1、武 漢 理 工 大 學 畢 業(yè) 論 文 題目：局域網(wǎng)絡組網(wǎng)技術學生： 指導老師： 班級：計算機00級3班 二四年五月中 文 提 要本論文本著實用的原則，全面介紹了局域網(wǎng)組建所需要的基礎知識、實戰(zhàn)方法和操作技巧。全套論文由4章構成，分別介紹了組建局域網(wǎng)必須了解的基礎知識，局域網(wǎng)的特點，網(wǎng)絡軟、硬件的選擇方法，常見局域網(wǎng)的構建方法，以及附“學校局域網(wǎng)的組建和維護”的一個方案。其中內容豐富，敘述清楚，詳細而系統(tǒng)的介紹了組建局域網(wǎng)和管理局域網(wǎng)方面的技術知識。關 鍵 字1.載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測2.傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議3. 非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線4.網(wǎng)卡的硬件地址5. 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)english

2、 indicative abstractthis thesis is in the light of the practical principle, introducing the bureau the foundation that area net set need when setting up knowledge, true war method with operate the technique completely.complete set thesis from 3 composings, introduced a foundation for setting up bure

3、au area net must understanding knowledge respectively, the characteristics of the bureau area net, the network is soft, the choice method of the hardware, the familiar bureau area net sets up the method, and attach an a project for setting up with supporting of the school bureau area net.among them

4、the contents is abundant, describing clarity, detailed but the system introduced a technique for setting up bureau area net with managing bureau area net knowledge.key words1. csma/cd 2. transmission control protocol/internet pretocol3. utp and stp4. mac5. network operating system目 錄1. 網(wǎng)絡基礎知識.1 1.1

5、認識網(wǎng)絡.1 1.1.1網(wǎng)絡的功能1 1.1.2網(wǎng)絡的分類1 1.2 局域網(wǎng)的特點.2 1.2.1局域網(wǎng)的組成2 1.2.2局域網(wǎng)的拓撲結構31.2.3 什么是局域網(wǎng)的規(guī)范.31.2.4 什么是局域網(wǎng)中的半雙工和全雙工.41.2.5 局域網(wǎng)的結構類型.4 1.2.6 局域網(wǎng)中計算機數(shù)量的限制.61.3局域網(wǎng)深入探討.71.3.1 什么是osi參考模型.71.3.2 tcp/ip協(xié)議簡介.92. 局域網(wǎng)中的硬件和軟件.11 2.1細同軸電纜.112.1.1細同軸電纜的作用112.1.2 細同軸電纜的組成.11 2.2雙絞線.12 2.2.1屏蔽雙絞線與非屏蔽雙絞線的區(qū)別12 2.2.2各類雙絞線

6、的特點12 2.2.3雙絞線的連接頭12 2.2.4雙絞線的標準連接法13 2.2.5雙絞線的標交錯接法132.3光纖.132.3.1光纖的特點132.3.2光纖的分類132.4 集線器的選擇142.4.1 hub的特點.142.4.2 hub的分類142.4.3 hub的選擇152.5 交換機的選擇.152.5.1 交換的概念和原理152.5.2 局域網(wǎng)交換機的特點162.5.3局域網(wǎng)交換機的交換方式.162.5.4局域網(wǎng)交換機的分類.162.5.5局域網(wǎng)交換機的主要技術指標.172.5.6局域網(wǎng)交換機選購要素.172.6 路由器的選擇.17 2.6.1路由器的特點.17 2.6.2路由器的

7、選購.182.7 網(wǎng)卡的選擇.18 2.7.1 網(wǎng)卡的功能18 2.7.2 網(wǎng)卡的選購182.8 服務器的選擇.19 2.8.1 服務器的功能192.8.2 服務器的技術192.8.3 服務器的類型192.8.4 服務器的選購202.9 局域網(wǎng)組建時操作系統(tǒng)的選擇.202.9.1局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的選擇.203. 附“學校局域網(wǎng)的組建和維護”的方案.25 3.1 internet接入方式.25 3.2 組網(wǎng)硬件.25 3.3 安裝步驟.27 3.4 windows的連接共享.30 3.5 常見網(wǎng)絡故障與維修.314. 小結.331. 網(wǎng)絡基礎知識1.1 認 識 網(wǎng) 絡所謂計算機網(wǎng)絡，是指將多個獨立

8、的計算機系統(tǒng)通過通信線路連接起來，并在網(wǎng)絡軟件的支持下能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的集合。1.1.1 網(wǎng)絡的功能概括地講，計算機網(wǎng)絡主要有如下幾個方面的功能： 資源共享：它主要包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)共享。例如，通過將某些文件放在網(wǎng)絡中某臺計算機的指定位置，可讓網(wǎng)絡中的全部或部分用戶能夠使用它們。此外，通過購買軟件的多用戶網(wǎng)絡版本，可節(jié)約資金并使軟件的維護和使用更加方便。 通信：通過網(wǎng)絡可以方便地進行實時通信。例如，用戶可通過網(wǎng)絡收發(fā)郵件、進行實時會話，而程序可通過網(wǎng)絡實時傳遞信息。 分布式處理：對于某些高強度的數(shù)據(jù)處理或數(shù)學運算，可通過網(wǎng)絡將任務分布到多臺計算機中進行處理，最后將結果進行匯總。1.

