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文档简介
计算机网络实用操作技术济源职业技术学院精品课程展示Enter目录第一章计算机网络基础知识第二章计算机局域网技术第三章网络中的传输介质与智能大厦第四章Novell网络操作系统
第五章Windows2000Server网络操作系统第六章典型中小型网络建立实例前言
前言
本课程强调理论与实践相结合,不仅系统介绍计算机网络的基础理论知识,同时通过大量成功实施的具体案例进行介绍,强化了对动手能力的培养。本课程涉及的计算机网络操作系统主要以Windows2000Server、Netware5.0为主。本课程的使用对象是高职高专计算机专业学生。因此在内容的选取和安排上,网络原理以必需、够用为原则,侧重于网络实用技术及实际技能介绍,以组建、调试、使用为主。学习这门课应该使学生达到以下目标:
1、掌握计算机网络的基础知识。2、掌握网络的系统结构、熟练使用局域网的相关设备,能自己组建局域网。3、掌握综合布线基本知识,了解智大厦的基本概念。4、掌握一种网络操作系统。5、熟悉广域网的概念,了解广域网构建与设备选型。第一章
计算机网络基础知识
本章要点计算机网络概论数据通信基础计算机网络标准化组织和通信标准
第一节
计算机网络概论
1.1计算机网络概论
计算机网络的产生和发展
通信与计算机结合产生了计算机网络1946年,世界上第一台数字电子计算机,问世。1954年,人们开始使用一种称作收发器的终端,将穿孔卡片上的数据从电话线路上发送到远地的计算机。后来,用户可在远地的电传打字机上键入自己的程序,而计算机算出的结果又可以从计算机传送到远地的电传打字机上打印出来。计算机与通信的结合就这样开始了。
1.1计算机网络概论
计算机网络的产生和发展
计算机网络发展的三个时代(1)联机系统(单机网络)
(2)以通信子网为中心(计算机—计算机)
代表:1969年美国建成的APRANET网
(3)体系结构标准化的网络代表:1974年IBM公司的SNA、1975年DEC公司的DNA计算机网络发展方向:全面互联、高速、智能化
1.1计算机网络概论
计算机网络定义、基本功能什么是计算机网络?涉及哪方面的内容?
计算机网络的有哪些基本功能?
将地理位置不同的具有独立功能的计算机或由计算机控制的外部设备,通过通信设备和线路连接起来,在网络操作系统的控制下,按照约定的通信协议进行信息交换,实现资源共享的系统。1、计算机之间,用户之间的通信、交往;2、资源共享3、计算机之间,用户之间协同工作
1.1计算机网络概论
网络的组成结构上分为两层:(1)CCP(通信控制处理机)(2)通信线路CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTT1.1计算机网络概论
网络的组成逻辑功能上分两个子网资源子网通信子网1.1计算机网络概论
网络的组成资源子网通信子网
主机(HOST)
通信控制处理机(CCP)
终端(Terminal)
通信线路网络软件通信设备文件服务器应用程序服务器通信服务器数据库服务器网络协议软件网络通信软件网络操作系统网络管理软件网络应用软件1.1计算机网络概论
网络的分类1、按跨度分
2、按使用范围分3、按通信质分4、按其它分:按拓朴结构分等局域网LAN(localAreaNetwork)
广域网WAN(WideAreaNetwork)城域网MAN(MetropolitanAreaNetwork)公用网专用网小结了解:计算机网络的产生、发展
掌握:计算机网络定义、基本功能、计算机网络的组成、网络的常用分类思考题:1、什么是计算机网络,它主要涉及哪些方面?2、试述计算机网络的主要功能和应用3、计算机网络可从哪几个方面进行分类?4、什么是资源子网?什么是通信子网?第二节
数据通信基础
1.2数据通信基础
数据通信的基本概念网络传输中的二进制码,是信息的载体。数据的内在含义和解释。指数据的电编码或电磁编码。信号在传输过程中遇到的干扰。传送信号的通路。信号传送的电磁波的频率范围。信道上能够传送的信号的最在频率范围。以模拟信号的形式在信道上传送数据为模拟传输;以数字信号的形式传送数据称为数字传输数据信息信号噪声信道信号带宽信道带宽模拟传输和数字传输1.2数据通信基础
数据通信的基本概念信号传送中的基本单元数据段及其附加信息(如序号、地址、校验码)一起形成的逻辑数据单位数据包在实际传输过程中被分割成的更小逻辑单位。单位时间内传送的二进制数据位数。(BPS)原始数据量占整个传送数据的比率。物理信道能够传输信息的最大能力。决定因素:信道带宽、可用时间、传输速率、信道质量等。码元数据包数据帧数据传输速率传输效率信道容量1.2数据通信基础
数据通信模型需处理的问题:传输系统利用率设备与传输系统的接口传输系统与设备、发送器与接收器是否同步交换管理差错检验及校正寻址和路由问题报文格式系统被中断时如何恢复网络安全问题对复杂通信系统进行配置、监控、故障处理等源发送器传输系统接收器目的站源系统目的系统1.2数据通信基础
信道通信线路的连接方式
点-----点连接方式多点连接方式并行传输和串行传输信道的通信方式
单工通信、半双工通信、全双工通信1.2数据通信基础
信道•单工:数据单向传输(无线电广播)•半双工:数据可以双向传输,但不能在同一时刻双向传输(对讲机)•全双工:数据可同时双向传输(电话)
两个方向的信号共享链路带宽:1)链路具有两条物理上独立的传输线路,或2)将带宽一分为二,分别用于不同方向的信号传输1.2数据通信基础
数字信号的传输方式01001100011
时钟非归零编码基带信号曼彻斯特编码信号差分曼彻斯特编码信号常用二进制编码方法基带:数字信号是一连串矩形电脉冲信号,在其频普中从零频开始到能量集中的一段频率范围称为基本频带。基带传输:在线路上直接传输数字基带信号1.2数据通信基础
数字信号的传输方式频频带传输:调制成模拟信号后再传送,接收方需要解调,需要使用调制器/解调器。例如:通过电话模拟信道传输,传输距离长,但信道的速率有限有关概念:振幅键控(ASK)
移频键控(FSK)
移相键控(PSK)
1.2数据通信基础
数字信号的传输方式PSK:用载波的两个不同振幅表示0(0v)和1(+5v)FSK:用载波的两个不同频率表示0(1.2KHz)和1(2.4KHz)PSK:用载波的起始相位的变化表示0(同相)和1(反相)00110100010ASKFSKPSK1.2数据通信基础
数据传输同步方式目的:是使接收端与发送端在收发时间上一致(包括开始时间、位边界、重复频率等)。有二种同步方法:
●异步传输●同步传输1.2数据通信基础
数据传输同步方式异步传输:以字符为边界实现字符的同步接收,也称为起止式传输——每两个字符之间的间隔时间不固定。在发送每个字符的前后分别加上一位或多位信息作为一个字符的起始位和停止位,辅助位多,传输效率较低。
