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计算机局域网的组成与结构(菜鳥教程)

日期:2006-10-02   荐:
.Ylg276 作为信息技术基础──计算机网络(局域网和远程网)是当今世界上最为活跃的技术因素之一。70年代末期出现的计算机局域网(LAN-Local AreaNetwork),在80年代获得了飞速发展和大范围的普及,90年代正步入更高速的阶段。目前LAN的使用已相当普遍,其主要用途是:   ① 共享打印机、绘图机等费用很高的外部设备;   ② 通过公共数据库共享各类信息;   ③ 向用户提供诸如电子邮件之类的高级服务。   在一座办公大楼、一栋大厦、一个校园或一个企业内实现这种互连的网络方法有:Ethernet网(以太网),也称为802.3LAN;令牌环网,也称为802.5LAN;令牌总线网,也称为802.4LAN以及光纤分布数据接口(FDDI)等。
本讲主要讲述:
  一、 什么是LAN   二、 LAN的简史   三、 为什么需要LAN   四、 LAN的基本部件   五、 LAN的网络拓扑结构   六、 网络操作系统
一、 什么是LAN    为了完整地给出LAN的定义,必须使用两种方式:一种是功能性定义,另一种是技术性定义。前一种将LAN定义为一组台式计算机和其它设备,在物理地址上彼此相隔不远,以允许用户相互通信和共享诸如打印机和存储设备之类的计算资源的方式互连在一起的系统。这种定义适用于办公环境下的LAN、工厂和研究机构中使用的LAN。    就LAN的技术性定义而言,它定义为由特定类型的传输媒体(如电缆、光缆和无线媒体)和网络适配器(亦称为网卡)互连在一起的计算机,并受网络操作系统监控的网络系统。 dngz.net版权所有    功能性和技术性定义之间的差别是很明显的,功能性定义强调的是外界行为和服务;技术性定义强调的则是构成LAN所需的物质基础和构成的方法。    局域网(LAN)的名字本身就隐含了这种网络地理范围的局域性。由于较小的地理范围的局限性。由于较小的地理范围,LAN通常要比广域网(WAN)具有高的多的传输速率,例如,目前LAN的传输速率为10Mb/s,FDDI的传输速率为100Mb/s,而WAN的主干线速率国内目前仅为64kbps或2.048Mbps,最终用户的上线速率通常为14.4kbps。    LAN的拓扑结构目前常用的是总线型和环行。这是由于有限地理范围决定的。这两种结构很少在广域网环境下使用。    LAN还有诸如高可靠性、易扩缩和易于管理及安全等多种特性。
二、 LAN的简史   在计算机应用的初期,人们使用的都是大中型计算机,通常简称为主机。需要使用计算机的人必须向计算机操作人员提交请求,而且在获准上机后,必须等待数小时或几天才能得到结果。后来,随着电子技术的发展,通过终端连到了主机上,从而人们不必进入机房,只需从办公室的终端上便可提交请求。再后来又出现了中小型计算机,操作系统也随之出现。这时用户已经能够以交互操作方式向中心机提交请求。然而,计算机的普及使用只是在70年代出现了个人计算机(PC)后才得以实现的。   1981年出现的IBM PC机的处理能力和存储能力已经可同早几年的大型机相媲美。随着PC的大量投入市场,人们发现,每台PC配置一台磁盘驱动器和打印机,当时在费用上实在难以承受。于是出现了资源共享的方式:磁盘服务器和共享打印机。这是一种硬件和软件的组合,它可使几个PC用户很方便地对公共硬盘驱动器进行共享式访问。第一个磁盘服务器是在CP/M操作系统下运行的。 (www.dngz.net)   早期的LAN,用户对硬盘驱动器的共享访问是经过连到共享驱动器的计算机实现的。计算机中的软件将公享的硬盘驱动器分成称为"卷"的区域,每个用户一个。在用户看来,用户分得的"卷"犹如他自己的专用盘驱动器。硬盘通常还包括公用卷,使用户共享信息。   在目前LAN中,磁盘服务器已经由文件服务器取代。文件服务器无论在使用户共享文件方面,还是帮助用户跟踪他们的文件方面都优于磁盘服务器。有些LAN能支持多个文件服务器,每个服务器又有多个硬盘驱动器与之相连,从而使LAN很容易扩充。   除硬盘驱动器为PC用户共享外,第二个供PC用户共享的设备是打印机。目前, 每种LAN都能有这种能力,而且在多数情况下,打印服务器已成了整个LAN软件包的一部分,而不是一台独立的计算机。   利用LAN打印服务器,用户仅可使用与一定文件服务器相连的打印机,或使用与网络上任何用户工作站相连的打印机。LAN管理器可以限制对一定打印机的访问。用户也可将几个文件发送到同一个打印机。这些特点和其它特点取决于使用的LAN软件特性。   其它类型的服务器也已出现,如通讯服务器、数据库服务器等,将在以后的专题中介绍。需要强调的是,LAN是通过将一组PC连接到指定为服务器的机器上来实现的,连接媒体可有多种,如同轴电缆等。
三、 为什么需要LAN    LAN的最初目的是在若干用户间共享资源,并能维持连入网络的各种机器本身原有的重要功能。当然,现在共享资源的方法比以前更加完善了。例如,LAN可使多台PC机共享一台费用较高的激光打印机。 ~   LAN还可使用户共享公共数据。正是由于这种共享特性,出现了很多更加完善的技术。LAN的最初方法是将网上PC机的共享数据放入一个中心文件服务器中。服务器通常由一台PC机组成,代表LAN上的用户专门管理数据。这种方法效率较低,而且服务器和PC机之间的数据流随PC机的增加,或工作量的增大而可能使LAN产生阻塞。产生这种问题的原因是,每当用户希望访问服务器上的一个记录时,便进行搜索,数据库中的每个记录经过LAN从文件服务器发送到请求信息的PC机,直到接到所需的文件记录为止。

