计算机局域网组建篇4Word格式文档下载.docx

1、同轴电缆的价格相对于双绞线贵一些，但其搞干扰性能比双绞线强。当需要连接较多设备而且通信容量相当大时可以选择同轴电缆。同轴电缆的主要特点为其连接的所有设备共享带宽，这个特点将导致大量设备同时工作情况下会出现通信拥堵问题。20世纪80年代，DEC、Intel和Xerox公司合作推出了以太网技术，最初设计以太网时，终端设备共享通信带宽，通过物理介质连接形成总线型网络拓扑结构，这种普遍采用的物理介质就是同轴电缆，也就是说在早期的以太网中网络结构一般为总线型拓扑结构，与其配套的传输介质主要为同轴电缆，而在现在的以太网中，一般采用星型拓扑结构与双绞线。1.1.1.1 同轴电缆的结构如图1-1所示为同轴电缆

2、的典型结构。其由四层组成：中央铜导线、包围铜线的绝缘层、网状金属屏蔽层以及塑料保护外皮。它的内部共有两层导体排列在同一轴上，所以称为“同轴”。其中，中央铜导线传输电磁信号，它的粗细和材料直接决定了信号衰减程度和传输距离；绝缘材料的作用为将铜线与金属屏蔽物隔开；网状金属屏蔽层（网状金属屏蔽层在各个方向上围绕着导线）一方面可以作为信号地，更重要的作用为屏蔽外界噪声，能够很好地隔离外来的电信号。图1-1 同轴电缆1.1.1.2 基带同轴电缆基带同轴电缆分为粗缆和细缆。其粗、细是通过同轴电缆中央铜导线的直径大小来区分的。一般来说，中央铜导线的直径越大，信号传输距离就越远。比如，铜线直径为0.635厘米

3、的细缆传输距离通常为185米（10Base2），而直径1.27厘米的粗缆传输距离可达500米（10Base5）。不管是粗缆还是细缆，它们的两端都采用50的终端电阻，来防止信号的反射，如图1-2所示。图1-2 细缆终端电阻1.1.1.3 宽带同轴电缆宽带同轴电缆指的是使用有线电视电缆进行模拟信号传输的同轴电缆。“宽带”这个词来源于电话行业，指的是比4kHz宽的频带。在计算机网络中，“宽带电缆”指的是任何利用模拟信号进行传输的电缆网。宽带网使用标准的有线电视技术，故其可使用的频带高达300MHz（常常到450MHz）；在实际应用中，由于使用模拟信号，需要在接口处安放一个信号转换设备，用以把进入网络

4、的比特流转换为模拟信号，并把网络输出的信号再转换成比特流。1.1.2 认识双绞线顾名思义，双绞线指的是两根绝缘导线按一定的比率相互缠绕而成，组成的一对缠绕线；而将一对或多对缠绕线放置在一个保护套便成了双绞线电缆。这种相互缠绕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，从而改变了电缆原有电子特性。双绞线和同轴电缆不同，它既可用于传输模拟信号，又可用于传输数字信号。1.1.2.1 双绞线分类及特性（1）双绞线按是否有屏蔽层可分为：屏蔽双绞线（STP）与非屏蔽双绞线（UTP）。非屏蔽双绞线UTP，其特点是价格便宜，传输速度偏低，抗干扰能力较差，适合于短距离通信。屏

5、蔽双绞线安装比非屏蔽双绞线电缆难，类似于同轴电缆有屏蔽功能，但由于其屏蔽功能，抗干扰能力强，而且具有较高的传输速率，但价格相对较贵。由于非屏蔽双绞线成本低，应用十分普及，在大多数中小企业内部和网吧LAN等均采用这种网线。屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）屏蔽双绞线采用同轴电缆屏蔽层的作法，它由一根或多根被屏蔽层所围绕的双绞线组成。将一对线缆缠绕在一起的方法有助于提高抗噪性，尽管如此，在一定程度上还是不如屏蔽的效果好，屏蔽层可有效的防止外界电磁辐射进入或内部电磁信号的逸出。图1-3描绘了一根STP电缆。超强的屏蔽能力使得带屏蔽的双绞线或同轴电缆经常被用于周围有强电磁