9、1.2 網(wǎng)絡的分類網(wǎng)絡的分類方法有多種，最常見的劃分方式是依據(jù)網(wǎng)絡的組建規(guī)模和延伸圍，此時網(wǎng)絡可以分為3類：局域網(wǎng)（local area network, lan）、城域網(wǎng)（metropolitan area network, man）和廣域網(wǎng)（wide area network, wan）。1. 局域網(wǎng)局域網(wǎng)是局部地區(qū)網(wǎng)絡的簡稱，此時連網(wǎng)計算機的距離通常應小于10km。例如，由一棟或幾棟建筑物內的計算機、一個小區(qū)內的計算機或一個單位內的計算機構成的網(wǎng)絡，基本上都屬于局域網(wǎng)。局域網(wǎng)根據(jù)其規(guī)模的大小又可以細分為小型局域網(wǎng)和大型局域網(wǎng)。其中，小型局域網(wǎng)的特點是地域小計算機數(shù)量不多，因而網(wǎng)絡安裝、管

10、理都比較簡單。例如，家庭、辦公室、游戲廳、網(wǎng)吧以及計算機機房網(wǎng)絡都屬于小型局域網(wǎng)。大型局域網(wǎng)主要是指企業(yè)intranet網(wǎng)絡、行政網(wǎng)絡等，這類網(wǎng)絡的特點是設備較多，管理和維護都比較復雜。局域網(wǎng)之所以能夠被廣泛地應用，是因為它主要具備如下幾個優(yōu)勢： 極高的數(shù)據(jù)傳輸速率。局域網(wǎng)內各計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸速率一般不小于10mbit/s,最快可以達到100mbit/s或1000mbit/s。 低廉的連網(wǎng)成本。例如，廉價的同軸電纜、雙絞線都可做為傳輸介質，而做為連網(wǎng)設備的網(wǎng)卡、集線器、交換機價格也不高。 網(wǎng)絡安裝、配置與管理比較簡單，并且具有較高的穩(wěn)定性和可擴充性。2. 城域網(wǎng)城域網(wǎng)（man）比局域網(wǎng)規(guī)模

11、大得多，采用與局域網(wǎng)相同的聯(lián)網(wǎng)技術。它一般覆蓋一座城市，通常采用atm作為主干網(wǎng)絡交換機，采用光纖通信技術，具有實時的數(shù)據(jù)傳輸、語音和視頻等業(yè)務，提供較高的網(wǎng)絡傳輸速度，干線速度一般在100mbit/s以上。3. 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)（wan）用電話線和衛(wèi)星提供跨國或全球間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)傳輸速率通常要比局域網(wǎng)慢，其主干線傳輸速率目前僅為1284096kbit/s,而最終用戶的上線速率僅為56kbit/s。1.2 局域網(wǎng)的特點1.2.1 局域網(wǎng)的組成一個典型的局域網(wǎng)主要應包含如下四個部分： 服務器（server）：用來管理網(wǎng)絡并為用戶提供共享服務的計算機。與網(wǎng)絡中的工作站相比，服務器通常具有更快的速率、更

12、大的存儲容量和更高的可靠性。此外，為了便于對網(wǎng)絡進行管理，服務器中通常應安裝相應的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，如novell netware, windows nt/2000 server, unix等。 工作站（workstation）：用戶使用的計算機，又稱用戶機或客戶機。從網(wǎng)絡構成的角度看，任何一臺計算機（如 286、386、486、p、p4等）都可作為工作站。當工作站登錄到網(wǎng)絡服務器后，可按規(guī)定權限存取服務器中的文件。此外，工作站通常還可以與網(wǎng)絡中的其他用戶進行通信或訪問internet。 網(wǎng)絡通信系統(tǒng)（network communications system）：連接工作站和服務器的設備。這些設備

13、通常應包括插在服務器或工作站中的網(wǎng)卡，它們應與通信介質相連；用于傳輸數(shù)據(jù)介質，如同軸電纜、雙絞線、光纖等；專用的通信設備，如集線器（hub）、局域網(wǎng)交換機、路由器等。 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（network operating system）：對于稍在一點的網(wǎng)絡來說，為了充分發(fā)揮網(wǎng)絡的功能，以及更好地管理網(wǎng)絡，通常應在服務器中安裝網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。例如，基于安全起見，企業(yè)的幾乎所有重要數(shù)據(jù)（如財務、銷售等）都被保存在服務器中，并非每個人都能訪問這些數(shù)據(jù)。通常情況下，只有企業(yè)負責人擁有最高權限，而其他人只能查看部分數(shù)據(jù)。此時就是借助網(wǎng)絡操作系統(tǒng)來對資源和用戶進行管理的，它規(guī)定了用戶的權限，以及用戶所能訪問的資

14、源。1.2.2 局域網(wǎng)的拓撲結構所謂局域網(wǎng)的拓撲結構，是指局域網(wǎng)中各計算機之間的連接形式。如果拋開構建局域網(wǎng)時所采用的通信介質、通信設備等，局域網(wǎng)中各計算機之間的學用連接形式實際上只有兩種，即總線型與星型。在總線型網(wǎng)絡中，由于各計算機共享一條通信電纜，網(wǎng)絡中某個節(jié)點出現(xiàn)故障，將導致整個網(wǎng)絡癱瘓。因此，目前這類結構的網(wǎng)絡已趨于淘汰。星型網(wǎng)絡的優(yōu)點是，當網(wǎng)絡中某個節(jié)點出現(xiàn)故障時不會影響整個網(wǎng)絡的運行。其缺點是每個計算機都要占用一條專用的通信線路，并且需要額外的通信設備，將導致成本的增加。但是，由于目前各種硬件設備價格都已非常便宜，所以，現(xiàn)在絕大部分局域網(wǎng)都采用了這種結構。1.2.3 什么是局域網(wǎng)的

15、規(guī)范事實上各種網(wǎng)絡結構都是有章可循的，這就是局域網(wǎng)規(guī)范（或稱為局域網(wǎng)標準）。從大的方面講，根據(jù)網(wǎng)絡的工作原理，目前的局域網(wǎng)大致可分為三類，即以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和arcnet 網(wǎng)。其中，以太網(wǎng)是目前局域網(wǎng)中采用最多的通信協(xié)議標準，它采用csma/cd (載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測) 技術進行信息傳遞。該標準定義了在局域網(wǎng)中采用的電纜類型和信息處理方法，在互聯(lián)設備之間可以10100mbit/s的速率傳送信息包，目前約80的局域網(wǎng)都是以太網(wǎng)。由于技術的發(fā)展和用戶要求的多樣性，以太網(wǎng)又被細分成了一系列規(guī)范。例如，10 base2以太網(wǎng)規(guī)范定義了構建以細同軸電纜為通信介質，網(wǎng)絡通信速率為10 mbit/s

