《局域网组网原理与技术一.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《局域网组网原理与技术一.ppt（110页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、1,第2章 局域网组网原理与技术,2,本章学习要点,了解局域网的技术特点拓扑构型与应用特点掌握局域网的基本组成掌握常用传输介质的分类和选型了解局域网的模型、标准、访问控制方式和工作原理掌握局域网设计的基本原则掌握典型以太网组网技术掌握共享式高速以太网组网技术掌握交换式以太网组网技术了解虚拟局域网的基本原则、实现条件和划分方法了解局域网的结构化综合布线的基本概念和基本组成,3,局域网的体系结构,1.IEEE802参考模型 在80年代,由美国电气和电子工程师学会(IEEE)IEEE802委员会制订了局域网体系结构,即参考模型。许多802标准现已成为ISO国际标准。局域网与广域网体系结构的区别：局域
2、网不存在路由选择问题,只有最低的两层；局域网的种类繁多,其媒体接入控制方法各不相同,而广域网比较简单。,4,局域网的802参考模型与OSI的对比,5,按功能划分为两个子层-LLC和MAC的目的：将功能中与硬件相关的部分和与硬件无关的部分进行区分，降低研究和实现的复杂度。与传统的数据链路层的区别：LAN链路支持多重访问，支持成组地址和广播；支持MAC链路访问控制功能；提供某些网络层的功能，如网络服务访问点、多路复用.,6,MAC的作用：解决与接入各种传输媒体有关的问题以及进行无差错的通信。主要功能为：,(1)MAC子层,将上层交下来的数据封装成帧进行发送、接收；实现和维护协议；比特差错检测；寻址
3、。,7,与媒体接入无关的部分放在LLC层。主要功能为：建立和释放数据链路层的逻辑连接提供高层的接口差错控制给帧加上序号,(2)LLC子层,注意：在LLC子层的上面看不到具体的局域网，或者说，局域网对LLC子层是透明的。,8,LLC PDU=LLC首部+LLC数据MAC=MAC首部+MAC数据+MAC尾部,(3)LLC PDU 与MAC帧的关系,9,2.逻辑链路控制LLC子层,(1)服务访问点SAP 一个主机可能有多个进程在运行，因此，在一个主机的LLC子层上应设有多个服务访问点。,10,多个SAP可以复用一条数据链路。一主机可同时使用多个SAP，但一个SAP在一个时间只能为一个进程使用。有两种
4、地址：MAC地址，主机在网络中的物理地址(站地址)，在MAC帧中传送；SAP地址，进程在某一主机中的逻辑地址，即在LLC中的服务访问点，在LLC帧中传送。就是说：某主机要进行通信，则必须通过SAP于另一主机的SAP建立联系，即要在MAC帧中放入源地址和目的地址。寻址时，第一步用MAC帧的地址找到目的主机，第二步用LLC帧的信息找到服务访问点SAP。,11,(3)LLC帧的结构,LLC PDU的结构和HDLC帧非常像，由于它还要封装在MAC帧中，所以LLC PDU没有标志字段F，和帧校验序列字段FCS,但它的地址字段分为二部分目的服务访问点字段：DSAP 源服务访问点字段:SSAP 另加控制和数
5、据共四个字段组成。,12,3.媒体接入控制MAC层,(1)媒体访问控制策略 所有LAN与MAN中的设备通过共享媒体来发送和接收信息，因此必须提供相应的机制来控制对传输媒体的访问，以便使之更加有序和有效。这就是MAC协议提供的功能。同步机制：整个信道带宽分割多个部分，每一部分分配给某一个站点,13,异步机制：动态分配信道,它可分为以下三 类：(1)时间片轮转：适用于相当一段时间内多个节点都要传输；(2)预约：适用于站点传输是连续的(时间长，不间隔)；(3)竞争：适用于突发性数据传输(分布式)，中低负荷时性能可以。,14,IEEE 802 LAN MAC技术,15,(2)MAC层的结构,两台计算机
