網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)教程

1、網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)教程,第1章 綜合布線系統(tǒng),綜合布線系統(tǒng)由傳輸介質(zhì)、相關(guān)連接硬件以及電氣保護(hù)設(shè)備等組成，是一種模塊化的建筑物內(nèi)或建筑群之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。綜合布線系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，既易于實(shí)施，又利于維護(hù)升級(jí)。,內(nèi)容介紹,1.1 綜合布線系統(tǒng)概述1.2 綜合布線系統(tǒng)的優(yōu)越性1.3 綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等級(jí)1.4 綜合布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)1.5 綜合布線系統(tǒng)與智能建筑,1.1 綜合布線系統(tǒng)概述,綜合布線系統(tǒng)又稱建筑物與建筑群綜合布線系統(tǒng)

2、，或建筑物結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)，是一種標(biāo)準(zhǔn)通用的信息傳輸系統(tǒng)，通常是對(duì)建筑物內(nèi)各種系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等）所需的傳輸線路統(tǒng)一進(jìn)行編制、布置和連接，形成完整、統(tǒng)一、高效、兼容的建筑物布線系統(tǒng)。,綜合布線系統(tǒng)主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面,商業(yè)貿(mào)易綜合辦公交通運(yùn)輸新聞機(jī)構(gòu)其他重要建筑群,1.1 綜合布線系統(tǒng)概述,1.1.1 綜合布線系統(tǒng)發(fā)展過程,1984年，世界上第一座智能大廈誕生。1985年初，

3、計(jì)算機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)(CCIA)提出對(duì)大樓布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的倡儀。1991年7月，ANSI/EIA/TIA 568即《商業(yè)大樓電信布線標(biāo)準(zhǔn)》問世，與布線通道及空間、管理、電纜性能及連接硬件性能等有關(guān)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也同時(shí)推出。1995年底，EIA/TIA 568標(biāo)準(zhǔn)正式更名為EIA/TIA 568A，同時(shí)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)推出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 11801。1997年TIA出臺(tái)6類布線系統(tǒng)草案，同期，基于光纖的千兆網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)推出。19

4、99年至今，TIA又陸續(xù)推出了6類布線系統(tǒng)正式標(biāo)準(zhǔn)，ISO推出7類布線標(biāo)準(zhǔn)。,1.1.2綜合布線與傳統(tǒng)布線比較,在目前的綜合布線系統(tǒng)中，各個(gè)子系統(tǒng)形成一個(gè)整體，統(tǒng)一進(jìn)行布線設(shè)計(jì)、安裝施工和集中管理。具有兼容性好、穩(wěn)定性高、易于管理和維護(hù)等特點(diǎn)，相比于傳統(tǒng)布線更加靈活、經(jīng)濟(jì)，更能滿足現(xiàn)代建筑的辦公自動(dòng)化需要。,1.1.2綜合布線與傳統(tǒng)布線比較,綜合布線的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，為管理和維護(hù)提供方便。(2)采

5、用標(biāo)準(zhǔn)傳輸介質(zhì)，有利于未來的擴(kuò)展。(3)系統(tǒng)靈活性強(qiáng)，可適應(yīng)現(xiàn)代辦公的各種不同需求。(4)有效降低了設(shè)計(jì)和施工費(fèi)用，減少了同等條件下業(yè)主的資金投入。,1.1.3 綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成,完整的綜合布線系統(tǒng)的組成部分工作區(qū)子系統(tǒng)水平干線子系統(tǒng)管理間子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)設(shè)備間子系統(tǒng)建筑群子系統(tǒng),1.1.3 綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成,,1. 工作區(qū)子系統(tǒng) 工作區(qū)子系統(tǒng)也稱為服務(wù)區(qū)子系統(tǒng)，它由工作區(qū)（常常

6、特指各個(gè)辦公室）內(nèi)的終端與信息插座之間的連接設(shè)備組成。,1.1.3 綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成,2. 水平子系統(tǒng) 水平子系統(tǒng)由樓層配線設(shè)備（FD）、信息插座和兩者之間的配線電纜或光纜以及終端設(shè)備跳線等組成，主要實(shí)現(xiàn)信息插座和管理子系統(tǒng)的連接。 水平子系統(tǒng)作為工作區(qū)子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng)的連接橋梁，既與工作區(qū)子系統(tǒng)的各個(gè)信息插座相連，又與管理子系統(tǒng)中的配線設(shè)備相連。因此，水平子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工成功與

7、否，將極大地影響綜合布線系統(tǒng)的最終通信性能。,1.1.3 綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成,3. 管理子系統(tǒng) 管理子系統(tǒng)是指通過跳線連接安排線路路由，從而管理整個(gè)用戶終端的接入，并最終實(shí)現(xiàn)綜合布線系統(tǒng)靈活性管理的相關(guān)設(shè)備的集合。 管理子系統(tǒng)分布在樓層配線間、設(shè)備間和工作區(qū)，是連接垂直子系統(tǒng)和水平子系統(tǒng)的橋梁，同時(shí)又為同樓層組網(wǎng)提供條件。管理子系統(tǒng)按一定的模式對(duì)配線設(shè)備、線纜、信息插座等設(shè)施進(jìn)行標(biāo)識(shí)和記

8、錄，這為動(dòng)態(tài)管理和維護(hù)布線系統(tǒng)提供了可能。,1.1.3 綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成,4. 垂直子系統(tǒng) 垂直子系統(tǒng)是綜合布線系統(tǒng)的連接主干，負(fù)責(zé)將管理子系統(tǒng)連接到設(shè)備間子系統(tǒng)。垂直子系統(tǒng)由光纜或大對(duì)數(shù)電纜組成，一般放置在建筑物的弱電井內(nèi)。垂直子系統(tǒng)的一端連接于設(shè)備間的主配線架，另一端連接于樓層配線間的配線架。,1.1.3 綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成,5. 建筑群子系統(tǒng) 建筑群子系統(tǒng)是將一棟建筑物中的

9、電纜延伸到建筑群內(nèi)的其他建筑物的通信設(shè)備和裝置。建筑群子系統(tǒng)將不同建筑物內(nèi)的管理子系統(tǒng)連接起來，從而提供建筑物之間的線路路由。,1.1.3 綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成,6. 設(shè)備間子系統(tǒng) 設(shè)備間是指集中安裝通信設(shè)備的場(chǎng)所，如PBX（程控交換機(jī)）、大型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中樞、主機(jī)等。 設(shè)備間子系統(tǒng)由設(shè)備間的電纜、連續(xù)跳線架及相關(guān)支撐硬件、防雷電保護(hù)裝置等構(gòu)成，可以說設(shè)備間是整個(gè)配線系統(tǒng)的中心單元。,1.

