第四章
小型局域网组建
第四章小型局域网组建
? 4,1 概述
? 4,2 传输介质
? 4,3网络通信设备
? 4,4网络操作系统
? 4,5网络系统集成
? 4,6 综合布线系统
? 4,7 局域网组建实例
4,1 概述
? 局域网是一种小范围内的网络，
? 局域网是网络的组成细胞
? 一个网络有时就是由大大小小的局域网互连而
成的
? 人们在工作与生活中，经常使用的是局域网
? 例如，在一个办公室里组建一个可以资源共享
的小型办公局域网
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局域网的组建
? 网络组建的问题，从小的方面说，是一
个 网络软、硬件系统 的问题
? 从大的方面说，是一个 系统集成 的问题
? 任何大、小的网络建设都涉及到一些网
络的硬件、软件以及网络的连接问题
? 只不过是所使用的设备、软件的性能、
结构和特点不相同而已
局域网的组成
? 网络的 硬件 部分主要包括传输线、网卡、
网络连接设备等
? 网络的 软件 部分主要包括网络的操作系
统及网络的应用软件
局域网的类型
? 局域网的类型包括以太网、令牌环网、
FDDI网和 ATM网等
? 但其它类型的网络在市场上已经很少见
? 在市场上所见到和接触到的已经 清一色
都是以太网
4,2 传输介质
? 4,2,1 双绞线
? 4,2,2光纤及光缆
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4,2,1 双绞线
? 1986年 synoptics公司致力于研究如何在普通的电话线
上运行以太网协议，并于 1987年将研究成果投放市场
? IEEE对以太网定义了一个 双绞线 的标准，即 10BaseT
? 以集线器为中心结点，以 铜质的双绞线 为传输介质的
星型以太网拓扑结构的诞生，开创了以太网发展的新
纪元，使以太网的传输速度不断发展，一直到现在的
千兆和万兆以太网
? 至今，双绞线仍然是以太网传输介质中的主力军，并
且在不断得到新的进展
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1．双绞线的类别
? 双绞线主要分为两类：
? 一类是屏蔽双绞线（ Shielded Twisted
Pair,STP）
? 还有一类是非屏蔽双绞线（ Unshilded
Twisted Pair,UTP）
? 国内采用较多的是 UTP非屏蔽双绞线
图 4-1UTP双绞线
从图中可见，共有四个绕线对。
UTP双绞线价格便宜, 施工方便, 无论在 10兆, 100
兆, 以至于千兆网中都得到了广泛应用
平时经常说的 3类, 5类双绞线一般都是指 UTP双绞
线 。
UTP双绞线标准
? UTP双绞线的标准执行 EIA/TIA568规范
? EIA是美国电子工业协会,TIA是美国电信工业协会
? 早期主要有 3类（ CAT3）,4类（ CAT4）和 5类（ CAT5）标准
? 其中的 CAT是 category的含义
? 除了 3,4,5类双绞线以外，近年来还推出了超 5类,6
类双绞线标准
? 从结构上来看，超 5类与 5类相比除了电气性能优良以
外，其它方面没有太大的变化
? 6类标准的结构变化比较大，线径变粗了，电气性能变
化也比较大
? 但连接器仍然使用 RJ-45，与 5类和超 5类双绞线相兼容
2,UTP双绞线的结构
? UTP双绞线的结构很简单，由 4对绕线对
组成。在外面，包围一层起到绝缘和保
护作用的塑料护套。每个绕线对都是由 2
根带有绝缘层的 22号铜线扭绞在一起。
为了达到所要求的电气性能，对于扭绞
的程度都有具体规定
绕线对 1 2 3 4
颜色码 白蓝、蓝 白橙、橙 白绿、绿 白棕、棕
为了对导线区分，对每根导线，根据绕线对都标示
了不同的颜色。如表 4-1所示
UTP的连接器是 RJ-45接头，俗称水晶头
水晶头共有 8根铜质引脚，与双绞线的 8根导线相对应。把
双绞线通过压线工具压入水晶头中即可制成一根双绞线。
水晶头的引脚是有排列顺序的。把水晶头的引脚一面称为
正面，把水晶头带有一个塑料簧片（称为卡榫）的一面称
为背面。如果使水晶头正面朝向自己，背面远离自己时，
正面最左侧的引脚为第 1引脚。识别第 1引脚很重要，因为
在把双绞线压入水晶头时，是以第 1引脚为顺序的参照引脚。
3．双绞线的性能
? 双绞线的性能主要包括传输速率和传输
距离
? 以太网主要有 10兆,100兆和 1G传输标准
10兆以太网标准
? 10兆以太网对双绞线的要求标准最低, 3
类, 4类和 5类双绞线都适宜于传输 10兆
以太协议, 传输距离为 100米 。
? 但 10兆以太网只使用这些双绞线 4对中的
2对绕线对, 其中一对用于输出, 一对用
于输入 。 这就是 10BaseT的以太网标准 。
100兆以太网
? 在 100兆以太网中，分成多种情况。
? 一种是 100BaseTX标准，使用 5类双绞线 2
个绕线对，传输距离为 100m。
? 而 100BaseT使用 3类双绞线的 2个绕线对
? 100BaseT4使用 3类双绞线的 4个绕线对
? 在我国，现在使用 3类双绞线的已经不多
了，所以无论是 10兆还是 100兆以太网，
基本上都使用 5类双绞线
1G以太网
? 对于 1G以太网，按照标准,1000BaseT应
使用 5类 UTP双绞线，但建议最好采用超
5类（ 5e）双绞线。
? 1G以太网以双绞线为传输介质的桌面应
用还未达到普及，而主干方面则一般以
光纤作为传输介质
4．双绞线制作
? 所谓双绞线制作就是如何在双绞线的两端制作水晶头，
也就是说 把水晶头连到双绞线上
? 水晶头的 8个铜引脚里侧是 V字型的较锋利的刀口，把
双绞线的 8根导线按照线序插入水晶头，恰好都处于这
8个 V字型的刀口下面
? 当用专用的压线钳将水晶头压下时,8个铜引脚的 V字
型锋利的刀口将刺破双绞线绝缘外皮，分别与这 8根导
线相连接
图 4-3 压线工具
引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8
T568A
标准 白绿
绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕
T568B
标准 白橙 橙 白绿
蓝 白蓝 绿 白棕 棕
制作双绞线的关键是要 注意 8根导线排列的顺序,称
为 线序
按照 EIA/TIA568的标准，即 T568A和 T568B，如表 4-
2所示
在这两个标准中可以任选其一，但习惯上人们都使用
T568B的标准。不论执行任何一个标准，在双绞线施工
中应注意一个原则就是，在整个施工中,所有的双绞
线制作都必须执行统一的标准
两类双绞线
? 一般制作的双绞线有两类：
? 一类是 直通 线
? 还有一类是 交叉 线
直通线
? 直通线是指一根双绞线的两端都执行同一个标
准，例如 T568B
? 这种 直通线一般用于不同类别的设备之间
? 例如网卡与集线器（交换机），网卡与墙壁上
的信息插座等
? 这种直通线用的是最多的
? 双绞线的两端线序是一致的
? 如图 4-4 a） 示
交叉线
? 第二类是交叉线
? 即一根导线执行两个标准, 如 T568A和 T568B,在双绞
线两侧线序是不一致的
? 实际上, 是将引脚的 1,3和 2,6进行了对调
? 这种双绞线一般用于 同类设备间 相连
? 例如两台计算机通过双绞线直接连在一起构成的最简单
网络, 就是用交叉线把两台计算机的网卡直接相连
? 另外, 集线器级联时, 如果下层的集线器没有 上联
（ Uplink） 端口, 只好使用普通的端口与上层集线器连
接, 这时需要使用交叉线 。
? 如图 4-4 b） 所示 。
制作双绞线的步骤
? 制作双绞线一般可以按照以下的步骤：
? （ 1） 裁剪适当长度的双绞线；
? （ 2） 用剥线钳剥去约 14mm的双绞线塑料护套；
? （ 3） 将 4个绕线对的 8根导线依线序排列整齐,
压平, 并将线头剪齐 （ 注意这 8根芯线不要剥
除绝缘层 ） ；
? （ 4） 插入水晶头内, 要插入到底；
? （ 5）用压线钳压紧，注意要连同塑料护套也
压入水晶头内。
双绞线的检查
? 双绞线制好后，要进行外观检查
? 例如检查双绞线的护套是否破损，与水
晶头连接是否可靠，线序是否正确
? 还可以通过简单的测试仪进行测试
? 测试仪有两个部件，一个用于信号发生，
一个用于信号接收和指示
图 4-5 双绞线测试仪
把双绞线分别插入两个部件，打开电源开关，观察信
号的接收情况。 如果接收部件的 4个指示灯依次发出
绿光，表示连接正确 。如果有的灯 不发光 或 发光的次
序 不对，则说明连接有问题，这时需要重新制作
1
23
45
6
78
1
23
45
6
78
a)直通线
1
23
45
6
78
12
34
5
6
78
b)交叉线
发
送
接
收
发
送
接收
不同类设备
同类设备
4,2,2光纤及光缆
? 光纤的优点非常多，包括传输带宽宽、传输速
率高、通信容量大、抗干扰能力强、保密性好、
传输损耗小，传输距离长
? 过去人们只把光缆作为主干传输。但近年来情
况有了些变化
? 在城域网、校园网，甚至在范围稍大些的局域
网中也提出了使用光纤作为传输介质的要求
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1．光纤的分类
? 通过光纤传输的每一条光束称作一个模，
根据光纤传输的模数不同光纤主要分为
单模光纤 和 多模光纤
? 单模光纤与多模光纤的光传输原理是不
同的，性能也是不同的
单模光纤
? 单模光纤的线径小，多模光纤的线径大。
单模光纤的线径一般是 8.3μm，外层是
125μm。
? 单模光纤的光源使用注入式激光二级管
（ ILD）。激光功率大，且为相干光源，
可以提供更高的带宽（理论上可以达到
10GHZ）,适合于长距离传输
多模光纤
? 而多模光纤有多种, 如纤芯 62.5μm,外
层 125μm；纤芯 50μm,外层 125μm；纤
芯 100μm,外层 140μm等几种 。
? 多模光纤使用发光二极管 （ LED）, 功
率低, 可以提供大约 250MHZ的带宽, 传
输距离短 。
2．光缆的结构
? 光纤在实际应用中，要制成光缆。光缆
又分为室内光缆和室外光缆
室内光缆
? 室内光缆一般用于室内设备间互连、光
纤跳线、楼内主干布线。
? 室内光缆在光纤外面包裹缓冲层、抗拉
线和外皮。又分为单芯和双芯光缆。
? 室内光缆也有单模和多模之分。单模光
缆的外皮为黄色，多模光缆的外皮为橘
黄色
室外光缆
? 室外光缆用于长距离网络、主干线系统、
园区网中作为楼宇之间的连接等。
? 室外光缆在光纤外包裹缓冲层、抗拉线、
铠皮、绝缘层和聚乙稀外皮等，颜色一
般为黑色。
? 室外光缆的光纤芯一般有 4芯,6芯,8芯
和 12芯等几种，如图 4-6所示
图 4-6室外光缆
3．光纤通信系统
? 目前在局域网中实现的光纤通信是一种
光电混合式的通信结构。
? 通信终端的电信号与光缆中传输的光信
号之间要进行光电转换，光电转换通过
光电转换器完成。如图 4-7所示。
终端 终端发送器 接收器
光信号电信号 电信号
图 4-7光电转换
在 发送端, 电 信号通过 发送器 转换为光脉冲在光缆中
传输
到了 接收端, 接收器 把 光 脉冲还原为电信号送到通信
终端
由于光信号目前只能单方向传输，所以，如果进行双
工通信，在发送和接收端的光电转换器应该既能发送、
又能接收，这可以用光纤收发器设备来实现
4．光纤的连接
? 按照光纤通信系统的模型，可以得到光
纤通信系统的连接图，如图 4-8所示
光终端盒 收发器
光缆 光纤跳线 双绞线
接交换机或计算机等
在光缆与收发器之间要加装一个光缓冲设备，称为 光终端盒
其作用是将光缆引入,以便进行相应的连接，所以又称为接续盒
然后再通过一条 光纤跳线 完成终端盒中的光纤与收发器之间的连接
收发器把光信号转换为电信号 后，再通过双绞线连入交换机或计算
机
如果交换机或计算机的网卡内部已经包含有光纤收发器（如交换机
的光纤模块），就可以把光纤跳线直接接入交换机或网卡
光缆与光纤跳线连接
? （ 1）光纤熔接
? （ 2）应急连接
? （ 3）活动连接
（ 1）光纤熔接
? 光纤熔接是利用光纤熔接机的高压放电的方法
把两根光纤熔接在一起
? 这种光纤连接的方法是最可靠的，连接的衰减
最低，一般为 0.01~0.03dB
? 光纤熔接又称热熔技术，是光纤永久性连接的
方法
? 在光纤终端盒内，就是把引入的光缆的一根光
纤通过熔接的方法与终端盒上的光纤插座（又
称法兰盘）引出的一根光纤连接在一起的
（ 2）应急连接
? 应急连接是用机械和化学的方法将两根
光纤粘接在一起
? 这种方法的特点是连接迅速
? 适合于应急时使用，又称为冷熔技术
? 但是，连接的衰减比较大，一般为
0.1~0.3dB。
（ 3）活动连接
? 这种连接方法是利用光纤连接器等器件，包括
连接头和插座等，把一些设备用光缆连接起来
的方法
? 一般用于光纤设备之间的活动连接
? 这种连接方法是简单、方便、灵活，但是连接
的衰减是最大的，一般为 1dB左右
? 其中的连接器有多种，常用的有 ST型连接器及
插座和 SC型连接器和插座
? 如图 4-9所示为两种主要的插座
（ a） ST
（ b） SC
图 4-9 法兰盘
图 4-10 ST及 SC接头
ST连接器一般用于作光纤配线架跳线用
SC连接器一般用于连接交换机
把 ST,SC连接头与室内光缆组合起来，可以做成各种
光纤跳线（又称尾纤），如 ST— ST型,SC— SC型和
ST— SC型
如图 4-11所示。
几种连接方式，
? 在终端盒和收发器上已经安装了插座（如 SC插
座），只需用一根 SC— SC跳线连接即可
? 在终端盒内部，可以将一根尾纤剪断，一端连
接在终端盒的 SC插座内侧，另一端通过热熔的
方法与引入光缆中的光纤熔接在一起即可
? 终端盒上的光纤插座完成了内部 SC连接头与外
部 SC连接头之间的连接
5．与光纤连接的设备
? 与光纤连接的设备目前主要有光纤收发
器、网卡和光纤模块交换机等
（ 1）光纤收发器
? 光纤收发器是一种光电转换设备
? 主要用于设备本身没有光纤收发器的情
况
? 例如普通的交换机和网卡等
图 4-12光纤收发器
需要光纤收发器
? 一般工作组级的交换机都没有光纤接口
? 或者有些交换机虽然有光纤接口，但由于网络扩展的
