局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

第五章

局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)功能分類網(wǎng)卡性能改進(jìn)局域網(wǎng)組網(wǎng)方法利用同軸電纜組網(wǎng)（自學(xué)）利用雙絞線組網(wǎng)快速以太網(wǎng)組網(wǎng)千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)結(jié)構(gòu)化布線概念組網(wǎng)器件結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的組成和安裝優(yōu)點(diǎn)組成類型安裝交換機(jī)交換機(jī)防火墻防火墻主機(jī)主機(jī)WEB

服務(wù)器WEB

服務(wù)器路由器服務(wù)器服務(wù)器交換機(jī)集線器數(shù)據(jù)庫企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)外部訪問子網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)5.1局域網(wǎng)設(shè)備OSI和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置層地址類型設(shè)備傳輸層及上層端口網(wǎng)關(guān)，協(xié)議轉(zhuǎn)換器、交換機(jī)(4L）網(wǎng)絡(luò)層IP地址路由器、交換機(jī)(3L）數(shù)據(jù)鏈路層MAC地址網(wǎng)橋、交換機(jī)（2L）、網(wǎng)卡物理層無中繼器、集線器、網(wǎng)卡集線器(中繼器)的概念結(jié)構(gòu)應(yīng)用層傳輸層互連層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層互連層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層（中繼器）集線器主機(jī)2主機(jī)1網(wǎng)段1網(wǎng)段2網(wǎng)橋（交換機(jī)）的概念結(jié)構(gòu)應(yīng)用層傳輸層互連層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層互連層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)橋（交換機(jī)）主機(jī)2主機(jī)1網(wǎng)段1網(wǎng)段2數(shù)據(jù)鏈路層物理層802.3物理標(biāo)準(zhǔn)和MAC、LLC802.2LLC802.3CSMA/CD10BASE-5（粗纜）10BASE-2（細(xì)纜）10BASE-T（UTP）10BASE-FP10BASE-FB10BASE-FL,,1000BASE-CX（UTP）1000BASE-SX（光纖）1000BASE-T（STP）1000BASE-LX（光纖）100BASE-TX（UTP）100BASE-T4（UTP）100BASE-FX（光纖）網(wǎng)卡集線器或交換機(jī)STP或UTP光纖5.2網(wǎng)卡:networkinterfacecard，NIC

連接主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備----既與計(jì)算機(jī)相連，又與傳輸

介質(zhì)相連每臺(tái)主機(jī)至少需要一塊網(wǎng)卡每個(gè)網(wǎng)卡需要至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口依賴主機(jī)計(jì)算機(jī)通過（網(wǎng)卡）適配器和局域網(wǎng)進(jìn)行通信硬件地址至局域網(wǎng)適配器（網(wǎng)卡）串行通信CPU和存儲(chǔ)器生成發(fā)送的數(shù)據(jù)處理收到的數(shù)據(jù)把幀發(fā)送到局域網(wǎng)從局域網(wǎng)接收幀計(jì)算機(jī)IP地址并行通信LAN管理部分微處理器發(fā)送控制部分接收控制部分曼切斯特編碼器曼切斯特譯碼器發(fā)送器接收器載波監(jiān)聽5.2.1網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)5.2.2網(wǎng)卡功能

數(shù)據(jù)緩存：匹配網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸率和主機(jī)的處理速度

封裝和拆封：加上

→通過幀傳輸→去除控制字段

介質(zhì)訪問控制：CSMA/CD

串/并轉(zhuǎn)換：將主機(jī)中的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成連續(xù)位串，反之亦然

數(shù)據(jù)編碼和解碼：將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適宜在物理傳輸介質(zhì)上進(jìn)行傳輸?shù)男盘?hào)，反之亦然

數(shù)據(jù)發(fā)送/接收5.2.3網(wǎng)卡分類:

計(jì)算機(jī):以太網(wǎng)卡和PCMCIA網(wǎng)卡數(shù)據(jù)傳輸率:10Mbps、100Mbps、10/100Mbps自適應(yīng)和1000Mbps網(wǎng)卡等物理傳輸介質(zhì):

雙絞線、粗纜、細(xì)纜、光纖網(wǎng)卡計(jì)算機(jī)總線類型:16位（如：ISA）

、32位（如：PCI）、PCMCIA（16位或32位）局域網(wǎng)類型:

以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、FDDI、ATM網(wǎng)卡等其它：抗病毒、遠(yuǎn)程喚醒、鏈路聚合等

個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì)PersonalComputerMemoryCardInternationalAssociation并行處理：同時(shí)發(fā)送/接收和處理數(shù)據(jù)全雙工：需要集線器或交換機(jī)，使用UTP和光纖突發(fā)傳輸方式：每次傳輸多個(gè)幀，要求線路誤碼率要低智能網(wǎng)卡:NIC做更多的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)IEEE802.1p：數(shù)據(jù)分組優(yōu)先,需要操作系統(tǒng)支持提高與主機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸率

5.2.4改進(jìn)網(wǎng)卡性能的技術(shù):5.3局域網(wǎng)組網(wǎng)方法粗纜集線器或交換機(jī)具有AUI接口的以太網(wǎng)卡外部收發(fā)器收發(fā)器電纜粗同軸電纜粗纜中繼器細(xì)纜集線器或交換機(jī)具有BNC接口的以太網(wǎng)卡BNCT細(xì)同軸電纜細(xì)纜中繼器粗纜+細(xì)纜5.3.1利用同軸電纜組網(wǎng)BNCT型接頭BNC網(wǎng)卡AUI接口BNC連接器：BNC電纜連接器必須連接到每段電纜的兩端。BNC電纜連接器由一根中心針、一個(gè)外套和卡座組成。終端匹配器：每個(gè)粗同軸電纜網(wǎng)段都必須用50Ω系列終端匹配器連接，每個(gè)網(wǎng)段還必須有一個(gè)終端匹配器。Thick粗以太網(wǎng)（10BASE5）粗同軸電纜,可靠性高，抗干擾收發(fā)器:發(fā)送/接收,沖突檢測總線型

粗纜收發(fā)器AUI電纜網(wǎng)卡刺穿式搭接器最大段長度500m每段最多站點(diǎn)數(shù)100≥2.5m網(wǎng)絡(luò)最大跨度2.5km

網(wǎng)絡(luò)最多5個(gè)段

終端匹配器細(xì)纜BNC接頭NIC細(xì)同軸電纜,可靠性差一些沒有外部收發(fā)器低成本總線型每段最大長度185m每段最多站點(diǎn)數(shù)30≥0.5m網(wǎng)絡(luò)最大跨度

925m網(wǎng)絡(luò)最多5個(gè)段

終端匹配器

細(xì)以太網(wǎng)（10BASE2）5.3.2利用雙絞線組網(wǎng)硬件:

擁有RJ-45接口的以太網(wǎng)卡

集線器或以太網(wǎng)交換機(jī)

UTP3或UTP5

RJ-45

雙絞線組網(wǎng)的工作原理示意圖5.3.3快速以太網(wǎng)組網(wǎng)硬件:

100Mbps集線器或以太網(wǎng)交換機(jī)10Mbps集線器10Mbps、100Mbps或10/100Mbps以太網(wǎng)卡

雙絞線或光纖100BASE系列網(wǎng)卡：100BASE-TX網(wǎng)卡（UTP5，100米）100BASE-T4網(wǎng)卡（UTP3，100米）

100BASE-FX網(wǎng)卡（多模光纖，450米）5.3.4千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)硬件：1000Mbps以太交換機(jī)1000Mbps以太網(wǎng)卡100Mbps以太網(wǎng)交換機(jī)或集線器10Mbps、100Mbps或10/100Mbps以太網(wǎng)卡雙絞線或光纖1000BASE系列網(wǎng)卡：1000BASE-TX（UTP5，100米）1000BASE-LX（單模光纖，3000米）1000BASE-SX（多模光纖，550米）典型的千兆位以太網(wǎng):

