第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及綜合布線

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第3章網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介與互連設(shè)備學(xué)習(xí)目標(biāo)了解同軸電纜的基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)。熟悉UTP及其技術(shù)參數(shù)，駕馭UTP的制作、安裝和測(cè)試方法。熟悉光纖的特點(diǎn)及其技術(shù)參數(shù)。了解有線傳輸介質(zhì)的選擇與比較。

熟悉無(wú)線傳輸介質(zhì)的基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)。駕馭網(wǎng)的功能、選購(gòu)和安裝方法，以及MAC地址的基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)。駕馭中繼器和集線器的功能及用處，以及集線器的安裝和運(yùn)用方法。駕馭網(wǎng)橋和交換機(jī)的功能與用處。熟悉路由器的功能與用處。熟悉網(wǎng)關(guān)的功能與用處。熟悉寬帶接入設(shè)備的功能與用處。了解防火墻體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)

UTP及其技術(shù)參數(shù)制作、安裝和測(cè)試UTP光纖及其技術(shù)參數(shù)無(wú)線傳輸同軸電纜簡(jiǎn)介

UTP及其技術(shù)參數(shù)UTP的分類雙絞線的結(jié)構(gòu)雙絞線的顏色雙絞線的接頭(RJ45)

雙絞線的線材等級(jí)類別最大傳輸速度應(yīng)用1類2Mbit/s模擬和數(shù)字語(yǔ)音(電話)通信以及低速的數(shù)據(jù)傳輸。2類4Mbit/s語(yǔ)音、ISDN和不超過(guò)的4Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。3類16Mbit/s不超過(guò)16Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。4類20Mbit/s不超過(guò)20Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。5類100Mbit/s100Mbit/s距離100米的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。E5類1000Mbit/s1000Mbit/s的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸6類2.4Gbit/s1000Mbit/s以上的的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。雙絞線的兩種類型非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwisted-Pair,UTP)屏蔽雙絞線(ShieldedTwisted-Pair,STP)比UTP多一層屏蔽層

雙絞線的結(jié)構(gòu)(1)STP&ScTP速度10-100Mbps費(fèi)用一般長(zhǎng)度100MSTP屏蔽雙絞線

ScTP金屬箔屏蔽雙絞線

UTP速度10-100-1000Mbps費(fèi)用低長(zhǎng)度100M雙絞線的顏色序號(hào)12345678顏色橙白橙綠白藍(lán)藍(lán)白綠棕白棕100M規(guī)則設(shè)備與設(shè)備之間的UTP線纜聯(lián)接不能超過(guò)100M，否則性能下降UTP接頭線序1-32-6以太網(wǎng)數(shù)據(jù)運(yùn)用4-5電話線路運(yùn)用7-8其他用途UTP的連接直連線：568A-568A

√568B-568B交叉線：568A-568B反轉(zhuǎn)線：線序反轉(zhuǎn)工具和材料UTP壓線鉗RJ45接頭護(hù)套簡(jiǎn)易測(cè)線儀光纖

光纖的結(jié)構(gòu)光纖的尺寸光纖的類型光纖通信系統(tǒng)光纖的結(jié)構(gòu)光纖的尺寸描述光纖尺寸的參數(shù)有兩個(gè)：內(nèi)芯直徑和反射層直徑，其度量單位都為微米(μm,1μm=1×10-6m)。最細(xì)的光纖其內(nèi)芯直徑通常只有5~10μm，粗一些的光纖其內(nèi)芯直徑為50~100μm。局域網(wǎng)中最常用的光纖是62.5μm/125μm的光纖，其中62.5μm是內(nèi)芯直徑，而125μm是反射層的直徑。光纖的類型多模光纖(MultimodeFiber,MMF)光信號(hào)不止一種波長(zhǎng)，典型的多模光纖尺寸為62.5μm/125μm單模光纖(SinglemodeFiber,SMF)光信息只有一種波長(zhǎng)，典型的單模光纖尺寸為8μm/125μm光纖的類型光纖通信系統(tǒng)光纖的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：重量輕完全的電磁絕緣無(wú)串?dāng)_、不怕雷擊/靜電極高的通信平安保障高帶寬缺點(diǎn)：易損壞、轉(zhuǎn)彎半徑大全系統(tǒng)設(shè)備成本高，光電轉(zhuǎn)換形成瓶頸安裝調(diào)試?yán)щy同軸電纜