10、1.3 綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成,1.2 綜合布線系統(tǒng)的優(yōu)越性,與傳統(tǒng)的布線方式相比，綜合布線系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)越性： 兼容性 可擴(kuò)展性 靈活性 可靠性 經(jīng)濟(jì)性 先進(jìn)性,1.3 綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等級(jí),為適應(yīng)不同的需求，強(qiáng)調(diào)高性能價(jià)格比原則，綜合布線系統(tǒng)可分為：基本型綜合布線系統(tǒng)增強(qiáng)型綜合布線系統(tǒng)綜合型綜合布線系統(tǒng),1.4 綜合布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),1. 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)(1)中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)( CECS72：97 )

11、。(2)建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)規(guī)范。(3)中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) (CESC 98:97)。(4)建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范(5)中國建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范。,1.4 綜合布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),2. 國際標(biāo)準(zhǔn)(1) ISO/IEC 11801。(2) ISO/IEC CD14673。(3) IEEE 802.3 10BASE-T, 10BASE-Fx。(4) IEEE 802.3u 100BASE-Tx,

12、 100BASE-Fx。(5) IEEE 802.3z 1000BASE-Lx。,1.4 綜合布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),3. 美國標(biāo)準(zhǔn)(1)ANSI/TEIA/TIA 568A。(2)EIA/TIA-568/569，EIA/TIA-TSB36/40：67商業(yè)建筑綜合布線標(biāo)準(zhǔn)。(3)ANSI FDDI/TPDDI。(4)ANSI X3T9.5。(5)Lucent開放式布線系統(tǒng)PDS設(shè)計(jì)總則及安裝規(guī)范。 4. 歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 50173

13、。,1.5綜合布線系統(tǒng)與智能建筑,國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T50314－2000》對(duì)智能建筑的定義為：智能建筑是以建筑為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動(dòng)化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為人們提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。 智能建筑由系統(tǒng)集成中心、綜合布線系統(tǒng)、建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)及通信自動(dòng)化系統(tǒng)等幾部分組成。,第2章 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì),在綜合布線系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)互聯(lián)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，承載信號(hào)的傳輸。 按照物理形態(tài)的不同

14、，可以將網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)與無線傳輸介質(zhì)兩類。,內(nèi)容簡(jiǎn)介,2.1 有線傳輸介質(zhì)2.2 無線傳輸介質(zhì),2.1 有線傳輸介質(zhì),有線傳輸介質(zhì)也常稱為有線通信線路，可以將其定義為一種信號(hào)傳輸?shù)摹皩?dǎo)體”，這種導(dǎo)體可以傳輸電信號(hào)，也可以傳輸光信號(hào)。常用的有線傳輸介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜、光纖等。,常用的有線傳輸介質(zhì),,2.1 有線傳輸介質(zhì),2.1.1 雙絞線,雙絞線由兩根絕緣的金屬導(dǎo)線互相纏繞絞合而成。雙絞線互相絞合的目的是用來抵御一部分

15、外界電磁波干擾，將兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞合在一起，可以降低信號(hào)的干擾，一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電磁波抵消。 目前，雙絞線電纜可分為屏蔽雙絞線(Shielded Twisted Pair, STP)和非屏蔽雙絞線(Unshielded Twisted Pair, UTP)兩種。,雙絞線的制作方法,所謂雙絞線的制作，是指采用特定的線序來排列雙絞線電纜中的多條導(dǎo)線，以便與水晶頭金屬片相接。EIA/TIA的布

16、線標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩種雙絞線的線序，即568B與568A。（1）標(biāo)準(zhǔn)568B：橙白--1，橙--2，綠白--3，藍(lán)--4，藍(lán)白--5，綠--6，棕白--7，棕--8 （2）標(biāo)準(zhǔn)568A：綠白--1，綠--2，橙白--3，藍(lán)--4，藍(lán)白--5，橙--6，棕白--7，棕--8,2.1.1 雙絞線,雙絞線的性能指標(biāo):,(1) 衰減。(2) 近端串?dāng)_。(3) 直流電阻。(4) 特性阻抗。(5) 衰減串?dāng)_比（ACR）。(6) 電纜特性。

17、,2.1.1 雙絞線,2.1.2 同軸電纜,同軸電纜 (Coaxial cable)是一條由內(nèi)、外兩個(gè)銅質(zhì)導(dǎo)體（簡(jiǎn)稱為內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體）組成的同心電纜。內(nèi)導(dǎo)體可以由單股或多股導(dǎo)線構(gòu)成，而外導(dǎo)體一般由一層金屬編織網(wǎng)構(gòu)成，在內(nèi)、外導(dǎo)體之間隔有絕緣材料。,同軸電纜的類型,(1) 根據(jù)特性阻抗進(jìn)行同軸電纜的分類：特性阻抗為50Ω的同軸電纜和特性阻抗為75Ω的同軸電纜兩種。 (2) 根據(jù)直徑進(jìn)行同軸電纜的分類：粗同軸電纜（粗纜

18、）與細(xì)同軸電纜（細(xì)纜）。,2.1.2 同軸電纜,同軸電纜的特點(diǎn),1）同軸電纜的優(yōu)點(diǎn)同軸電纜的優(yōu)點(diǎn)是可以在較長(zhǎng)的無中繼器的線路上支持高帶寬通信。2）同軸電纜的缺點(diǎn)無論是粗纜還是細(xì)纜，其應(yīng)用的布線方式都是總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即一根電纜同時(shí)接入多臺(tái)計(jì)算機(jī)，這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔容^適合于機(jī)器密集的環(huán)境。但是當(dāng)某一個(gè)觸點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，故障會(huì)串聯(lián)影響到整條電纜上的所有計(jì)算機(jī)，同時(shí)，故障的診斷、排查和修復(fù)都比較繁瑣。體積大，要占用電纜管道的大量空間。不能

