局域网组网技术课件

第5章 局域网组网技术.第5章局域网组网技术.1本章学习要求：l掌握：局域网传输介质的分类与特点 l掌握：局域网组网需要的基本设备 l掌握：基本的局域网组网方法 l了解：局域网结构化布线技术的基本概念.本章学习要求：.25.1局域网的传输介质 IEEE802.3物理层标准类型l10BASE-5（粗缆）l10BASE-2（细缆）l10BASE-T（非屏蔽双绞线）l10BASE-FP、10BASE-FB与10BASE-FL（光缆）IEEE802.3u物理层标准类型l100BASE-TX（5类非屏蔽双绞线）l100BASE-T4（3类非屏蔽双绞线）l100BASE-FX（光缆）.5.1局域网的传输介质IEEE802.3物理层标准3802.3物理层标准与MAC、LLC子层关系802.2 LLC802.3 CSMA/CD10 BASE-5（粗缆）10 BASE-FP,10 BASE-FB,10 BASE-FL（光缆）10 BASE-2（细缆）10 BASE-T（非屏蔽双绞线）100 BASE-TX（5类非屏蔽双绞线）100 BASE-T4（3类非屏蔽双绞线）100 BASE-FX（光缆）.802.3物理层标准与MAC、LLC子层关系802.2L410Base5（粗（粗缆缆以太网）以太网）连线连线l二台计算机连接到粗缆以太网上。AUI电缆连接着每台计算机的网卡与相应的收发器.10Base5（粗缆以太网）连线二台计算机连接到粗缆以太网上510Base2以太网以太网（细细缆以太网连线图）l四台计算机连接在细缆以太网上。介质是柔软的细缆，它从计算机的网卡直接连接到另一台计算机的网卡上终结器BNCT型连接器终结器BNCT型连接器.10Base2以太网（细细缆以太网连线图）四台计算机连接在细6.75.2局域网组网需要的设备 一个局域网组网所需的基本器材与设备：l网卡 l集线器或交换机 l双绞线集集线线器器HUB交交换换机机switch路由器路由器routerATM 交交换换机机.5.2局域网组网需要的设备一个局域网组网所需的基本器材85.2.1网卡l网卡(NIC，Network Interface Card)既连接局域网中的计算机，又连接局域网中的传输介质。l网卡负责将计算机内部数据转换成适合在网络上传输的格式l每块网卡都有一个MAC地址.5.2.1网卡网卡(NIC，NetworkInter9网卡的分类方法l按网卡支持的计算机种类，可以分为两类：标准以太网卡与PCMCIA(PersonalComputerMemoryCardInternationalAssociation)网卡；l按网卡支持的传输速率大小，可以分为四类：10Mbps网卡、100Mbps网卡、10/100Mbps自适应网卡与1000Mbps网卡；l按网卡支持的传输介质类型，可以分为四类：双绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡与光纤网卡。l按网卡所支持的总线类型，可以分为两类：ISA网卡与PCI网卡。.网卡的分类方法按网卡支持的计算机种类，可以分为两类：标准105.2.2集线器l用集线器（Hub）作为以太网的中心连接设备时，所有的结点通过非屏蔽双绞线与集线器连接；l以太网从物理结构上看是星型结构，但在逻辑上仍是总线型结构，并且MAC层仍然采用CSMA/CD介质访问控制方法；l当集线器接收到某个结点发送的帧时，立即将数据帧通过广播方式转发到其他连接端口；l普通的集线器都提供两类端口：用于连接结点的RJ-45端口，用于扩展的向上连接端口。.5.2.2集线器用集线器（Hub）作为以太网的中心连接设1112 工作于工作于OSIOSI的的 物理物理层层 ，属于物理，属于物理层层的数据通信的数据通信设备设备 。集集线线器只是一个器只是一个标标准共享式准共享式设备设备，不具，不具备备信号定向的能信号定向的能力力.12工作于OSI的物理层，属于物理层的数据通信设备12中继器和集线器RepeaterHub.中继器和集线器RepeaterHub.1314 HUB是如何工作的？是如何工作的？其基本工作原理：广播技术（broadcast）Ethernet信息包：前前缀标缀标志志SFD目的目的MAC地地址址源源MAC地址地址长长度度数据数据DADCRC7字字节节1字字节节 2-6字字节节2-6字字节节2字字节节 0-1500字字节节X字字节节4字字节节.14HUB是如何工作的？其基本工作原理：广播技术（broa1415 HUB工作原理：工作原理：HUB从某一端口从某一端口A将收到的包将收到的包发发送到所有端口送到所有端口 广播包广播包时时，所有用，所有用户户都响都响应应用用户户A 非广播包非广播包时时，地址与包目的，地址与包目的MAC地址相同的站响地址相同的站响应应用用户户A.15HUB工作原理：广播包时，所有用户都响应用户A1516 在在Windows 中，当用中，当用户户A双双击击“网上网上邻邻居居”时时，相当于生成了一，相当于生成了一个个Ethernet广播包广播包，此包中的，此包中的 目目的的MAC地址地址 为为 全全1，该该包要求包要求执执行的命令是：行的命令是：“请请告告诉诉我你我你们们的名的名字！