第2章局域网的硬件设备.ppt

1、第2章 局域网的硬件设备与操作系统学习目的与要求：组建局域网的主要设备有通信介质、通信设备、服务器以及其他配件。网络硬件是网络中计算机间互联必不可少的组成部分，组建局域网之前，选择什么样的网络硬件设备产品，对于网络的性能和可扩展性有着重要的影响，操作系统是计算机网络的灵魂。本章重点是通过实践掌握网络传输介质，如双绞线、同轴电缆和光缆的使用方法，学习网络在不同网络环境中的制作及网卡的安装调试，网络操作系统的选择。本实训的主要目的是掌握RJ-45连接线的制作。22.1 双 绞 线网络中常见的传输介质有同轴电缆、网络中常见的传输介质有同轴电缆、双绞线、光纤等，其中同轴电缆已双绞线、光纤等，其中同轴电

2、缆已经很少使用。双绞线是目前局域网经很少使用。双绞线是目前局域网布线工程中使用最为广泛的一种传布线工程中使用最为广泛的一种传输介质，下面介绍双绞线的一些知输介质，下面介绍双绞线的一些知识。识。32.1.1 双绞线的结构双绞线作为一种价格低廉、性双绞线作为一种价格低廉、性能优良的传输介质，在综合布能优良的传输介质，在综合布线系统中被广泛应用于水平布线系统中被广泛应用于水平布线，是当前水平布线的首选电线，是当前水平布线的首选电缆。缆。局域网中的双绞线电缆由不同局域网中的双绞线电缆由不同颜色的颜色的4对对8芯线放在一个绝缘芯线放在一个绝缘套管中组成，如图套管中组成，如图2-1所示。所示。双绞线可以传

3、送数字信号，也双绞线可以传送数字信号，也可以传输模拟信号，其通信距可以传输模拟信号，其通信距离从几公里到十几公里。对于离从几公里到十几公里。对于模拟信号传输，当传输距离太模拟信号传输，当传输距离太长时要安装放大器，以便将衰长时要安装放大器，以便将衰减的信号放大到合适的数值；减的信号放大到合适的数值；对于数字信号传输则要加中继对于数字信号传输则要加中继器，以将失真的数字信号进行器，以将失真的数字信号进行整形。整形。42.1.2 双绞线的分类双绞线可分为屏蔽双绞线双绞线可分为屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair，STP)和非屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线(Unshielded Twis

4、ted Pair，UTP)，普通用户使，普通用户使用的大多是非屏蔽双绞线。用的大多是非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线是在一对双绞屏蔽双绞线是在一对双绞线外面有金属筒缠绕，有线外面有金属筒缠绕，有的还在几对双绞线的外层的还在几对双绞线的外层用铜编织网包上，用作屏用铜编织网包上，用作屏蔽，最外层再包上一层具蔽，最外层再包上一层具有保护性的聚乙烯塑料，有保护性的聚乙烯塑料，如图如图2-2所示。所示。52.1.2 双绞线的分类电气工业协会电气工业协会/电信工业协会电信工业协会(EIA/TIA)按双绞线电气特性将其按双绞线电气特性将其定义为定义为7 种型号，级别越高性能越好。局域网中常用第种型号，级别越高性能越

5、好。局域网中常用第5 类和类和第第6类双绞线，它们都为非屏蔽双绞线，由类双绞线，它们都为非屏蔽双绞线，由4对双绞线构成一条对双绞线构成一条电缆。电缆。(1)1类双绞线：主要用于电话连接，通常不用于数据传输。(2)2类双绞线：通常用在程控交换机，ISDN 和T1/E1 数据传输也可以采用2类电缆，2 类线的最高带宽为1MHz，在局域网中很少使用。(3)3类双绞线：又称为声音级电缆，适合于10Mb/s 双绞线以太网和4Mb/s 令牌环网的安装，同时也能运行16Mb/s的令牌环网，目前已从市场上消失。(4)4类双绞线：最高传输速率为20Mb/s，其他特性与3 类双绞线一样，能更稳定地运行16Mb/s

6、令牌环网，目前在布线中已经很少使用。(5)5类双绞线：又称为数据级电缆，最高传输速率100Mb/s，能够运行100Mb/s以太网和FDDI，传输距离为100m，目前大量应用于很多局域网中。(6)超5类双绞线：最高传输速率可达155Mb/s，传输距离可达130m，是目前最常见的双绞线类型。(7)6类、7 类双绞线是新型的电缆，能提供更高的传输速率和更远的距离，其中6类双绞线的最高传输速率可以达到1000Mb/s，适用于低成本的高速以太网的骨干电路。62.1.3 双绞线的制作方法双绞线的制作非常简单，就是把双绞线的双绞线的制作非常简单，就是把双绞线的4对对8芯网线按一定规则插入到水晶头中，这类网络