同軸電纜的結(jié)構(gòu)同軸電纜的分類和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

同軸電纜的結(jié)構(gòu)在最初的局域網(wǎng)中，同軸電纜被認(rèn)為是唯一的傳輸介質(zhì)，而忽視了雙絞線的日益增長(zhǎng)。目前有兩種應(yīng)用廣泛的同軸電纜。75歐姆，用于模擬傳輸50歐姆，用于傳輸數(shù)字信號(hào)粗纜：10Mbps，500m，100個(gè)站點(diǎn)細(xì)纜：10Mbps，185m，30個(gè)站點(diǎn)同軸電纜同軸電纜的類型和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)類型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)纜粗纜直徑0.25英寸0.5英寸傳輸距離185m500m接頭螺旋形BNC頭(端接)T形頭(分接)AUI阻抗50Ω50Ω應(yīng)用的局域網(wǎng)類型10Base2(細(xì)纜以太網(wǎng))10Base5(粗纜以太網(wǎng))無(wú)線傳輸介質(zhì)紅外線無(wú)線電波

紅外線

紅外線紅外線(Infrared,IR)技術(shù)廣泛的應(yīng)用在電視機(jī)和立體聲系統(tǒng)的遙控器中，也可以做為網(wǎng)絡(luò)通信的介質(zhì)。它通過(guò)運(yùn)用位于紅外頻率波譜中的錐形或者線型光束來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。紅外網(wǎng)絡(luò)須要通信的雙方設(shè)備都擁有一個(gè)收發(fā)器，最好還有同步軟件。傳輸速度4Mbit/s~16Mbit/s。紅外線是一種視線技術(shù)，不能通過(guò)不透亮的物理(如墻壁)，并且易受外界光線干擾。

無(wú)線電波窄帶無(wú)線電波放射器與接收器運(yùn)用相同的頻率傳輸信號(hào)，如廣播收音機(jī)。簡(jiǎn)潔被非法聽(tīng)眾截獲信號(hào)。擴(kuò)頻無(wú)線電波(1)跳頻擴(kuò)頻(Frequencyhoppingspreadspectrum,FHSS)(2)直序擴(kuò)頻(Directsequencespreadspectrum,DSSS)

計(jì)算機(jī)

分類

主要部件

計(jì)算機(jī)的分類臺(tái)式機(jī)PC機(jī)或工作站，一般由個(gè)人運(yùn)用。臺(tái)式機(jī)上常用操作系統(tǒng)包括Windows、Linux以及Macintosh。小型機(jī)和服務(wù)器小型機(jī)和服務(wù)器是介于臺(tái)式機(jī)和大型機(jī)之間的各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。大型機(jī)也稱作超級(jí)計(jì)算機(jī)，能夠管理大型企業(yè)網(wǎng)，存儲(chǔ)大量重要數(shù)據(jù)并保證其完整性及在一個(gè)機(jī)構(gòu)中傳送數(shù)據(jù)。筆記本電腦和掌上型電腦是為了滿足日益走向移動(dòng)的社會(huì)需求而出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)類型。計(jì)算機(jī)的主要部件

CPU(中心處理單元)I/O(輸入/輸出系統(tǒng))內(nèi)存(RandomAccessMemory,RAM)網(wǎng)絡(luò)接口卡(NetworkInterfaceCard,NIC)也叫作網(wǎng)卡(NetworkAdapter)，是連接計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)線)的硬件部件。網(wǎng)卡的功能、選購(gòu)與安裝及MAC地址