5.4局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)5.4.1結(jié)構(gòu)化布線概念

結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)是使用一套標(biāo)準(zhǔn)的組網(wǎng)器件，按標(biāo)準(zhǔn)的連接方法實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)組網(wǎng)器件：各類傳輸介質(zhì)各類介質(zhì)的端接設(shè)備連接器適配器各類插座、插頭及跳線光電轉(zhuǎn)換與多路復(fù)用器等電器設(shè)備電氣保護(hù)設(shè)備各類安裝工具。各種交換設(shè)備所有電纜和配件5.4.2結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境建筑物綜合布線系統(tǒng)智能大樓布線系統(tǒng)工業(yè)布線系統(tǒng)5.4.3結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)清晰的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),易于管理和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化和先進(jìn)性適應(yīng)各種不同需要節(jié)省成本改進(jìn)系統(tǒng)可靠性易于進(jìn)行系統(tǒng)整合。先進(jìn)性：雙絞線和光纖混合布線最新的通訊標(biāo)準(zhǔn),八芯雙絞線UTP5:100MHz,UTP6:200MHz對(duì)特別用戶可光纖到桌面聲音:銅纜,數(shù)據(jù):光纖傳統(tǒng)布線綜合布線方案設(shè)計(jì)各個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)，在線路上存在著過多的牽制，需要多次進(jìn)行圖紙匯總才能得到一個(gè)妥協(xié)的方案，設(shè)計(jì)周期長。各個(gè)系統(tǒng)綜合考慮，設(shè)計(jì)思路簡潔，并可以根據(jù)用戶的需要方便靈活地變更設(shè)計(jì)方案，節(jié)省大量時(shí)間傳輸介質(zhì)不同的系統(tǒng)采用不同的傳輸介質(zhì)：1.電話系統(tǒng)采用專用的電話線2.電腦系統(tǒng)采用同軸電纜3.電話線，電腦線不能互用采用統(tǒng)一的傳輸介質(zhì)：1.全部采用雙絞線傳輸2.電話線、電腦線可以互用靈活性及開放性1.各個(gè)系統(tǒng)相互獨(dú)立，互不兼容，造成用戶極大的不方便2.設(shè)備的改變或移動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)布線系統(tǒng)的變化3.難于維護(hù)和管理，用戶無法改變布線系統(tǒng)來適應(yīng)自己的要求1.用戶可以靈活地管理大樓內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)2.設(shè)備改變、移動(dòng)后，只需方便地變更跳線即可3.大大減少了維護(hù)人員和管理人員的數(shù)量擴(kuò)展性1.計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，使現(xiàn)在的布線難以滿足以后的需求2.很難擴(kuò)展，需要重新施工，造成時(shí)間、材料、資金及人員上的浪費(fèi)1.在15-20年內(nèi)充分適應(yīng)計(jì)算機(jī)及通訊技術(shù)的發(fā)展，為辦公自動(dòng)化打下了堅(jiān)實(shí)的線路基礎(chǔ)2.在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)為用戶預(yù)留了充分的擴(kuò)展余地，保護(hù)了用戶的前期投資施工各個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立施工，施工周期長，造成人員、材料及時(shí)間上的浪費(fèi)各個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一施工，周期短，節(jié)省大量時(shí)間及人力、物力5.4.4結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)組成與安裝用戶端子系統(tǒng)（工作區(qū)子系統(tǒng))平面樓層系統(tǒng)(水平支干線子系統(tǒng))