6、怎样在全部连接着的站点的共享介质上直接通信呢？大多数局域网技术使用一种编址方案来通信。局域网上的每个站点都分配了一个唯一的数值，叫做硬件地址或物理地址。当发送计算机在局域网上传输一帧时，帧中包含接收方的物理地址。尽管所有站点接收位串的副本，但每个站点检测这个传入帧的物理地址来决定是否应该接收该帧。,16,在局域网上传输的每一帧都包括两个地址：一个指明接收方，另一个指明发送方。每一帧都以固定的报头(MAC地址)开始，其中包含这两个地址。在传输一帧之前，发送方必须把接收方的物理地址和自己的地址放入MAC地址中。网络接口硬件检查通过网络的所有帧的地址域，并且只接收目标地址匹配本地地址的那些帧。连接在
7、局域网上的每台计算机都分配了一个数字作为它的物理地址。帧中包含发送计算机的地址叫做源地址，接收计算机的地址叫做目标地址。,17,共享网络系统使用物理地址来过滤传入的帧。网络接口硬件处理帧的传输与接收的所有细节，并比较每一个传入帧的目标地址与该站点的物理地址，丢弃不匹配的帧。因为网络接口执行这些操作时并不使用站点的CPU，所以帧能传输而不妨碍计算机的执。,18,(3)物理地址格式,物理地址以及地址怎样分配？依赖于所使用的特定的局域网技术。地址形式可以被分成三大类：静态硬件厂商对每一个网络接口硬件分配一个唯一的物理地址。静态物理地址不会改变，除非硬件被更换。可配置提供可由用户设置物理地址的机制。配
8、置通常在硬件首次安装时完成。动态当站点第一次启动时，它能自动给站点分配一个物理地址。,19,802标准规定MAC地址字段可采用6字节(48位)或2字节(16位)的其中一种。2字节：用在局域中(可表示6万多个地址)；6字节：可表示70万亿个地址，可用在广域网，可保证世界上每一个站都不相同。,凡生产局域网卡的厂家都必须向IEEE购买号码。固化在网络接口卡的 ROM中,20,在目的地址中，地址的第1位表明该帧将要发送给单个站点还是一组站点。在源地址中，第1位必须为0。(因为一个帧是不会从一组站点发出的！),21,全局唯一地址以块为单位进行分配，地址块由IEEE管理。一个组织(一般是制造商)从IEEE
9、获得唯一的地址块(称为一个组织的唯一标识符)，并可用该地址块创建224(16777216)个设备。那么保证该地址块中地址(最后3个字节)的唯一性就是制造商的责任。地址中的第2位指示该地址是全局唯一还是局部唯一。除了个别情况，历史上以太网一直使用全局唯一地址,22,有三种帧：单播(unicast)帧：即收到的帧目的地址与本站的硬件地址相同；广播(broadcast)帧：发送给所有站点的帧（全“1”地址)；多播(multicast)帧：发送给一部分站点的帧。所有网卡至少能识别前两种帧。,23,2.1.3 局域网的四大实现技术要设计和组建一个实用的局域网，通常要涉及下面4项基本网络技术：网络拓扑结构
10、传输介质和介质的访问控制方式通信协议布线技术,24,2.2 局域网的拓扑结构选择网络的拓扑结构，是网络设计的第一步。局域网和广域网的最大区别就是：它覆盖的地理范围有限。因此，它采用的通信方式和技术与广域网采用的交换和存储转发方式也截然不同。局域网的拓扑结构与局域网的工作原理和数据传输方法密切相关，因此，在局域网的设计中，一旦选定某种拓扑结构，则同时还要选择一种适合于该拓扑结构的局域工作方法和信息传输方式。,25,局域网拓扑结构的选择原则价格：网络的拓扑结构直接影响到网络的安装和维护费用。速率：网络的拓扑结构直接关系到系统的数据传输速率和带宽。规模：网络的拓扑结构直接与网络的规模相关。在设计一个