PCI總線的網(wǎng)卡ISA總線的網(wǎng)卡網(wǎng)卡的主要作用在發(fā)送方，把從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成能在網(wǎng)線上傳輸?shù)腷it流。在接收方，把從網(wǎng)線上接收來(lái)的bit流重組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以處理的數(shù)據(jù)。推斷數(shù)據(jù)是否是發(fā)給自己的。發(fā)送和限制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)線數(shù)據(jù)流。網(wǎng)卡的MAC地址存在形式由網(wǎng)卡的生產(chǎn)廠商固化在每塊網(wǎng)卡只讀存儲(chǔ)器(ROM)中。作用計(jì)算機(jī)或設(shè)備之間進(jìn)行通信時(shí)，須要運(yùn)用MAC地址格式MAC地址由48位二進(jìn)制數(shù)組成，運(yùn)用12個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字來(lái)表示，如00-80-C8-EF-D2-C3。數(shù)據(jù)源地址FCS長(zhǎng)度目標(biāo)地址可變長(zhǎng)26640000.0Cxx.xxxx廠商自己安排IEEE安排前導(dǎo)符MAC地址（物理地址）8#字節(jié)MAC地址3.2.3中繼器和集線器

中繼器的功能“5-4-3”規(guī)則集線器的功能集線器的應(yīng)用集線器的安裝中繼器的功能中繼器的工作就是重發(fā)bit，將所收到的bit信號(hào)進(jìn)行再生和還原并傳給每個(gè)與之相連的網(wǎng)段。中斷器是一個(gè)沒(méi)有鑒別實(shí)力的設(shè)備，它會(huì)精確的再生所收到的bit信號(hào)包括錯(cuò)誤信息，而且再生后傳給每個(gè)與之相連網(wǎng)段而不管目的計(jì)算機(jī)是否在該網(wǎng)段上。但是，中繼器的速度很快且時(shí)延很小?！?-4-3”規(guī)則通常在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，最多可以分為5個(gè)網(wǎng)段其中用4個(gè)中繼器連接只允許在其中3個(gè)網(wǎng)段包含計(jì)算機(jī)或設(shè)備，其他2個(gè)網(wǎng)段只能用于延長(zhǎng)傳輸距離。5-4-3規(guī)則集線器的功能集線器(Hub)其實(shí)是一個(gè)具有多個(gè)端口的中繼器。它可以集中網(wǎng)絡(luò)連接，可以重發(fā)bit信號(hào)。最常用的集線器是連接以太網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的集線器，線纜從單個(gè)節(jié)點(diǎn)的NIC連接到中心集線器。一般8~24個(gè)端口。其他類型的集線器包括用于令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多站接入單元(MAU/MSAU)等。中繼器和集線器

10Base-THUB雖然可以借助層層級(jí)聯(lián)的方式來(lái)擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)，但是缺點(diǎn)是每級(jí)聯(lián)一層，帶寬會(huì)相對(duì)降低。為了解決這個(gè)問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)廠商設(shè)計(jì)了“堆疊式”的HUB，用SCSI電纜將HUB背部的堆疊模塊連通，這樣的做法使各臺(tái)HUB均處在同一管理層次（即他們的帶寬均一樣）。堆疊式集線器的好處除了更適合網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充之外，也相對(duì)降低了端口成本，另外，它放置的位置集中特別便利管理。堆疊----級(jí)聯(lián)菊花鏈堆疊方式星型堆疊方式如何連結(jié)集線器的安裝購(gòu)置集線器選擇安裝位置識(shí)別接口和指示燈連接電源連接集線器和計(jì)算機(jī)集線器相互連接網(wǎng)橋和交換機(jī)

