制作雙絞線課件

1、第四章 局域網(wǎng)工作原理與組網(wǎng)技術(shù)4.1 局域網(wǎng)概述4.2 決定局域網(wǎng)特征的主要技術(shù)4.3 局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)4.4 傳統(tǒng)以太網(wǎng)4.5 高速以太網(wǎng)4.6 虛擬局域網(wǎng)（VLAN）4.7 無(wú)線局域網(wǎng)4.8 局域網(wǎng)連接設(shè)備與應(yīng)用4.9 綜合布線系統(tǒng)簡(jiǎn)介局域網(wǎng)組網(wǎng)實(shí)例10/11/20221第四章 局域網(wǎng)工作原理與組網(wǎng)技術(shù)4.1 局域網(wǎng)概述10/104.1 局域網(wǎng)概述4.1.1 局域網(wǎng)定義功能性定義：一組計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備，在地理范圍上彼此相隔不遠(yuǎn)，以允許用戶相互通信和共享諸如打印機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備之類(lèi)的計(jì)算資源的方式互連在一起的系統(tǒng)。技術(shù)性定義：由特定類(lèi)型的傳輸媒體和網(wǎng)卡互連在一起的計(jì)算機(jī)，并受網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)監(jiān)控的網(wǎng)

2、絡(luò)系統(tǒng)。10/11/202224.1 局域網(wǎng)概述4.1.1 局域網(wǎng)定義10/10/20224.1 局域網(wǎng)(LAN)概述4.1.2 LAN的主要特點(diǎn)和功能覆蓋范圍小房間、建筑物、機(jī)關(guān)、工廠、學(xué)校內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)高傳輸速率10Mbps1000Mbps低誤碼率10-8 10-10 為一個(gè)單位所擁有，自行建設(shè)，在單位內(nèi)部控制管理和使用hubhubhubSwitchServerstationstationsstations10/11/202234.1 局域網(wǎng)(LAN)概述4.1.2 LAN的主要特點(diǎn)和功4.1.2 LAN的主要特點(diǎn)和功能1、資源共享軟件資源共享、硬件資源共享（設(shè)備共享）、數(shù)據(jù)資源共享2、通信交往

3、數(shù)據(jù)、文件的傳輸；電子郵件；視頻會(huì)議10/11/202244.1.2 LAN的主要特點(diǎn)和功能1、資源共享10/10/4.2 決定局域網(wǎng)特征的主要技術(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（邏輯、物理）總線型、星型、環(huán)型、樹(shù)型傳輸介質(zhì)與傳輸形 有線介質(zhì)、無(wú)線介質(zhì)基帶、寬帶介質(zhì)訪問(wèn)方法按協(xié)議實(shí)現(xiàn)信道共享:CSMA/CD和Token-passing10/11/202254.2 決定局域網(wǎng)特征的主要技術(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（邏輯、物理）104.2.1 LAN典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型: 所有結(jié)點(diǎn)都直接連接到共享信道星型 : 所有結(jié)點(diǎn)都連接到中央結(jié)點(diǎn)環(huán)型 : 結(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路與相鄰結(jié)點(diǎn)連接BusStarRingABCCADCBABCAT10/11/2

4、02264.2.1 LAN典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型: 所有結(jié)點(diǎn)都直接連接4.2.2 傳輸介質(zhì)與傳輸形式屏蔽雙絞線 (STP) 非屏蔽雙絞線 (UTP)以鋁箔屏蔽以減少 干擾和串音EIA/TIA 為非屏蔽雙絞線制定了布線標(biāo)準(zhǔn)雙絞線外沒(méi)有任何附加屏蔽10/11/202274.2.2 傳輸介質(zhì)與傳輸形式屏蔽雙絞線 (STP) 如何制作雙絞線雙絞線兩端頭通過(guò)RJ-45水晶頭連接網(wǎng)卡和集線器，需在雙絞線兩端壓制水晶頭，壓制水晶頭需使用專用卡線鉗制作。下圖是已經(jīng)制作好的雙絞線： 10/11/20228如何制作雙絞線雙絞線兩端頭通過(guò)RJ-45水晶頭連接網(wǎng)卡和集線如何制作雙絞線首先，我們要了解一下制作雙絞線的材料和

5、工具：雙絞線、RJ-45水晶頭、壓線鉗、測(cè)線儀（如下圖）RJ-45水晶頭 雙絞線10/11/20229如何制作雙絞線首先，我們要了解一下制作雙絞線的材料和工具：雙壓線鉗10/11/202210壓線鉗10/10/202210測(cè)線儀10/11/202211測(cè)線儀10/10/202211另外，我們還需要了解一下雙絞線制作標(biāo)準(zhǔn)： （1）EIA/TIA 568A 標(biāo)準(zhǔn)：白綠綠白橙藍(lán)白藍(lán)橙白棕棕（從左起）（2）EIA/TIA 568B 標(biāo)準(zhǔn)：白橙橙白綠藍(lán)白藍(lán)綠白棕棕（從左起）連接方法有兩種： （1） 直通線：雙絞線兩邊都按照EIAT/TIA 568B 標(biāo)準(zhǔn)連接。 （2） 交叉線：雙絞線一邊是按照EIAT/

