组网方法 100 BASE—T集线器的功能以及网络连接方法，与普通的10 BASE—T集线器基本相同因此，以共享式100 BASE—T集线器为中心的快速以太网结构，与传统的以太网结构基本上是相同的但是，在组建100 BASE—T的快速以太网时，需要注意以下两个问题：快速以太网一般是作为局域网的主干部分很多公司开发出快速以太网交换机，可以用它代替100 BASE—T集线器五　千兆以太网组网方法 1. 基本的硬件设备千兆以太网的组网方法与普通以太网组网方法有一定的区别组建千兆以太网，需要使用以下基本硬件设备：1000 Mbps以太网交换机；1000 Mbps以太网卡；100 Mbps以太网交换机或100 Mbps集线器；10 Mbps以太网卡、100 Mbps以太网卡或10/100 Mbps以太网卡；双绞线或光缆1000 BASE—T标准使用5类非屏蔽双绞线，双绞线长度可以达到100 m；1000 BASE—LX标准使用单模光纤，光纤长度可以达到3000 m；而1000 BASE—SX标准使用多模光纤，光纤长度可以达到300～550 m2. 千兆以太网组网方法 在千兆以太网组网方法中，如何合理地分配网络带是很重要的，需要根据具体网络的规模与布局，来选择合适的两级或三级网络结构。

图7.7给出了典型的千兆以太网组网方法示意图在设计千兆以太网时，我们需要注意以下几个问题：(1) 一般在网络主干部分需要使用性能很好的千兆以太网主干交换机，例如可以选择Cisco公司的Cisco 5000、6000系列或3Com公司的SuperStackⅡ 9300千兆以太网交换机，以解决应用中的主干网络带宽的瓶颈问题2) 在网络支干部分考虑使用性能较低一些的千兆以太网支干交换机，例如可以选择Cisco公司的Cisco 4000系列或3Com公司的SuperStackⅡ 3300千兆以太网交换机，以满足实际应用对网络带宽的需要3) 在楼层或部门一级，根据实际需要选择100 Mbps集线器或以太网交换机，例如可以选择Cisco公司的Cisco 1900系列以太网交换机或Cisco公司的FastHub 400系列集线器4) 用户端使用10 Mbps或100 Mbps以太网卡，将工作站连接到100 Mbps集线器或以太网交换机上。