網(wǎng)橋的功能網(wǎng)橋的工作原理交換機(jī)的功能交換機(jī)與集線器的區(qū)分交換機(jī)的類型網(wǎng)橋的功能

網(wǎng)橋(Bridge)工作在OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層，可以用于連接具有不同物理層的網(wǎng)絡(luò)，如連接運(yùn)用同軸電纜和UTP的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)橋是一種數(shù)據(jù)幀存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，它通過(guò)緩存、過(guò)濾、學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)發(fā)和擴(kuò)散等功能來(lái)完成操作。網(wǎng)橋網(wǎng)橋的工作原理(1)

緩存：網(wǎng)橋首先會(huì)對(duì)收到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行緩存并處理過(guò)濾：推斷入幀的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否位于發(fā)送這個(gè)幀的網(wǎng)段中，假如是，網(wǎng)橋就不把幀轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)橋的其他端口轉(zhuǎn)發(fā)：假如幀的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位于另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)橋就將幀發(fā)往正確的網(wǎng)段網(wǎng)橋的工作原理(2)

學(xué)習(xí)：每當(dāng)幀經(jīng)過(guò)網(wǎng)橋時(shí)，網(wǎng)橋首先在網(wǎng)橋表中查找?guī)脑碝AC地址，假如該地址不在網(wǎng)橋表中，則將有該MAC地址及其所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)橋端口信息加入數(shù)據(jù)幀要去往的目標(biāo)MAC地址使用的網(wǎng)橋端口MACA端口3MACB端口2MACC端口1網(wǎng)橋的工作原理(2)

擴(kuò)散：假如在表中找不到目標(biāo)地址，則按擴(kuò)散的方法將該數(shù)據(jù)發(fā)送給與該網(wǎng)橋連接的除發(fā)送該數(shù)據(jù)的網(wǎng)段外的全部網(wǎng)段。交換機(jī)的功能交換機(jī)(Switch)其實(shí)是更先進(jìn)的網(wǎng)橋，它除了具備網(wǎng)橋的全部功能外，還通過(guò)在節(jié)點(diǎn)或虛電路間創(chuàng)建臨時(shí)邏輯連接，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的帶寬得到最大化的利用。通過(guò)交換機(jī)連接的網(wǎng)段內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，都可以運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)上的全部帶寬來(lái)進(jìn)行通信，而不是各個(gè)節(jié)點(diǎn)共享帶寬。交換機(jī)Port1Port2Portn……Port3datadatadataError!直通交換方式Port1Port2Portn……Port3data交換處理模塊datadata存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式Port1Port2Portn……Port3data交換處理模塊datadata64Byte<=Frame碎片直通方式交換機(jī)與集線器的區(qū)分交換機(jī)的并行程度更高，不同于集線器的共享帶寬。交換機(jī)的緩存實(shí)力更強(qiáng)交換機(jī)的智能化程度更高交換機(jī)具有支持虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的實(shí)力交換機(jī)的類型不行管理交換機(jī)不具備可管理性，沒(méi)有CPU或集中管理芯片，只是并行程度、吞吐實(shí)力等優(yōu)于集線器?？晒芾硎浇粨Q除了具有不行管理交換機(jī)的全部功能，還帶有CPU或集中管理芯片，可以支持VLAN及SNMP管理，又稱為智能型交換機(jī)。路由器

路由器的功能路由器的工作原理路由器的功能

路由器(Router)工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層，因此可以連接1層和2層結(jié)構(gòu)不同的網(wǎng)絡(luò)。路由器通過(guò)在相鄰的路由器節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行路徑選擇(即路由)功能，通過(guò)最佳的路徑來(lái)傳送數(shù)據(jù)包。隔離廣播，阻擋廣播風(fēng)暴。全部通過(guò)路由器連接的網(wǎng)絡(luò)必需運(yùn)用相同的尋址機(jī)制(通常運(yùn)用IP地址)。路由器路由器的工作原理(1)

與網(wǎng)橋和交換機(jī)運(yùn)用幀中的MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)幀相比較，路由器是通過(guò)數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)層地址(如IP地址)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的，不對(duì)MAC地址進(jìn)行操作。因此，在用路由器連接的網(wǎng)絡(luò)上，源節(jié)點(diǎn)不須要學(xué)問(wèn)目的節(jié)點(diǎn)的MAC也能夠找到它。路由器的工作原理(2)

