网络工程技术小知识总结.docx

1、网络工程技术小知识总结网络工程技术小知识总结第一单元 设计与构建基本网络任务一 设计基本网络与安装网卡1. 计算机网络的种类计算机网络的形式分很多种，主要有总线型、星型、环状、树状等网络拓扑结构。由总线型、星状、树状为拓扑结构组成的网络成为以太网，而以环状为拓扑结构组成的网络成为令牌环网。网络的拓扑结构不同，需要的网络设备也不同。2. MAC地址每块网卡都有一个唯一的标识，称为MAC地址，用来区别不同的计算机。MAC地址有48位二进制数组成，用十六进制表示成这种形式：00-16-36-9E-68。MAC地址具有唯一性，全世界没有任何两个网卡的MAC地址是一样的。3. ISO/OSI开放系统互联

2、参考模型1974年，国际标准化组织（简称ISO）成立，它有100多个国家参加，旨在发展科学、技术、贸易、知识创新等领域的国际合作与标准。这个组织提出了开放系统互连参考模型-OSI模型。OSI模型采用分层思想，每个层都放有一些协议，而整个模型构成了协议堆。OSI模型推出以后，逐渐成为网络技术界所公认的标准，目前大多数流行协议都遵守该模型。OSI模型模型从最基础的物理硬件到最终的用户程序之间共分7层，由底到顶分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，如图所示：任务二 制作RJ-45双绞线1. 直通线与交叉线 双绞线按连接的方式一般分为直通线和交叉线。交叉线是指线的一端时56

3、8A标准，另一端是568B标准的双绞线。直通线则指两端都是568A或都是568B标准的双绞线。 直通线是用于连接网络中计算机与集线器（或交换机）的双绞线。交叉线是用于连接网络中相同类型设备的双绞线，如计算机与计算机之间或交换机的级联等。 在EIA/TIA布线标准中规定了双绞线的两种线序568A与568B。标准568B：橙白1，橙2，绿白3，蓝4，蓝白5，绿6，棕白7，棕8。还有反转线，双绞线的一端为568A/568B线序，另一端线序568A/568B完全相反。2. 网络设备各种端口的收发机制 通信双方为了正确地收发数据信号，如果甲方的接收端和乙方的发送端相连接，而甲方的发送端和乙方的接收端相连

4、接，这时甲乙端口的收发机制是一样的，因此中间的两条线是交叉的，如图1所示。如果两个设备端口的收发机制不一样，如图2所示，这时中间的连线就不用交叉了。图1图2在RJ-45接口的通信设备中，网卡、路由器的内口、交换机的级联口（UpLink）等1、2为接收，1、6为发送，成为MDI口。交换机的普通口、路由器的外口、宽带Modem的端口1、2为发送，3、6为接收，成为MDIX口。3. 网络测试仪在室外的网络工程布线中，一般使用具有较高性能的网络测试仪，它可以测试线缆的长度、串绕线对、开路、跨接等，可以查看以太网的利用率、冲突和错误，可以验证到服务器、交换机和路由器的连通性，甚至有的还可以生成网络拓朴图

5、，快速查看数据，指出冲突的IP地址、网络配置不匹配以及物理错误。任务三 构建基本网络1. 交换机的种类从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机都是机架式的，部门级交换机可以是机架式的（插槽数较少），也可以是固定配置

6、式的，而工作组交换机多为固定配置式的（功能较为简单）。2. 背板带宽背板带宽是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。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也称为交换带宽，一般的交换机的背板带宽从每位几吉位到上百几吉位不等。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。3. IP地址、网络地址与主机地址一、IP地址IP地址是由32位的二进制数组成的（IPv4版本）。通常为了记忆方便，把这32位二进制数分为4组，每组8位。转换成十进制后，每组最小值为0，最大值为255，所以就有了192.168.0.1之类的IP地址。Internet

7、网络体系结构委员会规定IP地址分为A、B、C、D、E这5类，分别用于不同类型的网络。A类地址的第一组为网络编号，后3组为标识主机，网络编号范围为1126；B类地址的第一组、第二组为网络编号，后两组为标识主机，网络编号范围为128191；C类地址的前3组为网络编号，后一组为标识主机，网络编号范围为192233；D类和E类地址专用。2、网络地址与主机地址为了方便寻址，IP地址分为“网络”和“主机”两部分。这两部分是IP地址与子网掩码的不同运算得到的结果。IP地址与子网掩码进行“与”运算得到的地址；将子网掩码取反，再与IP地址进行“与”运算得到主机地址。例如，IP地址192.168.0.1转换成二进

