局域网规划及组建

1、局域网规划及组建4.1 局域网的概述局域网的定义计算机网络如按网络的组建规模和地域范围来划分的话，可分为局域网(Local Area Network, LAN、城域网(Metropolitan Area Network, MAN、广域网(Wide Area Network, WAN。我们经常用到的因特网(Internet属于广域网，校园网属局域网。所谓的局域网(Local Area Network，简称LAN，是指范围在几十米到几千米内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络

2、。一个局域网可以容纳几台至几千台计算机。按局域网现在的特性看，计算机局域网被广泛应用于校园、工厂及企事业单位的个人计算机或工作站的组网方面。局域网的特点1）局域网分布于较小的地理范围内，往往用于某一群体，如一个单位，一个部门等。 2）局域网一般不对外提供服务，保密性较好，且便于管理。 3）局域网的网速较快，现在通常采用100M/S的传输速率到达用户端口，1000M/S的传输速率用于骨干的网络链接部分。 4）局域网投资较少，组建方便，使用灵活。4.2 局域网的现有拓扑结构星型结构这种结构是目前在局域网中应用得最为普遍的一种，在企业网络中几乎都是采用这一方式。星型网络

3、几乎是Ethernet（以太网）网络专用，它是因网络中的各工作站节点设备通过一个网络集中设备（如集线器或者交换机）连接在一起，各节点呈星状分布而得名。这类网络目前用的最多的传输介质是双绞线，如常见的五类线、超五类双绞线等。这种拓扑结构网络的基本特点主要有如下几点：（1）容易实现：它所采用的传输介质一般都是采用通用的双绞线，这种传输介质相对来说比较便宜，如目前正品五类双绞线每米也仅1.5元左右，而同轴电缆最便宜的也要2.00元左右一米，光缆那更不用说了。这种拓扑结构主要应用于IEEE 802.2、IEEE 802.3标准的以太局域网中；（2）节点扩展、移动方便：节点扩展时只需

4、要从集线器或交换机等集中设备中拉一条线即可，而要移动一个节点只需要把相应节点设备移到新节点即可，而不会像环型网络那样“牵其一而动全局”；（3）维护容易；一个节点出现故障不会影响其它节点的连接，可任意拆走故障节点；  （4）采用广播信息传送方式：任何一个节点发送信息在整个网中的节点都可以收到，这在网络方面存在一定的隐患，但这在局域网中使用影响不大；（5）网络传输数据快：这一点可以从目前最新的1000Mbps到10G以太网接入速度可以看出。 其实它的主要特点远不止这些，但因为后面我们还要具体讲一下各类网络接入设备，而网络的特点主要是受这些设备的特点来制约的，所以其它一

5、些方面的特点等我们在后面讲到相应网络设备时再补充。这种结构的网络形式主要应用于令牌网中，在这种网络结构中各设备是直接通过电缆来串接的，最后形成一个闭环，整个网络发送的信息就是在这个环中传递，通常把这类网络称之为“令牌环网”。实际上大多数情况下这种拓扑结构的网络不会是所有计算机真的要连接成物理上的环型，一般情况下，环的两端是通过一个阻抗匹配器来实现环的封闭的，因为在实际组网过程中因地理位置的限制不方便真的做到环的两端物理连接。 这种拓扑结构的网络主要有如下几个特点：（1）这种网络结构一般仅适用于IEEE 802.5的令牌网（Token ring netwo

6、rk），在这种网络中，“令牌”是在环型连接中依次传递。所用的传输介质一般是同轴电缆。   （2）这种网络实现也非常简单，投资最小。可以从其网络结构示意图中看出，组成这个网络除了各工作站就是传输介质-同轴电缆，以及一些连接器材，没有价格昂贵的节点集中设备，如集线器和交换机。但也正因为这样，所以这种网络所能实现的功能最为简单，仅能当作一般的文件服务模式；（3）传输速度较快：在令牌网中允许有16Mbps的传输速度，它比普通的10Mbps以太网要快许多。当然随着以太网的广泛应用和以太网技术的发展，以太网的速度也得到了极大提高，目前普遍都能提供100Mbps的网速，远比16

