1、项目项目3组建局域网组建局域网局域网是一种在有限的地理范围内将大量的局域网是一种在有限的地理范围内将大量的PC及各及各种设备互联在一起实现数据传输和资源共享的计算机网种设备互联在一起实现数据传输和资源共享的计算机网络。络。20世纪世纪70年代，微型计算机迅速发展，需要近距离年代，微型计算机迅速发展，需要近距离相互通信，共享资源，从而促进了局域网技术的迅速发相互通信，共享资源，从而促进了局域网技术的迅速发展。在当今的计算机网络技术中，局域网技术已经占据展。在当今的计算机网络技术中，局域网技术已经占据了十分重要的地位。局域网的标准繁多，但目前以太网了十分重要的地位。局域网的标准繁多，但目前以太网技
2、术已经占据了主流，淘汰了其他的技术，以太网已经技术已经占据了主流，淘汰了其他的技术，以太网已经成为了局域网的代名词。本项目的主要目标是理解基本成为了局域网的代名词。本项目的主要目标是理解基本的局域网组网技术，熟悉局域网所使用的基本设备和器的局域网组网技术，熟悉局域网所使用的基本设备和器件，实现局域网的连接和连通性测试，了解交换机的基件，实现局域网的连接和连通性测试，了解交换机的基本配置和在交换机上配置本配置和在交换机上配置VLAN的基本方法。的基本方法。本项目主要内容本项目主要内容任务任务3.1选择局域网组网技术选择局域网组网技术 任务任务3.2制作双绞线跳线制作双绞线跳线 任务任务3.3认识
3、与配置交换机认识与配置交换机 任务任务3.4局域网的连接局域网的连接 任务任务3.5以太网交换机的以太网交换机的VLAN配置配置 任务任务3.6组建无线局域网组建无线局域网 习题习题3 任务任务3.1选择局域网组网技术选择局域网组网技术【实训目的】【实训目的】（1）熟悉传统以太网组网技术及应用。）熟悉传统以太网组网技术及应用。（2）熟悉快速以太网组网技术及应用。）熟悉快速以太网组网技术及应用。（3）熟悉千兆位以太网组网技术及应用。）熟悉千兆位以太网组网技术及应用。（4）了解万兆位以太网组网技术。）了解万兆位以太网组网技术。（5）理解选择局域网组网技术的一般方法。）理解选择局域网组网技术的一般方
4、法。【实训条件】【实训条件】（1）已经联网并能正常运行的机房和校园网。）已经联网并能正常运行的机房和校园网。（2）已经联网并能正常运行的其他网络。）已经联网并能正常运行的其他网络。（3）典型网吧、校园网或企业网的组网案例）典型网吧、校园网或企业网的组网案例3.1.1相关知识相关知识 以太网是目前使用最为广泛的局域网，从以太网是目前使用最为广泛的局域网，从20世纪世纪70年代年代末就有了正式的网络产品。在整个末就有了正式的网络产品。在整个80年代中以太网与年代中以太网与PC机机同步发展，其传输速率自同步发展，其传输速率自20世纪世纪80年代初的年代初的10Mb/s 发展到发展到90年代达到年代达
5、到100Mb/s，目前已经出现了，目前已经出现了10Gb/s的以太网产的以太网产品。以太网支持的传输介质从最初的同轴电缆发展到双绞线品。以太网支持的传输介质从最初的同轴电缆发展到双绞线和光缆。星型拓扑的出现使以太网技术上了一个新台阶，获和光缆。星型拓扑的出现使以太网技术上了一个新台阶，获得了更迅速的发展。从共享式以太网发展到交换式以太网，得了更迅速的发展。从共享式以太网发展到交换式以太网，并出现了全双工以太网技术，致使整个以太网系统的带宽成并出现了全双工以太网技术，致使整个以太网系统的带宽成十倍、百倍地增长，并保持足够的系统覆盖范围。十倍、百倍地增长，并保持足够的系统覆盖范围。1.传统以太网组
6、网技术传统以太网组网技术 （1）10Base-510Base-5也称为粗缆以太网，采用基带传输，使用总也称为粗缆以太网，采用基带传输，使用总线拓扑结构，传输速率为线拓扑结构，传输速率为10Mb/s。目前。目前10Base-5已不再使已不再使用，因为它的成本比较高，网络维护较困难。用，因为它的成本比较高，网络维护较困难。（2）10Base-210Base-2也称为细缆以太网，采用基带传输，使用总也称为细缆以太网，采用基带传输，使用总线拓扑结构，传输速率为线拓扑结构，传输速率为10Mb/s。10Base-2网安装简单，网安装简单，电缆线也比较便宜，成本较低，但连接的长度较短。电缆线也比较便宜，成本