11、网络时，要考虑该网络中包含多少个节点，节点的分布情况，节点间的流量，专用服务器的位置及数量等,26,目前，局域网设计中广泛采用的几种物理拓扑结构是：总线型环型星型结构树型结构,27,总线型拓扑结构总线型网络的逻辑拓扑如下,主要特点：所有工作站和服务器共享一条公共信道。是一种广播式网络。一个工作站发送的数据能被网络上的任何节点接收到。工作站接收信息的方式是：当它收到信息后会对该信息中的目的地址进行检查，如果目的地址与本机地址一样，就接收该信息，否则，拒绝接收该信息。（将网卡的工作模式设为混杂模式可以接收所有的数据包。,28,总线型拓扑结构的典型应用是以太网(Ethernet)，其中最典型的是，细
12、缆以太网10BASE2和粗缆以太网-10BASE5。,29,总线拓扑结构的优点结构简单灵活可靠性高在低负荷时，网络响应速度较快。硬件设备少，网络的造价低。容易安装和配置。共享能力强，适用于广播式网络。,30,总线型网络的缺点故障诊断困难。一个链路故障，将会破坏网络上所有节点的通信。当网络电缆出现故障时，检测工作要涉及整个网络。网络扩充不便。在总线型网络上增加节点时，需要断开相邻节点，整个网络都会停止工作。因此，这种网络扩展性很差。信号随距离的增加而衰减，因此，总线型网络的传输距离受到限制。总线的带宽成为网络的瓶颈，总线上的节点共享、争用一条公共信道，因此，当网络中的节点数目较多时，网络性能会急
13、剧下降。,31,单个网段的长度受到严格的限制，因而负载能力有限。10BASE2的单网段最大节点数目为185个。适用场合小型办公自动化系统实验室游戏厅小型信息管理系统,32,2.2.2 环型拓扑结构,典型的令牌环网是一个环状拓扑。每一站通过电缆与干线耦合器相连;使用IBM专用屏蔽电缆，可连260个节点；采用非屏蔽双绞线，可连72个节点。传输速率为4M或16M；环长不超过366M。,33,1.令牌环网的原理,令牌环是由许多环接口(干线耦合器)通过点到点线路连接而成的。每个比特到达接口后，先复制到1比特缓冲区中，然后再重新输出到环上，在输出到环上之前，比特将被检查并可能被修改，这个过程造成了每个接口
14、处1比特延迟。在令牌网中，当所有站点都空闲时，一种特殊的比特格式-令牌，它总在绕环运行。当一个站点要想发送一帧时，必须抓住令牌，并在传输帧前将令牌从环中删除。,34,令牌环路工作过程：假设A站为发送数据站，C站为接收数据站。令牌环初始化后，只有空令牌在环上流动。令牌经过D站，D站没有数据发送，只是将其转发；经过A站时，A站有数据发送，将令牌截获，将其从环上移去。,35,A站转为发送方式，发送数据到环上。数据经过B站，B站检查地址与自己不符，只是转发；到达C站后，与站点的地址相匹配，C站复制该帧，在帧内设置一些状态位，并将该帧转发给其邻居，这个帧继续在环内发送。,36,该数据帧在环路上转了一圈后
15、，最后回到原站A，此时，A站不再对该帧进行转发，而是对返回的数据进行检查，判断是否发送成功。A站发送成功后，必须产生一个新的令牌，并将它发往下一站。这样，环中又有令牌在流动，等待某个站截获它。,37,2.2.3 星型拓扑,1.星型拓扑的特点:每个节点通过中央设备收发数据.中央设备在信号分发之前,对其放大和再生.,38,这是一种对前几种拓扑结构的综合。主要是对总线拓扑结构和星形拓扑结构的扩展，从而构成一个完整的、庞大的网络系统。这种结构由于便于扩展，性能好，在大型网络中广泛应用。,39,2.星型拓扑的拓扑结构问题逻辑拓扑与物理拓扑的关系问题逻辑拓扑:是指局域网节点间的信息流动形式,或者说是传输介