16、，網(wǎng)絡拓撲結構為總線型的局域網(wǎng)的技術指標；10 base t 以太網(wǎng)規(guī)范定義了構建以雙絞線為通信介質，網(wǎng)絡通信速率為 10 mbit/s ，網(wǎng)絡拓撲結構為星型的局域網(wǎng)指標。一般來說，每種局域網(wǎng)規(guī)范都規(guī)定了如下幾項指標： 網(wǎng)絡通信速率，例如，10 mbit/s、100 mbit/s及1000 mbit/s 等。 局域網(wǎng)的結構，例如，采用總線型或星型。 所使用的通信介質，例如，同軸電纜、雙絞線或光纖。其中，每種介質中又包含了多個子類，例如，雙絞線就包括了3類、4類、5類及超5類雙絞線等。 所使用的網(wǎng)卡類型，其中包括數(shù)據(jù)傳輸速率與接口類型。例如，要構建10 base t 星型以太網(wǎng)，網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)傳輸速

17、率必須為10 mbit/s，且必須帶有rj-45接口。 網(wǎng)絡中所能支持的最大用戶數(shù)量。例如，構建廉價的細同軸電纜總線型網(wǎng)絡時，每個網(wǎng)段中的用戶數(shù)不能超過30。 距離要求。由于隨著距離的增加，信號會逐漸衰減，因此，各種局域網(wǎng)規(guī)范都對各種距離（如通信設備與計算機之間，各種通信設備之間等）有明確的要求。例如，在構建以集線器為核心的雙絞線星型網(wǎng)絡時，集線器與計算機之間的距離通常不超過 100m。1.2.4 什么是局域網(wǎng)中的半雙工和全雙工所謂半雙工與全雙工，是指通信雙方信息交換的方式。其中半雙工是指在同一時間通信雙方只能有一方發(fā)送或接收信息，另一方只能處于等待狀態(tài)。局域網(wǎng)中最早使用的就是這種方式。就目前

18、來說，由于共享式局域網(wǎng)中的計算機都共享一條通信通道，在技術上無法實現(xiàn)同一時刻數(shù)據(jù)的雙向通行，因此，常規(guī)的共享式網(wǎng)絡只能工作在半雙工模式。所謂全雙工是指在同一時間內，通信雙方都可以同時發(fā)送與接收信息。從理論上講，全雙工通信方式的數(shù)據(jù)傳輸速率要比半雙工通信方式提高一倍。就目前來說，很多交換機和網(wǎng)卡都采用了全雙工模式，從而使網(wǎng)絡速率得到大幅度提高。1.2.5 局域網(wǎng)的結構類型局域網(wǎng)的結構決定了局域網(wǎng)的管理方式，當我們創(chuàng)建一個局域網(wǎng)時，通常應遵循如下步驟來進行： 明確自己的需求，即希望局域網(wǎng)具備哪些功能。 在綜合考慮局域網(wǎng)功能、現(xiàn)有軟硬件的特點與價格、網(wǎng)絡的可管理性與可擴充性等因素的基礎上決定局域網(wǎng)的

19、結構。 根據(jù)選定的局域網(wǎng)結構決定局域網(wǎng)的拓撲結構，以及應選擇的相關設備和軟件。 對局域網(wǎng)進行配置和維護。由此可以看出，決定局域網(wǎng)的結構是構建局域網(wǎng)時非常重要的一環(huán)。就目前來說，局域網(wǎng)的結構主要包括工作站/文件服務器結構、客戶機/服務器結構、對等網(wǎng)結構及主機/終端系統(tǒng)等4種。1. 工作站/文件服務器網(wǎng)絡在這類網(wǎng)絡中，某臺運行特定網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的計算機被作為文件服務器，而網(wǎng)絡中的其他計算機在登錄該計算機之后，可以存取該計算機的文件。但是，文件服務器計算機并不進行任何網(wǎng)絡應用處理，因此，服務器的功能非常單一。這類網(wǎng)絡的主要優(yōu)點包括如下兩點： 數(shù)據(jù)的保密性和安全性較好，網(wǎng)絡管理員可以按需要授予不同訪問者

20、不同的文件訪問權限。 網(wǎng)絡的可靠性較高，管理比較簡單。但是，這類網(wǎng)絡的缺點是非常明顯的，它也主要包括如下兩點： 網(wǎng)絡效率較低。當網(wǎng)絡中的大量用戶都需要訪問文件服務器中的數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡效率會急劇下降。 網(wǎng)絡中各工作站之間不能進行資源共享。 不能充分發(fā)揮文件服務器的運算能力。目前，這類網(wǎng)絡已逐漸讓位于客戶機/服務器網(wǎng)絡。2. 客戶機/服務器網(wǎng)絡隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展和人們不斷提出新的要求，網(wǎng)絡應用中的重點早已不再局限于簡單的資源共享。人們迫切要求服務器端能夠完成一部分數(shù)據(jù)處理工作，即將任務同時分配給服務器和客戶端共同完成。為此，人們開發(fā)出了目前最為流行的客戶機/服務器網(wǎng)絡。客戶機/服務器網(wǎng)絡系統(tǒng)的主要特

21、點如下： 目前流行的操作系統(tǒng)基本都支持這種結構，如windows nt 4.0 server、windows 2000/2003 server、netware3.1 以上版本等。 支持多種客戶機，例如，客戶機可以是一臺pc或一臺工作站，且客戶機可以運行多種操作系統(tǒng)，如dos、windows 3.x/95/98等。 不僅客戶機與服務器能進行雙向通信，各客戶機之間也能直接進行通信，而無需服務器的參與。 由于很多應用任務都由服務器和客戶機共同承擔，因此，系統(tǒng)響應速度快，且對客戶機的要求可以很低。例如，客戶機可以是無盤工作站。 系統(tǒng)的可擴充性較好。當系統(tǒng)規(guī)模擴大時，不必重新設計系統(tǒng)，只需簡單地將服務器

