01 网络设备调试与管理

网络设备调试与管理授课人：田挺03826 网络工程师有好多种就路线而言，有：路由交换型、无线型、布线型等。就认证而言，有：华为认证、中国的软考， cisco认证、锐捷认证等网络工程师认证不管哪一种都需要掌握这些知识 授课说明授课说明授课时间 2009年 8月 31日第一周授课节次 周一 1-6节授课班级 P08计 2课 时 6课时l本次课题 ： 实验环境前序知识回顾l课型： 讲授l教学方法 ： 讲练结合l教具 ： 多媒体l教学时间分配 ： 340分钟导入新课 10分钟，新课讲解学生练习 160分钟，总结答疑 10分钟l教学步骤 ： 如下一、局域网标准二、网络的物理连接三、交换机基础四、互联网协议一、局域网标准局域网（ LAN）的结构主要有三种类型：以太网（ Ethernet）、令牌环（ Token Ring）、令牌总线 (Token Bus)以及作为这三种网的骨干网光纤分布数据接口（ FDDI）。它们所遵循的都是 IEEE（美国电子电气工程师协会）制定的以 802开头的标准 ,目前共有 11个与局域网有关的标准 ,它们分别是：IEEE 802.1 通用网络概念及网桥等 IEEE 802.2 逻辑链路控制等 IEEE 802.3CSMA/CD 访问方法及物理层规定IEEE 802.4 ARCnet总线结构及访问方法 ,物理层规定IEEE 802.5Token Ring 访问方法及物理层规定等IEEE 802.6 城域网的访问方法及物理层规定IEEE 802.7 宽带局域网 IEEE 802.8 光纤局域网 (FDDI)IEEE 802.9 ISDN 局域网IEEE 802.10 网络的安全 IEEE 802.11 无线局域网 IEEE802标准定义了 ISO/OSI的物理层和数据链路层 1.物理层 物理层包括物理介质、物理介质连接设备 (PMA)、连接单元 (AUI)和物理收发信号格式 (PS)。物理层的主要功能是提供编码、解码、时钟提取与同步、发送、接收和载波检测等，为数据链路层提供服务。 2.数据链路层 数据链路层包括逻辑链路控制 (LLC)子层和介质访问控制 (MAC)子层 LLC子层的主要功能是控制对传输介质的访问。目前，常用 LLC协议有：CSMA/CD、 Token-Bus、 Token-Ring和 FDDI。 MAC子层的主要功能是提供连接服务类型，其中，面向连接的服务能提供可靠的通信。 标准以太网开始以太网只有 10Mbps的吞吐量，使用的是 CSMA CD（带有碰撞检测的载波侦听多路访问）的访问控制方法，这种早期的 10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循 IEEE 802.3标准，下面列出是 IEEE 802.3的一些以太网络标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是 “Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是 100m）， Base表示 “基带 ”的意思， Broad代表 “带宽 ”。 10Base 5 使用粗同轴电缆，最大网段长度为 500m，基带传输方法； 10Base 2 使用细同轴电缆，最大网段长度为 185m，基带传输方法； 10Base T 使用双绞线电缆，最大网段长度为 100m； 10Broad 36 使用同轴电缆（ RG 59 U CATV），最大网段长度为 3600m，是一种宽带传输方式； 10Base F 使用光纤传输介质，传输速率为 10Mbps； 快速以太网 IEEE802.3随着 网络 的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在 1993年 10月以前，对于要求 10Mbps以上数据流量的 LAN应用，只有光纤分布式数据接口（ FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于 100Mpbs光缆的 LAN。 1993年 10月， Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10 100和网络接口卡 FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。与此同时， IEEE802工程组亦对 100Mbps以太网的各种标准，如 100BASE TX、 100BASE T4、 MII、中继器、全双工等标准进行了研究。 