局域网技术第一章LAN设计

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1、第一章LAN设计学习目标分层网络如何满足中小型企业对语音、视频和数据的需求？3层分层网络设计模型中各层的功能是什么？IP语音和视频对网络的影响有哪些？针对分层网络的各层如何选择合适的设备？如何为分层网络设计模型的各层选择合适的Cisco交换机？局域网技术简介计算机技术与通信技术的结合促进了计算机局域网络的飞速发展，局域网经历了从单工到双工，从共享到交换，从低速到高速，从昂贵到普及的发展过程。共享式以太网根据网络覆盖的范围，网络分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）三种。局域网（LocalAreaNe

2、twork，简称为LAN）也称为局部网，是指覆盖范围在10公里之内的网络，如校园网，企业网等。以太网以太网是指运行IEEE802.3以太网协议的网络。局域网运行的协议常见的主要有以太网协议、令牌总线、令牌环网，通常运行的主要是以太网协议，在没有特别指明的情况下，局域网通常是指以太局域网。1．总线结构的共享式以太网共享式以太网是早期局域网技术应用的主流，最初构建在总线型拓扑结构上，使用同轴电缆细缆或粗缆作为公用总线来连接其他节点，其中一个节点是网络服务器，提供网络通信及资源共享服务，其余节点是网络的工作站，总线的两端安

3、装一对50Ω或者75Ω的终端电阻。对于同轴电缆细缆，遵循10Base-2标准，每一网络段的总线长度最大为180m，最高传输率为10Mbps粗缆遵循10Base-5标准，总线长度可达500米。总线与工作站之间的连接距离不应超过0.2m，总线上工作站与工作站之间不应小于0.46m。共享式以太网采用广播方式通信，总线长度和工作站数目都是有限制的，一般为30台左右。总线型结构网络连接的可靠性很差，只要有一台工作站出现网络故障，都会造成整个网络瘫痪。2．星型结构的共享式以太网总线结构的网络连接可靠性很差，之后就逐渐被使用集线器

4、（HUB）和双绞线，以星型结构相连的共享式以太网所取代。利用多台集线器级联或堆叠组网，曾是局域网很流行的组网方式。集线器是一种多端口的中继器，共享带宽，工作于OSI的物理层，又称为物理层设备，是星形拓扑结构的接线点，安装连接好网线，通上电源之后即可使用，不需要特殊的配置。集线器的基本功能是使用广播技术进行信息分发，将一个端口上接收到的信号，以广播方式发送到集线器的其他所有端口，各端口接收到广播信息后，就会对信息进行检查，若发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。星型结构组网中，传输介质（网线）通常采用非屏蔽双绞

5、线、屏蔽双绞线或光纤。使用双绞线时，其接头采用RJ-45水晶头。集线器工作原理双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）两大类。非屏蔽双绞线又分为3类（UTP-3）、5类（UTP-5）、超5类和超6类非屏蔽双绞线。UTP-3是话音级的双绞线缆，数据速率可达16Mbps；UTP-5是数据级双绞线，在单位长度上的绞节数更多，数据速率可达100Mbps。在以太局域网中，UTP-3和UTP-5分别作为10BASE-T和100BASE-T标准的通信线路，通信距离为100米。超5类和6类非屏蔽双绞线支持100Base

6、-TX标准，最高传输率为155Mbps，最大传输距离为120米。由于UTP-5最大传输距离为100米，因此在进行局域网组网和综合布线时，通常遵循以下原则：从交换机或集线器到配线架（PatchPanel）的网线长度控制在5米以内从配线架到办公室的RJ-45信息模块（Punch-downBlock）的网线控制在90米以内从RJ-45信息插座到用户计算机的网线长度控制在5米以内双绞线的RJ-45接头制作时，双绞线的线序遵循EIA/TIA568A和EIA/TIA568B两种标准，T568A用于制作10M双绞线，T568B用于

7、制作100M双绞线。目前局域网一般均是100M到桌面，因此网线制作通常采用T568B标准，两端的线序相同，其线序为：EIA/TIA568B线序1脚2脚3脚4脚5脚6脚7脚8脚白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕交叉线的线序为一端按568B线序制作，另一端按以下方式进行交叉制作：1脚2脚3脚4脚5脚6脚7脚8脚白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕3．以太网工作原理以太网严格遵循载波侦听多路访问/冲突检测协议（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，简称CSMA/CD）。计算机在发送数据

8、前必须先进行载波侦听，只有当判定信道空闲时，才能发送数据。如果信道正忙，它就持续等待直到当它侦听到信道空闲时，便将数据送出。如果两个以上的主机同时监听到信道空闲并发送数据帧，此时就会产生冲突，从而使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败，接下来主机就等待一个随机长的时间，然后重新进行载波侦听。一台主机发送数据帧时，网络中的其他主机只能接收，属于