19、承受纏結(jié)、壓力和嚴(yán)重的彎曲，這些都會(huì)損壞電纜結(jié)構(gòu)，阻止信號(hào)的傳輸。成本高。,2.1.2 同軸電纜,2.1.3 光纖,光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱為光纖，是一種光信號(hào)傳導(dǎo)工具。光纖封裝在塑料護(hù)套中，使得光纖能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管或一束激光將光脈沖信號(hào)傳送至光纖上，光纖另一端的接收裝置使用光敏組件檢測(cè)脈沖。由于光在光導(dǎo)纖維中的傳導(dǎo)損耗比電在電線中傳導(dǎo)的損耗低得多，因此，光纖常被用作長(zhǎng)距離的信息傳遞工具。,光纖的分類,

20、1）按照傳輸模式分類單模光纖(Single Mode Fiber)：在給定的工作波長(zhǎng)上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。多模光纖(Multi Mode Fiber)：多模光纖是在給定的工作波長(zhǎng)上能以多個(gè)模式同時(shí)傳輸?shù)墓饫w。,2.1.3 光纖,2）按照折射率分類 按照折射率的不同，可以將光纖分為跳變式光纖和漸變式光纖。對(duì)于跳變式光纖，在纖芯和保護(hù)層的交界面處折射率呈階梯型變化。對(duì)于漸變式光纖，其折射率隨著半徑的

21、增加而按一定規(guī)律減小，到纖芯與保護(hù)層的交界處為保護(hù)層的折射率，即纖芯折射率的變化近似于拋物線型。,2.1.3 光纖,光纖的特性,（1）擁有極寬的頻帶范圍，短距離傳輸時(shí)可以達(dá)到每秒幾千兆的傳輸速率。 （2）由于光纖中傳輸?shù)氖枪馐?，因此光纖傳輸?shù)男盘?hào)不受外界電磁信號(hào)的干擾。 （3）由于傳輸?shù)氖枪馐?，所以本身不向外幅射電信?hào)，這有效防止了信息泄漏。 （4）至今為止，光纖是傳輸速度最快的傳輸介質(zhì)，速度可達(dá)10

22、00Mbps以上。 （5）衰減較小，在較長(zhǎng)距離和范圍內(nèi)信號(hào)是一個(gè)常數(shù)。 （6）重量輕、體積小。 （7）通信不帶電，可用于易燃、易爆場(chǎng)所。 （8）使用環(huán)境溫度范圍寬。 （9）耐化學(xué)腐蝕，使用壽命長(zhǎng)。,2.1.3 光纖,光纖通信基本原理,光纖通信系統(tǒng)主要由光接收機(jī)、光發(fā)送機(jī)及光纖組成。在光纖通信系統(tǒng)中，由半導(dǎo)體激光器（LD）或半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）等光源產(chǎn)生光波，光纖傳輸光波。

23、光發(fā)送機(jī)將電信號(hào)調(diào)制生成光信號(hào)，并將光信號(hào)導(dǎo)入光纖。光接收機(jī)接收經(jīng)光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)，并將光信號(hào)還原為電信號(hào)。 在用光纖進(jìn)行遠(yuǎn)程通信時(shí)，光信號(hào)在光纖中傳輸會(huì)因?yàn)閾p耗而減弱，引入中繼設(shè)備可以增強(qiáng)和恢復(fù)光信號(hào)。,2.1.3 光纖,2.2 無線傳輸介質(zhì),無線傳輸介質(zhì)是指不使用任何物理連接，而通過空間中的電磁波的指定頻率段來傳輸無線信號(hào)的一種傳輸技術(shù)。從本質(zhì)上來說，無線傳輸介質(zhì)其實(shí)就是電磁波本身。常見的無線傳輸介質(zhì)主要有微波、紅外

24、線和激光等。,無線傳輸介質(zhì)的分類,無線電波 微波 紅外線 激光,2.2 無線傳輸介質(zhì),第3章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備,在局域網(wǎng)絡(luò)中，一般通過中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)、防火墻、調(diào)制解調(diào)器及網(wǎng)卡等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備將計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。,內(nèi)容簡(jiǎn)介,3.1 中繼器3.2 集線器3.3 網(wǎng)橋3.4 交換機(jī)3.5 路由器3.6 網(wǎng)關(guān)3.7 防火墻3.8 調(diào)制解調(diào)器3.9 網(wǎng)卡,3.1 中繼器,中繼器一般用于

25、在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行物理信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)。中繼器主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息，完成信號(hào)的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此來延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度。,,3.2 集線器,集線器的功能是對(duì)接收到的信號(hào)整形放大后，再進(jìn)行廣播式的傳輸，以擴(kuò)大信號(hào)的傳輸距離。連接時(shí)，以集線器為中心將所有節(jié)點(diǎn)集中。集線器工作于OSI參考模型的第一層——物理層。從本質(zhì)上來說，集線器是中繼器的一種形式，區(qū)別在于集線器能夠提供多端口服務(wù)，也稱為多口中

26、繼器。,3.3 網(wǎng)橋,網(wǎng)橋也稱橋接器，是用于連接具有相同或相似體系結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。網(wǎng)橋工作于OSI參考模型的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層。網(wǎng)橋在兩個(gè)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層間按幀傳輸數(shù)據(jù)。,3.3.1 網(wǎng)橋概述,網(wǎng)橋功能：路由選擇功能轉(zhuǎn)發(fā)功能過濾功能重組幀功能管理功能,3.3.2 網(wǎng)橋的工作原理,網(wǎng)橋根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的目的地址（MAC地址）決定是否向其他網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)的目的地址與源地址不在同一網(wǎng)段上，網(wǎng)橋?qū)⒋藬?shù)據(jù)