7、芯网线按一定规则插入到水晶头中，这类网络的制作所需材料是双绞线和水晶头，所需工具的制作所需材料是双绞线和水晶头，所需工具是一把网线压线钳，双绞线的制作就是网线水是一把网线压线钳，双绞线的制作就是网线水晶头的制作。晶头的制作。1.双绞线的连接标准双绞线的连接标准(1)EIA/TIA接线标准(2)直通线线序(3)交叉线线序2.双绞线的制作双绞线的制作3.双绞线的测试双绞线的测试72.2 同 轴 电 缆内导体是一根金属线，外导内导体是一根金属线，外导体是一层圆柱形的金属导体，体是一层圆柱形的金属导体，一般由细金属线编织为网状一般由细金属线编织为网状结构，内、外导体之间有绝结构，内、外导体之间有绝缘层

8、，如图缘层，如图2-11所示。另外，所示。另外，同轴电缆的两端需要有终结同轴电缆的两端需要有终结器器(用用50 或或75 的电阻连接的电阻连接内、外导体内、外导体)，中间连接需，中间连接需要收发器、要收发器、T形头、筒形连形头、筒形连接器等器件。单根同轴电缆接器等器件。单根同轴电缆的直径为的直径为1.022.54cm。82.2 同 轴 电 缆常用的同轴电缆型号有下列几种：常用的同轴电缆型号有下列几种：(1)RG-8或RG-11(50)粗缆。(2)RG-58AJ或58CU(50)细缆。(3)RG59(75)CATV电缆。(4)RG-62(93)IBM3270系统使用。根据带宽和用途不同，同轴电缆

9、可分为基带同根据带宽和用途不同，同轴电缆可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。宽带同轴电缆主要用轴电缆和宽带同轴电缆。宽带同轴电缆主要用于高带宽数据通信，支持多路复用，如有线电于高带宽数据通信，支持多路复用，如有线电视的数据传送，较少用于计算机局域网络。视的数据传送，较少用于计算机局域网络。92.2.1 细缆细缆一般采用细缆一般采用RG58A，适用于传输速率不高，适用于传输速率不高(10Mb/s)、距离近的局域网。用它组网成本低，可以连接集线器距离近的局域网。用它组网成本低，可以连接集线器(HUB)、交换机等网络交换设备。、交换机等网络交换设备。以安装以安装10Base2(细缆以太网细缆以太网)为

10、例，需要遵守下面的为例，需要遵守下面的物理限制：物理限制：(1)细缆两端必须各加一个50的终结器。(2)网端之间的最小距离为0.5m。(3)网络的最大长度小于925m。(4)网段的最大长度小于185m。(5)每个网段最大设备数为30个。(6)最大网段数为5个网段(可带4个中继器)。102.2.2 粗缆粗缆一般采用粗缆一般采用RG-11，特征阻抗，特征阻抗50，直，直径径0.4英寸，一段粗缆的最大长度为英寸，一段粗缆的最大长度为500m，每一段的两端必须各加一个，每一段的两端必须各加一个50 的终结的终结器，每个工作站必须加一个器，每个工作站必须加一个AUI收发器。收发器。粗缆的传输率为粗缆的传

11、输率为100Mb/s。因为需要。因为需要AUI收发器，组网的成本较高，因此目前使用收发器，组网的成本较高，因此目前使用不多。不多。112.3 光 纤光纤光纤(光导纤维电缆光导纤维电缆)，是网络传输介质中，是网络传输介质中性能最好、应用前景看好的一种电缆，目性能最好、应用前景看好的一种电缆，目前大多数大规模的局域网的主干网都采用前大多数大规模的局域网的主干网都采用光纤作为传输介质。它的传输速率可以达光纤作为传输介质。它的传输速率可以达到几千兆到几千兆b/s，它的优点是体积小、重量轻、，它的优点是体积小、重量轻、传输频带宽、传输损耗小、保密性能好、传输频带宽、传输损耗小、保密性能好、误码率低、不受