6、TIA 568A 標(biāo)準(zhǔn)連接，另一邊按照EIT/TIA 568B 標(biāo)準(zhǔn)連接。10/11/202212另外，我們還需要了解一下雙絞線制作標(biāo)準(zhǔn)： （1）EIA/TI接下來(lái)以EIAT/TIA 568B 標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制作步驟： （1) 利用斜口錯(cuò)剪下所需要的雙絞線長(zhǎng)度，然后再利用雙絞線剝線切口將雙絞線的外皮除去23厘米。 有一些雙絞線電纜上含有一條柔軟的尼龍繩，如果您在剝除雙絞線的外皮時(shí)，覺(jué)得裸露出的部分太短，而不利于制作RJ45接頭時(shí)，可以緊握雙絞線外皮，再捏住尼龍線往外皮的下方剝開(kāi)，就可以得到較長(zhǎng)的裸露線。（如下圖） 10/11/202213接下來(lái)以EIAT/TIA 568B 標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制作步驟： 10/10

7、/11/20221410/10/20221410/11/20221510/10/202215（2) 接下來(lái)就要進(jìn)行撥線的操作。將裸露的雙絞線中的橙色對(duì)線撥向自己的左方，棕色對(duì)線撥向右方向，綠色對(duì)線撥向前方，藍(lán)色對(duì)線撥向后方，如下圖所示。 左：橙 前：綠 后：藍(lán) 右：棕 10/11/202216（2) 接下來(lái)就要進(jìn)行撥線的操作。將裸露的雙絞線中的橙色對(duì)線 （3）小心的剝開(kāi)每一對(duì)線，因?yàn)槲覀兪亲裱璄IATIA 568B的標(biāo)準(zhǔn)(白橙橙白綠藍(lán)白藍(lán)綠白棕棕）排列好（如下圖所示）。 10/11/202217 （3）小心的剝開(kāi)每一對(duì)線，因?yàn)槲覀兪亲裱璄IATIA（4）將裸露出的雙絞線用剪刀或斜口鉗剪齊。最后

8、再將雙絞線的每一根線依序放入RJ45接頭的引腳內(nèi)，第一只引腳內(nèi)應(yīng)該放白橙色的線，其余類(lèi)推，如下圖： 10/11/202218（4）將裸露出的雙絞線用剪刀或斜口鉗剪齊。最后再將雙絞線的每（5)確定雙絞線的每根線是否按正確順序放置，并查看每根線是否進(jìn)入到水晶頭的底部位置，如下圖所示： 10/11/202219（5)確定雙絞線的每根線是否按正確順序放置，并查看每根線是否(6)用RJ45壓線鉗壓接RJ45接頭，把水晶頭里的八塊小銅片壓下去后，使每一塊銅片的尖角都觸到一根銅線。如下圖所示10/11/202220(6)用RJ45壓線鉗壓接RJ45接頭，把水晶頭里的八塊 （6)重復(fù)步驟1到步驟6,再制作另一

9、端的RJ45接頭。因?yàn)楣ぷ髡九c集線器之間是直接對(duì)接，所以另一端RJ45接頭的引腳接法完全一樣。 （7）最后用測(cè)線儀測(cè)試網(wǎng)線和水晶頭是否連接正常，如果兩組1、2、3、4、5、6、7、8指標(biāo)燈對(duì)應(yīng)的燈同時(shí)亮，剛表示制作雙絞線制作成功。（如下圖所示）10/11/202221 （6)重復(fù)步驟1到步驟6,再制作另一端的RJ45接頭2. 同軸電纜基帶同軸電纜用于數(shù)字信號(hào)發(fā)送寬帶同軸電纜用于模擬信號(hào)發(fā)送銅芯絕緣層外導(dǎo)體屏蔽層保護(hù)套10/11/2022222. 同軸電纜基帶同軸電纜用于數(shù)字信號(hào)發(fā)送銅芯絕緣層外導(dǎo)3.光纖通信有兩種不同類(lèi)型的光纖，分別是單模光纖和多模光纖。（所謂“?！本褪侵敢砸欢ǖ慕嵌冗M(jìn)入光纖的