垂直樹井子系統(tǒng)（垂直干線子系統(tǒng)）布線配線子系統(tǒng)（配線架子系統(tǒng)或管理子系統(tǒng)）機(jī)房子系統(tǒng)（設(shè)備間子系統(tǒng))戶外子系統(tǒng)(建筑群子系統(tǒng))1、組成基本型增強(qiáng)型綜合型2、類型基本型利用雙絞線組網(wǎng)每個(gè)用戶端有1個(gè)信息插座用戶端設(shè)備電纜：1條8芯雙絞線用戶端主干電纜:至少2對(duì)雙絞線采用夾接式交接硬件夾接式交接硬件：夾接、繞接固定連接的交接。接插式交接硬件：用插頭、插座連接的交接。

特點(diǎn):聲音和數(shù)據(jù),價(jià)格競爭性，易于管理

增強(qiáng)型利用雙絞線組網(wǎng)每個(gè)用戶端有兩個(gè)或多個(gè)信息插座用戶端設(shè)備電纜:2根8芯雙絞線用戶端主干電纜:至少3對(duì)雙絞線

采用夾接式或插接式交接硬件；

特點(diǎn):聲音和數(shù)據(jù),價(jià)格的競爭性，易于管理，效率高

綜合型在基本型和增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)化布線的基礎(chǔ)上增設(shè)光纜系統(tǒng)：雙絞線和光纖混合布線聲音,數(shù)據(jù),TV3、安裝用戶端子系統(tǒng)平面樓層系統(tǒng)

垂直樹井子系統(tǒng)布線配線子系統(tǒng)機(jī)房子系統(tǒng)戶外子系統(tǒng)A.用戶端子系統(tǒng)（工作區(qū)子系統(tǒng))用戶端:設(shè)置應(yīng)用系統(tǒng)終端設(shè)備的地方用戶端子系統(tǒng)將通訊插座和聲音或數(shù)據(jù)終端連接在一起由線路和適配器組成每個(gè)工作區(qū):5～10m2,至少有一臺(tái)電話或計(jì)算機(jī)每個(gè)插座可以支持電話、數(shù)據(jù)終端、計(jì)算機(jī)、TV、監(jiān)視器信息插座的類型3類信息模塊16Mbit／s超5類信息模塊1000Mbit／s6類信息模塊1000Mbit／s光纖插座模塊≥1000Mbit／s聲音、數(shù)據(jù)、視頻（1）根據(jù)樓層平面計(jì)算每層樓的布線面積（2）確定信息插座安裝位置。（3）根據(jù)設(shè)計(jì)等級(jí)，估算信息插座數(shù)量?；拘停好?0m2一個(gè)信息插座增強(qiáng)型或綜合型：每10m2兩個(gè)信息插座（4）信息模塊的需求量一般為：m=n+n×3％

n：表示信息點(diǎn)的總量信息插座的安裝放在插座盒里插座盒可以安裝在墻面上或鑲嵌在墻上（離地面的高度宜為300mm）安裝在活動(dòng)地坂上(防水+抗壓)安裝在辦公桌面上直接安裝在組合式辦公家具上裝在導(dǎo)線柱上（若電纜從吊頂下來）。跳接軟線:(1)、一條鏈路需要二條跳線，一條從配線架跳接到交換設(shè)備，一條從信息插座連到計(jì)算機(jī)(2)、用戶端連接信息插座和計(jì)算機(jī)間的跳接軟線應(yīng)小于5m（3）、跳接軟線可訂購也可現(xiàn)場壓接（4）、現(xiàn)場壓接跳線RJ45所需的數(shù)量：

m=n×4+n×4×15％

m：表示RJ45的總需求量

n：表示信息點(diǎn)的總量

n×4×15％：表示留有的富余量。B.平面樓層系統(tǒng)(水平支干線子系統(tǒng))1、設(shè)計(jì)原則1）根據(jù)工程提出的近期和遠(yuǎn)期的終端設(shè)備要求2）每層需要安裝的信息插座的數(shù)量及其位置3）終端將來可能產(chǎn)生移動(dòng)、修改和重新安排的預(yù)測情況4）一次性建設(shè)或分期建設(shè)的方案2、設(shè)計(jì)內(nèi)容