8、制为11000000 10101000 00000000 00000001，子网掩码255.255.255.0转换成二进制数为11111111 11111111 11111111 00000000，两者按位进行“与”运算后得到11000000 1010100 00000000 00000000，即十进制的192.168.0.0.使用同样的方法把IP地址192.168.0.2、192.168.0.3、192.168.0.4等与子网掩码255.255.255.0“与”运算后都得到192.168.0.0，192.168.0就是这个网络的网络地址，所以这些主机就在一个网络中。把子网掩码取反后与IP地址

9、进行“与”运算，会得到0.0.0.1、0.0.0.2之类的数，其中1、2就是主机地址。由以上可知，并不是只有255.0.0.0、255.255.0.0、255.255.255.0可以作为子网掩码，凡是前面的几位都是1、后面的几位都是0的32为二进制数都可以是子网掩码，如255.255.255.224、255.192.0.0、255.255.240.0、240.0.0.0等。随着网络的发展，Internet中的主机越来越多，现在IP地址已经严重不足，新一代的互联网提出了一种新的方案IPv6版本。其核心内容为采用了128位的二进制数，其地址空间大大增加，为网络的发展奠定基础。第二单元 设计与构建办

10、公网络任务一 需求分析与网络设计计算机网络的拓扑结构区分网络类型很明显的一点就是网络的拓扑结构。拓扑结构是指网络的物理布局和逻辑特征。主要的拓扑结构有3种：总线型拓扑、环状型拓扑和星状拓扑。一个单位需要按照工作目的选择网络类型，而拓扑结构必须与所选的网络类型相匹配。总线型结构是指工作站和服务器均挂在一条总线上，各工作站地位平等，无中心节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散，如同广播电台发射的信息一样，因此又称为广播式计算机网络。它的特点是：结构简单，可扩充性好；使用的电缆少，容易安装；使用的设备相对简单，可靠性好；维护难，分支节点故障查找难

11、。环状结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环状连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。它的特点是：环路是封闭的，不便于扩充；可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；维护难，对分支节点故障定位较难。星状结构是指各工作站以星状方式连接成网。网络由中央节点，其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接连接，这种结构以中央节点为中心，因此又称为集中式网络。它的特点是：结构简单，便于管理；控制简单，便于建网；网络延迟时间较小，传输误差较低。但缺点也是明显的：成本较高、资源共享能力较差。任务二 绘制拓扑图Micros

12、oft Office Visio 2003Microsoft Office Visio 2003是微软公司推出的一款商用和科技图标制作程序，使用具有专业外观的Office Visio 2003图表，可以促进客户对系统和流程的了解，深入了解复杂信息并利用这些只是做出更好的业务决策。使用Office Visio 2003，可以通过多种图表，包括业务流程图、网络图、工作流图表、数据库模型和软件图表等，直观的设计和观察业务流程和系统的状态。通过使用Office Visio 2003将图表链接至基础数据，以提供更完整的画面，从而使图标更智能、更实用。Visio 2003的界面和Office 2003的其

13、他常用软件相比，风格基本上是一样的，很多功能菜单的位置和使用方法与Word类似。只要使用过Word，那么使用Visio 2003是很容易的。任务四 敷设线缆1. 水平布线水平布线是将线缆从配线间接到每一个楼层工作区的信息输入/输出（I/O）插座上。设计者要根据建筑物的结构特点，从路由（线）最短、造假最低、施工方便、布线规范等几个方面考虑。由于建筑物中的管线比较多，往往要遇到一些矛盾，所以，设计水平子系统必须折中考虑，优选最佳的水平布线方案。一般可采用3种类型，即直接埋管式、先走吊顶内线槽再走支管到信息出口的方式、适合大开间及后打隔断的地面线槽方式。其余方案都是这3种方式的改良型和综合型。2.

14、线槽固定规范固定点是指把槽固定的地方，根据槽的大小确定固定螺钉的个数及排列方式。25mm20mm25mm30mm规格的槽，一个固定点应有23个固定螺钉，并水平排列。25mm2530以上规格的槽，一个固定点应有34个固定螺钉。呈梯形状，使槽受力点分散分布。除了固定点外，应每隔1m左右钻2个孔，用双绞线穿入，待布线结束后，把所布的双绞线捆扎起来。在水平干线与工作区交接处不易施工时，可采用金属软管（蛇皮管）或塑料软管连接。水平干线、垂直干线布槽的方法是一样的，差别是一个为横布槽，一个为竖布槽。 3. 超5类线的测试参数超5类线的测试参数主要有以下内容。1. 接线图：该步骤检查电缆的接线方式是否符合规