7、Mbps要高。（4）维护困难：从其网络结构可以看到，整个网络各节点间是直接串联，这样任何一个节点出了故障都会造成整个网络的中断、瘫痪，维护起来非常不便。另一方面因为同轴电缆所采用的是插针式的接触方式，所以非常容易造成接触不良，网络中断，而且这样查找起来非常困难，这一点相信维护过这种网络的人都会深有体会。  （5）扩展性能差：也是因为它的环型结构，决定了它的扩展性能远不如星型结构的好，如果要新添加或移动节点，就必须中断整个网络，在环的两端作好连接器才能连接。总线型结构这种网络拓扑结构中所有设备都直接与总线相连，它所采用的介质一般也是同轴电缆（包括粗缆和细缆），不过现在也有采用

8、光缆作为总线型传输介质的，如后面我们将要讲的ATM网、Cable Modem所采用的网络等都属于总线型网络结构。   这种结构具有以下几个方面的特点：（1）组网费用低：从示意图可以这样的结构根本不需要另外的互联设备，是直接通过一条总线进行连接，所以组网费用较低；  （2）这种网络因为各节点是共用总线带宽的，所以在传输速度上会随着接入网络的用户的增多而下降；   （3）网络用户扩展较灵活：需要扩展用户时只需要添加一个接线器即可，但所能连接的用户数量有限；   （4）维护较容易：

9、单个节点失效不影响整个网络的正常通信。但是如果总线一断，则整个网络或者相应主干网段就断了。   （5）这种网络拓扑结构的缺点是一次仅能一个端用户发送数据，其它端用户必须等待到获得发送权。混合型拓扑结构这种网络拓扑结构是由前面所讲的星型结构和总线型结构的网络结合在一起的网络结构，这样的拓扑结构更能满足较大网络的拓展，解决星型网络在传输距离上的局限，而同时又解决了总线型网络在连接用户数量的限制。这种网络拓扑结构同时兼顾了星型网与总线型网络的优点，在缺点方面得到了一定的弥补。4.3 局域网的分类按地理位置分类按地理位置分类，可以将计算机网络分为局域网、广域网和城域网。1

10、、局域网（Local Area Network，简称LAN）局域网一般在几十米到几公里范围内，一个局域网可以容纳几台至几千台计算机。按局域网现在的特性看，局域网具有如下特性。 （1）局域网分布于比较小的地理范围内。因为采用了不同传输能力的传输媒介，因此局域网的传输距离也不同。  （2）局域网往往用于某一群体。比如一个公司、一个单位、某一幢楼、某一学校等。2、广域网（Wide Area Network，简称WAN） 广域网是将分布在各地的局域网络连接起来的网络，是“网间网”（网络之间的网络）。广域网的范围非常大，可以

11、跨越国界、洲界，甚至全球范围。广域网是网络的公共部分，在我国广域网一般为电信部门所有。我们采用ISDN、ADSL接入互联网，实际上就是接入广域网。3、城域网（Metropolis Area Network，简称MAN）城域网是规模局限在一座城市的范围内的区域性网络。城域网的速度比广域网快，符合宽带趋势，因此现在发展很快。与局域网相比，城域网具有分布地理范围广的特点，一般来说，城域网的覆盖范围介于10100公里之间。 按照网络的传输介质分类，可以将计算机网络分为有线网络和无线网络两种。局域网通常采用单一的传输介质，而城域网和广域网采用多种传输介质。1、有线网络有线网

12、指采用同轴电缆、双绞线、光纤等有线介质连接计算机的网络。采用双绞线连网是目前最常见的连网方式。它价格便宜，安装方便，但易受干扰，传输率较低，传输距离比同轴电缆要短。光纤网采用光导纤维作为传输介质，传输距离长，传输率高，抗干扰性强，现在正在迅速发展。2、无线网络无线网络采用微波、红外线、无线电等电磁波作为传输介质，由于无线网络的连网方式灵活方便，因此是一种很有前途的组网方式。目前，不少大学和公司已经在使用无线网络了。按照网络服务的对象分类，可以将网络分为企业网、校园网等类型。1、企业网企业网顾名思义，就是为某个企业服务的计算机网络。图1就是一个企业网的网络结构示意图。企业网可以包括局域网，也可以