22、和客戶機連入網(wǎng)絡即可。3. 對等網(wǎng)絡在對等網(wǎng)絡中，沒有專用的服務器，每個工作站既是服務器也是工作站，相互之間可以進行通信和資源共享。目前支持對等網(wǎng)絡的操作系統(tǒng)主要有microsoft 公司的lan manager、windows 95/98及novell公司的netware lite等。對等網(wǎng)絡的主要優(yōu)點是網(wǎng)絡安裝和維護非常簡單，無需專用的服務器；其缺點是網(wǎng)絡的安全性較差，且功能較弱。4. 主機/終端網(wǎng)絡在主機/終端網(wǎng)絡系統(tǒng)中，用戶通過與主機相連的終端在主機操作系統(tǒng)的管理下共享主機的內存、外存、中央處理器和各種輸入/輸出設備。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，主機/終端系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟，在可靠性、系統(tǒng)容錯、系

23、統(tǒng)安全、開發(fā)手段、數(shù)據(jù)庫管理等方面都形成了自己的一套十分完整的體系。因此，這類系統(tǒng)被廣泛應用于民航、銀行、軍事等大型企業(yè)中。這類系統(tǒng)的主要缺點如下： 由于這類系統(tǒng)主要面向大型企業(yè)、事業(yè)單位，生產數(shù)量較少，因而系統(tǒng)價格通常很高。 由于終端功能比較弱（完全依賴于主機），將導致主機負荷比較重。5. 局域網(wǎng)結構與局域網(wǎng)拓撲結構之間的關系應該說，局域網(wǎng)結構與局域網(wǎng)所采用的拓撲結構之間沒有直接的關系。例如，對于一個小型的星型網(wǎng)絡來說，如果網(wǎng)絡中所有計算機都運行windows 98 操作系統(tǒng)，那它就是一個對等望路。否則，如果某臺計算機運行了windows nt/2000 server 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，那它就是

24、一個客戶/服務器網(wǎng)絡。但是，局域網(wǎng)的結構對局域網(wǎng)拓撲結構的選擇還是有影響的。例如，如果希望構建一個客戶/服務器網(wǎng)絡，且服務器的使用的頻率很高，那么，如果選用總線型拓撲結構就不太合適了。其原因主要是由于此時服務器和工作站共享相同的通信通道，并擁有相同的帶寬，因而無法實現(xiàn)對服務器的“特殊照顧”。因此，此時最好構建一個星型拓撲結構的交換網(wǎng)絡，且使服務器與交換機之間的通信速率高于工作站與交換機之間的連接速率。1.2.6 局域網(wǎng)中計算機數(shù)量的限制如前所述，局域網(wǎng)中所能連接的計算機數(shù)量首先取決于所采用的網(wǎng)絡規(guī)范。例如，如果所構建是10 base t雙絞線星型以太網(wǎng)，則按照10 base t規(guī)范，網(wǎng)絡中總的

25、計算機數(shù)量不得超過1023臺。但是，在實際工作中，基于網(wǎng)絡效率的考慮，網(wǎng)絡中實際所能連接的計算機數(shù)量，要遠遠小于網(wǎng)絡規(guī)范所規(guī)定的計算機的最大數(shù)量。例如，如果構建的是10 base t雙絞線星型以太網(wǎng)，網(wǎng)絡中的計算機數(shù)量通常不能超過30臺。那么，如果網(wǎng)絡中的計算機數(shù)量較多，該如何解決這個問題呢？就目前來說，主要有以下幾個方法： 將網(wǎng)絡劃分為幾個網(wǎng)段，進行分段管理，從而平衡網(wǎng)絡負荷，已擴充網(wǎng)絡所能承載的用戶。 選用速率更高的通信設備。例如，一個10 base t網(wǎng)絡（采用100mbit/s集線器和5類雙絞線，計算機中加裝100mbit/s網(wǎng)卡）當然要比一個10base t網(wǎng)絡（采用10mbit/s

26、集線器和3類雙絞線，計算機中加裝10mbit/s網(wǎng)卡）快。因此，這也意味著網(wǎng)絡中能夠容納更多的計算機。 將共享式網(wǎng)絡改造成交換式網(wǎng)絡。在局域網(wǎng)中，以集線器構成的網(wǎng)絡稱為共享網(wǎng)絡，此時局域網(wǎng)中的所有計算機共享一個帶寬，并且在同一時間只能有一對計算機進行通信。對于交換式網(wǎng)絡來說，它以交換機為核心通信設備。此時各計算機都可享有單獨的帶寬，并且可以同時建立多個通信鏈路。因此，這也意味著網(wǎng)絡中能夠容納更多的計算機。1.3 局域網(wǎng)深入探討1.3.1 什么是osi參考模型osi參考模型是國際標準化組織于1978年為網(wǎng)絡通信定義的一個標準，它將網(wǎng)絡通信按功能分為7個層次，并定義了各層的功能、層與層之間的關系、

27、相同層次的兩端如何通信等。如圖1-14，軟硬件廠商可根據(jù)此標準開發(fā)其產品，以便與其他廠商的產品進行通信。下面簡要介紹一下osi參考模型中各層的特點與功能： 應用層，該層為用戶提供一個良好的應用環(huán)境，它主要指網(wǎng)絡操作系統(tǒng)和具體的應用程序。例如，當用戶輸入或執(zhí)行申請網(wǎng)絡服務命令被打成包，然后通過低層協(xié)議發(fā)送到網(wǎng)絡上。 表示層，該層主要用于解決因各種系統(tǒng)使用不同數(shù)據(jù)格式而導致無法相互通信的問題，使其通過共同的格式來表示。它所提供的服務包含數(shù)據(jù)語法的轉換、數(shù)據(jù)的傳送等。表示層是用戶在工作站上運行的操作系統(tǒng)和應用程序的一部分。 會話層，該層主要的功能是建立起兩端之間的會話關系，并負責數(shù)據(jù)的傳送。例如，兩

