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1、第第3 3章章 局域网组建技术局域网组建技术本章主要讨论局域网的概念、传输介质、拓扑结本章主要讨论局域网的概念、传输介质、拓扑结本章主要讨论局域网的概念、传输介质、拓扑结本章主要讨论局域网的概念、传输介质、拓扑结构，以及介质共享式和交换式两类局域网、局域网协构，以及介质共享式和交换式两类局域网、局域网协构，以及介质共享式和交换式两类局域网、局域网协构，以及介质共享式和交换式两类局域网、局域网协议与常用的局域网操作系统，对网线的制作、对等网议与常用的局域网操作系统，对网线的制作、对等网议与常用的局域网操作系统，对网线的制作、对等网议与常用的局域网操作系统，对网线的制作、对等网和简单以太网的组建、
2、局域网结构化布线进行了重点和简单以太网的组建、局域网结构化布线进行了重点和简单以太网的组建、局域网结构化布线进行了重点和简单以太网的组建、局域网结构化布线进行了重点介绍，并用实例说明局域网的组建及其配置。介绍，并用实例说明局域网的组建及其配置。介绍，并用实例说明局域网的组建及其配置。介绍，并用实例说明局域网的组建及其配置。本章内容局域网，顾名思义就是局部区域范围内的计算机网局域网，顾名思义就是局部区域范围内的计算机网局域网，顾名思义就是局部区域范围内的计算机网局域网，顾名思义就是局部区域范围内的计算机网络，可以理解为一组物理位置上彼此相隔不远的计算络，可以理解为一组物理位置上彼此相隔不远的计算
3、络，可以理解为一组物理位置上彼此相隔不远的计算络，可以理解为一组物理位置上彼此相隔不远的计算机和相关设备的互连集合，该集合允许用户相互通信机和相关设备的互连集合，该集合允许用户相互通信机和相关设备的互连集合，该集合允许用户相互通信机和相关设备的互连集合，该集合允许用户相互通信和共享软硬件资源。和共享软硬件资源。和共享软硬件资源。和共享软硬件资源。局域网一般局限在几千米的距离范围内，并可包含局域网一般局限在几千米的距离范围内，并可包含局域网一般局限在几千米的距离范围内，并可包含局域网一般局限在几千米的距离范围内，并可包含一个或多个子网。一个或多个子网。一个或多个子网。一个或多个子网。局域网起源的
4、最初目的是在用户计算机终端设备之局域网起源的最初目的是在用户计算机终端设备之局域网起源的最初目的是在用户计算机终端设备之局域网起源的最初目的是在用户计算机终端设备之间共享资源，正是由于这种共享特性，出现并发展了间共享资源，正是由于这种共享特性，出现并发展了间共享资源，正是由于这种共享特性，出现并发展了间共享资源，正是由于这种共享特性，出现并发展了很多更加完善的技术。很多更加完善的技术。很多更加完善的技术。很多更加完善的技术。1.1 局域网技术基础早期人们将局域网的主要特点归纳为以下几点：早期人们将局域网的主要特点归纳为以下几点：早期人们将局域网的主要特点归纳为以下几点：早期人们将局域网的主要特
5、点归纳为以下几点：局域网是一种数据通信网络。局域网是一种数据通信网络。局域网是一种数据通信网络。局域网是一种数据通信网络。连入局域网的数据通信设备是广义的，包括计算机、终端与连入局域网的数据通信设备是广义的，包括计算机、终端与连入局域网的数据通信设备是广义的，包括计算机、终端与连入局域网的数据通信设备是广义的，包括计算机、终端与各种外部设备。各种外部设备。各种外部设备。各种外部设备。局域网覆盖一个较小的地理范围，从一个办公室、一幢大楼局域网覆盖一个较小的地理范围，从一个办公室、一幢大楼局域网覆盖一个较小的地理范围，从一个办公室、一幢大楼局域网覆盖一个较小的地理范围，从一个办公室、一幢大楼到几平
6、方公里的区域。到几平方公里的区域。到几平方公里的区域。到几平方公里的区域。局域网的主要特征局域网覆盖有限的地理范围，它适用于公司、机关、校园、局域网覆盖有限的地理范围，它适用于公司、机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求。需求。局域网提供高数据传输速率局域网提供高数据传输速率(10M1000Mbps)(10M1000Mbps)、低误码率的高低误码率的高质量数据传输环境。质量数据传输环境。局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。决定局域网特性的主要技术