  这个问题可使用客户/服务器技术来避免?突?服务器方式能使LAN和其上的PC机操作更为有效。从本质上说,应用可分为两部分,一部分运行在用户的微机上,另一部分运行在中心服务器上。如果用户希望访问某一个记录,他便向服务器发送请求,中心服务器将在自己的机器上定位用户请求的那个记录,并响应用户请求,将记录发往请求它的PC机。因为这种方式不再需要将其它记录发到LAN上,所以具有较高的效率,并能减少LAN上的信息阻塞。   即使在较小的LAN上,客户/服务器计算方式也越来越重要,这是因为在开发LAN各种应用时将会利用这种技术。用户的PC机随后只需集中到它要处理的任务上,如信息表示和在用户控制下的诸如字处理和电子表格之类的服务。中心服务器则集中到由若干LAN用户共享的服务上,如管理公共数据。   应该指出,如果在较小的LAN上专门设置一个服务器,在成本上是不大合算的。在这种情况下,有些PC机要负担起双重作用,即作为数据库服务器,也作为客户。这样形成的小型LAN,各PC机能以灵活和有效的方法相互通信和共享信息。 ,
四、 LAN的基本部件     要构成LAN,必须有其基本部件。LAN既然是一种计算机网络,自然少不了计算机,特别是个人计算机(PC)。几乎没有一种网络只由大型机或小型机构成。因此,对于LAN而言,个人计算机是一种必不可少的构件。计算机互连在一起 ,当然也不可能没有传输媒体,这种媒体可以是同轴电缆、双绞线、光缆或辐射性媒体。第三个构件是任何一台独立计算机通常都不配备的网卡,也称为网络适配器,但在构成LAN时,则是不可少的部件。第四个构件是将计算机与传输媒体相连的各种连接设备,如DB-15插头座、RJ-45插头座等。具备了上述四种网络构件,便可搭成一个基本的LAN硬件平台,如图1所示。   有了LAN硬件环境,还需要控制和管理LAN正常运行的软件,即谓NOS是在每个PC机原有操作系统上增加网络所需的功能。例如,当需要在LAN上使用字处理程序时,用户的感觉犹如没有组成LAN一样,这正是LAN操作发挥了对字处理程序访问的管理。在LAN情况下,字处理程序的一个拷贝通常保存在文件服务器中,并由LAN上的任何一个用户共享。由上面介绍的情况可知,组成LAN需要下述5种基本结构:   ① 计算机(特别是PC机);   ② 传输媒体;   ③ 网络适配器;   ④ 网络连接设备;   ⑤ 网络操作系统。   上述5个基本构件除计算机外,将在以后的系列专题中详细介绍。