27、向其他網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)；如果數(shù)據(jù)的目的地址與源地址在同一網(wǎng)段上，則網(wǎng)橋不向其他網(wǎng)段傳輸數(shù)據(jù)。,3.3.3 網(wǎng)橋種類,根據(jù)網(wǎng)橋的轉(zhuǎn)發(fā)方式，可以將網(wǎng)橋分為透明網(wǎng)橋和源站選路網(wǎng)橋兩種。 1．透明網(wǎng)橋 使用透明網(wǎng)橋傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，通過網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)的所有數(shù)據(jù)報(bào)感受不到網(wǎng)橋的存在。 2．源站選路網(wǎng)橋 源路由選擇的核心思想是假定每個(gè)幀的發(fā)送者都知道接收者是否在同一局域網(wǎng)。,3.3.4 網(wǎng)橋的特點(diǎn),（1）可以

28、實(shí)現(xiàn)不同類型的局域網(wǎng)的互聯(lián)。 （2）可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的局域網(wǎng)互聯(lián)。工作在鏈路層的網(wǎng)橋不受MAC定時(shí)特性的限制，可連接的距離幾乎無限。目前，一種流行的橋接方式為橋接主干網(wǎng)絡(luò)，即利用網(wǎng)橋?qū)⒍鄠€(gè)局域網(wǎng)互聯(lián)到一個(gè)高速主干網(wǎng)絡(luò)上。 （3）有過濾功能，可隔離錯(cuò)誤，并提高網(wǎng)絡(luò)性能。 （4）引入網(wǎng)橋可以提高局域網(wǎng)的安全性。局域網(wǎng)一般采用廣播式通信方式，一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送的信息其他站點(diǎn)都能收到，引入網(wǎng)橋可將重要部門的電纜段與

29、其他部門隔離開，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。,3.4 交換機(jī),交換機(jī)是一種基于MAC地址識(shí)別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)備。建立交換局域網(wǎng)可以顯著提高局域網(wǎng)的性能。,3.4.1 交換機(jī)概述,交換機(jī)是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。與集線器的共享式網(wǎng)絡(luò)傳輸工作方式不同，交換機(jī)使用的是交換式網(wǎng)絡(luò)傳輸。,交換機(jī)的工作原理,交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣，交換機(jī)的所有端口都掛接在這條背部總線上?？刂齐娐方邮盏綌?shù)據(jù)包后

30、，處理端口查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表，以確定目的MAC地址（網(wǎng)卡的硬件地址）的網(wǎng)卡（NIC）掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。若目的MAC地址不存在，則廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后，交換機(jī)會(huì)將新的地址添加到內(nèi)部MAC地址表中。,3.4.1 交換機(jī)概述,交換機(jī)的優(yōu)勢(shì),（1）交換機(jī)使用現(xiàn)有的電纜、中繼器、集線器和工作站的網(wǎng)卡，不必做硬件升級(jí)，因此節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本。 （2）交換機(jī)對(duì)工作站是透明

31、的，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)變化的操作，在一定程度上降低了網(wǎng)絡(luò)的管理成本。 （3）通過專門設(shè)計(jì)的集成電路，使交換機(jī)能夠提供比傳統(tǒng)橋接器優(yōu)異得多的操作性能，同時(shí)端口造價(jià)也明顯低于傳統(tǒng)橋接器。,3.4.1 交換機(jī)概述,交換機(jī)常用的兩種交換技術(shù),交換的方式有兩種：直通方式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式。 (1)直通模式是交換機(jī)只將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀包含目標(biāo)地址的前16字節(jié)讀入交換機(jī)的高速緩存，解析出目的MAC地址后進(jìn)行交換。這種方法速度快，但容易

32、將不完整的數(shù)據(jù)幀交換出去。 (2)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式將整個(gè)數(shù)據(jù)幀讀入交換機(jī)的高速緩存，進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)幀不完整，則將該數(shù)據(jù)幀拋棄，否則進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。這種方式提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的效率，但由于進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的拆開和重組需要時(shí)間和資源，因此，這種方式將減低交換機(jī)的性能。,3.4.1 交換機(jī)概述,3.4.2 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的種類,按照傳輸速度、端口結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)層次、交換技術(shù)及是否支持網(wǎng)絡(luò)管理等方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)中使用的交換機(jī)進(jìn)行分類。按傳輸速度，可以將

33、局域網(wǎng)交換機(jī)分為以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆（G位）以太網(wǎng)交換機(jī)、萬兆（10G位）以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)、ATM交換機(jī)和令牌環(huán)交換機(jī)等。按端口結(jié)構(gòu)可分為固定端口交換機(jī)和模塊化交換機(jī)兩種。按網(wǎng)絡(luò)層次可以將網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)劃分為企業(yè)級(jí)交換機(jī)、校園網(wǎng)交換機(jī)、部門級(jí)交換機(jī)、工作組交換機(jī)、桌機(jī)型交換機(jī)。按交換技術(shù)可以分為第二層交換機(jī)、第三層交換機(jī)和第四層交換機(jī)。按是否支持網(wǎng)絡(luò)管理，可以分為“網(wǎng)管型”和“非網(wǎng)管理型”兩大類。,3.4

34、.3 選擇交換機(jī),在交換機(jī)選購時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：1.轉(zhuǎn)發(fā)方式2.延時(shí)3.管理功能4.MAC地址數(shù)5.背板帶寬6.端口數(shù)7.光纖解決方案,3.5 路由器,路由器是一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，常用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)，并在兩個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層間按幀傳輸數(shù)據(jù)。,3.5.1 路由器的概念,所謂路由，就是指通過相互聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)將信息從源地點(diǎn)移動(dòng)到目標(biāo)地點(diǎn)的活動(dòng)。一般來說，在路由過程中信息至少會(huì)經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)。路由和交換之間的主

35、要區(qū)別是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。,3.5.2路由器的功能,（1）可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)段或網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。 （2）選擇最合理的路由，引導(dǎo)通信。路由器按照某路由通信協(xié)議查找路由表，路由表中列出整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中包含的各個(gè)節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)間的路徑情況，如果有若干條路徑可以到達(dá)特定節(jié)點(diǎn)，則基于預(yù)先確定的準(zhǔn)則選擇最優(yōu)（最經(jīng)濟(jì)）的路徑。隨著網(wǎng)段及其互聯(lián)情況的變化，路由情況的信息按路由協(xié)議的規(guī)定

