网络规划与系统集成第四章物理网络设计

ITEducation&TrainingDate:11March2020计算机系胡韶峰第四章物理网络设计ITEducation&TrainingDate:11March2020本章主要内容•本章在同轴电缆、双绞线、卫星、微波、红外线等传输介质的基础上讲述了目前将要大量使用的六类线及光纤性能和应用范围。同时也学习在总线、星型、环型拓扑结构基础混合使用的网络拓扑类型的特点和应用范围。最后讲解综合考虑传输介质和网络拓扑结构设计物理网络的原则。学习目标•掌握六类线和光纤的应用范围和性能指标•能根据实际情况选择合适的传输介质•掌握混合型网络拓扑结构•能根据实际情况选择合适的网络拓扑结构•具备根据实际情况综合设计物理网络的能力ITEducation&TrainingDate:11March20204.1传输介质有线传输介质：•同轴电缆•双绞线•光纤无线传输介质：•卫星•微波•红外线ITEducation&TrainingDate:11March20204.1.1六类双绞线•美国通信工业协会TIA早在2002年6月就正式通过了6类布线标准（TIA/EIA-568B.2-1），该标准也被国际标准化组织ISO批准。标准规定6类布线系统必须向下兼容3类、5类、超5类布线产品，同时必须满足混合使用的要求。•6类线(Cat6)包括四对电线对的双绞线电缆。每对电线被箔绝缘体包裹，另一层箔绝缘体包裹在所有电线对的外面，同时一层防火塑料封套包裹在第二层箔层外面。箔绝缘体对串扰提供了较好的阻抗，从而使得CAT6能支持的吞吐量是常规CAT5吞吐量的六倍。6类与5类的一个重要的不同点在于前者改善了在串扰和回波损耗方面的性能，它提供2倍于超5类的带宽。ITEducation&TrainingDate:11March2020六类每对屏蔽双绞线六类双屏蔽双绞线ITEducation&TrainingDate:11March20204.1.1六类双绞线网络转型是六类布线的主要推动因素。•百兆到桌面→千兆到桌面•1000Base－T1000Base-T技术能在五类线(通过TSB-95认证)上提供1000Mbps的传输带宽，而五类线是在LAN体系中最广泛采用的物理媒体。•1000Base－TX1000Base-TX也是基于四对双绞线，但却是以两对线发送，两对线接收(类似于100Base-TX的一对线发送一对线接收)。由于每对线缆本身不进行双向的传输，线缆之间的串扰就大大降低，同时其编码方式也相对简单。但由于使用线缆的效率降低了(两对线收，两对线发)，要达到1000mbps的传输速率，要求带宽就超过100mhz，也就是说在五类和超五类的系统中不能支持该类型的网络。一定需要六类系统的支持。ITEducation&TrainingDate:11March20204.1.1六类双绞线六类线的安装：5类布线规定仍然适用，但是6类具有非常严格的性能标准，因此对安装质量要求更高。1、电缆拉伸张力2、电缆弯曲半径3、电缆压缩4、电缆重量5、电缆打结6、成捆电缆中电缆的数量7、电缆护套剥开8、线对散开9、环境温度ITEducation&TrainingDate:11March20204.1.2光纤、光缆光纤光缆光纤通信系统及其构成光缆的种类和机械性能光纤工程的熔接与测试ITEducation&TrainingDate:11March20204.1.2光纤、光缆光纤：和同轴电缆相似，没有网状屏蔽层，其中心是光传播的玻璃芯。ITEducation&TrainingDate:11March20204.1.2光纤、光缆光纤分类：1、传输点模数分为单模和多模2、折射率分布类分为跳变式和渐变式ITEducation&TrainingDate:11March2020跳变式光纤渐变式光纤ITEducation&TrainingDate:11March20204.1.2光纤、光缆光纤连接方式：•接入连接头并插入光纤插座（光损耗10％－20％）•机械方法接合（光损耗10％）•光纤融合（少量衰减）ITEducation&TrainingDate:11March20204.1.2光纤、光缆光纤的发送和接收：两种光源可作信号源：•发光二极管LED•半导体激光ILDITEducation&TrainingDate:11March2020LED和ILD的特性项目LEDILD数据速率低高模式多模多模和单模距离短长生命期长短温度敏感性较小较敏感造价低造价昂贵ITEducation&TrainingDate:11March2020光缆：光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的介质。光导纤维电缆由一捆纤维组成，简称光缆光缆优点：1.频带较宽2.电磁绝缘性能好3.衰减较少4.