例如:1个起始位、8个数据位、2个停止位时,其效率为8/11<72%1.2数据通信基础
数据传输同步方式面向字符的——以同步字符(SYN,16H)来标识一个帧的开始,适用于数据为字符类型的帧。面向位的——以特殊位序列(7EH)作为帧(起始)标志来标识一个帧的开始,适用于任意数据类型的帧。DCE……字符块DCE……同步传输以数据块方式传输,效率高,但同时加重了DCE(数据通信设备)的负担。同步装置比异步装置要贵1.2数据通信基础
多路复用技术•复用——多个信息源共享一个公共信道常见的复用技术:频分复用(FDM),时分复用
(TDM)FDM:
将一定带宽的线路划分为若干有较小带宽的信道,每个信道供一个用户使用,每个信道之间留出适当的频率范围作为保护频带。如无线电视,有线电视,每个频道都通过一个频段发送信号。TDM:采用分时技术,使复用的各路信号在时间上不重叠。每一时间片由一路信号占用,各路信号按时间片轮流利用信道。时分复用技术较为复杂,但是更有效。小结了解数据通信中几个基本概念:信道、信道带宽、数据传输、信道容量、数据包、数据帧等;数据传输方式:并行传输、串行传输;信道的通信方式:单工、半双工、全双工通信;信号传输方式:基带传输、频带传输数据传输同步方式:异步传输、同步传输;多路复用技术:FDM、TDM作业1、模拟传输、数字传输各具有什么样的特点?什么情况下使用模拟传输较好?什么情况下使用数字传输更合适?2、举例说出你所见过的事例中哪些采用了同步传输技术?1.2数据通信基础
数据交换技术数据交换技术:解决资源子网中的两台计算机如何通过通信子网实现数据交换实现交换的方法主要有:线路交换、报文交换、报文分组交换。
31、电路交换
交换设备在通信双方找出一条实际的物理线路的过程。特点:数据传输前需要建立一条节点到节点的通信信道。线路建立——传输——线路释放
优缺点:呼叫建立的时间长存在呼损;建立连接后,传输延迟小,适用实时大批量连续数据传输;一旦建立连接就独占线路,信道利用率低;
1.2数据通信基础
数据交换技术两个节点无需建立专门线路,整个报文作为一个整体一起发送。在交换过程中,交换设备将接收到的报文先存储,待信道空闲时再转发出去,一级一级中转,直到目的地。这种数据传输技术称为存储-转发技术。特点:1)提高信道的利用率,减轻了网络的拥挤情况。2)大报文造成存储转发的延时过长;3)出错后整个报文全部重发。4)报文大小不一,造成缓冲区管理复杂。1.2数据通信基础
数据交换技术将报文划分为若干个大小相等的分组(Packet)进行存储转发。优点:1)存储量要求较小,数据传输灵活;2)组单位小,转发延时低;3)出错重传数据量降低;4)各分组可通过不同路径传输,可靠性高。在计算机网络中常用分组交换,偶尔用到电路交换,但绝不会使用报文交换的。报文号报文分组号目的地址源地址报文分组数据校验1.2数据通信基础
差错控制技术差错:通信信道受到噪声干扰,在达到接收端时,接收信号与噪声叠加产生差错。误码率:Pe≈其中N为传输的二进制码元总数
Ne
为在接收码中传错的码元数。差错控制:在数据通信过程中发现、检测差错、对差错进行纠正,从而把差错控制在允许的范围内称为差错控制。检错码:能发现错误但不能自动纠错的编码。常用的检错码:奇偶校验码、循环冗余校验码。Ne
N1.2数据通信基础
差错控制技术——奇偶校验码(ParityChecking)特点:m位数据位+1位奇偶校验位使海明距离由1变为2,可检测出1位错误。例:原始数据=1100010,采用偶校验。则增加校验位后的数据为11100010若接收方收到的字节奇偶结果不正确,就可以知道传输中发生了错误。奇偶校验只能检测出奇数个比特位错,对偶数个比特位错则无能为力。1.2数据通信基础
差错控制技术循环冗余码(CRC-CyclicRedundancyCode)在计算机网络中用得最广泛,它的漏检率低得多,也便于实现。CRC码又称多项式码。收发双方约定一个生成多项式G(x)(其最高阶和最低阶系数必须为1),发送方在帧的末尾加上校验和,使带校验和的帧的多项式能被G(x)整除。接收方收到后,用G(x)除多项式,若有余数,则传输有错。校验和计算方法若G(x)为r阶,原帧为m位,其多项式为M(x),则在原帧后面添加r个0,帧成为m+r位,相应多项式xrM(x)按模2除法用对应于G(x)的位串去除对应于xrM(x)的位串
按模2加法把xrM(x)的位串与余数相加,结果就是要传送的带校验和的帧的多项式T(x)
T(x)=xrM(x)+[xrM(x)MOD2G(x)]
1.2数据通信基础
差错控制技术待校验数据:1101,0110,11G(x)=x4+x+1,即10011
110101101100001001111000010101001110011100110000101101001110100100111110余数∴传送序列T(x)=1101,0110,1111,10第三节
计算机网络标准化组织和通信机构
1.3计算机网络标准化组织
和通信标准网络中的通信是指在不同系统中的实体之间的通信。跟在人与人之间交流一样,实体之间通信需要一些规则和约定,例如,传送的信息块采用何种编码和怎样的格式?如何识别收发者的名称和地址?传送过程中出现错误如何处理?发送和接收速率不一致怎么办?简单地讲,通信双方在通信时需要遵循的一些规则和约定就是协议。协议主要由语义、语法和定时三部分组成,语义规定通信双方准备“讲什么”,亦即确定协议元素的种类;语法规定通信双方“如何讲”,确定数据的信息格式、信号电平等;定时则包括速度匹配和排序等。
1.3计算机网络标准化组织和通信标准
国际标准界主要机构网络标准界主要机构:
1、CCITT(国际电报电话咨询委员会)如:制定的X.24标准2、ISO国际标准化委员会如:OSI协议3、IEEE(电气电子工程师协会)如:IEEE802标准网络协议通常按照层次设计的方法进行设计层次结构的好处在于使每一层实现一种相对独立的功能。每一层不必知道下面一层是如何实现的,只要知道下层通过层间接口提供的服务是什么,以及本层应向上层提供什么样的服务,就能独立地设计。由于系统已经被分解为相对简单的若干层次,故易于实现和维护。当由于技术的变化或其它原因某层的实现需要更新或替换时,只要它和上、下层的接口服务关系不变,则其它层次都不受影响,从而具有很大的灵活性。分层结构易于交流、易于理解和易于标准化,对于计算机网络这种涉及两个和更多个实体间通信的系统就更有其优越性。
1.3计算机网络标准化组织和通信标准
