第3章局域網(wǎng)

學習任務共享介質局域網(wǎng)/交換式局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)

/虛擬局域網(wǎng)綜合布線

Clicktoaddtitleinhere123本章主要涉及：3.1局域網(wǎng)體系結構以太網(wǎng)的核心思想是使用共享的公共傳輸信道。共享數(shù)據(jù)傳輸信道的思想來源于夏威夷大學。上世紀60年代未，該校研制了一個名為ALOHA系統(tǒng)的無線電網(wǎng)絡。這個地面無線電廣播系統(tǒng)是為了把該校位于Oahu島上的校園內(nèi)的IBM360主機與分布在其它島上和海洋船舶上的讀卡機和終端連接起來而開發(fā)的。3.1局域網(wǎng)體系結構它是采用一種隨機化的重傳方法：島嶼上的遠方站(副站)在操作員敲擊Return鍵之后發(fā)出它的文電或信息包，然后該站等待主站發(fā)回確認文電;如果在一定的時限(200到1500毫微秒)內(nèi)，在出境信道上未返回確認文電，則遠方站(副站)會認為兩個站在企圖同時傳輸，因而發(fā)生了碰撞沖突，使傳輸數(shù)據(jù)受破壞，3.1局域網(wǎng)體系結構此刻兩個站都將再次選擇一個隨機時間，試圖重發(fā)它們的信息包，這時成功的把握就非常大。這種類別的網(wǎng)絡稱謂爭用型網(wǎng)絡，因為不同的站都在爭用相同的信道。3.1局域網(wǎng)體系結構

局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork），簡稱LAN，是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺計算機互聯(lián)成的計算機組。“某一區(qū)域”指的是同一辦公室、同一建筑物、同一公司和同一學校等，一般是幾千米以內(nèi)。局域網(wǎng)是封閉型的，可以由辦公室內(nèi)的兩臺計算機組成，也可以由公司內(nèi)的上千臺計算機組成。3.1.1局域網(wǎng)的基本構件

組成LAN需要下述5種基本結構:計算機(特別是PC機);②傳輸媒體;③網(wǎng)絡適配器;④網(wǎng)絡連接設備;⑤網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。3.1.2常見局域網(wǎng)的類型目前常見的局域網(wǎng)類型包括：以太網(wǎng)（Ethernet）、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）、異步傳輸模式（ATM）、令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）、交換網(wǎng)Switching等，它們在拓樸結構、傳輸介質、傳輸速率、數(shù)據(jù)格式等多方面都有許多不同。其中應用最廣泛的是以太網(wǎng)，這是一種總線結構的LAN，是目前發(fā)展最迅速、也最經(jīng)濟的局域網(wǎng)。NovellNetWare：聯(lián)網(wǎng)"權威"1980年初，一家很小的名叫Novell的軟件公司開發(fā)了一個取名為NetWare的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。然而，要想運行NetWare操作系統(tǒng)，就需要購買有關的網(wǎng)絡硬件，Novell抓住這一機遇，開始銷售網(wǎng)絡接口卡，這時的接口卡只適用于以太網(wǎng)。幾乎一晝夜間，NetWare成為辦公室應用的"權威"，它允許各個PC訪問共享打印機，發(fā)送電子信函，交換文件和訪問中央數(shù)據(jù)庫。NetWare的巨大成功又推動了對以太網(wǎng)適配器的大量需求，從而使得以太網(wǎng)成為網(wǎng)絡市場的領先者。到此，以太網(wǎng)壓倒了所有其它的LAN技術。NovellNetWare：聯(lián)網(wǎng)"權威"3.1.2常見局域網(wǎng)的類型1、以太網(wǎng)（Ethernet）

以太網(wǎng)（Ethernet）是Xerox、DigitalEquipment和Intel三家公司開發(fā)的局域網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)范，并于80年代初首次出版，稱為DIX1.0。1982年修改后的版本為DIX2.0。經(jīng)過IEEE成員的修改并通過，變成了IEEE的正式標準，并編號為IEEE802.3。3.1.2常見局域網(wǎng)的類型早期局域網(wǎng)技術的關鍵是解決同一總線上的多個網(wǎng)絡節(jié)點有秩序的共享一個信道的問題，而以太網(wǎng)絡正是利用載波監(jiān)聽多路訪問/碰撞檢測(CSMA/CD)技術提高了局域網(wǎng)絡共享信道的傳輸利用率，從而得以發(fā)展和流行的。交換式快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)以及萬兆以太網(wǎng)的先進的網(wǎng)絡技術，使以太網(wǎng)絡成為當今局域網(wǎng)應用較為廣泛的主流技術之一。3.1.2常見局域網(wǎng)的類型2、FDDI網(wǎng)絡光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI是一種使用光纖作為傳輸介質的環(huán)形網(wǎng)絡。它能以100Mbps的速率跨越長達100km的距離，連接多達500個設備，既可用于城域網(wǎng)絡也可用于小范圍局域網(wǎng)。FDDI采用令牌傳遞的方式解決共享信道沖突問題，采用雙環(huán)結構的FDDI還具有鏈路連接的冗余能力，因而非常適于做多個局域網(wǎng)絡的主干。3.1.2常見局域網(wǎng)的類型FDDI有兩個突出的問題，一個是其居高不下的建設成本；另一個是其停滯不前的組網(wǎng)技術，由于網(wǎng)絡半徑和令牌長度的制約，現(xiàn)有條件下FDDI將不可能出現(xiàn)高出100M的帶寬。面對不斷降低成本同時在技術上不斷發(fā)展創(chuàng)新的交換以太網(wǎng)技術的激烈競爭，F(xiàn)DDI的市場占有率逐年縮減。

3.1.2常見局域網(wǎng)的類型3、ATM網(wǎng)絡

隨著人們對集話音、圖像和數(shù)據(jù)為一體的多媒體通信需求的日益增加，人們又提出了寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）這種新的通信網(wǎng)絡，而B-ISDN的實現(xiàn)需要一種全新的傳輸模式，此即異步傳輸模式（ATM）。

3.1.2常見局域網(wǎng)的類型ATM技術采用基于信元的異步傳輸模式和虛電路結構，根本上解決了多媒體的實時性及帶寬問題。實現(xiàn)面向虛鏈路的點到點傳輸，它通常提供155Mbps的帶寬。它既汲取了話務通訊中電路交換的“有連接”服務和服務質量保證，又保持了以太、FDDI等傳統(tǒng)網(wǎng)絡中帶寬可變、適于突發(fā)性傳輸?shù)撵`活性。ATM技術主要應用在電信系統(tǒng)的骨干網(wǎng)絡上。3.1.2常見局域網(wǎng)的類型4、令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)是IBM公司于80年代初開發(fā)成功的一種網(wǎng)絡技術。之所以稱為環(huán)，是因為這種網(wǎng)絡的物理結構具有環(huán)的形狀。環(huán)上有多個站逐個與環(huán)相連，相鄰站之間是一種點對點的鏈路，因此令牌環(huán)與廣播方式的Ethernet不同，它是一種順序向下一站廣播的LAN。

3.1.2常見局域網(wǎng)的類型與Ethernet不同的另一個誘人的特點是，即使負載很重，仍具有確定的響應時間。令牌環(huán)所遵循的標準是IEEE802.5，它規(guī)定了三種操作速率：1Mb/s、4Mb/s和16Mb/s。由于歷史的原因，令牌環(huán)網(wǎng)主要出現(xiàn)在美洲和歐洲，國內(nèi)較少見。3.1.2常見局域網(wǎng)的類型5、交換網(wǎng)交換網(wǎng)是隨著多媒體通信以及客戶／服務器(Client/Server)體系結構的發(fā)展而產(chǎn)生的，由于網(wǎng)絡傳輸變得越來越擁擠，傳統(tǒng)的共享LAN難以滿足用戶需要。當網(wǎng)絡用戶數(shù)目增加時，如何保持網(wǎng)絡在拓展后的性能及其可管理性呢？網(wǎng)絡交換技術就是一個新的解決方案。3.1.2常見局域網(wǎng)的類型