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五、 LAN的网络拓扑结构   网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局。将参与LAN工作的各种设备用媒 体互连在一起有多种方法,实际上只有几种方式能适合LAN的工作。   如果一个网络只连接几台设备,最简单的方法是将它们都直接相连在一起,这种连接称为 点对点连接。用这种方式形成的网络称为全互连网络,如图2所示。图中有6个设备,在全互连 情况下,需要15条传输线路。如果要连的设备有n个,所需线路将达到n(n-1)/2条!显而易见,这 种方式只有在涉及地理范围不大,设备数很少的条件下才有使用的可能。即使属于这种环境, 在LAN技术中也不使用。这里所以给出这种拓扑结构,是因为当需要通过互连设备(如路由器) 互连多个LAN时,将有可能遇到这种广域网(WAN)的互连技术。
目前大多数LAN使用的拓扑结构有3种: ① 星行拓扑结构;   ② 环行拓扑结构;   ③ 总线型拓扑结;   1.星型拓扑结构   星型结构是最古老的一种连接方式,大家每天都使用的电话都属于这种结构,如图3所示。 其中,图3(a)为电话网的星型结构,图3(b)为目前使用最普遍的以太网(Ethernet)星型结构,处于 dngz.net您的电脑医生 中心位置的网络设备称为集线器,英文名为Hub。
a)电话网的星行结构 (b)以Hub为中心的结构 这种结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了 易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信但这种 结构非常不利的一点是,中心系统必须具有极高的可靠性,因为中心系统一旦损坏,整个系统便 趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份,以提高系统的可靠性。   这种网络拓扑结构的一种扩充便是星行树,如图4所示。每个Hub与端用户的连接仍为星型, Hub的级连而形成树。然而,应当指出,Hub级连的个数是有限制的,并随厂商的不同而有变化。


还应指出,以Hub构成的网络结构,虽然呈星型布局,但它使用的访问媒体的机制却仍是共 享媒体的总线方式。   2.环型网络拓扑结构   环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到 将所有端用户连成环型,如图5所示。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依 赖性。
本文来自 www.dngz.net 图5  环行结构的特点是,每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存在着点到点链路,但总 是以单向方式操作。于是,便有上游端用户和下游端用户之称。例如图5中,用户N是用户N 1的 上游端用户,N 1是N的下游端用户。如果N 1端需将数据发送到N端,则几乎要绕环一周才能到 达N端。   环上传输的任何报文都必须穿过所有端点,因此,如果环的某一点断开,环上所有端间的通 信便会终止。为克服这种网络拓扑结构的脆弱,每个端点除与一个环相连外,还连接到备用环 上,当主环故障时,自动转到备用环上。   3.总线拓扑结构   总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说,连接端用户的物 理媒体由所有设备共享,如图6所示。使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒 体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时,这是相当简单的。如果这条链路是半双工 操作,只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中,对线路的 访问依靠控制端的探询来确定。然而,在LAN环境下,由于所有数据站都是平等的,不能采取上 述机制。对此,研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法:带有碰撞检测的载波侦听 多路访问,英文缩写成CSMA/CD。 本文来自(www.dngz.net) 图6  这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端 用户通信的优点。缺点是一次仅能一个端用户发送数据,其它端用户必须等待到获得发送权。 媒体访问获取机制较复杂。尽管有上述一些缺点,但由于布线要求简单,扩充容易,端用户失效、

