局域网技术(二)

        四，局域网互联设备类型
       (1)中继器
      中继器是网络物理层上面的连接设备。适用于完全相同的两类网络互联，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。
       中继器连接图：

    

        中继器是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络结点之间物理信号的双向转发工作。中继器是最简单的网络互联设备，主要是完成物理层的功能，负责在两个结点的物理层上按位传递信息，完成信息的复制，调整和放大功能，以此来延长网络的长度。
       中继器工作在物理层，它的工作是将衰减后的信号经过接收、放大、整形后再向它相连的另一个缆段发送出去。中继器使用的目的是增加传输介质的长度，它所连接的结点仍然共享一个冲突域，所以中继器不属于网络互连设备。
       中继器的工作原理图：

        543规则：是以太网标准中规定了以太网只允许出现5个网段，最多使用4个中继器，而且其中只有3个网段可以连接计算机终端。所以才称做543规则的。

       (2)集线器
        集线器是一种多端口中继器，其区别仅在于中继器只是连接两个网段，而集线器能提供更多的端口服务。仍然采用CSMA/CD介质访问控制方法。连接到一个集线器的所有结点共享一个冲突域。
        通过在网络链路中串接一个集线器可以监听该链路中的数据包。连接到一个集线器的多个结点不能同时发送数据帧，可以同时接受数据帧。
       集线器的英文称为“Hub”，即是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再整形放大，以扩大网络的传输距离，同时，把所有的结点集中在以它为中心的节点上，建立一个物理上的星型网络结构。它的工作物理层采用CSMA/CD介质访问控制方式。
        集线器工作时具有以下两个特点：
        a)集线器只是一个多端口的信号放大设备，它在网络中只起到信号放大和发送作用。
        b)集线器只与它的上连设备进行通信，而同层的各端口之间不会直接进行通信，而是通过上层设备在讲信息广播道所有端口上。

         (3)网桥

        1)网桥的功能及工作原理
        网桥类似于中继器，也是用于连接两个网络段，但它工作在数据链路层。网络在工作时要先分析帧的地址字段，再决定是否把接收到的帧转发到另一个网络段上去。即网桥收到数据帧后，先检查帧的源地址与目的地址，如果两个地址在同一网络段上就不转发；如果两个地址在不同的网络段上，就把帧转发到目的地址所重的网络段上。
       2)局域网互联的应用环境主要有以下集中环境：
       a)一个单位的不同部门都有各自的局域网，这些部门之间需交换信息和共享资源。因此需要局域网互联。
       b)办公楼间的局域网互联。
       c)将数千台计算机按地理位置或组织关系划分为多个子网的互联。
       d)超过单个局域网最大覆盖范围的几个局域网互联。
       e)单位中部门的信息对安全，保密方面要求不同的局域网互联。
       3)网桥在数据链路层上实现局域网互联的设备，具有的特征：
       a)网桥能够互联两个采用不同数据链路层协议，不同传输介质与不同传输速率的网络。
       b)网桥以接受，存储，地址过滤与转发的方式实现互联的网络之间的通信。
       4)网桥的分类
       a)根据网桥的帧转发策略分：透明网桥和源路由网桥
       b)根据网桥的端口数分：双端口网桥和多端口网桥
       c)根据网桥的连接线路部分：普通局域网网桥，无线网桥和远程网桥。
       网桥最重要的维护工作是构建和维护MAC地址表。MAC地址表中记录不同结点的物理地址与网桥转发端口的关系。如果没有MAC地址表，网桥无法确定帧是否需要转发，以及如何进行转发。
       网桥可能具有“学习”功能，应该能够动态地了解别的局域网或网桥的状态，帮助其进行自我配置工作。
       5)网桥互连时难免会出现环状结构，这样可能使网桥反复转发同一个帧，给网络增加了不必要的负担，为了解决这个问题，透明网桥使用了生成树算法，根据该算法所制定的协议即称为生成树协议。生成树歇息能够逻辑地阻断网络中存在的冗余链路，以消除路径中的环路，并可以在活动路径出现故障时，重新激活冗余链路来恢复网络的连通，保证网络的正常工作。
        网桥互联的环状结构图：

    

        生成树协议的核心思想是让网桥能够自动发现一个没有环路的拓扑结构的子网，也就是一个生成树。

        生成树的根网桥是一个逻辑的中心，生成树协议监视整个网络的通信。最好不要设备的自动选择去挑选哪一个网

桥会成为根网桥。生成树协议重新计算的开销很大，恰当地设置主机连接端口并推荐使用快速生成树协议。

        (4)交换机

       交换机可以在它的多个端口之间建立并发连接，交换式Ethernet是典型的交换式局域网，它的核心部件就是

Ethernet交换机。

       交换机与网桥的主要区别：网桥一般只有一个CPU，通过软件方法王城网桥的接受，存储，地址过滤与转发等功

能。交换机使用为帧转发设计的专用集成电路芯片ASIC，或采用多个CPU兵法工作额计算机结构。

       五，综合布线系统网络结构设计

       (1)综合布线系统网络结构

       综合布线系统网络结构的组合配置包含组合逻辑和配置形式。组合逻辑描述网络功能的体系结构，配置形式描述

网络单元的邻接关系，即说明交换中心(或结点)和传输链路的连接情况。

       常见的网络拓扑结构有星型，环形，总线型和网状型。 

       (2)主要部件

       综合布线系统中采用的主要布线部件可以大体分为传输介质和连接设备两大类。

       a)综合布线系统中常用的传输介质为双绞线和光缆.