字！”。Hub不知道此命令是什么意思，也不做任何不知道此命令是什么意思，也不做任何处处理，只理，只负责负责将此信将此信息包广播到所有其他端口。息包广播到所有其他端口。与与hub相相连连的网卡在收到广播包后，将包中的数据内容的网卡在收到广播包后，将包中的数据内容传传送送给给上上层软层软件即件即windows，上，上层软层软件根据广播包中件根据广播包中源源mac地址地址 向其返回向其返回自己在网自己在网络络中的中的计计算机名称算机名称 用用户户A在收到各个在收到各个计计算机回送的响算机回送的响应应信息包后便得知网信息包后便得知网络络上都有上都有哪些用哪些用户户，并，并显显示在示在“网上网上邻邻居居”窗口中。窗口中。查查看看“网上网上邻邻居居”是如何是如何实现实现的？的？.16在Windows中，当用户A双击“网上邻居”时，相1617 集集线线器的分器的分类类方法方法 按按集集线线器器支支持持的的传传输输速速率率，可可以以分分为为三三类类：10Mbps集集线线器、器、100Mbps集集线线器与器与10/100Mbps自适自适应应集集线线器；器；按按集集线线器器是是否否能能够够堆堆叠叠，可可以以分分为为两两类类：普普通通集集线线器器、可堆叠式集可堆叠式集线线器；器；按按集集线线器器是是否否支支持持网网管管功功能能，可可以以分分为为两两类类：简简单单集集线线器、器、带带网管功能的智能集网管功能的智能集线线器。器。.17集线器的分类方法按集线器支持的传输速率，可以分为1718 典型的集典型的集线线器器产产品品Cisco公司的公司的FastHub 400系列与系列与Cisco 1528系列系列 3Com公司的公司的Office Connect系列与系列与SuperStack II系列系列 Accton公司的公司的EtherHub系列与系列与Fast EtherHub系列系列 Nortel公司的公司的Netgear DS508系列与系列与BayStack 250系列系列 Intel公司的公司的InBusiness系列与系列与Express 10/100系列系列 D-Link公司的公司的DE-800TP系列系列.18典型的集线器产品Cisco公司的FastHub41819 问问：什么是：什么是10M以太网的以太网的5-4-3规则规则？思考思考题题：答：在一个10M网络中，一共可以分为5个网段，其中用4个中继器连接，允许其中3个网段有设备，其他2个网段只是传输距离的延长。在10BASE-T网络中，只允许级连4个HUB 问问：集：集线线器堆叠和器堆叠和级联级联有什么区有什么区别别？答：堆叠方式采用厂家的堆叠电缆，堆叠在一起的集线器在逻辑上作为一个集线器，不受5-4-3规则的限制。级联方式采用cross-over电缆（1、2和3、6反接），受5-4-3限制，只能级联4个集线器。.19问：什么是10M以太网的5-4-3规则？思考题：答：1920 5.2.3 局域网交局域网交换换机机 交交换换式局域网的核心是局域网交式局域网的核心是局域网交换换机，它也被称机，它也被称为为交交换换式式集集线线器；器；局域网交局域网交换换机支持交机支持交换换机端口之机端口之间间的多个并的多个并发连发连接，接，实现实现多个多个结结点之点之间间数据的并数据的并发传输发传输；以太网交以太网交换换机可以有多个端口，每个端口可以机可以有多个端口，每个端口可以单单独与一个独与一个结结点点连连接，也可以与一个以太网集接，也可以与一个以太网集线线器器连连接；接；站点站点间间沿指定的路径沿指定的路径转发报转发报文，使争文，使争夺夺式式“共享性共享性”信道，信道，转变为转变为“分享式分享式”信道，最大限度地减少了网信道，最大限度地减少了网络帧络帧的碰撞和的碰撞和转发转发延延迟迟，使，使带宽带宽和效率成倍的增加。和效率成倍的增加。.205.2.3局域网交换机交换式局域网的核心是局20局域网交换机的分类方法l简单的10Mbps局域网交换机l10/100Mbps自适应的局域网交换机l大型的局域网交换机.局域网交换机的分类方法简单的10Mbps局域网交换机.2122 交交换换机与集机与集线线器的比器的比较较：交交换换机具有集机具有集线线器的功能，能器的功能，能进进行数据的行数据的转发转发，但二者的区，但二者的区别别在于：在于：交交换换机以机以交交换换方式方式处处理端口数据，接收到数据理端口数据，接收到数据帧帧，将直接将数据，将直接将数据帧帧转发转发至目的端口（或目的地址网段），从而提高效率。至目的端口（或目的地址网段），从而提高效率。集集线线器以器以共享方式共享方式处处理端口接收的数据，然后以广播的方式理端口接收的数据，然后以广播的方式发发送送给给全全网中的所有端口，从而增加了网网中的所有端口，从而增加了网络络的流量，容易引起网的流量，容易引起网络风络风暴。