6、场设备的强外界干扰场合（如大型空调等）。图1-3 有两对双绞线的STP线缆非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）非屏蔽双绞线应用相对广泛，是需要大家重点了解的，非屏蔽双绞线（UTP）线缆由一对或多对由塑料封套包裹的绝缘电线对组成。其没有用于屏蔽双绞线的额外屏蔽层，抗噪性也相对较低，但是也正因为如此，其比STP便宜很多。图1-4描绘了一根典型的UTP电缆。图1-4 UTP电缆（2）双绞线按照传输频率和信噪比划分，可分为：3类，4类，5类和超5类。现在很多应用中已经在使用6类线甚至7类线，需要注意的是，用在计算机网络通信方面至少是3类以上。表1-1为各类线说明。表1

7、-1 双绞线分类表双绞线类型描述1类线（Cat 1）一种包括两个电缆对的双绞线电缆。主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不同于数据传输。2类线（Cat 2）一种包括四个电缆对的双绞线电缆。传输频率为1MHZ，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。3类线（Cat 3）指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电缆的传输频率16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输主要用于10BASE-T。虽然3类线比5类线要便宜，但为了获得更高的吞吐量，5类线已经替代了3类线4类线（Cat

8、4）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的数据传输主要用于基于令牌的局域网和 10BASE-T/100BASE-T，与Cat 1、Cat 2或Cat 3相比，它提供了更多的保护以防止串扰和衰减。5类线（Cat 5）用于新安装及更新到快速Ethernet的最流行的双绞线电缆。Cat 5包括四个电线对，该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，支持100Mbps吞吐量和100Mbps信号速率，除100Mbps Ethernet之外，Cat 5电缆还支持其它的快速连接技术，例如异步传输模式（ATM）。增强五类线Cat 5电缆的更高级别版本。它包括高质量的铜线

9、，能提供一个高的缠绕率，并使用先进的方式以减少干扰。增强Cat能支持高达200MHz的信号速率，是常规Cat5容量的2倍。超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。6类线（Cat 6）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CAT 6的吞吐量是常规Cat 5吞吐量的六倍，不过Cat很少用于当今的网络中。注：通常，双绞线中的10Base-T电缆，“10Base-T”的命名规范由IEEE制定，表示的是其最大传输率为10Mbp，通信方式为基带，通信介质为双绞线类型

10、。其中“10”表示最大数据传输速度是10Mbps，“Base”表示采用基带方法传输信号，“T”即Twisted Pair表示双绞线。这种双绞线也称为Category 3（简称Cat 3）电缆，表1-1列出了EIA/TIA协会制定的双绞线标准。为了能够灵活运用网络电缆组网，我们需要熟悉用于目前网络组网的一些标准，特别是3类和5类双绞线。（3）双绞线按其绞线对数目划分，可分为：2对，4对，25对。电话一般采用2对的，网络传输采用4对的，电信通讯大对数线缆一般采用2 5对的。1.1.1.2 双绞线的性能指标对于双绞线，有几个重要指标可以表征其性能。这些指标主要包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、

11、直流电阻等。1衰减（Attenuation）衰减表征的是沿链路的信号损失程度。衰减与所用线缆的长度有关系，随着长度的不断增加，信号衰减也随之增加。衰减的单位为db，表示源传送端信号到接收端信号强度的比率。另外，衰减和频率有很大关系，随频率变化而变化，因此在测量时，应测量在应用范围内的全部频率上的衰减。2近端串扰（NEXT）串扰分为近端串扰和远端串扰（FEXT），测试仪主要测量的是NEXT，由于存在线路损耗，因此FEXT的量值的影响较小，如果传输信号比较强，可以忽略不计。近端串扰损耗测量的是一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合。对于UTP链路来说，NEXT是一个关键的性能指标，也是最难用

12、现有设备精确测量的一个指标，而且随着信号频率的增加，其测量难度将加大。1.1.3 认识光纤光纤是由玻璃制成的，而玻璃则是由廉价的，且数量及其丰富的二氧化硅（SiO2）作为原始材料加工而成的。足够透明而能被用于实际使用中的玻璃是在文艺复兴时期发明的。现代用于制作光纤的玻璃非常透明，假设海洋里填满了玻璃而不是海水，则从天空中可以清晰的看见海底。我们所说的光导纤维就是用玻璃制成的，它是一种足够细小、柔韧而且能较好的传输光信号的介质。多条光纤所组成的传输线就是我们通常所说的光缆，应用在计算机网络中的光缆一般由偶数条光纤所组成。20世纪80年代初，光缆的出现引发了网络通信介质领域的革命，在随后的布线中开

