局域网络组网方案毕业论文

局域网络组网方案毕业论文内容摘要：

介质，就目前来说，双绞线通常被做为建筑物内局域网的主要通信介质，而各建筑物之间的局域网主干通常采用光纤作为通信介质。 双绞线可分为非屏蔽双绞线（ UTP）和屏蔽双绞线（ STP）两大类，其中，屏蔽双绞线又可细分为 3 类、 5 类两种，非屏蔽双绞线又可细分为 3 类、 4类、 5 类、超 5 类 4 种。 屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线的区别 屏蔽双绞线的最大特点在于封装其中的双绞线与外层绝缘胶皮之间有一层金属材料，这种结构能够减小辐射，防 止信息被窃，同时还具有较高的数据传输率。 屏蔽双绞线的缺点主要是价格相对较高，安装时要比非屏 18 蔽双绞线困难，必须使用特殊的连接器。 与屏蔽双绞线相比，非屏蔽双绞线的主要优点是重量轻、易弯曲、易安装、组网灵活等，非常适合结构化布线。 因此，在无特殊要求的情况下，使用非屏蔽双绞线即可。 各类双绞线的特点 不同类型双绞线具有不同的传输频率和数据传输频率，下面简要介绍一下各类双绞线的特点。 类双绞线：其最高传输频率为 16MHZ，最高数据传输频率为10Mbit/s，目前已基本淘汰。 类双绞线：其最高 传输频率为 20MHZ，最高数据传输频率为16Mbit/s，但该类双绞线很少用于网络布线。 类双绞线：该类双绞线使用了特殊的绝缘材料，其最高传输频率为100MHZ，最高数据传输频率为 100Mbit/s，这是目前使用最多的一类双绞线双绞线，它是构建 10M/100M 局域网的主要通信介质。 5 类双绞线：属非屏蔽双绞线。 与普通 5 类双绞线相比，超 5 类双绞线在传送信号时衰减更小，抗干扰能力更强。 使用超 5 类双绞线时，设备的受干扰程度只有使用普通 5 类线受干扰程度的 1/4，并且只有该类双绞线的全部 4 对线都能实现全 双工通信。 就目前来说，超 5 类双绞线主要用于千兆位以太网。 双绞线的连接头 双绞线是通过 RJ45 接头与网卡或 HUB 相连的。 在 RJ45 接头前端有 8个凹槽，简称 8P（ Position,位置），凹槽内的金属接点共有 8 个，简称8C(Contact，触点 )。 根据 RJ45 接头金属片形状的不同， RJ45 接头可以分为“二叉式”和“三叉式”两类。 19 双绞线的标准连接法 这种连接方式又称直通方式，它适用于网卡到 HUB 之间的连接。 RJ45接头中脚位 2 用于发送数据，脚位 6 用于接收数据，在进行 双绞线排序时，必须将 2 根芯线组成一对， 6 根芯线组成一对，这也是制作双绞线压线的关键。 双绞线的交错连接法 如果将两个未带有级联端口的 HUB 通过双绞线进行级联，或者直接用双绞线连接两台计算机，则双绞线的连接方式与上面介绍的标准连接方式有所不同，因此必须采用交错连接法。 双绞线的交错连接是指将双绞线一端的数据输出线接到另一端的数据接收线上。 也就是说，将 RJ45 接头 A 的脚位 1 接到 RJ45 接头 B 的脚位 3，将 RJ45 接头 A 的脚位 2 接到 RJ45 接头 B 的脚位 6。 光 纤 光纤具有 很带的带宽，就目前来说，大多数的局域网主干都采用光纤作为通信介质。 光纤的特点 与铜质电缆相比，光纤具有如下特点： ⑴由于光纤传输的是光束，而非电信号。 因此，光纤传输的信号不受电磁的干扰。 ⑵数据传输时不易被窃取，安全性高。 ⑶信号传输频带宽，传输容量大，可高达几千比特 /秒。 ⑷信号衰减小，传输距离长。 ⑸缺点是光纤的应用成本高，且连接技术复杂。 光纤的分类 20 根据光在光纤中的传播方式，光纤有两种类型：多膜光纤和单膜光纤。 其中，所谓“膜”是指以一定角度进入光纤的一束光。 集线器 的选择 集线器又称 HUB，它是建构星型网络时使用最多的设备之一。 HUB 在星型网络中处于各分支的汇集点，网络中的所有计算机都要与它相连。 HUB 的特点 HUB 主要有如下两个特点： 是一个共享设备，网络中所有用户共享一个带宽。 因此，利用 HUB构建的网络又称共享式网络。 是一个多端口的信号放大设备。 因此，利用 HUB 可扩展网络的传输范围。 HUB 的分类 HUB 的种类很多，其分类方法也有很多种，下面简要介绍一下。 ⑴依据带宽划分 依据带宽的不同，可将 HUB 分为 10Mbit/s、 100Mbit/s、 10/100Mbit/s自适应、 1000Mbit/s 或 100/1000Mbit/s 自适应等。 