暴。另外：另外：集集线线器是物理器是物理层设备层设备；交；交换换机是数据机是数据链链路路层设备层设备 从从带宽带宽来看，集来看，集线线器不管有多少个端口，所有端口都是共享一条器不管有多少个端口，所有端口都是共享一条 带带宽宽 ；对对于交于交换换机而言，每个端口都有一条独占的机而言，每个端口都有一条独占的带宽带宽 .22交换机与集线器的比较：交换机具有集线器的功能，能进行数2223 如果一个具有节节点点A A的NIC目标地址的帧进入交换机（交换机内存图中的MAC A），交换机就把该帧发送到端口1。如果一个具有节节点点E E的NIC目标地址的帧进入交换机，交换机就把该帧发送到端口3。当一个交当一个交换换机接收到一个机接收到一个帧时帧时，如果，如果帧帧中的目中的目标标地址不在地址不在交交换换机的内存中，交机的内存中，交换换机就像集机就像集线线器一器一样样把把这这个个帧发帧发送送给给所有所有的端口的端口。如果交换机接收到一个带有广播（或多播）地址的帧时，也会把帧发送给所有端口（或所有属于这个帧对应的多播组的端口）。交交换换机内存机内存图图.23如果一个具有节点A的NIC目标地址的帧进入交换23二、二、局域网交局域网交换换机的工作原理机的工作原理交交交交换换换换机机机机结结结结构与工作构与工作构与工作构与工作过过过过程示意程示意程示意程示意图图图图地址表123456NodeA NodeBNodeC NodeD地址表端口地址1NodeA234NodeB5NodeC6NodeD端口转发机构缓冲器NodeBMAC帧DA=NodeC.二、局域网交换机的工作原理交换机结构与工作过程示意图地址表124典型的局域网交换机产品lCisco公司的Catalyst系列l3Com公司的SuperStackII系列lNortel公司的BayStack300系列与EtherSpeed系列lIntel公司的Express系列交换机lAccton公司的Cheetack系列l华为公司的Quidway系列.典型的局域网交换机产品Cisco公司的Catalyst系列.255.3局域网的组网方法5.3.1同轴电缆组网方法l粗缆方式带AUI接口的以太网卡、粗缆外部收发器、收发器电缆、粗同轴电缆与中继器；l细缆方式带BNC接口的以太网卡、BNCT型连接器、细同轴电缆与中继器；l粗缆与细缆混用方式.5.3局域网的组网方法5.3.1同轴电缆组网方法.265.3.2双绞线组网方法 l基本的硬件设备：带RJ-45接口的以太网卡集线器或局域网交换机3类或5类非屏蔽双绞线RJ-45连接头l按使用集线器的不同方式分为：单一集线器结构多集线器级联结构堆叠式集线器结构.5.3.2双绞线组网方法基本的硬件设备：.27 常见的IEEE802.3类型的网络是以太网。以太网采用CSMA/CD方法访问传输介质，它是基带系统，采用曼彻斯特编码。以太网常见的有四种类型，即10Base2，10Base5，10BaseT和100BaseX。一、一、10Base210Base2网网络络 10Base2网络采用总线拓扑。总线使用RG-58A/U同轴电缆，这是一种较细的电缆，所以又称它为细缆网络和廉价网络。速率为10Mbit/s。下图是10Base2网络的示意图。5.3.3 以太网以太网组组网配置网配置10Base2网络的物理拓扑.常见的IEEE802.3类型的网络是以太网。以太网采28同轴电缆10base5粗同轴电缆10base2细同轴电缆.同轴电缆10base5粗同轴电缆10base2细同轴电缆29BNC连接器间距0.5m终结器最大长度185m10Base-210Base-210Base-210Base-2组组组组网示意网示意网示意网示意图图图图.BNC连接器间距0.5m终结器最大长度185m10Base-3010Base2的接的接线图线图.10Base2的接线图.31lBNC网卡l收发器集成在网卡之中.BNC网卡.32lBNCT型接头连连接网卡来接网卡来的同的同轴电缆轴电缆总线总线从从这这里里穿穿过过.BNCT型接头连接网卡来总线从这里.33lBNC终接器连连接接总线总线的一端的一端接地接地.BNC终接器连接总线的一端接地.341 110Base210Base2网网络络的的组组成部件成部件 （1）网卡：网卡背面应连接一个BNC型插座，BNC T型插头接在该卡背面的BNC插座上，以连接电缆。（2）细以太网电缆：用于细以太网的电缆是50，直径0.2英寸的RG-58A/U同轴电缆。BNC插座必须安装在电缆断面的端头上。（3）BNC T型插头：该插头连接到网卡背面的BNC插座上，T型插头为信号输入和输出提供了电缆连接。每个工作站都需要T型插头。（4）BNC桶型插头：它用来将两段电缆连接在一起。（5）BNC终端连接器：每个电缆段都必须使用50的BNC终端连接器接在两个端头上。