第7章网络基础知识2.

第七章网络基础知识本章主要内容：第一节计算机网络相关概念第二节局域网知识第二节局域网知识局域网设备局域网拓朴结构局域网工作模式常用的局域网操作系统常用网络协议局域网内的资源共享第二节局域网知识局域网局域网(LAN，LocalAreaNetwork)是一种在小区域内使用的网络，其传送距离一般在几千米之内，最大距离不超过10千米。第二节局域网知识局域网设备局域网一般包括以下几种设备：服务器工作站传输介质连接设备7.2.1局域网设备服务器•从广义上讲，服务器是指网络中能对其它机器提供某些服务的计算机系统（如果一个PC对外提供ftp服务，也可以叫服务器）。•从局域网范围来说，服务器是专指那些具有较强的计算功能和丰富的信息资源的高性能计算机，能通过网络，对外提供服务，并负责对网络资源的管理，是网络系统中的重要组成部分。•服务器相对于普通PC来说，稳定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此在CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通PC有所不同。7.2.1局域网设备服务器7.2.1局域网设备服务器在网络中为局域网内的其它计算机提供各种服务。在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机、Modem及各种专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务。7.2.1局域网设备主要功能：•为网络工作站上的用户提供共享资源•管理网络文件系统•提供网络打印服务•处理网络通信•响应工作站上的网络请求类型：文件服务器、通信服务器、计算服务器、打印服务器等。7.2.1局域网设备是一种以个人计算机和分布式网络计算为基础，主要面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力，为满足各专业领域而设计开发的高性能计算机。工作站是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，与普通PC机比较来说，它具有较强的信息处理能力和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。7.2.1局域网设备工作站Workstation传输介质•传输介质也称为传输媒体或传输媒介，它负责将计算机网络中的多种设备连接起来，提供数据传输的物理通路。•传输介质可分为两大类：导向传输介质和非导向传输介质。导向传输介质包括双绞线、同轴电缆和光缆等；而非导向传输介质包括无线电、微波和卫星通信等。局域网内一般采用双绞线、同轴电缆或光缆。•不同的传输介质具有不同的传输速率和传输距离，可以支持不同类型的网络。7.2.1局域网设备•双绞线双绞线也称为双扭线，是一种最常用的一种传输媒体。把4对相互绝缘的铜线并排放在一起，用规则的方法两两绞合在一起就构成了双绞线。双绞线价格便宜、安装容易、使用方便，因此使用十分广泛。内导体芯线绝缘箔屏蔽铜屏蔽外套7.2.1局域网设备•双绞线结构双绞线内部有4对8根细导线，导线两两互相绞在一起，双绞线中的8根导线由不同的颜色进行区分。纯色线为：橙、兰、绿、棕4种颜色。花线由纯色和白色交织在一起，为橙白、兰白、绿白、棕白。纯色和花色交织在一起，方便人们对这4对线的区分。7.2.1局域网设备•为什么要把二根线双绞？因为这种相互缠绕改变了电缆原有的电子特性。这样不但可以减少自身的串扰，也可以最大程度上防止其它电缆上的信号对这对线缆上的干扰。7.2.1局域网设备•屏蔽双绞线屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹，以减小辐射，但并不能完全消除辐射。屏蔽双绞线价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。类似于同轴电缆，它必须配有支持屏蔽功能的特殊连结器和相应的安装技术。传输速率比相应的非屏蔽双绞线高，100米内可达到155Mbps。价格相对高一些，并且需要支持屏蔽功能的特殊连接器和相当的安装技术。7.2.1局域网设备•非屏蔽双绞线一般可分为：三类，四类，五类和超五类。目前很多时候使用六类线甚至七类线。现在在局域网中所使用的至少是三类以上。☆三类：该电缆的传输频率为16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输。☆四类：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输。☆五类：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，这是最常用的以太网电缆。7.2.1局域网设备双绞线的线材等级类别最大传输速度应用1类2Mbit/s模拟和数字语音(电话)通信以及低速的数据传输。2类4Mbit/s语音、ISDN和不超过的4Mbit/s的局域网数据传输。3类16Mbit/s不超过16Mbit/s的局域网数据传输。4类20Mbit/s不超过20Mbit/s的局域网数据传输。5类100Mbit/s100Mbit/s距离100米的局域网数据传输。E5类1000Mbit/s1000Mbit/s的局域网数据传输6类2.4Gbit/s1000Mbit/s以上的的局域网数据传输。7.2.1局域网设备今天在计算机通信网络中所用到的基本上都是“超五类非屏蔽双绞线缆”。线缆的二头分别按一定的线序压在RJ45水晶头内，这也就是通常大家说的“网线”。制作RJ45水晶头线序为：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕7.2.1局域网设备屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)7.2.1局域网设备双绞线的颜色序号12345678颜色橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕7.2.1局域网设备连接UTP和RJ45接头7.2.1局域网设备直通线与交叉线的制作T568B直通线制作T568B与T568A交叉线制作7.2.1局域网设备直通线与交叉线的用法直通线用于连接•交换机与路由器•交换机与PC机或服务器•集线器与PC或服务器交叉线用于连接交换机与交换机交换机与集线器集线器与集线器路由器与路由器PC与PCPC与路由器用7.2.1局域网设备工具和材料UTP压线钳RJ45接头护套简易测线仪7.2.1局域网设备RJ-45头RJ-45头是一种透明的塑料插件，因其看起来像水晶一样透明，所以也叫“水晶头”，它的作用是将双绞线与网络设备的接口连接起来。