16、质的访问控制方式.物理拓扑:是指局域网中各部件的外部连接形式.因此,逻辑结构属于总线型或环型拓扑的局域网,其物理拓扑结构也可以是星型或其他物理结构.,40,共享式集线器,10BASET以太网,IBM Token Bus网络,41,目前,广泛采用的以交换机为中心的交换式局域网的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构都是星型拓扑.在交换式局域网中,作为中心节点的交换机可以为多对通信节点之间,建立并发的逻辑连接通道.,交换式局域网,42,3.星型拓扑结构的应用特点(1)优点网络结构简单.易于检查故障.可以利用交换机或集线器上的LED灯的状况,来判断计算机是否出现故障.扩展性好。集线器和交换机上的多种类型接口，可
17、以满足连接多种传输介质的要求。每个节点与中心节点使用单独的连线，因此，单个边节点的故障不会影响整个网络。,43,（2）缺点中心节点的故障将导致整个网络的瘫痪。对于使用集线器结构的网络，其最大缺点是当负荷激增时，中央节点的负荷过重，从而成为整个网络的瓶颈。需要较多的传输介质，通信线路利用率低。当负荷过重时，系统的性能下降较快。,44,2.2.4 树型拓扑,逻辑结构,树型拓扑的应用,45,2.3 局域网的基本组成软件系统,网络操作系统,网络管理软件,网络应用软件,网络的核心软件,硬件系统,46,2.3.1 网络服务器,网络主干服务器:这些服务器是网络的管理服务器,能够实现对计算机、用户或资源等对象
18、的控制和管理，并能提供各种网络服务。,网络的功能服务器（应用服务器）,打印服务器,通信和远程访问服务器,Web服务器,DNS服务器,DHCP服务器,47,网络服务器物理设备的选择与配备(1)集成的服务器主要应用在中小型网络中。在一台物理设备上，通过软件的安装与配置，使其同时充当主控服务器和各种应用服务器的角色。（2）专用服务器在较大的网络中，采用专用的服务器完成专门的工作。,48,选购服务器时需要考虑的主要因素价格因素。在中小型网络中，服务器的负荷一般会比其他的工作站的负荷要高得多，因此，不要使用一般的微机作为服务器，而应当选择专业服务器生产厂家的产品。在网络工程预算中，一般购买服务器的费用应
19、占总投资的10%20%。,49,系统的开放性、可扩展性、应用软件的支持、生产厂商的技术支持等。服务器的总体性能。CPU的速度、内存容量、硬盘等。例如：主干服务器Web服务器,CPU性能和个数,内存容量和性能,快速总线和热插拔技术,多CPU,快速总线技术,快速和大容量硬盘,大容量内存,50,2.3.2 客户机或工作站客户机的功能用户通过客户机接受网络服务，访问网络资源因此客户机应具备接受网络服务、访问网络资源、接受网络管理的接口和功能。客户机的类型各种类型的计算机：都可以成为网络客户机。无盘工作站：是一种特殊的客户机。,51,客户机的配置要求硬件软件,网卡,内存,其他配置,操作系统（Window
20、s NT/2000/2003/XP),网络连接软件(Microsoft 网络客户端、TCP/IP协议等),52,2.3.3 网络适配器网络适配器是网络的通信接口，一般安装在服务器或客户机的扩展插槽中。网卡是网络通信的主要部件，也是网络通信的主要瓶颈之一。它的质量的好坏直接影响到网络的性能。因此，正确选用、连接和设置网卡是能否正确连通网络的前提和必要条件。网卡的基本功能网卡工作在OSI参考模型的第层。对于发送端的计算机上的网卡，它负责将,53,计算机待发送的数据转换为能够通过传输介质传送的信号，并通过传输介质传递到目的设备。对于接收端的计算机上的网卡，它接收传递过来的信号，并将其转换为计算机能够