国际标准界主要机构层次结构方法要解决的问题1.网络应该具有哪些层次?每一层的功能是什么?(分层与功能)2.各层之间的关系是怎样的?它们如何进行交互?(服务与接口)3.通信双方的数据传输要遵循哪些规则?(协议)我们把计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构。换句话说,计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。需要强调的是,这些功能究竟是用何种硬件或软件完成的,则是一个遵循这种体系结构的实现的问题。体系结构是抽象的,而实现则是具体的。下面我们就来介绍OSI、TCP/IP标准1.3计算机网络标准化组织和通信标准
OSI七层参考模型1.3计算机网络标准化组织和通信标准
OSI七层参考模型应用层Application表示层Presentation会话层session传输层transport物理层Physical数据链路层DataLink网络层Network7654321处理网络应用数据表示主机间通信端到端的连接寻址和最短路径介质访问(接入)二进制传输1.3计算机网络标准化组织和通信标准
IEEE802通信标准0SI与几个IEEE802标准比较802.1较高层OSI较高层逻辑链路控制(LLC)数据链路层介质存取控制(MAC)物理层物理层1.3计算机网络标准化组织和通信标准
TCP/IP通信标准小结理解:差错控制技术,常用的检错码:奇偶校验码、循环冗余校验了解:国际标准界主要机构掌握:OSI模型、TCP/IP协议作业:1、在数据传输过程中,产生差错的主要原因是什么,奇偶校验和循环冗余较验各有何特点?2、在OSI网络体系结构中的参考模型中共分层,各层的功能是什么?相互之间有何关系?3、简述TCP/IP层次模型的特点及与OSI模型的异同。
第二章
计算机局域网技术
本章要点局域网的定义和特性局域网的拓扑结构局域网的组成元素局域网的体系结构组建局域网局域网互联
第一节
局域网的定义和特性2.1局域网的定义和特性局域网的定义
局域网是一种小范围地域内的微机组网,一般由微型计算机、外部设备、网络接口卡和通信线路等硬件连接而成,并配有相应的网络控制软件。局域网中的微机一般采用分散控制方式,每台微机都可独立工作。l
LAN不是纯计算机网络,从广义上讲,计算机化的电话交换机也属于LAN。l
LAN支持多对多的通信,即连在LAN中任何一个设备都能与网上的任何其他设备直接进行通信。l
LAN中的“设备”是广义的,它包括在传输介质上的任何设备。l
LAN地域范围是适中的,通常在10km之内。l
LAN是通过物理信道通信的,常用介质有同轴电缆、双绞线和光纤等。l
LAN的信道以适中的数据速率传输信息。局域网的特点较高的数据传输速率。一般在1-100Mbps之间,应用最多的是10-100Mbps。较小的地域范围。局域网一般由某个单位所建,其所有权属于单位自己,因此LAN的设计、安装、使用和操作等均不受公共网络的束缚。低误码率。误码率通常在10-7至10-12。支持多种传输介质,如:粗缆、细缆、双绞线等。易于安装、组建和维护,具有较强的灵活性。站点个数有限,可从2个站点到上千个站点不等。可方便地共享各种外部设备、主机以及软件和数据,从一个站点可访问全网的资源。
第二节
局域网的拓扑结构2.2局域网的拓扑结构
网络中各个节点相互连接的方法和形式为网络拓扑结构。
局域网的拓扑结构通常是指局域网的通信链路(即传输介质)和工作节点,在物理上连接在一起的布线结构,即指它的物理拓扑结构。
拓扑结构的定义:选择拓扑结构时应考虑的主要因素费用低。灵活性。可靠性。2.2局域网的拓扑结构2.2局域网的拓扑结构
星型拓扑HUB(中央控制器)HUB(中央控制器)星型(Star)拓扑
星型拓扑使用一条条独立的电缆或双绞线将各节点(计算机或其他网络设备)连接到中央设备上,中央设备通常是集线器(HUB)HUB从一个节点接收数据并将它们发送到指定的节点。“无源HUB”(Passivehub)不转换信号,只简单的将信号分发到星型网络的所有分支,每个节点负责接收数据。“有源HUB”(Activehub)使用外部电源,并在信号发送之前进行放大和再生。有源HUB可以互相连接,而无源HUB则不行。局域网通常使用的是有源HUB。星型结构的优点:
(1)方便服务。(2)每个连接只接一个设备。(3)集中控制和故障诊断。(4)简单的访问协议。星型结构的缺点:(1)费用可观。(2)扩展困难。(3)依赖于中央节点。2.2局域网的拓扑结构
星型拓扑2.2局域网的拓扑结构
总线型拓扑总线(bus)所有网络上的计算机通过合适的硬件接口连接在总线上,也就是说,网络所有节点共享这条公用通信线路。线性总线上的工作站以两个方向发送或接收数据,并且能被网络上的任何一个节点接收到。工作时,每当有计算机将信息数据传送或接收数据,所有的工作站均可以同时收到此信息。每个工作站收到信息后都会核对该信息中的目的地址是否与本工作站的地址一样,然后决定是否接收这个信息。总线结构的优点:(1)电缆长度短,布线容易。(2)可靠性高。(3)易于扩充。总线结构的缺点:(1)故障诊断困难。(2)故障隔离困难。2.2局域网的拓扑结构
总线型拓扑2.2局域网的拓扑结构
树型拓扑树型结构是从总线拓扑演变过来的,形状像一棵树,它有一个带分支的根,每个分支还可延伸出子分支。树型结构通常采用同轴电缆作为传输介质,且使用宽带传输技术。树型结构的优点:(1)易于扩展。(2)故障容易隔离。树型结构的缺点:对根的依赖性太大。2.2局域网的拓扑结构
树型拓扑2.2局域网的拓扑结构
环型拓扑
环型结构一般使用电缆和光纤连接环路上的各节点,它所有的节点上通过环路接口分别联接到它相邻的两个节点上,从而形成的一种首尾相接的闭环通信网络。环型结构的优点:(1)电缆长度短。(2)适用于光纤。(3)传输时间固定。(4)当有旁路电路时,某个节点发生故障可以自动旁路。(5)大大简化了路径选择的控制。环型结构的缺点:(1)节点故障引起全网故障。(2)诊断故障困难。(3)不宜重新配置网络。(4)拓扑结构影响访问协议。(5)传输效率低。2.2局域网的拓扑结构
环型拓扑
第三节
局域网的组成元素2.3局域网的组成元素网络服务器工作站网络适配器常见的局域网组成客户机
ABC传输介质资源(打印机)网卡客户机客户机服务器C2.3局域网的组成元素
网络服务器
服务器是整个网络系统的核心,它为网络用户提供服务并管理整个网络,在其上运行的操作系统是网络操作系统。随着局域网络功能的不断增强,根据服务器在网络中所承担的任务和所提供的功能不同把服务器分为:文件服务器、打印服务器和通信服务器。其中文件服务器能将大量的磁盘存贮区划分给网络上的合法用户使用,接收客户机提出的数据处理和文件存取请求;打印服务器接收客户机提出的打印要求,及时完成相应的打印服务;通信服务器负责局域网与局域网之间的通信连接功能。一般在局域网中最常用的是文件服务器。在整个网络中,服务器的工作量通常是普通工作站的几倍甚至几十倍。