7、要素为网络拓扑、传输介质与介决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。质访问控制方法。从介质访问控制方法的角度，局域网可分为共享介质局域网从介质访问控制方法的角度，局域网可分为共享介质局域网和交换式局域网。和交换式局域网。局域网技术基础局域网技术基础局域网与广域网一个重要的区别是它们覆盖的地理范局域网与广域网一个重要的区别是它们覆盖的地理范局域网与广域网一个重要的区别是它们覆盖的地理范局域网与广域网一个重要的区别是它们覆盖的地理范围。由于局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、一所大学、围。由于局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、一所大学、围。由于局域网设计的主要目标是覆
8、盖一个公司、一所大学、围。由于局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、一所大学、一幢办公大楼的一幢办公大楼的一幢办公大楼的一幢办公大楼的“有限的地理范围有限的地理范围有限的地理范围有限的地理范围”，因此它从基本通信机上，因此它从基本通信机上，因此它从基本通信机上，因此它从基本通信机上选择了与广域网完全不同的方式，从选择了与广域网完全不同的方式，从选择了与广域网完全不同的方式，从选择了与广域网完全不同的方式，从“存储转发存储转发存储转发存储转发”方式改变方式改变方式改变方式改变为为为为“共享介质共享介质共享介质共享介质”方式与方式与方式与方式与“交换方式交换方式交换方式交换方式”。局域网在传输介质、
9、介质存取控制方法上形成了自己的局域网在传输介质、介质存取控制方法上形成了自己的局域网在传输介质、介质存取控制方法上形成了自己的局域网在传输介质、介质存取控制方法上形成了自己的特点。局域网在网络拓扑结构上主要分为总线型、环型与星型特点。局域网在网络拓扑结构上主要分为总线型、环型与星型特点。局域网在网络拓扑结构上主要分为总线型、环型与星型特点。局域网在网络拓扑结构上主要分为总线型、环型与星型结构三种，在网络传输介质上主要采用双绞线、同轴电缆与光结构三种，在网络传输介质上主要采用双绞线、同轴电缆与光结构三种，在网络传输介质上主要采用双绞线、同轴电缆与光结构三种，在网络传输介质上主要采用双绞线、同轴电
10、缆与光纤等。纤等。纤等。纤等。局域网的基本组成 服务器服务器服务器服务器(server)(server)(server)(server)从硬件角度来看，服务器是一台功能强大及硬件配置很高的从硬件角度来看，服务器是一台功能强大及硬件配置很高的从硬件角度来看，服务器是一台功能强大及硬件配置很高的从硬件角度来看，服务器是一台功能强大及硬件配置很高的计算机，具有运行速度快、存储量大、性能稳定等特点。从整计算机，具有运行速度快、存储量大、性能稳定等特点。从整计算机，具有运行速度快、存储量大、性能稳定等特点。从整计算机，具有运行速度快、存储量大、性能稳定等特点。从整体硬件结构上看，服务器与普通主机的构造非
11、常相似，其区别体硬件结构上看，服务器与普通主机的构造非常相似，其区别体硬件结构上看，服务器与普通主机的构造非常相似，其区别体硬件结构上看，服务器与普通主机的构造非常相似，其区别在于服务器上安装的是网络操作系统，通过软件的支持，可以在于服务器上安装的是网络操作系统，通过软件的支持，可以在于服务器上安装的是网络操作系统，通过软件的支持，可以在于服务器上安装的是网络操作系统，通过软件的支持，可以完成网络管理及服务的功能。完成网络管理及服务的功能。完成网络管理及服务的功能。完成网络管理及服务的功能。工作站工作站工作站工作站(WorkStation)(WorkStation)(WorkStation)(
12、WorkStation)工作站也称主机是接入网络的用户设备。在典型的客户机工作站也称主机是接入网络的用户设备。在典型的客户机工作站也称主机是接入网络的用户设备。在典型的客户机工作站也称主机是接入网络的用户设备。在典型的客户机/服务器服务器服务器服务器(Client/Server)(Client/Server)(Client/Server)(Client/Server)结构中，用户就是通过客户机登录进结构中，用户就是通过客户机登录进结构中，用户就是通过客户机登录进结构中，用户就是通过客户机登录进入网络后，再使用网络中各种共享资源的。同时，用户也可通入网络后，再使用网络中各种共享资源的。同时，用户