1）布線路由設(shè)計(jì)

2）管槽設(shè)計(jì)

3）電纜類型、布線長度設(shè)計(jì)

4）管槽、線纜、其它布線材料預(yù)算.3、強(qiáng)電與弱電電纜技術(shù)要求

1）屏蔽的電源電纜與電信電纜并線時(shí)不需要分隔。

2）可以用電源管道（金屬或非金屬）來分隔通信電纜與電源電纜。

3）對(duì)非屏蔽的電源電纜，最小距離為10cm。

4）在工作區(qū)的信息插座，電信電纜與電源電纜的距離最小應(yīng)為6cm。4、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)：樓層配線架FD為主結(jié)點(diǎn)，各工作區(qū)信息插座為分結(jié)點(diǎn)，二者之間采用獨(dú)立的線路相互連接，形成以FD為中心向工作區(qū)信息點(diǎn)輻射的星型網(wǎng)絡(luò)

通常用雙絞線敷設(shè)水平布線系統(tǒng)，最大長度為90m

工程造價(jià)低，維護(hù)方便，保障通信質(zhì)量。當(dāng)布線超過線纜有效距離時(shí),需要增加轉(zhuǎn)接點(diǎn)，最多轉(zhuǎn)接一次≦90m≦5m≦5m通信通道總長度不超過100m線纜長度≥15米5、電纜用量估算

1）確定布線方法和走向

2）確立每個(gè)樓層配線間或二級(jí)交接間所要服務(wù)的區(qū)域

3）確認(rèn)離樓層配線間距離最遠(yuǎn)的信息插座位置

4）確認(rèn)離樓層配線間距離最近的信息插座位置。

每個(gè)樓層用線量（m）的計(jì)算公式如下：

C＝［0．55（L＋S）＋6］×n

式中C：每個(gè)樓層的用線量；

L：服務(wù)區(qū)域內(nèi)信息插座至配線間的最遠(yuǎn)距離；

S：服務(wù)區(qū)域內(nèi)信息插座至配線間的最近距離；

n：每層樓的信息插座（IO）的數(shù)量。

整座樓的用線量：

M：樓層數(shù)

電纜訂購數(shù):按4對(duì)雙絞電纜包裝標(biāo)準(zhǔn)1箱線長=305m電纜訂購數(shù)=W/305（箱）天花板吊頂內(nèi)敷設(shè)線纜方式地板下敷設(shè)纜線的方式直接埋管方式地面線槽布線法蜂窩狀地板布線法高架地板布線法。高架地板布線法4墻面線槽方式走廊槽式橋架方式護(hù)壁板管道布線法6地板導(dǎo)管布線法C.垂直樹井子系統(tǒng)將樓層配線架與設(shè)備間或機(jī)房配線架用星形結(jié)構(gòu)連接。由設(shè)備間的配線設(shè)備、跳線以及設(shè)備間至各樓層配線間的連接電纜組成。垂直樹井子系統(tǒng)線纜類型選擇雙絞線，多模光纜，單模光纜4對(duì)大對(duì)數(shù)單多模光纖干線電纜、干線光纜布線的交接不應(yīng)多于兩次應(yīng)選擇干線電纜最短、最安全和最經(jīng)濟(jì)的路由主干路由應(yīng)選在該管轄區(qū)域的中間宜選擇帶門的封閉型通道敷設(shè)干線電纜纜線不應(yīng)布放在電梯、供水、供氣、供暖、強(qiáng)電等豎井中垂直干線布線距離戶外配線架CD建筑物配線架BD樓層配線架≦2000M≦500MD.布線配線子系統(tǒng)（配線架子系統(tǒng)或管理子系統(tǒng)）分布在各層，管理各層的水平布線，連接相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。由