2.3局域网的组成元素
工作站
工作站又称客户机。客户机是指当一台计算机连接到局域网上时,这台计算机就成为局域网的一个客户机。客户机与服务器不同,服务器是为网络上许多网络用户提供服务以共享它的资源,而客户机仅对操作该客户机的用户提供服务。客户机是用户和网络的接口设备,用户通过它可以与网络交换信息,共享网络资源。客户机通过网卡、通信介质以及通信设备连接到网络服务器。例如有些被称为无盘工作站的计算机没有它自已的磁盘驱动器,这样的客户机必须完全依赖于局域网来获得文件。客户机只是一个接入网络的设备,它的接入和离开对网络不会产生多大的影响,它不象服务器那样一旦失效,可能会造成网络的部分功能无法使用,那么正在使用这一功能的网络都会受到影响。现在的客户机都用具有一定处理能力的PC(个人计算机)机来承担。2.3局域网的组成元素
网络适配器
网络适配器NIC(NetworkInterfaceCard)也就是俗称的网卡。网卡是构成计算机局域网络系统中最基本的、最重要的和必不可少的连接设备,计算机主要通过网卡接入局域网络。网卡除了起到物理接口作用外,还有控制数据传送的功能,网卡一方面负责接收网络上传过来的数据包,解包后,将数据通过主板上的总线传输给本地计算机;另一方面它将本地计算机上的数据打包后送入网络。网卡一般插在每台工作站和文件服务器主机板的扩展糟里。另外,由于计算机内部的数据是并行数据,而一般在网上传输的是串行比特流信息,故网卡还有串—并转换功能。为防止数据在传输中出现丢失的情况,在网卡上还需要有数据缓冲器,以实现不同设备间的缓冲。在网卡的ROM上固化有控制通信软件,用来实现上述功能。
第四节
局域网的体系结构2.4局域网的体系结构
媒体访问控制MAC子层
采用的MAC协议不同,各MAC帧的格式也有所差异,下图是MAC帧的一般格式。MAC控制字段包括所有实现MAC所必须的控制信息,如优先级等。MAC控制目的MAC地址源MAC地址LLCLLC在网络中,为了决定信息流的方向,必须使用一种标识,我们可称它为站点的名字或地址,通信过程中以此来识别谁是网络中信息的发送者,谁是信息的接收者。IEEE802标准为局域网中的每一个站规定了一个48bit的全局地址。2.4局域网的体系结构
载波侦听多路访问(CSMA)
这种方式的最大功能是能够进行碰撞检测,但并不会中止碰撞的发生,也没有更正错误的能力。CSMA/CD方式经常用于总线(Bus)型和树型(Tree)拓扑结构的网络中。把查看信道上有无数字信号传输称为载波侦听,而把同时有多个节点在侦听信道是否空闲和发送数据,称为多路访问。载波侦听的功能是由分在各个节点上的控制器各自独立进行的,它的实现方法是通过硬件测试信道上信号的有无。事实上,由于基带传输传送的是脉冲信号二进制的“0”或“1”,采用曼彻斯特编码时,每一位都有一个跳变,因此检测很方便。当节点检测到信道忙时,是继续不断地侦听还是等?通常有二种办法:(1)继续侦听下去,一直到发现信道空闲,立即发送。这种方法称为坚持型的载波侦听多路访问。(2)延迟一个随机时间,然后再检测,不断重复上述过程,直到发现现信道空闲,发送数据。这种方法称为非坚持型的载波侦听多路访问。CSMA按其算法的不同存在以下三种方式:(1)非-坚持CSMA(2)P-坚持CSMA(3)1-坚持CSMA2.4局域网的体系结构
载波侦听多路访问(CSMA)
CSMA/CD方法的出现是因为CSMA方法有一个最主要的缺点,那就是如果两台计算机都检测出传输介质空闲的状态,就会几乎同时都开始传送数据,于是碰(collision)就发生了。网络数据发生碰撞时,网络的电压会升高,此时网络的电压值大于不同时传送数据时计算机上的电压值,因此可得知发生了碰撞。
CSMA/CD包含两个方面的内容,即载波侦听多路访问(CSMA)和冲突检测(CD)。总线型局域网中,当某一个节点要发送数据时,它首先要先去检测网络上的介质是否有数据正在传送,然后决定是否将数据送上网络。如果没有任何数据在传送(即处于空闲状态),则立即抢占信道发送数据;如果信道正忙(即处于忙碌状态),则需要等待直至信道空闲再发数据往往同时会有多个节点侦听到信道空闲并发送数据,这就可能发生冲突。冲突怎么办?CSMA/CD采取一种巧妙的解决方法,就是在发送数据的同时,进行冲突检测,一旦发现冲突,立刻停止发送,并等待冲突平息以后,再进行CSMA/CD,直至将数据成功地发送出去为止。
2.4局域网的体系结构
CSMA/CD
方法
CSMA/CD又被称之为“先听后讲,边听边讲”,其具体工过程概括如下:(1)先侦听信道,如果信道空闲则发送信息。(2)如果信道忙,则继续侦听,直到信道空闲时立即发送。(3)发送信息后进行冲突检测,如发生冲突,立即停止发送,并向总线上发出一串阻塞信号(连续几个字节全1),通知总线上各站点冲突已发生,使各站点重新开始侦听与竞争。(4)已发出信息的各站点收到阻塞信号后,等待一段随机时间,重新进入侦听发送阶段。
2.4局域网的体系结构
CSMA/CD方法CSMA/CD发送过程2.4局域网的体系结构
CSMA/CD方法2.4局域网的体系结构
令牌技术令牌环是一种适用于环形网络的分布式介质访问控制方式,已由IEEE802委员会建议成为局域网控制协议标准之一,即IEEE802.5标准。在令牌环网中,令牌也叫通行证,它具有特殊的格式和标记。令牌有“忙(Busy)”和“空闲(Free)”两种状态。具有广播特性的令牌环访问控制方式,还能使多个站点接收同一个信息帧,同时具有对发送站点自动应答的功能。令牌数据令牌环工作原理2.4局域网的体系结构
令牌环的总体结构
令牌(Token)可以理解为一种“通行证”,哪一个节点获取了它,就有权向环路发送数据。在令牌帧格式中,令牌(Token)是一个8位的二进制数,例如以二进制代码“11111111”表示Token为空闲(Free)的状态。令牌帧由F标志帧的开始和帧的结束,并由令牌、控制字段C(例如,用C可以规定优先级等)和循环冗余检验码CRC等部分组成。当环型网中无任何节点要发送数据时,令牌帧将在环上以一定方向沿着环传送。FTokenCCRCF2.4局域网的体系结构
令牌环访问控制方法例如:当节点A想要发送数据时的步骤如下:①A节点要等待令牌的到来,并检测该令牌是否为空闲状态。若是空闲状态进行步骤2,否则继续等待。②将得到的令牌的空闲改为忙碌(busy)状态,例如二进制代码表示为“00000000”。③构成一个信息帧,即将数据(data)与忙碌的Token附在一起发送出去。④当忙碌的token沿着环型网经过每一个节点时,每个节点首先会先检查数据单元中的目的地址。如果目的地址与本节点地址相符,则由本节点将数据接收下来,进行拷贝操作,并以应答报文的形式作出回答,然后再传送给下一个节点。当忙碌的Token与数据单元回到原来发送节点时,该节点将会除去数据单元,并将忙碌的Token改为空闲状态。⑤接着检查目的节点送来的应答信息,如果为ACK(确认),则表示目的节点接收正确,至此,完成了一次数据传送。反之,需要等待再得到令牌时进行重发。2.4局域网的体系结构