7、较低，但连接的长度较短。（3）10Base-T10Base-T在拓扑结构中增加了集线器（在拓扑结构中增加了集线器（HUB），每），每个集线器上的节点连接为物理星型结构。个集线器上的节点连接为物理星型结构。网卡：要求带有网卡：要求带有RJ-45插头的以太网卡。插头的以太网卡。集线器集线器HUB：是以太网的中心连接设备，各节点通过：是以太网的中心连接设备，各节点通过非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线UTP与集线器实现星型连接，集线器将接收与集线器实现星型连接，集线器将接收到的数据转发到每一个端口，每个端口的速率为到的数据转发到每一个端口，每个端口的速率为10Mb/s。用在用在10Base-T中的集线器类型主
8、要有普通集线器、堆叠式中的集线器类型主要有普通集线器、堆叠式集线器等。集线器等。双绞线：非屏蔽双绞线的特点不仅价格低廉，安装方双绞线：非屏蔽双绞线的特点不仅价格低廉，安装方便，且具有一定抗外界电磁干扰的作用。根据网络性能要便，且具有一定抗外界电磁干扰的作用。根据网络性能要求可选用求可选用3类或类或5类双绞线。类双绞线。RJ-45插头：双绞线两端必须安装插头：双绞线两端必须安装RJ-45插头，以便插插头，以便插在网卡和集线器中的在网卡和集线器中的RJ-45插座上。插座上。10Base-T的主要性能指标的主要性能指标集线器与网卡和集线器之间的最长距离均为集线器与网卡和集线器之间的最长距离均为100
9、米，米，集线器数量最多为集线器数量最多为4个，即任意两节点之间的距离不个，即任意两节点之间的距离不会超过会超过500米。米。集线器可级联以便扩充，集线器可级联以便扩充，HUB之间可用同轴电缆相连，之间可用同轴电缆相连，最大间距为最大间距为100米。米。集线器可通过同轴电缆或光纤与其它集线器可通过同轴电缆或光纤与其它LAN相连以形成相连以形成大型以太网。大型以太网。若不使用网桥，最多可连接若不使用网桥，最多可连接1023个节点。个节点。对无盘工作站，还要在网卡上插入一块远程启动对无盘工作站，还要在网卡上插入一块远程启动EPROM芯片。芯片。10Base-T以太网系统问世后，以太网系统问世后，以它
10、的价廉、易安装维护，可靠以它的价廉、易安装维护，可靠性高以及扩展性好等特点成为以性高以及扩展性好等特点成为以太网技术的热点，是现代以太网太网技术的热点，是现代以太网技术发展的里程碑，是快速以太技术发展的里程碑，是快速以太网、千兆位以太网等组网技术的网、千兆位以太网等组网技术的基础。基础。（4）10Base-F10Base-F是一种使用光纤作为传输介质的以太网技术，是一种使用光纤作为传输介质的以太网技术，10Base-F标准定义了标准定义了3种不同的光纤规范：种不同的光纤规范：10Base-FL、10Base-FB、10Base-FP。其中。其中10Base-FL是常用的光纤是常用的光纤以太网标
11、准，而以太网标准，而10Base-FB和和10Base-FP都没有被广泛采都没有被广泛采用。用。（5）传统以太网中继规则）传统以太网中继规则5是局域网最多可有是局域网最多可有5个网段。个网段。4是全信道上最多可连是全信道上最多可连4个中继器。个中继器。3是其中是其中3个网段可连节点。个网段可连节点。2是有两个网段只用来扩长而不连任何节点，其目的是有两个网段只用来扩长而不连任何节点，其目的是减少竞发节点的个数，而减少发生冲突的机率。是减少竞发节点的个数，而减少发生冲突的机率。1是由此组成一个共享局域网。是由此组成一个共享局域网。2.快速以太网组网技术快速以太网组网技术 快速以太网（快速以太网（F
12、ast Ethernet）数据传输率为）数据传输率为100Mb/s。快速以太网保留着传统的快速以太网保留着传统的10Mb/s以太网的所有特征，即相以太网的所有特征，即相同的帧格式，相同的介质访问控制方法同的帧格式，相同的介质访问控制方法CSMA/CD，相同的，相同的组网方法，而只是把每个比特发送时间由组网方法，而只是把每个比特发送时间由100ns降低到降低到10ns。（1）100Base-TX100Base-TX支持支持2对五类非屏蔽双绞线对五类非屏蔽双绞线UTP或或2对屏蔽对屏蔽双绞线双绞线STP。其中。其中1对双绞线用于发送，另对双绞线用于发送，另1对双绞线用于接对双绞线用于接收数据。因此