需要，需要把某些普通的 RJ— 45双绞线接口连入到光
缆上去
? 这两种情况都需要使用光纤收发器
? 服务器的网卡如果没有光纤接口，如果要通过光缆连
接到交换机的光纤接口也需要光纤收发器
（ 2）光接口网卡
? 有些服务器需要与交换机之间进行高速
的光纤连接，这时，服务器中的网卡应
该具有光纤接口。这种网卡目前有
100M — 1000M的速率，主要有 Intel、
IBM,3com和 D-Link等大公司的产品系
列
（ 3）带光纤接口的交换机
? 许多中高档的交换机为了满足连接速率与连接距离的
需求，一般都带有光纤接口
? 有些交换机为了适应单模和多模光纤的连接，还将光
纤接口及收发器设计成通用接口的光纤模块，根据不
同的需要选用
? 把这些光纤模块插入交换机的扩展插卡上，再按照需
要把扩展插卡插入交换机的可扩展插槽，交换机就可
以具有通用性
? 带有光纤接口的交换机内部已经具有了光纤的收发功
能，这样，就可以通过光纤跳线直接连接到光终端盒
或连接到光纤配线架的光纤接口
4,3网络通信设备
? 网络通信设备是组建局域网的网络硬件
设备，包括网络上的网卡、中继器、网
桥、集线器、交换机、路由器以及调制
解调器等，这些硬件设备组成了局域网
? 4,3,1 网卡
? 4,3,2 集线器
? 4,3,3交换机
? 返回
4,3,1 网卡
? 网卡是网络适配器
? 严格来说应该称为网络接口卡（ Network
Interface Card,NIC）
? 完成通信控制功能并且通过传输介质与
局域网之间进行数据的传输
? 如图 4-13所示是 Intel公司的一款网卡。
? 返回
1．网卡的结构
? 网卡基本上是由一块质地非常好的印刷电路板制成的，上面排列
着网卡微处理器、存储器和其它一些辅助电路芯片或元器件
? 如果网卡支持无盘工作站的远程启动功能，在相应的插座上还应
该包括一块远程启动芯片
? 网卡的, 总线, 是一些金属引脚，可以插入到微机主板的扩展槽
中，实现与计算机总线的连接
? 网卡的传输介质接口通过传输介质实现与外界网络的连接
? 如果是 RJ-45插座，网卡将通过 RJ-45水晶头，并通过双绞线连接
到局域网上去
2网卡的功能
? 网卡基本上实现了以太网协议的物理层
和 MAC层的功能。
? 即通过网卡，固化了网络协议的功能，
使得以太网协议可以更加紧凑，更加快
速地实现协议的功能
（ 1）数据传输
? 网卡通过总线和网络接口实现了数据设
备终端（如计算机）与局域网之间的连
接，并实现了数据的传输
（ 2）实现了数据的收发功能
? 网卡的 MAC层实现了数据的收发功能
? 并且对从协议高层的数据进行打包，然后送给下面的物理层，发
送到网络上去
? 对从物理层传送来的数据进行解包，然后传送给高层协议
? MAC层还要实现链路的管理以及差错控制功能，所有这些功能可
以归结为以太网的 CSMA/CD的协议功能
（ 3）完成物理信号的传输
? 网卡的物理层实现信道的接入、编码和
译码，数据的串并行转换，数据缓冲等
功能，完成物理信号的传输
（ 4）网卡地址
? 网卡提供了一个具有 48位二进制数的全
球唯一的网卡地址码作为这台数据终端
设备的唯一标识
2．以太网卡的分类
? 以太网卡有多种分类方法，可以按总线、
数据传输率、接口、数据宽度等各种方
法进行分类
? 通过了解分类，就可以了解网卡的性能，
同时也学会了网卡的选择
（ 1）按照速度分类
? 主要有 10M网卡,100M快速网卡、
10M/100M自适应网卡和 1000M网卡
? 随着网卡价格的下降,10M与 100M网卡
的价格已经贴近，而其性能相差甚多，
所以,10M网卡已经逐渐退出市场。
1000M网卡的应用需求还不高，价格又
很昂贵，主要用于服务器,10M/100M自
适应网卡是目前的首选网卡
（ 2）按照总线划分
? 可以分为 ISA总线网卡和 PCI总线网卡。
? 早期的主机主板扩展槽以 ISA总线为主，
而近些年的主板 ISA总线已经不多见了。
? ISA总线传输速度慢，数据宽度为 16位。
? PCI总线传输数据的速度高，且数据宽度
为 32位。所以,PCI总线的网卡现在已经
居多，这也适应了主板以 PCI总线为主的
情况
（ 3）按照连接接口划分
? 可以分为 BNC,RJ-45和光纤接口的网卡
? 最早期的网卡支持 10Base5组网，因此，早期网卡有
AUI接口。这种接口的网卡现在已不多见
? 支持 10Base2组网的接口是 BNC，又称为, T”型头接口，
现在这种接口的网卡也已退出市场。有时还可以见到
支持 BNC和 RJ-45两种接口的网卡
? 随着交换机设备的价格下降，市场上网卡的接口几乎
都被 RJ-45接口所代替
? 100M快速以太网不支持 BNC接口
? 所以目前市场上见到的网卡几乎都是支持 RJ-45接口的
（ 4）笔记本电脑网卡
? 支持笔记本电脑 PCMCIA总线的网卡，
在笔记本电脑中应用比较普及。这种网
卡在使用时，需要一根转换线把笔记本
网卡的接口转换为 RJ-45接口。在笔记本
网卡方面，一种新的 CardBus网卡，定义
了一种新的高速的 PCMCIA总线,32位
数据宽度，工作频率可以达到 33MHZ，
能够提供笔记本电脑的快速网络连接
4．网卡的选择
? 选择网卡应该根据网络数据传输对网卡
性能的要求进行
（ 1）根据传输数据的性质进行选择
? 如果经常传输的数据为文本的，可以考
虑选择 10M网卡。
? 如果传输的数据多数是多媒体的、突发
型的数据，可以考虑选择 100M网卡。
? 当然选择 10兆 /100兆自适应的网卡也是很
明智的
（ 2）关于总线的选择
? 目前 ISA,EISA的总线已经基本上被 PCI总线
所代替，所以，根据总线类型进行选择的余地
已经不大，主要以 PCI总线为主。
? PCI总线主频为 66MHZ
? 据报道，一种新的总线网卡,PCI-X2.0版主频
可以达到 266MHZ，数据宽度也是 32位，主要
用作服务器的网卡总线，在 PC机上应用的较少
（ 3）关于接口
? 随着 100M快速以太网的迅速普及，市面
上除了 RJ-45单一接口的网卡以外，其它
接口的网卡几乎已经看不到，所以，接
口的选择也已经没有余地了。
? 对于 PC机，可以选择 RJ-45接口。
? 对于服务器，如果对数据传输要求很高，
可以考虑选择光纤接口
（ 4）关于远程自举
? 如果计算机没有硬盘，称为无盘工作站。
这时的计算机启动需要通过网卡进行远
程自举启动。对于有自举要求计算机的
网卡应该在网卡的 BOOTROM芯片插座
上插上一粒自举芯片，芯片要与所使用
的操作系统相配合
（ 5）关于品牌
? 选择网卡时，品牌很重要。名牌产品价
格虽高，但性能优越并且兼容性好
? 一般来说，可以选择 3com,Intel品牌的
网卡，或者选择 D-Link,Accton、
Edimax品牌的网卡
5．网卡应用
? 首先，要把网卡安装到计算机中
? 把 RJ-45水晶头插入网卡
? 开机后,Windows 操作系统将对网卡自
动安装驱动程序
? 由于网卡和操作系统都支持即插即用
（ PNP）的功能，网卡的安装过程已经
变得非常简单了
4,3,2 集线器
? 1．集线器的特点
? 2．集线器的分类
? 3．集线器的选择
? 4．集线器的应用
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1．集线器的特点
? 集线器又称 HUB。集线器是一种最普通、最常
见的网络连接设备。用集线器连网，符合
xBaseT的标准，其中的 x可以是 10M，也可以
是 100M
? 10BaseT标准的集线器设备把总线网变成了星
型结构，计算机通过双绞线与集线器的 RJ-45
接口连接，保证了网络的可靠性。并且，用集
线器连网简单、方便、价格便宜
集线器的特点（续）
? 集线器实际上是一个多端口的中继器，集线器是 物理
层的连接设备 。
? 在集线器各端口之间的数据传输不进行过滤，所有的
端口都连接在一个网段上。与总线型网络一样，容易
产生信息的冲突。
? 实际上，集线器连网在物理形式上是星型结构，在逻
辑上仍然是总线网。
? 由于连接在集线器上的计算机都在一个冲突域中，不
适合连接太多的计算机。否则，由于站点数过多，导
致冲突加剧，将会使网络的性能急剧下降
集线器的功绩在于：
? 一是可以通过双绞线和星型结构构成以
太网，在此基础上，使得以太网进一步
得到了发展；
? 二是速度得到了提高；
? 三是可以应用光纤；
? 四是推出了交换型以太网；
? 五是全双工以太网的出现。
2．集线器的分类
? （ 1） 按端口数分类, 可以分为 8端口, 16端口和 24端口的集线器 。
? （ 2）按传输速度分类，可以分为 10兆,100兆和 10M/100M自适
应的集线器。
? （ 3）按照集线器的结构可以分为单体式的、可堆叠的和机箱式。
单体式的集线器延扩性较差，只能通过级联的方式扩展网络范围。
堆叠式和机箱式集线器延扩性好，容易扩展网络范围，组网灵活。
机箱式集线器采取模块化的结构，在机箱内有许多扩展槽，可以
插入各种网络模块，如 10Base-T,Token-Ring等，具有 SNMP网管
功能
? （ 4）按照可管理性能分为智能型和非智能型集线器
3．集线器的选择
? （ 1） 规模较大的网络
? 对于比较大型的网络，集线器已经被推向网络接入的
边缘，至多作为交换机端口不足的补充
? 但对于大型网络，集线器的可管理性是必须考虑的
? 另外就是品牌，最好使用与其它网络设备同一品牌的
产品。
? 对于这类应用的集线器，速度应选为 10M/100M自适应
型的，具有上联功能（ UPLink）。
? 如果连接距离较远，可以选用支持 100Base FX协议的
带有光纤模块的集线器。
（ 2）小型网络集线器的选择
? 对于以字处理, 文件共享为主的日常办公应用,
规模比较小的网络可以考虑使用集线器 。 集线
器数据传输速度可以选择 10M/100M自适应的 。
? 可以根据网络规模选择端口数 。 如果计算机数
比较少, 可以选用单体式的集线器, 否则选用
堆叠式集线器 。
? 小型网络可管理性不是必要的, 主要应选择较
好品牌的产品, 以保证网络连接的可靠性
（ 3）集线器选择的其它方面
? 在集线器的选择方面，还有几点需要说明。一
是关于上联端口
? 因为集线器大多用于网络边缘连接，对于单体
式集线器最好能有上联端口，以便能够方便与
上层设备连接
? 二是关于电源，有些集线器，需要使用单独的
电源供电，虽然厂商提供了直流供电设备，但
使用起来会带来许多不方便
三是关于品牌
? 高档的产品一般有 3com,Intel的产品，一般都
支持可管理和可堆叠，带有光纤接口，但一般
价格较高。
? 中档的产品一般的都使用 D-Link的集线器，其
特点是性价比高。例如 DE-2600系列集线器分
16和 24两种端口,10M/100M自适应，可堆叠 5
个集线器，支持 FX光纤接口，支持 SNMP网管
功能等。
? 除此之外还可以考虑购买 TP-Link,Accton和
Edimax 的产品。
4．集线器的应用
? （ 1）集线器的外观
? 具有 12个 RJ-45接口，可以插入 RJ-45插头。插入插头后，与之对
应的指示灯亮（网线另一端应已插入网卡）表示连接正常
? 有些高档次的集线器带有 100M光纤接口，以便上联交换机或作为
较远距离的连接用
? 电源接口可以直接接入 220伏市电
? 另外，集线器从结构上有桌面型的和机架式的
? 桌面型集线器一般体积都较小，端口数也较少，如 8端口，用于小
型网络连接
? 机架式集线器的尺寸有严格标准，可以放入机柜中
H E W L E T T
P A C K A R D
R J - 4 5 接口
指示灯电源
（ 2）级联
? 连接方式分为两种情况：级联形式和堆
叠形式。单体式的集线器当要扩大网络
范围时可以考虑级联形式
d i g i t a l
UPLink
直通线
普通端口
交叉线
上层集线器以普通端口通过双绞线与下层集线器进行连
接。如果与 UPLink口连接，可以采用直通线。如果下层
集线器未提供上联端口，也可以通过普通端口进行级联，
但需要使用交叉线。如左侧连接的是上联端口，右侧连
接的是普通端口。很显然，级联后，下层集线器共享上
层集线器一个端口的速度
级联的层次
? 级联的层次不能多，因为越靠下层带宽越低，
网络传输速度已经非常慢了。
? 另外，级联的结果形成的仍然是一个冲突域，
增加计算机的台数，势必造成网络性能的急骤
下降。所以单独由集线器进行连接扩大网络使
用范围的方法并不可取，现在比较好的方法是
通过交换机与集线器进行级联
（ 3）堆叠连接
? 集线器堆叠是扩大集线器连网范围行之有效的
方法。只有支持堆叠的集线器之间才可以进行
堆叠的连接。在可堆叠集线器面板上提供了专
用接口，通过专用的堆叠电缆把堆叠集线器连
接起来，如图 4-19所示模型
? 在集线器内部结构方面，提供一种背板结构，
相当于计算机的总线，堆叠的实质相当于对背
板进行了延伸，扩大了端口的数量
堆叠电缆
用这种堆叠方式连接的集线器，每个端口的速度都是
相同的，另外堆叠起来的集线器都叠放在一个机架上
也便于管理
4,3,3交换机
? 交换在通信中是至关重要的，无论是广域网还
是局域网在组网时都离不开交换机。但本节讨
论的主要指 局域网交换机
? 局域网上的交换机又包括 ATM交换机,FDDI
交换机和令牌环交换机，但本节主要讨论的是
以太网交换机
? 局域网交换机又 分为二层（ MAC层）交换机
和三层交换机，这里主要讨论 二层交换机,对
三层交换机只作一般讨论
? 返回
如图 -20所示是 D-Link一款 24端口交换机产品, 右侧为
光纤模块 。
1．交换机的功能
? 在用 集线器 组成的网络中，由于集线器 是物理层设备,只是使网络连接
的范围得到了扩大，但是 整个网络仍然在一个冲突域中,或者说形成了
一个大的网段。当一个工作站发送信息时其它站点的计算机不能再发送，
只能接收信息。当站点的计算机增加到一定数量时，也增加了信息碰撞
的机会，网络的性能将会急骤下降
? 交换机 是一种智能设备，交换机工作在物理层和 MAC子层 。交换机遵循着
网桥的工作原理。交换机可以把一个网段细分为多个网段,把冲突限制
在一些细分的网段之内,这就无形中增加了网络的带宽，使得每个网段
之内都可获得一个碰撞域，细分网段之后就可得到多个碰撞域。同时交