每个电缆段都需要一个接地终端连接器和一个不接地终端连接器。（6）中继器：可选。.110Base2网络的组成部件.352 210Base210Base2网网络络的一些物理限制的一些物理限制 （1）一个网段（中继线段）的最大长度为185米。（2）网站之间的最小距离为0.5米。（3）可使用4个中继器连接5段中继线。只有3段允许连有工作站，其余用于扩展距离的远程连接。（4）网络最大长度为925（185x5）米。（5）每个网段上最多可有30个结点。中继器也算作一个结点。（6）每个干线段的一端必须装有终端连接器，另一端的终端连接器必须接地。.210Base2网络的一些物理限制.36二、二、10Base5网网络络 10Base5网络也采用总线拓扑和基带传输，速率为10Mbit/s，也称为标准以太网。10Base5网络并不是将结点直接连接到网络公用电缆上，而是使用短电缆从结点连接到公用电缆。这些短电缆称为附加装置接口（AUI）电缆或收发电缆。收发电缆通过一个线路分接头（AUI）与网络公用电缆相连接。图5-8是10Base5网络示意图。图图5-8 10Base5网网络络的物理拓扑的物理拓扑.二、10Base5网络图5-810Base5网络的3710Base-5组组网示意网示意图图AUI电缆最长50m外部收发器间距2.5m终结器最大长度500m.10Base-5组网示意图AUI电缆最长50m外部收发器间距3810Base5接接线图线图.10Base5接线图.39l网卡.网卡.40l收发器线缆.收发器线缆.41l粗同轴电缆.粗同轴电缆.42l终接器：吸收总线上传播过来的电磁波能量，避免电磁波到达总线的端点后产生反射.终接器：吸收总线上传播过来的电磁波能量，避免电磁波到达总线的431 110Base510Base5网网络络的的组组成部件成部件 （1）网卡：网卡背面应带有AUI型插座，以连接收发电缆。（2）收发器：收发器是粗以太网电缆上的接线盒，工作站可与之连接。（3）收发电缆：收发电缆通常与收发器在一起。（4）粗以太网电缆：用于粗以太网的电缆是50，直径0.4英寸的RG-8或RG-11型的较粗的同轴电缆。（5）终端连接器：每个电缆段都必须使用50的终端连接器接在两个端头上。每个电缆段都需要一个接地终端连接器和一个不接地终端连接器。（6）中继器：可选。中继器通过收发电缆与每条电缆中继线上的收发器相连。.110Base5网络的组成部件.442 210Base510Base5网网络络的一些物理限制的一些物理限制 （1）一个网段（中继线段）的最大长度为500米。（2）收发电缆最大长度为50米。（3）两站收发器之间的最小距离为2.5米。（4）可使用4个中继器连接5段中继线。只有3段允许连有工作站，其余用于扩展距离的远程连接。（5）网络最大长度为2500（500 x5）米。（6）每个网段上最多可有100个结点。中继器也算作一个结点。（7）每个网段的一端必须装有终端连接器，另一端的终端连接器必须接地。.210Base5网络的一些物理限制.45三、三、10BaseT10BaseT网网络络 10BaseT网络不采用总线拓扑，而是采用星状拓扑。10BaseT网络也采用基带传输，速率为10Mbit/s，T表示使用双绞线作为传输介质。10BaseT网网络络的物理拓扑的物理拓扑.三、10BaseT网络10BaseT网络的物理拓扑.461.10BaseT1.10BaseT网网络络的部分的部分组组成部件成部件 （1）网卡：网卡背面应带有双绞线接口（RJ-45接口），以连接双绞线。（2）集线器：集线器（HUB）实际上起着中继器的作用。它可有多个RJ-45端口，如8、12、16、24个端口，用于连接双绞线，还可以有一个用于连接同轴电缆或光纤的端口。（3）双绞线电缆：10BaseT网络可使用屏蔽双绞线（STP）或非屏蔽双绞线（UTP）电缆作为传输介质。（4）RJ-45接头：用于连接在一段双绞线的两个端头。要使用专门的压接工具才能将RJ-45接头接在双绞线上。.1.10BaseT网络的部分组成部件.472.10BaseT网网络络的一些物理限制的一些物理限制l（1）工作站到集线器和集线器之间双绞线的最大长度为100米。l（2）一般使用RJ-45连接器。引线1、2用于传送，引线3、6用于接收。l（3）集线器相互级连时，最多只允许有4级。l（4）不使用网桥，网络总共可有1024个工作站。.2.10BaseT网络的一些物理限制.48单一集线器结构.单一集线器结构.49多集线器级联结构.多集线器级联结构.50堆叠式集线器结构.堆叠式集线器结构.51级联级联（Uplink）和堆叠）和堆叠（Stack）堆叠就是堆叠就是堆叠就是堆叠就是为为为为了了了了扩扩扩扩展端口数目，而展端口数目，而展端口数目，而展端口数目，而级联级联级联级联是是是是为为为为了分配端了分配端了分配端了分配端口和口和口和口和扩扩扩扩展展展展传输传输传输传输距离。距离。距离。距离。