计算机网络基础 第2章

▪ 制作直通线不可在电缆一端使用568A标准，另一端 使用568B标准。目前使用直通线制作标准比较多的 是568B标准接线方法。
▪ 制作交叉线，需要一端用568A，另一端使用568B的 做法。
❖信息模块和配线架
▪ AMP的超5类信息模块通过线序-T568A与T568B色 序标签-同清晰标注于模块上；其电气性能稳定 可靠，可通过标准的工业标准110打线进行端接。
• 具体选择交换机时要特别注意，高速端口的端口代价值 也越高。如无近期明确需求，用户接入交换机应当选择 10/100M端口，而对于主干交换机则可根据布线容易程度 选择1000M GBIC端口或10/100/1000M RJ45端口。
这三个指标是衡量交换机传输信息速率最重要的指标！
▪ 4. 端口密度
• 定义QoS的参数为丢失、延迟和抖动。
在进行网络规划和选择交换机时应仔细 考察交换机的各种功能。交换技术日新月异， 越来越多的交换机融合了其它网络设备的新功 能，用户对交换机的选择考虑上需要更加谨慎 和周全。
2.3 构建局域网
在构建局域网中，当网络设计和拓扑结构 选定后，就可以开始制作线缆和综合布线了， 下面介绍几种应用环境下直连、交叉、模块、 配线架等综合布线的制作方法 。
▪ 从带宽来看 • 集线器所有端口都是共享一条带宽，在同一 时刻只能有二个端口传送数据，其他端口只 能等待，同时集线器只能工作在半双工模式 下； • 对于交换机而言，每个端口都有一条独占的 带宽，当二个端口工作时并不影响其他端口 的工作，同时交换机可以工作在半双工模式 和全双工模式下。
❖交换机的主要指标
❖各种交换机的选择和使用对宽带网络系统的性 能将具有极为重要的影响。
❖集线器与交换机的区别
▪ 集线器在OSI体系结构中属于OSI的第一层物 理层设备；交换机属于OSI的第二层数据链 路层设备，现在常见的三层交换为在二层平 台上提供VLAN和基于IP的路由和交换功能
▪ 集线器只是对数据的传输起到同步、放大和 整形的作用，对数据传输中的短帧、碎片等 无法进行有效的处理，不能保证数据传输的 完整性和正确性；交换机不但可以对数据的 传输做到同步、放大和整形，而且可以过滤 短帧、碎片对封装数据包进行转发等。
▪ 树型拓扑是一种分层 结构，由一个根结点、 多个中间分支结点和 叶子结点组成，适用 于分级管理和控制系 统。
▪ 这种拓扑的站点发送 时，根接收该信号， 然后再重新广播发送，结构比较简单。
• 寻查链路路径比较方便。
• 易于扩展
–这种结构可以延伸出很多分支和子分支，这 些新节点和新分支都较容易地加入网内。
• 这种链路可以是单向的，也可以是双向的。
▪ 环型拓扑优点 • 结构比较简单，各工作站地位相等。 • 适用于光纤网，传输速度快，避免电磁干扰。 • 可靠性高： –网络中各工作站都是独立的，如果某个工作 站结点出现故障，此工作站结点就会自动旁 路，不影响全网的工作。 • 电缆长度短： –环型拓扑网络所需的电缆长度和总线拓扑网 络相似，但比星型拓朴网络要短得多。 • 网络的实时性好。
• 堆叠：通过在交换机的扩展槽上插入堆叠模块，使用专 用的堆叠链路在交换机之间交换数据。同类型的交换机 才能堆叠在一起，可被看作为一台交换机
▪ 7. 全双工
全双工端口可以同时发送和接收数据，但这要求 交换机和所连接的设备都支持全双工工作方式。 具有全双工功能的交换机可实现高吞吐量（两倍 于单工模式端口吞吐量）、避免碰撞、突破 CSMA/CD链路长度限制，通信链路的长度限制 只与物理介质有关。 另外，交换机端口最好能实 现全/半双工自动转换。
❖常见的5种拓扑结构：星型、总线型、环型、 树型、网络型。
❖1．星型结构
目前使用最普遍 的以太网星型结 构，通过点到点 通信链路接到中 央节点，处于中 心位置的网络设 备称为集线器。
▪ 星型结构的优点 • 结构简单，管理方便。 • 可扩充性强，组网容易。
•单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响 全网，容易检测和隔离故障，便于维护。
• 端口密度是对端口数量的一种衡量标准，它是表示 一台交换机最多能包含的端口数量。端口密度越大 的交换机，其单端口成本可能越小。
▪ 5. 交换方式
交换方式有三种，它们主要是表现交换机的抗干 扰能力，是在速度和抗干扰性之间取得平衡。
• 如果工作环境较为恶劣，电磁干扰很强，这应当选择存 储转发式的交换机。
• 当某个工作站结点出现故障时，对整个网络系 统影响小。
❖3．环型结构
环型结构在LAN中使用 较多。这种结构将所有 端用户连成环型, 消除了 端用户通信时对中心系 统的依赖性。
▪ 环型结构的特点
• 网络中各结点通过一条首尾相连的通信链路连接起来 的一个闭合环型结构网。
• 每个站点能够接收从一条链路传来的数据，并以同样 的速度串行地把该数据沿环送到另一端链路上。
❖ 2．总线结构
▪ 总线拓扑结构的特点