13、也可通入网络后，再使用网络中各种共享资源的。同时，用户也可通入网络后，再使用网络中各种共享资源的。同时，用户也可通过主机与其他用户进行相互通信。过主机与其他用户进行相互通信。过主机与其他用户进行相互通信。过主机与其他用户进行相互通信。主机与服务器的主要区别就在于所安装的操作系统不同。服主机与服务器的主要区别就在于所安装的操作系统不同。服主机与服务器的主要区别就在于所安装的操作系统不同。服主机与服务器的主要区别就在于所安装的操作系统不同。服务器安装及使用的是网络操作系统，而主机所安装的大多数均务器安装及使用的是网络操作系统，而主机所安装的大多数均务器安装及使用的是网络操作系统，而主机所安装的大多
14、数均务器安装及使用的是网络操作系统，而主机所安装的大多数均是简单的个人是简单的个人是简单的个人是简单的个人(PC)(PC)(PC)(PC)操作系统。操作系统。操作系统。操作系统。客户机/服务器(Client/Server)网络接口卡网络接口卡网络接口卡网络接口卡(Network Interface Card(Network Interface Card(Network Interface Card(Network Interface Card，NIC)NIC)NIC)NIC)又称为网卡，又称为网卡，又称为网卡，又称为网卡，它一方面连接局域网中的计算机，另一方面连接局域网中的传它一方面连接局域网
15、中的计算机，另一方面连接局域网中的传它一方面连接局域网中的计算机，另一方面连接局域网中的传它一方面连接局域网中的计算机，另一方面连接局域网中的传输介质。输介质。输介质。输介质。按照网卡支持的计算机种类分类，主要分为标准以太网卡、按照网卡支持的计算机种类分类，主要分为标准以太网卡、按照网卡支持的计算机种类分类，主要分为标准以太网卡、按照网卡支持的计算机种类分类，主要分为标准以太网卡、PCMCIAPCMCIAPCMCIAPCMCIA网卡。标准以太网卡用于台式计算机连网，而网卡。标准以太网卡用于台式计算机连网，而网卡。标准以太网卡用于台式计算机连网，而网卡。标准以太网卡用于台式计算机连网，而PCMC
16、IAPCMCIAPCMCIAPCMCIA网网网网卡用于便携式计算机连网。卡用于便携式计算机连网。卡用于便携式计算机连网。卡用于便携式计算机连网。按照网卡支持的传输速率分类，主要分为按照网卡支持的传输速率分类，主要分为按照网卡支持的传输速率分类，主要分为按照网卡支持的传输速率分类，主要分为10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps、100Mbps100Mbps100Mbps100Mbps、10/100Mbps10/100Mbps10/100Mbps10/100Mbps、1000Mbps1000Mbps1000Mbps1000Mbps网卡。网卡。网卡。网卡。根据传输速率的要求，网卡可以仅支持
17、根据传输速率的要求，网卡可以仅支持根据传输速率的要求，网卡可以仅支持根据传输速率的要求，网卡可以仅支持10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps或或或或100Mbps100Mbps100Mbps100Mbps传输速率，也可以同时支持传输速率，也可以同时支持传输速率，也可以同时支持传输速率，也可以同时支持10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps与与与与100Mbps100Mbps100Mbps100Mbps的传输速率，并的传输速率，并的传输速率，并的传输速率，并能自动侦测出网络的传输速率。能自动侦测出网络的传输速率。能自动侦测出网络的传输速率。能自动侦测出网络的传输速率。随着千兆以
18、太网交换机的使用，随着千兆以太网交换机的使用，随着千兆以太网交换机的使用，随着千兆以太网交换机的使用，1000Mbps1000Mbps1000Mbps1000Mbps网卡开始出现。网卡开始出现。网卡开始出现。网卡开始出现。网卡网卡结构示意图三种端口的外形对比提供RJ-45和BNC端口 网卡传传传传输输输输介介介介质质质质主主主主要要要要完完完完成成成成网网网网络络络络中中中中各各各各个个个个网网网网络络络络结结结结点点点点的的的的连连连连接接接接及及及及网网网网络络络络数数数数据的传输。据的传输。据的传输。据的传输。传输介质同轴电缆同轴电缆内部的铜芯主要用于实现信号的传输；屏蔽层通常由金属丝编
19、织网构成，以实现与外界电磁干扰的隔离，同时防止外界电磁场对铜芯上传输信号的干扰；内部绝缘层主要隔离铜芯与屏蔽层；外部绝缘层较厚并具有较好的弹性，以保护内部材料。双绞线双绞线双绞线双绞线双双双双绞绞绞绞线线线线主主主主要要要要由由由由两两两两根根根根具具具具有有有有绝绝绝绝缘缘缘缘保保保保护护护护层层层层的的的的铜铜铜铜导导导导线线线线组组组组成成成成。把把把把两两两两根根根根绝绝绝绝缘缘缘缘的的的的铜铜铜铜导导导导线线线线按按按按照照照照一一一一定定定定密密密密度度度度互互互互相相相相缠缠缠缠绕绕绕绕，可可可可降降降降低低低低导导导导线线线线上上上上所所所所传传传传输输输输的的的的信信信信号号