13、始大量使用光缆。与前面所述的传输介质相比，光缆在现代通信传输中是性能最优异的传输介质，其能够适应目前网络对长距离传输各种宽带信号的要求，有力的促进了计算机网络的飞速发展。光纤通信技术不同于任何其它数据传播技术，它并不是通过导体中的电子传播信息，而是使用调制以后的光信号通过绝缘玻璃纤维材料远距离传递数据信息。因为和传统的互联介质如铜线相比，光纤通信的速度要快得多，所以光纤被公认为是当前最好的长距通信介质。光纤的结构和同轴电缆相似，只是前者没有网状屏蔽层。光纤的中心是光信号传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径为50m，大约与人的头发的直径相当。而单模光纤芯的直径则更小，为8m10m之间。光芯的外部

14、包围着一层折射率比光芯本身折射率低的玻璃封套，以确保把光线保持在光纤之内。再往外一层是一层薄的塑料外套，主要用来保护封套。光纤通常扎成一束，外面有外壳保护，如图1-5所示。图1-5 一束三根光纤剖面图和其他传输介质相比，光线的良好性能使得其应用前景广阔，在数字通信中，将来超过几米距离的所有固定线路都有可能使用光纤。1.1.4 无线通信双绞线、同轴电缆和光缆为通信数据的传输提供了“看得见”的物理连接，但是在某些特殊的场合物理线缆无法完成或很难完成通信任务，比如电缆很难在复杂地形的山区铺设，这时就需要使用无线通信媒介。无线通信使用电磁波来达到传输信号的目的，它不经过任何有形的物理线路，电磁波在发送

15、设备和接收设备之间通过空气或其他自由空间传播。无线通信的方式多种多样，主要有以下几种：无线电波、微波和红外线等。1.1.4.1 无线电波无线电波除了可以传输无线电广播和电视节目外，还可以用于传输数字信号，数字信号对于频率的大小高很多。利用无线电波在大气层与地平线直接回弹的物理性质，无线电波可以沿着地球表面进行较好的传播。在计算机组网传输信号时，每台计算机都带有一根天线，计算机的比特流通过它来发送和接收信号。无线电波的波长较短，强度比较低，一般只适用于短距离传输，传输速率大约在26Mbps之间。与其他无线通信介质相比，无线通信具有便宜且便于安装的优点，但缺点也显而易见，即使用的频率难以控制。如果

16、有其他无线信号的频率与无线电通信的频率在接近的范围内，信号就很容易受到干扰，另外，信号受自然环境影响较大，会使信号减弱。1.1.4.2 微波顾名思义，微波就是波长很短的无线电波，它超出了无线电和电视所用的频率范围，由于波长较短，衍射性能差，故而它必须严格按照直线的方式传播，而不能像特殊的无线电波那样可以反弹，因此微波很容易受外界环境条件和坚固物体的阻碍和干扰。在实际应用中，用于传输微波的站点一般都安装在视线内，绝大多数微波装置都会放置于高的建筑物和自然植被的较高点上，且接收器方向一般都对准对方发送器发出方向，这种方式我们称为地面微波，它的频率为46GHz和2123GHz。另外，微波系统采用另一

17、种无线传输方式：卫星微波，卫星作为一个中介，在发送站与接收站之间转发信号，此类传输的频率范围通常为1114GHz。由于卫星运行在赤道上方36000公里处，导致了相当长的端到端转发延迟，对于信息传输而言，延时高达250至300毫秒。1.1.4.3 红外线在在我们日常生活中，常用的家用电子设备很多都采用红外线进行通信，比如电视和空调的遥控器。除此之外，红外线也可以用做网络通信介质，相对于其他的无线通信方式，红外线通信不需要天线，而且发送和接受设备的成本要低很多。红外线技术的缺点为传输距离小于2公里，所以一般应用于一个很小的区域（例如：卧室）；另外，发送器被要求直接指向接收器，而且中间不能穿越障碍物