傳統(tǒng)的共享媒體局域網(wǎng)依賴橋接／路由選擇，交換技術卻為終端用戶提供專用點對點連接，

它可以把一個提供“一次一用戶服務”的網(wǎng)絡，轉變成一個平行系統(tǒng)，同時支持多對通信設備的連接，即每個與網(wǎng)絡連接的設備均可獨立與交換機連接。目前我們國家用的比較多的是交換式以太網(wǎng)。今天我們知道的以太網(wǎng)是在1972年開創(chuàng)的，當時BobMetcalfe來到Xerox公司的PaloAlto研究中心(PARC)的計算機科學實驗室工作，PARC的研究人員已經(jīng)發(fā)明了世界上第一臺名叫EARS的激光打印機和第一臺名叫ALTO的帶圖形用戶界面的PC。Metcalfe設計了一套網(wǎng)絡，將不同的ALTO計算機連接起來，接著又把NOVA計算機連接到EARS激光打印機。3.2共享介質局域網(wǎng)于是，世界上第一個個人計算機局域網(wǎng)絡--ALTOALOHA網(wǎng)絡首次在1973年5月22日開始運轉。這天，Mctcalfe寫了一段備忘錄，稱他已將該網(wǎng)絡改名為以太網(wǎng)(Ethernet)，其靈感來自于"電磁輻射是可以通過發(fā)光的以太來傳播的這一想法"。3.2共享介質局域網(wǎng)……以太網(wǎng)的正式誕生1976年6月，Metcalfe和Boggs發(fā)表了題為：“以太網(wǎng)：局域網(wǎng)的分布型信息包交換”的著名論文，1977年底，Metcalfe和他的三位合作者獲得了“具有沖突檢測的多點數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)”的專利，多點傳輸系統(tǒng)被稱為CSMA／CD(載波監(jiān)聽多路存取和沖突檢測)。從此，以太網(wǎng)就正式誕生了。

3.2共享介質局域網(wǎng)3.2共享介質局域網(wǎng)傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術是建立在“共享介質”的基礎上,網(wǎng)中所有結點共享一條公共通信傳輸介質,典型的介質訪問控制方式有：載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測CSMA/CD、令牌環(huán)TokenRing、令牌總線TokenBus。介質訪問控制方式用來保證每個結點都能夠"公平"的使用公共傳輸介質。

3.2.1介質訪問控制方法

1.載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測（CSMA/CD）最早的CSMA方法起源于美國夏威夷大學的ALOHA廣播分組網(wǎng)絡，1980年美國DEC、Intel和Xerox公司聯(lián)合宣布Ethernet網(wǎng)采用CSMA技術，并增加了檢測碰撞功能，稱之為CSMA/CD。這種方式適用于總線型和樹形拓撲結構，主要解決如何共享一條公用廣播傳輸介質。3.2.1介質訪問控制方法

具有廣播特性的總線上實現(xiàn)了一對一的通信

3.2.1介質訪問控制方法

載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetectionCSMA/CD）主要涉及以下三個概念：（1）“多點接入”表示許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上。（2）“載波監(jiān)聽”是指每一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測一下總線上是否有其他計算機在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時不要發(fā)送數(shù)據(jù)，以免發(fā)生碰撞。總線上并沒有什么“載波”，“載波監(jiān)聽”就是用電子技術檢測總線上有沒有其他計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。

3.2.1介質訪問控制方法

（3）“碰撞檢測”是指計算機邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號電壓大小。當幾個站同時在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時，總線上的信號電壓擺動值將會增大（互相疊加）。當一個站檢測到的信號電壓擺動值超過一定的門限值時，就認為總線上至少有兩個站同時在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了碰撞。所謂“碰撞”就是發(fā)生了沖突。因此“碰撞檢測”也稱為“沖突檢測”。3.2.1介質訪問控制方法

CSMA/CD協(xié)議的工作過程通?？梢愿爬?先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停發(fā)、隨機重發(fā)"。CSMA/CD的發(fā)送流程

3.2.1介質訪問控制方法CSMA/CD的接收流程

3.2.1介質訪問控制方法沖突產(chǎn)生的原因可能是在同一時刻兩個節(jié)點同時偵聽到線路“空閑”，又同時發(fā)送信息所以產(chǎn)生了沖突，使數(shù)據(jù)發(fā)送失敗。也可能是一個節(jié)點剛剛發(fā)送信息，還沒有傳送到目的節(jié)點，而另一個節(jié)點檢測到線路空閑，將數(shù)據(jù)發(fā)送到總線上，導致沖突的產(chǎn)生。CSMA/CD一般應用于總線型網(wǎng)絡或用于信道使用半雙工的網(wǎng)絡環(huán)境，對于使用全雙工的網(wǎng)絡環(huán)境無需采用這種介質訪問控制技術。3.2.1介質訪問控制方法2令牌環(huán)（TokenRing）令牌環(huán)只適用于環(huán)形拓撲結構的局域網(wǎng)。其主要原理是：使用一個稱之為“令牌”的控制標志令牌是一個二進制數(shù)的字節(jié)，它由“空閑”與“忙”兩種編碼標志來實現(xiàn)，既無目的地址，也無源地址。3.2.1介質訪問控制方法當無信息在環(huán)上傳送時，令牌處于“空閑”狀態(tài)，它沿環(huán)從一個工作站到另一個工作站不停地進行傳遞。當某一工作站準備發(fā)送信息時，就必須等待，直到檢測并捕獲到經(jīng)過該站的令牌為止，然后，將令牌的控制標志從“空閑”狀態(tài)改變?yōu)椤懊Α睜顟B(tài)，并發(fā)送出一幀信息。3.2.1介質訪問控制方法其他的工作站隨時檢測經(jīng)過本站的幀，當發(fā)送的幀目的地址與本站地址相符時，就接收該幀，待復制完畢再轉發(fā)此幀，直到該幀沿環(huán)一周返回發(fā)送站，并收到接收站指向發(fā)送站的肯定應簽信息時，才將發(fā)送的幀信息進行清除，并使令牌標志又處于“空閑”狀態(tài)，繼續(xù)插入環(huán)中。當另一個新的工作站需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，按前述過程，檢測到令牌，修改狀態(tài)，把信息裝配成幀，進行新一輪的發(fā)送。3.2.1介質訪問控制方法3令牌總線（（TokenBus）令牌總線主要用于總線形或樹形網(wǎng)絡結構中。它的訪問控制方式類似于令牌環(huán)，但它是把總線形或樹形網(wǎng)絡中的各個工作站按一定順序如按接口地址大小排列形成一個邏輯環(huán)。

3.2.1介質訪問控制方法只有令牌持有者才能控制總線，才有發(fā)送信息的權力。信息是雙向傳送，每個站都可檢測到其它站點發(fā)出的信息。在令牌傳遞時，都要加上目的地址，所以只有檢測到并得到令牌的工作站，才能發(fā)送信息，它不同于CSMA/CD方式，可在總線和樹形結構中避免沖突。3.2.2以太網(wǎng)

在80年代中期，以太網(wǎng)逐漸由使用粗纜的以太網(wǎng)（10BASE-5）過渡到價格便宜、易安裝的細纜以太網(wǎng)（10BASE2）。隨后出現(xiàn)的10BASE-T和星形結構化布線標志著以太網(wǎng)技術了被市場所選擇并成為局域網(wǎng)的主要技術和事實的標準。1992年開始出現(xiàn)快速以太網(wǎng)，它以雙絞線或光纖作為傳輸介質，傳輸速率達100M，快速以太網(wǎng)在1995年3月被規(guī)范為IEEE802.3u標準。

3.2.2以太網(wǎng)隨著以太網(wǎng)技術快速發(fā)展，IEEE于1998年6月正式批準基于光纖和銅纜的802.3z標準；在1999年6月，正式批準基于雙絞線802.3ab標準，千兆以太網(wǎng)技術的成熟以及千兆以太網(wǎng)設備價格的下降，使千兆以太網(wǎng)已成為目前組網(wǎng)的主流。

3.2.2以太網(wǎng)1.