10、一束光線）。 多模光纖使用發(fā)光二極管（LED）作為發(fā)光設(shè)備，而單模光纖使用的則是激光二極管（LD）多模光纖允許多束光線穿過(guò)光纖。單模光纖只允許一束光線穿過(guò)光纖。 10/11/2022233.光纖通信有兩種不同類(lèi)型的光纖，分別是單模光纖和多模光纖。3.單模光纖和多模光纖的特點(diǎn)因?yàn)椴煌饩€進(jìn)入光纖的角度不同，所以到達(dá)光纖末端的時(shí)間也不同。這就是我們通常所說(shuō)的模色散。色散從一定程度上限制了多模光纖所能實(shí)現(xiàn)的帶寬和傳輸距離。正是基于這種原因，多模光纖一般被用于同一辦公樓或距離相對(duì)較近的區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連接。單模光纖只允許一束光線穿過(guò)光纖。因?yàn)橹挥幸环N模態(tài)，所以不會(huì)發(fā)生色散。使用單模光纖傳遞數(shù)據(jù)的質(zhì)量更高，

11、傳輸距離更長(zhǎng)。單模光纖通常被用來(lái)連接辦公樓之間或地理分散更廣的網(wǎng)絡(luò)。 10/11/2022243.單模光纖和多模光纖的特點(diǎn)因?yàn)椴煌饩€進(jìn)入光纖的角度不同，3.光纖通信傳輸損耗小，適合長(zhǎng)距離傳輸。無(wú)論采用何種傳輸介質(zhì)其傳輸距離都是有限的。超過(guò)這些距離，就需要利用中繼器來(lái)擴(kuò)展距離。粗同軸電纜每一網(wǎng)段的最大距離為500米，細(xì)同軸電纜為180米，雙絞線為100米），光纖支持的最大連接距離達(dá)兩公里以上，是組建較大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的必然選擇。10/11/2022253.光纖通信傳輸損耗小，適合長(zhǎng)距離傳輸。無(wú)論采用何種傳輸介質(zhì)3.光纖通信抗干擾性能極好，保密性好。光纖不會(huì)向外界輻射電子信號(hào)，所以使用光纖介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)無(wú)

12、論是在安全性，可靠性還是網(wǎng)絡(luò)性能方面都有了很大的提高。 依靠光波承載信息速率高，通信容量大。一般都能達(dá)到千兆以上。加光電轉(zhuǎn)換設(shè)備（光端機(jī)）電光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。10/11/2022263.光纖通信抗干擾性能極好，保密性好。光纖不會(huì)向外界輻射電子4、無(wú)線傳輸微波紅外線激光紅外線和激光對(duì)環(huán)境干擾敏感，微波方向性不強(qiáng)，存在著竊聽(tīng)，插入和干擾等一系列不安全問(wèn)題。10/11/2022274、無(wú)線傳輸微波10/10/2022274.2.3介質(zhì)訪問(wèn)控制方式帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)(CSMA/CD)令牌環(huán)訪問(wèn)控制令牌總線訪問(wèn)控制10/11/2022284.2.3介質(zhì)訪問(wèn)控制方式帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)(CS

13、總線網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳播每個(gè)站點(diǎn)都可以接收到所有來(lái)自其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)為決定哪個(gè)站點(diǎn)接收，需要尋址機(jī)制來(lái)標(biāo)識(shí)目的站點(diǎn)目的站點(diǎn)將該幀復(fù)制，其他站點(diǎn)則丟棄該幀ABCABCABCABCAA(1)C 發(fā)現(xiàn)總線空閑(2)C發(fā)送幀，目的地址為A(3)B 忽略該幀(4)A復(fù)制該幀A信號(hào)由終端電阻吸收終端電阻10/11/202229總線網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳播每個(gè)站點(diǎn)都可以接收到所有來(lái)自其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)A1.CSMA/CD：載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)訪問(wèn)CSMA/CD是采用爭(zhēng)用技術(shù)的一種介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。爭(zhēng)用方式一般用于總線網(wǎng)，它的每個(gè)站點(diǎn)都能獨(dú)立決定發(fā)送幀，若兩個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，即產(chǎn)生沖突工作原理：發(fā)送前監(jiān)聽(tīng)。每個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前要監(jiān)聽(tīng)信道上是否

14、有數(shù)據(jù)在傳送。若有，則此站不能發(fā)送，需等待一段時(shí)間后重試。CSMA技術(shù)不能解決發(fā)送中出現(xiàn)的沖突現(xiàn)象。10/11/2022301.CSMA/CD：載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)訪問(wèn)CSMA/CD是采用爭(zhēng)用2.CSMA/CD 帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)訪問(wèn)工作原理：發(fā)送前先監(jiān)聽(tīng)信道是否空閑，若空閑則立即發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送時(shí)，邊發(fā)邊繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)。若監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送。等待一段隨機(jī)時(shí)間（稱為退避）以后，再重新嘗試。CCSMA/CD可歸結(jié)為四句話： 發(fā)前先偵聽(tīng)，空閑即發(fā)送， 邊發(fā)邊檢測(cè)，沖突時(shí)退避。10/11/2022312.CSMA/CD 帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)訪問(wèn)工CSMA/CD的流程圖媒體忙？發(fā)送幀碰撞？發(fā)送完？

