第4章实用组网技术教程与实训课件.ppt

第4章 以太网组网技术 学习目的与要求： 以太网(Ethernet)以其高度灵活、相对简单、易于实现的特点，成为当今最重要的一种局域网建网技术。虽然其他网络技术也曾经被认为可以取代以太网的地位，但是绝大多数的网络管理人员仍然将以太网作为首选的网络解决方案。通过本章的学习，需要系统地了解以太网的原理与组网方法。 4.1 以太网工作原理及发展状况 问题：在学习以太网组网技术之前，首先应搞清楚什么样的网络是以太网？以太网是怎样工作的？它的发展过程和发展趋势是怎样的？ 4.1.1 以太网概述 以太网是美国施乐(Xerox)公司的PaloAlto研究中心(简称PARC)于1975年研制成功的。 以太网技术规范仅支持物理层和数据链路层的通信协议，在链路层中采用载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)介质访问控制方式。在实现方面，把物理层中与介质有关部分分隔出来，使得数据链路层适用于多种传输介质。 以太网是一个中等区域范围内实现计算机通信的技术规范，按其规范构成的计算机局域网络的结构如图4.1所示。 4.1.2 以太网的工作原理 以太网通常使用专门的网络接口卡或通过系统主电路板上的电路实现。 收发器可以完成多种物理层功能，其中包括对网络碰撞进行检测。收发器可以作为独立的设备，通过电缆与终端站连接；也可以直接被集成到终端站的网卡当中。 以太网采用广播机制，所有与网络连接的工作站都可以看到网络上传递的数据。 以太网采用CSMA/CD媒体访问机制，任何工作站都可以在任何时间访问网络。 4.1.3 以太网的发展 初期的以太网是用同轴电缆做成的总线型拓扑结构的网络，数据通信速率为10Mb/s。 20世纪80年代后期，由IEEE发展和制订了一种称为10Base-T的新型以太网标准，借助普通电话接线使用的UTP 电缆布线，并且使用集线器提供连接节点设备的端口，把原来的以太网在物理上是总线型的拓扑结构，改变成星型的拓扑结构，但是在逻辑上仍是总线型的。 ，从20世纪90年代初以来，由于以下三种因素改变了这一情况。 PC的档次不断提高，如“奔腾”机和更高档次的PC，一台PC的数据吞吐量足以占用传统以太网的全部带宽。 各使用局域网通信的单位，由于业务扩展的需要，在网上随意增加节点设备，而又未及时做成LAN的分段，造成过多的PC争用10Mb/s带宽的状况，导致网络过载。 应用程序的复杂化，如群件(groupware)、大型文件传送、因特网向导，这些应用都造成在LAN上产生过大的数据通信量。 在以太网技术演变过程中，很重要的进展是在20世纪90年代初引入的以太网交换技术和快速以太网(100Base-T)技术。 目前千兆以太网已经非常成熟，广泛用于构建需要进行多媒体信息传输的高速局域网。 4.2 十兆以太网组网技术 问题：10Mb/s以太网有哪些类型？各自的特性及结构是怎样的？ 4.2.1 10Mb/s以太网类型 1. 以太网10Base-5 以太网10Base-5是以粗缆为传输介质，通常被称为“粗以太网(thick Ethernet)”。802.3标准建议其电缆为黄色，每隔2.5m一个标志，标明分接头插入处，连接处通常采用插入式分接头，将其触针小心地插入到同轴电缆的内芯。 2. 以太网10Base-2 以太网10Base-2是以细缆为传输介质，通常被称为“细以太网(thin Ethernet)”。 3. 以太网10Base-T 由于寻找电缆故障的麻烦，导致一种新的接线方式的产生，即所有站点均连接到一个中心集线器(Hub)上。通常，这些连线是电话公司的双绞线。这种方式被称为10Base-T。 4. 以太网10Base-F 802.3中可用的第4种电缆连接方式是10Base-F，它采用了光纤。 4.2.2 以太网10Base-5组网技术 1. 组建10Base-5的基本网络设备 网卡：支持粗同轴电缆的以太网网卡，上面有一个连接粗同轴电缆收发器电缆的DIX插座。 收发器：两端连接粗同轴电缆，中间DIX连接器连接在网卡上。 收发器电缆：两端带DIX插头，用于连接外部收发器和网卡。 粗同轴电缆：用于10Base-5的电缆一般是直径10mm、阻抗50Ω的同轴电缆，这种电缆有防火实心电缆、非实心电缆、地下埋设电缆、空中架设电缆等类型。 N系列电缆连接器：用于连接粗同轴电缆和N系列圆形连接器。 N系列圆形连接器：用于连接两根粗同轴电缆。 终结器：粗同轴电缆的两端必须使用50Ω的终结器，且一端必须接地。 中继器：中继器是一个可选设备，用来扩展作为总线的同轴电缆长度。 4.2.2 以太网10Base-5组网技术 2. 10Base-5的主要性能指标 如果不使用中继器，最大粗缆长度不超过500m。 工作站与收发器之间的最大距离为50m。