• 采用一个信道作为传输介质。 – 所有站点通过相应的硬件接口都直接连到这一公共 传输介质上，或称总线上。 – 任何一个站发送的信号都沿着传输介质传播，而且 能被所有其它站接收。
• 所有站点共享一条公用的传输信道。
▪ 一次只能由一个设备传输信号，其他结点只能处 于等待状态；
▪ 8. 高速端口集成
• 交换机可以提供高带宽“管道”（固定端口、可 选模块或多链路隧道）满足交换机的交换流量与 上级主干的交换需求。防止出现主干通信瓶颈。
• 模块化交换机除了拥有较高的性能外，还拥有较 大的灵活性，可以根据网络环境选择不同的模块， 提供不同数量和类型的端口。
• 固定端口交换机性能较差，只能提供固定的端口 数量。
▪ 从工作方式来看 • 集线器是一种广播模式，容易产生广播风暴， 并且每一个时刻只有一个端口发送数据，所有 的网卡都能接收到所发数据，非目的地网卡丢 弃了信包。 • 当交换机工作的时候，只有发出请求的端口和 目的端口之间相互响应而不影响其他端口，因 此交换机就能够隔离冲突域和有效的抑制广播 风暴的产生。
的费用。
（2）灵活性:灵活性以及可扩充性也是选择网络拓扑结构
时应充分重视的问题。网络的可调整性与灵活性以及可扩充 性都与网络拓扑直接相关。
（3）可靠性:网络的可靠性是任何一个网络的生命。网
络拓扑决定了网络故障检测和故障隔离的方便性。
2.2 网络设备选型
❖常见的中小型网络有二三百台电脑，多者达到 上千台。它们通过综合布线系统交换设备连在 一起。并通过交换机或路由器连到宽带网络上。
▪ 1. 背板带宽
• 背板带宽是指交换机接口处理器或接口卡和数据总线 间所能吞吐的最大数据量。
• 背板带宽包括交换机端口之间的交换带宽，端口与交 换机内部的数据交换带宽和系统内部的数据交换带宽。
• 一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就 越强。
• 一台交换机如果可能实现全双工无阻塞交换，它的背 板带宽值应该大于端口总数×最大端口带宽×2。
❖5.网状网络
网状结构实际上是 任意型，多用于广 域网，点到点部分 连接，由于不一定 是单一的形式连接， 需要有交换节点， 常常是几种结构组 合为混合型。
❖6．拓扑的选择
▪ 拓扑的选择往往和传输介质的选择以及介质访问控 制方法的确定紧密相关。选择拓扑时，应该考虑的 主要因素有以下几点。
（1）经济性:网络拓扑的选择直接决定了网络安装和维护
• 故障隔离较容易
–如果某一分支的节点或线路发生故障。很容 易将故障分支和整个系统隔离开来。
▪ 树型拓扑的缺点 • 任何一个工作站或链路产生故障可能会影响整 个网络系统的正常运行。
• 各个节点对根的依赖性太大，
–如果根发生故障，全网则不能正常工作，从 这一点来看树型拓扑结构的可靠性与星型拓 扑结构相似。
▪ 环型拓扑的缺点
• 对环接口要求高； • 节点的故障会引起全网故障;
–这是因为在环上的数据传输是通过接在环 上的每一个节点，一旦环中某一节点发生 故障就会引起全网的故障。
• 由于环路是封闭的，网络扩展困难; • 检测故障困难;
–故障检测需在网上各个节点进行，故障的 检测就不很容易。
❖4．树型结构
▪ 使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户 发送数据时不能出现冲突。在LAN环境下,由于 所有数据站都是平等的,采取CSMA/CD技术来控 制冲突。
结点
冲突
▪ 总线拓扑的优点 • 结构简单灵活，可扩充，性能好；
• 可靠性高、响应速度快；
• 共享资源能力强；
• 所需要的电缆数量少，设备投入量少、成本低、 安装使用方便；
• 如果工作环境远离发射台等强辐射源，则可以选择切入 式的交换机。
• 如果无法准确确认工作环境，而对速度要求不十分苛刻， 就可以选择改进型切入式 。
• 一些高级交换机可以通过设置来互相转换这三种工作模 式。
▪ 6. 堆叠能力
• 交换机之间的连接有两种方式，即级联和堆叠。
• 级联：它通过交换机上的级联口（UpLink）进行连接。 级联可通过一根双绞线在任何网络设备厂家的交换机之 间之间完成。
❖线缆制作
▪ 直连线
• 所谓的直连线是指双绞线两端的发送端口与发送 端口直接相连，接收端口与接收端口直接相连。
• 比如：PC等网络设备连接到HUB
网卡的第1、2脚用来发送信号，第3、6这脚用 来接收信号，与HUB直接进行连接。
▪ 交叉线
• 所谓的交叉线即指双绞线两端的发送端口与接收 端口交叉相连。
• 比如：两台计算机间直接用网卡连接；集线器/交 换机 与集线器/交换机/通过普通端口进行连接。
▪ 对线的标准：
• EIA/TIA 568A标准 • EIA/TIA 568B标准
• 二者没有本质的区别，只是在颜色上的区别，即 用的线不同。
▪ 本质的问题是要保证：1、2线对是一个绕对；3、6 线对是一个绕对；4、5线对是一个绕对；7、8线对 是一个绕对。