20、号号由由由由于于于于近近近近距距距距离离离离辐辐辐辐射射射射所所所所形形形形成成成成的的的的干干干干扰扰扰扰。如如如如果果果果把把把把一一一一对对对对或或或或多多多多对对对对双双双双绞绞绞绞线线线线放放放放在在在在一一一一个个个个绝绝绝绝缘缘缘缘套套套套管管管管中中中中，便便便便形形形形成成成成了了了了双双双双绞绞绞绞线线线线电缆。电缆。电缆。电缆。传输介质双双双双绞绞绞绞线线线线是是是是组组组组建建建建局局局局域域域域网网网网最最最最常常常常用用用用的的的的一一一一种种种种传传传传输输输输材材材材料料料料。具具具具体体体体应应应应用用用用中中中中，在在在在双双双双绞绞绞绞线的两端应安装线的两
21、端应安装线的两端应安装线的两端应安装RJ-45RJ-45接头，分别连接到主机网卡和交换机对应接口上。接头，分别连接到主机网卡和交换机对应接口上。接头，分别连接到主机网卡和交换机对应接口上。接头，分别连接到主机网卡和交换机对应接口上。连接网卡与交换机时，网线长度不得超过连接网卡与交换机时，网线长度不得超过连接网卡与交换机时，网线长度不得超过连接网卡与交换机时，网线长度不得超过100m100m。根根根根据据据据双双双双绞绞绞绞线线线线是是是是否否否否加加加加有有有有屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽，可可可可将将将将双双双双绞绞绞绞线线线线分分分分为为为为两两两两种种种种：非非非非屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽双双双双绞绞绞绞线
22、线线线(UTP)(UTP)和屏蔽双绞线和屏蔽双绞线和屏蔽双绞线和屏蔽双绞线(STP)(STP)。目目目目前前前前，局局局局域域域域网网网网中中中中常常常常用用用用到到到到的的的的双双双双绞绞绞绞线线线线一一一一般般般般都都都都是是是是使使使使用用用用非非非非屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽的的的的五五五五类类类类四四四四对对对对电电电电缆缆缆缆线线线线，其其其其传传传传输输输输速速速速率率率率可可可可达达达达到到到到100Mbps100Mbps。各各各各种种种种双双双双绞绞绞绞线线线线的的的的实实实实际际际际产产产产品品品品均均均均在在在在其其其其外外外外套套套套胶胶胶胶皮皮皮皮上上上上标标标标注注注注“CA
23、TEGORY CATEGORY 5 5”字字字字样样样样。其其其其中中中中数数数数字字字字5 5表表表表示示示示该该该该双双双双绞绞绞绞线线线线属属属属于于于于五五五五类类类类双双双双绞绞绞绞线线线线。超超超超五五五五类类类类双双双双绞绞绞绞线线线线也也也也属属属属于于于于非非非非屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽双双双双绞绞绞绞线线线线，但但但但与与与与五五五五类类类类双双双双绞绞绞绞线线线线比比比比较较较较，它它它它在传送信号时衰减更小，抗干扰能力更强。在传送信号时衰减更小，抗干扰能力更强。在传送信号时衰减更小，抗干扰能力更强。在传送信号时衰减更小，抗干扰能力更强。STPSTPSTPSTP比比比比UTPUT
24、PUTPUTP多多多多了了了了一一一一个个个个屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽套套套套，其其其其具具具具体体体体安安安安装装装装比比比比UTPUTPUTPUTP更更更更加加加加困困困困难难难难，涉涉涉涉及及及及到到到到具具具具有有有有屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽功功功功能能能能的的的的特特特特殊殊殊殊连连连连接接接接器器器器的的的的安安安安装装装装技技技技术术术术。STPSTPSTPSTP有有有有更更更更高高高高的的的的数数数数据据据据传传传传输输输输速速速速率率率率，100m100m100m100m内数据传输速率可达到内数据传输速率可达到内数据传输速率可达到内数据传输速率可达到155Mbps155Mbps155Mbps