36、及時(shí)更新，從而保證路由信息的有效性。 （3）為了便于在網(wǎng)絡(luò)間傳送報(bào)文，路由器在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的過程中按照預(yù)定的規(guī)則將大的數(shù)據(jù)包分解成適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)包，到達(dá)目的地后再將分解的數(shù)據(jù)包組裝成原有形式。 （4）支持多協(xié)議的路由器可以連接使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)段。,3.5.3路由器的工作原理,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)——路由表。路由表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)和下一個(gè)路由器的名字等內(nèi)容。路由表可以是系統(tǒng)

37、管理員固定設(shè)置好的，也可以由路由器自動(dòng)調(diào)整，或由主機(jī)控制。 路由器通過查找路由表中的匹配項(xiàng)，決定如何將接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。,3.5.4路由器的優(yōu)點(diǎn),（1）適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。（2）能更好地處理多媒體。（3）安全性高。（4）隔離不需要的通信量。（5）節(jié)省局域網(wǎng)的頻寬。（6）減少主機(jī)負(fù)載。,3.5.5路由器與交換機(jī)的區(qū)別,（1）路由器連接的是兩個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)，交換機(jī)連接的是一個(gè)局域網(wǎng)的兩個(gè)網(wǎng)段。 （2）路

38、由器工作于OSI參考模型的第三層——網(wǎng)絡(luò)層，交換機(jī)工作于OSI參考模型的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層。 （3）路由器比交換機(jī)具有更多智能功能，工作原理也更復(fù)雜。,3.6 網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)(Gateway)又稱協(xié)議轉(zhuǎn)換器，在使用不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式，甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網(wǎng)關(guān)通過協(xié)議轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的互連。網(wǎng)關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連，也可以用于局域網(wǎng)互連。 網(wǎng)關(guān)按功能可以分為3類：協(xié)議網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)、安全網(wǎng)關(guān)。,

39、3.7 防火墻,防火墻是控制網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，它依照特定的規(guī)則，允許或限制數(shù)據(jù)通過。防火墻可能是一臺(tái)專屬的硬件或是架設(shè)在硬件上的一套軟件。,3.7.1 防火墻概述,防火墻是一種用于保護(hù)數(shù)據(jù)、資源和聲譽(yù)安全的保護(hù)裝置。 1.數(shù)據(jù)安全：保護(hù)用戶保存在計(jì)算機(jī)里的信息，通常需要保護(hù)的數(shù)據(jù)具有以下特征： （1）保密性。是用戶不需要被別人知道的數(shù)據(jù)。 （2）完整性。是用戶不需要被別人修改的

40、數(shù)據(jù)。 （3）可用性。是用戶希望自己能夠使用的數(shù)據(jù)。 2.資源安全：保護(hù)用戶計(jì)算機(jī)內(nèi)的各種系統(tǒng)軟硬件資源。 3.聲譽(yù)安全：防止入侵者冒充合法用戶的身份。防火墻主要服務(wù)于以下幾個(gè)目的： （1）限制訪問從一個(gè)特別的控制點(diǎn)進(jìn)入。 （2）限定訪問從一個(gè)特別的控制點(diǎn)離開。 （3）防止入侵者接近非防御設(shè)施。 （4）阻止

41、破壞者對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行破壞。,3.7.2 防火墻體系結(jié)構(gòu),1. 屏蔽路由器2.雙宿主機(jī)網(wǎng)關(guān)3.被屏蔽主機(jī)網(wǎng)關(guān)4.被屏蔽子網(wǎng),3.7.3 兩種常用的防火墻類型,1.網(wǎng)絡(luò)層防火墻 網(wǎng)絡(luò)層防火墻可視為一種數(shù)據(jù)包過濾器，通常由一部路由器或一部充當(dāng)路由器的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。包過濾器檢查接收的數(shù)據(jù)包是否能匹配某一條過濾規(guī)則（這些過濾規(guī)則基于IP源地址、IP目標(biāo)地址或端口號(hào)、內(nèi)裝協(xié)議等提供給IP轉(zhuǎn)發(fā)過程的包頭信息），如果能匹配，則包過濾

42、器根據(jù)規(guī)則決定允許或拒絕轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；如果不能匹配，則根據(jù)用戶配置的缺省參數(shù)決定是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。 2.應(yīng)用級(jí)防火墻 應(yīng)用級(jí)防火墻通過代理服務(wù)器將內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)連接，從而實(shí)現(xiàn)防火墻內(nèi)外計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的隔離。配置代理服務(wù)器可以控制內(nèi)網(wǎng)需要的服務(wù)。,3.7.4 防火墻的優(yōu)點(diǎn),(1)能強(qiáng)化安全策略。(2)能有效地記錄 Internet上的活動(dòng)。(3)限制暴露用戶點(diǎn)。(4)是一個(gè)安全策略的檢查站。,3.8 調(diào)制解調(diào)器,

43、將計(jì)算機(jī)輸出的原始數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)模擬信號(hào)的過程，稱為調(diào)制，相應(yīng)的設(shè)備稱為調(diào)制器；將調(diào)制信號(hào)恢復(fù)為數(shù)字信號(hào)的過程稱為解調(diào)，相應(yīng)的設(shè)備稱為解調(diào)器。調(diào)制器與解調(diào)器合起來稱為調(diào)制解調(diào)器。,3.9 網(wǎng)卡,網(wǎng)絡(luò)接口卡（Network Interface Card）簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡，又稱為網(wǎng)絡(luò)適配器，各種網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)備必須安裝網(wǎng)卡，并通過傳輸介質(zhì)連接到網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)卡工作于OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。每個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)惟一的序列號(hào)，這個(gè)序列號(hào)被稱為MA

44、C地址。,網(wǎng)卡主要完成如下功能：,（1）讀入由其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸過來的數(shù)據(jù)包，經(jīng)過拆包，將其變成客戶機(jī)或服務(wù)器可以識(shí)別的數(shù)據(jù)，通過主板上的總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿柙O(shè)備中。 （2）將計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)打包后輸送至其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。,3.9 網(wǎng)卡,第4章 局域網(wǎng)方案設(shè)計(jì)與規(guī)劃,在幾十米到幾千米范圍內(nèi)，由分布在一個(gè)或幾個(gè)建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)相互連接構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)稱為局域網(wǎng)，用戶可以使用局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)通信和資源共享。,內(nèi)容簡(jiǎn)介,4