傳統(tǒng)以太網(wǎng)傳統(tǒng)以太網(wǎng)（Ethernet）又稱為簡單以太網(wǎng)，其主要技術指標為：網(wǎng)絡傳輸速率為10Mbps，網(wǎng)絡拓撲方式：無根樹，訪問方式：CSMA/CD，傳輸類型：包交換，網(wǎng)絡距離：10KM，工作站個數(shù)≤1024個，連接方式：有線連接。3.2.2以太網(wǎng)最初的以太網(wǎng)是將許多計算機都連接到一根總線上。當初認為這樣的連接方法既簡單又可靠，因為總線上沒有有源器件。數(shù)據(jù)傳輸采用廣播式式傳輸，介質訪問控制方法為載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測CSMA/CD。傳統(tǒng)以太網(wǎng)根據(jù)不同的媒體可分為：10BASE-2、10BASE-5、10BASE-T及10BASE-FL。3.2.2以太網(wǎng)2.交換以太網(wǎng)（1）100BASE-T雙絞線快速以太網(wǎng)100Base-TX快速以太網(wǎng)使用兩對UTP（5類或5類以上）或兩對150歐姆STP作為傳輸介質，其中一對用來發(fā)送數(shù)據(jù)，另一對用來接收數(shù)據(jù)，因而100Base-TX是全雙工的系統(tǒng)。其最大網(wǎng)段長度為100米。

3.2.2以太網(wǎng)（2）100Base-FX光纖快速以太網(wǎng)100光纖快速以太網(wǎng)使用多模光纖（直徑為62.5um/125um）或單模光纖作為傳輸介質。使用ST或SC連接器連接網(wǎng)卡、集線器、交換機。但在以太網(wǎng)中多使用價格較為低廉的SC連接器。由于光纖、光/電轉換器和接頭都比相應的銅介質部件要貴，且安裝更加困難，所以光纖一般只是在需要的時候才會用到。3.2.3令牌環(huán)網(wǎng)

令牌環(huán)網(wǎng)是IBM公司于70年代發(fā)展的，現(xiàn)在這種網(wǎng)絡比較少見。新型的快速令牌環(huán)網(wǎng)速度可達100Mbps。令牌環(huán)網(wǎng)的傳輸方法在物理上采用了星形拓撲結構，但邏輯上仍是環(huán)形拓撲結構。其通信傳輸介質可以是無屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等。

3.2.3令牌環(huán)網(wǎng)

在這種網(wǎng)絡中，有一種專門的幀被稱為“令牌”，在環(huán)路上持續(xù)地傳輸來確定一個結點何時可以發(fā)送包。令牌為24位長。令牌環(huán)網(wǎng)3.2.3令牌環(huán)網(wǎng)

令牌在工作中有“閑”和“忙”兩種狀態(tài)。“閑”表示令牌沒有被占用，即網(wǎng)中沒有計算機在傳送信息；“忙”表示令牌已被占用，即網(wǎng)中有信息正在傳送。希望傳送數(shù)據(jù)的計算機必須首先檢測到“閑”令牌，將它置為“忙”的狀態(tài)，然后在該令牌后面?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)。當所傳數(shù)據(jù)被目的節(jié)點計算機接收后，數(shù)據(jù)被從網(wǎng)中除去，令牌被重新置為“閑”。3.2.4令牌總線網(wǎng)

令牌總線網(wǎng)絡（TokenBusNetWorkIEEE802.4）類似于令牌環(huán)網(wǎng)絡，其中，站點可與在網(wǎng)絡上進行發(fā)送之前，必須擁有一個令牌。令牌總線網(wǎng)絡通過總線拓撲結構，使用75歐姆CATV同軸電纜構造。

令牌總線網(wǎng)3.2.4令牌總線網(wǎng)

令牌按照站點地址的序列號，從一個站點傳送到另外一個站點。這個令牌實際上是按照邏輯環(huán)而不是物理環(huán)進行傳遞。在數(shù)字序列的最后一個站點將令牌返回到第一個站點。這個令牌并不遵照連接到這條電纜的工作站的物理順序進行傳遞。可能站點1在一條電纜的一端，而站點2在這條電纜的另外一端，站點3卻在這條電纜的中間。傳統(tǒng)以太網(wǎng)用網(wǎng)橋來分割主機，用路由器連接網(wǎng)段。在交換式以太網(wǎng)中，平時主機都不連通，當需要通信時，通過交換設備連接對端主機，完成后斷開。在10Base-T的以太網(wǎng)中,如果網(wǎng)中有N個結點,那么每個結點平均能分到的帶寬為10Mbps/N。顯然,當局域網(wǎng)的規(guī)模不斷的擴大,結點數(shù)N不斷增加時,每個結點平均能分到的帶寬將越來越少。

3.3交換式局域網(wǎng)

因為Ethernet的N個結點共享一條10Mbps的公共通信信道,所以當網(wǎng)絡結點數(shù)N增大,網(wǎng)絡通信負荷加重時,沖突和重發(fā)現(xiàn)象將大量發(fā)生,網(wǎng)絡效率急劇下降,網(wǎng)絡傳輸延遲增長,網(wǎng)絡服務質量下降。為了克服網(wǎng)絡規(guī)模和網(wǎng)絡性能之間的矛盾,人們提出了將"共享介質方式"改為"交換方式"的方案,這就推動了"交換局域網(wǎng)"技術的發(fā)展。3.3交換式局域網(wǎng)

1993年，美國Kalpana公司創(chuàng)造了另一項突破--全雙工以太網(wǎng)。常規(guī)的共享介質以太網(wǎng)只以半雙工模式工作，網(wǎng)絡在同一時間要么發(fā)送數(shù)據(jù)，要么接收數(shù)據(jù)，而不能同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。對所有的用戶，共享以太網(wǎng)都依賴單條共享介質，因此在技術上不可能同時發(fā)送和接收。全雙工的優(yōu)點是很明顯的--同時發(fā)送和接收，這在理論上可以使傳輸速度翻一番。歷史案例……全雙工以太網(wǎng)最終使Kalpana成為名牌的是該公司采有不同凡響的經(jīng)銷方法來推銷其產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品EtherSwitch是以提高LAN性能的網(wǎng)絡開關來銷售的，而不是以互連不同LAN的網(wǎng)橋來銷售。這一區(qū)別非常微秒，但幾乎在一晝夜間，EtherSwitch開辟了一個新的市場領域--網(wǎng)絡開關(或網(wǎng)絡交換器)。3.3交換式局域網(wǎng)

3.3交換式局域網(wǎng)