中继器的间隔较大4.1.2光纤、光缆ITEducation&TrainingDate:11March2020光缆的种类和机械性能单芯互连光缆双芯互连光缆分布式光缆分散式光缆室外光缆4－12芯铠装型与全绝缘类型室外光缆24－144芯铠装型与全绝缘类型单管全绝缘型室内/室外光缆4.1.2光纤、光缆ITEducation&TrainingDate:11March2020光纤工程的熔接与测试1、准备工作检查资料、工具等是否齐全组建高素质的施工队伍2、路由工程勘查路由画路径施工图设计光纤接口位置4.1.2光纤、光缆ITEducation&TrainingDate:11March2020光纤工程的熔接与测试3、光缆铺设同一批次的光纤，其模场直径基本相同架空光缆可用72.2mm的镀锌钢绞线作悬挂吊线架空光缆布放4、光缆接续3、光纤测试4.1.2光纤、光缆ITEducation&TrainingDate:11March20204.2网络拓扑4.2.1星环4.2.2Mesh网状型4.2.3拓扑结构的选择ITEducation&TrainingDate:11March20204.2.1星环ITEducation&TrainingDate:11March20204.2.2Mesh网状型ITEducation&TrainingDate:11March20204.2.3拓扑结构的选择1、采用总线型拓扑①网络规模小②网络不需要频繁地重新配置③要求费用最低的方案④网络的规模增长不快2、采用星型拓扑①必须易于添加和删除客户机计算机②必须易于故障诊断③网络的规模较大④预计网络在未来有大幅度的扩展ITEducation&TrainingDate:11March20204.2.3拓扑结构的选择3、采用环型拓扑①网络必须在重负载下可靠地运行②要求架设一个高速的网络③经常都要对网络进行重新配置4、采用星型总线拓扑①网络要求廉价方案②能在将来方便地进行重新配置③网络预计会有较大规模的扩展5、采用星环拓扑①网络的规模较大②必须在高速下运行③在重负荷下可靠地运行ITEducation&TrainingDate:11March20204.3主干网选型4.3.1无线局域网4.3.2公共电话交换网4.3.3综合业务数字网4.3.4X.25网4.3.5ATM4.3.6SDH全称同步数字传输体系4.3.7ATM+IP技术4.3.8新一代的网络INTERNET24.3.9总结ITEducation&TrainingDate:11March20204.3.1无线局域网•无线局域网与传统的局域网主要不同之处就是传输介质不同，传统局域网都是通过有形的传输介质进行连接的，如同轴电缆、双绞线和光纤等，而无线局域网则是采用空气作为传输介质的。•无线局域网所采用的是802.11系列标准，它也是由IEEE802标准委员会制定的。ITEducation&TrainingDate:11March20204.3.2公共电话交换网•公共电话交换网（PSTN）是以电路交换技术为基础的用于传输模拟话音的网络。用户可以使用调制解调器拨号电话线或租用一条电话专线进行数据传输，使用PSTN实现计算机之间的数据通信是最廉价的，但其带宽有限，目前的最高速率不超过64KBps。ITEducation&TrainingDate:11March20204.3.3综合业务数字网•综合业务数字网（ISDN）提供从终端用户到终端用户的全数字服务，实现了语音、数据、图形、视频等综合业务的数字化传递方式。ITEducation&TrainingDate:11March20204.3.4X.25网•X.25网是一种国际通用的标准广域网，基于分组交换技术，采用内置的差错纠正、流量控制和丢包重传机制，使之具有高度的可靠性，适合于长途噪音线路。最大速率为64Kbps。ITEducation&TrainingDate:11March20204.3.5ATM•异步传输模式（ATM）技术是面向新型网络业务的数据传输技术。为在交换式WAN或LAN骨干网以及高速传输数据提供了通用的通信机制，它同时支持多种数据类型（话音、视频、文本等），是一种面向连接的技术，支持QoS。ITEducation&TrainingDate:11March20204.3.6SDH全称同步数字传输体系•全程同步数字传输体系（SDH）是目前应用最广的光传输技术，其网络具有带宽高、抗干扰强、可扩展性较强的特点。ITEducation&TrainingDate:11March20204.3.7ATM+IP技术•是未来宽带网的核心技术，其代表技术是——多协议标签交换（MultipleProtocolLableSwitching，MPLS）ITEducation&TrainingDate:11March20204.3.8新一代的网络INTERNET2•Internet2是由一些大学及公司在1996年发起组建的，这个网络的目标是领先公共商用互联网3到4年的时间。目前，Internet2本身已经发展到了第三代。•目前，有227所大学，图书馆以及研究机构接入了Internet2网络，Internet2也与57个国际高速网络相连。Internet2还为新技术提供了测试平台，如IPv6等等。ITEducation&TrainingDate:11March20204.3.9总结•妥善利用不同传输介质的特性。•让不同介质发展适职的传输功能。•塑造信息整合的服务网。•建立信息产出的运筹中心。ITEducation&TrainingDate:11March2020习题•简述六类线在安装过程中需要考虑的部分重要问题。•光缆的种类和机械性能。•几种混合网络拓扑类型的特点。•简述网络拓扑方案的选型思路。•如何正确设计物理网络。Thankyou南海东软信息技术职业学院计算机系胡韶峰谢谢ITEducation&TrainingDate:11March2020返回ITEducation&TrainingDate:11March2020返回