换机又可以在不同的网段之间进行 MAC帧的转发，即连接了各个网段，使
各个网段之间可以进行访问
? 交换机通过细分网段，提高了网络的带宽 ； 通过在网段间转发帧，又可
以扩大以太网的范围 。有时称交换机（或网桥）为物理层与 MAC子层的网
络互联设备。所以说，交换机是一种真正意义上的以太网的连接设备。
通过交换机，可以把一些工作站连接起来，还可以把一些网段连接起来，
同时又增加了网络的整个带宽
2．交换机的工作原理
? （ 1）交换机的基本原理
? （ 2）交换机的组成原理
? （ 3）交换机构的实现
? （ 4）交换机的结构
? （ 5）交换机的交换方式
（ 1）交换机的基本原理
? 交换机可以看作是一个多端口网桥
? 在各端口之间当需要通信时，可以形成一个临
时的独立通道
? 同一时刻可以有多条通道同时通信，当通信结
束时再断开形成的通道
? 端口上可以连着工作站，也可以连着一个网段
? 通道是通过查找 MAC地址表在源和目的端口间
形成的
? 地址表是在站点与交换机上电后通过自学习的
过程逐渐形成的
（ 2）交换机的组成原理
? 交换机的组成主要包括控制逻辑，交换
机构和输入 /输出端口，如图 4-21所示
交换机构
控制逻辑
输
入
输
出
当一个 MAC帧输入后，控制逻辑启动查表
功能，在 MAC地址表中，根据输入帧的目
的地址，找到相应的端口号。然后，控制
逻辑启动交换阵列的交叉连接，并在相应
的端口使 MAC帧输出
（ 3）交换机构的实现
? 有多种实现交换机构的方法
? 采用由普通的 CPU运行软件，对存储在存储器中的帧
进行处理的方式
? 由 VLSI芯片构成交换矩阵，用专用的 ASIC芯片进行控
制的方式,ASIC专用芯片对于交换机结构的形成起到
的作用是非常大的
? 采用时分复用的总线方式，比较适合于交换机堆叠
? 采用共享型存储器结构，适于制作厢体型交换机的交
换模块
（ 4）交换机的结构
? 交换机的结构一般的类似于 PC机
? 各功能模块以插件方式插入到作为母板的总线扩展槽
中，形成整体的交换机设备
? 厢体模块型交换机则把控制逻辑、阵列等部件合成
,交换引擎,,再把交换引擎、端口模块和电源模块
组合成为厢体模块式交换机
? 为了提高可靠性，在厢体中还配置了冗余的交换引擎
和电源模块等
（ 5）交换机的交换方式
? 如何对进入端口的帧进行转发，有三种方式
? 第一种是存储转发交换方式。对于进入的帧全部存入缓存中，然
后进行链路差错检验，再根据目的地址进行转发。这种交换方式
可以有效地提高链路质量，但存储转发增加了转发延时
? 第二种是穿通交换方式。输入端口接收到帧开始 6个字节的目的地
址后，立刻将帧转发出去，适合于链路质量高的场合，延时小
? 第三种是碎片丢弃交换方式。帧输入后，首先按照规则检查是否
为碎帧，若不是，再根据目的地址进行转发
? 有些交换机采用了两种方法相结合的方式。例如默认为第二种交
换方式，当检测到传输错误超过某一个上限时改为第一种交换方
式
3．交换机分类
? （ 1）按照交换机的速率分类
? （ 2）按照可延扩性分类
? （ 3）按照端口可扩展性分
? （４）按照交换机所处的地位
（ 1）按照交换机的速率分类
? 可以分为 10M,10M/100M自适应和 1000M交换
机
? 对于低档次的交换机一般只提供单一速率端口
? 对于高档次交换机一般提供多种速率端口
? 大多数交换机除基本端口以外还提供 1至 2个上
联端口
? 例如 10兆交换机，提供一个 100M上联端口以
便连到上一层交换机
（ 2）按照可延扩性分类
? 可以分为单体交换机和可堆叠交换机
? 单体交换机可以通过级联方式扩大连网
范围
? 可堆叠交换机通过堆叠接口用专用堆叠
线可以把至多 5台这样的交换机堆叠在一
起，形成一个具有较多端口的交换机
（ 3）按照端口可扩展性分
? 可以分为固定端口交换机、可扩展端口交换机和厢体
模块式交换机
? 固定端口交换机的端口数和端口类型都是固定不变的，
这类交换机一般都是工作组级交换机
? 可扩展端口交换机的配置比较灵活，除了基本端口外，
还提供了一些扩展插槽。如果未插入扩展卡，扩展槽
装着空面板档板，如果需要，可以插入扩展卡
? 箱体模块式交换机又称机架式交换机，主体结构是一
个内置电源和多个插槽主板的机箱。除基本交换模块
以外在插槽中可以插入扩展的交换模块，还可以插入
冗余电源模块、网管模块和多层交换模块等
如图 4-22所示是 Cisco公司一款箱式交换
机
（４）按照交换机所处的地位
? 可以分为企业级交换机、部门级交换机和工作组级交换机。这种
分类方法没有严格的依据，一般从应用规模来看，支持 500个信息
点以上的网络使用的交换机为企业级交换机；支持 300个信息点以
下的网络使用的交换机为部门级交换机；支持 100个信息点以下的
网络使用的交换机为工作组级交换机。企业级一般都采用具有三
层交换的箱体模块式交换机
? 按照地位，有时又把交换机分为核心层交换机、汇聚层交换机和
接入层交换机。具有同一含义的另外说法是主干交换机、楼宇交
换机和边缘交换机
４．交换机的选择
? 包括多种选择的因素。
（１）端口数
? 选择交换机首要的因素是在满足速率要
求下的端口数。端口数相比设计要求应
该留有余地，也可以选择端口可扩展的
交换机
（２）端口速率
? 端口速率也是选择交换机的重要因素。
交换机一般都提供不同端口速率与端口
数的组合以供选用，五种基本类型的以
太网交换机如表 4-3所示
序号 端口数与速率组合
１ n*10Mb/s
２ n*10Mb/s+m*100Mb/s
３ n*100Mb/s
４ n*10Mb/s+m*100Mb/s+l*1000Mb/s
５ n*1000Mb/s
（ 3）交换机的地位
? 根据交换机的地位决定交换机的选择是
重要的选择依据。
? 因为，按照地位决定了网络信息点数，
这样才可以在端口数与速率之间综合考
虑。
? 一般企业级交换机应以千兆网为首选；
部门级交换机应以 100M为首选；工作组
级应以 100M或 10M为首选。
（ 4）交换机的延扩性
? 交换机的延扩包括堆叠和级联两种方式。
? 堆叠方式适合于工作站数量大且集中的场合。
? 级联则适合于工作站分布范围大，站点分散的场合，
例如园区网或楼宇内组网适合于级联方式。
? 因为较大型的网络范围比较大，级联方式迎合了分布
性连网的需求。事实上很多园区网都采用核心层一分
布层一接入层的级联模式。
? 当采用级联方式时，应考虑上层交换机与下层交换机
的级联的速率，级联的介质以及级联的端口等各方面
的问题。
（ 5）交换机的扩展性
? 局域网组网时应遵循一个原则就是要为
网络规模的扩充留有余地，这样就必须
考虑交换机的扩展性。
? 一般接入交换机可以选用固定端口；
? 汇聚层交换机适合选用可扩展的交换机，
? 核心交换机可以选用厢体模块式交换机
（ 6）交换机背板传输率
? 背板传输率代表了交换机允许每秒吞吐多少数据帧的
能力。
? 在有些场合，虽然站点数比较多，但并发访问的情况
并不多。
? 有些场合站点数较多，并发访问量也很多，尤其是连
续性大数据量的访问要求交换机背板带宽应足够宽，
否则会影响整个网络性能。
? 例如 Cisco 1900系列背板带宽是 320Mb/s；
? Cisco2900系列背板带宽是 3.2G；
? Cisco3500系列背板带宽是 10Gb/s；
? Cisco6000系列背板带宽为 32Gb/s
（ 7）全双工
? 半双工方式对于一个站点来说发送信息时不能
接收，接收信息时不能发送，受 CSMA/CD协
议的约束。
? 交换机全双工技术允许交换机端口两对双绞线
一对发送，同时另一对接收，不受 CSMA/CD
协议的约束。带宽提高了 1倍，传输距离延长，
只受信号传输衰减的约束。
? 例如 100Base FX以太网采用全双工后，带宽可
以达到 200Mb/s，传输距离从原来的 412m可以
延长到 2km
实现全双工传输
? 能够实现全双工传输，传输线路两端的设备必
须都具有全双工功能，包括网卡与交换机、上
层与下层交换机。
? 在 10M以太网中，只有 10BaseT及 10BaseFL支
持全双工。
? 在快速 100M以太网中，除了 100BaseT4以外，
100BaseTX,100BaseFX以及 100BaseT2均支持
全双工。
? 在千兆位以太网中,1000BaseX支持全双工操
作。
全双工应用
? 并不是什么情况下都必须采用全双工技
术。
? 一般，全双工适合于服务器的连接，同
时也适合于较长距离的交换机之间连接。
? 工作站的访问信息量比较少，采用全双
工技术的收益并不是很大，所以应该根
据情况决定全双工技术的使用。
（ 8） VLAN支持
? VLAN可以隔离广播风暴, 增加网络带宽, 提高网络
性能, 方便网络管理 。
? 在选择交换机时, 应考虑交换机能够具有较强的
VLAN功能 。
? 在交换机产品中, VLAN功能强弱的差别是比较大的,
应能够支持多种 VLAN的划分方式 。
? 在划分 VLAN时应能把一个端口划分到不同 VLAN中 。
应能支持跨交换机划分 VLAN等 。
? 除此之外, VLAN应能提供较好的管理软件, 具有友
好的界面, 以方便对 VLAN进行设置和管理 。
（ 9）端口地址数
? 端口地址数应从两个方面考虑 。 一方面是交换
机支持总地址数的能力, 这决定于交换机内存
储器 Buffer容量的大小 。
? 另一方面我们还需要了解针对一个端口的端口
地址数 。 对于一个端口, 有些交换机产品只提
供一个 MAC地址, 是一种单 MAC地址交换机 。
有的提供多个 MAC地址, 是一种多 MAC地址
交换机 。 很明显, 单 MAC交换机的端口只能连
接最终用户, 而多 MAC交换机的端口可以连接
一个网段 。
（ 10）缓冲区
? 交换机设备的缓冲区用于暂存交换机来不及处
理的数据帧，可以起到速度匹配的作用，是交
换机流量控制机制的体现。
? 交换机的缓冲区可以设在端口，容量可以达到
几十 K以上
? 有些交换机用中央存储器充当各端口的缓冲区。
? 处于干线地位的交换机应选择端口独立设置缓
冲区、输入与输出独立设置缓冲区，并具有较
好的缓冲区调度算法，以满足高速交换的需求
（ 11）支持的网络类型
? 由于历史的原因，在一个机构内可能包含着各
种局域网，或者通过交换机作为主干与其它类
型的网络组成一个层次型的网络，这时交换机
支持多种网络类型的能力显得极为重要。
? 这些网络类型可能包括,10兆以太网、快速以
太网、千兆以太网,ATM网、令牌环网和
FDDI网等。
? 交换机应具有多种网络模块或模块可扩充的能
力，这样才能更灵活、方便地组成网络，使网
络具有可用性和可扩展性
（ 12）可管理
? 与其它网络设备一样，交换机应具有更
强的可管理性，支持 SNMP网管协议，支
持 RMON功能。
? 随着网络组成的复杂性的增加，随着网
络规模的不断扩大，网络设备的可管理
性已经成为衡量网络性能的重要指标。
（ 13）冗余支持
? 冗余支持包括设备冗余和冗余连接
设备冗余
? 设备冗余是指交换机应能提供备份的组件，包
括交换引擎、端口模块、电源及冷却设备等。
? 当一个部件出现故障时，其它部件能够进行切
换工作，保证设备正常运转。
? 对于关键部件，除提供冗余外还应能提供热插
拔功能，在部件出现故障时通知管理人员，即
使在带电的情况下也可以进行处理
端口链路聚合
? 端口链路聚合（ Trunking）功能可以在两台设
备之间提供冗余连接，把一台设备与另一台设
备的若干端口连接起来，各端口连接的介质应
相同。
? 当一条链路出现故障时，由链路聚合协议协调
其它链路继续工作。
? 链路聚合功能由于提供了多个端口间的冗余连
接，还可以提高关键设备之间的带宽
拓扑环
? 交换机之间的连接不允许形成环路，否则会产生数据
帧的循环传输，无端地浪费带宽，称这种环形连接为
拓扑环。
? 但拓扑环往往又是解决冗余连接的好方法。
? 为了解决冗余连接的拓扑环问题，有些交换机采用了
生成树算法，既解决了冗余连接问题，又不会形成拓
扑环。
? 生成树算法可以保证各台交换机能够形成完全可靠的
冗余连接，又不会形成数据帧的循环，只有支持生成
树算法的交换机才能具备这样的能力
三层交换机
? 人们把用三层交换技术实现交换功能的
交换机称为三层交换机。
? 三层交换机把路由模块与交换模块放在
同一个交换总线上，使之结合的更加紧
密
? 同时对实现路由功能的软件进行优化，
通过第 2层交换实现了第 3层的路由功能
4,4网络操作系统
? 4,4,1网络操作系统的基本原理
? 4,4,2网络操作系统的选择
? 4,4,3常用网络操作系统介绍
? 返回
4,4,1网络操作系统基本原理
? 网络操作系统是管理计算机网络资源的
系统软件
? 所谓网络管理主要包括对整个网络资源
进行协调管理，实现计算机之间高效可
靠的通信，提供多种网络服务，为网上
用户提供便利的操作与管理平台
? 返回
4,4,2网络操作系统的选择
? 操作系统支持不同的网络模式，那么首
先就应该根据实际需求决定选择支持什
么模式的操作系统。
? 对等网适合组建小型网络
? 基于服务器的网络模式适合于组建中型
和大型网络
? 返回
4,4,3常用网络操作系统介绍
? 1,Netware
? 2,UNIX
? 3,Windows NT
? 4,Linux
? 返回
1,Netware
Netware 是 Novell 公司的产品
Netware 是一个网络专用的操作系统, 是专为联
网而设计的产品, 所以具有极佳的网络性能
Netware 既适合于组建小型网络, 又适合于组建
大, 中型网络
Netware 的目录服务 NDS 是世界领先技术 。
Netware 支持多种协议, 支持多种网络拓扑,
支持各种网络操作系统互连, 支持与大型机连
网以便共享大型主机的宝贵资源
近年来, Netware 的市场占有率已经很小了, 正
在被逐渐淘汰 。
2,UNIX
? UNIX 原来是一个多用户、多任务的单机操作系统，经
过多年来功能的逐渐扩展发展成现在如此强大的网络
操作系统
? UNIX 是一个最早内置 TCP/IP 协议的操作系统。
? Internet 上的各种服务器最早都是在 UNIX 上实现的
? 在企业网运行关键任务的应用服务器都是以 UNIX 作为
操作系统
? UNIX 的操作系统可以支持对称多处理系统，可以支持
在最多 64 个 CPU 的 RISC 的服务器上运行