28、節(jié)點在正式通信前，需要協(xié)商好雙方所使用的通信協(xié)議、通信方式（全雙工或半雙工）、如何糾錯及復原，以及如何結束通信等內容。 傳輸層。該層負責錯誤的檢查和修復，以確保傳送的質量。如果有必要的話，也會將較長的數(shù)據(jù)分割成較小的單位后傳送，并由接收端將其恢復原狀，而接收端也會一個“接收確認信號（acknowledgment）”給發(fā)送端。傳輸層數(shù)據(jù)傳輸方式報文（message），ipx/spx協(xié)議中的spx與tcp/ip協(xié)議中的tcp就屬于這一層定義的范圍。 網(wǎng)絡層。對由多個網(wǎng)絡組成的網(wǎng)際網(wǎng)來說，網(wǎng)絡中的計算機除了有一個物理地址外，還應有一個網(wǎng)絡號。例如，地址00000001：10005ac48192表明該

29、計算機位于00000001網(wǎng)絡上，它在00000001網(wǎng)中的地址為10005ac48192。網(wǎng)絡層主要用于解釋網(wǎng)絡層地址，并把數(shù)據(jù)引導至合適的網(wǎng)上，即根據(jù)網(wǎng)絡地址在實體之間建立網(wǎng)絡連接、路由切換（routing and switching）、交通堵塞的疏導與控制等。傳輸單位是分組（packet），ipx/spx協(xié)議中的ipx與tcp/ip協(xié)議中的ip就屬于這一層定義的范圍。 數(shù)據(jù)鏈路層，該層主要提供的服務包含檢查和改正在物理層上可能發(fā)生的錯誤，負責將由物理層傳來的未經(jīng)處理的位數(shù)據(jù)包裝成數(shù)據(jù)幀（frame）。當幀出現(xiàn)在網(wǎng)絡電纜上時，為了確定幀目標，該層在幀的開頭加上了自己的頭，包括幀大小、源物理

30、地址和目標物理地址等。物理地址的作用在于將網(wǎng)絡結點相互區(qū)分，它是一個惟一的十六進制或十進制數(shù)。數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個子層，mac（介質訪問控制）子層用于管理包到目的地的傳送過程，llc（邏輯鏈路層控制）子層從上層接收包并發(fā)送到mac層。 物理層，該層為通信提供物理鏈路，它定義了硬件接口的電氣特征、機械特征以及其他功能等。物理層包括了所有可用的組網(wǎng)方法，以太網(wǎng)、arcnet網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)都屬于這一層的定義范圍。1.3.2 tcp/ip協(xié)議簡介tcp/ip協(xié)議（transmission control protocol/internet pretocol,傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）是目前最常用但也最復雜的

31、網(wǎng)絡協(xié)議，它是為跨越局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)環(huán)境的大規(guī)模網(wǎng)絡互連而設計的。其中的tcp（傳輸控制協(xié)議）描述了如何在網(wǎng)絡上建立可靠的、主機對主機的數(shù)據(jù)傳輸服務，ip（網(wǎng)際協(xié)議）描述了如何在互連的網(wǎng)絡之間實現(xiàn)尋址，以及如何進行數(shù)據(jù)包的路由。tcp/ip基于4層參考模型。屬于tcp/ip協(xié)議組的所有協(xié)議都位于該模型的上面3層，如圖1-2所示。tcp/ip模型的每有層都對應osi參考模型的一層或多層。1. ip地址的類型每個tcp/ip主機都有惟一的邏輯地址ip標識。ip地址的長度為32位，即4個字節(jié)。每個ip地址內部分成兩部分，即網(wǎng)絡id和主機id。網(wǎng)絡id，也叫做網(wǎng)絡地址，用于標識大規(guī)模tcp/ip網(wǎng)際網(wǎng)絡

32、（由網(wǎng)絡組成的網(wǎng)絡）內的單個網(wǎng)段。主機id，也叫做主機地址，用于識別每個網(wǎng)絡內部的tcp/ip節(jié)點（工作站、服務器、路由器或其他tcp/ip設備）。ip地址的長度為32位，即4個字節(jié)。將每個字節(jié)轉換為十進制數(shù)表示并用點分隔，即為ip地址，如00。為了便于對網(wǎng)絡進行管理，ip地址被分成了a、b、c、d、e五類。其中，a類、b類和c類地址用于指派tcp/ip節(jié)點，d類和e類用于特殊用途。各類地址的特點如下： a類，用于特大型網(wǎng)絡。在該類網(wǎng)絡中，ip地址的第一個字節(jié)表示網(wǎng)絡號，且數(shù)值必須介于126之間，其余3個字節(jié)用于表示主機號。 b類，用于大、中型網(wǎng)絡，ip地址的前兩個字節(jié)

33、表示網(wǎng)絡號，且第一個字節(jié)的范圍應介于128191之間。 c類，用于小型網(wǎng)絡，ip地址的前3個字節(jié)表示網(wǎng)絡號，且第一個字節(jié)的范圍應介于192223之間。 d類，用于多路廣播組用戶，其第一個字節(jié)應介于224239之間。 e類，專用于實驗，其第一個字節(jié)應介于240255之間。2. 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼也是一個32位數(shù)值，它有如下兩個功能： 區(qū)分ip地址中的網(wǎng)絡號和主機號。當tcp/ip網(wǎng)絡上的主機相互通信時，就可利用子網(wǎng)掩碼得知這些主機是否在相同的網(wǎng)絡區(qū)段內。 將網(wǎng)絡分割為多個子網(wǎng)。默認情況下，a、b、c三類網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼如表1-3所示。在表中，子網(wǎng)掩碼為1的位用來定位網(wǎng)絡號，為0的用來定位主機號。子網(wǎng)