21、处理的信息。选购网卡时应考虑的因素速率（10Mb/s、100/1000Mb/s)总线接口类型,54,网卡要插在计算机主板的扩展插槽上，因此，选购的网卡必须与计算机内部可使用的总线插槽类型一致。常见的总线插槽有：ISA、EISA、VESA、PCI、PCMCIA。ISA卡：使用8位或16位总线插槽，目前较少使用。PCI卡：目前最流行的网卡。工作站一般使用32位的PCI网卡；服务器上常用64位或 增强型（PCI-X）的PCI网卡。,55,ISA卡,3Com 3C905CX，PCI卡,总线接口类型,总线接口类型,56,PCMCIA网卡：主要用于笔记本电脑，一般分为16位和32位两种总线类型。无线网卡和
22、USB网卡,NETGEAR MA111 无线网卡,TP-LINK TL-WN310G 无线网卡,NETGEAR FA511 网卡,57,支持的网络类型和电缆接口支持的网络类型电缆接口,以太网卡,令牌环网卡,FDDI网卡,ATM网卡,RJ45,BNC,AUI,58,2.3.4 传输介质双绞线双绞线的物理结构,双绞线的结构示意图,4对8根超5类双绞线,59,无屏蔽双绞线（UTP）无屏蔽双绞线的分类与性能参数市面上常见的有3、4、5和超5类4种双绞线它们的主要特性参数如下：,60,UTP的应用特性成本低易于安装高速传输能力100m以内的短距离传输抗干扰能力差有屏蔽双绞线（STP）有屏蔽双绞线的分类与
23、性能参数STP与UTP的区别是，在双绞线和外层保护,61,套中间增加了一层金属保护膜，用来减少信号传送过程中所产生的电磁干扰，并具有减小辐射，防止信息被窃听的功能。理论传输速率：500Mb/s。实际传输速率：10155Mb/s。在100m以内的传输速率：155Mb/s。STP的类型：1、2、5、6、7、9。STP的应用特性中等成本。安装难易程度中等。,62,比UTP有更高的速率。适应于100m以内的短距离传输。抗干扰能力中等。保密性比UTP高。双绞线的传输距离在局域网中，最大距离为100m。,63,2同轴电缆物理结构分类和性能参数同轴电缆可分为基带和宽带两种，在小型局域网中，常使用基带同轴电缆
24、，而在电视网中，使用宽带同轴电缆这里主要介绍基带同轴电缆的情况,64,同轴电缆的分类及性能参数表,65,基带同轴电缆的应用特点同轴电缆的传输距离基带同轴电缆-几千米宽带同轴电缆-几十千米3.光导纤维电缆光缆的物理结构,66,光缆的分类与性能参数,67,光缆的接口与常用设备光纤的接口标准,68,光缆的主要应用特点(1)优点通信容量大，传输信号的频带宽。传输损耗小，传输距离长。误码率低，传输可靠性高。抗干扰能力强。保密性好。体积小，重量轻。抗化学腐蚀能力强。,69,(2)缺点价格昂贵。安装十分困难，需要专业的技术人员进行安装。质地脆、机械强度低。(3)光纤的应用场合长距离、布线条件特殊的情况。在较
25、大规模的计算机局域网中，作为外界数据传输的干线。常用于交换机到服务器，交换机到交换机的连接，很少用于交换机到工作站的连接,70,2.4 局域网的访问控制方式1局域网的访问控制方式及分类介质访问控制方式的定义：网络中各节点使用传输介质进行安全可靠数据传输的通信规则。介质存取控制与网络传输介质存取控制有关的协议是：MAC协议。如：CSMA/CD，Token-Ring。在共享介质的网络中，每次只有一台计算机可以在介质上传输数据，介质存取控制协议规定了哪一台计算机有权使用介质传送数据。,71,介质存取控制访问方式的分类集中控制方式分布式控制方式CSMA/CD：主要用于逻辑拓扑为总线结构的局域网。是一种