25、155Mbps。传输介质光光光光纤纤纤纤由由由由一一一一组组组组光光光光导导导导纤纤纤纤维维维维组组组组成成成成的的的的用用用用来来来来传传传传播播播播光光光光束束束束的的的的传传传传输输输输介介介介质质质质。其其其其材材材材料料料料以以以以玻玻玻玻璃璃璃璃或或或或有机玻璃为主，由纤芯和保护层组成。有机玻璃为主，由纤芯和保护层组成。有机玻璃为主，由纤芯和保护层组成。有机玻璃为主，由纤芯和保护层组成。根根根根据据据据制制制制造造造造工工工工艺艺艺艺的的的的不不不不同同同同，光光光光纤纤纤纤可可可可分分分分为为为为跳跳跳跳变变变变式式式式光光光光纤纤纤纤和和和和渐渐渐渐变变变变式式式式光光光光纤纤
26、纤纤。对对对对于于于于跳跳跳跳变变变变式式式式光光光光纤纤纤纤而而而而言言言言，其其其其折折折折射射射射率率率率为为为为常常常常数数数数；而而而而渐渐渐渐变变变变式式式式光光光光纤纤纤纤的的的的折折折折射射射射率率率率随随随随着着着着光光光光纤纤纤纤半半半半径径径径的的的的增增增增大大大大而而而而减减减减小小小小。根根根根据据据据光光光光纤纤纤纤所所所所能能能能传传传传输输输输点点点点模模模模数数数数的的的的不不不不同同同同，光光光光纤纤纤纤还还还还可可可可分分分分为为为为单单单单模模模模光光光光纤纤纤纤和和和和多多多多模模模模光光光光纤纤纤纤。单单单单模模模模光光光光纤纤纤纤常常常常采采采采
27、用用用用激激激激光光光光二二二二极极极极管管管管作作作作为为为为光光光光源源源源，传传传传输输输输速速速速率率率率快快快快、容容容容量量量量大大大大；而而而而多多多多模模模模光光光光纤纤纤纤常常常常采采采采用用用用发发发发光光光光二二二二极极极极管管管管LEDLED作作作作为为为为光源，传输速率较慢，容量较小。光源，传输速率较慢，容量较小。光源，传输速率较慢，容量较小。光源，传输速率较慢，容量较小。传输介质集集集集线线线线器器器器是是是是以以以以太太太太网网网网中中中中的的的的中中中中心心心心连连连连接接接接设设设设备备备备，它它它它是是是是对对对对“共共共共享享享享介介介介质质质质”总总总总
28、线线线线型型型型局局局局域域域域网网网网结结结结构构构构的的的的一一一一种种种种改改改改进进进进。用用用用集集集集线线线线器器器器作作作作为为为为以以以以太太太太网网网网中中中中的的的的中中中中心心心心连连连连接接接接设设设设备备备备时时时时，所所所所有有有有的的的的结结结结点点点点通通通通过过过过非非非非屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽双双双双绞绞绞绞线线线线与与与与集集集集线线线线器器器器连连连连接接接接。这这这这样样样样的的的的以以以以太太太太网网网网在在在在物物物物理理理理结结结结构构构构看看看看是是是是星星星星型型型型结结结结构构构构，但但但但它它它它在在在在逻逻逻逻 辑辑辑辑 上上上上 仍仍仍仍
29、然然然然 是是是是 总总总总 线线线线 型型型型 结结结结 构构构构，并并并并 且且且且 在在在在 MACMAC层层层层 仍仍仍仍 然然然然 采采采采 用用用用CSMA/CDCSMA/CD介介介介质质质质访访访访问问问问控控控控制制制制方方方方法法法法。当当当当集集集集线线线线器器器器接接接接收收收收到到到到某某某某个个个个结结结结点点点点发发发发送送送送的的的的帧帧帧帧时时时时，它它它它立立立立即即即即将将将将数数数数据据据据帧帧帧帧通通通通过过过过广广广广播播播播方方方方式式式式转转转转发发发发到到到到其其其其他他他他的的的的连连连连接端口。接端口。接端口。接端口。集线器集集集集线线线线器
30、器器器提提提提供供供供两两两两类类类类端端端端口口口口：一一一一类类类类是是是是用用用用于于于于连连连连接接接接结结结结点点点点的的的的RJ-45RJ-45端端端端口口口口，这这这这类类类类端端端端口口口口数数数数可可可可以以以以是是是是8 8、1212、1616、2424等等等等；另另另另一一一一类类类类端端端端口口口口可可可可以以以以是是是是用用用用于于于于连连连连接接接接粗粗粗粗缆缆缆缆的的的的AUIAUI端端端端口口口口，用用用用于于于于连连连连接接接接细细细细缆缆缆缆的的的的BNCBNC端端端端口口口口，也也也也可可可可以以以以是光纤连接端口，这类端口称为向上连接端口。是光纤连接端口