34、掩碼的另一個用途就是可將網(wǎng)絡分割為多個以ip路由器連接的子網(wǎng)。如果某公司有多個分布于各地的網(wǎng)絡，當然可以申請多個網(wǎng)絡號，也可以只申請一個網(wǎng)絡號，但必須借助子網(wǎng)掩碼的幫助。3. ip路由器兩個tcp/ip網(wǎng)絡之間的連接可以靠ip路由器來完成，也就是說，如果甲網(wǎng)絡上的主機要和乙網(wǎng)絡上的主機通信時，可以借助于ip路由器的幫助。用戶可以將windows nt/2000服務器設置成路由器或者使用專用的路由器設備。2. 局域網(wǎng)中的硬件和軟件2.1 細同軸電纜2.1.1 細同軸電纜的作用細同軸電纜簡稱細纜，重要用于構建總線型10base 2網(wǎng)絡。2.1.2 細同軸電纜的組成細同軸電纜由一根位于中心的內導線和

35、一圈金屬網(wǎng)狀屏蔽層組成，并且內導線與屏蔽層之間由絕緣材料隔開。在同軸電纜中，各組成部分的作用如下：導體：位于同軸電纜的中心，是信號傳輸?shù)拿浇椤＝^緣體：用來隔絕導體與圓柱網(wǎng)狀導體形成的屏蔽層。屏蔽層：用來隔絕外界的電磁干擾，以保證內層導體傳輸信號的穩(wěn)定性。外部絕緣護套：具有絕緣和保護材料的功能。2.2 雙絞線雙絞線是構建星型網(wǎng)絡時最常用的一種傳輸介質，就目前來說，雙絞線通常被做為建筑物內局域網(wǎng)的主要通信介質，而各建筑物之間的局域網(wǎng)主干通常采用光纖作為通信介質。雙絞線可分為非屏蔽雙絞線（utp）和屏蔽雙絞線（stp）兩大類，其中，屏蔽雙絞線又可細分為3類、5類兩種，非屏蔽雙絞線又可細分為3類、4類

36、、5類、超5類4種。2.2.1 屏蔽雙絞線與非屏蔽雙絞線的區(qū)別屏蔽雙絞線的最大特點在于封裝其中的雙絞線與外層絕緣膠皮之間有一層金屬材料，這種結構能夠減小輻射，防止信息被竊，同時還具有較高的數(shù)據(jù)傳輸率。屏蔽雙絞線的缺點主要是價格相對較高，安裝時要比非屏蔽雙絞線困難，必須使用特殊的連接器。與屏蔽雙絞線相比，非屏蔽雙絞線的主要優(yōu)點是重量輕、易彎曲、易安裝、組網(wǎng)靈活等，非常適合結構化布線。因此，在無特殊要求的情況下，使用非屏蔽雙絞線即可。2.2.2 各類雙絞線的特點不同類型雙絞線具有不同的傳輸頻率和數(shù)據(jù)傳輸頻率，下面簡要介紹一下各類雙絞線的特點。3類雙絞線：其最高傳輸頻率為16mhz，最高數(shù)據(jù)傳輸頻率

37、為10mbit/s，目前已基本淘汰。4類雙絞線：其最高傳輸頻率為 20mhz，最高數(shù)據(jù)傳輸頻率為16mbit/s，但該類雙絞線很少用于網(wǎng)絡布線。5類雙絞線：該類雙絞線使用了特殊的絕緣材料，其最高傳輸頻率為100mhz，最高數(shù)據(jù)傳輸頻率為100mbit/s，這是目前使用最多的一類雙絞線雙絞線，它是構建10m/100m局域網(wǎng)的主要通信介質。超5類雙絞線：屬非屏蔽雙絞線。與普通5類雙絞線相比，超5類雙絞線在傳送信號時衰減更小，抗干擾能力更強。使用超5類雙絞線時，設備的受干擾程度只有使用普通5類線受干擾程度的1/4，并且只有該類雙絞線的全部4對線都能實現(xiàn)全雙工通信。就目前來說，超5類雙絞線主要用于千兆

38、位以太網(wǎng)。2.2.3 雙絞線的連接頭雙絞線是通過rj-45接頭與網(wǎng)卡或hub相連的。在rj-45接頭前端有8個凹槽，簡稱8p（position,位置），凹槽內的金屬接點共有8個，簡稱8c(contact，觸點)。根據(jù)rj-45接頭金屬片形狀的不同，rj-45接頭可以分為“二叉式”和“三叉式”兩類。2.2.4 雙絞線的標準連接法這種連接方式又稱直通方式，它適用于網(wǎng)卡到hub之間的連接。rj-45接頭中腳位1、2用于發(fā)送數(shù)據(jù)，腳位3、6用于接收數(shù)據(jù)，在進行雙絞線排序時，必須將1、2根芯線組成一對，3、6根芯線組成一對，這也是制作雙絞線壓線的關鍵。2.2.5雙絞線的交錯連接法如果將兩個未帶有級聯(lián)端口

39、的hub通過雙絞線進行級聯(lián)，或者直接用雙絞線連接兩臺計算機，則雙絞線的連接方式與上面介紹的標準連接方式有所不同，因此必須采用交錯連接法。雙絞線的交錯連接是指將雙絞線一端的數(shù)據(jù)輸出線接到另一端的數(shù)據(jù)接收線上。也就是說，將rj-45接頭a的腳位1接到rj-45接頭b的腳位3，將rj-45接頭a的腳位2接到rj-45接頭b的腳位6。2.3 光 纖 光纖具有很帶的帶寬，就目前來說，大多數(shù)的局域網(wǎng)主干都采用光纖作為通信介質。2.3.1 光纖的特點與銅質電纜相比，光纖具有如下特點：由于光纖傳輸?shù)氖枪馐请娦盘枴Ｒ虼耍饫w傳輸?shù)男盘柌皇茈姶诺母蓴_。數(shù)據(jù)傳輸時不易被竊取，安全性高。信號傳輸頻帶寬，傳輸容量