       b)综合布线系统采用连接部件分为建筑群配线架(CD)，大楼主配线架(BD)，楼层配线架(FD)，转接点(TP)和通信引出端(TO)等。
       c)综合布线系统工程的设备配置是指各种配线架、布线子系统、传输介质以及通信引出端(即信息插座)等的配置。
       综合布线主要连接部件图：

    

          六，综合布线系统子系统设计
       (1)工作区子系统设计
       工作区子系统指从设备出线到信息插座的整个区域，可以支持电话机，数据终端，监视器及传感器等终端设备。
       工作区子系统示例图：

    

          工作区子系统的设计主要为连部分：
        a)确定信息插座的数量和类型
       信息插座分为嵌入式安装插座(暗盒)，表面安装插座和多介质信息插座(光纤和铜缆)。
        b)适配器的选用
        工作区适配器的选用应符合下列要求：
       1在设备连接器处采用不同信息插座的连接器时，可以用专用电缆或适配器。 
       2当在单一信息插座上进行两项服务时，应用“Y”型适配器。
       3在配线子系统中选用的电缆类型不同于设备所需的电缆类型时以及在连接使用不同信号的数模转换时，应采用适配器。
       根据工作区内不同的电信终端设备可配备相应的终端匹配器。
       (2)配线子系统设计
       配线子系统是将干线子系统线路延伸到用户的工作区。该系统是从各个子配线间出发连向各个工作区的信息插座。
       水平布线子系统由建筑物各层的配线间至工作区所配置的线缆构成。水平布线子系统都采用5类(或超5类，或6类)4对非屏蔽双绞线。双绞线电缆长度英爱在90m以内，信息插座应在内部作固定线连接。
       设计过程主要包括如下几个步骤：
       a)确定导线的类型。
       b)确定导线的长度。
       c)确定布线方式。
       (3)干线子系统设计
       干线子系统是综合布线系统的主干，它包括供干线电缆走线用的垂直或水平通道；连接设备间与网络接口、连接设备间与建筑群子系统、连接干线接线间与各卫星接线间以连接主设备间和计算机中心间的电缆。
       干线子系统示例图：

        干线子系统设计要遵守以下4点原则：

       a)确定所需的电缆对数与和主干电缆时要考虑语音和数据信号的共享原则。

       b)最短、最安全、最经济等方面来进行路由选择。

       c)干线电缆可采用点对点端接，也可采用分去递减端接或电缆直接连接的方法。

       d)若设备间与计算机中心机房处于不同地点，则应把语音电缆接入设备间，数据电缆接入计算机中心机房，选择干线电缆的不同部分来分别满足语音和数据的需要，也可在必要时采用光缆。

       (4)设备间子系统设计
       设备间子系统是在每一幢大楼的适当地点设置电信设备和计算机网络设备，以及建筑物配线设
备，进行网络管理的场所。一般设置在建筑物的中部或在一，二层，并未以后的扩展留有余地，不应该设在顶层和地下室。设备间室温应保持在10摄氏度到27摄氏度之间，相对湿度应保持在30%到80%，照明满足标准，并有良好的防尘措施。设备间内的所有总配线设备应用色标区别各类用途的配线区。
       (5)管理子系统设计
       管理子系统对综合布线系统中的布线电缆进行端接和配线管理。它常设置在大楼的中央设备机房和各个楼层的分配线间。
       管理子系统有三种应用：
       a)水平，干线连接。
       b)主干线系统相互连接。
       c)入楼设备的连接。
       管理子系统示例图：

            管理子系统还应该注意以下6点：
        a)配线间的进出线路以及跳线应采用色表或者标签等进行明确标识。
        b)交换区应有良好的标记系统。
        c)配线架采用光配线盒和铜配线架组成。
        d)供电、接地、通风良好，机械承重合适.
        e)有Hub、交换机的地方要配有专用稳压电源。
        f)采取防尘、防静电、防火和防雷击措施。
        (6)建筑群子系统设计
        建筑群子系统是指两个或两个以上建筑物的电话，数据，电视系统组成的一个建筑群综合布线系统，由电缆，光纤和入楼处线缆上过流压的电气保护设备等相关硬件组成。
        建筑群子系统是综合布线系统中由连接楼群的通信传输介质与各种支持设备组成的系统，它包括有传输介质、各种有线设备和微波、无线电通信等无线通信方式。  
       建筑群子系统布线有以下4种方式：
       a)管道内布线法：对电缆提供了最好的机械保护。
       b)直埋布线法：地下60cm下。
       c)巷道布线法：利用原有管道，造价低。
       d)架空布线法：成本低，但不美观，保密性差，不是理想的布线方式。
       建筑群子系统设计的步骤如下：
       a)了解敷设现场并确定电缆系统的一般参数。
       b)确定建筑物的电缆入口、明显障碍物的位置。
       c)确定主电缆路由和另选电缆路由。
       d)选择所需电缆类型
       e)确定每种选择方案所需成本
       f)选择最经济、最实用的设计方案。