级联级联级联级联：可利用直通跳：可利用直通跳：可利用直通跳：可利用直通跳线线线线的双的双的双的双绞线绞线绞线绞线将将将将UplinkUplink端口端口端口端口连连连连接接接接至其他集至其他集至其他集至其他集线线线线器上除器上除器上除器上除“Uplink“Uplink端口端口端口端口”外的任意端口。外的任意端口。外的任意端口。外的任意端口。可使用反可使用反转线转线（交叉（交叉线线）通通过过集集线线器的普通端口器的普通端口进进行行级联级联网网络络互互连连设备设备不能无限制不能无限制级联级联，超，超过过一定数量的交一定数量的交换换机机进进行行级联级联，最最终终会引起广播会引起广播风风暴，网暴，网络络性能性能严严重下降重下降.级联（Uplink）和堆叠（Stack）堆叠就是为了扩展端口52级联（Uplink）和堆叠（Stack）l10Base-T HUB虽虽然可以借助然可以借助层层级联层层级联的方式来的方式来扩扩充充网网络络，但是缺点是每，但是缺点是每级联级联一一层层，带宽带宽会相会相对对降低。降低。l比如，第一比如，第一层层hub带宽带宽10Mbps（2端口），端口），则则第二第二层层5Mbps（2端口），第三端口），第三层层2.5Mbps。l为为了解决了解决这这个个问题问题，网，网络络厂商厂商设计设计了了“堆叠式堆叠式”的的HUB，用，用连连接接电缆电缆将将HUB背部的堆叠模背部的堆叠模块连块连通，通，这这样样的做法使各台的做法使各台HUB均均处处在同一管理在同一管理层层次（即他次（即他们们的的带宽带宽均一致）。均一致）。l堆叠式集堆叠式集线线器的好器的好处处除了更适合除了更适合l网网络络的的扩扩充之外，也相充之外，也相对对降低了降低了l端口成本端口成本，另外，它放置的，另外，它放置的位置位置l集中非常方便管理集中非常方便管理。.级联（Uplink）和堆叠（Stack）10Base-TH53菊花链式堆叠和星型堆叠网网络络互互连连设备设备菊花菊花链链堆叠方式堆叠方式星型堆叠方式星型堆叠方式.菊花链式堆叠和星型堆叠网络互连设备菊花链堆叠方式星型堆叠方式54网桥 网网网网桥桥桥桥也叫也叫也叫也叫桥桥桥桥接器，是接器，是接器，是接器，是连连连连接两个局域网的存接两个局域网的存接两个局域网的存接两个局域网的存储转发设备储转发设备储转发设备储转发设备，工作在工作在工作在工作在OSIOSI的数据的数据的数据的数据链链链链路路路路层层层层。网。网。网。网桥桥桥桥可以截可以截可以截可以截获获获获所有的网所有的网所有的网所有的网络络络络信息，并信息，并信息，并信息，并读读读读取每个取每个取每个取每个帧帧帧帧的目的目的目的目标标标标地址（地址（地址（地址（MACMAC地址），以地址），以地址），以地址），以确定确定确定确定帧帧帧帧是否是否是否是否应该转发应该转发应该转发应该转发到某一个网段。到某一个网段。到某一个网段。到某一个网段。网网网网桥桥桥桥最主要的最主要的最主要的最主要的优优优优点是它可以限制点是它可以限制点是它可以限制点是它可以限制传输传输传输传输到某些网段的通到某些网段的通到某些网段的通到某些网段的通信量，信量，信量，信量，这这这这一一一一优优优优点被用在点被用在点被用在点被用在10Base510Base5以太网中，用来以太网中，用来以太网中，用来以太网中，用来给给给给工作工作工作工作节节节节点数目点数目点数目点数目较较较较多的网多的网多的网多的网络络络络分段。分段。分段。分段。网网络络互互连连设备设备P8.网桥网桥也叫桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，工作在O55冲突域和广播域冲突域和广播域1 1冲突域冲突域冲突域冲突域 由于采用由于采用由于采用由于采用CSMA/CDCSMA/CD访问访问访问访问控制技控制技控制技控制技术术术术，共享以太网上的一台主机共享以太网上的一台主机共享以太网上的一台主机共享以太网上的一台主机发发发发送数据送数据送数据送数据时时时时，将将将将导导导导致与同致与同致与同致与同时时时时也向共享也向共享也向共享也向共享总线总线总线总线或共享或共享或共享或共享设备设备设备设备上上上上发发发发送数据的主机争用送数据的主机争用送数据的主机争用送数据的主机争用线线线线路而路而路而路而发发发发生冲突，生冲突，生冲突，生冲突，潜在共享潜在共享潜在共享潜在共享线线线线路的所有主机范路的所有主机范路的所有主机范路的所有主机范围围围围构成一个构成一个构成一个构成一个冲突域。例如冲突域。例如冲突域。例如冲突域。例如连连连连接在同接在同接在同接在同轴电缆轴电缆轴电缆轴电缆上的所有上的所有上的所有上的所有主机，主机，主机，主机，连连连连接在共享集接在共享集接在共享集接在共享集线线线线器上的主机等都器上的主机等都器上的主机等都器上的主机等都构成一个冲突域。构成一个冲突域。构成一个冲突域。构成一个冲突域。网网络络互互连连设备设备P9.