令牌环的工作步骤2.局域网寻址包括两个过程(1)MAC地址即主机在网络中的站地址或物理地址,这由MAC帧负责传送。(2)SAP地址即进程在某一个主机中的地址,也就是LLC子层上面的服务访问点SAP,这由LLC帧负责传送。1.服务访问点SAP
服务访问点SAP(ServiceAccessPoint)是网络体系结构中相邻间的通信接口,每个协议层通过SAP为其高层提供服务。网络主机中可能有多个进程在运行,这些应用进程可能同时与多个进程进行通信,因此就可能涉及多个服务访问点
基本概念2.4局域网的体系结构
逻辑链路控制子层LLCLLC帧结构2.4局域网的体系结构
逻辑链路控制子层LLCLLC子层提供的服务操作类型1(LLC1):不确认的无连接服务操作类型2(LLC2):面向连接服务操作类型3(LLC3):带确认的无连接服务2.4局域网的体系结构
逻辑链路控制子层LLC
第五节
组建局域网2.5组建局域网以太网的三种标准1.10BASE5(粗缆以太网,又称标准以太网)
含义:10表示信号在电缆上的传输速率为10Mbps;BASE表示电缆上的信号是基带信号;5表示每一段电缆的最大长度是500m。是最早的以太网产品,现在已不多见。采用RG-1150Ω同轴电缆为传输介质,规定每个网上工作站均通过网络接口板(AUI接口)、收发器电缆(AUIcable)和收发器(Transceiver)与总线相联,如图所示。工作站工作站工作站服务器
10BASE5网络结构终端电阻收发器收发器电线终端电阻收发器收发器收发器(1)最大网段长度是500m(2)工作站到收发器的最大距离是50m(3)节点间最小距离是2.5m(4)最大网络节点数目是300个(5)每段最大节点数目是100个(6)最大网段数是5个,最多使用4个中继器,其中3个网段可以连接节点(7)最大网络长度是2500m(8)干线段的每一端均需有一个50欧的终端电阻,其中之一必须接地。粗缆以太网的规格参数和限制描述如下:
2.5组建局域网以太网的三种标准采用细同轴电缆作为传输介质的以太网,也被称为便宜的以太网。10BASE2是作为10BASE5的一种替代方案制定的。10BASE2使用了RG-58型细缆和BNC-T型连接器,以线性总线进行布线。收发器的功能被移植到网卡上,因此,网络更加简单,更便于使用,性能价格比也较高。然而,却制限制了信号能够传送的最大距离。细缆Ethernet的每个节点通过BNC-T型连接器和带有BNC接口的网卡联入网内。一个10BASE2的组网实例如图所示。工作站工作站终端电阻终端电阻工作站服务器细缆BNC-T型联接器
10BASE2网络结构2.10BASE22.5组建局域网以太网的三种标准(1)最大网络节点数为90个(2)每个网段最多支持30个节点(3)节点间最小距离是0.5m(4)最大网络长度为925m(5)最大网段长度为185m(6)最大网段数是5个,最多使用4个中继器,其中3个网段可以连接节点。细缆以太网的规格参数和限制描述如下:
2.5组建局域网以太网的三种标准
10BASE–T规格参数如下:l
拓扑结构:逻辑上的总线,物理上的星型。l
介质访问控制方法:CSMA/CDl
网线类型:3、4、5类UTP双绞线l
传输速度:10Mb/sl
最大网络节点数目:1024个l
每段最小节点数目:1个l
最大网段数目:5个,其中3个可以连接设备l
节点间最小距离:2.5ml
最大网络长度:无最大长度l
最大网段长度:100m
10BASE-T网络采用星型结构,所以具有星型拓扑的所有优缺点。3.10BASE-T2.5组建局域网以太网的三种标准自1992年以来,100Mb/s和1000Mb/s的以太网和其他高速域网的技术正逐步成熟,并且得到了广泛的应用。一般我们将数据传输速率在100Mb/s以上的网络称为高速局域网。
当前流行的高速局域网中的多数仍然使用共享介质方式,从网络的基本理论上看共享介质方式的局域网不适合交互式的多媒体应用环境。交换技术从根本上改善了使用介质的方式,废除了竞争式使用方式,采用了各个工作站之间的并发、多连接链路,采用ATM技术的局域网的网络响应时间能够降至20ms——30ms。因此,适合于交互式多媒体网络的应用场合。100BASET也正向交换技术发展,交换式的快速以太网,以其组网灵活、方便、网络流通量大、网络传输冲突少、造价低,而成为未来高速局域网的主流技术。目前,典型的高速局域网标准有100BASET和100VGAnyLAN。它们的数据传输速率均为100Mb/s。2.5组建局域网高速局域网l
100BASET快速以太网
100BASE-TX使用两对5类UTP和STP双绞线
100BASE-T4使用四对3-5类UTP双绞线
100BASE-FX使用光缆MM(网段长度2000m)2.5组建局域网高速局域网100BASE-T快速以太网技术标准
100BASE-T是在双绞线以太网基础上发展起来的一种快速以太网。快速以太网作为一种局域网标准,在1995年7月获得IEEE认证,并被称为IEEE802.3u标准。该标准与IEEE802.3(10BASET)的协议和数据帧结构基本相同,仅仅是速度上的升级。快速以太网仍采用星拓扑结构,支持全双工方式,并提供100Mb/s的数据传输速度速率,实际数据传输速率有可能达到200Mb/s,比传统的FDDI还快。100BASET快速以太网标准是对10BASET标准的扩展,它保留了10BASET在介质存取控制(MAC)层的CSMA/CD访问控制方法与数据传输的帧格式。100BASET技术在网络的介质访问控制层上(MAC),支持100BASETX、100BASET4和100BASEFX三种介质协议。传输介质可以为3、4、5类无屏蔽双绞线和光纤。这样快速以太网可以使用原来的10BASET以太网的用户在不改变网络布线、网络管理、检测技术以及网络管理软件的情况下,顺利地向100Mb/s快速以太网升级。它与10BASE-T明显不同之处是:物理层所支持传输介质和信号编码方式不同。100BASET采用的介质独立(无关)接口MII(mediaindependentinterface)将MAC层与传输介质分开。该接口分别支持100BASETX、100BASET4和100BASEFX。2.5组建局域网高速局域网100BASE-TCSMA/CDMACMII(介质独立接口)100BASET44对3、4、5类UTP100BASETX2对5类或1类STP100BASEFX2对MM型光纤100BASE-T示意图2.5组建局域网高速局域网100BASE-T技术特点100BASE-T标准几乎得到所有网络厂商的支持。网卡一般可以在10Mbps和100Mbps两种模式下工作。支持5类非屏蔽比绞线,因而不用更换全部传输介质就可以将10BASE-T网络升级为100Mbps高速以太网。根据实际需要购置若干个交换式集线器。可采用全双工传输,提高带宽,减少碰撞。既可用于共享型环境,也可用于交换型环境。2.5组建局域网高速局域网2.5组建局域网