增删不影响全网工作,所以是LAN技术中使用最普遍的一种。 (未完待續)。。。

六、 网络操作系统   网络操作系统(NOS)是网络的心脏和灵魂,是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统它在计算机操作系统下工作,使计算机操作系统增加了网络操作所需要的能力。例如象前面已谈到的当你在LAN上使用字处理程序时,你的PC机操作系统的行为象在没有构成LAN时一样,这正是LAN操作系统软件管理了你对字处理程序的访问。网络操作系统运行在称为服务器的计算机上,并由连网的计算机用户共享,这类用户称为客户。   NOS与运行在工作站上的单用户操作系统或多用户操作系统由于提供的服务类型不同而有差别。一般情况下,NOS是以使网络相关特性最佳为目的的。如共享数据文件、软件应用以及共享硬盘、打印机、调制解调器、扫描仪和传真机等。一般计算机的操作系统,如DOS和OS/2等,其目的是让用户与系统及在此操作系统上运行的各种应用之间的交互作用最佳。   为防止一次由一个以上的用户对文件进行访问,一般网络操作系统都具有文件加锁功能。如果没有这种功能,将不会正常工作。文件加锁功能可跟踪使用中的每个文件,并确保一次只能一个用户对其进行编辑。文件也可由用户的口令加锁,以维持专用文件的专用性。 欢迎来到(www.dngz.net)   NOS还负责管理LAN用户和LAN打印机之间的连接。NOS总是跟踪每一个可供使用的打印机以及每个用户的打印请求,并对如何满足这些请求进行管理,使每个端用户的操作系统感到所希望的打印机犹如与其计算机直接相连。   NOS还对每个网络设备之间的通信进行管理,这是通过NOS中的媒体访问法来实现的。   NOS的各种安全特性可用来管理每个用户的访问权利,确保关键数据的安全保密。因此,NOS从根本上说是一种管理器,用来管理连接、资源和通信量的流向 第二讲 计算机局域网的基本结构简介
  LAN的结构主要有三种类型:以太网(Ethernet)、令牌环(Token Ring)、令牌总线(Token Bus)以及作为这三种网的骨干网光纤分布数据接口(FDDI)。它们所遵循的标准都以802开头,目前共有11个与局域网有关的标准,它们分别是:    IEEE 802.1── 通用网络概念及网桥等    IEEE 802.2── 逻辑链路控制等    IEEE 802.3──CSMA/CD访问方法及物理层规定    IEEE 802.4──ARCnet总线结构及访问方法,物理层规定    IEEE 802.5──Token Ring访问方法及物理层规定等    IEEE 802.6── 城域网的访问方法及物理层规定    IEEE 802.7── 宽带局域网    IEEE 802.8── 光纤局域网(FDDI) (www.dngz.net)版权所有    IEEE 802.9── ISDN局域网    IEEE 802.10── 网络的安全    IEEE 802.11── 无线局域网      上述LAN技术各有自身的敷缆规则与工作站的连接方法,硬件需求以及各种其它部件的连接规定。   在此重点说明组成Ethernet时应遵循的规则和所用的媒体的特性。首先指出:网络拓扑结构有两种类型,一个是指相互连接的工作站的物理布局,另一个是网络的工作方式。前者是人们可以看到的连接结构,后者是逻辑、操作结构,因而是不可见的,并称之为逻辑拓扑结构。 LAN的网络拓扑结构广泛采用的主要有总线型和环型。LAN使用的星型结构主要是指用双绞线构成的网络。这种使用集线器(Hub)构成的星型网,实质上仍然是总线型网络。 本讲主要讲述:
  一、LAN的媒体   二、 同轴电缆Ethernet的布线   三、 10Base-T网络的组成   四、 多种传输媒体构成的网络
一、LAN的媒体

  LAN常用的媒体有同轴电缆、双绞线和光缆,以及在无线LAN情况下使用的辐射媒 体。LAN技术在发展过程中,首先使用的是粗同轴电缆,其直径近似13 mm(1/2英寸), 特性阻抗为50欧姆。由于这种电缆很重,缺乏挠性以及价格高等问题,随后出现了细缆, 其直径为6.4mm(1/4英寸),特性阻抗也是50欧姆。使用粗缆构成的Ethernet称为粗缆 , Ethernet,使用细缆的Ethernet称为细缆Ethernet。在80年代后期广泛采用了双绞线作为 传输媒体的技术,既10Base-T以及其他LAN实现技术。为将LAN的范围进一步扩大,随 后又出现了10Base-F这种技术是使用光纤构成链路段,使用距离可延长到2km但速率仍为 10Mbps。FDDI则是与IEEE802.3、802.4和802.5完全不同的新技术,构成FDDI的媒体,不仅是 光纤,而且访问媒体的机制有了新的提高,传输速率可达100Mbps。下面就这些实现技术所用 的媒体逐一进行讨论。   1.同轴电缆   同轴电缆由内部导体环绕绝缘层以及绝缘层外的金属屏蔽网和最外层的护套组成,如图 7 所示。这种结构的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁场,也可用来防止外界电磁场 干扰中心导体的信号。 图7   在LAN技术中。常用的同轴电缆有下述几种:   1、RG-8和RG-11,通常用来实现粗缆Ethernet。   2、RG-58,通常用来实现细缆Ethernet。   3、RG-59,通常用来实现电视传输,其阻抗为75欧姆,也可用于宽带数据网络。   4、RG-62,ARCnet用来连接IBM3270终端的93欧姆的同轴电缆。
  2.双绞线   双绞线是由相互按一定扭距绞合在一起的类似于电话线的传输媒体,每根线加绝缘层并 (www.dngz.net)为您排除一切电脑故障 有色标来标记,如图 8所示。成对线的扭绞旨在使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小。双绞 线按其电气特性而进分级或分类。
图8   EIA/TIA(电气工业协会/电信工业协会)第一类双绞线通常在LAN技术中不使用,主 要用于模拟话音。