15、范。错误的接线方式有开路（或称为断路）、短路、反向、交错、分岔线对及其他错误。2. 连线长度：局域网拓扑对连线的长度有一定的规定，如果长度超过了规定的指标，信号的衰减就会很大。连线长度的测量是依照TDR（时间域反射测量学）原理来进行的，但测试仪所设定的NVP（额定传播速率）值会影响所测长度的精确度，因此在测量连线长度之前，应该用不短于15m的电缆样本做一次NVP校验。3. 衰减量：信号在电缆上传播时，其强度会随传播距离的增加而逐渐变小，并随频率的上升而增加。4. 近端串扰（NEXT）：当信号在一个线对上传播时，会同时将一小部分信号感应到其它线对上，这种信号感应就是串扰。串扰分为NEXT（近端串

16、扰）与FEXT（远端串扰），但TSB-67只要求进行NEXT的测量。NEXT串扰信号并不仅仅在近端点才会产生，但是在近端点所测量的串扰信号会随着信号的衰减而变小，从而在远端处对其他线对的串扰也会相应变小。实验证明在40m内所测量到的NEXT值是比较准确的，而超过40m处链路中所产生的串扰信号可能无法测量到，因此，TSB-67规范要求在链路两端都要进行对NEXT值的测量。5. SRL（Structural Return Loss）：SRL是衡量线缆阻抗一致性的标准，阻抗的变化引起反射（Return Reflection）、噪声（Noise）的形成，并使一部分信号的能量被反射到发送端。SRL是测量

17、能量的变化标准，由于线缆结构变化而导致阻抗变化，使信号的能量发生变化，TIA/EIA 568A要求在100MHz下SRL为16dB。6. 等效远端串扰（Equal Level Fext，ELFEXT）：远端串扰与衰减的差值以dB为单位。等效是信噪比的另一种表示方式，即两个以上的信号向同一方向传输时的情况。7. 综合远端串扰（Power Sum ELFEXT）：综合近端串扰和综合远端串扰的指标正在制定过程中，由于多公司推出了自己的指标，但尚未得到标准化组织的认可。8. 回波损耗（Return Loss）：指某一频率范围内反射信号的功率，与特征阻抗有关。9. 特性阻抗（Characteristic

18、 Impedance）：反映线缆对通过信号的阻碍能力。它受直流电阻、电容和电感的影响，要求在整条电缆中必须是一个常数。10. 衰减串扰比（Attenuation-to-crosstalk Ratio，ACR）：同一频率下近端串扰NEXT和衰减的差值，用公式可表示为ACR=衰减的信号近端串扰的噪声，它不属于TIA/ETA 568A标准的内容，但它对于表示信号和噪声串扰之间的关系具有重要的价值。实际上，ACR是系统SNR（信噪比）衡量的唯一衡量标准，他是决定网络正常运行的一个因素，ACR包括衰减和缠绕，他还是系统性能的标志。国际标准ISO/IEC 11801规定在100MHz下，ACR为4dB，T

19、568A对于连接的ACR要求是100MHz下，为7.7dB。在信道上ACR值越大，SNR越好，从而对于较少误码率（BER）也是有好处的。SNR越低，BER就越高，使网络由于错误而重新传输，大大降低了网络的性能。任务五 网络设备互联1. 机柜网络连接设备一般有1U、2U、4U、6U、8U等规格，这里的“U”可以理解为设备高度规格单位，标准1U网络连接设备的高度约为4.445cm（1.75 in），一般机柜内部有可以固定各种网络设备的固定孔，两个孔之间的高度就是4.445cm，刚好可以将1U式网络连接设备固定在机柜当中。标准的机柜在大小上分为600mm600mm、600mm800mm、600mm9

20、00mm、600mm1000mm等几种，机架宽度都是19in。在高度上以机架的高度为准，采用通用的工业标准，分为6U、12U、17U、22U、26U、32U、36U、44U等规格。一般6U、12U的机柜是挂在墙上的，17U以上的都是立式机柜。机柜内按U的高度有可拆卸的滑动托架，用户可以根据服务器的标高灵活调节高度，以存放服务器、集线器、磁盘阵列等网络设备。服务器摆放好以后，所有I/O线全部以机柜的后方引出，统一安置在机柜的线槽中，一般贴有标号，便于管理。2. 不同连接方式的优缺点都是为了完成网络的连接，为什么还要分级联和堆叠呢？直接用网络连接的级联方式不是更方便吗？为什么还需要堆叠呢？这两种连