? UNIX 系列的产品正在逐渐地转向 64 位操作系统
3,Windows NT
? Windows NT是新一代的窗口网络操作系
统。
? NT 最早于 1993 年推出，最早的版本是
NT3.1，后来又逐渐升级为 4.0,2000，
目前的最高版本是 Windows 2003
4,Linux
? Linux是一种类 UNIX网络操作系统，从内核、
软件界面到程序命令都非常象 UNIX
? Linux是一个多用户、多任务操作系统，网络
功能强大。
? 支持 TCP/IP协议、虚存管理、保护多任务，支
持多种 CPU平台，特别适合于 PC机系统
? Linux是一个自由软件，遵循美国自由软件基
金会指定的通用公共许可证 GPL（ General
Public License），允许自由地使用、复制、修
改和发布
4,5网络系统集成
? 4,5,1 系统集成的基本概念
? 4,5,2 系统集成的体系结构
? 4,5,3 系统集成的环节
? ４,5,4 系统集成的保证措施
? 返回
4,5,1 系统集成的基本概念
? 1．系统集成的动因
? 2．系统集成的含义
? 返回
1．系统集成的动因
? 第一是应用的需求复杂化
? 第二是技术发展快,出现了快速以太网、千兆
以太网、全双工交换,ATM,VLAN、三层交换
等各种技术，使人们在技术的选择方面无所适
从
? 第三是市场上的网络设备、通信设备产品丰富
多样，使人们应接不遐，不知如何选取
? 第四是由于网络系统的日益复杂、庞大
2．系统集成的含义
? 集成 包含着集合、综合和一体化的含义。
系统集成 是指按照系统工程的科学方法
把系统的各个部分组成一个有机的、高
效的整体的过程
? （ 1）应用集成
? （ 2）技术集成
? （ 3）产品集成
? （ 4）管理集成
4,5,2 系统集成的体系结构
? 1．基础环境平台
? 2．网络平台
? 3．应用基础平台
? 4．网络应用系统
? 5．用户界面
? 返回
用 户 界 面
C/S B/S
网 络 应 用 系 统
基 础 应 用 工 具
数据库 开 发 工 具 服务
网 络 平 台
服务器 通 信 设 备 OS
基 础 环 境 平 台
机房 电源 通 信 传 输 系 统
1．基础环境平台
? 主要指计算机网络系统的环境建设，包括机房装修、
散热系统、电源设备等。
? 其中的通信传输系统主要指网络通信基础设施的建设。
? 包括传输线缆、机柜、配线架、信息插座、跳线等。
? 工程施工一般按照综合布线的标准进行
? 基础环境建设在系统集成中是非常重要的环节，是打
基础的工程，工程的质量对于网络系统建设的成败至
关重要
2．网络平台
? 网络平台包括硬件和系统软件两部分，
与基础环境平台一起构成网络应用系统
的架构。
? 硬件部分主要包括服务器等一类资源子
网设备
? 以及网卡、集成器、交换机、路由器、
调制解调器、远程访问设备等一类通信
子网设备
3．应用基础平台
? 应用基础平台主要指数据库系统和软件
开发工具
4．网络应用系统
? 网络应用系统是为用户开发的各种应用
软件系统。
? 如企业资源计划 ERP、管理信息系统 MIS、
图书管理系统、财务管理系统、电子商
务系统、办公自动化系统、信息发布系
统和视频点播（ VOD）系统等
5．用户界面
? 用户界面是为用户提供的使用应用系统
的操作环境。
? 根据系统开发的模式目前主要有符合 C/S
模式的用户界面，以及符合 B/S模式的用
户界面
4,5,3 系统集成的环节
? 按照系统集成的方法，把网络应用系统
看作是一个项目，完成这个项目所包含
的主要环节，也可以称为主要的工作任
务
? 返回
（ 1）需求分析
? 了解用户网络建设的需求。是从头开始
建设，还是在原来已有网络的基础上进
行升级改造。网络建设的目的、网络的
规模、网络应用的性质、以及建设网络
的环境等
（ 2）技术方案设计。
? 在用户需求分析的基础上进行技术方案
设计，包括网络建设的目标、总体设计、
网络技术的选型、网络总体设计、网络
应用平台总体设计、网络施工总体设计
等。
（ 3）产品选型
? 在网络总体设计的基础上，以及网络应
用平台总体设计的基础上进行产品选型
? 包括网络基础设施、网络通信设备、服
务器等资源设备
? 数据库产品、软件开发工具、网络安全
产品、网络管理产品等
（ 4）网络设计
? 按照网络总体设计对网络进行细化设计
? 包括网络核心层设计、汇聚层（如果有
此层）设计、接入层设计、广域网及
Internet接入设计、网络安全设计以及
综合布线施工设计等
（ 5）工程施工
? 主要指综合布线工程的施工，包括线缆
铺设、配线架安装、信息插座安装、机
柜及网络设备安装以及机房装修和设备
安装等
（ 6）网络平台设置
? 包括交换机和路由器设置,VLAN划分、
服务器操作系统及系统软件安装和设置、
管理软件和安全软件设置等
（ 7）系统测试
? 包括综合布线传输系统的测试、网络设
备的测试以及联调、软件测试等
（ 8）应用软件开发。
? 包括数据库设计, 服务器端程序设计, 客户端
程序设计, 网站建设等
? 应用软件开发的环节应该在技术方案设计以后,
与网络设计, 工程施工的环节同时进行
? 应用软件开发应该按照软件工程的方法和步骤
进行
? 应用软件开发除了由系统集成商进行开发以外
还应该包括在购买的软件产品的基础上进行二
次开发, 也包括由用户自行开发软件和购买通
用软件等 。
（ 9）技术文档形成
? 主要的技术文档包括用户需求分析、技
术方案设计、网络施工环境图、综合布
线施工图、产品清单、网络拓扑结构图、
软件文档,VLAN划分,IP地址网段划分
和布线标记等各方面
? 上述的文档作为技术档案由用户方永久
保存，以便今后对网络进行维护、扩充
和升级时备用
（ 10）技术支持
? 技术支持包括用户培训、技术服务和维
护等。
（ 11）验收与鉴定
? 作为一项工程，验收和鉴定意味着工程
的结束，由系统集成商配合用户或工程
监理进行
４,5,4 系统集成的保证措施
? 一个企业如果要专门从事系统集成工作，国家
有严格的行业标准和法规。
? 搞好系统集成的首要条件是选择一个符合国家
认证资质的系统集成商
? 系统集成商为了能够保证工程的顺利实施，一
般采取项目管理的方法
? 网络应用系统作为一项工程，还可以采用通行
的工程监理的方式
? 返回
4,6 综合布线系统
? 4,6,1 智能建筑的基本概念
? 4,6,2 综合布线的基本概念
? 4,6,3 综合布线系统的组成
? 4,6,4 综合布线系统的特点
? 4,6,5 综合布线工程设计要点
? 返回
4,6,1 智能建筑的基本概念
? 智能建筑是伴随着计算机技术、通信技术、控制技术与建筑技术
的发展而发展的，是信息时代的必然结果
? 智能建筑通过办公自动化、通信自动化和楼宇控制自动化实现了
建筑物结构、服务及管理的最优化组合，通过向用户提供舒适、
高效和便利的生活及工作的环境
? 智能建筑以建筑为平台，以系统集成中心（ System Integrated
center,SIC）为核心，以综合布线系统（ Premises Distribution
System,PDS）作为高速的信息通道，实现了建筑物的楼宇自动化
（ BA）、通信自动化（ CA）和办公自动化（ OA），即所谓的 3A
? 综合布线系统 PDS采用标准的通信基础器材，在建筑物内构成灵
活、开放和高速的信息传输通道，是智能建筑必备的基础设施，
是智能建筑内信息的高速公路
? 返回
4,6,2 综合布线的基本概念
? 综合布线是智能建筑的高速信息公路，是网络系统集
成的重要组成部分，是构成通信网络的基础设施，是
基础工程。
? 综合布线是实现建筑物之间和建筑物内以及建筑物与
外部通信网络相连接的高速信息传输通道。
? 综合布线实现了在信息传输通道中的语音、数据和图
像的综合信息的传输。
? 综合布线系统由符合国际标准的、模块化的、系列化
的通信器材组成，包括通信线缆、配线架、连接器、
插头、插座、适配器以及电气保护设施
? 返回
4,6,3 综合布线系统的组成
? 1．工作区
? 2．水平子系统
? 3．干线子系统
? 4．设备间
? 5．管理区
? 6．建筑群干线子系统
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?
?
?
?建筑物子系 统
垂直子系统
水平子系统 工作区
信息插座 终端
设备间 配线架
管理区
4,6,4 综合布线系统的特点
? 1．先进性
? 2．可靠性
? 3．开放性
? 4．灵活性
? 5．相容性
? 6．经济性
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4,6,5 综合布线工程设计要点
? 1．工作区布线
? 2,水平子系统布线
? 3．干线子系统布线
? 4．建筑群干线子系统
? 返回
?
1．工作区布线
? 工作区是放置终端设备的场所。
? 工作区布线是指 通过工作区的接插线把终端设备与水平子系统的
信息插座连接的通路 。
? 终端设备 可以包括：电话、计算机、数据终端、检测仪表和测量
传感器等。
? 接插线 又称工作区软线，两端都有一个塑料的 8线位的组合式插头。
? 传输线的介质，对于电话系统可以用一般的平直类型软线；对于
数据系统应该采用与水平布线相同的，例如 5类 UTP双绞线。工作
区布线距离，按照设计方案规定 ≦ 5m。实际使用中，参考水平子
系统跳线的距离还可以进行适当的调整
2．水平子系统布线
? 水平子系统连接工作区的信息插座与配线间的配线架，
水平线缆一端端接在工作区的信息插座上，另一端端
接在配线架上的水平连接硬件上 。
? 水平子系统 一般分布在建筑物的一个楼层上,通过水
平通道进行布线。
? 水平通道包括：预埋在混凝土地板下的金属管、安装
在吊顶内的金属或阻燃高强度 PVC槽及引向墙壁的分
支槽管等。
? 水平子系统是永久性的,一旦安装完毕，十几年之内
一般不能再改变，尤其是水平通道
?
?
?
?管理区 水平工作区
信息插座
A
S D
集线器
I B M 兼容机插座配线架
B C
90m
其中 B为水平布线距离, A是集线器与配线盘间的跳线距离,
C是工作区布线距离 。 要求：
A+C≦ 10m
如果 A的距离稍短些, 那么, 工作区的布线距离就可以稍
长些 。
水平子系统线缆可以选用 100欧姆 5,5e或 6类 UTP电缆。选
择高性能的电缆是从布线系统扩展性的角度考虑
3．干线子系统布线
? 干线子系统由设备间和各楼层配线间之间的连接线缆
组成。
? 干线电缆一端端接在建筑物设备间主配线架（ BD）上，
另一端分别端接在各楼层配线间的配线架（ FD）上 。
? 由于干线子系统垂直连接各楼层的配线间，所以一般
又称为垂直子系统。
? 干线子系统通过干线通道进行布线，干线通道是由建
筑物施工时在楼板上预留的电缆竖井或电缆孔等形成
的
ＢＤ
ＦＤ
２
ＦＤ
３
ＦＤ
１
干线子系统的传输介质有多种选择，可以选择 100Ω 4
对 UTP电缆，也可以选择 25对大对数双绞线电缆。当
传输距离较远或需要支持高速多媒体信息的传输时，
也可以选用 50/125μ m,62.5/125μ m多模光纤或
8.3/125μ m单模光纤电缆作为干线子系统的线缆。大
对数双绞线电缆是电信专用的干线电缆，主要用于语
音或低速信息传输，以 25对为基数，可以有 50,100
等多种对数
4．建筑群干线子系统
? 在一个园区中有多栋建筑物，如果在建
筑物之间有信息传输的需求，就需要在
建筑群之间进行布线。
? 连接两个建筑物的线缆、通道以及保护
设施等称为建筑群子系统。
? 建筑群线缆一端端接在建筑物的配线架
BD，另一端端接在另一座建筑物的建筑
物配线架 BD上 。
CD BD FD
建筑群干线 建筑物干线 水平子系统 工作区
信息插座
?
CD称建筑群配线架。在园区网中，可以选择一栋适当的
建筑物，把综合布线系统的设备间以及建筑群配线架设
在这栋建筑物中，各栋建筑物的建筑物干线线缆一端端
接在各自的建筑物配线架上，另一端分别端接在建筑群
配线架 CD上
4,7 局域网组建实例
? 4,7,1 两台计算机连网
? 4,7,2 小型办公网连网
? 4,7,3 小型园区网连网
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4,7,1 两台计算机连网
? 1．两台计算机连网方法
? 2．网卡选择
? 3．双绞线
? 4．安装
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1．两台计算机连网方法
? 两台计算机连网有很多方法，例如通过串口、并口、
USB接口的电缆直接连接，这些都称为本地连接方式，
可以在 Windows 98/XP/2000操作系统支持下形成低速
近距离的网络连接
? 实际上两台计算机连网也可以采用以太网方式。以太
网方式又可分成多种连接方式。两台计算机可以组成
10Base2，也可以组成 10BaseT方式
? 两台计算机连网最简便的方式是通过双绞线直接连接
两台计算机，双绞线的一端端接在一台计算机的网卡
上，双绞线的另一端端接在另一台计算机的网卡上
这种连接方式传输距离按照标准，可以达到 100m，速度
可以选择 10Mb/s或 100Mb/s
2．网卡选择
? 两台计算机连网，由于结点数只有 2，冲
突机率很小，所以选择 10Mb/s的网卡足
够用
3．双绞线
? 两台计算机的连线可以按照距离自已来
制作，但必须制作成交叉线，一端按照
T568A的标准制作，另一端必须按照
T568B的标准制作，这样才能保证在两块
网卡之间完成数据的收发工作
4．安装
? 安装网卡时必须把计算机电源关掉，如果网卡
是 PCI总线接口，可以在主板扩展槽找到一个
空闲的 PCI扩展槽，把网卡插入扩展槽中，安
装固定螺钉并拧紧，然后把网线的水晶头插入
RJ-45插座即可。当两台计算机都完成了安装
后，才可以把计算机电源打开。一般来说，如
果双绞线制作正确，两台计算机开机后，网卡
的指示灯应该是亮的，否则可以考虑双绞线的
水晶头线序有问题
4,7,2 小型办公网连网
? 1．需求分析
? 2．方案设计
? 3．设备选购
? 4．网络安装、布线
返回
1．需求分析
? 一个小型软件企业，
? 主要业务是多媒体软件开发和网站建设
等，
? 要建设一个内部办公网络
开发室
? ?
? ???