與網(wǎng)橋和交換機(jī)類似，路由器的內(nèi)存中也存有一個(gè)表，叫做路由表(RoutingTable)，其中記錄的是數(shù)據(jù)包地址(網(wǎng)絡(luò)層地址)和物理端口號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。路由器依據(jù)路由表來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。假如包中的目標(biāo)地址與源地址在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，路由器就數(shù)據(jù)流限制在那個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；假如目標(biāo)地址在另一個(gè)網(wǎng)段，路由器就把包發(fā)送到與目標(biāo)網(wǎng)段相對(duì)應(yīng)的物理端口上。網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)（Gateway）可以用于連接具有完成不同的尋址機(jī)制、不兼容的協(xié)議、不同結(jié)構(gòu)和不同數(shù)據(jù)格式的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)關(guān)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)收到數(shù)據(jù)包，重新打包成目的網(wǎng)絡(luò)能接收并處理的格式。網(wǎng)關(guān)寬帶路由器隨著Internet的日益普及，很多家庭、小型辦公室、小型企業(yè)、分支機(jī)構(gòu)等都須要連接到互聯(lián)網(wǎng)來(lái)開(kāi)展其工作。這時(shí)，通常須要架設(shè)一臺(tái)帶雙網(wǎng)卡的代理服務(wù)器來(lái)共享Internet連接，構(gòu)建與維護(hù)都相當(dāng)?shù)穆闊?。而寬帶路由器就是針?duì)這一需求應(yīng)運(yùn)而生的互聯(lián)設(shè)備，它在具有路由功能的同時(shí)，還具備有簡(jiǎn)潔的交換機(jī)功能。這樣整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備就由傳統(tǒng)的服務(wù)器+交換機(jī)，轉(zhuǎn)換成里一臺(tái)寬帶路由器，它能同時(shí)與互聯(lián)網(wǎng)（或調(diào)制解調(diào)器）和內(nèi)網(wǎng)中的電腦相連接。寬帶路由器屬于接入路由器，功能相對(duì)比較單一、能夠管理的結(jié)點(diǎn)比較有限，它是為小規(guī)模的局域網(wǎng)上網(wǎng)供應(yīng)了一種廉價(jià)、好用的解決方案。防火墻1、防火墻的概念2、防火墻的優(yōu)點(diǎn)與功能3、防火墻的缺點(diǎn)4、堡壘主機(jī)5、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分6、防火墻體系結(jié)構(gòu)（1）雙重宿主主機(jī)體系結(jié)構(gòu)（2）被屏蔽主機(jī)體系結(jié)構(gòu)（3）被屏蔽子網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)7、內(nèi)部防火墻防火墻的概念防火墻是指設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)（如可信任的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和不行信任的公共網(wǎng)）或網(wǎng)絡(luò)平安域之間的一系列部件的組合。它是不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)平安域之間信息的唯一出入口，能依據(jù)企業(yè)的平安政策限制（允許、拒絕、監(jiān)測(cè)）出入網(wǎng)絡(luò)的信息流，且本身具有較強(qiáng)的抗攻擊實(shí)力。它是供應(yīng)信息平安服務(wù)，信息平安的基礎(chǔ)設(shè)施。一般來(lái)說(shuō)，防火墻存在的形式只有兩種。一種是以軟件的形式運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上，另外一種就是以硬件的形式存在。防火墻的優(yōu)點(diǎn)與功能1、防火墻是網(wǎng)絡(luò)平安的屏障。一個(gè)防火墻（作為堵塞點(diǎn)、限制點(diǎn)）能極大地提高一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的平安性，并通過(guò)過(guò)濾擔(dān)憂全的服務(wù)而降低風(fēng)險(xiǎn)。2、防火墻可以強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)平安策略。通過(guò)以防火墻為中