15、發(fā)送JamN16?YesNoNoYes發(fā)送成功Yes發(fā)送失敗No延遲隨機(jī)時(shí)間NoYes發(fā)送幀碰撞次數(shù)N+10/11/202232CSMA/CD的流程圖媒體忙？發(fā)送幀碰撞？發(fā)送完？發(fā)送Jam2.令牌環(huán)（IEEE802.5）ABDC站點(diǎn)干線耦合器單向環(huán) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接，構(gòu)成閉合環(huán)發(fā)送緩沖區(qū)接收緩沖區(qū) 接收發(fā)送線路驅(qū)動(dòng)線路接收控制器DTE環(huán)路輸入環(huán)路輸出干線耦合器的結(jié)構(gòu) 傳輸媒體：STP、光纖，速率4/16Mbps； 最多站點(diǎn)數(shù)：250， 信號(hào)采用曼徹斯特編碼TCU高層軟件10/11/2022332.令牌環(huán)（IEEE802.5）ABDC站點(diǎn)干線耦合器單向環(huán)Token Ring/802.5的

16、操作1）誰(shuí)可以發(fā)送幀，是由一個(gè)沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)的稱為“ 令牌”（TOKEN）的特殊幀來(lái)控制的。只有拿到令牌的站可以發(fā)送幀，而沒(méi)有拿到令牌的站只能等待。2）拿到令牌的站將令牌轉(zhuǎn)變成訪問(wèn)控制頭，后面加掛上自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。10/11/202234Token Ring/802.5的操作1）誰(shuí)可以發(fā)送幀，是3）數(shù)據(jù)幀通過(guò)任何一個(gè)站點(diǎn)(除源站點(diǎn)外)時(shí)，該站點(diǎn)都要把幀的目的地址和本站地址相比較： a)如果地址相符合，則將幀拷貝到接收緩沖器，供高層軟件處理，同時(shí)將幀送回環(huán)中； b)如果地址不符合，則直接將幀送回環(huán)中。 4）數(shù)據(jù)循環(huán)一周后由發(fā)送站回收。即發(fā)送的幀在環(huán)上循環(huán)一周后再回到發(fā)送站時(shí)，發(fā)送站將該幀從環(huán)上移

17、去，同時(shí)再放一個(gè)空令牌到環(huán)上，使其余的站點(diǎn)能獲得發(fā)送幀的許可權(quán)。10/11/2022353）數(shù)據(jù)幀通過(guò)任何一個(gè)站點(diǎn)(除源站點(diǎn)外)時(shí)，該站點(diǎn)都要把幀Token Ring/802.5的操作舉例AT = 0TAT = 0TAT = 1TDataCTDataCTDataCTDataCData（a）（b）（c）幀循環(huán)一圈后A將數(shù)據(jù)幀回收并放出空令牌A有數(shù)據(jù)要發(fā)送，它抓住空令牌A將令牌修改為數(shù)據(jù)幀，并加掛數(shù)據(jù)10/11/202236Token Ring/802.5的操作舉例AT = 0TAT4.3.1 LAN參考模型80年代初期: 美國(guó)電氣和電子工程師學(xué)會(huì)IEEE 802委員會(huì)制定出局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu), 即I

18、EEE 802參考模型. IEEE802標(biāo)準(zhǔn)誕生于1980年2月，故稱為802標(biāo)準(zhǔn)。比如OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層在局域網(wǎng)中就被分為介質(zhì)訪問(wèn)控制（MAC）子層與邏輯鏈路控制子層。MAC子層負(fù)責(zé)解決設(shè)備使用共享信道的問(wèn)題，而LLC子層完成通常意義下的數(shù)據(jù)鏈路層功能。IEEE 802參考模型相當(dāng)于OSI模型的最低兩層，如下圖所示10/11/2022374.3.1 LAN參考模型80年代初期: 美國(guó)電氣和電子工程4.3.1 LAN參考模型IEEE802標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層邏輯鏈路控制 LLC媒體訪問(wèn)控制 MAC 高層 OSI IEEE 802物理層PHY由NOS來(lái)實(shí)現(xiàn)10/11/2022384.3