会
议
室
办公室 财务室
经理室
廊
道
机柜信息插
座
线缆
2．方案设计
? 网络结构采用星型拓扑，以交换机为中
心结点，各科室的计算机和文件服务器
均连接在交换机的 100兆端口
由于网络是在写字楼的一个楼层的部分房间之间组
建，所以，网络的布线结构属于 水平子系统
3．设备选购
? 服务器可以用一台普通的 PC机代替, 但
配置应稍高些, 主要是内存容量, 一般
应为 512K,CPU为 P4即可 。
? 网卡可以选择 10/100Mb/s自选应网卡 。
? 交换机可以选择普通的工作组级交换机,
24端口 。
? 网线可以选用 5类或 5e UTP双绞线
4．网络安装、布线
? 网络布线适宜采用 PVC线槽布线 。
? 布线并进行测试后, 将工作区跳线 RJ-45插头一端插入
信息插座, 另一端插入网卡即可 。
4,7,3 小型园区网连网
? 1．需求分析
? 2．方案设计
? 3．网络布线结构
? 返回
1．需求分析
? 一个小型的学校, 要把其中的两栋楼连接起来,
建成一个 Intranet模式的, 具有信息管理, 信息
发布的园区网 。
? 两栋楼相距约 100米（直线）,1号楼为教学楼，
只有部分办公室需要连网，约 14个结点。
? 2号楼为实验楼，主要的信息点集中于此，约
74个结点。
? 因此可以把网络主结点建在实验楼的一楼网络
中心，教学楼可以作为级联结点。两栋楼之间
通过多模光纤连接，楼宇内部以双绞线作为主
干
实 验 楼
教 学 楼
网络中心
室外光缆
实验楼信息点比较多，因此在每层楼设立配线间并形
成干线及水平子系统。教学办公楼信息点很少，因此
在整栋楼设立一个配线间
2．方案设计
? 校园网拟采用星型拓扑结构
3．网络布线结构
? 2号楼共四层楼，在每层楼与网络中心垂直相对的房间
放置一个小型机柜，用于放置交换机及接线盘。第一
层楼的网络中心作为设备间，设置一个 19英寸标准 2.6
m机柜，用于放置配线盘、光纤终端盒、宽带调制解
调器、路由器、楼层交换机以及中心交换机。所以设
备间既作为建筑物配线架，又作为楼宇配线架同时又
作为楼层配线架
? 1号楼虽有四层楼，但只在一、二层设置信息点，由于
信息点比较少，所以设置一个楼层配线间
小型局域网组建
第四章小型局域网组建
? 4,1 概述
? 4,2 传输介质
? 4,3网络通信设备
? 4,4网络操作系统
? 4,5网络系统集成
? 4,6 综合布线系统
? 4,7 局域网组建实例
4,1 概述
? 局域网是一种小范围内的网络，
? 局域网是网络的组成细胞
? 一个网络有时就是由大大小小的局域网互连而
成的
? 人们在工作与生活中，经常使用的是局域网
? 例如，在一个办公室里组建一个可以资源共享
的小型办公局域网
? 返回
局域网的组建
? 网络组建的问题，从小的方面说，是一
个 网络软、硬件系统 的问题
? 从大的方面说，是一个 系统集成 的问题
? 任何大、小的网络建设都涉及到一些网
络的硬件、软件以及网络的连接问题
? 只不过是所使用的设备、软件的性能、
结构和特点不相同而已
局域网的组成
? 网络的 硬件 部分主要包括传输线、网卡、
网络连接设备等
? 网络的 软件 部分主要包括网络的操作系
统及网络的应用软件
局域网的类型
? 局域网的类型包括以太网、令牌环网、
FDDI网和 ATM网等
? 但其它类型的网络在市场上已经很少见
? 在市场上所见到和接触到的已经 清一色
都是以太网
4,2 传输介质
? 4,2,1 双绞线
? 4,2,2光纤及光缆
? 返回
4,2,1 双绞线
? 1986年 synoptics公司致力于研究如何在普通的电话线
上运行以太网协议，并于 1987年将研究成果投放市场
? IEEE对以太网定义了一个 双绞线 的标准，即 10BaseT
? 以集线器为中心结点，以 铜质的双绞线 为传输介质的
星型以太网拓扑结构的诞生，开创了以太网发展的新
纪元，使以太网的传输速度不断发展，一直到现在的
千兆和万兆以太网
? 至今，双绞线仍然是以太网传输介质中的主力军，并
且在不断得到新的进展
? 返回
1．双绞线的类别
? 双绞线主要分为两类：
? 一类是屏蔽双绞线（ Shielded Twisted
Pair,STP）
? 还有一类是非屏蔽双绞线（ Unshilded
Twisted Pair,UTP）
? 国内采用较多的是 UTP非屏蔽双绞线
图 4-1UTP双绞线
从图中可见，共有四个绕线对。
UTP双绞线价格便宜, 施工方便, 无论在 10兆, 100
兆, 以至于千兆网中都得到了广泛应用
平时经常说的 3类, 5类双绞线一般都是指 UTP双绞
线 。
UTP双绞线标准
? UTP双绞线的标准执行 EIA/TIA568规范
? EIA是美国电子工业协会,TIA是美国电信工业协会
? 早期主要有 3类（ CAT3）,4类（ CAT4）和 5类（ CAT5）标准
? 其中的 CAT是 category的含义
? 除了 3,4,5类双绞线以外，近年来还推出了超 5类,6
类双绞线标准
? 从结构上来看，超 5类与 5类相比除了电气性能优良以
外，其它方面没有太大的变化
? 6类标准的结构变化比较大，线径变粗了，电气性能变
化也比较大
? 但连接器仍然使用 RJ-45，与 5类和超 5类双绞线相兼容
2,UTP双绞线的结构
? UTP双绞线的结构很简单，由 4对绕线对
组成。在外面，包围一层起到绝缘和保
护作用的塑料护套。每个绕线对都是由 2
根带有绝缘层的 22号铜线扭绞在一起。
为了达到所要求的电气性能，对于扭绞
的程度都有具体规定
绕线对 1 2 3 4
颜色码 白蓝、蓝 白橙、橙 白绿、绿 白棕、棕
为了对导线区分，对每根导线，根据绕线对都标示
了不同的颜色。如表 4-1所示
UTP的连接器是 RJ-45接头，俗称水晶头
水晶头共有 8根铜质引脚，与双绞线的 8根导线相对应。把
双绞线通过压线工具压入水晶头中即可制成一根双绞线。
水晶头的引脚是有排列顺序的。把水晶头的引脚一面称为
正面，把水晶头带有一个塑料簧片（称为卡榫）的一面称
为背面。如果使水晶头正面朝向自己，背面远离自己时，
正面最左侧的引脚为第 1引脚。识别第 1引脚很重要，因为
在把双绞线压入水晶头时，是以第 1引脚为顺序的参照引脚。
3．双绞线的性能
? 双绞线的性能主要包括传输速率和传输
距离
? 以太网主要有 10兆,100兆和 1G传输标准
10兆以太网标准
? 10兆以太网对双绞线的要求标准最低, 3
类, 4类和 5类双绞线都适宜于传输 10兆
以太协议, 传输距离为 100米 。
? 但 10兆以太网只使用这些双绞线 4对中的
2对绕线对, 其中一对用于输出, 一对用
于输入 。 这就是 10BaseT的以太网标准 。
100兆以太网
? 在 100兆以太网中，分成多种情况。
? 一种是 100BaseTX标准，使用 5类双绞线 2
个绕线对，传输距离为 100m。
? 而 100BaseT使用 3类双绞线的 2个绕线对
? 100BaseT4使用 3类双绞线的 4个绕线对
? 在我国，现在使用 3类双绞线的已经不多
了，所以无论是 10兆还是 100兆以太网，
基本上都使用 5类双绞线
1G以太网
? 对于 1G以太网，按照标准,1000BaseT应
使用 5类 UTP双绞线，但建议最好采用超
5类（ 5e）双绞线。
? 1G以太网以双绞线为传输介质的桌面应
用还未达到普及，而主干方面则一般以
光纤作为传输介质
4．双绞线制作
? 所谓双绞线制作就是如何在双绞线的两端制作水晶头，
也就是说 把水晶头连到双绞线上
? 水晶头的 8个铜引脚里侧是 V字型的较锋利的刀口，把
双绞线的 8根导线按照线序插入水晶头，恰好都处于这
8个 V字型的刀口下面
? 当用专用的压线钳将水晶头压下时,8个铜引脚的 V字
型锋利的刀口将刺破双绞线绝缘外皮，分别与这 8根导
线相连接
图 4-3 压线工具
引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8
T568A
标准 白绿
绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕
T568B
标准 白橙 橙 白绿
蓝 白蓝 绿 白棕 棕
制作双绞线的关键是要 注意 8根导线排列的顺序,称
为 线序
按照 EIA/TIA568的标准，即 T568A和 T568B，如表 4-
2所示
在这两个标准中可以任选其一，但习惯上人们都使用
T568B的标准。不论执行任何一个标准，在双绞线施工
中应注意一个原则就是，在整个施工中,所有的双绞
线制作都必须执行统一的标准
两类双绞线
? 一般制作的双绞线有两类：
? 一类是 直通 线
? 还有一类是 交叉 线
直通线
? 直通线是指一根双绞线的两端都执行同一个标
准，例如 T568B
? 这种 直通线一般用于不同类别的设备之间
? 例如网卡与集线器（交换机），网卡与墙壁上
的信息插座等
? 这种直通线用的是最多的
? 双绞线的两端线序是一致的
? 如图 4-4 a） 示
交叉线
? 第二类是交叉线
? 即一根导线执行两个标准, 如 T568A和 T568B,在双绞
线两侧线序是不一致的
? 实际上, 是将引脚的 1,3和 2,6进行了对调
? 这种双绞线一般用于 同类设备间 相连
? 例如两台计算机通过双绞线直接连在一起构成的最简单
网络, 就是用交叉线把两台计算机的网卡直接相连
? 另外, 集线器级联时, 如果下层的集线器没有 上联
（ Uplink） 端口, 只好使用普通的端口与上层集线器连
接, 这时需要使用交叉线 。
? 如图 4-4 b） 所示 。
制作双绞线的步骤
? 制作双绞线一般可以按照以下的步骤：
? （ 1） 裁剪适当长度的双绞线；
? （ 2） 用剥线钳剥去约 14mm的双绞线塑料护套；
? （ 3） 将 4个绕线对的 8根导线依线序排列整齐,
压平, 并将线头剪齐 （ 注意这 8根芯线不要剥
除绝缘层 ） ；
? （ 4） 插入水晶头内, 要插入到底；
? （ 5）用压线钳压紧，注意要连同塑料护套也
压入水晶头内。
双绞线的检查
? 双绞线制好后，要进行外观检查
? 例如检查双绞线的护套是否破损，与水
晶头连接是否可靠，线序是否正确
? 还可以通过简单的测试仪进行测试
? 测试仪有两个部件，一个用于信号发生，
一个用于信号接收和指示
图 4-5 双绞线测试仪
把双绞线分别插入两个部件，打开电源开关，观察信
号的接收情况。 如果接收部件的 4个指示灯依次发出
绿光，表示连接正确 。如果有的灯 不发光 或 发光的次
序 不对，则说明连接有问题，这时需要重新制作
1
23
45
6
78
1
23
45
6
78
a)直通线
1
23
45
6
78
12
34
5
6
78
b)交叉线
发
送
接
收
发
送
接收
不同类设备
同类设备
4,2,2光纤及光缆
? 光纤的优点非常多，包括传输带宽宽、传输速
率高、通信容量大、抗干扰能力强、保密性好、
传输损耗小，传输距离长
? 过去人们只把光缆作为主干传输。但近年来情
况有了些变化
? 在城域网、校园网，甚至在范围稍大些的局域
网中也提出了使用光纤作为传输介质的要求
? 返回
1．光纤的分类
? 通过光纤传输的每一条光束称作一个模，
根据光纤传输的模数不同光纤主要分为
单模光纤 和 多模光纤
? 单模光纤与多模光纤的光传输原理是不
同的，性能也是不同的
单模光纤
? 单模光纤的线径小，多模光纤的线径大。
单模光纤的线径一般是 8.3μm，外层是
125μm。
? 单模光纤的光源使用注入式激光二级管
（ ILD）。激光功率大，且为相干光源，
可以提供更高的带宽（理论上可以达到
10GHZ）,适合于长距离传输
多模光纤
? 而多模光纤有多种, 如纤芯 62.5μm,外
层 125μm；纤芯 50μm,外层 125μm；纤
芯 100μm,外层 140μm等几种 。
? 多模光纤使用发光二极管 （ LED）, 功
率低, 可以提供大约 250MHZ的带宽, 传
输距离短 。
2．光缆的结构
? 光纤在实际应用中，要制成光缆。光缆
又分为室内光缆和室外光缆
室内光缆
? 室内光缆一般用于室内设备间互连、光
纤跳线、楼内主干布线。
? 室内光缆在光纤外面包裹缓冲层、抗拉
线和外皮。又分为单芯和双芯光缆。
? 室内光缆也有单模和多模之分。单模光
缆的外皮为黄色，多模光缆的外皮为橘
黄色
室外光缆
? 室外光缆用于长距离网络、主干线系统、
园区网中作为楼宇之间的连接等。
? 室外光缆在光纤外包裹缓冲层、抗拉线、
铠皮、绝缘层和聚乙稀外皮等，颜色一
般为黑色。
? 室外光缆的光纤芯一般有 4芯,6芯,8芯
和 12芯等几种，如图 4-6所示
图 4-6室外光缆
3．光纤通信系统
? 目前在局域网中实现的光纤通信是一种
光电混合式的通信结构。
? 通信终端的电信号与光缆中传输的光信
号之间要进行光电转换，光电转换通过
光电转换器完成。如图 4-7所示。
终端 终端发送器 接收器
光信号电信号 电信号
图 4-7光电转换
在 发送端, 电 信号通过 发送器 转换为光脉冲在光缆中
传输
到了 接收端, 接收器 把 光 脉冲还原为电信号送到通信
终端
由于光信号目前只能单方向传输，所以，如果进行双
工通信，在发送和接收端的光电转换器应该既能发送、
又能接收，这可以用光纤收发器设备来实现
4．光纤的连接
? 按照光纤通信系统的模型，可以得到光
纤通信系统的连接图，如图 4-8所示
光终端盒 收发器
光缆 光纤跳线 双绞线
接交换机或计算机等
在光缆与收发器之间要加装一个光缓冲设备，称为 光终端盒
其作用是将光缆引入,以便进行相应的连接，所以又称为接续盒
然后再通过一条 光纤跳线 完成终端盒中的光纤与收发器之间的连接
收发器把光信号转换为电信号 后，再通过双绞线连入交换机或计算
机
如果交换机或计算机的网卡内部已经包含有光纤收发器（如交换机
的光纤模块），就可以把光纤跳线直接接入交换机或网卡
光缆与光纤跳线连接
? （ 1）光纤熔接
? （ 2）应急连接
? （ 3）活动连接
（ 1）光纤熔接
? 光纤熔接是利用光纤熔接机的高压放电的方法
把两根光纤熔接在一起
? 这种光纤连接的方法是最可靠的，连接的衰减
最低，一般为 0.01~0.03dB
? 光纤熔接又称热熔技术，是光纤永久性连接的
方法
? 在光纤终端盒内，就是把引入的光缆的一根光
纤通过熔接的方法与终端盒上的光纤插座（又
称法兰盘）引出的一根光纤连接在一起的
（ 2）应急连接
? 应急连接是用机械和化学的方法将两根
光纤粘接在一起
? 这种方法的特点是连接迅速
? 适合于应急时使用，又称为冷熔技术
? 但是，连接的衰减比较大，一般为
0.1~0.3dB。
（ 3）活动连接
? 这种连接方法是利用光纤连接器等器件，包括
连接头和插座等，把一些设备用光缆连接起来
的方法
? 一般用于光纤设备之间的活动连接
? 这种连接方法是简单、方便、灵活，但是连接
的衰减是最大的，一般为 1dB左右
? 其中的连接器有多种，常用的有 ST型连接器及
插座和 SC型连接器和插座
? 如图 4-9所示为两种主要的插座
（ a） ST
（ b） SC
图 4-9 法兰盘
图 4-10 ST及 SC接头
ST连接器一般用于作光纤配线架跳线用
SC连接器一般用于连接交换机
把 ST,SC连接头与室内光缆组合起来，可以做成各种
光纤跳线（又称尾纤），如 ST— ST型,SC— SC型和