交換局域網(wǎng)的核心設備是局域網(wǎng)交換機,它可以在它的多個端口之間建立多個并發(fā)連接。交換以太網(wǎng)是指以數(shù)據(jù)鏈路層的幀為數(shù)據(jù)交換單位,以以太網(wǎng)交換機為基礎構成的網(wǎng)絡。它根本上解決了共享以太網(wǎng)所帶來的問題。3.3.1交換機基本工作原理1.局域網(wǎng)交換機的基本概念局域網(wǎng)交換機（Switch）是一種工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡設備。交換機根據(jù)進入端口數(shù)據(jù)幀中的MAC地址，過濾、轉發(fā)數(shù)據(jù)幀。它是基于MAC地址識別，完成轉發(fā)數(shù)據(jù)幀的一種網(wǎng)絡連接設備。交換機作為匯聚中心，可將多臺數(shù)據(jù)終端設備連接在一起，構成星形結構的網(wǎng)絡。3.3.1交換機基本工作原理使用交換機組建出的是一個交換機局域網(wǎng)。交換機局域網(wǎng)具有獨占傳輸通道、獨享信道帶寬，同時允許多對站點進行通信、系統(tǒng)帶寬等于所有帶寬之和等特征。這些特性使得交換機網(wǎng)絡的系統(tǒng)帶寬隨著用戶的增多、交換機端口的增多而增寬，其負載的大小不會影響網(wǎng)絡的性能。3.3.1交換機基本工作原理2.局域網(wǎng)交換機的功能(1)建立和維護一個標示MAC地址與交換機端口對應關系的交換表；(2)在發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點之間建立一條虛連接，更確切地說，是在發(fā)送節(jié)點所在的交換機端口（源端口）和接收節(jié)點所在的交換機端口（目的端口）之間建立虛連接；(3)完成數(shù)據(jù)幀的轉發(fā)或過濾。3.3.1交換機基本工作原理3.局域網(wǎng)交換機工作原理交換機的工作原理是通過一種自學習的方法，自動地建立和維護一個記錄著目的MAC地址與設備端口映射關系的地址查詢表，即交換表。當交換機啟動并開始工作后，在轉發(fā)每一個數(shù)據(jù)幀時，都會根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址，通過查詢交換表來決定把數(shù)據(jù)幀轉發(fā)到交換機的哪一個端口，或者直接將數(shù)據(jù)幀丟棄。3.3.1交換機基本工作原理4.以太網(wǎng)交換機的幀轉發(fā)方式目前交換機在傳送源和目的端口的數(shù)據(jù)包時通常采用直通式交換、存儲轉發(fā)式和碎片隔離方式三種數(shù)據(jù)包交換方式。（1）端口交換：用于將以太模塊的端口在背板的多個網(wǎng)段之間進行分配、平衡。（2）幀交換：目前應用最廣的局域網(wǎng)交換技術。可分為直通交換和存儲轉發(fā)。3.3.1交換機基本工作原理1）直通交換方式采用直通交換方式的以太網(wǎng)交換機可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機。它在輸入端口檢測到一個數(shù)據(jù)包時，檢查該包的包頭，獲取包的目的地址，啟動內(nèi)部的動態(tài)查找表轉換成相應的輸出端口，在輸入與輸出交叉處接通，把數(shù)據(jù)包直通到相應的端口，實現(xiàn)交換功能。由于它只檢查數(shù)據(jù)包的包頭，不需要存儲，所以具有延遲小，交換速度快的優(yōu)點。3.3.1交換機基本工作原理2）存儲轉發(fā)方式存儲轉發(fā)（StoreandForward）是又以太網(wǎng)交換機先將輸入端口到來的數(shù)據(jù)包緩存起來，確定數(shù)據(jù)包正確后，取出目的地址，通過查找表找到想要發(fā)送的輸出端口地址，然后將該包發(fā)送出去。它可以對進入交換機的數(shù)據(jù)包進行錯誤檢測，并且能支持不同速度的輸入／輸出端口間的交換，可有效地改善網(wǎng)絡性能。3）信元交換：ATM使用的交換技術。3.3.1交換機基本工作原理以太網(wǎng)交換機的幀轉發(fā)方式

3.3.2百兆局域網(wǎng)

百兆局域網(wǎng)又稱為高速以太網(wǎng)，是用超五類雙絞線或光纖組建的局域網(wǎng)絡。能在網(wǎng)上以100Mbps的傳輸速率傳輸數(shù)據(jù)。按使用傳輸介質不同分為：100BASE-TX使用2對UTP5類線或屏蔽雙絞線STP。100BASE-T4使用4對UTP3類線或5類線。100BASE-FX使用2對光纖。

3.3.2百兆局域網(wǎng)

通常使用的100BASE-T以太網(wǎng)的特點：(1)在雙絞線上傳送100Mb/s基帶信號的星型拓撲以太網(wǎng)，仍使用IEEE802.3的CSMA/CD協(xié)議。(2)一個網(wǎng)段的最大電纜長度為100M。3.3.3千兆局域網(wǎng)

1.千兆以太網(wǎng)的傳輸速率將高達1000Mbps。通常用光纖、6類非屏蔽雙絞線進行連接與組網(wǎng)。2.千兆以太網(wǎng)的技術特點(1)允許在1Gb/s下全雙工和半雙工兩種方式工作。(2)使用802.3協(xié)議規(guī)定的幀格式。(3)在半雙工方式下使用CSMA/CD協(xié)議。(4)在全雙工方式時不需要使用CSMA/CD協(xié)議。(5)與10BASE-T和100BASE-T技術向后兼容。3.3.3千兆局域網(wǎng)

3.千兆以太網(wǎng)的分類千兆以太網(wǎng)按使用傳輸介質不同分為：1000BASE-X基于光纖通道的物理層：1000BASE-SXSX表示短波長光纖通道1000BASE-LXLX表示長波長光纖通道1000BASE-CXCX表示銅線1000BASE-T使用4對5類非屏蔽雙絞線(UTP)3.3.3千兆局域網(wǎng)

千兆以太網(wǎng)傳輸距離

標準傳輸介質激光器纖芯直徑傳輸距離1000Base-SX短波，光纜850nm多模62.5μm多模50μm275m550m1000Base-LX長波，光纜1300nm多模62.5μm多模50μm單模10μm550m550m5km1000Base-CX銅纜，屏蔽雙絞線25m1000Base-T銅纜，4對5類UTP100m3.3.3千兆局域網(wǎng)千兆以太網(wǎng)的配置

3.3.4萬兆局域網(wǎng)

1.基于光纖的萬兆以太網(wǎng)的技術特點首先，IEEE802.3ae萬兆以太網(wǎng)仍然繼承了802.3以太網(wǎng)的幀格式和最大／最小幀長度。萬兆以太網(wǎng)的技術特點如下：（1）萬兆以太網(wǎng)與10Mb/s，100Mb/s和1Gb/s以太網(wǎng)的幀格式完全相同。（2）典型的萬兆以太網(wǎng)在長距離傳輸時不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體。（3）萬兆以太網(wǎng)只工作在全雙工方式，因此沒有爭用問題，也不使用CSMA/CD協(xié)議。3.3.4萬兆局域網(wǎng)

萬兆以太網(wǎng)的標準

標準接口類型應用范圍傳送距離波長線纜類型IEEE802.3ae（2002年）10GBase-LX4LAN300米1310nm多模光纖10公里WWDM單模光纖10GBase-SRLAN300米850nm多模光纖10GBase-LRLAN10公里1310nm單模光纖10GBase-ERLAN40公里1500nm單模光纖10GBase-SWWAN300米850nm多模光纖10GBase-LWWAN10公里1310nm單模光纖10GBase-EWWAN40公里1500nm單模光纖IEEE802.3ak（2004年）10GBase-CX4LAN15米8對100ohm雙軸電纜IEEE802.3an（2006年）10GBase-TLAN55米~100米

6類或7類雙絞線3.3.5十萬兆局域網(wǎng)

10G肯定不是網(wǎng)絡速度拓展的終點，在下一代超萬兆標準的競爭中，40G、80G、100G、120G等標準都獲得了一些廠商的支持。目前一些業(yè)界領先機構成功展示基于10Gbps波長的100G以太網(wǎng)技術是可以在現(xiàn)有光網(wǎng)絡中實現(xiàn)的。2006年9月，朗訊科技貝爾實驗室又宣布實現(xiàn)了2000km的107Gbps×10的光傳輸，證明了100Gbps以太網(wǎng)是一種可以實用的技術。3.3.5十萬兆局域網(wǎng)

萬兆以太網(wǎng)光纖到大樓（FTTB）

3.3.6交換機的分類

1、根據(jù)交換機的結構劃分如果按交換機的端口結構來分，交換機大致可分為：固定端口交換機和模塊化交換機兩種不同的結構。1）固定端口交換機固定端口顧名思義就是它所帶有的端口是固定的，一般的端口標準是8端口、16端口、24端口、48端口。3.3.6交換機的分類

固定端口交換機因其安裝架構又分為桌面式交換機和機架式交換機。機架式交換機更易于管理，更適用于較大規(guī)模的網(wǎng)絡，它的結構尺寸要符合19英寸國際標準，它是用來與其它交換設備或者是路由器、服務器等集中安裝在一個機柜中。而桌面式交換機，由于只能提供少量端口且不能安裝于機柜內(nèi)，所以，通常只用于小型網(wǎng)絡。3.3.6交換機的分類

2、模塊化交換機模塊化交換機擁有更大的靈活性和可擴充性，用戶可任意選擇不同數(shù)量、不同速率和不同接口類型的模塊，以適應千變?nèi)f化的網(wǎng)絡需求。模塊化快速以太網(wǎng)交換機產(chǎn)品一般都在其中就具有數(shù)個可撥插模塊，可根據(jù)實際需要靈活配置。3.3.6交換機的分類