18、。红外线的数据传输率比较低，当发送设备和接受设备同向对准通信时，数据传输速率可以达到16Mbps，如果选择向多个方向传输，传输速率不超过1Mbps。模块1.2 制作双绞线在计算机通信网络中，用到的基本都是“超五类非屏蔽双绞线缆”。这种线缆的两头是按一定的线序压在RJ45水晶头内的，这也就是一般所说的“网线”。双绞线一般分为直通双绞线和交叉双绞线，直通线和双绞线在实际应用中被使用在不同的场合。表1-2列出了不同设备间连接应使用的双绞线类型。表1-2 设备间连接表主机路由器交换机集线器交叉直连本模块将主要学习双绞线的制作方法。1.2.1 项目目标认识双绞线的原理及线序排列方式，动手制作直通线和交叉

19、线，并通过测试仪检测成品可用性。1.2.2 项目工具（1）双绞线 1段/组（2）水晶头 2个/组（3）压线钳 1套/组（4）测线仪 1架/组1.2.3 项目步骤1.2.3.1 双绞线制作步骤1剪断利用压线钳的剪线刀口，剪取适当长度（0.6-100 米）的网线。2剥皮利用压线钳的剪线刀口把线头剪齐，然后将线头放入剥线刀口，让线头触及挡板，稍微握紧压线钳之后沿着要剥开的地方慢慢旋转，让刀口把双绞线的保护胶皮划开，剥下胶皮。（如果是质量不好的压线钳，可能会因为旋转太用力而割断胶皮内的导线）3排序每对线都相互缠绕在一起，因此制作网线时必须将4个线对的 8 条细导线一一解开，理顺，捋直，然后按照规定的

20、EIA/TIA 568A 标准或者 EIA/TIA 568B 标准线序排列整齐。4剪齐把线尽量捋直（不能缠绕）、压平（不能重叠）、挤紧理顺（所有的线朝一个方向紧靠），然后利用压线钳剪齐线头。这样，双绞线插入水晶头后，每条导线都可以插入到各自的线槽，良好地接触到水晶头中的插针，以免接触不良。如果剥开了胶皮，可把线头剪短一些。因为如果该段留得过长，可能会由于线对不再互绞而增加串扰，也可能会由于水晶头压不住胶皮而导致线缆从水晶头中脱出，甚至造成线路接触不良或者中断。5插入用拇指和中指捏住水晶头，让有塑料弹片的一侧向下，针脚那一方朝向远离自己的方向；另一手捏住双绞线外面的胶皮，缓缓用力同时把8条导线沿

21、RJ-45水晶头内的8个线槽插入，一直插到线槽的顶端。6压制当所有的导线都到位后，通过水晶头确认线序无误后，用压线钳压制RJ-45 水晶头。把RJ-45 水晶头从弹片的一侧推入压线钳夹槽，然后用力握紧压线钳（可用双手），将突出的针脚全部压入水晶头内。详细步骤见图1-6。图1-6 制作双绞线步骤1.2.3.2 直通双绞线制作方法直通双绞线的标准接法为：水晶头两端都是遵循EIA/TIA 568B标准的，双绞线的每组绕线也是一一对应的。例如：把水晶头的金属接触点向上并朝向人体，从左至右各引脚编号为1，2，3，4，5，6，7，8，分别是“橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕”色线，两端线序一致。1.

22、2.3.3 交叉双绞线制作方法交叉线的标准接法为：水晶头一端遵循 EIA/TIA 568A标准，另一端则是遵循EIA/TIA 568B标准。两个水晶头的连线是交叉连接的，假设有水晶头A和B，A水晶头的1，2对应 B水晶头的3，6；而A水晶头的3，6对应B水晶头的1，2。把水晶头的金属接触点向上，其中一端从左至右线序分别为“橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕”色线，另外一端线序则应该为“绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙，棕白，棕”色线。1.2.3.4 测试双绞线双绞线制作完成后，需要借助测试工具对其进行连通性的测试。常用的测试工具有万用表、电缆扫描仪和电缆测试仪。这里主要介绍使用电缆测试仪检测双

23、绞线的方法。见图1-7电缆测试仪。图1-7 电缆测试仪1电缆测试仪使用把网线两端的水晶头分别插入主测试仪和远端测试器的RJ-45接口，把开关拨到“ON”的状态（S为慢速），这时主测试仪和远端测试器的指示灯应该逐个亮起。2直通线测试测试直通线时，主测试仪的指示灯应该从1到8逐个顺序亮起，同时远端测试器的指示灯也应该从 1 到 8 逐个顺序闪亮，两端灯亮起的顺序应该是一样的，表示直通线的连通性没问题，否则就得重做。3交叉线的测试。测试交叉连线时，主测试仪的指示灯还是应该从1到8逐个顺序闪起，而远端测试器的指示灯则应该是按照，3，6，1，4，5，2，7，8 的顺序逐个亮起，这样表示交叉线线连通性没问