13、包括一部分广域网。而对于一个小企业，由于在外地没有分支机构，组建一个局域网也就可以满足需要了。 2、校园网校园网是为大学、中学、小学服务的网络。随着“校校通”工程的启动，出现了越来越多的校园网，现在全国已经有5000多所中小学有了校园网。4.4 局域网的组网设备网卡又称为网络卡或网络接口卡，是物理上连接计算机与网络的硬件设备，是计算机与局域网通信介质间的直接接口。由于网络技术的不同，网卡分为ATM网卡、令牌环网卡和以太网网卡等。目前大概80的局域网组建时都采用以太网网卡。它的主要工作原理为：整理计算机发往网线上的数据，并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去。在选择网卡时要

14、注意网卡的速度和接口类型。局域网一般由计算机、网卡、网线、集线器等组成。而其中集线器的作用就显得非常大。集线器的英文名叫做HUB，该单词有”中心”的含义。正如其名字，HUB就是网络的中心。用网络术语来说，它是基于星型网络拓扑的接线点。集线器的基本功能就是信息分发，它把在一个端口接收到的信号向所有端口分发出去。有些集线器在分发信号集线器是对网络进行集中管理的重要工具，是各分支的汇集点，其实质是中继器，主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。 交换机是一种基于MAC（网卡的硬件地址）识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内

15、部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。 交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（router，转发者）。作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于 TCP/IP 的国际互联网络 Internet 的主体脉络，也可以说，路由器构成了 Internet

16、 的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此，在园区网、地区网、乃至整个 Internet 研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个 Internet 研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际，探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向，对于国内的网络技术研究、网络建设，以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念，都有重要的意义。路由器的配置接口图：路由器配置运行结果截图：Router-ARouter-B要连接局域网，网线是必不可少的

17、。在局域网中常见的网线主要有双绞线、同轴电缆、光纤三种。 一般局域网连线用的大都是双绞线。双绞线是由许多对线组成的数据传输线。其特点就是价格便宜，因此被广泛应用。同轴电缆是由一层层的绝缘线包裹着中央铜导体的电缆线。它的特点是抗干扰能力好，传输数据稳定，价格也便宜，同样被广泛使用。 光纤是目前最先进的网线，但它的价格较贵。由于是靠光波传送，所以它的特点是抗电磁干扰性极好，保密性强、速度快、传输容量大等。 4.5 计算机网络的功能资源包括硬件、软件和数据。硬件为各种处理器、存储设备、输入/输出设备等，可以通过计算机网络实现这些硬件的共享，如打印机、硬盘空间。软件包括操

18、作系统、应用软件和驱动程序等，可以通过计算机网络实现这些软件的共享，如多用户的网络操作系统、应用程序服务器。在后面的章节中会介绍利用Windows Server 2003的远程桌面服务进行应用程序的共享，在一台服务器上安装的应用程序可以在其他的计算机上直接使用。数据包括用户文件、配置文件、数据文件等，可以通过计算机网络实现这些数据的共享，如通过网络邻居复制文件、网络数据库。通过共享使资源发挥最大的作用，同时节省成本、提高效率。这里的数据指的是数字、文字、声音、图像、视频信号等媒体所存储信息的计算机表示。在计算机世界里，一切事物都可以用0和1这两个数字表示出来。计算机网络使得

19、各种媒体信息通过一条通信线路从甲地传送到乙地。数据传输是计算机网络各种功能的基础，有了数据传输，才会有资源共享，才会有其他的各种功能。在有多台计算机的环境中，这些计算机需要处理的任务可能不同，经常有忙闲不均的现象。有了计算机网络，可以通过网络调度来协调工作，把“忙”的计算机上的部分工作交给“闲”的计算机去做。还可以把庞大的科学计算或信息处理题目交给几台联网的计算机协调配合来完成。分布式信息处理、分布式数据库等只有依靠计算机网络才能实现协调负载，提高效率。在有些科研领域，只有借助计算机网络的协调负载才能使得一些计算处理任务繁重的工作能够完成。有了计算机网络，才有了现在风靡全球的电子邮件、网上电话、网络会议、电子商务等，它们给人们的生活、学习和娱乐带来了极大的方便。有了网络，使得实时控制系统有了备用和安全保证，使得军事设施在遭到敌方打击时指挥系统保持畅通无阻。最大的计算机网络因特网就是冷战时期的产物，用它能够解