冲突域和广播域1冲突域网络互连设备P9.56网网络络分段（物理）分段（物理）在一个冲突域中的主机数目在一个冲突域中的主机数目在一个冲突域中的主机数目在一个冲突域中的主机数目过过过过多多多多时时时时，通常要通常要通常要通常要进进进进行分段（行分段（行分段（行分段（图图图图1-31-3），分段的方法），分段的方法），分段的方法），分段的方法是使用是使用是使用是使用网网网网桥桥桥桥、交、交、交、交换换换换机、路由器机、路由器机、路由器机、路由器等存等存等存等存储转储转储转储转发设备发设备发设备发设备隔离冲突域。隔离冲突域。隔离冲突域。隔离冲突域。网网络络互互连连设备设备P10.网络分段（物理）在一个冲突域中的主机数目过多57冲突域和广播域2 2广播域广播域广播域广播域 广播域指的是能接收到广播数据包的主广播域指的是能接收到广播数据包的主广播域指的是能接收到广播数据包的主广播域指的是能接收到广播数据包的主机范机范机范机范围围围围。广播数据包通常采用广播地址。广播数据包通常采用广播地址。广播数据包通常采用广播地址。广播数据包通常采用广播地址发发发发送，送，送，送，即主机位全即主机位全即主机位全即主机位全为为为为1 1的地址。很多原因都会的地址。很多原因都会的地址。很多原因都会的地址。很多原因都会导导导导致网致网致网致网络络络络中中中中产产产产生大量的广播数据包，如生大量的广播数据包，如生大量的广播数据包，如生大量的广播数据包，如视频视频视频视频点播服点播服点播服点播服务务务务、有故障的网卡、路由更新等。由于、有故障的网卡、路由更新等。由于、有故障的网卡、路由更新等。由于、有故障的网卡、路由更新等。由于IPIP广广广广播播播播发发发发生在网生在网生在网生在网络层络层络层络层，所以工作于第二，所以工作于第二，所以工作于第二，所以工作于第二层层层层的交的交的交的交换换换换机机机机对对对对广播数据包无能广播数据包无能广播数据包无能广播数据包无能为为为为力。大量的无用广播力。大量的无用广播力。大量的无用广播力。大量的无用广播数据包即广播数据包即广播数据包即广播数据包即广播风风风风暴会消耗大量的暴会消耗大量的暴会消耗大量的暴会消耗大量的带宽带宽带宽带宽，使网，使网，使网，使网络络络络效率急效率急效率急效率急剧剧剧剧降低直至降低直至降低直至降低直至瘫痪瘫痪瘫痪瘫痪。网网络络互互连连设备设备P10.冲突域和广播域2广播域网络互连设备P10.58网络分段（逻辑）因此必因此必因此必因此必须对须对须对须对广播域加以隔离，通常一个广广播域加以隔离，通常一个广广播域加以隔离，通常一个广广播域加以隔离，通常一个广播域内的主机数在播域内的主机数在播域内的主机数在播域内的主机数在100100台到台到台到台到150150台之台之台之台之间间间间，降低，降低，降低，降低了广播了广播了广播了广播风风风风暴的影响范暴的影响范暴的影响范暴的影响范围围围围。能隔离广播域的。能隔离广播域的。能隔离广播域的。能隔离广播域的设设设设备备备备是工作在网是工作在网是工作在网是工作在网络层络层络层络层的的的的路由器路由器路由器路由器，它能，它能，它能，它能够够够够将收集将收集将收集将收集到的广播数据包到的广播数据包到的广播数据包到的广播数据包丢丢丢丢弃，而不影响到其它网弃，而不影响到其它网弃，而不影响到其它网弃，而不影响到其它网络络络络（图图图图1-41-4）。）。）。）。网网络络互互连连设备设备P10.网络分段（逻辑）因此必须对广播域加以隔离，593各种网络设备隔离冲突域和广播域的能力网网络络互互连连设备设备P11冲突域：冲突域：广播域：广播域：图图1-5 集集线线器、网器、网桥桥、交、交换换机、路由器四种机、路由器四种设备对设备对冲突域和广播域的划分冲突域和广播域的划分 11141444.3各种网络设备隔离冲突域和广播域的能力网络互连设备P11冲605.3.3快速以太网组网方法基本的硬件设备：l100Mbps集线器或100Mbps以太网交换机l10Mbps集线器l10Mbps以太网卡、100Mbps以太网卡或10/100Mbps以太网卡l双绞线或光缆.5.3.3快速以太网组网方法基本的硬件设备：.615.3.4符合符合100Base-T100Base-T标标准的准的EthernetEthernet组组网方法网方法 符合100Base-T标准的100MbpsEthernet组网方法与10Base-T的Ethernet组网方法基本相同。构成100MbpsEthernet需要使用的基本硬件设备为：100Base-T网卡、100Base-THUB以及双绞线或光缆。.5.3.4符合100Base-T标准的Ethernet组网方62在组建100Base-T标准的FastEthernet时需要注意以下两个问题：1符合100Base-T标准的FastEthernet一般是作为局域网的主干网；2很多公司开发出了100Base-T标准的FastEthernet交换机；交换机的端口有三种类型，即支持100Mbps端口、支持10Mbps端口以及10/100Mbps自适应端口，因此它的组网方法与交换以太网的组网方法是相同的。.