ST— SC型
如图 4-11所示。
几种连接方式，
? 在终端盒和收发器上已经安装了插座（如 SC插
座），只需用一根 SC— SC跳线连接即可
? 在终端盒内部，可以将一根尾纤剪断，一端连
接在终端盒的 SC插座内侧，另一端通过热熔的
方法与引入光缆中的光纤熔接在一起即可
? 终端盒上的光纤插座完成了内部 SC连接头与外
部 SC连接头之间的连接
5．与光纤连接的设备
? 与光纤连接的设备目前主要有光纤收发
器、网卡和光纤模块交换机等
（ 1）光纤收发器
? 光纤收发器是一种光电转换设备
? 主要用于设备本身没有光纤收发器的情
况
? 例如普通的交换机和网卡等
图 4-12光纤收发器
需要光纤收发器
? 一般工作组级的交换机都没有光纤接口
? 或者有些交换机虽然有光纤接口，但由于网络扩展的
需要，需要把某些普通的 RJ— 45双绞线接口连入到光
缆上去
? 这两种情况都需要使用光纤收发器
? 服务器的网卡如果没有光纤接口，如果要通过光缆连
接到交换机的光纤接口也需要光纤收发器
（ 2）光接口网卡
? 有些服务器需要与交换机之间进行高速
的光纤连接，这时，服务器中的网卡应
该具有光纤接口。这种网卡目前有
100M — 1000M的速率，主要有 Intel、
IBM,3com和 D-Link等大公司的产品系
列
（ 3）带光纤接口的交换机
? 许多中高档的交换机为了满足连接速率与连接距离的
需求，一般都带有光纤接口
? 有些交换机为了适应单模和多模光纤的连接，还将光
纤接口及收发器设计成通用接口的光纤模块，根据不
同的需要选用
? 把这些光纤模块插入交换机的扩展插卡上，再按照需
要把扩展插卡插入交换机的可扩展插槽，交换机就可
以具有通用性
? 带有光纤接口的交换机内部已经具有了光纤的收发功
能，这样，就可以通过光纤跳线直接连接到光终端盒
或连接到光纤配线架的光纤接口
4,3网络通信设备
? 网络通信设备是组建局域网的网络硬件
设备，包括网络上的网卡、中继器、网
桥、集线器、交换机、路由器以及调制
解调器等，这些硬件设备组成了局域网
? 4,3,1 网卡
? 4,3,2 集线器
? 4,3,3交换机
? 返回
4,3,1 网卡
? 网卡是网络适配器
? 严格来说应该称为网络接口卡（ Network
Interface Card,NIC）
? 完成通信控制功能并且通过传输介质与
局域网之间进行数据的传输
? 如图 4-13所示是 Intel公司的一款网卡。
? 返回
1．网卡的结构
? 网卡基本上是由一块质地非常好的印刷电路板制成的，上面排列
着网卡微处理器、存储器和其它一些辅助电路芯片或元器件
? 如果网卡支持无盘工作站的远程启动功能，在相应的插座上还应
该包括一块远程启动芯片
? 网卡的, 总线, 是一些金属引脚，可以插入到微机主板的扩展槽
中，实现与计算机总线的连接
? 网卡的传输介质接口通过传输介质实现与外界网络的连接
? 如果是 RJ-45插座，网卡将通过 RJ-45水晶头，并通过双绞线连接
到局域网上去
2网卡的功能
? 网卡基本上实现了以太网协议的物理层
和 MAC层的功能。
? 即通过网卡，固化了网络协议的功能，
使得以太网协议可以更加紧凑，更加快
速地实现协议的功能
（ 1）数据传输
? 网卡通过总线和网络接口实现了数据设
备终端（如计算机）与局域网之间的连
接，并实现了数据的传输
（ 2）实现了数据的收发功能
? 网卡的 MAC层实现了数据的收发功能
? 并且对从协议高层的数据进行打包，然后送给下面的物理层，发
送到网络上去
? 对从物理层传送来的数据进行解包，然后传送给高层协议
? MAC层还要实现链路的管理以及差错控制功能，所有这些功能可
以归结为以太网的 CSMA/CD的协议功能
（ 3）完成物理信号的传输
? 网卡的物理层实现信道的接入、编码和
译码，数据的串并行转换，数据缓冲等
功能，完成物理信号的传输
（ 4）网卡地址
? 网卡提供了一个具有 48位二进制数的全
球唯一的网卡地址码作为这台数据终端
设备的唯一标识
2．以太网卡的分类
? 以太网卡有多种分类方法，可以按总线、
数据传输率、接口、数据宽度等各种方
法进行分类
? 通过了解分类，就可以了解网卡的性能，
同时也学会了网卡的选择
（ 1）按照速度分类
? 主要有 10M网卡,100M快速网卡、
10M/100M自适应网卡和 1000M网卡
? 随着网卡价格的下降,10M与 100M网卡
的价格已经贴近，而其性能相差甚多，
所以,10M网卡已经逐渐退出市场。
1000M网卡的应用需求还不高，价格又
很昂贵，主要用于服务器,10M/100M自
适应网卡是目前的首选网卡
（ 2）按照总线划分
? 可以分为 ISA总线网卡和 PCI总线网卡。
? 早期的主机主板扩展槽以 ISA总线为主，
而近些年的主板 ISA总线已经不多见了。
? ISA总线传输速度慢，数据宽度为 16位。
? PCI总线传输数据的速度高，且数据宽度
为 32位。所以,PCI总线的网卡现在已经
居多，这也适应了主板以 PCI总线为主的
情况
（ 3）按照连接接口划分
? 可以分为 BNC,RJ-45和光纤接口的网卡
? 最早期的网卡支持 10Base5组网，因此，早期网卡有
AUI接口。这种接口的网卡现在已不多见
? 支持 10Base2组网的接口是 BNC，又称为, T”型头接口，
现在这种接口的网卡也已退出市场。有时还可以见到
支持 BNC和 RJ-45两种接口的网卡
? 随着交换机设备的价格下降，市场上网卡的接口几乎
都被 RJ-45接口所代替
? 100M快速以太网不支持 BNC接口
? 所以目前市场上见到的网卡几乎都是支持 RJ-45接口的
（ 4）笔记本电脑网卡
? 支持笔记本电脑 PCMCIA总线的网卡，
在笔记本电脑中应用比较普及。这种网
卡在使用时，需要一根转换线把笔记本
网卡的接口转换为 RJ-45接口。在笔记本
网卡方面，一种新的 CardBus网卡，定义
了一种新的高速的 PCMCIA总线,32位
数据宽度，工作频率可以达到 33MHZ，
能够提供笔记本电脑的快速网络连接
4．网卡的选择
? 选择网卡应该根据网络数据传输对网卡
性能的要求进行
（ 1）根据传输数据的性质进行选择
? 如果经常传输的数据为文本的，可以考
虑选择 10M网卡。
? 如果传输的数据多数是多媒体的、突发
型的数据，可以考虑选择 100M网卡。
? 当然选择 10兆 /100兆自适应的网卡也是很
明智的
（ 2）关于总线的选择
? 目前 ISA,EISA的总线已经基本上被 PCI总线
所代替，所以，根据总线类型进行选择的余地
已经不大，主要以 PCI总线为主。
? PCI总线主频为 66MHZ
? 据报道，一种新的总线网卡,PCI-X2.0版主频
可以达到 266MHZ，数据宽度也是 32位，主要
用作服务器的网卡总线，在 PC机上应用的较少
（ 3）关于接口
? 随着 100M快速以太网的迅速普及，市面
上除了 RJ-45单一接口的网卡以外，其它
接口的网卡几乎已经看不到，所以，接
口的选择也已经没有余地了。
? 对于 PC机，可以选择 RJ-45接口。
? 对于服务器，如果对数据传输要求很高，
可以考虑选择光纤接口
（ 4）关于远程自举
? 如果计算机没有硬盘，称为无盘工作站。
这时的计算机启动需要通过网卡进行远
程自举启动。对于有自举要求计算机的
网卡应该在网卡的 BOOTROM芯片插座
上插上一粒自举芯片，芯片要与所使用
的操作系统相配合
（ 5）关于品牌
? 选择网卡时，品牌很重要。名牌产品价
格虽高，但性能优越并且兼容性好
? 一般来说，可以选择 3com,Intel品牌的
网卡，或者选择 D-Link,Accton、
Edimax品牌的网卡
5．网卡应用
? 首先，要把网卡安装到计算机中
? 把 RJ-45水晶头插入网卡
? 开机后,Windows 操作系统将对网卡自
动安装驱动程序
? 由于网卡和操作系统都支持即插即用
（ PNP）的功能，网卡的安装过程已经
变得非常简单了
4,3,2 集线器
? 1．集线器的特点
? 2．集线器的分类
? 3．集线器的选择
? 4．集线器的应用
? 返回
1．集线器的特点
? 集线器又称 HUB。集线器是一种最普通、最常
见的网络连接设备。用集线器连网，符合
xBaseT的标准，其中的 x可以是 10M，也可以
是 100M
? 10BaseT标准的集线器设备把总线网变成了星
型结构，计算机通过双绞线与集线器的 RJ-45
接口连接，保证了网络的可靠性。并且，用集
线器连网简单、方便、价格便宜
集线器的特点（续）
? 集线器实际上是一个多端口的中继器，集线器是 物理
层的连接设备 。
? 在集线器各端口之间的数据传输不进行过滤，所有的
端口都连接在一个网段上。与总线型网络一样，容易
产生信息的冲突。
? 实际上，集线器连网在物理形式上是星型结构，在逻
辑上仍然是总线网。
? 由于连接在集线器上的计算机都在一个冲突域中，不
适合连接太多的计算机。否则，由于站点数过多，导
致冲突加剧，将会使网络的性能急剧下降
集线器的功绩在于：
? 一是可以通过双绞线和星型结构构成以
太网，在此基础上，使得以太网进一步
得到了发展；
? 二是速度得到了提高；
? 三是可以应用光纤；
? 四是推出了交换型以太网；
? 五是全双工以太网的出现。
2．集线器的分类
? （ 1） 按端口数分类, 可以分为 8端口, 16端口和 24端口的集线器 。
? （ 2）按传输速度分类，可以分为 10兆,100兆和 10M/100M自适
应的集线器。
? （ 3）按照集线器的结构可以分为单体式的、可堆叠的和机箱式。
单体式的集线器延扩性较差，只能通过级联的方式扩展网络范围。
堆叠式和机箱式集线器延扩性好，容易扩展网络范围，组网灵活。
机箱式集线器采取模块化的结构，在机箱内有许多扩展槽，可以
插入各种网络模块，如 10Base-T,Token-Ring等，具有 SNMP网管
功能
? （ 4）按照可管理性能分为智能型和非智能型集线器
3．集线器的选择
? （ 1） 规模较大的网络
? 对于比较大型的网络，集线器已经被推向网络接入的
边缘，至多作为交换机端口不足的补充
? 但对于大型网络，集线器的可管理性是必须考虑的
? 另外就是品牌，最好使用与其它网络设备同一品牌的
产品。
? 对于这类应用的集线器，速度应选为 10M/100M自适应
型的，具有上联功能（ UPLink）。
? 如果连接距离较远，可以选用支持 100Base FX协议的
带有光纤模块的集线器。
（ 2）小型网络集线器的选择
? 对于以字处理, 文件共享为主的日常办公应用,
规模比较小的网络可以考虑使用集线器 。 集线
器数据传输速度可以选择 10M/100M自适应的 。
? 可以根据网络规模选择端口数 。 如果计算机数
比较少, 可以选用单体式的集线器, 否则选用
堆叠式集线器 。
? 小型网络可管理性不是必要的, 主要应选择较
好品牌的产品, 以保证网络连接的可靠性
（ 3）集线器选择的其它方面
? 在集线器的选择方面，还有几点需要说明。一
是关于上联端口
? 因为集线器大多用于网络边缘连接，对于单体
式集线器最好能有上联端口，以便能够方便与
上层设备连接
? 二是关于电源，有些集线器，需要使用单独的
电源供电，虽然厂商提供了直流供电设备，但
使用起来会带来许多不方便
三是关于品牌
? 高档的产品一般有 3com,Intel的产品，一般都
支持可管理和可堆叠，带有光纤接口，但一般
价格较高。
? 中档的产品一般的都使用 D-Link的集线器，其
特点是性价比高。例如 DE-2600系列集线器分
16和 24两种端口,10M/100M自适应，可堆叠 5
个集线器，支持 FX光纤接口，支持 SNMP网管
功能等。
? 除此之外还可以考虑购买 TP-Link,Accton和
Edimax 的产品。
4．集线器的应用
? （ 1）集线器的外观
? 具有 12个 RJ-45接口，可以插入 RJ-45插头。插入插头后，与之对
应的指示灯亮（网线另一端应已插入网卡）表示连接正常
? 有些高档次的集线器带有 100M光纤接口，以便上联交换机或作为
较远距离的连接用
? 电源接口可以直接接入 220伏市电
? 另外，集线器从结构上有桌面型的和机架式的
? 桌面型集线器一般体积都较小，端口数也较少，如 8端口，用于小
型网络连接
? 机架式集线器的尺寸有严格标准，可以放入机柜中
H E W L E T T
P A C K A R D
R J - 4 5 接口
指示灯电源
（ 2）级联
? 连接方式分为两种情况：级联形式和堆
叠形式。单体式的集线器当要扩大网络
范围时可以考虑级联形式
d i g i t a l
UPLink
直通线
普通端口
交叉线
上层集线器以普通端口通过双绞线与下层集线器进行连
接。如果与 UPLink口连接，可以采用直通线。如果下层
集线器未提供上联端口，也可以通过普通端口进行级联，
但需要使用交叉线。如左侧连接的是上联端口，右侧连
接的是普通端口。很显然，级联后，下层集线器共享上
层集线器一个端口的速度
级联的层次
? 级联的层次不能多，因为越靠下层带宽越低，
网络传输速度已经非常慢了。
? 另外，级联的结果形成的仍然是一个冲突域，
增加计算机的台数，势必造成网络性能的急骤
下降。所以单独由集线器进行连接扩大网络使
用范围的方法并不可取，现在比较好的方法是
通过交换机与集线器进行级联
（ 3）堆叠连接
? 集线器堆叠是扩大集线器连网范围行之有效的
方法。只有支持堆叠的集线器之间才可以进行
堆叠的连接。在可堆叠集线器面板上提供了专
用接口，通过专用的堆叠电缆把堆叠集线器连
接起来，如图 4-19所示模型
? 在集线器内部结构方面，提供一种背板结构，
相当于计算机的总线，堆叠的实质相当于对背
板进行了延伸，扩大了端口的数量
堆叠电缆
用这种堆叠方式连接的集线器，每个端口的速度都是
相同的，另外堆叠起来的集线器都叠放在一个机架上
也便于管理
4,3,3交换机
? 交换在通信中是至关重要的，无论是广域网还
是局域网在组网时都离不开交换机。但本节讨
论的主要指 局域网交换机
? 局域网上的交换机又包括 ATM交换机,FDDI
交换机和令牌环交换机，但本节主要讨论的是
以太网交换机
? 局域网交换机又 分为二层（ MAC层）交换机
和三层交换机，这里主要讨论 二层交换机,对
三层交换机只作一般讨论
? 返回
如图 -20所示是 D-Link一款 24端口交换机产品, 右侧为
光纤模块 。
1．交换机的功能
? 在用 集线器 组成的网络中，由于集线器 是物理层设备,只是使网络连接
的范围得到了扩大，但是 整个网络仍然在一个冲突域中,或者说形成了
一个大的网段。当一个工作站发送信息时其它站点的计算机不能再发送，
只能接收信息。当站点的计算机增加到一定数量时，也增加了信息碰撞
的机会，网络的性能将会急骤下降
? 交换机 是一种智能设备，交换机工作在物理层和 MAC子层 。交换机遵循着
网桥的工作原理。交换机可以把一个网段细分为多个网段,把冲突限制
在一些细分的网段之内,这就无形中增加了网络的带宽，使得每个网段
之内都可获得一个碰撞域，细分网段之后就可得到多个碰撞域。同时交
换机又可以在不同的网段之间进行 MAC帧的转发，即连接了各个网段，使
各个网段之间可以进行访问
? 交换机通过细分网段，提高了网络的带宽 ； 通过在网段间转发帧，又可