几种常见的100BASE-T组网方案(1)共享式集线器组网在网络中服务器要为工作站提供各种服务,所以数据传输量大、工作频繁。使用100Mbps/10Mbps交换器中的100Mbps端口连接服务器,提高交换器至服务器之间的传输速率。这样保证了服务器的100Mbps传输速率的需求,而工作站与网络之间的线路传输速率仍可保持10Mbps,从而提高了网络传输性能,降低了工程造价。100Mb/s服务器100Mb/s10Mb/s工作站100Mb/s服务器10Mb/s工作站10Mb/s工作站10Mb/s工作站10Mb/s工作站100Mb/s交换器10Mb/s共享式集线器100/10Mb/s交换器组网示例10Mb/s交换器(2)利用一个或多个100Mbps交换器和多个100Mbps共享式集线器组网100Mb/s服务器100Mb/s100Mb/s工作站100Mb/s服务器100Mb/s工作站100Mb/s工作站100Mb/s工作站100Mb/s工作站100Mb/s共享式集线器多个100Mb/s交换器组和100Mb/s共享式集线器网示例100Mb/s交换器100Mb/s交换器2.5组建局域网
几种常见的100BASE-T组网方案(3)利用多个100Mbps交换器组网如果网络上多数工作站要求传输大量信息,此时最好让每个工作站使用专用的100Mbps传输率。这种情况下,只需将所有的100Mbps共享式集线器换成100Mbps交换器即可。即实现多个100Mbps交换器级联。2.5组建局域网
几种常见的100BASE-T组网方案(1)性能特征1)100VGAnyLAN支持以太网和令牌环网两种帧格式。2)在MAC子层不采用CSMA/CD技术,而是开发了一种按需要分配优先级存取方法DPAM。它规定了两种优先权:高级优先权请求普通优先权请求2.5组建局域网
100VGAnyLAN高速局域网实验(2)端口工作模式①正常工作模式端口:只能转发数据帧到下行目标端口,若下连为一个网站则必须置为正常工作模式。②监测模式端口:应转发该HUB收到所有帧以判断是请求帧还是数据帧,若端口连接的是网桥、交换机或路由器,则必须置为监测模式。(3)连接电缆可以使用100m3、4、5类UTP,也可使用IBM的1、2、6、9类STP。2.5组建局域网
100VGAnyLAN高速局域网FDDI(光纤分布式数据接口)是一种高性能的光纤令牌环局域网,运行速度为100Mbps;使用多模光纤,站间距离可达2Km;而使用单模光纤可使站间距离超过20Km,FDDI标准允许200Km的总的光纤路径长度和1000个网络站点,这相应于500个节点和100Km长的双环光纤网。2.5组建局域网
FDDI(光纤分布式数据接口)FDDI一般都使用多模光纤,因为在仅仅100Mbps的网络中使用成本高的单模光纤是不必要的。选择多模可以使用LED(发光二极管)而不用激光器件。FDDI设计规范要求2.5x1010位中出错不能多于1位,许多实际FDDI系统的误码率都比这要好得多。如图05-4所示的FDDI线缆由两根光纤环组成,一根顺时针方向传输,另一根反时针方向传输。如果有一根断了,另一根可作为后备投入使用。如果两根在同一点上都断了,例如由线槽起火或其它意外事故造成,那么两个环可以接成单一的环,如图05-4所示,其长度约为原来的2倍。每个站都配有继电器,可以用来把两个环连接成单一的环,也可以把出问题的某个站旁路掉,像IEEE802.5那样,FDDI也可以使用线路中心的思想。2.5组建局域网
FDDI(光纤分布式数据接口)在ATM网络中,网络节点(交换机)交换ATM信元。ATM信元结构由53字节组成,53字节被分成5字节的头部和称为载荷的48字节信息部分。这些字节在网络上一次一个字节地依次发送,从第1字节直到第53字节。由于信元的所有者不是由在数据流中的位置来决定,所以这里拥有者的确定是通过数据单元头部的一个功能得以实现的。
称ATM是按需分配带宽。虽然ATM不能够凭空地产生带宽,但在多个用户共享带宽的情况下,它最灵活地使用可提供的带宽。
2.5组建局域网
ATM(异步传输模式)
第六节
局域网互联2.6局域网互联
网络互联类型(1)相同类型的局域网互联(2)不同类型的局域网互联(3)通过主干网将局域网互联(4)通过广域网WAN将局域网互联(5)局域网访问外部计算机系统2.6局域网互联
网络互联解决方案
局域网互联不仅是简单的物理链路的互联,更重要的是要使用户能访问所需的数据和各种应用。如何解决不同计算机系统、不同通信协议之间的互联操作是网络互联的关键。开放系统互联参考模型OSI的目标就是为各种应用提供一个公共的通信服务。OSI模型可分成两部分。上半部分是处理连在网上的计算机之间的接口控制以及其数据表示。下半部分处理网络本身,由局域网互联产品操作。2.6局域网互联
网络互联的硬件设备互连网络中间设备
①物理层,中继器(转发器)Repeater②Datalink,网桥(桥接口)bridge③网络层,路由器(Router)④网桥+路由器,桥路由(brouter)⑤在网络层以上的网关(gateway)1.中继器中继器又叫转发器,是两个网络在物理层上的连接,用于连接具有相同物理层协议的局域网,是局域网互连的最简单的设备。2.6局域网互联
网络互联的硬件设备2.集线器
集线器又称集中器,也就是俗称的HUB。集线器是一种特殊的中继器,而中继的主要作用是对接收到的信号进行再生放大,以扩大网络的传输距离。集线器是把来自不同的计算机网络设备的电缆集中配置于一体,它是多个网络电缆的中间转接设备,象树的主干一样,集线器是各分枝的汇集点,是对网络进行集中管理的主要设备。在传统的总线型网络中如果使用了HUB,那么这个网络就变成了混合型网络。集线器有利于故障的检测和提高网络的可靠性。另外,集线器能自动指示有故障的工作站,并切除其与网络的通信。
2.6局域网互联
网络互联的硬件设备(2)集线器的分类①独立式HUB
这类集线器主要是为了克服总线结构的网络布线困难和易出故障的问题而引入,它是最早使用于局域网络的集线器。它具有低价格、容易查找故障等特点,这类集线器适于小型网络,一般支持8~24个工作站,可以利用串接方式连接多个可扩充端口。②叠加式HUB