31、，这类端口称为向上连接端口。是光纤连接端口，这类端口称为向上连接端口。是光纤连接端口，这类端口称为向上连接端口。从从从从结结结结点点点点到到到到集集集集线线线线器器器器的的的的非非非非屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽双双双双绞绞绞绞线线线线最最最最大大大大长长长长度度度度为为为为100m100m，利利利利用用用用集集集集线线线线器器器器向向向向上上上上连连连连接接接接端端端端口口口口级级级级联联联联可可可可以以以以扩扩扩扩大大大大局局局局域域域域网网网网覆覆覆覆盖盖盖盖范范范范围围围围。单单单单一一一一集集集集线线线线器器器器结结结结构构构构适适适适宜宜宜宜于于于于小小小小型型型型工工工工作作作作组组组组规规
32、规规模模模模的的的的局局局局域域域域网网网网。如如如如果果果果需需需需要要要要连连连连网网网网的的的的结结结结点点点点数数数数超超超超过过过过单单单单一一一一集集集集线线线线器器器器的的的的端端端端口口口口数数数数时时时时，通通通通常常常常需需需需要要要要采采采采用用用用多多多多集集集集线线线线器器器器的级联结构，或者是采用可堆叠式集线器。的级联结构，或者是采用可堆叠式集线器。的级联结构，或者是采用可堆叠式集线器。的级联结构，或者是采用可堆叠式集线器。集线器网桥网桥网桥网桥在在在在各各各各种种种种传传传传输输输输介介介介质质质质中中中中转转转转发发发发数数数数据据据据信信信信号号号号，扩扩扩扩
33、展展展展网网网网络络络络的的的的距距距距离离离离，保保保保持异种网络持异种网络持异种网络持异种网络(但运行相同的网络协议但运行相同的网络协议但运行相同的网络协议但运行相同的网络协议)的兼容性。的兼容性。的兼容性。的兼容性。交换机交换机交换机交换机交交交交换换换换机机机机和和和和网网网网桥桥桥桥一一一一样样样样，也也也也属属属属于于于于第第第第二二二二层层层层设设设设备备备备，有有有有时时时时也也也也称称称称其其其其为为为为多多多多端端端端口口口口网网网网桥桥桥桥。交交交交换换换换机机机机与与与与集集集集线线线线器器器器的的的的区区区区别别别别在在在在于于于于，它它它它可可可可以以以以根根根根据
34、据据据所所所所要要要要传传传传递递递递数数数数据据据据中中中中包包包包含含含含的的的的目目目目的的的的物物物物理理理理地地地地址址址址做做做做出出出出转转转转发发发发的的的的操操操操作作作作，而而而而集集集集线器根本不作任何决定，而直接对所有端口进行线器根本不作任何决定，而直接对所有端口进行线器根本不作任何决定，而直接对所有端口进行线器根本不作任何决定，而直接对所有端口进行“广播广播广播广播”。交交交交换换换换机机机机的的的的运运运运行行行行机机机机制制制制使使使使得得得得局局局局域域域域网网网网的的的的运运运运行行行行效效效效率率率率更更更更高高高高，由由由由于于于于只只只只把把把把数数数数
35、据据据据交交交交换换换换到到到到正正正正确确确确主主主主机机机机的的的的连连连连接接接接端端端端口口口口，所所所所以以以以大大大大大大大大提提提提高高高高了了了了局局局局域域域域网网网网的的的的数数数数据据据据传传传传输输输输效效效效率率率率，杜杜杜杜绝绝绝绝了了了了由由由由于于于于“广广广广播播播播”效效效效应应应应而而而而造造造造成成成成的的的的数数数数据传输效率低的现象。据传输效率低的现象。据传输效率低的现象。据传输效率低的现象。其他网络互连设备路由器路由器路由器路由器路路路路由由由由器器器器属属属属于于于于第第第第三三三三层层层层互互互互连连连连设设设设备备备备，支支支支持持持持多多多
36、多种种种种协协协协议议议议、多多多多种种种种结结结结构构构构局局局局域域域域网网网网的的的的互互互互连连连连，具具具具有有有有很很很很强强强强的的的的路路路路由由由由选选选选择择择择运运运运算算算算能能能能力力力力。由由由由于于于于路路路路由由由由器器器器能能能能够够够够在在在在第第第第三三三三层层层层上上上上对对对对分分分分组组组组数数数数据据据据进进进进行行行行路路路路由由由由选选选选择择择择，因因因因而而而而其其其其已已已已成成成成为为为为InternetInternet的骨干设备，也可以运行的骨干设备，也可以运行的骨干设备，也可以运行的骨干设备，也可以运行IPIP协议。协议。协议。协议
37、。路路路路由由由由器器器器的的的的工工工工作作作作原原原原理理理理是是是是对对对对进进进进入入入入的的的的第第第第三三三三层层层层分分分分组组组组数数数数据据据据进进进进行行行行检检检检查查查查，为为为为它它它它们们们们选选选选择择择择通通通通过过过过网网网网络络络络的的的的最最最最佳佳佳佳途途途途径径径径，然然然然后后后后将将将将它它它它们们们们交交交交换换换换到到到到合合合合适适适适的输出端口上。的输出端口上。的输出端口上。的输出端口上。网关网关网关网关网网网网关关关关可可可可以以以以实实实实现现现现两两两两个个个个具具具具有有有有不不不不同同同同网网网网络络络络协协协协议议议议且且且且在