19、.1 LAN參考模型IEEE802標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層IEEE 802.3的體系結(jié)構(gòu)與功能實(shí)現(xiàn) 物理層電纜連接器收發(fā)器AUI電纜網(wǎng)卡站接口數(shù)據(jù)封裝/解封（MAC 幀）鏈路管理（CSMA/CD協(xié)議）曼徹斯特編碼/譯碼發(fā)送/接收MACLLC10/11/202239IEEE 802.3的體系結(jié)構(gòu)與功能實(shí)現(xiàn)電纜連接器收發(fā)器AULAN中物理層的功能實(shí)現(xiàn)位(比特流)的傳輸與接收規(guī)定了如下標(biāo)準(zhǔn):所使用的信號(hào)與編碼:曼徹斯特編碼所使用的介質(zhì):雙絞線、同軸電纜、光纖等。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型、樹(shù)型、環(huán)型。傳輸速率：10Mbps、100Mbps等。10/11/202240LAN中物理層的功能實(shí)現(xiàn)位(比特流)的傳輸與接收

20、10/10/ LAN的數(shù)據(jù)鏈路層 由于局域網(wǎng)的種類(lèi)繁多，其介質(zhì)訪問(wèn)的方法也各不相同，為了使局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)鏈路層不致過(guò)于復(fù)雜，將LAN的數(shù)據(jù)鏈路層其劃分為兩個(gè)子層，即介質(zhì)訪問(wèn)控制（MAC）子層和邏輯鏈路控制（LLC）子層。 與訪問(wèn)各種傳輸介質(zhì)有關(guān)的問(wèn)題都放在MAC子層，當(dāng)介質(zhì)存取方法改變時(shí)，不致于影響其他較高層協(xié)議。 數(shù)據(jù)鏈路層中與介質(zhì)訪問(wèn)無(wú)關(guān)的部分都集中在LLC子層。LLC： 與介質(zhì)、拓?fù)錈o(wú)關(guān)； MAC：與介質(zhì)、拓?fù)湎嚓P(guān)。10/11/202241 LAN的數(shù)據(jù)鏈路層 由于局域網(wǎng)的種類(lèi)繁多，其LAN中數(shù)據(jù)鏈路層的功能 數(shù)據(jù)鏈路層的功能分別由其LLC子層和MAC子層承擔(dān)。 LLC子層向高層提供一個(gè)或

21、多個(gè)邏輯接口（具有發(fā)送幀和接收幀的功能）。還具有幀順序控制及流量控制等功能。 MAC子層支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路功能，并為L(zhǎng)LC子層提供服務(wù)。支持CSMA/CD，令牌環(huán)、令牌總線等介質(zhì)訪問(wèn)控制方式。它判斷哪一個(gè)設(shè)備具有享用介質(zhì)的權(quán)力以及介質(zhì)操作所需要的尋址。LAN對(duì)LLC子層透明，僅在MAC子層才可見(jiàn)LAN的標(biāo)準(zhǔn)(對(duì)不同的LAN標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)別在MAC子層) 10/11/202242LAN中數(shù)據(jù)鏈路層的功能10/10/202242LAN的網(wǎng)絡(luò)層和高層網(wǎng)絡(luò)層由于IEEE 802局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不需中間轉(zhuǎn)接，所以網(wǎng)絡(luò)層的很多功能(如路由選擇等)是沒(méi)有必要的，而流量控制、尋址、排序、差錯(cuò)控制等功能可在數(shù)據(jù)鏈路

22、層完成，故IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。高層局域網(wǎng)的高層尚未定義，一般由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）來(lái)實(shí)現(xiàn)，如Unix、Windows NT、Netware等。10/11/202243LAN的網(wǎng)絡(luò)層和高層網(wǎng)絡(luò)層10/10/2022434.3.2 IEEE802標(biāo)準(zhǔn)802.2 - 邏輯鏈路控制LLC 802.3 - CSMA/CD（以太網(wǎng)）802.4 - Token Bus （令牌總線）802.5 - Token Ring（令牌環(huán)）802.6 - 分布隊(duì)列雙總線DQDB - MAN標(biāo)準(zhǔn)802.8 FDDI（光纖分布數(shù)據(jù)接口）802.11 無(wú)線LAN10/11/2022444.3.2 IEEE

23、802標(biāo)準(zhǔn)802.2 - 邏輯鏈路控制802.3CSMA/CD802.4Token Bus802.5Token Ring802.6DQDB802.8FDDI802.2 LLC數(shù)據(jù)鏈路層 物理層LLCMAC802.1D Bridge802.1A 體系結(jié)構(gòu)IEEE802體系結(jié)構(gòu)示意圖PHY10/11/202245802.3802.4802.5802.6802.88024.4 傳統(tǒng)以太網(wǎng) 70年代中期由Xerox Palo Alto Research Center (Bob Metcalfe) 提出，將他們建立的局域網(wǎng)稱為Ethernet（以太網(wǎng)）。 1980年,經(jīng)DEC, Intel 和 Xero