  EIA/TIA第二类可用于综合业务数据网(数据),数字话音IBM3270等。这两类双绞线在 LAN技术中很少使用。   EIA/TIA第三类双绞线是一种24WG的四对不屏蔽双绞线,符合EIA/TIA568标准中确定 的100欧姆水平步线电缆的要求,可用来进行10Mbps和IEEE802.3 10Base-T的话音和数据 传输。   EIA/TIA第四类双绞线在性能上比第三类有一定改进,适用于包括16Mbps令牌环局域网在 内的数据传输速率。其传输特性满足EIA/TIA Technical Services Bulletin 定义的第四类 电缆的规范,也满足NEMA和UL Twisted-pair Qualification Program定义的规范这类双绞 线可以是UTP,也可以是STP。   EIA/TIA第五类双绞线是24AWG的4对电缆,比100欧姆低损耗电缆具有更好的传输 特性,并适用于16Mbps以上的速率,最高可达100Mbps。   150欧姆STP是另外一种高性能屏蔽式22AWG或24AWG的电缆它支持的数据传

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输速率可达100Mbps或更高,并支持600MHz频带上的全息图象。   上述电缆的主要特性和应用如表1所示
描述性名称  参考  应用      EIA/TIA类1  简单老式电话服务 模拟话音 数字话音      EIA/TIA类2  ISDN(数据)1.44Mb/s T1:1.544Mb/s 数字话音 IBM 3270 IBM system/3x AS/400   100欧姆UTP  EIA/TIA类3 NEMA 100-24-LL UL Level III  10Base-T 4Mb/s IBM3270,3X,AS/400 ISDN话音   100欧姆低损耗  EIA/TIA类4 NEMA 100-24-LL UL Level IV  10Base-T 16Mb/s令牌环   100欧姆 Extended Frequency  EIA/TIA 5 NEMA 100-240-XF UL Level V  10Base桾 16Mb/s令牌环    150欧姆STP   EIA/TIA 150欧姆STP NEMA 150-22-LL   16 Mb/s令牌环 100 Mb/s LAN 全息图象     3.光缆   光缆不仅是目前可用的媒体,而且是今后若干年后将会继续使用的媒体,其主要原因是 这种媒体具有很大的带宽。光纤与电导体构成的传输媒体最基本的差别是,它的传输信息是

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光束,而非电气信号。因此,光纤传输的信号不受电磁的干扰。 (a) (b) (c) (d)图9 光纤由单根玻璃光纤、紧靠纤心的包层以及塑料保护涂层组成,如图9(a)所示。为使用光 纤传输信号,光纤两端必须配有光发射机和接收机,如图9(b)~(d)所示光发射机执行从光信号 到电信号的转换。实现电光转换的通常是发光二极管(LED)或注入式激光二极管(ILD);实现光 电转换的是光电二极管或光电三极管。   根据光在光纤中的传播方式,光纤有两种类型:多模光纤和单模光纤。多模光纤又根据其 包层的折射率进一步分为突变型折射率和渐变型折射率。以突变型折射率光纤作为传输媒介时, 发光管以小于临界角发射的所有光都在光缆包层界面进行反射,并通过多次内部反射沿纤心传 播。这种类型的光缆主要适用于适度比特率的场合,如图9(b)所示。   多模突变型折射率光纤的散射通过使用具有可变折射率的纤心材料来减小,如图9(c)所示。 折射率随离开纤心的距离增加导致光沿纤心的传播好象是正弦波。将纤心直径减小到一种波长