26、随机争用型的访问控制协议。Token-Ring：主要用于逻辑拓扑为环型结构的局域网。是一种有序的访问控制协议。,72,2.CSMA/CD访问控制协议载波侦听与多路访问（CSMA）载波侦听：当一个节点要发送数据时，先监听信道上有没有信号在传输，这个过程称为载波侦听。多路访问：同时有多个节点在监听信道和发送数据的情况称为多路访问。当一个要发送数据的节点监听到信道空闲时，它就可以发送数据了，那么当它监听到信道忙时，它该怎么办呢？,73,通常采用以下两种办法：继续监听下去，一直到发现信道空闲时，立即发送数据。这种方法称为坚持型的载波侦听多路访问。延迟一个随机时间，然后再监听，不断重复上述过程，直到发现
27、信道空闲，立即发送数据。这种方法称为非坚持型的载波侦听多路访问。,74,冲突检测冲突发生的两种情况：当监听到信道空闲时，有两个以上的节点向信道发送数据。,节点甲监听到信道空闲时，节点乙已经发送了数据，只是该数据信号还没有到达节点甲，此时，如果甲又发送了数据，则会发生冲突。,75,解决冲突的方法 当节点检测到冲突发生后，便停止发送数据，延迟一段时间后再去抢占信道。为了尽量减少冲突，每个节点都采用了“随机数时间延迟控制的方法”，也就是说，在冲突发生时，每个节点使用不同的随机数产生延迟时间，由产生延迟时间最小的节点先抢占信道，如果再次发生冲突，则照此办法重复处理，直到最后抢占成功。这种方法称为冲突控
28、制算法或延迟退避算法。,76,CSMA/CD的工作原理CSMA/CD的工作原理可以概括为以下四点：先听后发在发送数据前先对信道进行监听，只有在监听到信道空闲时，才能发送数据。边听边发在发送数据的同时，进行冲突检测。冲突停止一旦发现冲突，立刻停止发送数据。随机延迟重发停止发送数据后，随机延迟一段时间再去抢占信道发送数据。,77,冲突检测的进一步讨论发送数据的节点是如何检测冲突发生的呢？当冲突发生的时候，至少有两个以上的信号叠加，这样线路上的电平就和节点发送数据时的电平不一致，当这个叠加信号传送到发送端时，发送端就可以检测出发生了冲突。一种情况是，由于传输距离的关系，这个叠加信号可能没有办法被发送
29、节点检测到，那么为了使每个发送方都能确定冲突,78,在发生，当适配器检测出自己的帧与其他帧冲突时，它首先要确保传输32比特的干扰序列，然后才停止传输数据。根据以太网的帧格式，32b+64b(前缀）=96b，也就是说当冲突发生时，传输方将最少发送96b的干扰序列。而且传输方只发送96b的残缺帧的情况是，两个主机彼此很接近。当两个主机相距较远时，为了确切知道刚刚发送的帧没有与其他帧发生冲突，传输方可能需要发送至少512b的帧。,79,那么为什么是512b呢？现在考虑一种最坏的情况：A和B位于网络的两个端点，假设A在t时刻开始传输一帧，该帧到达主机B的链路延迟用d表示，这样A的这个帧的第一个比特在时
30、刻t+d到达主机B，假设A的帧到达前的一个时刻（即B仍看到一个空闲线路），主机B开始传输它自己的帧，那么B的帧将立刻与A的帧发生冲突，并且B马上将检测到这个冲突，这时B马上发送一个32比特的干扰序列。,80,现在的问题是：主机A直到B的残缺帧到达时才知道发生了冲突，这一时刻将在一个链路延迟之后，即在时刻t+2d发生。也就是说，主机A的数据传输必须持续2d的时间才能确保检测到所有的冲突。考虑以太网的如下配置指标：最大长度：2500m往返延迟：传输速率：10Mbps 51.210 s 10Mbps10=512b,-3,3,81,CSMA/CD方式的特点采用争用型介质访问控制方式，各节点地位平等，因