12、雷电和电磁干扰。缺点是误码率低、不受雷电和电磁干扰。缺点是分接和安装困难、安装和测试工具都非常分接和安装困难、安装和测试工具都非常昂贵。昂贵。122.3.1 光纤的结构和通信原理光纤在结构上和同轴光纤在结构上和同轴电缆相似，只是没有电缆相似，只是没有网状屏蔽层。其通信网状屏蔽层。其通信的中心是光传播的玻的中心是光传播的玻璃芯，玻璃芯外面包璃芯，玻璃芯外面包围着一层折射率比芯围着一层折射率比芯低的玻璃封套。低的玻璃封套。光纤通常被扎成束，光纤通常被扎成束，外面有外壳保护，称外面有外壳保护，称为光缆，如图为光缆，如图2-12所所示。示。132.3.2 多模光纤和单模光纤光纤的类型由模材料光纤的类型

13、由模材料(玻璃式塑料纤维玻璃式塑料纤维)芯和外层尺芯和外层尺寸决定，芯的尺寸大小决定光的传输质量。根据光寸决定，芯的尺寸大小决定光的传输质量。根据光在光纤中的传播方式，可将光纤分为两种类型：多在光纤中的传播方式，可将光纤分为两种类型：多模光纤和单模光纤。其中的模是指以一定角度进入模光纤和单模光纤。其中的模是指以一定角度进入光线的一束光。常用的光缆类型如表光线的一束光。常用的光缆类型如表2-2所示。所示。芯 径外层尺寸模8.310m125m单模50m125m多模62.5m125m多模85m125m多模100m140m多模142.3.2 多模光纤和单模光纤单模光纤：芯径小单模光纤：芯径小于于10

14、m。光直线。光直线传播，频率单一，传播，频率单一，如图如图2-14所示。所示。多模光纤：芯径在多模光纤：芯径在50 m以上。光波以上。光波浪形传播，频率多浪形传播，频率多样，如图样，如图2-14所示。所示。152.3.2 多模光纤和单模光纤单模光纤和多模光纤的特性比较如表单模光纤和多模光纤的特性比较如表2-3所示。所示。单 模多 模用于高速率，长距离用于低速率，短距离成本高成本低窄芯线，需要激光源宽芯线，聚光好耗散极小，高效耗散较大162.4 网 卡网卡网卡(Network Interface Card，NIC)又称网又称网络适配器或网络接口卡，用以连接计算机和络适配器或网络接口卡，用以连接计

15、算机和网络，是组建局域网不可缺少的基本配件，网络，是组建局域网不可缺少的基本配件，网卡一方面负责接收网络中传过来的数据包，网卡一方面负责接收网络中传过来的数据包，解包后，将数据通过主板的总线传输给计算解包后，将数据通过主板的总线传输给计算机；另一方面负责将本地计算机上的数据包机；另一方面负责将本地计算机上的数据包传输给网络。传输给网络。172.4.1 网卡的类型根据总线接口的不同，可以将网卡分为根据总线接口的不同，可以将网卡分为ISA网卡、网卡、PCI网卡、专门应用于笔记本网卡、专门应用于笔记本电脑的电脑的PCMCIA网卡及网卡及USB网卡。其中网卡。其中ISA网卡因其速度缓慢、安装复杂等问题

16、网卡因其速度缓慢、安装复杂等问题已经退出历史舞台，在此不再详述。已经退出历史舞台，在此不再详述。1.PCI网卡网卡2.PCMCIA网卡网卡3.USB网卡网卡182.4.2 网卡的选择网卡作为局域网组建的基本配件，对于整网卡作为局域网组建的基本配件，对于整个网络的性能起着决定性作用。在选择网个网络的性能起着决定性作用。在选择网卡时应该综合考虑网络类型、传输介质类卡时应该综合考虑网络类型、传输介质类型、网络带宽及网卡的品牌、质量等。型、网络带宽及网卡的品牌、质量等。1.网卡的传输速率与接口类型网卡的传输速率与接口类型2.网卡的用途网卡的用途根据工作对象的不同，网卡可以分为服务器网卡和普通工作站网卡。192.4.3 网卡的安装网卡的安装步骤主要分为两步：硬件安装和网网卡的安装步骤主要分为两步：硬件安装和网卡驱动程序安装。下面以卡驱动程序安装。下面以PCI网卡为例介绍网卡网卡为例介绍网卡的安装过程。的安装过程。(1)关闭计算机并切断电源，打开机箱盖。(2)在主板上选择一个未使用的PCI插槽，卸去该插槽后面对应的挡板。(3)用手轻握网卡两端，垂直对准主板上的PCI插槽，向下轻压到位后，再用螺钉固