24、题，否则就得重做。模块1.3 组建对等网1.3.1 项目目标利用两台PC、集线器和打印机通过配置IP地址、设置文件共享及打印机共享等操作，来实现双机互联互通，完成简单对等网的组建。1.3.2 项目环境及工具（1）准备两台装有Windows XP系统的计算机；分别设置计算机名称为GM01，GM02；并且设置其IP地址为192.168.0.1，192.168.0.2；子网掩码为255.255.255.0。（2）准备一台HP LaserJet 2300打印机。（3）准备一台8口100Mb/s集线器。（4）准备两条直通双绞线。1.3.3 项目步骤1准备计算机（1）启动两台计算机，将两台计算机的名称分别

25、设置为GM01和GM02。（2）两台计算机需安装好网卡驱动程序。（3）用直通双绞线分别把两台计算机链接到集线器上。（4）在GM01计算机上安装HP LaserJet 2300打印机及驱动程序。2添加网络组件（1）添加网络协议在Windows XP系统中，通常TCP/IP协议会在安装Windows XP系统的同时自动安装，如果没有，则可以通过下列过程确认或安装TCP/IP协议。右击“网上邻居”“属性”。双击“本地连接”“属性”，如果在“连接使用下列项目”栏中有“TCP/IP”，表示“TCP/IP”已经安装正确。如果在“连接使用下列项目”栏中没有“TCP/IP”，请在“本地连接属性”页内点击安装协

26、议选中“TCP/IP”进行安装。（2）设置TCP/IP属性GM01计算机中的TCP/IP属性设置为192.168.0.1，子网掩码设置为255.255.255.0；GM02计算机中的TCP/IP属性设置为192.168.0.2，子网掩码设置为255.255.255.0。（3）安装“Microsoft网络的文件和打印机共享”。在“本地连接”属性中分别安装“Microsoft网络客户端”和“Microsoft网络的文件和打印机共享”，即可成功完成文件共享和打印机共享。如图1-8，本地连接属性页。图1-8 本地连接属性页2测试网络状况在实现网络资源共享之前，如何检测网络的连通性呢，可以使用Ping命

27、令进行检测。（1）在GM01计算机上，单击“开始”“运行”“CMD”进入MS-DOS环境。（2）运行Ping命令检测与GM02的连通状况，输入：Ping 192.168.0.2（3）如果网络连通性正常，会显示以下信息：Pinging 192.168.0.2 with 32 bytes of data:Reply from 192.168. 0.2: bytes=32 time1ms TTL=255（4） 如果网络不通，或者响应太慢请仔细检查网卡和TCP/IP协议配置是否正确。3设置资源共享（1）在GM01计算机上设置文件共享：在GM01计算机上，打开“我的电脑”右击F盘“属性”点击“共享”菜单

28、项。在“网络共享和安全”中勾选“在网络上共享这个文件夹”选项，并设置“共享名”，如果允许其他人修改这个文件夹，同时勾选“允许网络用户更改我的文件”。如图1-9文件共享。图1-9 文件共享以上都是简单共享，如果要通过具体的用户权限以达到文件共享，要在“我的电脑”“工具”“文件夹选项”“查看”中把“使用简单文件共享”的勾去掉。如图1-10高级共享。图1-10 高级共享（2）在GM02计算机上设置打印机共享在GM02计算机上，单击“开始”“控制面板”“打印机和其他硬件” “打印机和传真”。右击已经安装好的“HP LaserJet 2300”属性，选择“共享这台打印机”并填写共享名。如图1-11共享打印机。图1-11 共享打印机（3）通过GM02计算机访问GM01计算机的网络资源可以通过网上邻居访问，也可以采用在“开始”“运行”中输入GM01或者是192.168.0.1的方式来实现对共享资源的访问。（4）在GM01计算机中访问GM02计算机的网络资源单击“开始”“运行”，输入GM02.在打开的窗口可以看到GM02计算机上已经共享出来的资源，访问GM