13、收数据。因此100Base-TX是一个全双工系统，每个节点可是一个全双工系统，每个节点可以同时以以同时以100Mb/s的速率发送与接收数据。的速率发送与接收数据。（2）100Base-T4100Base-T4支持支持4对三类非屏蔽双绞线对三类非屏蔽双绞线UTP，其中有，其中有3对线用于数据传输，对线用于数据传输，1对线用于冲突检测。因为它没有单对线用于冲突检测。因为它没有单独专用的发送和接收线，所以不可能进行全双工操作。独专用的发送和接收线，所以不可能进行全双工操作。（3）100Base-T2100Base-T2支持支持2对对3类非屏蔽双绞线类非屏蔽双绞线UTP。其中。其中1对对线用于发送数据
14、，另线用于发送数据，另1对用于接收数据，因而可以进行全对用于接收数据，因而可以进行全双工操作。双工操作。（4）100Base-FX100Base-FX支持支持2芯的多模（芯的多模（62.5m或或125m）或）或单模光纤。单模光纤。100Base-FX主要是用作高速主干网，从节点主要是用作高速主干网，从节点到集线器的距离可以达到到集线器的距离可以达到412米。米。3.千兆位以太网组网技术千兆位以太网组网技术 （1）千兆位以太网技术特点）千兆位以太网技术特点千兆位以太网最大的优点在于它对原有以太网的兼容性，千兆位以太网最大的优点在于它对原有以太网的兼容性，同同100Mb/s快速以太网一样，千兆位以
15、太网使用与快速以太网一样，千兆位以太网使用与10Mb/s传统以太网相同的帧格式和帧大小，以及相同的传统以太网相同的帧格式和帧大小，以及相同的CSMA/CD协议。这意味着广大的以太网用户可以对现有以太网进行平协议。这意味着广大的以太网用户可以对现有以太网进行平滑的、无需中断的升级，而且无需增加附加的协议栈或中间滑的、无需中断的升级，而且无需增加附加的协议栈或中间件。同时，千兆位以太网还继承了以太网的其它优点，如可件。同时，千兆位以太网还继承了以太网的其它优点，如可靠性较高、易于管理等。靠性较高、易于管理等。（2）千兆位以太网的标准）千兆位以太网的标准 IEEE 802.3zIEEE 802.3z
16、负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆的全双工链路标准。的全双工链路标准。IEEE 802.3z定义了基于光纤和短距离定义了基于光纤和短距离铜缆的千兆位以太网传输规范，采用铜缆的千兆位以太网传输规范，采用8B/10B编码技术，信编码技术，信道传输速度为道传输速度为1.25Gb/s，去耦后实现，去耦后实现1000Mb/s传输速度。传输速度。l1000Base-CX1000Base-CX的传输介质是一种短距离屏蔽铜缆，最的传输介质是一种短距离屏蔽铜缆，最长距离可达长距离可达25米，这种屏蔽双绞线不是标准的米，这种屏蔽双绞线不是标准的STP，而是，而是一种特殊规格、
17、高质量的、带屏蔽的双绞线。它的特性阻一种特殊规格、高质量的、带屏蔽的双绞线。它的特性阻抗为抗为150欧姆，传输速率最高达欧姆，传输速率最高达1.25Gb/s，传输效率为，传输效率为80。l1000Base-LX1000Base-LX是一种收发器上使用长波激光（是一种收发器上使用长波激光（LWL）作为信号源的媒体技术，这种收发器上配置了激光波长为作为信号源的媒体技术，这种收发器上配置了激光波长为12701355nm（一般为（一般为1300nm）的光纤激光传输器，它）的光纤激光传输器，它可以驱动多模光纤，也可驱动单模光纤，使用的光纤规格可以驱动多模光纤，也可驱动单模光纤，使用的光纤规格有有62.5