45、.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成4.2 局域網(wǎng)概述4.3 局域網(wǎng)技術(shù)4.4 局域網(wǎng)分層模型,4.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般由網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、服務(wù)平臺(tái)、用戶平臺(tái)、開發(fā)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫平臺(tái)、應(yīng)用平臺(tái)、網(wǎng)管平臺(tái)、安全平臺(tái)和環(huán)境平臺(tái)等組成。,4.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成,4.2 局域網(wǎng)概述,局域網(wǎng)廣泛應(yīng)用于校園、工廠及企事業(yè)單位的網(wǎng)絡(luò)組建，具有覆蓋范圍小、數(shù)據(jù)傳輸速率高、價(jià)格便宜等特點(diǎn)。,4.2.1 局域網(wǎng)的定義,局域網(wǎng)(Local Area Network，LAN

46、)是指范圍在幾十米到幾千米內(nèi)辦公樓群或校園內(nèi)的計(jì)算機(jī)相互連接所構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)局域網(wǎng)可以容納幾臺(tái)至幾千臺(tái)計(jì)算機(jī)。目前，局域網(wǎng)被廣泛應(yīng)用于校園、工廠及企事業(yè)單位。,4.2.2 局域網(wǎng)的特點(diǎn),（1）局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍較小。（2）數(shù)據(jù)傳輸率高（可到10000Mbps）。（3）傳輸延時(shí)小。（4）誤碼率低。（5）價(jià)格便宜。（6）一般是某一單位組織所擁有。,4.2.3 局域網(wǎng)的分類,1.按照網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)類 按照網(wǎng)

47、絡(luò)的傳輸介質(zhì)，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)兩種。 （1）有線網(wǎng)絡(luò)指采用同軸電纜、雙絞線、光纖等有線介質(zhì)來連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。采用雙絞線聯(lián)網(wǎng)是目前最常見的聯(lián)網(wǎng)方式。 （2）無線網(wǎng)絡(luò)采用微波、紅外線、無線電等電磁波作為傳輸介質(zhì)。由于無線網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)方式靈活方便，不受地理因素影響，因此是一種很有前途的組網(wǎng)方式。,4.2.3 局域網(wǎng)的分類,2.按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類（1）總線型結(jié)構(gòu)。（2）星型結(jié)構(gòu)。（3）環(huán)

48、型結(jié)構(gòu)。（4）蜂窩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,4.3 局域網(wǎng)技術(shù),局域網(wǎng)具有地理分布范圍有限，傳輸速率高，通常為私有的特點(diǎn)。利用局域網(wǎng)可以允許用戶相互通信和共享諸如打印機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備之類的資源。,IEEE802局域網(wǎng)參考模型由IEEE802委員會(huì)于1985年制定，該模型將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為兩個(gè)子層，即媒體訪問控制MAC子層和邏輯鏈路控制LLC子層。 MAC子層與物理層相關(guān)聯(lián)，而LLC子層則完全獨(dú)立出來，為高層提供服務(wù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的完全

49、獨(dú)立，解決了ISO制定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7層參考模型（即OSI模型）中局域網(wǎng)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層不能完全獨(dú)立的問題。,4.3.1 IEEE802局域網(wǎng)參考模型,4.3.2 局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),1. 以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) （1）10 Base-5標(biāo)準(zhǔn)。（2）10 Base-2標(biāo)準(zhǔn)。（3）10 Base-T標(biāo)準(zhǔn)。,4.3.3 以太網(wǎng)技術(shù),1）10 Base-5標(biāo)準(zhǔn) 10 Base-5標(biāo)準(zhǔn)是最初的IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，

50、因此遵循該標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)也稱為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)。10Base-5表示信號(hào)速率為10Mbps，基帶傳輸，在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)兩個(gè)站點(diǎn)之間最大距離為500m，最多可連接100個(gè)站點(diǎn)。10Base-5采用總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及CSMA/CD媒體訪問控制協(xié)議，所有的站點(diǎn)均經(jīng)過一條電阻為50Ω，直徑為10mm的粗同軸電纜相連，也稱為粗纜以太網(wǎng)。,4.3.3 以太網(wǎng)技術(shù),2）10 Base-2標(biāo)準(zhǔn) 10Base-2表示信號(hào)速率為10Mbps，基帶

51、傳輸，在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)兩個(gè)站點(diǎn)之間的最大距離為185m，每段可容納30個(gè)節(jié)點(diǎn)。該標(biāo)準(zhǔn)采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用CSMA/CD媒體訪問控制協(xié)議，所有的站點(diǎn)均由一條50Ω、RG 58 A/U 或 RG 58 C/U型細(xì)同軸電纜相連，也稱為細(xì)纜以太網(wǎng)。對(duì)應(yīng)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3a。,4.3.3 以太網(wǎng)技術(shù),3）10 Base-T標(biāo)準(zhǔn) 10Base-T表示信號(hào)速率為10Mbps，基帶傳輸，采用雙絞線作為傳輸媒介，網(wǎng)段

52、最大長(zhǎng)度為100m。該標(biāo)準(zhǔn)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及CSMA/CD媒體訪問控制協(xié)議，必須使用3類或3類以上的雙絞線電纜。對(duì)應(yīng)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3i。,4.3.3 以太網(wǎng)技術(shù),2.快速以太網(wǎng)技術(shù)（1）100Base-Tx標(biāo)準(zhǔn)。（2）100Base-T4標(biāo)準(zhǔn)。（3）100Base-Fx標(biāo)準(zhǔn)。,4.3.3 以太網(wǎng)技術(shù),3.千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（1）1000Base-Lx標(biāo)準(zhǔn)。（2）1000Base-Sx標(biāo)準(zhǔn)。（3）1000Ba