31、此，无法设置介质访问的优先权。总线结构的网络结构简单、易于实现、价格低廉、适于广播通信方式。在高负荷（节点数目增多）时，随着冲突的增加，传输的延时也会急剧增加，导致网络性能的急剧下降。,82,2.5 典型局域网组网技术,本节主要内容：典型以太网组网技术高速局域网组网技术结构化综合布线技术网间互联设备与互联技术虚拟局域网技术,83,典型以太网概述,以太网的发展1973年，位于加利福尼亚的Xerox公司提出并实现了最初的以太网,称为Ethernet。Robert Metcalfe博士被公认为以太网之父，他研制的实验室原型系统运行速度是2.94Mb/s。这个实验性以太网用在了Xerox公司早期的一些
32、产品中，Xerox没能成功地将以太网商品化。,84,1979年，Xerox与DEC公司联合起来，致力于以太网技术的标准化和商品化，并促进该项技术在网络产品中的应用。后来Intel公司也加入了这个联盟，由它们组成的DEC-Intel-Xerox(DIX)三驾马车，1980年9月开发并发布了10Mb/s版的以太网标准DIX80。,85,这个标准所支持的唯一一种物理介质是粗同轴电缆。1982年，发布了该标准的第2版。这一版以太网可以使用细同轴电缆，并对信令做了略微修改，增加了网络管理功能。成为世界上第一个局域网产品。与DIX工作同步的是，IEEE成立了如今闻名的802计划，其目标是为LAN技术标准化
33、提供广泛的工业框架。,86,802的第一次会议于1980年2月在加利福尼亚的旧金山召开。当802委员会意识到无法将所有LAN统一到一个标准上时，该委员会被分成了几个工作组，每个工作组从事不同的LAN技术研究。IEEE 802.3研究基于以太网技术的标准，即使用1坚持的CAMA/CD协议的LAN标准。IEEE 802.4和802.5工作组分别研究令牌总线与令牌环技术。,87,1983年6月，IEEE标准委员会通过了第一个802.3标准。这个标准与DIX以太网标准相比，基本上使用的是相同的技术。在随后的几年中，在基本标准中又增加了一系列中继器规范并可支持多种物理介质。,88,随着非屏蔽双绞线结构化
34、布线系统的广泛使用，采用物理总线拓扑结构，即使用粗缆或细缆的这种模式与采用星型拓扑结构的结构化布线是不兼容的。便开发了在双绞线上传输10Mb/s以太网信号的技术。这项技术走向了标准化。IEEE于1990年9月通过了使用双绞线介质的以太网(10BASE-T)标准，该标准很快成为办公自动化应用中首选的以太网技术。,89,以太网的拓扑结构以太网的逻辑拓扑是总线型的，这是根据其使用的介质访问控制方式决定的。以太网的介质访问控制方式以太网使用CSMA/CD介质访问控制方式。以太网的产品标准与分类,90,低速产品的常见标准符合IEEE802.3标准的以太网低端产品的传输速率通常为10Mb/s，常用的正式标
35、准有以下3种。10BASE5：标准以太网粗缆以太网。10BASE2：廉价以太网细缆以太网。10BASET：双绞线以太网。,91,其他以太网变形标准100BASET：快速以太网。1000BASE系列：千兆以太网。10/100/1000BASE交换式以太网。,92,标准以太网-粗缆以太网规范：,93,94,如果使用中继设备，应遵循5-4-3规则。5-4-3规则网络总长度不得超过5个区段。最多使用4个中继器。其中只有3个网段可以连接工作节点。,95,细缆以太网,细缆以太网的规范：,96,97,双绞线以太网,双绞线以太网又称10BASET。使用星型物理拓扑结构和RJ-45头的UTP电缆作为传输介质，工