機箱式交換機大都有很強的容錯能力，支持交換模塊的冗余備份，并且往往擁有可熱插拔的雙電源，以保證交換機的電力供應。

3.3.6交換機的分類

2、根據(jù)交換機工作的協(xié)議層劃分網(wǎng)絡設備都是對應工作在OSI／RM這一開放模型的一定層次上，工作的層次越高，說明其設備的技術性越高，性能也越好，檔次也就越高。根據(jù)工作的協(xié)議層交換機可分第二層交換機、第三層交換機和第四層交換機。3.3.6交換機的分類

（1）第二層交換機第二層交換機只能工作在OSI／RM開放體系模型的第二層－－數(shù)據(jù)鏈路層。主要完成不同端口數(shù)據(jù)間的線速交換，包括物理編址、錯誤校驗、幀序列以及數(shù)據(jù)流控制。這是最原始的交換技術產(chǎn)品，目前桌面型交換機一般是屬于這類型。目前第二層交換機應用最為普遍，一般應用于小型企業(yè)或中型以上企業(yè)網(wǎng)絡的桌面層次。3.3.6交換機的分類（2）第三層交換機第三層交換機工作于OSI／RM模型的網(wǎng)絡層，所以它具有路由功能，它是將IP地址信息提供給網(wǎng)絡路徑選擇，并實現(xiàn)不同網(wǎng)段間數(shù)據(jù)的線速交換。當網(wǎng)絡規(guī)模較大時，根據(jù)特殊應用需求劃分為小面獨立的VLAN網(wǎng)段，以減小廣播所造成的影響時。通常這類交換機是采用模塊化結構，以適應靈活配置的需要。在大中型網(wǎng)絡中，第三層交換機已經(jīng)成為基本配置設備。3.3.6交換機的分類（3）第四層交換機第四層交換機是采用第四層交換技術而開發(fā)出來的交換機產(chǎn)品，它工作于OSI／RM模型的第四層，即傳輸層，直接面對具體應用。如HTTP，F(xiàn)TP、Telnet等。目前由于這種交換技術尚未真正成熟且價格昂貴，所以，第四層交換機在實際應用中目前還較少見。3.3.7交換機的連接

交換機的連接可以使用多種模式，主要有堆疊模式和級聯(lián)模式。1.堆疊模式

交換機的堆疊是指將若干交換機以特殊電纜通過特殊的端口連接起來，堆疊后的交換機從網(wǎng)絡拓撲中可視為一個交換機，也可作為一個交換機來管理。

交換機的堆疊3.3.7交換機的連接

堆疊的目的是實現(xiàn)單臺交換機端口數(shù)的擴充，要注意的是只有可堆疊交換機才具備這種端口，一個可堆疊交換機中一般同時具有“UP”和“DOWN”堆疊端口。

交換機堆疊端口的連接

3.3.7交換機的連接

2.級聯(lián)模式

級聯(lián)是指用普通或者特殊端口，用UTP交叉線或者直通線把2個以上的交換機連接起來進行端口擴展。但堆疊與級聯(lián)不同，堆疊相當于并聯(lián)電路，級聯(lián)相當于串聯(lián)電路，并聯(lián)的效率比串聯(lián)的效率高得多。3.3.7交換機的連接

（1）使用專用端口級聯(lián)（2）使用普通端口級聯(lián)

3.3.7交換機的連接

3.交換機的光纖連接實際上這也是交換機的一種級聯(lián)方式，不過由于采用光纖連接可以極大延伸以太網(wǎng)的傳輸距離，提高網(wǎng)絡傳輸速度。光纖連接3.3.7交換機的連接

用光纖進行交換機級聯(lián)通常有兩種情況：一是利用交換機上自帶的光纖端口進行級聯(lián)。二是若交換機上沒有光纖端口，可利用光纖收發(fā)器進行級聯(lián)，但這種連接方式受UTP的傳輸速率限制。交換機上的光纖端口連接

工程實例客房有線IP網(wǎng)絡工程實例賓館內(nèi)部管理局域網(wǎng)

路由器（ROUTER）這一概念最早被國際信息處理聯(lián)合會所提出，在那時，路由器還被稱作gateway。在1984年時，斯坦福大學的一對計算機教師夫婦萊恩·博薩克（LeonardBosack）和桑迪·勒納（SandyLemer）為了解決計算機間通信的問題，發(fā)明了路由器，隨后創(chuàng)立了著名的思科公司。歷史案例在中國叫作“思科”的著名網(wǎng)絡公司

1984年在思科公司成立之初，由于公司位于硅谷，而硅谷在舊金山，思科創(chuàng)始人就將“SanFrancisco（舊金山）”除去前面的英文，將剩下的“cisco”一詞將公司命名。據(jù)說當時很多公司名字準備叫SanFrancisco的，但是美國有法律規(guī)定不允許使用地區(qū)名稱作為公司的名字，所以取了SanFrancisco后五個字母cisco作為了公司的名稱3.4.1路由器概述

還有一種說法，當初申請建立公司的時候，一個委托人不小心把印有SanFrancisco的前7個字母的紙片撕掉了，后來沒辦法就成Cisco。萊恩·博薩克和桑迪·勒納自己干。他們沒有錢租辦公室，就把公司辦到自己三居室的家里。一間臥室用作實驗室，另一間臥室是辦公室，起居室則是生產(chǎn)測試車間。3.4.1路由器概述

加上萊恩·博薩克和桑迪·勒納，思科公司只有五名員工。他們在家里工作，每周要干100小時以上。每個人都沒有薪水，一干就是三年。為了要糊口，他們在白天不得不去做一些技術咨詢工作。但是，他們大部分時間都在開發(fā)一個名叫“路由器”的核心產(chǎn)品。經(jīng)費實在周轉不開的時候，他們只好用自己的信用卡。3.4.1路由器概述

到了1988年底，思科的年銷售收入達到了2700萬美元。隨著1990年代網(wǎng)絡的發(fā)展迅速壯大，但這兩位教授并不善于經(jīng)營企業(yè)，所以于1990年以2億美元價格賣掉了Cisco，從事自己更擅長的工作去了，當然這些都是后話。這個公司被命名為Cisco的公司，就是今天在中國叫作“思科”的著名網(wǎng)絡公司。今天，思科已成長為世界上最大的網(wǎng)絡公司，市值上千億美元。3.4.1路由器概述

3.4.1路由器概述

1.路由器的作用路由器的一個作用是連通不同的網(wǎng)絡，另一個作用是選擇信息傳送的線路。路由器的一個作用是連通不同的網(wǎng)絡

3.4.1路由器概述

2.路由器的分類路由器分為靜態(tài)路由器和動態(tài)路由器兩種。(1)靜態(tài)路由器：只能按照事先定義好的路由表進行路由選擇。對于新增加路徑，路由器不能自動修改路由表，更不能經(jīng)過這路徑訪問新增的遠程結點。

(2)動態(tài)路由器：對于新增加的路徑，動態(tài)路由器能自動修改路由表，即能將新增的路徑自動插入路由表中。3.4.1路由器概述

3.路由選擇實現(xiàn)的途徑路由器通過路由選擇算法，建立并維護一個路由表。在路由表中包含著目的地址和下一跳路由器地址等多種路由信息。路由表中的路由信息告訴每一臺路由器應該把數(shù)據(jù)包轉發(fā)給誰，它的下一跳路由器地址是什么？路由器根據(jù)路由表提供的下一跳路由器地址，將數(shù)據(jù)包轉發(fā)給下一跳路由器；通過一級一級的轉發(fā)，最終把數(shù)據(jù)包傳送到目的地。3.4.1路由器概述

4.路由器的數(shù)據(jù)包轉發(fā)過程當一個IP數(shù)據(jù)報被路由器接收到時，路由器先從該IP數(shù)據(jù)報中取出目的站點的IP地址，再根據(jù)IP地址計算出目的站點所在網(wǎng)絡的網(wǎng)絡號，然后用網(wǎng)絡號去查找路由表以決定通過哪一個接口（線路）轉發(fā)該IP數(shù)據(jù)報。路由器的數(shù)據(jù)包轉發(fā)具體過程如下:(1)接收數(shù)據(jù) (2)數(shù)據(jù)路由(3)發(fā)送數(shù)據(jù)