它比独立式集线器进了一步,多个集线器通过一条高速链路可以叠加起来。由4~8个集线器一个一个叠加起来,它仅支持一种局域网标准,即要么支持以太网络,要么支持令牌环,不能同时支持多种局域网,它适合于工作组网络。这类集线器一般都有少量的容错能力和网络管理功能,而且可以非常方便地实现网络的扩充。③智能模块化集线器智能模块化集线器采用模块化结构,由机柜、电源、主干面板、插卡和管理模块等组成。它利用高速主干线连起来,可插入Ethernet、Tokenring、FDDI或ATM模块,另外还有网管模块、路由模块等。2.6局域网互联
网络互联的硬件设备
3.网桥定义:网桥一般是指用以联接两个在数据链路层以上具有相同协议的网络的软件和硬件。功能:(1)不受介质访问子层中冲突域的限制而扩展网长,对于网站众多的共享LAN可以隔离LAN段,为每一个LAN段提供相同的带宽,提高了网络效率。(2)具有存储、转发、过滤功能,使应当发送到另一LAN的信息正确转发。(3)还具备一些高级功能,如定制过滤器、强化安全选择和桥服务分级等。这些都因桥模型而异。2.6局域网互联
网络互联的硬件设备网桥的分类从地理位置来分远程网桥近程网桥从硬件配置的位置来分内部网桥外部网桥2.6局域网互联
网络互联的硬件设备网桥的安装1.内部网桥安装简单,无需配置。2.外部网桥的工作主要包括生成网桥软件、配置网桥软件和硬件安装三个部分,其中硬件安装指的是调制解调器、电缆线及电话线等的连接和安装,较为简单;主要工作在于生成网桥软件和正确配置网桥软件。2.6局域网互联
网络互联的硬件设备4.路由器路由器是网络层上的连接,即不同网络与网络之间的连接。路径的选择就是路由器的主要任务。路径选择包括两种基本的活动:一是最佳路径的判定;二是网间信息包的传送,信息包的传送一般又称为“交换”。2.6局域网互联
网络互联的硬件设备路由算法:点到点的协议PPP路由信息协议RIP最短路径协议OSPF路由器配置方案根据应用需求和网络环境,路由器可配置成各种方案。下图为一个路由器配置实例。2.6局域网互联
网络互联的硬件设备5.网关网关又称信关。网关实现的网络互联发生在网络层以上,它是网络层以上的互联设备的总称。网关通常由软件来实现,网关软件运行在服务器上或一台计算机上,以实现不同体系结构网络之间或LAN与主机之间的连接。网关连接的是不同体系的网络结构,它只可能针对某一特定应用而言,不可能有通用网关,所以有用于电子邮件的网关,用于远程终端仿真的网关等各种和途的网关。2.6局域网互联
网络互联的硬件设备网关应用的一个例子2.6局域网互联
网络互联的硬件设备
中继器主要用于扩展LAN的距离,用中继器连接起来的网段与单一网段的网络没有什么不同。
网桥主要用于连接两个寻址方杂兼容的LAN,即同一类型的LAN。
路由器是互联网络中使用最广泛的设备。2.6局域网互联
网络互联设备的选择路由器与网桥相比有以下三个优点:(1)它能根据分组类型过滤和路由。(2)它支持在LAN段有多个链路的网络,当某个链路损坏时,可选择其他路由。(3)路由器可根据网络通信的情况决定路由,当网络负载很重时,各路由器能动态选择路由。2.6局域网互联
网络互联设备的选择小结掌握:局域网的定义、组成元素、局域网的拓扑结构和体系结构。了解:网络互联类型、解决方案以及以太网和高速局域网的组建。作业1、常见的局域网拓扑结构有哪几种?简述它们的主要特点。2、光纤分布式数据接口FDDI有哪些特点?3、网桥的工作原理和特点是什么,它与转发器有何异同?4、网络互联中常用哪些主要硬件设备?它们各有什么特点?第三章
网络中的传输介质
与智能大厦
本章要点双绞线同轴电缆光缆智能大厦计算机综合布线系统综合布线的设计、施工与验收课后实验:RJ-45头制作信息模块制作第一节
双绞线3.1双绞线
双绞的用途及特点双绞线是普遍使用的一种传输介质;在许多情况下,几公里范围内的传输速率可以达到几兆bps,由于其性能较好又价格便宜,双绞线很有可能还要被持续使用多年。双绞线可以分为两种:非屏蔽和屏蔽。非屏蔽双绞线电缆由多对双绞线和一个塑料外皮构成。非屏蔽双绞线(UTP)易受外部干扰,包括来自环境噪音与附近的双绞线;但由于其价格低廉且易于安装和使用,所以应用非常广泛。在建筑物内部,作为局域网传输介质而被普遍使用的UTP电缆的最大长度一般限制在100米之内。屏蔽双绞线(STP),以铝箔屏蔽以减少干扰和串音3.1双绞线
双绞线的品种1991年,美国电子工业协会(EIA)颁布了EIA-568标准,即商业大楼的通信布线标准。EIA-568-A有三种UTP电缆。3类:UTP电缆及其端接设备的传输特性定义为16MHZ。4类:UTP电缆及其端接设备的传输特性定义为20MHZ。5类:UTP电缆及其端接设备的传输特性定义为100MHZ。
3类UTP电缆对应于在大多数办公楼里大量使用的话音级电缆;在有限的距离内,经过适当的设计,数据速率可以达到16Mbps。
5类是数字级电缆,现正成为新建大楼的预装设施;在一定的范围内,经过适当的设计,5类电缆可以达到100Mbps速率。
3类和5类UTP的关键差别在于单位距离上的螺旋的数目。5类旋得较紧,一般为每英寸3-4转,而3类则一般是每英尺3-4转;旋得越紧,价格越贵,但性能也好得多。3.1双绞线
超5类双绞线与5类双绞线结构基本相同,与普通5类UTP相比,其衰减更小,串扰更少,同时具有更高的信噪比、更小的延时误差,性能得到了提高。超5类双绞线的综合布线系统优点:
1、有坚实的网络基础,可方便转移、更新网络技术2、能够满足大多数应用要求,并且低偏差和低串扰3、被认为是为将来网络应用提供的解决方案4、充足的性能余量,给安装调节器试带来方便3.1双绞线屏蔽双绞线(STP)
非屏蔽双绞线(UTP)以铝箔屏蔽以减少
干扰和串音3类、5类、6类(16M、155M、1200M)双绞线外没有任何附加屏蔽第二节
同轴电缆3.2同轴电缆
同轴电缆的用途及特点同轴电缆由绕同一轴线的两个导体所组成。如图2-4所示,它以硬铜线为芯,外裹一层绝缘材料,这层绝缘体外面又被密集的网状导体所环绕,网外又覆盖一个保护性塑料层。其频率特性比双绞线好,能进行高速率传输。同轴电缆的这种结构,使它具有比双绞线更好的抗干扰性能。它可以传输比双绞线更长的距离,连接更多的工作站。同轴电缆的带宽取决于电缆长度,1km的电缆可以达到1Gb/s至2Gb/s的数据传输速率。同轴电缆曾在电路系统中广泛使用,现在已大量被光纤所代替。但是,现在同轴电缆仍被广泛地用于有线电视和某些局域网。有两种广泛使用的同轴电缆。一种是50电缆,用于基带数字传输,另一种是75电缆,用于宽带模拟传输。“宽带”这个词来源于电话业,指比4KHZ宽的频带;然而在计算机网络中,“宽带电缆”是指使用模拟信号传输数字数据的较宽频带的电缆。
3.2同轴电缆
同轴电缆的用途及特点基带同轴电缆
一条电缆只用于一个信道,50,用于数字传输宽带同轴电缆
一条电缆同时传输不同频率的多路模拟信号,75,用于模拟传输,300—450MHz,100km,需要放大器.