38、在在在物物物物理理理理上上上上相相相相互互互互独独独独立立立立的的的的网网网网络络络络互互互互连连连连。网网网网关关关关具具具具有有有有对对对对不不不不兼兼兼兼容容容容的的的的高高高高层层层层协协协协议议议议进进进进行行行行转转转转换换换换的的的的能能能能力力力力，为为为为了了了了实实实实现现现现异异异异构构构构设设设设备备备备之之之之间间间间的的的的通通通通信信信信，网网网网关关关关需需需需要要要要对对对对不不不不同同同同的的的的高低层协议进行翻译及转换。高低层协议进行翻译及转换。高低层协议进行翻译及转换。高低层协议进行翻译及转换。其他网络互连设备总线型拓扑结构总线型拓扑结构总线型拓扑结构总
39、线型拓扑结构总线型拓扑结构是局域网主要的拓扑结构之一。总线型总线型拓扑结构是局域网主要的拓扑结构之一。总线型总线型拓扑结构是局域网主要的拓扑结构之一。总线型总线型拓扑结构是局域网主要的拓扑结构之一。总线型局域网的拓扑结构如图局域网的拓扑结构如图局域网的拓扑结构如图局域网的拓扑结构如图1-71-71-71-7所示。其中，图所示。其中，图所示。其中，图所示。其中，图1-7(a)1-7(a)1-7(a)1-7(a)给出了实给出了实给出了实给出了实际的总线型局域网的计算机连接情况，图际的总线型局域网的计算机连接情况，图际的总线型局域网的计算机连接情况，图际的总线型局域网的计算机连接情况，图1-7(b)
40、1-7(b)1-7(b)1-7(b)给出了总线给出了总线给出了总线给出了总线型拓扑结构。总线型局域网的介质访问控制方法采用的是型拓扑结构。总线型局域网的介质访问控制方法采用的是型拓扑结构。总线型局域网的介质访问控制方法采用的是型拓扑结构。总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介质共享介质共享介质共享介质”方式。总线型拓扑结构的优点是：结构简单，实方式。总线型拓扑结构的优点是：结构简单，实方式。总线型拓扑结构的优点是：结构简单，实方式。总线型拓扑结构的优点是：结构简单，实现容易，易于扩展，可靠性较好。现容易，易于扩展，可靠性较好。现容易，易于扩展，可靠性较好。现容易，易于扩展，可靠性较好。
41、拓朴结构环型拓扑结构环型拓扑结构是共享介质局域网主要的拓扑结构之一。环型局域网的拓扑结构如图所示。其中，图(a)给出了实际的环型局域网中计算机连接方式；图(b)给出了环型拓扑结构。在环型拓扑结构中，结点通过相应的网卡，使用点-点线路连接，构成闭合的环型。环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。拓朴结构以以以以中中中中央央央央结结结结点点点点为为为为中中中中心心心心，经经经经传传传传输输输输线线线线路路路路将将将将它它它它分分分分别别别别同同同同外外外外围围围围的的的的结结结结点点点点机机机机连连连连接接接接而而而而成成成成。其其其其中中中中央央央央结结结结点点点点一一一一般般般般采采采采用用用用交交
42、交交换换换换机机机机。由由由由于于于于采采采采用用用用点点点点到到到到点点点点通通通通信信信信，所所所所以以以以通通通通信信信信协协协协议议议议简简简简单单单单。因因因因为为为为网网网网上上上上信信信信息息息息全全全全部部部部要要要要通通通通过过过过中中中中心心心心转转转转发发发发，中中中中央央央央结点失效可导致全网瘫痪。结点失效可导致全网瘫痪。结点失效可导致全网瘫痪。结点失效可导致全网瘫痪。交交交交换换换换局局局局域域域域网网网网的的的的中中中中心心心心结结结结点点点点是是是是一一一一种种种种局局局局域域域域网网网网交交交交换换换换机机机机。在在在在典典典典型型型型的的的的交交交交换换换换局
43、域网中，结点可以通过点局域网中，结点可以通过点局域网中，结点可以通过点局域网中，结点可以通过点-点线路与局域网交换机连接。点线路与局域网交换机连接。点线路与局域网交换机连接。点线路与局域网交换机连接。星型拓朴结构共享式局域网是指介质共享，局域网内的传输介质可供各个结点共同享用，介质用于在局域网内各个结点之间传送数据。1.介质访问控制防止各结点在同一时间向公用的介质发送信息时相互干扰。有两种常用的MAC方法：CSMA/CD方法：一种基于竞争的方法，当任何结点有数据发送时，须首先侦听是否有其他结点已经向总线发送数据“令牌传递”方法：只允许截获了令牌的结点向网络发送信息。共享式局域网共享式局域网2.