3.4.2路由器的體系結構

1.路由器的構成

路由器是一種具有多個輸入端口和多個輸出端口的專用計算機，其任務是轉發(fā)分組。也就是說，將路由器某個輸入端口收到的分組，按照分組要去的目的地（即目的網(wǎng)絡），把該分組從路由器的某個合適的輸出端口轉發(fā)給下一跳路由器。下一跳路由器也按照這種方法處理分組，直到該分組到達終點為止。

3.4.2路由器的體系結構

路由器具有四個要素：輸入端口、輸出端口、交換開關和路由處理器。3.4.2路由器的體系結構

2.路由器的廣域網(wǎng)及局域網(wǎng)接口路由器需要同時與廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)連接，路由器的廣域網(wǎng)接口一般包括高速同步串口、異步串口、ISDNBRI端口。路由器的局域網(wǎng)接口一般包括RJ-45端口、SC端口、AUI端口、BNC端口。路由器的網(wǎng)絡接口

3.4.2路由器的體系結構

（1）高速同步串口在路由器的廣域網(wǎng)連接中，應用最多的端口還要算“高速同步串口”（SERIAL）了，主要是用于連接DDN、幀中繼（FrameRelay）、X.25、PSTN（模擬電話線路）等網(wǎng)絡連接模式，同步端口速率通?？蛇_64000bps，一般來說通過這種端口所連接的網(wǎng)絡的兩端都要求實時同步。高速同步串口

3.4.2路由器的體系結構（2）異步串口異步串口（ASYNC）主要是應用于Modem或Modem池的連接，用于實現(xiàn)遠程計算機通過公用電話網(wǎng)撥入網(wǎng)絡。異步端口并不要求網(wǎng)絡的兩端保持實時同步，只要求能連續(xù)即可，異步串口的速率可達1152000bps。異步串口3.4.2路由器的體系結構（3）ISDNBRI端口ISDN有兩種速率連接端口，一種是ISDNBRI（基本速率接口），另一種是ISDNPRI（基群速率接口），ISDNBRI端口是采用RJ-45標準，與ISDNNT1的連接使用RJ-45-to-RJ-45直通線。ISDNBRI端口

3.4.2路由器的體系結構（4）RJ-45端口如果使用路由器為不同VLAN提供路由時，可以直接利用雙絞線連接至不同的VLAN端口。如果必須通過光纖連接至遠程網(wǎng)絡，或連接的是其他類型的端口時，則需要借助于收發(fā)轉發(fā)器才能實現(xiàn)彼此之間的連接。

RJ-45端口

3.4.2路由器的體系結構（5）SC端口SC端口也就是我們常說的光纖端口，它是用于與光纖的連接，一般來說是通過光纖連接到快速以太網(wǎng)或千兆以太網(wǎng)等具有光纖端口的交換機。這種端口一般在高檔路由器才具有，都以"100bFX"標注。SC端口

3.4.2路由器的體系結構（6）AUI端口

AUI端口用于與粗同軸電纜連接的網(wǎng)絡接口，AUI端口也被常用于與廣域網(wǎng)的連接，但是這種接口類型在廣域網(wǎng)應用得比較少。有時在路由器上，提供了AUI與RJ-45兩個廣域網(wǎng)連接端口，用戶可以根據(jù)自己的需要選擇適當?shù)念愋汀UI端口3.4.3路由器的連接

1.路由器與局域網(wǎng)設備之間的連接

局域網(wǎng)集線設備主要是指交換機，交換機通常使用的端口只有RJ-45和SC，而集線器使用的端口則通常為AUI、BNC和RJ-45。a、RJ-45-to-RJ-45這種連接方式就是路由器所連接的兩端都是RJ-45接口的，如果路由器和集線設備均提供RJ-45端口，那么，可以使用雙絞線將集線設備和路由器的兩個端口連接在一起。3.4.3路由器的連接

b、SC-to-RJ-45這種情況一般是路由器與交換機之間的連接，如交換機只擁有光纖端口，而路由設備提供的是RJ-45端口，那么必須借助于SC-to-RJ-45I收發(fā)器才可實現(xiàn)兩者之間的連接。收發(fā)器與交換機設備之間的雙絞線跳線必須使用直通線。

3.4.3路由器的連接

2.路由器與廣域網(wǎng)/Internet接入設備的連接

（1）通過異步串行口連接異步串口主要是用來與Modem設連接，用于實現(xiàn)遠程計算機通過公用電話網(wǎng)撥入局域網(wǎng)絡。當路由器通過電纜與Modem連接時，必須使用AYSNC-to-DB25或AYSNC-to-DB9適配器來連接。通過異步串行口連接Modem

3.4.3路由器的連接

（2）通過同步串行口連接在路由器中所能支持的同步串行端口類型比較多，如EIA/TIA-232接口、EIA/TIA-449接口、V.35接口、X.21串行電纜總成和EIA-530接口。如使用同步串行口與Internet接入設備連接，只需要對應看一下連接用線與設備端接口類型就可以知道正確選擇了。通過同步串行口連接互聯(lián)網(wǎng)

工程案例--深圳職業(yè)技術學院校園網(wǎng)

3.5結構化綜合布線系統(tǒng)

結構化綜合布線系統(tǒng)是指一個樓或樓群中的通信傳輸網(wǎng)絡能連接聲音、數(shù)據(jù)、圖像等數(shù)據(jù)設備，并將它們與交換系統(tǒng)互聯(lián)。

3.5.1綜合布線系統(tǒng)概述

主要特點是：

1、綜合性:能作為語音、數(shù)據(jù)、圖像和控制信號等傳輸媒介。

2、模塊化:采用獨立子系統(tǒng)模塊化設計,便于布線的擴充和重新配置。

3、靈活性:任意信息點均能連接不同類型的設備。

4、開放性:支持任意廠家的網(wǎng)絡產(chǎn)品。工程案例

……北京首都國際機場T3航站樓智能化布線系統(tǒng)首都機場T3航站樓綜合布線系統(tǒng)工程共包括三個獨立的單體建筑T3A、T3B和GTC內(nèi)以及三個單體建筑群之間室外的布線工程，采用6類UTP布線系統(tǒng)、主干光纖支持萬兆以太網(wǎng)應用。3.5.1綜合布線系統(tǒng)概述

T3航站樓綜合布線系統(tǒng)工程是高性能、綠色環(huán)保的解決方案。包括：全系列6類UTP銅纜系統(tǒng)、萬兆多模光纜系統(tǒng)、以及單模光纜系統(tǒng)，完全能滿足首都國際機場T3航站樓未來10年的發(fā)展要求。信息點規(guī)模約47000點，其中水平光纖點約為2100點，配線間約106間。3.5.1綜合布線系統(tǒng)概述

3.5.2綜合布線系統(tǒng)結構

根據(jù)國際標準ISO11801的定義，結構化布線系統(tǒng)可由以下系統(tǒng)組成：1.工作區(qū)子系統(tǒng)

(Worklocation)：目的是實現(xiàn)工作區(qū)終端設備與水平子系統(tǒng)之間的連接，由終端設備連接到信息插座的連接線纜所組成。3.5.2綜合布線系統(tǒng)結構

2.水平子系統(tǒng)

(Horizontal)：目的是實現(xiàn)信息插座和管理子系統(tǒng)(跳線架)間的連接，將用戶工作區(qū)引至管理子系統(tǒng)，并為用戶提供一個符合國際標準，滿足語音及高速數(shù)據(jù)傳輸要求的信息點出口。3.5.2綜合布線系統(tǒng)結構

該子系統(tǒng)由一個工作區(qū)的信息插座開始，經(jīng)水平布置到管理區(qū)的內(nèi)側配線架的線纜所組成。

系統(tǒng)中常用的傳輸介質是4對UTP（非屏蔽雙絞線。如果需要某些寬帶應用時，可以采用光纜。信息出口采用插孔為ISDN8芯（RJ45）的標準插口，每個信息插座都可靈活地運用，并根據(jù)實際應用要求可隨意更改用途。