24、x公司改進(jìn)為DIX 版以太網(wǎng)1.0規(guī)范 。 IEEE 802.3分委員會(huì)促進(jìn)了以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，最初以IEEE 10Base-5出現(xiàn)，接著出現(xiàn)10Base-2。10Base-T的出現(xiàn)大大促進(jìn)了以太網(wǎng)的發(fā)展。 Ethernet是指基帶總線LAN。今天的以太網(wǎng)和IEEE802.3可以認(rèn)為是同義詞。 4.4.1 以太網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展10/11/2022464.4 傳統(tǒng)以太網(wǎng) 70年代中期由Xerox Palo 4.4.1 IEEE 802.3 規(guī)范傳統(tǒng)以太網(wǎng) 802.3 同軸電纜Ethernet 802.3a 細(xì)纜Ethernet 802.3i 雙絞線 802.3j 光纖快速以太網(wǎng)FE 802.3u 雙絞線

25、，光纖千兆以太網(wǎng)GE IEEE802.3z 屏蔽短雙絞線、光纖 IEEE802.3ab 雙絞線10/11/2022474.4.1 IEEE 802.3 規(guī)范傳統(tǒng)以太網(wǎng) 10/104.4.1 802.3布線介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)10Base5 粗同軸10Base2 細(xì)同軸10BaseT 雙絞線 100BaseT 雙絞線100BaseF MMF/SMF1000BaseX 屏蔽短雙絞線/MMF/SMF1000BaseT 雙絞線數(shù)據(jù)率（Mbps）基帶或?qū)拵ase，Broad段最大長(zhǎng)度（百米）或介質(zhì)類(lèi)型（T，F(xiàn)，X）10 Base 510/11/2022484.4.1 802.3布線介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)10Base5 4.4.

26、2 10Base5粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng) 收發(fā)器 : 發(fā)送/接收, 沖突檢測(cè), 電氣隔離AUI : 連接件單元接口總線型拓?fù)溆糜诰W(wǎng)絡(luò)骨干連接最大段長(zhǎng)度 500米每段最多站點(diǎn)數(shù) 100兩站點(diǎn)間最小距離 2.5米 粗纜Vampire tapBNC端子收發(fā)器AUI 電纜NIC網(wǎng)絡(luò)最大跨度 2.5公里 10/11/2022494.4.2 10Base5粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)4.4.3 10Base2細(xì)同軸電纜，可靠性稍差 BNC T型接頭連接 總線型拓?fù)溆糜谵k公室LAN細(xì)纜BNC 接頭NIC每段最大長(zhǎng)度 185m每段最多站點(diǎn)數(shù) 30兩站點(diǎn)間最短距離 0.5 m網(wǎng)絡(luò)最大跨度 92

27、5 m 網(wǎng)絡(luò)最多5個(gè)段 10/11/2022504.4.3 10Base2細(xì)同軸電纜，可靠性稍差 細(xì)纜BNC4.4.4 10BaseT雙絞線介質(zhì)（UTP） 以Hub （集線器）為中心節(jié)點(diǎn)。Hub多端口轉(zhuǎn)發(fā)器。 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形，邏輯上仍然是總線形。 轉(zhuǎn)發(fā)器/中繼器的作用：將信號(hào)放大并整形后再轉(zhuǎn)發(fā)，消除信號(hào)傳輸?shù)氖д婧退p。轉(zhuǎn)發(fā)器/中繼器/HUB物理層設(shè)備(工作在物理層)。 用于小型LAN。 NICHUB段最大長(zhǎng)度 100m10/11/2022514.4.4 10BaseT雙絞線介質(zhì)（UTP） NICHU4.5 高速局域網(wǎng)4.5.1 100Mbps 快速以太網(wǎng)又稱快速以太網(wǎng)(Fast Ethern

28、et，F(xiàn)E)，包括100Base-TX和100Base-FX。與10Mbps網(wǎng)絡(luò)的比較：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體布線方法幾乎完全一樣；傳輸率快10倍；幀結(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方式沿用IEEE802.3。 3種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)：MAC子層100BaseFX100BaseTX2對(duì)5類(lèi) UTP光纖4對(duì)3、4、5類(lèi) UTP100BaseT410/11/2022524.5 高速局域網(wǎng)又稱快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet4.5.1 快速以太網(wǎng)網(wǎng)卡(外置或內(nèi)置收發(fā)器)、收發(fā)器(外置)與收發(fā)器電纜集線器（雙絞線或光纖接口）雙絞線及光纜外置光纖收發(fā)器光纖100Base FX集線器100Base TX集線器100Base