21、接方式的本质是不一样的，用来满足不同的要求。当然从一定程度上说，不能简单的说哪一种连接方式更好，而是根据实际需要、实际情况来选择适合的连接方式。级联的优点是可以延长网络的距离，理论上可以通过双绞线和多级的级联方式无限制地延长网络距离，级联后，在网络管理过程中仍然是多个不同的网络设备。另外，级联基本上不受设备的限制，不同厂家的设备可以任意级联。级联的缺点是多个设备的级联会产生级联瓶颈。例如，两个百兆交换机通过一根双绞线级联，这时它们的级联带宽是百兆，这样不同交换机之间的计算机要通信，都只能通过这个百兆带宽。堆叠的优点是不会产生性能瓶颈，因为通过堆叠可以增加交换机的背板带宽，而不会产生性能瓶颈。通

22、过堆叠可以在网络中提供高密度的集中网络端口，根据设备的不同，一般情况下最大可以支持8层堆叠，这样就可以在某一位置提供上百个端口。堆叠后的设备在网络管理过程中就变成了一个网络设备，只要赋予一个IP地址即可，方便了管理，也节约了管理成本。堆叠的缺点主要是受设备限制，并不是所有的交换机都支持堆叠，堆叠需要特定的设备支持。因为受到堆叠线缆长度的限制，堆叠的交换机之间的距离要求很近。另外，不同厂家的设备有时不能很好地兼容，因此多个厂家的设备间要实现堆叠非常困难。3. 为什么使用动态IPIP地址是一个32位二进制数地址，理论上讲，有大约40亿（）个可能的地址组合，这似乎是一个很大的地址空间。可实际上，根据

23、网络ID和主机ID的不同位数规则，可以将IP地址分为A（7位网络ID和24位主机ID）、B（14位网络ID和16位主机ID）、C（21位网络ID和8位主机ID）3类。由于历史原因和技术发展的差异，A类地址和B类地址几乎分配殆尽，目前能够供全球个组织分配的只有C类地址。所以说IP地址是意中非常重要的网络资源。对于一个设立了Internet服务的组织机构，由于其主机对外开放了诸如WWW、FTP、E-mail等访问服务，通常要对外公布一个固定的IP地址，以便用户访问。当然，数字IP不便记忆和识别，人们更习惯与通过域名来访问主机，为而域名实际上仍然需要被域名服务器（DNS）翻译为IP地址。对于大多数拨

24、号上网的用户，由于其上网时间和空间的离散性，为每个用户分配一个固定的IP地址（静态IP）是非常不可取的，这将造成IP地址资源的极大浪费。因此这些用户通常会在每次拨通ISP的主机后，自动获得一个动态的IP地址，该地址当然不是任意的，而是该ISP申请的网络ID和主机ID的合法区间中的某个地址。拨号用户任意两次链接时的IP地址很可能不同，但是在每次连接时间内IP地址不变。4. CHARIOT测试软件CHARIOT是目前世界上唯一认可的应用层IP网络及网络设备的测试软件，可提供端到端、多操作系统、多协议测试、多应用模拟测试，其应用范围包括有线网络、无线网络、局域网络、广域网络及网络设备；可以进行网络故

25、障定位、用户投诉分析、系统评估、网络优化等。从用户角度测试网络或网络参数（吞吐量、反应时间、延时、抖动、丢包等）。CHARIOT和一般的网络管理系统及一些在线监测系统具有本质上的差别。网络管理系统及一些在线监测系统采取被动式监视，而CHARIOT采用主动式监视及测量；网络络管理系统及一些在线监测系统提供定性的测量，而CHARIOT采取定量的测量。CHARIOT测试原理是通过产生模拟真实的流量，采用端到端的方法测试网络设备或网络系统在真实环境中的性能。它可广泛应用于SWITCH、ROUTER、WIRELESS、QoS、MULTICASTING及网络等方面的功能和性能测试。CHARIOT的基本组成

26、包括CHARIOT控制台和Endpoint。其中，CHARIOT控制台可以运行Microsoft的各种Windows平台上。在CHARIOT控制台上可以定义各种可能的测试拓扑结构和测试业务类型。Endpoint能够充分利用运行主机的资源，执行CHARIOT控制台发布的Script命令，从而完成需要的测试。CHARIOT能够提供多达10000个并发连接，能更好地模拟真实环境对设备及网络进行全面的测试。CHARIOT能够评估网络应用的性能和容量，对网络和设备进行压力测试。CHARIOT作为压力、故障定位、评估设备及网络应用层性能的测试软件，是维护健康、快速、可靠网络和研发生产高性能网络设备所需的可