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(3-10um),可进一步改进光纤的性能,在这种情况下,所有发射的光都沿直线传播,这种光 纤称为单模光纤,如图9(d)所示。这种单模光纤通常使用ILD作为发光元件,可操作的速率 为数百Mbps。   从上述三种光纤接受的信号看,单模光纤接收的信号与输入的信号最接近,多模渐变型次 之,多模突变型接收的信号散射最严重,因而它所获得的速率最低。

二、 同轴电缆Ethernet的布线   Ethernet常用的同轴电缆通常有粗缆和细缆。粗缆构成的Ethernet可称为标准Ethernet, 或Thicknet;细缆构成的Ethernet称为Cheapernet或Thinnet。与标准Ethernet对应IEEE802.3 称为10Base5,其中10代表10Mbps,Base代表基带操作方式,5代表每段长为500m。 图10 为了理解同轴电缆的布线规定,首先叙述同轴电缆网络构成时所需的部件,如图10所示。 图中给出了构成粗缆Ethernet所需的全部部件:同轴电缆、收发器(Transceiver),N系列 终接器、AUI(Attachment Unit Interface)电缆、工作站。图10中给出的中继器,是为LAN 的距离而选加的设备。在构成一个电缆段的简单网络时,可以不必使用这种设备。图11示出了 细缆Ethernet的网络构件,图中10Base2多口中继器是为连接多条细缆而可选增加的设备。图 (www.dngz.net)为您排除一切电脑故障 中左侧使用BNC TEE连接器,50欧姆的终接器;图中右侧使用Thinnet 分接器,分接器电缆 和Thinnet终接器。左侧和右侧的差别是连接方式,左侧是将细缆接到直接与微机相连的T型 接头,右侧是将微机用Thinnet分接器电缆连接到细缆上的Thinnet分接器上。 图11 1.粗缆Ethernet的组成规则 何谓电缆段?又何谓链路段?   所谓电缆段是根据其特性阻抗在电缆两端加以终结的一定长度的同轴电缆。链路段是在 每一端都在中继器终结的点到点电缆段。例如,图10中两个光中继器之间的光缆为链路段, 两个光中继器各自连接的粗缆都是电缆段。   为保证构成粗缆Ethernet具有规范确定的性能,必须遵循一定规则。下面就此进行叙述。   规则1:粗缆上的收发器(Transceiver)或MAU(媒体连接单元)必须处于电缆每2.5m       的标记处,其容差应在0.05m范围内,终接器也应置于这些标记处。   规则2:电缆段的最大长度最大限制为500m(1640ft)。   规则3:电缆最小弯曲半径为254mm。   规则4:一个500m长的电缆段上可允许安装的收发器数最多100个。   规则5:每个电缆段仅一次接地,而且仅仅一次。   规则6:10Base5段可经过中继器与10Base2段相连,但10Base2段绝不能用来连接两段粗缆。 dngz.net   规则7:收发器电缆(或AUI电缆)的最大长度为50m。   规则8:如可能,同轴电缆尽可能使用一整根,避免使用多节互连在一起的电缆。如果       不得不使用多节互连,最好每节电缆长度为23.4m的奇整数倍:23.4m,70.2m,       117m(0.5m)。   规则9:电缆段两端必须用50欧姆的终接,以免产生反射现象。   规则10:使用中继器时,任何两个站之间允许的最大传输通路为5个段,4个中继器,在        5个段中最多3个同轴电缆段,其余为链路段。中继器不能并行连接,否则网络        会形成环路。
  2.细缆Ethernet的组成规则   细缆Ethernet和粗缆Ethernet所遵循的协议都是IEEE802.3 CSMA/CD,不同的是一种用粗 缆作为传输媒体,另一种使用细缆作为传输媒体。由于电缆的粗细不同,在组成规则上有很多 方面的不同。   细缆Ethernet的收发器功能不象粗缆时那样──在电缆上有一独立的收发器,用以执行收 发功能,在细缆Ethernet情况下,收发功能由网络接口板中的电子线路来执行,或者说,这种 功能是集成到网卡中的。细缆与网卡的连接使用一种特殊的连接器,称为BNC-T 连接器。由于 细缆价格便宜,又比较灵活,在小型的LAN环境中,或工作组环境中使用曾一度相当普遍。