以扩大以太网的范围 。有时称交换机（或网桥）为物理层与 MAC子层的网
络互联设备。所以说，交换机是一种真正意义上的以太网的连接设备。
通过交换机，可以把一些工作站连接起来，还可以把一些网段连接起来，
同时又增加了网络的整个带宽
2．交换机的工作原理
? （ 1）交换机的基本原理
? （ 2）交换机的组成原理
? （ 3）交换机构的实现
? （ 4）交换机的结构
? （ 5）交换机的交换方式
（ 1）交换机的基本原理
? 交换机可以看作是一个多端口网桥
? 在各端口之间当需要通信时，可以形成一个临
时的独立通道
? 同一时刻可以有多条通道同时通信，当通信结
束时再断开形成的通道
? 端口上可以连着工作站，也可以连着一个网段
? 通道是通过查找 MAC地址表在源和目的端口间
形成的
? 地址表是在站点与交换机上电后通过自学习的
过程逐渐形成的
（ 2）交换机的组成原理
? 交换机的组成主要包括控制逻辑，交换
机构和输入 /输出端口，如图 4-21所示
交换机构
控制逻辑
输
入
输
出
当一个 MAC帧输入后，控制逻辑启动查表
功能，在 MAC地址表中，根据输入帧的目
的地址，找到相应的端口号。然后，控制
逻辑启动交换阵列的交叉连接，并在相应
的端口使 MAC帧输出
（ 3）交换机构的实现
? 有多种实现交换机构的方法
? 采用由普通的 CPU运行软件，对存储在存储器中的帧
进行处理的方式
? 由 VLSI芯片构成交换矩阵，用专用的 ASIC芯片进行控
制的方式,ASIC专用芯片对于交换机结构的形成起到
的作用是非常大的
? 采用时分复用的总线方式，比较适合于交换机堆叠
? 采用共享型存储器结构，适于制作厢体型交换机的交
换模块
（ 4）交换机的结构
? 交换机的结构一般的类似于 PC机
? 各功能模块以插件方式插入到作为母板的总线扩展槽
中，形成整体的交换机设备
? 厢体模块型交换机则把控制逻辑、阵列等部件合成
,交换引擎,,再把交换引擎、端口模块和电源模块
组合成为厢体模块式交换机
? 为了提高可靠性，在厢体中还配置了冗余的交换引擎
和电源模块等
（ 5）交换机的交换方式
? 如何对进入端口的帧进行转发，有三种方式
? 第一种是存储转发交换方式。对于进入的帧全部存入缓存中，然
后进行链路差错检验，再根据目的地址进行转发。这种交换方式
可以有效地提高链路质量，但存储转发增加了转发延时
? 第二种是穿通交换方式。输入端口接收到帧开始 6个字节的目的地
址后，立刻将帧转发出去，适合于链路质量高的场合，延时小
? 第三种是碎片丢弃交换方式。帧输入后，首先按照规则检查是否
为碎帧，若不是，再根据目的地址进行转发
? 有些交换机采用了两种方法相结合的方式。例如默认为第二种交
换方式，当检测到传输错误超过某一个上限时改为第一种交换方
式
3．交换机分类
? （ 1）按照交换机的速率分类
? （ 2）按照可延扩性分类
? （ 3）按照端口可扩展性分
? （４）按照交换机所处的地位
（ 1）按照交换机的速率分类
? 可以分为 10M,10M/100M自适应和 1000M交换
机
? 对于低档次的交换机一般只提供单一速率端口
? 对于高档次交换机一般提供多种速率端口
? 大多数交换机除基本端口以外还提供 1至 2个上
联端口
? 例如 10兆交换机，提供一个 100M上联端口以
便连到上一层交换机
（ 2）按照可延扩性分类
? 可以分为单体交换机和可堆叠交换机
? 单体交换机可以通过级联方式扩大连网
范围
? 可堆叠交换机通过堆叠接口用专用堆叠
线可以把至多 5台这样的交换机堆叠在一
起，形成一个具有较多端口的交换机
（ 3）按照端口可扩展性分
? 可以分为固定端口交换机、可扩展端口交换机和厢体
模块式交换机
? 固定端口交换机的端口数和端口类型都是固定不变的，
这类交换机一般都是工作组级交换机
? 可扩展端口交换机的配置比较灵活，除了基本端口外，
还提供了一些扩展插槽。如果未插入扩展卡，扩展槽
装着空面板档板，如果需要，可以插入扩展卡
? 箱体模块式交换机又称机架式交换机，主体结构是一
个内置电源和多个插槽主板的机箱。除基本交换模块
以外在插槽中可以插入扩展的交换模块，还可以插入
冗余电源模块、网管模块和多层交换模块等
如图 4-22所示是 Cisco公司一款箱式交换
机
（４）按照交换机所处的地位
? 可以分为企业级交换机、部门级交换机和工作组级交换机。这种
分类方法没有严格的依据，一般从应用规模来看，支持 500个信息
点以上的网络使用的交换机为企业级交换机；支持 300个信息点以
下的网络使用的交换机为部门级交换机；支持 100个信息点以下的
网络使用的交换机为工作组级交换机。企业级一般都采用具有三
层交换的箱体模块式交换机
? 按照地位，有时又把交换机分为核心层交换机、汇聚层交换机和
接入层交换机。具有同一含义的另外说法是主干交换机、楼宇交
换机和边缘交换机
４．交换机的选择
? 包括多种选择的因素。
（１）端口数
? 选择交换机首要的因素是在满足速率要
求下的端口数。端口数相比设计要求应
该留有余地，也可以选择端口可扩展的
交换机
（２）端口速率
? 端口速率也是选择交换机的重要因素。
交换机一般都提供不同端口速率与端口
数的组合以供选用，五种基本类型的以
太网交换机如表 4-3所示
序号 端口数与速率组合
１ n*10Mb/s
２ n*10Mb/s+m*100Mb/s
３ n*100Mb/s
４ n*10Mb/s+m*100Mb/s+l*1000Mb/s
５ n*1000Mb/s
（ 3）交换机的地位
? 根据交换机的地位决定交换机的选择是
重要的选择依据。
? 因为，按照地位决定了网络信息点数，
这样才可以在端口数与速率之间综合考
虑。
? 一般企业级交换机应以千兆网为首选；
部门级交换机应以 100M为首选；工作组
级应以 100M或 10M为首选。
（ 4）交换机的延扩性
? 交换机的延扩包括堆叠和级联两种方式。
? 堆叠方式适合于工作站数量大且集中的场合。
? 级联则适合于工作站分布范围大，站点分散的场合，
例如园区网或楼宇内组网适合于级联方式。
? 因为较大型的网络范围比较大，级联方式迎合了分布
性连网的需求。事实上很多园区网都采用核心层一分
布层一接入层的级联模式。
? 当采用级联方式时，应考虑上层交换机与下层交换机
的级联的速率，级联的介质以及级联的端口等各方面
的问题。
（ 5）交换机的扩展性
? 局域网组网时应遵循一个原则就是要为
网络规模的扩充留有余地，这样就必须
考虑交换机的扩展性。
? 一般接入交换机可以选用固定端口；
? 汇聚层交换机适合选用可扩展的交换机，
? 核心交换机可以选用厢体模块式交换机
（ 6）交换机背板传输率
? 背板传输率代表了交换机允许每秒吞吐多少数据帧的
能力。
? 在有些场合，虽然站点数比较多，但并发访问的情况
并不多。
? 有些场合站点数较多，并发访问量也很多，尤其是连
续性大数据量的访问要求交换机背板带宽应足够宽，
否则会影响整个网络性能。
? 例如 Cisco 1900系列背板带宽是 320Mb/s；
? Cisco2900系列背板带宽是 3.2G；
? Cisco3500系列背板带宽是 10Gb/s；
? Cisco6000系列背板带宽为 32Gb/s
（ 7）全双工
? 半双工方式对于一个站点来说发送信息时不能
接收，接收信息时不能发送，受 CSMA/CD协
议的约束。
? 交换机全双工技术允许交换机端口两对双绞线
一对发送，同时另一对接收，不受 CSMA/CD
协议的约束。带宽提高了 1倍，传输距离延长，
只受信号传输衰减的约束。
? 例如 100Base FX以太网采用全双工后，带宽可
以达到 200Mb/s，传输距离从原来的 412m可以
延长到 2km
实现全双工传输
? 能够实现全双工传输，传输线路两端的设备必
须都具有全双工功能，包括网卡与交换机、上
层与下层交换机。
? 在 10M以太网中，只有 10BaseT及 10BaseFL支
持全双工。
? 在快速 100M以太网中，除了 100BaseT4以外，
100BaseTX,100BaseFX以及 100BaseT2均支持
全双工。
? 在千兆位以太网中,1000BaseX支持全双工操
作。
全双工应用
? 并不是什么情况下都必须采用全双工技
术。
? 一般，全双工适合于服务器的连接，同
时也适合于较长距离的交换机之间连接。
? 工作站的访问信息量比较少，采用全双
工技术的收益并不是很大，所以应该根
据情况决定全双工技术的使用。
（ 8） VLAN支持
? VLAN可以隔离广播风暴, 增加网络带宽, 提高网络
性能, 方便网络管理 。
? 在选择交换机时, 应考虑交换机能够具有较强的
VLAN功能 。
? 在交换机产品中, VLAN功能强弱的差别是比较大的,
应能够支持多种 VLAN的划分方式 。
? 在划分 VLAN时应能把一个端口划分到不同 VLAN中 。
应能支持跨交换机划分 VLAN等 。
? 除此之外, VLAN应能提供较好的管理软件, 具有友
好的界面, 以方便对 VLAN进行设置和管理 。
（ 9）端口地址数
? 端口地址数应从两个方面考虑 。 一方面是交换
机支持总地址数的能力, 这决定于交换机内存
储器 Buffer容量的大小 。
? 另一方面我们还需要了解针对一个端口的端口
地址数 。 对于一个端口, 有些交换机产品只提
供一个 MAC地址, 是一种单 MAC地址交换机 。
有的提供多个 MAC地址, 是一种多 MAC地址
交换机 。 很明显, 单 MAC交换机的端口只能连
接最终用户, 而多 MAC交换机的端口可以连接
一个网段 。
（ 10）缓冲区
? 交换机设备的缓冲区用于暂存交换机来不及处
理的数据帧，可以起到速度匹配的作用，是交
换机流量控制机制的体现。
? 交换机的缓冲区可以设在端口，容量可以达到
几十 K以上
? 有些交换机用中央存储器充当各端口的缓冲区。
? 处于干线地位的交换机应选择端口独立设置缓
冲区、输入与输出独立设置缓冲区，并具有较
好的缓冲区调度算法，以满足高速交换的需求
（ 11）支持的网络类型
? 由于历史的原因，在一个机构内可能包含着各
种局域网，或者通过交换机作为主干与其它类
型的网络组成一个层次型的网络，这时交换机
支持多种网络类型的能力显得极为重要。
? 这些网络类型可能包括,10兆以太网、快速以
太网、千兆以太网,ATM网、令牌环网和
FDDI网等。
? 交换机应具有多种网络模块或模块可扩充的能
力，这样才能更灵活、方便地组成网络，使网
络具有可用性和可扩展性
（ 12）可管理
? 与其它网络设备一样，交换机应具有更
强的可管理性，支持 SNMP网管协议，支
持 RMON功能。
? 随着网络组成的复杂性的增加，随着网
络规模的不断扩大，网络设备的可管理
性已经成为衡量网络性能的重要指标。
（ 13）冗余支持
? 冗余支持包括设备冗余和冗余连接
设备冗余
? 设备冗余是指交换机应能提供备份的组件，包
括交换引擎、端口模块、电源及冷却设备等。
? 当一个部件出现故障时，其它部件能够进行切
换工作，保证设备正常运转。
? 对于关键部件，除提供冗余外还应能提供热插
拔功能，在部件出现故障时通知管理人员，即
使在带电的情况下也可以进行处理
端口链路聚合
? 端口链路聚合（ Trunking）功能可以在两台设
备之间提供冗余连接，把一台设备与另一台设
备的若干端口连接起来，各端口连接的介质应
相同。
? 当一条链路出现故障时，由链路聚合协议协调
其它链路继续工作。
? 链路聚合功能由于提供了多个端口间的冗余连
接，还可以提高关键设备之间的带宽
拓扑环
? 交换机之间的连接不允许形成环路，否则会产生数据
帧的循环传输，无端地浪费带宽，称这种环形连接为
拓扑环。
? 但拓扑环往往又是解决冗余连接的好方法。
? 为了解决冗余连接的拓扑环问题，有些交换机采用了
生成树算法，既解决了冗余连接问题，又不会形成拓
扑环。
? 生成树算法可以保证各台交换机能够形成完全可靠的
冗余连接，又不会形成数据帧的循环，只有支持生成
树算法的交换机才能具备这样的能力
三层交换机
? 人们把用三层交换技术实现交换功能的
交换机称为三层交换机。
? 三层交换机把路由模块与交换模块放在
同一个交换总线上，使之结合的更加紧
密
? 同时对实现路由功能的软件进行优化，
通过第 2层交换实现了第 3层的路由功能
4,4网络操作系统
? 4,4,1网络操作系统的基本原理
? 4,4,2网络操作系统的选择
? 4,4,3常用网络操作系统介绍
? 返回
4,4,1网络操作系统基本原理
? 网络操作系统是管理计算机网络资源的
系统软件
? 所谓网络管理主要包括对整个网络资源
进行协调管理，实现计算机之间高效可
靠的通信，提供多种网络服务，为网上
用户提供便利的操作与管理平台
? 返回
4,4,2网络操作系统的选择
? 操作系统支持不同的网络模式，那么首
先就应该根据实际需求决定选择支持什
么模式的操作系统。
? 对等网适合组建小型网络
? 基于服务器的网络模式适合于组建中型
和大型网络
? 返回
4,4,3常用网络操作系统介绍
? 1,Netware
? 2,UNIX
? 3,Windows NT
? 4,Linux
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1,Netware
Netware 是 Novell 公司的产品
Netware 是一个网络专用的操作系统, 是专为联
网而设计的产品, 所以具有极佳的网络性能
Netware 既适合于组建小型网络, 又适合于组建
大, 中型网络
Netware 的目录服务 NDS 是世界领先技术 。
Netware 支持多种协议, 支持多种网络拓扑,
支持各种网络操作系统互连, 支持与大型机连
网以便共享大型主机的宝贵资源
近年来, Netware 的市场占有率已经很小了, 正
在被逐渐淘汰 。
2,UNIX
? UNIX 原来是一个多用户、多任务的单机操作系统，经
过多年来功能的逐渐扩展发展成现在如此强大的网络
操作系统
? UNIX 是一个最早内置 TCP/IP 协议的操作系统。
? Internet 上的各种服务器最早都是在 UNIX 上实现的
? 在企业网运行关键任务的应用服务器都是以 UNIX 作为
操作系统
? UNIX 的操作系统可以支持对称多处理系统，可以支持
在最多 64 个 CPU 的 RISC 的服务器上运行
? UNIX 系列的产品正在逐渐地转向 64 位操作系统
3,Windows NT
? Windows NT是新一代的窗口网络操作系
统。
? NT 最早于 1993 年推出，最早的版本是
NT3.1，后来又逐渐升级为 4.0,2000，
目前的最高版本是 Windows 2003
4,Linux
? Linux是一种类 UNIX网络操作系统，从内核、
软件界面到程序命令都非常象 UNIX
? Linux是一个多用户、多任务操作系统，网络
功能强大。
? 支持 TCP/IP协议、虚存管理、保护多任务，支
持多种 CPU平台，特别适合于 PC机系统
? Linux是一个自由软件，遵循美国自由软件基
金会指定的通用公共许可证 GPL（ General
Public License），允许自由地使用、复制、修
改和发布
4,5网络系统集成
? 4,5,1 系统集成的基本概念
? 4,5,2 系统集成的体系结构
? 4,5,3 系统集成的环节
? ４,5,4 系统集成的保证措施