1995年 3月 IEEE宣布了 IEEE802.3u 100BASE T快速以太网标准（ Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。什么是信号信息、数据和信号模拟信号和数字信号信息是人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识模拟信号是信号参数（幅度、频率等）的大小连续变化的电磁波，可以按不同的频率在媒体上传输 数据是用于描述事物的某些属性的具体量值信号是信息传递的媒介数字信号是不连续的物理量，信号参数也不连续变化 信号在传输过程中产生的失真噪声和衰减在信号的传输、处理过程中设备自身、环境干扰等原因而产生的、与输入信号无关的信号信噪比（ S/N）指信号中原有成份与噪声的比例，常常用分贝数（ dB）表示 信号的衰减，即随着信号的传播，能量逐渐减少 数字信号的优点：1、抗干扰能力强2、远距离传输仍能保证质量 以太网标准 CSMA/CD 接入设备越多冲突机率越大（并发） 用 CSMA/CD技术 Carrier Sense, Multiple Access with Collision DetectionABC工作原理发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送数据。在发送时，边发边继续监听若监听到冲突，则立即停止发送等待一段随机时间（称为退避）以后，再重新尝试二、网络的物理连接物理层的传输介质接口类型有线介质 双绞线 光纤无线介质 无线电 微波 激光 红外线串行接口的分类同步接口对应于同步通信，异步接口对应于异步通信 同步通信和异步通信同步通信是指发送方和接收方同时、同步调进行数据的发送和接收异步通信是发送方和接收方不要求同时进行数据的发送和接收 启始位 数据位 校验位 停止位1位 5 8位 1位 1 2位以太网接口RJ 45 RJ是描述公用电信网络的接口，常用的有 RJ-11和 RJ-45光纤接口 用以稳定地但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源组件 FC 圆形带螺纹光纤接头 ST 卡接式圆形光纤接头 SC 方型光纤接头 LC 窄体方形光纤接头 MT-RJ 收发一体的方型光纤接头 线缆的连接EIA/TIA 568A和 568B线缆的连接 标准网线 交叉网线直通 /交叉直通交叉 直通交叉直通交叉交叉管脚号 用途 颜色1 发送 + 白色和绿色2 发送 - 绿色3 接收 + 白色和橘黄色4 不被使用 蓝色5 不被使用 白色和蓝色6 接收 - 橘黄色7 不被使用 白色和棕色8 不被使用 棕色T568A标准中 RJ-45连接器的管脚号和颜色编码 光传输系统光传输系统由三个部分组成：光纤传输介质、光源和检测器 驱动器 光源 光检测器 放大器 电信号 电信号光信号光纤超细玻璃熔硅纤维发光二极管激光二极管光电二极管光信号在光纤中的传输光脉冲在光纤中的传输是利用了光的全反射原理光纤分为多模光纤和单模光纤 多模光纤单模光纤输入脉冲 输出脉冲 输入脉冲 输出脉冲 光缆的结构和传播特性光缆的结构光缆的传播特性 损耗 色散外护套远供电源线光纤及其包层填充物加强芯包带层多模光纤和单模光纤的比较单模光纤 多模光纤用于高速度、长距离 用于低速度、短距离成本高 成本低端接较难 端接较易窄芯线，需要激光源 宽芯线，聚光好，光源可采用激光或发光 二极管耗散极小，高效 耗散大，低效以太网标准中的线缆规范以太网标准 传输介质 拓扑 接口 最大传输距 离（ m）速率（Mb/s）10Base-T 2对三类或以上 UTP 星形 RJ-45 100 10100Base-TX 2对五类 UTP或以上 星形 RJ-45 100 1001000Base-T 4对五类 UTP或以上 星形 RJ-45 100 10001000Base-LX 光缆 星形 SC 5000 10001000Base-SX 多模光缆 星形 SC 550 1000无线通信无线介质是指信号通过空气传输，信号不能被约束在一个物理导体内无线介质实际上就是无线传输系统，主要包括 : 无线电 微波 红外线 激光 卫星通信无线电无线电就是利用地面发射的无线电波通过电离层的反射，或电离层与地面的多次反射而到达接收端的一种远距离通信方式传播距离远，容易穿过建筑物，全方向传播无线电波的传播特性与频率有关 在低频上，无线电波能轻易地绕过一般障碍物，但其能量随着传播距离的增大而急剧递减 在高频上，无线电波趋于直线传播并易受障碍物的阻挡，还会被雨水吸收 质量不稳定，容易受到其他电子设备的各种电磁干扰 地球表面电离层地球表面地面波各种传输介质总结传输介质成本传输距离传输速率抗噪性可扩展性施工难易优点总结 缺点总结双绞线 低 10