53、se-Cx標(biāo)準(zhǔn)。（4）1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)。,4.3.3 以太網(wǎng)技術(shù),4.3.4 局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則及步驟,局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則： （1）應(yīng)用為本的原則：局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“應(yīng)用為本”的原則，在應(yīng)用的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)局域網(wǎng)。 （2）適度先進(jìn)原則：在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到能夠滿足未來幾年內(nèi)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需要。 （3）可擴(kuò)展原則：可擴(kuò)展是指網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和帶寬的擴(kuò)展能力，也是設(shè)計(jì)

54、局域網(wǎng)時(shí)必須考慮的。,局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)可以按照以下步驟進(jìn)行：（1）需求分析。（2）確定網(wǎng)絡(luò)類型和帶寬。（3）確定布線方案和布線產(chǎn)品。（4）確定服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。（5）其他。,4.3.4 局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則及步驟,4.4 局域網(wǎng)分層模型,用分層的方法設(shè)計(jì)局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過程，提高組網(wǎng)效率。在設(shè)計(jì)局域網(wǎng)架構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模選擇組網(wǎng)方案。,4.4.1 分層結(jié)構(gòu),層次化網(wǎng)絡(luò)模型,1.接入層,接入層由連接到終端用戶的交換

55、機(jī)組成，向本地網(wǎng)段提供終端接入功能，為多業(yè)務(wù)應(yīng)用和其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供用戶到網(wǎng)絡(luò)的接入。在接入層中，減少同一網(wǎng)段的工作站數(shù)量能夠?yàn)楣ぷ鹘M提供高速帶寬。接入層可以選擇不支持虛擬局域網(wǎng)和3層交換技術(shù)的普通交換機(jī)。,4.4.1 分層結(jié)構(gòu),2.匯聚層,匯聚層由匯集接入層流量的交換機(jī)組成，主要提供靈活的網(wǎng)絡(luò)配置功能，提供基于策略的連接。 匯聚層是網(wǎng)絡(luò)接入層和核心層的“中介”，就是在工作站接入核心層前先進(jìn)行匯聚，以減輕核心層設(shè)備的負(fù)荷。,

56、4.4.1 分層結(jié)構(gòu),3.核心層,核心層位于局域網(wǎng)的最頂層，由匯集匯聚層流量的交換機(jī)組成，是網(wǎng)絡(luò)的高速交換主干，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通起到至關(guān)重要的作用。 核心層主要提供網(wǎng)絡(luò)的核心交換能力，提供最優(yōu)的區(qū)間傳輸，在局域網(wǎng)匯聚層設(shè)備之間提供高速連接。,4.4.1 分層結(jié)構(gòu),4.4.2 小型局域網(wǎng),小型局域網(wǎng)通常包含在一座建筑內(nèi)。在小型局域網(wǎng)設(shè)計(jì)方案中，關(guān)鍵的是成本效益，而不是網(wǎng)絡(luò)冗余。,,4.4.3 中型局域網(wǎng),中型局域網(wǎng)覆蓋一個(gè)或

57、幾個(gè)大型建筑物。中型局域網(wǎng)具有高可用性、高性能和高可管理性等特點(diǎn)。,,4.4.4 大型局域網(wǎng),大型局域網(wǎng)應(yīng)具有達(dá)到支持語音、視頻和IP組播的高帶寬，能支持基于Novell IPX、IPX、AppleTalk和SNA等的應(yīng)用，可以為公司提供高可用性、高性能和可管理性的Intranet服務(wù)。,4.4.5局域網(wǎng)模型分析,1.局域網(wǎng)分段 局域網(wǎng)分段分為物理分段和邏輯分段。所謂的物理分段是采用交換機(jī)將原有的一個(gè)物理網(wǎng)段分為若干個(gè)物

58、理網(wǎng)段，由于交換機(jī)具有過濾的功能，因此可以解決共享介質(zhì)條件下的碰撞問題，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的性能。利用物理分段僅僅是解決了由于介質(zhì)共享產(chǎn)生的碰撞問題。,4.4.5局域網(wǎng)模型分析,2. 局域網(wǎng)分層 局域網(wǎng)通過分層建立了一系列的模型，模型的產(chǎn)生避免了局域網(wǎng)建成之后，由于要解決某類問題而進(jìn)行的局域網(wǎng)改造。,第5章 快速以太網(wǎng)通道,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中將交換機(jī)上的幾個(gè)物理端口聚合成一個(gè)邏輯端口，通過邏輯端口提供更高的傳輸速率，并提供物理鏈路的

59、冗余和負(fù)載均衡，使用這種快速以太網(wǎng)通道技術(shù)能夠提高網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性。,內(nèi)容簡(jiǎn)介,5.1概述5.2 Cisco快速以太網(wǎng)通道技術(shù),5.1概述,快速以太網(wǎng)通道對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用透明，能為用戶提供負(fù)載均衡功能，以及保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?5.1.1 以太網(wǎng)基本知識(shí),以太網(wǎng)是現(xiàn)有局域網(wǎng)中最常用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在以太網(wǎng)中，所有計(jì)算機(jī)連接在一條同軸電纜上，采用具有沖突檢測(cè)的載波感應(yīng)多處訪問（ Carrier Sense Multiple Access/

60、Collision Detection ，CSMA/CD）方法及競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制和總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,以太網(wǎng)特點(diǎn),（1）共享媒體：所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備依次使用同一通信媒體。 （2）廣播域：需要傳輸?shù)膸话l(fā)送到所有節(jié)點(diǎn)，但只有尋址到的節(jié)點(diǎn)才會(huì)接收到幀。 （3）CSMA/CD：以太網(wǎng)中利用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)方法，以防止twp或更多節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送。 （4）MAC 地址：媒體訪問控制層的所有Ethe

61、rnet網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）都采用48位網(wǎng)絡(luò)地址。這種地址全球唯一。,5.1.1 以太網(wǎng)基本知識(shí),以太網(wǎng)協(xié)議,IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)中提供了以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。 當(dāng)前以太網(wǎng)支持光纖和雙絞線媒體支持下的4種傳輸速率：（1）10 Mbps–10Base-T Ethernet（802.3）。（2）100 Mbps–Fast Ethernet（802.3u）。（3）1000 Mbps–Gigabit Ethernet（802.3z）。（4）1