其中自适应 HUB 又称“双速 HUB”，它内置了两条总线，分别工作在两种速率下。 ⑵按照管理方式划分 按照管理方式的不同，集线器可分为哑集线器（ Damp Hub）和智能集线器（ Intelligent Hub）两种。 其中，哑集线器只起信号放大和再生作用，无法对网络进行性能优化。 并且哑集线器不能用于对等网中，即网络中必须有一台服务器。 智能型集线器改进了哑集线器的缺点，增加了网络交换功能，具有网络管理 和自动检测端口速率的能力（类似交换机）。 就目前来说，大部分的集 21 线器基本上都属于此类。 ⑶按照配置形式划分 按照配置形式划分可分为独立型 HUB、模块化 HUB、可堆叠式 HUB 等，各类 HUB 的特点如下： ①独立型 HUB：这类 HUB 具有价格低、网络管理方便、容易查找故障等优点，主要用于构建小型局域网。 ②模块化 HUB：模块化 HUB 带有一个机架和若干插槽，每个插槽可安装一块相当于独立型 HUB 的卡。 各卡之间通过安装机架上的通信板进行互连并通信。 这类 HUB 的优点是便于对用户实施集中管理，因此主要用于大型网络。 ③可堆叠式 HUB：利用高速总线，可将若干可堆叠式 HUB 进行“堆叠”，其功能类似一个模块化 HUB。 在这些可堆叠式 HUB 中，存在一个可管理 HUB，利用它可对其他 HUB 进行管理。 可堆叠式 HUB 非常易于网络扩充，是目前新建网络时较为理想的选择。 ⑷按照端口数量划分 按照端口数量，可将 HUB 分为 8 口、 16 口、 24 口等多种。 在实际工作中，我们遇到的 HUB 很可能集中了几种不同的类型。 例如，“ 16 口 10/100M 自适应 HUB”、“ 16 口 100M 可堆叠式 HUB”等。 HUB 的选择 一般来讲，选择 HUB 时应该从以下几个方面 考虑。 ：此时主要应考虑上传设备的数据传输速率。 ：根据网络中的计算机数量，可分别选择 8 口、 16 口或 24 口HUB。 ：如果需要连接的计算机数量较多，或者希望将来能够进行网络扩展。 则在选购 HUB 时应考虑它是否支持堆叠和级联。 22 ：如果 HUB 中内置了交换模块，则这类 HUB 一般用作小型局域网的主干设备，而没有内置交换型模型的 HUB 一般处于中型局域网的边缘。 ： HUB 最初是较低端的产品，且不可管理。 随着技术的发展，部分 HUB 可通过增加网管模块实现对 自身的简单管理（提供对SNMP 的支持）。 需要指出的是，尽管同是对 SNMP 提供支持，不同厂家的模块是不能混用的。 甚至同一厂商的不同产品的模块也不同。 ：如果系统比较简单，没有楼宇级别的综合布线，局域网内的用户比较少，那么可不必考虑 HUB 的外形尺寸。 但是，如果已经完成了综合布线，并购置了机柜，则需要选购几何尺寸符合机架标准的 HUB。 交换机的选择 交换的概念和原理 在计算机网络系统中，交换概念的提出主要是为了改进共享工作模式。 交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵，交换机 的所有端口都挂连在这条背部总线上。 控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的 MAC（网卡的硬件地址）的 NIC（网卡）挂连在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。 目的 MAC若不存在刚才广播到的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加到内部地址表中。 局域网交换机的特点 作为局域网的主连设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。 交换机在同一时刻可以进行多个端口对之间的数据传输，每一个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，无需 23 同其他设备竞争使用。 如果交换机的全部端口都具有相同的数据传输速率，这种交换机又称为对称交换机。 但是，在客户机／服务器网络中，服务器的数据传输量通常要远高于工作站。 此外，如果网络比较复杂，则由于下层网络共享一个上传端口，也要求上传端口具有较高的数据传输速率。 很多厂商为了适应这种需求，开发了包含两类传输速率端口的交换机，这种交换机被称为非对称交换机。 