18、m和和50m的多模光纤，以及的多模光纤，以及9m的单模光纤。的单模光纤。l1000Base-SX1000Base-SX是一种在收发器上使用短波激光（是一种在收发器上使用短波激光（SWL）作为信号源的媒体技术，这种收发器上配置了激光波长为作为信号源的媒体技术，这种收发器上配置了激光波长为770860nm（一般为（一般为800nm）的光纤激光传输器，不支）的光纤激光传输器，不支持单模光纤，仅支持多模光纤，包括持单模光纤，仅支持多模光纤，包括62.5m和和50m两种。两种。IEEE 802.3abl1000Base-T41000Base-T4是一种使用是一种使用5类类UTP的千兆位以太网技的千兆位以
19、太网技术，最远传输距离为术，最远传输距离为100m。1000Base-T4不支持不支持8B/10B编码编码/译码方案，译码方案，需要采用专门的更加先进的编码需要采用专门的更加先进的编码/译码机译码机制。制。1000Base-T4采用采用4对对5类双绞线完成类双绞线完成1000Mb/s的数的数据传送，每一对双绞线传送据传送，每一对双绞线传送250Mb/s的数据流。的数据流。l1000Base-TX1000Base-TX也基于也基于4对双绞线电缆，但却是以对双绞线电缆，但却是以2对线对线发送数据，发送数据，2对线接收数据。由于每对线缆本身不进行双对线接收数据。由于每对线缆本身不进行双向的传输，线缆
20、之间的串扰就大大降低，同时其编码方式向的传输，线缆之间的串扰就大大降低，同时其编码方式也相对简单。由于要达到也相对简单。由于要达到1000mb/s的传输速率，要求线的传输速率，要求线缆带宽就超过缆带宽就超过100MHz，需要，需要6类双绞线系统的支持。类双绞线系统的支持。4.万兆位以太网组网技术万兆位以太网组网技术（1）万兆位以太网技术特点）万兆位以太网技术特点万兆位以太网是一种只采用全双工数据传输技术，其物万兆位以太网是一种只采用全双工数据传输技术，其物理层（理层（PHY）和）和OSI参考模型的第一层（物理层）一致，负参考模型的第一层（物理层）一致，负责建立传输介质（光纤或铜线）和责建立传输
21、介质（光纤或铜线）和MAC层的连接。层的连接。MAC层层相当于相当于OSI参考模型的第二层（数据链路层）。万兆位以太参考模型的第二层（数据链路层）。万兆位以太网标准的物理层分为两部分，分别为网标准的物理层分为两部分，分别为LAN物理层和物理层和WAN物物理层。理层。LAN物理层提供了现在正广泛应用的以太网接口，传物理层提供了现在正广泛应用的以太网接口，传输速率为输速率为10Gb/s；WAN物理层则提供了与物理层则提供了与OC-192c和和SDH VC-6-64c相兼容的接口，传输速率为相兼容的接口，传输速率为9.58Gb/s。（2）万兆位以太网的标准）万兆位以太网的标准万兆位以太网规范包含在万
22、兆位以太网规范包含在IEEE 802.3标准的补充标准标准的补充标准IEEE 802.3ae中，它扩展了中，它扩展了IEEE 802.3协议和协议和MAC规范，规范，使其支持使其支持10Gb/s的传输速率。万兆位以太网联网规范主要的传输速率。万兆位以太网联网规范主要有以下几种：有以下几种：10GBase-SR和和10GBase-SW主要支持短波（主要支持短波（850nm）多模光纤（）多模光纤（MMF），光纤距），光纤距离为离为2m到到300m。10GBase-SR主要支持主要支持“暗光纤暗光纤”（darkfiber），暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备），暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备
23、连接的光纤。连接的光纤。10GBase-SW主要用于连接主要用于连接SONET设备，设备，它应用于远程数据通信。它应用于远程数据通信。10GBase-LR和和10GBase-LW主要支持长波（主要支持长波（1310nm）单模光纤（）单模光纤（SMF），光纤），光纤距离为距离为2m到到10km（约（约32 808英尺）。英尺）。10GBase-LW主要主要用来连接用来连接SONET设备时，设备时，10GBase-LR则用来支持则用来支持“暗光暗光纤纤”。10GBase-ER和和10GBase-EW主要支持超长波（主要支持超长波（1550nm）单模光纤（）单模光纤（SMF），光），光纤距离为纤距离