在组建100Base-T标准的FastEtherne63网网络组络组件件设计设计P6910M/100M10M/100M交交交交换换换换式式式式应应应应用用用用.网络组件设计P6910M/100M交换式应用.645.3.5交换Ethernet组网方法交换式局域网的核心是局域网交换机，交换式Ethernet的交换机可以分为以下几类：简单的10MbpsEthernet交换机、10/100MbpsEthernet交换机以及大型Ethernet交换机。Ethernet局域网交换机是一种箱式结构，机箱中可以插入各种模块，例如10Mbps快速Ethernet模块、l00MbpsEthernet模块、路由器模块、网桥模块、中继器模块、ATM模块以及FDDI模块，可以构成一个大型局域网的主干网。.5.3.5交换Ethernet组网方法.65典型局域网典型局域网典型局域网典型局域网结结结结构构构构High-BandwidthUsersRouterServerWorkstationStackableHUBSwitchInternetDial-inUsersServerHUB.典型局域网结构High-BandwidthUsersRou66双双绞线绞线的种的种类类 如何如何选选用？用？R R类类：计计算机、服算机、服务务器、路由器、防火器、路由器、防火墙墙、无无线线网网桥桥。S S类类：集集线线器、交器、交换换机（含三机（含三层层交交换换机）。机）。R类中的任何设备和S类中的任何设备相连使用直通线，而同属R类或同属S类的设备之间相连用交叉线。.双绞线的种类如何选用？R类：计算机、服务器、路675.3.6千兆以太网组网方法基本的硬件设备：l1000Mbps以太网交换机l1000Mbps以太网卡l100Mbps以太网交换机或100Mbps集线器l10Mbps以太网卡、100Mbps以太网卡或10/100Mbps以太网卡l双绞线或光缆.5.3.6千兆以太网组网方法基本的硬件设备：.685.4局域网结构化布线技术lPDS（PremiseDistributionSystem）建筑物综合布线系统。它是建筑技术与信息技术结合的产物，是计算机网络工程的基础。.5.4局域网结构化布线技术PDS（PremiseDis69结构化综合布线系统的结构l所谓结构化布线，就是采用标标准化、准化、简简洁洁化、化、结结构化构化的方式在建筑群中进行线路布置。l通常是将建筑群内的若干线路系统电话系统、数据通信系统、报警系统、监控系统合为一种布线系统。l理想的布线系统是：支持语音应用、数据传输、影像影视等综合型的应用。.结构化综合布线系统的结构所谓结构化布线，就是采用标准化、简洁70典型的建筑物综合布线系统结构 用户端子区平面楼层系统布线配线系统垂直竖井系统机房子系统户外系统.典型的建筑物综合布线系统结构用户端子区.71结结构化构化综综合布合布线线系系统统分分为为6 6个子系个子系统统：工作区子系统；水平布线子系统；管理子系统；垂直干线子系统；设备间子系统；建筑群子系统；用户端子区平面楼层系统布线配线系统垂直竖井系统机房子系统户外系统.结构化综合布线系统分为6个子系统：工作区子系统；用户端子区.721.用户端子区(工作区子系工作区子系统设计统设计)l由工作区墙壁到信息插座所连接的设备。.1.用户端子区(工作区子系统设计)由工作区墙壁到信息插座所连732.平面楼层系统(水平布水平布线线子系子系统统与与设计设计)l从墙壁到RJ45信息插座开始到管理子系统的配线架，结构一般为星型拓扑。.2.平面楼层系统(水平布线子系统与设计)从墙壁到RJ45信743.布线配线系统(管理子系管理子系统统)l管理子系统由各种各样的跳线和跳线板组成。l主要设备是：配线架、集线器和交换机。.3.布线配线系统(管理子系统)管理子系统由各种各样的跳线和跳754.垂直竖井系统(垂直子系垂直子系统统).4.垂直竖井系统(垂直子系统).765.机房子系统(设备间设备间子系子系统统l通常位于主机房内，它把各种公共系统设备的多种不同设备互连起来，其中包括电信部门的光缆、同轴光缆和程控交换机等。.5.机房子系统(设备间子系统通常位于主机房内，它把各种公共系776.户外系统(建筑群子系建筑群子系统统)l是一个建筑物中的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常是由光缆和相应设备组成。l室外布线一般用以下三种：架空电缆、直埋电缆、地下管道电缆。.6.户外系统(建筑群子系统)是一个建筑物中的电缆延伸到另一个785.5小结lIEEE802标准在物理层为不同的传输介质制定了相应的物理层标准；l网卡是构成网络的基本部件。按网卡所支持的物理层标准与主机接口，网卡可以分为不同类型；l集线器是共享介质以太网的中心连接设备。