铜芯绝缘层外导体屏蔽层保护套3.2同轴电缆
同轴电缆的品种和性能同轴电缆网络可分为主干网、次主干网、线缆常用的同轴电缆分为细缆(RG-58)和粗缆(RG-8)两种。
粗缆适用于比较大的局域网的布线,它的布线距离较长,可靠性较好,安装时采用特殊的装置,不需切断电缆,两端头装有终端器。用粗缆组网时在硬件的设置上必须注意以下几点:若要直接与网卡相连,网卡必须带有AUI接口(一种15针D型接口);用户采用外部收发器与网络干线连接;用AUI电缆连接工作站和外部收发器。粗缆局域网中每段长度可达500米,采用4个中继器连接5个网段后最大可达2500米。用粗缆组建局域网虽然各项性能较高,具有较大的传输距离,但是网络安装、维护等方面比较困难,而且造价太高,同时细缆近年来的发展较快,所以计算机局域网中一般如无特殊要求都使用细缆组网。3.2同轴电缆
同轴电缆的品种和性能细缆一般以总线型结构在网络中出现。连网时,应注意以下几点:网卡要带有BNC接口;每个用户通过BNCT型连接器接入网络;在干线的两端必须安装50欧姆的终端电阻;如要拓宽网络范围,需使用中继器。细缆网络的每段干线长度最大为185米,每段干线最多接入30个用户,且相邻两用户之间的连线距离不能小于0.5米。可采用4个中继器连接5个网段,使网络最大距离达到925米。细缆安装较容易,而且造价较低,但因受网络布线结构的限制,其日常维护不甚方便,一旦一个用户出故障,便会影响其他用户的正常工作。3.2同轴电缆
同轴电缆的结构方式BNC桶型接头:用于连接两段细同轴电缆,如图所示。BNC连接器及插头:
终端匹配器3.2同轴电缆
同轴电缆的品种和性能选则粗缆细缆的原则:为了降低系统的造价,在保证一条混合干线段所能达到的最大长度的情况下,应尽可能使用细缆。可以用公式计算在一条混合干线段中能够使用的细缆最大长度:
t=(500*m-l)/3.28l为干线段长度,t为可使用的细缆最大长度第三节
光缆3.3光缆3.3光缆
光缆的用途及特点光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的媒质。光导纤维电缆由一捆纤维组成,简称为光缆。光缆是数据传输中最有效的一种传输介质,它有以下几个优点:
(1)频带较宽。
(2)电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束,由于光束不受外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号,因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。
(3)衰减较小。
(4)中继器的间隔较大,因此可以减少整个通道中继器的数目,可降低成本。(5)线径细,重量轻。(6)抗化学腐蚀能力强。(7)光缆制造资源丰富。3.3光缆
光缆的用途及特点在使用光缆互联多个小型机的应用中,必须考虑光纤的单向特性,如果要进行双向通信,那么就应使用双股光纤。由于要对不同频率的光进行多路传输和多路选择,因此在通信器件市场上又出现了光学多路转换器。
在普通计算机网络中安装光缆是从用户设备开始的。因为光缆只能单向传输。为了实现双向通信,光缆就必需成对出现,一个用于输入,一个用于输出。光缆两端接光学接口器。
安装光缆需格外谨慎。连接每条光缆时都要磨光端头,通过电烧烤或化学环氯工艺与光学接口连在一起,确保光通道不被阻塞。光纤不能拉得太紧,也不能形成直角。
光纤的类型由模材料(玻璃或塑料纤维)及芯和外层尺寸决定,芯的尺寸大小决定光的传输质量。常用的光纤缆有:
·8.3μm芯、125μm外层、单模。
·62.5μm芯、125μm外层、多模。
·50μm芯、125μm外层、多模。
·100μm芯、140μm外层、多模。
3.3光缆
光缆品种与性能光纤主要分以下两大类:
1)传输点模数类
传输点模数类分单模光纤(SingleModeFiber)和多模光纤(MultiModeFiber)。单模光纤的纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。
2)折射率分布类
折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小,在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。3.3光缆
光缆品种与性能光纤通信系统
光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输媒体的通信方式,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。
光源是光波产生的根源。
光纤是传输光波的导体。
光发送机的功能是产生光束,将电信号转变成光信号,再把光信号导入光纤。
光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再作相应处理。
3.3光缆
几种常用光缆的使用场合1.单芯互联光缆
应用范围
跳线、内部设备连接、通信柜配线面板、墙上出口到工作站的连接、
水平拉线,直接端接、适用于使用环氧树脂或LIGHTCRIMP连接头端接。
2.室外光缆4~12芯铠装型与全绝缘类型
应用范围
园区中楼宇之间的连接、长距离网络、主干线系统、·本地环路和支路网络、
严重潮湿、温度变化大的环境、架空连接(和悬缆线一起使用)、地下管道或直埋、悬吊缆/服务缆。3.室外光缆24~144芯铠装型与全绝缘类型
应用范围
园区中楼宇之间的连接、长距离网络、主干线系统、·本地环路和支路网络、严重潮湿、温度变化大的环境、架空连接(和悬缆线一起使用)、地下管道或直埋.小结作业1、计算机网络常用的传输介质有哪些?2、UTP是什么传输介质?STP是什么?3、同轴电缆分为几类?有什么特点?4、光缆分几类,各有何特点?5、在选择传输介质时需考虑的主要因素是什么?第四节
智能大厦简介
3.4智能大厦简介近
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