24、为2m到到40km。10GBase-EW主要用来连接主要用来连接SONET设备，设备，10GBase-ER则用来支持则用来支持“暗光纤暗光纤”。10GBase-LX410GBase-LX4采用波分复用技术，在单对光缆上以采用波分复用技术，在单对光缆上以4倍波长发送信号。倍波长发送信号。10GBase-LX4系统运行在系统运行在1310nm的多的多模或单模暗光纤方式下。该系统的设计目标是针对于模或单模暗光纤方式下。该系统的设计目标是针对于2m到到300m的多模光纤模式或的多模光纤模式或2m到到10km的单模光纤模式。的单模光纤模式。5.局域网组网技术的选择局域网组网技术的选择 目前在大中型局域网
25、设计中，通常采用由星型结构中心目前在大中型局域网设计中，通常采用由星型结构中心点通过级联扩展形成的树型拓扑结构。一般可以把这种树型点通过级联扩展形成的树型拓扑结构。一般可以把这种树型结构分成三个层次，即核心层、汇聚层和接入层，在不同的结构分成三个层次，即核心层、汇聚层和接入层，在不同的层次可以选用不同的组网技术、网络连接设备和传输介质。层次可以选用不同的组网技术、网络连接设备和传输介质。例如在核心层可以使用例如在核心层可以使用1000Base-SX吉比特以太网技术，吉比特以太网技术，采用多模光纤光缆作为传输介质；在汇聚层可以使用采用多模光纤光缆作为传输介质；在汇聚层可以使用100Base-TX
26、快速以太网技术，采用双绞线电缆作为传输介快速以太网技术，采用双绞线电缆作为传输介质；在接入层可以使用质；在接入层可以使用10Base-T传统以太网技术，采用双传统以太网技术，采用双绞线电缆作为传输介质。这样既保证了网络的整体性能，又绞线电缆作为传输介质。这样既保证了网络的整体性能，又将网络的成本控制在一定的范围内，而且还可以根据用户的将网络的成本控制在一定的范围内，而且还可以根据用户的不同需求进行灵活的扩展和升级。不同需求进行灵活的扩展和升级。3.1.2实训内容实训内容1.分析计算机网络实验室或机房的组网技术分析计算机网络实验室或机房的组网技术2.分析校园网的组网技术分析校园网的组网技术 3.
27、分析其他网络组网技术分析其他网络组网技术 任务任务3.2制作双绞线跳线制作双绞线跳线 【实训目的】【实训目的】（1）熟悉计算机网络中常用的传输介质。）熟悉计算机网络中常用的传输介质。（2）理解局域网通信线路的连接与实现。）理解局域网通信线路的连接与实现。（3）掌握非屏蔽双绞线与）掌握非屏蔽双绞线与RJ-45水晶头的连接方法。水晶头的连接方法。（4）掌握非屏蔽双绞线直通线和交叉线的制作以及它们的）掌握非屏蔽双绞线直通线和交叉线的制作以及它们的区别和适用场合。区别和适用场合。（5）掌握简易线缆测试仪的使用方法。）掌握简易线缆测试仪的使用方法。【实训条件】【实训条件】非屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线、RJ
28、-45水晶头、水晶头、RJ-45压线钳、简易线缆测压线钳、简易线缆测试仪。试仪。3.2.1相关知识相关知识 传输介质是网络中各节点之间的物理通路或信道，它是传输介质是网络中各节点之间的物理通路或信道，它是信息传递的载体。计算机网络中所采用的传输介质分为两类：信息传递的载体。计算机网络中所采用的传输介质分为两类：一类是有线的；一类是无线的。有线传输介质主要有双绞线、一类是有线的；一类是无线的。有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光缆；无线传输介质包括无线电波和红外线等。同轴电缆和光缆；无线传输介质包括无线电波和红外线等。1.双绞线双绞线 双绞线由按规则螺旋结构排列的两根、四根或八根绝缘双绞线由按