使用集线器与双绞线的以太网基本组网方法可分为：单一集线器、多集线器级联、堆叠式集线器结构；.5.5小结IEEE802标准在物理层为不同的传输介质795.5小结l在使用非屏蔽双绞线组建符合10BASE-T标准的以太网时，需要使用以下基本硬件设备：带有RJ-45接口的以太网卡、集线器、3类或5类非屏蔽双绞线、RJ-45连接头；l快速以太网与普通以太网组网方法基本相同，组建快速以太网使用的基本硬件设备：100BASE-T集线器或交换机、10/100BASE-T网卡、双绞线或光缆；.5.5小结在使用非屏蔽双绞线组建符合10BASE-T80l在千兆以太网组网方法中，网络带宽合理分配很重要，要根据网络的规模与布局，选择合适的两级或三级结构，在网络主干部分一般使用千兆以太网交换机；l双绞线的广泛应用导致了结构化布线技术出现。结构化布线系统是指预先按建筑物的结构，将建筑物中所有可能放置计算机及外部设备的位置预先布好线，然后根据实际所连接的设备情况，通过调整内部跳线装置，将所有计算机及外部设备连接起来。.在千兆以太网组网方法中，网络带宽合理分配很重要，要根据网络的81第6章 网络操作系统.第6章网络操作系统.826.1网络操作系统的基本概念6.1.1网络操作系统的概念l网络操作系统是指能利用局域网低层提供的数据传输功能，为高层网络用户提供共享资源管理服务，以及其他网络服务的操作系统软件。l网络操作系统的基本任务：屏蔽本地资源与网络资源的差异性，为用户提供各种基本网络服务功能，完成网络共享系统资源的管理，并提供网络系统的安全性服务。.6.1网络操作系统的基本概念6.1.1网络操作系统836.1.2网络操作系统的发展.6.1.2网络操作系统的发展.84对等结构网络操作系统.对等结构网络操作系统.85非对等结构网络操作系统l非对等结构网络操作系统软件分为协同工作的两部分，一部分运行在服务器上，另一部分运行在工作站上；l网络服务器集中管理网络资源与服务，因此网络服务器是局域网的逻辑中心；l网络服务器上运行的网络操作系统的功能与性能，直接决定网络服务功能强弱以及系统性能与安全性。.非对等结构网络操作系统非对等结构网络操作系统软件分为协同工866.1.3网络操作系统的基本功能 流行的网络操作系统主要有以下几种：lMicrosoft公司的Windows2000ServerlNovell公司的NetWarelUNIXlLinux.6.1.3网络操作系统的基本功能流行的网络操作系统主要87主流主流WINDOWS 2000lWINDOWS2000ProfessionallWINDOWS2000ServerlWINDOWS2000AdvanceServerlWINDOWS2000DatacenterServer.主流WINDOWS2000WINDOWS2000Pro88曾经的霸主Netwarel在一个Netware允许多个服务器l用一般的PC机可作服务器l可同时支持多种拓扑结构l具有较强的容错能力l但工作站的资源无法直接共享，安装管理维护复杂。.曾经的霸主Netware在一个Netware允许多个服务器.89老牌的UNIXlUNIX由贝尔实验室开发的一种多用户、多任务操作系统，是当前使用普遍、影响深远的工业界主流的操作系统。并被广泛应用于大型机、中型机、小型机、工作站与微型机上；lUNIX操作系统作为工业标准已经被很多计算机厂商所接受，TCP/IP协议作为UNIX的核心协议，使得UNIX与TCP/IP共同得到普及与发展；.老牌的UNIXUNIX由贝尔实验室开发的一种多用户、多任务操90自由软件Linuxl开放性l既可作客户端也可以作为服务器l版本有百余种，不同版本不兼容，影响了他的流行.自由软件Linux开放性.91典型的局域网系统结构.典型的局域网系统结构.92网络操作系统的基本功能l文件服务（fileservice）l打印服务（printservice）l数据库服务（databaseservice）l通信服务（communicationservice）l信息服务（messageservice）l分布式服务（distributedservice）l网络管理服务（networkmanagementservice）lInternet/Intranet服务（Internet/Intranetservice）.网络操作系统的基本功能文件服务（fileservice）93小结l网络操作系统利用局域网低层提供的数据传输功能，为高层网络用户提供共享资源管理服务，以及其他网络服务功能的网络操作系统软件；l非对等结构网络操作系统将连网结点分为两类：网络服务器与网络工作站。网络服务器采用高配置、高性能的计算机，以集中方式管理局域网的共享资源，并为网络工作站提供各类服务。网络工作站一般是配置比较低的微型机系统，主要为本地用户访问本地资源与访问网络资源提供服务；l网络操作系统的基本功能可以有：文件服务、打印服务、数据库服务、通信服务、网络管理服务等。.小结网络操作系统利用局域网低层提供的数据传输功能，为高层网络94