36、作站等网络设备到集线器的连接电缆不超过100m。共享式双绞线以太网的硬件组成（1）集线器HubHub的特点,98,网络设备利用3、5或超5类的非屏蔽双绞线（UTP）和RJ-45头与集线器相连。用集线器（共享式）组成的网络，其物理拓扑为星型结构，而逻辑拓扑为总线结构。其工作方式与10BASE2和10BASE5完全相同，即在一个时刻只能有一个节点发送信息，其介质访问控制方式仍然采用SMA/CD协议规定的方式。,99,集线器的主要功能Hub的组网功能。在集线器上有多个RJ-45接口，能支持多个工作站的入网需求，同时，Hub上的级联接口还可以与其他集线器相连，从而达到扩展网络的目的。集线器的向上接口的
37、扩展功能。BNC接口：与BNC-T型连接器相连接，支持与细缆以太网的连接。,100,AUI接口：与粗缆以太网的收发器电缆相连，从而达到连接粗缆以太网的目的。光纤接口：支持光纤主干线的接入。Hub的信号强化功能。集线器能对工作站发来的信号进行放大整形，并传播信号到网络的所有接口。,101,Hub能自动检测，并强化“冲突”信号。在检测到“冲突”信号后，Hub会立即发送一个阻塞信号，以强化“冲突”信号，避免由于介质上的信号衰减，使其他工作站无法侦听到冲突的情况。Hub能自动指示有故障的工作站，并切除其与网络的通信。,102,（2）非屏蔽双绞线,目前常用的UTP线是5类或超5类的，5类或超5类的双绞线
38、有8个芯，但是在使用时，只用了其中的4个芯，其中的一对用来发送信号，另一对用来接收信号。RJ-45接头（水晶头）和接口,103,网卡上的RJ-45接口网卡上的RJ-45接口共有8个引脚，但是，只使用了1、2、3、6号引脚，其余的没有用。各引脚的功能如下：引脚1：发送信号（Tx+)引脚2：发送信号（Tx-)引脚3：接收信号（Rx+)引脚6：接收信号（Rx-),104,双绞线上的RJ-45接头双绞线上的RJ-45接头也有8个引脚，也只使用了1、2、3、6号引脚，但它们的功能定义与网卡不同。其功能定义如下：引脚1：接收信号（Tx+)引脚2：接收信号（Tx-)引脚3：发送信号（Rx+)引脚4：发送信号
39、（Rx-),105,8芯的排列标准,T568A标准,T568B标准,106,2.10BASET网络的组建方法,典型的10BASET单集线器结构的网络实例如下：,单集线器的10BASET网络结构,107,(1)标准线和交叉线的制作要点与使用场合,标准线的制作方法线的两头线芯的排列顺序一致，即要么都按照T568B的标准进行排序，要么都按照T568A的标准进行排序。标准线的使用场合主要用于计算机接点的网卡与集线器/交换机/路由器之间的连接。,108,交叉线的制作方法两头不一致，一头按T568B的标准进行排列，另一头按T568A的标准进行排列。交叉线的使用场合主要用于两台计算机之间的直接互联（中间不通
40、过集线器或交换机的连接）；或者用于两个没有级联接口（Uplink)的集线器使用普通接口进行连接。,109,（2）组建10BASET网络所需的工具,接线钳网线测试仪或万用表斜口钳（3）10BASET网络的架设步骤准备好长短合适的双绞线，用接线钳剥出 1.52cm长的双绞线。将剥好的双绞线，按T568B或T568A标准排列好，再用接线钳剪齐，留出1cm左右的双绞线头。,110,将排好顺序的双绞线插入RJ-45水晶头，再用RJ-45专用剥线/压线钳将接头压紧。（注意：所有8根细线应顶到RJ-45水晶头的顶部，同时应将外包皮也置入RJ-45水晶头内）另一头用同样的方法制作。用RJ-45测试仪依次测试RJ-45接头上的每一路线，确保全部接通。使用标准线（直通线）将各工作节点连接到Hub。,