3.5.2綜合布線系統(tǒng)結構

3.管理子系統(tǒng)(Administration)：本子系統(tǒng)由交連、互連配線架組成。管理點為連接其它子系統(tǒng)提供連接手段。交連和互連允許將通訊線路定位或重定位到建筑物的不同部分，以便能更容易地管理通信線路，使在移動終端設備時能方便地進行插拔。3.5.2綜合布線系統(tǒng)結構

互連配線架根據(jù)不同的連接硬件分樓層配線架（箱）IDF和總配線架（箱）MDF，配線架（箱）可安裝在各樓層的干線接線間，總配線架（箱）一般安裝在設備機房。3.5.2綜合布線系統(tǒng)結構

4.垂直干線子系統(tǒng)(Backbone)

目的是實現(xiàn)計算機設備、程控交換機(PBX)、控制中心與各管理子系統(tǒng)間的連接，是建筑物干線電纜的路由。3.5.2綜合布線系統(tǒng)結構

該子系統(tǒng)通常是兩個單元之間，特別是在位于中央點的公共系統(tǒng)設備處提供多個線路設施。

系統(tǒng)由建筑物內(nèi)所有的垂直干線多對數(shù)電纜及相關支撐硬件組成，以提供設備間總配線架與干線接線間樓層配線架之間的干線路由。常用介質是大對數(shù)雙絞線電纜和光纜。3.5.2綜合布線系統(tǒng)結構

5.設備室子系統(tǒng)(Equipment)本子系統(tǒng)主要是由設備間中的電纜、連接器和有關的支撐硬件組成，作用是將計算機、程控交換機、攝像頭、監(jiān)視器等弱電設備互連起來并連接到主配線架上。設備包括計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡交換機(Switch)、程控交換機(PBX)、音響輸出設備、閉路電視控制裝置和報警控制中心等。

3.5.2綜合布線系統(tǒng)結構

6.建筑群子系統(tǒng)(Campus)該子系統(tǒng)將一個建筑物的電纜延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信設備和裝置上，是結構化布線系統(tǒng)的一部分，支持提供樓群之間通信所需的硬件。它由電纜、光纜和入樓處的過流過壓電氣保護設備等相關硬件組成，常用介質是光纜。3.5.2綜合布線系統(tǒng)結構

7.綜合布線系統(tǒng)結構將上述6個結構化布線系統(tǒng)子系統(tǒng)用配線架等連接后，形成一個綜合的系統(tǒng)結構即綜合布線系統(tǒng)。3.5.3綜合布線的傳輸介質

綜合布線系統(tǒng)產(chǎn)品由各個不同系列的器件所構成，包括傳輸介質、交叉/直接連接設備、介質連接設備、適配器、傳輸電子設備、布線工具及測試組件。這些器件可組合成系統(tǒng)結構各自相關的子系統(tǒng)，分別起到各自功能的具體用途。目前綜合布線中使用的電纜主要有兩類，雙絞銅纜和光纜。3.5.3綜合布線的傳輸介質

1）銅纜（1）50Ω的同軸電纜，適用于比較大型的計算機局域網(wǎng)。（2）非屏蔽雙絞線:分100Ω和150Ω兩類。

100Ω電纜又分3類、4類、5類、6類幾種，150Ω雙絞電纜只有5類一種。（3）屏蔽雙絞線,與非屏蔽雙絞線一樣，只不過在護套內(nèi)增加了金屬層。3.5.3綜合布線的傳輸介質2）光纜（1）62.5微米漸變增強型多模光纖光耦合效率高，光纖對準不太嚴格，需要較少的管理點和接頭盒；對微彎曲損耗不太靈敏，符合FDDI標準。（2）8.3微米突變型單模光纖常用于距離大于2000米的建筑群。3.5.3綜合布線的傳輸介質布線系統(tǒng)產(chǎn)品

3.5.4綜合布線系統(tǒng)施工結構施工時通?？梢赃x擇采用分布式網(wǎng)絡結構（DNA），也可以采用集中式體系結構（CNA）。分布式網(wǎng)絡結構（DNA）在每個工作區(qū)都占用電信配線間，而集中式體系結構（CNA）僅在主要部分設立設備間，其它工作區(qū)使用大對數(shù)電纜通往工作區(qū)。工程實例網(wǎng)線和水晶頭的壓制

雙絞線兩端頭通過RJ-45水晶頭連接網(wǎng)卡和集線器，下面我們介紹一下接頭（RJ－45）的制作方法。制作壓制雙絞線RJ-45水晶頭時，需在雙絞線兩端壓制水晶頭，壓制水晶頭需使用專用卡線鉗按下述步驟制作:工程實例網(wǎng)線和水晶頭的壓制剝線用卡線鉗剪線刀口將線頭剪齊，再將雙絞線端頭伸入剝線刀口，使線頭觸及前擋板，然后適度握緊卡線鉗同時慢慢旋轉雙絞線，讓刀口劃開雙絞線的保護膠皮，取出端頭從而撥下保護膠皮。工程實例網(wǎng)線和水晶頭的壓制理線雙絞線由8根有色導線兩兩絞合而成，將其整理平行按橙白、橙、綠白、蘭、蘭白、綠、棕白、棕色平行排列，整理完畢用剪線刀口將前端修齊。工程實例網(wǎng)線和水晶頭的壓制插線一只手捏住水晶頭，將水晶頭有彈片一側向下，另一只手捏平雙絞線，稍稍用力將排好的線平行插入水晶頭內(nèi)的線槽中，八條導線頂端應插入線槽頂端工程實例網(wǎng)線和水晶頭的壓制壓線確認所有導線都到位后，將水晶頭放入卡線鉗夾槽中，用力捏幾下卡線鉗，壓緊線頭即可工程實例網(wǎng)線和水晶頭的壓制電纜另一端水晶頭的壓制如果壓制的是與集線器或交換機連接的電纜接頭，重復上述方法制作雙絞線的另一端，即雙絞線的兩端接線順序完全一樣工程實例網(wǎng)線和水晶頭的壓制檢查壓制好水晶頭的電纜線使用前最好用電纜檢查儀檢測一下，斷路會導致無法通信，短路有可能損壞網(wǎng)卡或集線器工程實例雙絞線的連接以太網(wǎng)網(wǎng)卡通過RJ－45接頭與網(wǎng)線相連，雙絞線另一頭與集線器或交換機相連接工程實例雙絞線的連接連接兩臺電腦當使用雙絞線連接兩臺電腦組成對等網(wǎng)時，可以不使用集線器，而直接用雙絞線將兩臺電腦連接，但這時的雙絞線壓制方法必須改變(水晶頭一端壓線不變，另一端的1與3，2與6對換)，壓線順序如圖。3.6無線局域網(wǎng)

通常計算機組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，構成有線局域網(wǎng)。但有線網(wǎng)絡在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點不可移動。特別是當要把相離較遠的節(jié)點聯(lián)結起來時，敷設專用通訊線路布線施工難度之大，費用、耗時之多，實是令人生畏。3.6.1無線局域網(wǎng)概述

無線局域網(wǎng)利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，而無需線纜介質。WLAN的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達到54Mbps，傳輸距離可遠至20km以上。無線聯(lián)網(wǎng)方式是對有線聯(lián)網(wǎng)方式的一種補充和擴展，使網(wǎng)上的計算機具有可移動性，能快速、方便的解決以有線方式不易實現(xiàn)的網(wǎng)絡聯(lián)通問題。3.6.2無線局域網(wǎng)標準

802.11為IEEE（美國電氣和電子工程師協(xié)會，TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers）于1997年公告的無線區(qū)域網(wǎng)路標準，適用于有線站臺與無線用戶或無線用戶之間的溝通連結。3.6.2無線局域網(wǎng)標準802.11協(xié)議族中包括：802.11--初期的規(guī)格采用直接序列展頻（擴頻）技術（DirectSequenceSpreadSpectrum,DSSS）或跳頻展頻（擴頻）技術（FrequencyHoppingSpreadSpectrum,FHSS），制定了在RF射頻頻段2.4GHz上的運用，

3.6.2無線局域網(wǎng)標準802.11a–802.11的衍生版，于5.8GHz頻段提供了最高54Mbps的速率規(guī)格.802.11b(即Wi-Fi標準)，在2.4GHz頻段上運用DSSS技術，將傳輸速度提升至11Mbps。