62、0 Gigabit Ethernet–IEEE 802.3ae。,5.1.1 以太網(wǎng)基本知識(shí),5.1.2 快速以太網(wǎng)通道概述,快速以太網(wǎng)通道是將交換機(jī)上的幾個(gè)物理端口聚合成一個(gè)邏輯端口，通過邏輯端口提供更高的傳輸速率，并提供物理鏈路的冗余和負(fù)載均衡。使用快速以太網(wǎng)通道技術(shù)，能夠提高網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性。 快速以太網(wǎng)通道是基于802.3協(xié)議的全雙工技術(shù)。在快速以太網(wǎng)中，快速以太網(wǎng)通道技術(shù)將4條物理鏈路速度為100Mbps的半雙

63、工端口聚合在一起，形成一個(gè)邏輯的快速以太網(wǎng)通道，然后再將半雙工轉(zhuǎn)換為全雙工，這樣就將物理鏈路速度由100Mbps提高到800Mbps。,5.1.3 快速以太網(wǎng)通道的技術(shù)原理,1.快速以太網(wǎng)通道工作機(jī)制2.端口聚集協(xié)議PAgP和鏈路聚集控制協(xié)議LACP3.負(fù)載均衡,1.快速以太網(wǎng)通道工作機(jī)制,快速以太網(wǎng)通道將多條全雙工的物理鏈路聚合起來，為網(wǎng)絡(luò)終端提供一個(gè)邏輯端口，這個(gè)邏輯端口的傳輸速率是組成這個(gè)快速以太網(wǎng)通道的所有物理鏈路傳輸速率的

64、總和。,5.1.3 快速以太網(wǎng)通道的技術(shù)原理,2.端口聚集協(xié)議PAgP和鏈路聚集控制協(xié)議LACP,端口聚集控制協(xié)議PAgP（Port Aggregation Protocol）和鏈路聚集控制協(xié)議LACP（Link Aggregation Control Protocol）都是用來實(shí)現(xiàn)快速以太網(wǎng)通道的協(xié)議，這些協(xié)議可以與相鄰交換機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)協(xié)商，使具有相同特性的端口形成一個(gè)通道。PAgP協(xié)議是Cisco產(chǎn)品的專用端口聚合協(xié)議。該協(xié)議可

65、以讓交換機(jī)的端口自動(dòng)協(xié)商建立快速以太網(wǎng)通道。LACP協(xié)議是IEEE 802.3ad標(biāo)準(zhǔn)定義的協(xié)議之一。使用LACP協(xié)議時(shí)，可以在一個(gè)快速以太網(wǎng)通道中加入16個(gè)端口，其中8個(gè)端口處于激活狀態(tài)，另外8個(gè)端口處于熱備份狀態(tài)。,5.1.3 快速以太網(wǎng)通道的技術(shù)原理,3.負(fù)載均衡,以太網(wǎng)通道實(shí)現(xiàn)多條鏈路之間的負(fù)載分擔(dān)的方法是從以太網(wǎng)幀或其他封裝數(shù)據(jù)包中抽取出地址，然后應(yīng)用某種算法，輸出的數(shù)值與通道中的一條鏈路相關(guān)聯(lián)。在Cisco交換機(jī)

66、中，通過哈希算法將幀分布到構(gòu)成一條以太網(wǎng)通道的各個(gè)端口上，以達(dá)到負(fù)載均衡。,5.1.3 快速以太網(wǎng)通道的技術(shù)原理,5.1.4 快速以太網(wǎng)通道的優(yōu)點(diǎn),1.對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用透明2.均衡負(fù)載3.高可靠性,5.2 Cisco快速以太網(wǎng)通道技術(shù),Cisco快速以太網(wǎng)通道技術(shù)建立在標(biāo)準(zhǔn)802.3全雙工快速以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上，具有負(fù)載均衡和鏈路容錯(cuò)功能，可以為局域網(wǎng)提供高達(dá)800Mbps、8Gbps甚至80Gbps的可用帶寬。,5.2.1 概述,Cisco

67、快速以太網(wǎng)通道技術(shù)是建立在標(biāo)準(zhǔn)802.3全雙工快速以太網(wǎng)基礎(chǔ)上的可靠高速局域網(wǎng)解決方案。Cisco快速以太網(wǎng)通道具有負(fù)載均衡和鏈路容錯(cuò)功能。在Cisco交換機(jī)之間可將4條全雙工的物理鏈路綁定在一起形成一個(gè)邏輯鏈路，根據(jù)快速以太網(wǎng)（100Mbps）、千兆位以太網(wǎng)（1Gbps）以及萬兆位以太網(wǎng)（10Gbps）的連接速度，快速以太網(wǎng)通道可以為局域網(wǎng)提供高達(dá)800Mbps、8Gbps甚至80Gbps的可用帶寬。,5.2.2 優(yōu)點(diǎn),1．基于國際標(biāo)

68、準(zhǔn)2．多平臺(tái)3．可靈活配置帶寬4．負(fù)載均衡5．彈性和快速收斂6．易于管理7．兼容Cisco IOS,5.2.3 構(gòu)成,1.快速以太網(wǎng)鏈路2.冗余的物理鏈路3.配置方法,5.2.4拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在布線間和數(shù)據(jù)中心之間，以各自獨(dú)立的400Mbps帶寬部署兩個(gè)快速以太網(wǎng)通道的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,,在數(shù)據(jù)中心和布線間之間，以兩個(gè)400Mbps帶寬部署一個(gè)快速以太網(wǎng)通道的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,5.2.4拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),,5.2.5 配置快速以太網(wǎng)通道

69、,1.配置快速以太網(wǎng)通道的基本原則 （1）在一個(gè)快速以太網(wǎng)通道中，最多有8個(gè)兼容的端口。 （2）確保在同一個(gè)快速以太網(wǎng)中所有端口使用相同的協(xié)議。 （3）快速以太網(wǎng)通道的兩端端口必須使用相同的協(xié)議，不可同時(shí)使用PAgP和LACP協(xié)議，二者是不兼容的。 （4）要確?？焖僖蕴W(wǎng)通道中的所有端口的速度、傳輸模式一致。 （5）交換機(jī)的一個(gè)