40、大，可高達幾千比特/秒。信號衰減小，傳輸距離長。缺點是光纖的應用成本高，且連接技術復雜。2.3.2 光纖的分類根據(jù)光在光纖中的傳播方式，光纖有兩種類型：多膜光纖和單膜光纖。其中，所謂“膜”是指以一定角度進入光纖的一束光。2.4 集線器的選擇集線器又稱hub，它是建構星型網(wǎng)絡時使用最多的設備之一。hub在星型網(wǎng)絡中處于各分支的匯集點，網(wǎng)絡中的所有計算機都要與它相連。2.4.1 hub的特點hub主要有如下兩個特點：hub是一個共享設備，網(wǎng)絡中所有用戶共享一個帶寬。因此，利用hub構建的網(wǎng)絡又稱共享式網(wǎng)絡。hub是一個多端口的信號放大設備。因此，利用hub可擴展網(wǎng)絡的傳輸范圍。2.4.2 hub的

41、分類hub的種類很多，其分類方法也有很多種，下面簡要介紹一下。依據(jù)帶寬劃分依據(jù)帶寬的不同，可將hub分為10mbit/s、100mbit/s、10/100mbit/s自適應、1000mbit/s或100/1000mbit/s自適應等。其中自適應hub又稱“雙速hub”，它內置了兩條總線，分別工作在兩種速率下。按照管理方式劃分按照管理方式的不同，集線器可分為啞集線器（damp hub）和智能集線器（intelligent hub）兩種。其中，啞集線器只起信號放大和再生作用，無法對網(wǎng)絡進行性能優(yōu)化。并且啞集線器不能用于對等網(wǎng)中，即網(wǎng)絡中必須有一臺服務器。智能型集線器改進了啞集線器的缺點，增加了網(wǎng)絡

42、交換功能，具有網(wǎng)絡管理和自動檢測端口速率的能力（類似交換機）。就目前來說，大部分的集線器基本上都屬于此類。按照配置形式劃分按照配置形式劃分可分為獨立型hub、模塊化hub、可堆疊式hub等，各類hub的特點如下：獨立型hub：這類hub具有價格低、網(wǎng)絡管理方便、容易查找故障等優(yōu)點，主要用于構建小型局域網(wǎng)。模塊化hub：模塊化hub帶有一個機架和若干插槽，每個插槽可安裝一塊相當于獨立型hub的卡。各卡之間通過安裝機架上的通信板進行互連并通信。這類hub的優(yōu)點是便于對用戶實施集中管理，因此主要用于大型網(wǎng)絡。可堆疊式hub：利用高速總線，可將若干可堆疊式hub進行“堆疊”，其功能類似一個模塊化hub

43、。在這些可堆疊式hub中，存在一個可管理hub，利用它可對其他hub進行管理。可堆疊式hub非常易于網(wǎng)絡擴充，是目前新建網(wǎng)絡時較為理想的選擇。按照端口數(shù)量劃分按照端口數(shù)量，可將hub分為8口、16口、24口等多種。在實際工作中，我們遇到的hub很可能集中了幾種不同的類型。例如，“16口10/100m自適應hub”、“16口100m可堆疊式hub”等。2.4.3 hub的選擇一般來講，選擇hub時應該從以下幾個方面考慮。速率：此時主要應考慮上傳設備的數(shù)據(jù)傳輸速率。端口數(shù)：根據(jù)網(wǎng)絡中的計算機數(shù)量，可分別選擇8口、16口或24口hub。可擴展性：如果需要連接的計算機數(shù)量較多，或者希望將來能夠進行網(wǎng)絡

44、擴展。則在選購hub時應考慮它是否支持堆疊和級聯(lián)。是否內置交換模塊：如果hub中內置了交換模塊，則這類hub一般用作小型局域網(wǎng)的主干設備，而沒有內置交換型模型的hub一般處于中型局域網(wǎng)的邊緣。是否提供網(wǎng)管功能：hub最初是較低端的產品，且不可管理。隨著技術的發(fā)展，部分hub可通過增加網(wǎng)管模塊實現(xiàn)對自身的簡單管理（提供對snmp的支持）。需要指出的是，盡管同是對snmp提供支持，不同廠家的模塊是不能混用的。甚至同一廠商的不同產品的模塊也不同。外形尺寸：如果系統(tǒng)比較簡單，沒有樓宇級別的綜合布線，局域網(wǎng)內的用戶比較少，那么可不必考慮hub的外形尺寸。但是，如果已經(jīng)完成了綜合布線，并購置了機柜，則需要

45、選購幾何尺寸符合機架標準的hub。2.5 交換機的選擇2.5.1 交換的概念和原理在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中，交換概念的提出主要是為了改進共享工作模式。交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣，交換機的所有端口都掛連在這條背部總線上。控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的mac（網(wǎng)卡的硬件地址）的nic（網(wǎng)卡）掛連在哪個端口上，通過內部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的mac若不存在剛才廣播到的端口，接收端口回應后交換機會“學習”新的地址，并把它添加到內部地址表中。2.5.2 局域網(wǎng)交換機的特點作為局域網(wǎng)的主連設備，以太網(wǎng)交換機成為應用普及最快的網(wǎng)絡設備之一。交

46、換機在同一時刻可以進行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸，每一個端口都可視為獨立的網(wǎng)段，連接在其上的網(wǎng)絡設備獨自享有全部的帶寬，無需同其他設備競爭使用。如果交換機的全部端口都具有相同的數(shù)據(jù)傳輸速率，這種交換機又稱為對稱交換機。但是，在客戶機服務器網(wǎng)絡中，服務器的數(shù)據(jù)傳輸量通常要遠高于工作站。此外，如果網(wǎng)絡比較復雜，則由于下層網(wǎng)絡共享一個上傳端口，也要求上傳端口具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。很多廠商為了適應這種需求，開發(fā)了包含兩類傳輸速率端口的交換機，這種交換機被稱為非對稱交換機。2.5.3局域網(wǎng)交換機的交換方式在目前多使用的局域網(wǎng)交換機中，交換機通常采用以下3種方式進行數(shù)據(jù)交換：直通式、存儲轉發(fā)、碎片隔離。2