局域网交换机的交换方式 在目前多使用的局域网交换机中，交换机通常采用以下 3 种方式进行数据交换：直通式、存储转发、碎片隔离。 局域网交换机的分类 从传输介质和传输速率上来看，局域网交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆位以太网交换机、 FDDI 交换机、 ATM 交换机和令牌环交换机等多种，这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、 FDDI、ATM、令牌环等环境。 按照最广泛的普通分类法，局域网交换机可以分为工作组交换机（信息点少于 100）、部门级交换机（信息点少于 300）和企业级交换机（信息点在 500 以上） 3 类。 根据架构特点，人们还将局域网交换机分为机架式、带扩展槽固定配置式、不带扩展槽固定配置式 3 种产品。 局域 网交换机的主要技术指标 局域网交换机基本技术指标较多，这些技术指标全面反映了交换机的技术性能和功能，是用户选购产品时参考的主要数据来源。 在这些技术指标中，比较主要的技术指标如下： ⑴机架插槽数：指机架式交换机所能安插的最大模块数。 24 ⑵扩展槽数：指固定配置式带扩展槽交换机所能安插的最大模块数。 ⑶最大可堆叠数：说明了一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度与信息点连接能力。 ⑷支持的网络类型：一台交换机所支持的网络类型越多，其可用性和可扩展性将越强。 ⑸最大 SONET 端口数： SONET（同步光传输网络）是一种高速 同步传输网络规范。 一台交换机的最大 SONET 端口数是指这台交换机的最大下传的SONET 接口数。 ⑹背板吞吐量：也称背板带宽，单位是每秒通过的数据包个数（ pps），表示交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。 ⑺ MAC 地址表大小：连接到局域网上的每个端口或设备都需要一个 MAC地址，其他设备要用到此地址来定位特定的端口及更新路由表和数据结构。 一个设备 MAC 地址表的大小反映了该设备所能支持的最大节点数。 ⑻支持的协议和标准：局域网交换机所支持的协议和标准内容，直接决定了交换机的网络适应能力。 局域网交换机选购要素 用户在选购局域网交换机时，应考虑以下因素。 ⑴外型尺寸 ⑵可管理性 ⑶端口带宽及类型 ⑷第三层交换功能 第三层交换功能最明显的特点就是交换机提供 VLAN，而划分 VLAN 是为了屏蔽广播数据包，及网络安全与网络控制管理方面的需要。 路由器的选择 25 路由器的特点 路由器是最重要的网络互联设备之一，它工作在网络层，用于互联不同类型的网络，路由器通过路由决定数据的转发，转发策略称为路由选择，这也是路由器名称的由来。 就目前来说，路由器的主要作用基本上包括如下几个： ⑴连通 并隔离不同的网络。 通过路由器连接各子网时，各互联子网仍保持各自独立，并且每个子网可以采用不同的拓扑结构、传输介质和网络协议。 ⑵为数据交换选择最佳传送路径。 为了完成这项工作，在路由器中保存着与传输路径相关的数据 —— 路径表。 路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改。 ⑶路由器还通常提供了流量检测、访问控制、防火墙与优先级设定、数据加密、地址转换、 VLAN 管理等功能。 路由器的选购 用户在选购路由器时，通常需要注意以下几个方面的问题： ⑴管理方式，即用户可以通过哪些方式对路由器进行管 理设置。 ⑵多协议支持，即路由器支持哪些广域网协议。 ⑶安全性，就是用户使用了路由器以后能否确保自己内部局域网的安全。 ⑷地址转换功能。 网卡的选择 网卡的功能 一般来说，网卡具有如下功能： ：将较高层数据放置在以太网帧内，接受数据的一方从帧中 26 取出数据并上传到上一层。 ：网卡以脉冲的方式通过电缆传送信号。 ：网卡负责控制数据的流量，在以太网中，网卡也负责检查数据是否碰撞，如果传送期间有碰撞，则等待一小段时间后再进行传送。 网卡的选购 选择网卡应考虑以下几个因素。 ：常见的有 BNC 接口和 RJ45 接口，也有两种接口均有的双口网卡。 接口的选择与网络布线形式有关，当采用总线型网络拓扑结构时，可选用 BNC 结构的网卡；当采用星型拓扑结构时，可使用集线器和非屏蔽双绞线，因此可选用 RJ45 接口的网卡。 但是，由于总线型网络已经趋于淘汰，因此，采用 BNC 结构的网卡越来越少。 ：目前的网卡主要有 IS。