29、 TX集線器光纖插有光纖接口網(wǎng)卡UTP5UTP5UTP5UTP5光纖UTP510/11/2022534.5.1 快速以太網(wǎng)網(wǎng)卡(外置或內(nèi)置收發(fā)器)、收發(fā)器(外4.5.2 千兆以太網(wǎng)(Gigabit Ethernet，GE)兩種標(biāo)準(zhǔn)：802.3z和802.3ab802.3z 1000BaseX 屏蔽短雙絞線/MMF/SMF802.3ab 1000BaseT 無(wú)屏蔽雙絞線(5類(lèi)，6類(lèi))連接距離較短：1000BaseX:雙絞線 - 25米；MMF - 550米；SMF - 3km1000BaseT: 5類(lèi)雙絞線 100米 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和媒體布線方法同10/100BaseT相同； 傳輸速率比100Base

30、T快10倍； 幀結(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方式仍沿用IEEE802.3。 允許網(wǎng)絡(luò)平滑升級(jí)到千兆主干，具有較好的兼容性。10/11/2022544.5.2 千兆以太網(wǎng)(Gigabit Ethernet，G以網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為主干的以太網(wǎng)拓?fù)淙詾樾切谓Y(jié)構(gòu)為何要使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)？ 以太網(wǎng)共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò) 共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)數(shù)的增加將導(dǎo)致LAN的性能降低，相當(dāng)于多個(gè)子信道分享通信線路。總線網(wǎng)絡(luò)或基于集線器的網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)總帶寬=10Mbps，n個(gè)站點(diǎn)共享，每站點(diǎn)平均帶寬10/n Mbps；基于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)：允許多個(gè)信道同時(shí)傳輸信息，不受CSMA/CD的限制， 網(wǎng)絡(luò)總帶寬=（n/2n）*10Mbps，每個(gè)連接的帶寬為10

31、Mbps ；4.5.3 交換式以太網(wǎng)10/11/202255以網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為主干的以太網(wǎng)4.5.3 交換式以太網(wǎng)10/1使用交換機(jī)后，可建立多個(gè)并發(fā)的通信。例如：8個(gè)端口可建立4個(gè)并發(fā)通信，總帶寬 = (8/2)*10Mbps = 40 Mbps在訪問(wèn)服務(wù)器的流量非常大的網(wǎng)絡(luò)中，可在交換機(jī)上設(shè)置1-2個(gè)高速端口(100Mbps/1Gbps)，把服務(wù)器與該高速端口相連，便可大大提高服務(wù)器訪問(wèn)的速度。這種連接服務(wù)器的方法又稱為Big-Pipe。10Mbps 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)10/11/202256使用交換機(jī)后，可建立多個(gè)并發(fā)的通信。例如：10Mbps 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的兩種用法(以10Mbps網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為例)：

32、 (1)端口下接站點(diǎn)：站點(diǎn)獨(dú)占10Mbps帶寬 (2)端口下接網(wǎng)段：網(wǎng)段中所有站點(diǎn)共享10Mbps帶寬共享10M獨(dú)享10M共享10M獨(dú)享10M網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)SwitchHUBHUB10/11/202257交換機(jī)的兩種用法(以10Mbps網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為例)：共享10M3.FDDI (Fiber Distributed Data Interface)網(wǎng)絡(luò)由雙環(huán)構(gòu)成，可靠性高。傳輸速率為100Mbps。介質(zhì)訪問(wèn)控制方法采用Token Passing，類(lèi)似于令牌環(huán)。傳輸介質(zhì)主要為光纖，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大(幾十km)。集中器集中器令牌服務(wù)器10/11/2022583.FDDI (Fiber Distribute

33、d Data4.5.5 萬(wàn)兆位以太網(wǎng)隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快速發(fā)展，高分辨率圖象、視頻和其他大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)類(lèi)型都需要在網(wǎng)上傳輸，促使對(duì)帶寬的要求日益增長(zhǎng)，并對(duì)計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、集線器、交換機(jī)造成越來(lái)越大的壓力。10G以太網(wǎng)由此誕生，10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)定名為IEEE802.3ae。有以下三類(lèi)網(wǎng)絡(luò)：局域網(wǎng)中的10G以太網(wǎng)、 城域網(wǎng)中的10G以太網(wǎng)、廣域網(wǎng)中的10G以太網(wǎng)。10/11/2022594.5.5 萬(wàn)兆位以太網(wǎng)隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快速發(fā)展，高分辨率圖象4.6 虛擬局域網(wǎng)VLAN什么是VLAN？ VLAN是一個(gè)廣播域，是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的 與物理位置無(wú)關(guān)的邏輯組為什么要使用VLAN？ 便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的管理