44、传统局域网传统的共享介质局域网主要有以太网、令牌总线与令牌环，而目前应用最广泛的是以太网。以太网以太网采用总线型结构，基带传输，最高传输速率为10Mbps。它的技术是带有冲突检测的载波侦听多路访问方法。令牌环网令牌总线局域网中，任何一个结点只有在取得令牌后才能使用共享总线去发送数据。令牌是一种特殊结构的控制帧，用来控制结点对总线的访问权。令牌传递MAC方法通常采用环型结构，基带传输，最高传输速率为10Mbps。3.3.3.3.高速局域网高速局域网高速局域网高速局域网1980198019801980年年年年，PCPCPCPC处处处处理理理理速速速速度度度度为为为为0.3MIPS0.3MIPS0.
45、3MIPS0.3MIPS，以以以以太太太太网网网网传传传传输输输输速速速速率率率率为为为为10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps；90909090年年年年代代代代中中中中期期期期，PCPCPCPC速速速速度度度度达达达达到到到到300MIPS300MIPS300MIPS300MIPS，而而而而局局局局域域域域网网网网的的的的速速速速度度度度却却却却增增增增长长长长缓缓缓缓慢慢慢慢，成成成成为为为为网网网网络络络络系系系系统统统统的的的的“瓶瓶瓶瓶颈颈颈颈”。为为为为了了了了克克克克服服服服网网网网络络络络规规规规模模模模与与与与网网网网络络络络性性性性能之间的矛盾，人们提出了以下几种
46、解决方案：能之间的矛盾，人们提出了以下几种解决方案：能之间的矛盾，人们提出了以下几种解决方案：能之间的矛盾，人们提出了以下几种解决方案：提高提高提高提高EthernetEthernetEthernetEthernet的数据传输速率，从的数据传输速率，从的数据传输速率，从的数据传输速率，从10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps提高到提高到提高到提高到100Mbps100Mbps100Mbps100Mbps，甚至，甚至，甚至，甚至1Gbps1Gbps1Gbps1Gbps、10Gbps10Gbps10Gbps10Gbps，这就导致了高速局域网的研究与产品，这就导致了高速局域网的研究与产品，
47、这就导致了高速局域网的研究与产品，这就导致了高速局域网的研究与产品的开发。在这个方案中，无论局域网的数据传输速率提高到的开发。在这个方案中，无论局域网的数据传输速率提高到的开发。在这个方案中，无论局域网的数据传输速率提高到的开发。在这个方案中，无论局域网的数据传输速率提高到100Mbps100Mbps100Mbps100Mbps，还是，还是，还是，还是1Gbps1Gbps1Gbps1Gbps、10Gbps10Gbps10Gbps10Gbps，它的介质访问控制仍采用，它的介质访问控制仍采用，它的介质访问控制仍采用，它的介质访问控制仍采用CSMA/CDCSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD方法
48、。方法。方法。方法。共享式局域网 将将将将一一一一个个个个大大大大型型型型局局局局域域域域网网网网划划划划分分分分成成成成多多多多个个个个用用用用网网网网桥桥桥桥或或或或路路路路由由由由器器器器互互互互连连连连的的的的子子子子网网网网，这这这这就就就就导导导导致致致致了了了了局局局局域域域域网网网网互互互互连连连连技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展。网网网网桥桥桥桥与与与与路路路路由由由由器器器器可可可可以以以以隔隔隔隔离离离离子子子子网网网网之之之之间间间间的的的的交交交交通通通通量量量量，使使使使每每每每个个个个子子子子网网网网作作作作为为为为一一一一个个个个独独独独立立立立的的的的
49、小小小小型型型型局局局局域域域域网网网网。通通通通过过过过减减减减少少少少每每每每个个个个子子子子网网网网内内内内部部部部结结结结点点点点数数数数n n n n的的的的方方方方法法法法，使使使使每每每每个个个个子子子子网网网网的的的的网网网网络络络络性性性性能能能能得得得得到到到到改改改改善善善善，而而而而每每每每个个个个子子子子网网网网的的的的介介介介质质质质访访访访问问问问控控控控制制制制仍仍仍仍采采采采用用用用CSMA/CDCSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD的的的的方方方方法。法。法。法。将将将将“共共共共享享享享介介介介质质质质方方方方式式式式”改改改改为为为为“交交交交换换换
50、换方方方方式式式式”，这这这这就就就就导导导导致致致致了了了了“交交交交换换换换局局局局域域域域网网网网”技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展。交交交交换换换换局局局局域域域域网网网网的的的的核核核核心心心心设设设设备备备备是是是是局局局局域域域域网网网网交交交交换换换换机机机机，局局局局域域域域网网网网交交交交换换换换机机机机可可可可以以以以在在在在它它它它的的的的多多多多个个个个端端端端口口口口之之之之间间间间建建建建立立立立多多多多个个个个并并并并发发发发连连连连接。接。接。接。从从从从目目目目前前前前的的的的发发发发展展展展情情情情况况况况来来来来看看看看，局局局局域域域域网网网网