802.11g--在2.4GHz頻段上提供高于20Mbps的速率規(guī)格。802.11n--802.11n可工作在2.4GHz，也可工作在5GHz，

3.6.2無線局域網(wǎng)標準WLAN技術標準的對照表

3.6.3Wi-Fi聯(lián)盟

Wi-Fi是Wi-Fi組織發(fā)布的一個業(yè)界術語，中文譯為“無線相容認證”。實際上，Wi-Fi是一個無線網(wǎng)路通信技術的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-FiAlliance)所持有。Wi-Fi被提出的目的是改善基于IEEE802.11標準的無線網(wǎng)絡產(chǎn)品之間的互通性?，F(xiàn)時一般人把Wi-Fi及IEEE802.11混為一談，甚至把Wi-Fi等同于無線網(wǎng)絡，這是錯誤的。3.6.3Wi-Fi聯(lián)盟

Wi-Fi是是一種短程無線傳輸技術，最高帶寬為11Mbps，在信號較弱或有干擾的情況下，帶寬可調整為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps，帶寬的自動調整，有效地保障了網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可靠性。其主要特性為：速度快，可靠性高，在開放性區(qū)域，通訊距離可達305米，在封閉性區(qū)域，通訊距離為76米到122米，方便與現(xiàn)有的有線以太網(wǎng)絡整合，組網(wǎng)的成本更低。3.6.3Wi-Fi聯(lián)盟Wi-Fi熱點是通過在互聯(lián)網(wǎng)連接上安裝訪問點來創(chuàng)建的。這個訪問點將無線信號通過短程進行傳輸。當一臺支持Wi-Fi的設備（例如PocketPC）遇到一個熱點時，這個設備可以用無線方式連接到那個網(wǎng)絡。大部分熱點都位于供大眾訪問的地方，例如機場、咖啡店、旅館、書店以及校園等等。工程案例……WIFI在中國北京無線城市項目一期建設已經(jīng)進入尾聲，將完成1000個基站的建設。目前項目已經(jīng)完成數(shù)百個WiFiMesh和數(shù)十個WiMAX基站的布置。已完成奧運場館周邊以及市內(nèi)覆蓋建設，主要提供奧運場館外的游客上網(wǎng)等服務。北京三期規(guī)劃涉及全市城鄉(xiāng)，無線寬帶不提供語音服務,與3G為互補關系。工程案例……WIFI在中國目前，中關村、金融街、CBD等地區(qū)已經(jīng)有無線寬帶的覆蓋，用戶有WiFi功能的手機或筆記本可以穩(wěn)定使用1Mbps速率。中電華通統(tǒng)計，僅在金融街每天的在線人數(shù)達1000～2000人。3.6.4無線局域網(wǎng)的主要類型1．紅外線局域網(wǎng)紅外線是按視距方式傳播的，也就是說發(fā)送點可以直接看到接收點，中間沒有阻擋。紅外線相對于微波傳輸方案來說有一些明顯的優(yōu)點。首先，紅外線頻譜是非常寬的，所以就有可能提供極高的數(shù)據(jù)傳輸率。由于紅外線與可見光有一部分特性是一致的，所以它可以被淺色物體漫反射，這樣就可以用天花板反射來覆蓋整個房間。

3.6.4無線局域網(wǎng)的主要類型2．擴頻無線局域網(wǎng)擴展頻譜技術是指發(fā)送信息帶寬的一種技術，又稱為擴頻技術。它是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬。頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列來完成，用編碼及調制的方法來實現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關；在接收端也用同樣的方法進行相關同步接收、解擴及恢復所傳信息數(shù)據(jù)。3.6.4無線局域網(wǎng)的主要類型3．窄帶微波無線局域網(wǎng)窄帶微波（NarrowbandMicrowave）是指使用微波無線電頻帶來進行數(shù)據(jù)傳輸，其帶寬剛好能容納信號。3.6.5網(wǎng)絡成員和結構

1.站點(Station)網(wǎng)絡最基本的組成部分。2.基本服務單元(BasicServiceSet,BSS)網(wǎng)絡最基本的服務單元。最簡單的服務單元可以只由兩個站點組成。3.分配系統(tǒng)(DistributionSystem,DS)分配系統(tǒng)用于連接不同的基本服務單元。分配系統(tǒng)使用的媒介(Medium)邏輯上和基本服務單元使用的媒介是截然分開的。3.6.5網(wǎng)絡成員和結構4.接入點(AcessPoint,AP)接入點既有普通站點的身份，又有接入到分配系統(tǒng)的功能。5.擴展服務單元(ExtendedServiceSet,ESS)由分配系統(tǒng)和基本服務單元組合而成。這種組合是邏輯上，并非物理上的--不同的基本服務單元物有可能在地理位置相去甚遠。6.關口(Portal)是一個邏輯成分。用于將無線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)或其它網(wǎng)絡聯(lián)系起來。

3.6.6無線網(wǎng)絡接入設備

WIFI是由AP(AccessPoint)和無線網(wǎng)卡組成的無線網(wǎng)絡。AP一般稱為網(wǎng)絡橋接器或接入點，它是當作傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)絡與無線局域網(wǎng)絡之間的橋梁，因此任何一臺裝有無線網(wǎng)卡的PC均可透過AP去分享有線局域網(wǎng)絡甚至廣域網(wǎng)絡的資源，其工作原理相當于一個內(nèi)置無線發(fā)射器的HUB或者是路由器.而無線網(wǎng)卡則是負責接收由AP所發(fā)射信號的CLIENT端設備。3.6.6無線網(wǎng)絡接入設備

1．無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡提供與有線網(wǎng)卡一樣豐富的系統(tǒng)接口，包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。（1）USB無線網(wǎng)卡（2）臺式機無線網(wǎng)卡（3）支持Wi-Fi的筆記本

3.6.6無線網(wǎng)絡接入設備

2．接入點接入點的作用相當于局域網(wǎng)集線器。它在無線局域網(wǎng)和有線網(wǎng)絡之間接收、緩沖存儲和傳輸數(shù)據(jù)，以支持一組無線用戶設備。3.6.6無線網(wǎng)絡接入設備

接入點通常是通過標準以太網(wǎng)線連接到有線網(wǎng)絡上，并通過天線與無線設備進行通信。在有多個接入點時，用戶可以在接入點之間漫游切換。接入點的有效范圍是20~500m。根據(jù)技術、配置和使用情況，一個接入點可以支持15~250個用戶。3.6.6無線網(wǎng)絡接入設備

常見的就是一個無線路由器，那么在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以采用WIFI連接方式進行聯(lián)網(wǎng)，如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網(wǎng)線路，則又被稱為“熱點”?，F(xiàn)在市面上常見的無線路由器多為54M速度，再上一個等級就是108M的速度。3.6.7無線網(wǎng)絡架設

一般架設無線網(wǎng)絡的基本配備就是無線網(wǎng)卡及一臺AP，便能以無線的模式，配合既有的有線架構來分享網(wǎng)絡資源，架設費用和復雜程度遠遠低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡。如果只是幾臺電腦的對等網(wǎng)，也可不要AP，只需要每臺電腦配備無線網(wǎng)卡。3.6.8個人局域網(wǎng)1．藍牙技術藍牙技術是一個開放性的、短距離無線通信技術標準，它可以用于在較小的范圍內(nèi)通過無線連接的方式實現(xiàn)固定設備以及移動設備之間的網(wǎng)絡互聯(lián)，可以在各種數(shù)字設備之間實現(xiàn)靈活、安全、低成本、小功耗的話音和數(shù)據(jù)通信。因為藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此它特別適用于小型的移動通信設備。

3.6.8個人局域網(wǎng)2．IrDA

IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術，其相應的軟件和硬件技術都已比較成熟。它的主要優(yōu)點是體積小、功率低、適合設備移動的需要，傳輸速率高，可達16Mbps，成本低。目前有95%的筆記本電腦上安裝了IrDA接口，最近市場上還推出了可以通過USB接口與PC相連接的USB-IrDA設備。3.6.8個人局域網(wǎng)3．HomeRFHom