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  在使用细缆构成网时,必须遵循下述规则:   规则1:电缆类型应为RG58。   规则2:缆段最大长度为185m。   规则3:收发器之间的最小距离为0.5m(注意,收发器在网卡上)。   规则4:一个缆段上允许连接的工作站为30个。   规则5:电缆最小弯曲半径为50mm。   规则6:必须使用50欧姆的BNC连接器和终接器。   规则7:在粗、细混合组网时,细缆部分只能处于网络外围,即不能连接一个以上的粗缆       段。   规则8:任何不使用的BNC-T阳性连接器决不能终接,而是置入适当的保护套内。

三、 10Base-T网络的组成     由于使用双绞线可使媒体费用大为降低以及易于敷设等优点,10Base-T网络于90年代 开始流行。10Base-T中的10代表操作速率为10Mbpss,Base 代表基带传输方式,T代表双 绞线。   10Base-T具有物理结构是星型,因为所有的工作站都与称为集线器(Hub)的设备相 连,如图12所示。集线器(Hub)与工作站之间使用的双绞线为两对,一对用于发送数据,

一对用于接受数据。实现收发数据功能的收发器(Transceiver)或媒体连接单元(MAU)都 集中到网卡或(Hub)中,设有独立的设备执行这种功能,所以从外表看,构成10Base-T . 网络较清楚。   目前可供使用的双绞线多为8芯(4对),在10Base-T情况下,只用两对,另外 2对10Base-T不用。这4对线的使用如表2所示。   表2     RJ45触点分配 触点  信号   1  TxD( )   2  TxD(-)   3  不用   4  不用   5  RxD( )   6  不用   7  RxD(-)   8  不用      Hub与工作站用双绞线相连时所用的连接器称为RJ45,并规定插头连接器端接在双 绞线上,插座连接器安装在网卡上或Hub中。RJ45插头和插座如图13所示。在标准术语中, RJ45插头称为MAU MDI连接器(媒体连接单元,媒体相关接口连接器),RJ45 插头称为双绞线链路段连接器。表2所列出的两对信号:一对发送,一对接收。所用电路均为 平衡式发送器和接受器,所以具有较高的共模抑制能力。有关这种电路的细节这里不在进一步 说明。 (a) (b) 图13 10Base-T的构成规则应遵循下述规则:   规则1:双绞线应选择直径为0.4到0.6mm的无屏蔽导线,在网卡和Hub间使用两对线, dngz.net您的电脑医生       其最大长度为100m。   规则2:发送器的输出要与接收器的输入相连。   规则3:在构成的网络中,任何两个数据站之间的数据通路最多4个Hub。
四、 多种传输媒体构成的网络   从简到繁,从小到大逐渐组建的网络通常涉及多种传输媒体,在这种混合型媒体网络中, 可用的网段包括光纤,双绞线或同轴电缆。为将不同厂商的电缆组合在一起,表3给出了各种 媒体网络的最大时延。使用Time Domain Reflectometer(TDR--时域反射表)可对这种时延进 行观测,检查是否在此规范内。
    表3        Ethernet媒体的最大时延


媒体段类型 每段的最大MAU数 最大段长(M) 最小传播速度(注1) 每段的最大时延(NS) 同 轴 10Base5 电 缆 10Base 段 100
30 500
185 0. 77C
0.65C 2165
950 链 FOIRL(注3) 路 段 10Base-T 2
2 1000
100 0. 66C
0.59C 5000
1000 收发 AUI 电缆 1个DTE/ 1个MAU 50 0.65C 257
    注1:C=3E8m/s     注2:FOIRL=中继器的光纤链路   当使用混合型媒体组建网络时,网络拓扑结构具有下述限制: dngz.net   1、所有段的互连都必须使用中继器。   2、网络上任何两个站之间最大通路长度可以最多包括5段,4个中继器(包括可选的     AUI),两个MAU或AUI。   3、如果网络通路由5个段和4个中继器组成,最多3段为同轴电缆段,其余的2段必     须为链路段。如果5个段都存在,而且FOIRL用作链路段,该链路段不能超过500m。   4、如果网络通路由4段和3个中继器组成,FOIRL段的最大允许长度为1000m.:):D:lol

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