47、.5.4局域網(wǎng)交換機的分類從傳輸介質和傳輸速率上來看，局域網(wǎng)交換機可以分為以太網(wǎng)交換機、快速以太網(wǎng)交換機、千兆位以太網(wǎng)交換機、fddi交換機、atm交換機和令牌環(huán)交換機等多種，這些交換機分別適用于以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、fddi、atm、令牌環(huán)等環(huán)境。按照最廣泛的普通分類法，局域網(wǎng)交換機可以分為工作組交換機（信息點少于100）、部門級交換機（信息點少于300）和企業(yè)級交換機（信息點在500以上）3類。根據(jù)架構特點，人們還將局域網(wǎng)交換機分為機架式、帶擴展槽固定配置式、不帶擴展槽固定配置式3種產品。2.5.5局域網(wǎng)交換機的主要技術指標局域網(wǎng)交換機基本技術指標較多，這些技術指標全面反映了交換機的技術性能

48、和功能，是用戶選購產品時參考的主要數(shù)據(jù)來源。在這些技術指標中，比較主要的技術指標如下：機架插槽數(shù)：指機架式交換機所能安插的最大模塊數(shù)。擴展槽數(shù)：指固定配置式帶擴展槽交換機所能安插的最大模塊數(shù)。最大可堆疊數(shù)：說明了一個堆疊單元中所能提供的最大端口密度與信息點連接能力。支持的網(wǎng)絡類型：一臺交換機所支持的網(wǎng)絡類型越多，其可用性和可擴展性將越強。最大sonet端口數(shù)：sonet（同步光傳輸網(wǎng)絡）是一種高速同步傳輸網(wǎng)絡規(guī)范。一臺交換機的最大sonet端口數(shù)是指這臺交換機的最大下傳的sonet接口數(shù)。背板吞吐量：也稱背板帶寬，單位是每秒通過的數(shù)據(jù)包個數(shù)（pps），表示交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所

49、能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。mac地址表大小：連接到局域網(wǎng)上的每個端口或設備都需要一個mac地址，其他設備要用到此地址來定位特定的端口及更新路由表和數(shù)據(jù)結構。一個設備mac地址表的大小反映了該設備所能支持的最大節(jié)點數(shù)。支持的協(xié)議和標準：局域網(wǎng)交換機所支持的協(xié)議和標準內容，直接決定了交換機的網(wǎng)絡適應能力。2.5.6局域網(wǎng)交換機選購要素用戶在選購局域網(wǎng)交換機時，應考慮以下因素。外型尺寸可管理性端口帶寬及類型第三層交換功能第三層交換功能最明顯的特點就是交換機提供vlan，而劃分vlan是為了屏蔽廣播數(shù)據(jù)包，及網(wǎng)絡安全與網(wǎng)絡控制管理方面的需要。2.6 路由器的選擇2.6.1路由器的特點路由器是最重要的網(wǎng)絡互聯(lián)

50、設備之一，它工作在網(wǎng)絡層，用于互聯(lián)不同類型的網(wǎng)絡，路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉發(fā)，轉發(fā)策略稱為路由選擇，這也是路由器名稱的由來。就目前來說，路由器的主要作用基本上包括如下幾個：連通并隔離不同的網(wǎng)絡。通過路由器連接各子網(wǎng)時，各互聯(lián)子網(wǎng)仍保持各自獨立，并且每個子網(wǎng)可以采用不同的拓撲結構、傳輸介質和網(wǎng)絡協(xié)議。為數(shù)據(jù)交換選擇最佳傳送路徑。為了完成這項工作，在路由器中保存著與傳輸路徑相關的數(shù)據(jù)路徑表。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設置好的，也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改。路由器還通常提供了流量檢測、訪問控制、防火墻與優(yōu)先級設定、數(shù)據(jù)加密、地址轉換、vlan管理等功能。2.6.2路由器的選購用戶在選購路由器時，通常需要

51、注意以下幾個方面的問題：管理方式，即用戶可以通過哪些方式對路由器進行管理設置。多協(xié)議支持，即路由器支持哪些廣域網(wǎng)協(xié)議。安全性，就是用戶使用了路由器以后能否確保自己內部局域網(wǎng)的安全。地址轉換功能。2.7 網(wǎng)卡的選擇2.7.1 網(wǎng)卡的功能一般來說，網(wǎng)卡具有如下功能：準備數(shù)據(jù)：將較高層數(shù)據(jù)放置在以太網(wǎng)幀內，接受數(shù)據(jù)的一方從幀中取出數(shù)據(jù)并上傳到上一層。傳送數(shù)據(jù)：網(wǎng)卡以脈沖的方式通過電纜傳送信號。控制數(shù)據(jù)的流量：網(wǎng)卡負責控制數(shù)據(jù)的流量，在以太網(wǎng)中，網(wǎng)卡也負責檢查數(shù)據(jù)是否碰撞，如果傳送期間有碰撞，則等待一小段時間后再進行傳送。2.7.2 網(wǎng)卡的選購選擇網(wǎng)卡應考慮以下幾個因素。網(wǎng)卡的接口類型：常見的有bnc接口和rj-45接口，也有兩種接口均有的雙口網(wǎng)卡。接口的選擇與網(wǎng)絡布線形式有關，當采用總線型網(wǎng)絡拓撲結構時，可選用bnc結構的網(wǎng)卡；當采用星型拓撲結構時，可使用集線器和非屏蔽雙絞線，因此可選用rj-45接口的網(wǎng)卡。但是，由于總線型網(wǎng)絡已經(jīng)趨于淘汰，因此，采用bnc結構的網(wǎng)卡越來越少。總線類型：目前的網(wǎng)卡主要有isa和pci兩種總線類型。一般選擇pci總線網(wǎng)卡。傳輸速率：如果按數(shù)據(jù)傳輸