27、靠工具。CHARIOT同时也可以作为网络设备和网络本身的一个在线测试工具，提供主动式网络在线性能分析及监视。另外，CHARIOT内置了120多个业务脚本，如FTP、HTTP、IPTV、Netmeeting、RealAudio等，可以方便的应用于不同的环境。同时，它还支持IP TOS、GQoS、DiffServ、组播及VOIP等业务。在测试时CHARIOT可以将单个主机模拟成超过2000个主机，使测量结果更具有权威性。CHARIOT可提供定量在线网络性能分析，一些评测机构采用该软件对客户的网络系统提供网络性能评估服务。他的兼容性很好，支持多种操作系统，并且CHARIOT的评测是根据一个个的脚本来

28、实现的，因此用户可以编写自己的脚本满足实际要求，编写起来难度也不是很大。任务六 划分网段服务器服务器的种类有很多，从外观上看，有塔式、机架式、刀片式3种。塔式服务器的外形以及结构都跟平时使用的立式PC差不多，只是体积比标准的ATX机箱要大，一般都会预留足够的内部空间，以便日后进行硬盘和电源的冗余扩展，如图1所示。图1 塔式服务器人们平时常说的通用服务器一般都是塔式服务器，可以集多种常见的服务应用于一身，不管是侧重速度应用还是侧重存储应用都可以使用塔式服务器来解决。目前常见的入门级和工作组级服务区基本上都采用这一服务器结构类型，塔式服务器体积大，独立性强，协同工作在空间占用和系统管理上都不方便，

29、这也是塔式服务器的局限性。很多专业网络服务器都是采用机架式的结构。这种结构的服务器都按国际机柜标准进行设计，因此其平面尺寸基本统一，可以一起安装在一个大型的立式标准机柜中。这样做一方面可以使设备占用最小的空间，另一方面便于与其他网络设备的连接和管理，同时机房内也会显得简洁、美观。机架服务器的宽度为19英寸（机架的宽度），高度同机架一样以U为单位，通常有1U、2U、3U、4U、5U、7U几种标准的服务器。现在很多物联网的网站服务器都是由专业机构负责，因此，托管机构会根据受管服务器的高度来收取费用，1U的服务器在托管时收取的费用比2U的要便宜很多，所以这种结构的服务器会广泛应用于互联网上。1U和2

30、U机架式服务器如图2所示。图2 机架式服务器 1U、2U刀片服务器是一种HAHD（High Availability High Density，高可用高密度）的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，如图3所示。图3 刀片式服务器其中，每一块“刀片”实际上就是一块系统主板。他们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统，如Windows NT/2000、Linux、Solaris等，类似于一个个独立的服务器。在这种模式下，每一个主板运行自己的系统，服务于指定的用户群，且互不干扰。不过可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的主板可以连接起来提供高速的网络

31、环境，可以共享资源，为相同的用户群服务。在集群中插入新的“刀片”，可以提高整体性能。由于每块“刀片”都是热插播的，所以，系统可以轻松地进行替换，并且将维护时间减少到最小。第三单元 构建无线局域网络Centrino：英特尔迅驰移动计算技术Centrino是英特尔公司针对手提计算机提出的无线移动计算技术解决方案，是英特尔公司为笔记本计算机专门开发的一种芯片组的名称，我国计算机界常称之为“迅驰”。迅驰是意中计算功能强、电池寿命长，具有移动性、无线连接上网等功能的CPU、芯片组、无线网卡组合的名称。Centrino是Center（中央）和Neutrino（微中子）的结合，代表“一种微小、快速且功能强大

32、的装置”。迅驰移动计算技术基本包括一个微处理器、相关的芯片组和802.11（Wi-Fi）无线联网功能。其标志如图所示。Intel迅驰技术标志任务二 组建家庭Ad-Hoc模式无线网络1. Infrastructure模式和Ad-Hoc模式一、 Infrastructure模式Infrastructure是指通过AP（Access Point，访问点）互联的工作模式，也就是可以把AP看做是传统局域网中的Hub。这种模式使用数张无线网络卡（USB、PCI或PCMCIA接口）及一台无线网桥，通过AP实现网线网络内部及无线网络与有线网络之间的互通，如图1所示。图1 Infrastructure模式二、 Ad-Hoc模式数张无线网卡（USB、PCI或PCMCIA）可以自成网络（无需AP），组成一种临时性的、松散的网络组织方式，实现点对点与点对多点连接，如图2所示。图2 Ad-Hoc模式在此模式下，不支持