34、增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全性 抑制廣播數(shù)據(jù)的泛濫 減少了處理用戶站點(diǎn)移動(dòng)所帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)一個(gè)VLAN就好像是一個(gè)孤立的網(wǎng)段，VLAN間不能 直接通信，實(shí)現(xiàn)VLAN間互聯(lián)必須借助于路由器。VLAN建立在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)基礎(chǔ)上10/11/2022604.6 虛擬局域網(wǎng)VLAN什么是VLAN？10/10/202兩個(gè)分離的廣播域HUBHUBHUBHUBSwitch財(cái)務(wù)室開(kāi)發(fā)部財(cái)務(wù)室開(kāi)發(fā)部合并廣播域既有好處，但也帶來(lái)了問(wèn)題。不必要的廣播流量會(huì)泛濫到整個(gè)廣播域，同時(shí)也帶來(lái)了安全性問(wèn)題。開(kāi)發(fā)部和財(cái)務(wù)室的計(jì)算機(jī)互相不能訪問(wèn)，流量完全隔離開(kāi)發(fā)部和財(cái)務(wù)室的計(jì)算機(jī)互相可以訪問(wèn)，降低了安全性，廣播流量會(huì)泛濫到整個(gè)廣播域經(jīng)交換機(jī)連接后變成一

35、個(gè)廣播域10/11/202261兩個(gè)分離的廣播域HUBHUBHUBHUBSwitch財(cái)務(wù)室開(kāi)HUBHUBSwitch劃分VLAN后分割成兩個(gè)廣播域財(cái)務(wù)室開(kāi)發(fā)部劃分VLAN10/11/202262HUBHUBSwitch劃分VLAN后分割成兩個(gè)廣播域財(cái)務(wù)室SwitchSwitchSwitchSwitch當(dāng)一個(gè)部門(mén)位于多個(gè)地點(diǎn)時(shí)，分隔的廣播域設(shè)計(jì)會(huì)給布線帶來(lái)很大困難。但用VLAN可很方便地解決這個(gè)問(wèn)題。1樓3樓6樓VLAN 1VLAN 2VLAN 3財(cái)務(wù)辦公開(kāi)發(fā)10/11/202263SwitchSwitchSwitchSwitch當(dāng)一個(gè)部門(mén)位VLAN操作VLAN的標(biāo)準(zhǔn)在IEEE802.1Q中定義

36、VLAN幀中增加了一個(gè)VLAN標(biāo)記，它插入在原始以太網(wǎng)幀的源地址域和類(lèi)型/長(zhǎng)度與之間(4個(gè)字節(jié))。帶有VLAN標(biāo)記的幀稱為標(biāo)記幀。當(dāng)幀從一個(gè)邏輯組輸出時(shí)，支持VLAN的交換機(jī)就會(huì)在幀中插入VLAN標(biāo)記，其中攜帶了該VLAN的編號(hào)。當(dāng)支持VLAN交換機(jī)收到一個(gè)標(biāo)記幀時(shí)，就根據(jù)其中的VLAN的編號(hào)把它映射到相應(yīng)VLAN網(wǎng)段，然后再按通常的方法進(jìn)行交換。(標(biāo)記同時(shí)被刪除)SAVLAN標(biāo)記協(xié)議標(biāo)識(shí)符，=8100H VLAN標(biāo)識(shí)符長(zhǎng)度/類(lèi)型12位16位4位10/11/202264VLAN操作SAVLAN標(biāo)記協(xié)議標(biāo) VLAVLAN劃分的方法按交換機(jī)端口號(hào)(最常用)。例如1，2，3，6號(hào)端口劃分為VLAN1

37、，則凡是連接到這幾個(gè)端口的計(jì)算機(jī)都屬于VLAN1。按MAC地址按IP地址(或協(xié)議)VLAN的優(yōu)點(diǎn)抑制廣播流量，使其不會(huì)溢出到另外的VLAN中可以建立自己的私有安全網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)中添加、移動(dòng)設(shè)備時(shí)，或設(shè)備的配置發(fā)生變化時(shí)，能夠減輕網(wǎng)絡(luò)管理人員的負(fù)擔(dān)實(shí)現(xiàn)虛擬工作組，使不同地點(diǎn)的用戶就好像是在一個(gè)單獨(dú)的LAN上那樣通信10/11/202265VLAN劃分的方法10/10/2022654.5 LAN的擴(kuò)展（LAN互連） 網(wǎng)橋LAN互連的必要性及要解決的問(wèn)題LAN互連的必要性： 地域限制、負(fù)載問(wèn)題、互通問(wèn)題、安全問(wèn)題LAN互連的困難： 幀格式不同、傳輸速率不同、最大幀長(zhǎng)不同LAN互連的實(shí)現(xiàn)： 中繼器/HUB 在物理層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián) 網(wǎng)橋 在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián) 路由器 在網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)10/11/2022664.5 LAN的擴(kuò)展（LAN互連） 網(wǎng)橋LAN互連的必要性用網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)多個(gè)網(wǎng)段互連hub10Base2 - 細(xì)纜Ethernet10Base5 粗纜Ethernet10BaseT-雙絞線routerserverhub網(wǎng)橋網(wǎng)段3網(wǎng)段