? 返回
4,5,1 系统集成的基本概念
? 1．系统集成的动因
? 2．系统集成的含义
? 返回
1．系统集成的动因
? 第一是应用的需求复杂化
? 第二是技术发展快,出现了快速以太网、千兆
以太网、全双工交换,ATM,VLAN、三层交换
等各种技术，使人们在技术的选择方面无所适
从
? 第三是市场上的网络设备、通信设备产品丰富
多样，使人们应接不遐，不知如何选取
? 第四是由于网络系统的日益复杂、庞大
2．系统集成的含义
? 集成 包含着集合、综合和一体化的含义。
系统集成 是指按照系统工程的科学方法
把系统的各个部分组成一个有机的、高
效的整体的过程
? （ 1）应用集成
? （ 2）技术集成
? （ 3）产品集成
? （ 4）管理集成
4,5,2 系统集成的体系结构
? 1．基础环境平台
? 2．网络平台
? 3．应用基础平台
? 4．网络应用系统
? 5．用户界面
? 返回
用 户 界 面
C/S B/S
网 络 应 用 系 统
基 础 应 用 工 具
数据库 开 发 工 具 服务
网 络 平 台
服务器 通 信 设 备 OS
基 础 环 境 平 台
机房 电源 通 信 传 输 系 统
1．基础环境平台
? 主要指计算机网络系统的环境建设，包括机房装修、
散热系统、电源设备等。
? 其中的通信传输系统主要指网络通信基础设施的建设。
? 包括传输线缆、机柜、配线架、信息插座、跳线等。
? 工程施工一般按照综合布线的标准进行
? 基础环境建设在系统集成中是非常重要的环节，是打
基础的工程，工程的质量对于网络系统建设的成败至
关重要
2．网络平台
? 网络平台包括硬件和系统软件两部分，
与基础环境平台一起构成网络应用系统
的架构。
? 硬件部分主要包括服务器等一类资源子
网设备
? 以及网卡、集成器、交换机、路由器、
调制解调器、远程访问设备等一类通信
子网设备
3．应用基础平台
? 应用基础平台主要指数据库系统和软件
开发工具
4．网络应用系统
? 网络应用系统是为用户开发的各种应用
软件系统。
? 如企业资源计划 ERP、管理信息系统 MIS、
图书管理系统、财务管理系统、电子商
务系统、办公自动化系统、信息发布系
统和视频点播（ VOD）系统等
5．用户界面
? 用户界面是为用户提供的使用应用系统
的操作环境。
? 根据系统开发的模式目前主要有符合 C/S
模式的用户界面，以及符合 B/S模式的用
户界面
4,5,3 系统集成的环节
? 按照系统集成的方法，把网络应用系统
看作是一个项目，完成这个项目所包含
的主要环节，也可以称为主要的工作任
务
? 返回
（ 1）需求分析
? 了解用户网络建设的需求。是从头开始
建设，还是在原来已有网络的基础上进
行升级改造。网络建设的目的、网络的
规模、网络应用的性质、以及建设网络
的环境等
（ 2）技术方案设计。
? 在用户需求分析的基础上进行技术方案
设计，包括网络建设的目标、总体设计、
网络技术的选型、网络总体设计、网络
应用平台总体设计、网络施工总体设计
等。
（ 3）产品选型
? 在网络总体设计的基础上，以及网络应
用平台总体设计的基础上进行产品选型
? 包括网络基础设施、网络通信设备、服
务器等资源设备
? 数据库产品、软件开发工具、网络安全
产品、网络管理产品等
（ 4）网络设计
? 按照网络总体设计对网络进行细化设计
? 包括网络核心层设计、汇聚层（如果有
此层）设计、接入层设计、广域网及
Internet接入设计、网络安全设计以及
综合布线施工设计等
（ 5）工程施工
? 主要指综合布线工程的施工，包括线缆
铺设、配线架安装、信息插座安装、机
柜及网络设备安装以及机房装修和设备
安装等
（ 6）网络平台设置
? 包括交换机和路由器设置,VLAN划分、
服务器操作系统及系统软件安装和设置、
管理软件和安全软件设置等
（ 7）系统测试
? 包括综合布线传输系统的测试、网络设
备的测试以及联调、软件测试等
（ 8）应用软件开发。
? 包括数据库设计, 服务器端程序设计, 客户端
程序设计, 网站建设等
? 应用软件开发的环节应该在技术方案设计以后,
与网络设计, 工程施工的环节同时进行
? 应用软件开发应该按照软件工程的方法和步骤
进行
? 应用软件开发除了由系统集成商进行开发以外
还应该包括在购买的软件产品的基础上进行二
次开发, 也包括由用户自行开发软件和购买通
用软件等 。
（ 9）技术文档形成
? 主要的技术文档包括用户需求分析、技
术方案设计、网络施工环境图、综合布
线施工图、产品清单、网络拓扑结构图、
软件文档,VLAN划分,IP地址网段划分
和布线标记等各方面
? 上述的文档作为技术档案由用户方永久
保存，以便今后对网络进行维护、扩充
和升级时备用
（ 10）技术支持
? 技术支持包括用户培训、技术服务和维
护等。
（ 11）验收与鉴定
? 作为一项工程，验收和鉴定意味着工程
的结束，由系统集成商配合用户或工程
监理进行
４,5,4 系统集成的保证措施
? 一个企业如果要专门从事系统集成工作，国家
有严格的行业标准和法规。
? 搞好系统集成的首要条件是选择一个符合国家
认证资质的系统集成商
? 系统集成商为了能够保证工程的顺利实施，一
般采取项目管理的方法
? 网络应用系统作为一项工程，还可以采用通行
的工程监理的方式
? 返回
4,6 综合布线系统
? 4,6,1 智能建筑的基本概念
? 4,6,2 综合布线的基本概念
? 4,6,3 综合布线系统的组成
? 4,6,4 综合布线系统的特点
? 4,6,5 综合布线工程设计要点
? 返回
4,6,1 智能建筑的基本概念
? 智能建筑是伴随着计算机技术、通信技术、控制技术与建筑技术
的发展而发展的，是信息时代的必然结果
? 智能建筑通过办公自动化、通信自动化和楼宇控制自动化实现了
建筑物结构、服务及管理的最优化组合，通过向用户提供舒适、
高效和便利的生活及工作的环境
? 智能建筑以建筑为平台，以系统集成中心（ System Integrated
center,SIC）为核心，以综合布线系统（ Premises Distribution
System,PDS）作为高速的信息通道，实现了建筑物的楼宇自动化
（ BA）、通信自动化（ CA）和办公自动化（ OA），即所谓的 3A
? 综合布线系统 PDS采用标准的通信基础器材，在建筑物内构成灵
活、开放和高速的信息传输通道，是智能建筑必备的基础设施，
是智能建筑内信息的高速公路
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4,6,2 综合布线的基本概念
? 综合布线是智能建筑的高速信息公路，是网络系统集
成的重要组成部分，是构成通信网络的基础设施，是
基础工程。
? 综合布线是实现建筑物之间和建筑物内以及建筑物与
外部通信网络相连接的高速信息传输通道。
? 综合布线实现了在信息传输通道中的语音、数据和图
像的综合信息的传输。
? 综合布线系统由符合国际标准的、模块化的、系列化
的通信器材组成，包括通信线缆、配线架、连接器、
插头、插座、适配器以及电气保护设施
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4,6,3 综合布线系统的组成
? 1．工作区
? 2．水平子系统
? 3．干线子系统
? 4．设备间
? 5．管理区
? 6．建筑群干线子系统
? 返回
?
?
?
?建筑物子系 统
垂直子系统
水平子系统 工作区
信息插座 终端
设备间 配线架
管理区
4,6,4 综合布线系统的特点
? 1．先进性
? 2．可靠性
? 3．开放性
? 4．灵活性
? 5．相容性
? 6．经济性
? 返回
4,6,5 综合布线工程设计要点
? 1．工作区布线
? 2,水平子系统布线
? 3．干线子系统布线
? 4．建筑群干线子系统
? 返回
?
1．工作区布线
? 工作区是放置终端设备的场所。
? 工作区布线是指 通过工作区的接插线把终端设备与水平子系统的
信息插座连接的通路 。
? 终端设备 可以包括：电话、计算机、数据终端、检测仪表和测量
传感器等。
? 接插线 又称工作区软线，两端都有一个塑料的 8线位的组合式插头。
? 传输线的介质，对于电话系统可以用一般的平直类型软线；对于
数据系统应该采用与水平布线相同的，例如 5类 UTP双绞线。工作
区布线距离，按照设计方案规定 ≦ 5m。实际使用中，参考水平子
系统跳线的距离还可以进行适当的调整
2．水平子系统布线
? 水平子系统连接工作区的信息插座与配线间的配线架，
水平线缆一端端接在工作区的信息插座上，另一端端
接在配线架上的水平连接硬件上 。
? 水平子系统 一般分布在建筑物的一个楼层上,通过水
平通道进行布线。
? 水平通道包括：预埋在混凝土地板下的金属管、安装
在吊顶内的金属或阻燃高强度 PVC槽及引向墙壁的分
支槽管等。
? 水平子系统是永久性的,一旦安装完毕，十几年之内
一般不能再改变，尤其是水平通道
?
?
?
?管理区 水平工作区
信息插座
A
S D
集线器
I B M 兼容机插座配线架
B C
90m
其中 B为水平布线距离, A是集线器与配线盘间的跳线距离,
C是工作区布线距离 。 要求：
A+C≦ 10m
如果 A的距离稍短些, 那么, 工作区的布线距离就可以稍
长些 。
水平子系统线缆可以选用 100欧姆 5,5e或 6类 UTP电缆。选
择高性能的电缆是从布线系统扩展性的角度考虑
3．干线子系统布线
? 干线子系统由设备间和各楼层配线间之间的连接线缆
组成。
? 干线电缆一端端接在建筑物设备间主配线架（ BD）上，
另一端分别端接在各楼层配线间的配线架（ FD）上 。
? 由于干线子系统垂直连接各楼层的配线间，所以一般
又称为垂直子系统。
? 干线子系统通过干线通道进行布线，干线通道是由建
筑物施工时在楼板上预留的电缆竖井或电缆孔等形成
的
ＢＤ
ＦＤ
２
ＦＤ
３
ＦＤ
１
干线子系统的传输介质有多种选择，可以选择 100Ω 4
对 UTP电缆，也可以选择 25对大对数双绞线电缆。当
传输距离较远或需要支持高速多媒体信息的传输时，
也可以选用 50/125μ m,62.5/125μ m多模光纤或
8.3/125μ m单模光纤电缆作为干线子系统的线缆。大
对数双绞线电缆是电信专用的干线电缆，主要用于语
音或低速信息传输，以 25对为基数，可以有 50,100
等多种对数
4．建筑群干线子系统
? 在一个园区中有多栋建筑物，如果在建
筑物之间有信息传输的需求，就需要在
建筑群之间进行布线。
? 连接两个建筑物的线缆、通道以及保护
设施等称为建筑群子系统。
? 建筑群线缆一端端接在建筑物的配线架
BD，另一端端接在另一座建筑物的建筑
物配线架 BD上 。
CD BD FD
建筑群干线 建筑物干线 水平子系统 工作区
信息插座
?
CD称建筑群配线架。在园区网中，可以选择一栋适当的
建筑物，把综合布线系统的设备间以及建筑群配线架设
在这栋建筑物中，各栋建筑物的建筑物干线线缆一端端
接在各自的建筑物配线架上，另一端分别端接在建筑群
配线架 CD上
4,7 局域网组建实例
? 4,7,1 两台计算机连网
? 4,7,2 小型办公网连网
? 4,7,3 小型园区网连网
? 返回
4,7,1 两台计算机连网
? 1．两台计算机连网方法
? 2．网卡选择
? 3．双绞线
? 4．安装
? 返回
1．两台计算机连网方法
? 两台计算机连网有很多方法，例如通过串口、并口、
USB接口的电缆直接连接，这些都称为本地连接方式，
可以在 Windows 98/XP/2000操作系统支持下形成低速
近距离的网络连接
? 实际上两台计算机连网也可以采用以太网方式。以太
网方式又可分成多种连接方式。两台计算机可以组成
10Base2，也可以组成 10BaseT方式
? 两台计算机连网最简便的方式是通过双绞线直接连接
两台计算机，双绞线的一端端接在一台计算机的网卡
上，双绞线的另一端端接在另一台计算机的网卡上
这种连接方式传输距离按照标准，可以达到 100m，速度
可以选择 10Mb/s或 100Mb/s
2．网卡选择
? 两台计算机连网，由于结点数只有 2，冲
突机率很小，所以选择 10Mb/s的网卡足
够用
3．双绞线
? 两台计算机的连线可以按照距离自已来
制作，但必须制作成交叉线，一端按照
T568A的标准制作，另一端必须按照
T568B的标准制作，这样才能保证在两块
网卡之间完成数据的收发工作
4．安装
? 安装网卡时必须把计算机电源关掉，如果网卡
是 PCI总线接口，可以在主板扩展槽找到一个
空闲的 PCI扩展槽，把网卡插入扩展槽中，安
装固定螺钉并拧紧，然后把网线的水晶头插入
RJ-45插座即可。当两台计算机都完成了安装
后，才可以把计算机电源打开。一般来说，如
果双绞线制作正确，两台计算机开机后，网卡
的指示灯应该是亮的，否则可以考虑双绞线的
水晶头线序有问题
4,7,2 小型办公网连网
? 1．需求分析
? 2．方案设计
? 3．设备选购
? 4．网络安装、布线
返回
1．需求分析
? 一个小型软件企业，
? 主要业务是多媒体软件开发和网站建设
等，
? 要建设一个内部办公网络
开发室
? ?
? ???
会
议
室
办公室 财务室
经理室
廊
道
机柜信息插
座
线缆
2．方案设计
? 网络结构采用星型拓扑，以交换机为中
心结点，各科室的计算机和文件服务器
均连接在交换机的 100兆端口
由于网络是在写字楼的一个楼层的部分房间之间组
建，所以，网络的布线结构属于 水平子系统
3．设备选购
? 服务器可以用一台普通的 PC机代替, 但
配置应稍高些, 主要是内存容量, 一般
应为 512K,CPU为 P4即可 。
? 网卡可以选择 10/100Mb/s自选应网卡 。
? 交换机可以选择普通的工作组级交换机,
24端口 。
? 网线可以选用 5类或 5e UTP双绞线
4．网络安装、布线
? 网络布线适宜采用 PVC线槽布线 。
? 布线并进行测试后, 将工作区跳线 RJ-45插头一端插入
信息插座, 另一端插入网卡即可 。
4,7,3 小型园区网连网
? 1．需求分析
? 2．方案设计
? 3．网络布线结构
? 返回
1．需求分析
? 一个小型的学校, 要把其中的两栋楼连接起来,
建成一个 Intranet模式的, 具有信息管理, 信息
发布的园区网 。
? 两栋楼相距约 100米（直线）,1号楼为教学楼，
只有部分办公室需要连网，约 14个结点。
? 2号楼为实验楼，主要的信息点集中于此，约
74个结点。
? 因此可以把网络主结点建在实验楼的一楼网络
中心，教学楼可以作为级联结点。两栋楼之间
通过多模光纤连接，楼宇内部以双绞线作为主
干
实 验 楼
教 学 楼
网络中心
室外光缆
实验楼信息点比较多，因此在每层楼设立配线间并形
成干线及水平子系统。教学办公楼信息点很少，因此
在整栋楼设立一个配线间
2．方案设计
? 校园网拟采用星型拓扑结构
3．网络布线结构
? 2号楼共四层楼，在每层楼与网络中心垂直相对的房间
放置一个小型机柜，用于放置交换机及接线盘。第一
层楼的网络中心作为设备间，设置一个 19英寸标准 2.6
m机柜，用于放置配线盘、光纤终端盒、宽带调制解
调器、路由器、楼层交换机以及中心交换机。所以设
备间既作为建筑物配线架，又作为楼宇配线架同时又
作为楼层配线架
? 1号楼虽有四层楼，但只在一、二层设置信息点，由于
信息点比较少，所以设置一个楼层配线间