7.2.1局域网设备RJ-45插座用来接插RJ-45插头的插座，称为RJ-45插座。它与RJ-45接头是互相对应的。7.2.1局域网设备同轴电缆同轴电缆是一种由对地不对称的同轴管构成的通信回路，它由内导体铜质芯线、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层、外导体以及塑料保护外层所组成。同轴电缆具有质量稳定、寿命长、通信容量大、传输距离长、抗干扰能力强、可靠性高和维护方便等特点，在有线传输中使用十分广泛。绝缘层铜芯外导体屏蔽层保护套7.2.1局域网设备同轴电缆按其阻抗特性可分为两类：50Ω同轴电缆（细缆）和75Ω同轴电缆（粗缆）。50Ω同轴电缆也称为基带同轴电缆，适合于在数据通信中传输基带数字信号，计算机局域网中广泛使用50Ω同轴电缆作为物理传输媒体。75Ω同轴电缆也称为宽带同轴电缆，主要用于模拟传输系统，它是有线电视系统（CATV：CableTelevision）中的标准传输电缆。7.2.1局域网设备粗缆与细缆在应用中的区别：细缆近年来发展较快，计算机局域网中一般都使用细缆组网。细缆一般用于总线型网布线连接。利用T型同轴电缆接头（BNC）接口连接器连接BNC接口网卡，两端头需安装终端电阻器。细缆网络每段干线长度最大为185米，每段干线最多接入30个用户。如要拓宽网络范围，需使用中继器，如采用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。7.2.1局域网设备粗缆与细缆在应用中的区别：（续）•粗缆适用于较大局域网的网络干线，布线距离较长，可靠性较好。用户通常采用外部收发器与网络干线连接。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。用粗缆组网如直接与网卡相连，网卡必须带有AUI接口（15针D型接口）。•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，造价较高7.2.1局域网设备AUI接口光缆光纤即光导纤维，采用非常细、透明度较高、可弯曲的石英玻璃纤维作为纤芯，外涂一层低折射率的包层和保护外壳。光缆由一组光纤外加包带层和外护套组成。它具有通信容量大、传输速率高（可达几Gb/s）、损耗小、中继距离长、抗雷电和电磁干扰性能好、无串音干扰、保密性好、体积小、重量轻等优点。7.2.1局域网设备光纤分为多模光纤和单模光纤两类多模光纤中存在着许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输，它只适合于近距离传输。单模光纤指光纤的直径小到只有一个光的波长，光波以直线方式传输。单模光纤制造起来成本较高，但它的衰耗较小，适合于远距离传输。多用于网络中的主干线。7.2.1局域网设备与计算机系统类似，计算机网络系统也由网络软件和硬件设备两部分组成。网络操作系统对网络进行控制与管理。目前，在局域网上流行的网络操作系统有WindowsNTServer，NetWare，Unix和Linux等。下面主要介绍常见的网络硬件设备。7.2.1局域网设备网络连接设备网络适配器(网卡)调制解调器中继器集线器(Hub)路由器交换机网桥网关7.2.1局域网设备1.网络适配器(网卡－NIC)网络适配器又叫网卡，是计算机间相互通信的接口，也是构成网络必须的基本设备，它用于将计算机和通信电缆连接起来，以便经电缆在计算机之间进行高速数据传输。7.2.1局域网设备网络接口卡主要功能：是进行信息收发和编码转换。在接收传输媒体上传送的信息时，网卡把传来的信息按照网络上信号编码要求交给主机处理；在主机向网络发送信息时，网卡把发送的信息按照网络传送的要求装配成帧的格式，然后采用网络编码信号向网络发送出去。7.2.1局域网设备网卡的类型按网络类型分：以太网卡、令牌环网网卡、FDDI网卡、无线网卡等。按总线类型分：ISA网卡、PCI网卡、PCMCIA网卡、USB网卡。按带宽分：10M网卡、100M网卡。7.2.1局域网设备7.2.1局域网设备2.调制解调器(Modem)•调制解调器（MODEM）是调制器和解调器的简称，俗称“猫”。•调制解调器是计算机通过电话线接入因特网的必备设备，它具有调制和解调两种功能。7.2.1局域网设备调制解调器功能：调制解调器是实现计算机通信的外部设备，其主要功能是实现数字信号与模拟信号之间的转换。它将计算机输出的数字信号转换为适合电话线传输的模拟信号，在接收端再将接收到的模拟信号转换为数字信号由计算机处理。7.2.1局域网设备•调制解调器按外观可分为内置式、外置式和PC卡式3类。•选择调制解调器的一个重要指标是传输速率，目前主要使用的是33.6Kbps和56Kbps的调制解调器。7.2.1局域网设备3.中继器•中继器（Repeater）也称重发器，是局域网环境下用来延长网络距离的最简单、最廉价的互联设备，工作在OSI模型的物理层，其作用是接收传输媒体上传输的信号，对其进行放大和整形后再发送到传输媒体上，以保证信号完整性的设备。7.2.1局域网设备4.集线器集线器(Hub)也称为多端口中继器，是局域网的基本连接设备，是一种特殊的中继器，它与中继器的区别在于集线器能够提供多端口服务，每个端口连接一条传输媒体。集线器将多个结点汇接到一起，起到中枢或多路交汇点的作用，是为优化网络布线结构、简化网络管理为目标而设计的。7.2.1局域网设备•按信号传输方式分为两种：共享式集线器和交换式集线器•按速度可以分为三种：速度一致，也可以分成10Mbps、100Mbps和10M/100Mbps速度自适应三种•它工作于OSI模型第一层，即“物理层”。7.2.1局域网设备使用集线器的好处是某一网段出现故障时，不会影响其他网段节点的正常工作。在传统的局域网中，联网的节点通过双绞线与集线器连接，构成物理上的星形拓扑结构。7.2.1局域网设备下图所示的是Star-H1216S双速自