29、规则螺旋结构排列的两根、四根或八根绝缘导线组成。它是局域网布线中最常用的一种传输介质，尤其导线组成。它是局域网布线中最常用的一种传输介质，尤其在星型网络拓扑中，双绞线是必不可少的布线材料。为了降在星型网络拓扑中，双绞线是必不可少的布线材料。为了降低信号的干扰程度，每一对双绞线一般由两根绝缘铜导线相低信号的干扰程度，每一对双绞线一般由两根绝缘铜导线相互缠绕而成，每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色，互缠绕而成，每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色，便于区别。便于区别。（1）屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线）屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线屏蔽双绞线电缆最大的特点在于封装在其中的双绞线屏蔽双绞线电缆最大的特点
30、在于封装在其中的双绞线与外层绝缘胶皮之间有一层金属材料。屏蔽双绞线电缆的与外层绝缘胶皮之间有一层金属材料。屏蔽双绞线电缆的结构能减小辐射，防止信息被窃听，同时还具有较高的数结构能减小辐射，防止信息被窃听，同时还具有较高的数据传输率。但屏蔽双绞线电缆的价格相对较高，安装时要据传输率。但屏蔽双绞线电缆的价格相对较高，安装时要比非屏蔽双绞线困难，必须使用特殊的连接器，技术要求比非屏蔽双绞线困难，必须使用特殊的连接器，技术要求也比非屏蔽双绞线电缆高。与屏蔽双绞线相比，非屏蔽双也比非屏蔽双绞线电缆高。与屏蔽双绞线相比，非屏蔽双绞线电缆外面只有一层绝缘胶皮，因而重量轻、易弯曲、绞线电缆外面只有一层绝缘胶皮
31、，因而重量轻、易弯曲、易安装，组网灵活，非常适用于结构化布线。易安装，组网灵活，非常适用于结构化布线。（2）非屏蔽双绞线的传输特性）非屏蔽双绞线的传输特性 3类双绞线类双绞线3类双绞线带宽为类双绞线带宽为16 MHz，传输速率可达，传输速率可达10Mb/s。它。它被认为是被认为是10Base-T以太网安装可以接受的最低配置电缆，以太网安装可以接受的最低配置电缆，但现在已不再推荐使用。但现在已不再推荐使用。4类双绞线类双绞线4类双绞线电缆用来支持类双绞线电缆用来支持16Mb/s的令牌环网，测试通的令牌环网，测试通过带宽为过带宽为20MHz，传输速率达，传输速率达16 Mb/s。5类双绞线类双绞线
32、5类双绞线电缆是用于运行类双绞线电缆是用于运行CDDI和快速以太网的电缆，和快速以太网的电缆，最初指定带宽为最初指定带宽为100MHz，传输速率达，传输速率达100Mb/s。在一定。在一定条件下，条件下，5类双绞线电缆可以用于类双绞线电缆可以用于1000Base-T网络，但要网络，但要达到此目的，必须在电缆中同时使用多对线对以分摊数据达到此目的，必须在电缆中同时使用多对线对以分摊数据流。流。超超5类双绞线类双绞线超超5类双绞线电缆的传输带宽为类双绞线电缆的传输带宽为100MHz，传输速率可，传输速率可达到达到100Mb/s。与。与5类电缆相比，具有更多的扭绞数目，可类电缆相比，具有更多的扭绞数
33、目，可以更好的抵抗来自外部和电缆内部其他导线的干扰，从而以更好的抵抗来自外部和电缆内部其他导线的干扰，从而提升了性能，在近端串扰、相邻线对综合近端串扰、衰减提升了性能，在近端串扰、相邻线对综合近端串扰、衰减和衰减串扰比和衰减串扰比4个主要指标上都有了较大的改进。因此超个主要指标上都有了较大的改进。因此超5类双绞线电缆具有更好的传输性能，更适合支持类双绞线电缆具有更好的传输性能，更适合支持1000Base-T网络，是目前计算机网络布线常用的传输介质。网络，是目前计算机网络布线常用的传输介质。6类双绞线电缆类双绞线电缆6类双绞线电缆主要应用于百兆快速以太网和千兆位类双绞线电缆主要应用于百兆快速以太
34、网和千兆位以太网中，传输带宽可达以太网中，传输带宽可达200250 MHz，是，是5类线和超类线和超5类电缆带宽的类电缆带宽的2倍，最大速度可达到倍，最大速度可达到1000Mb/s。6类双绞类双绞线电缆改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，更适合于线电缆改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，更适合于全双工的高速千兆网络的传输需求。全双工的高速千兆网络的传输需求。超超6类双绞线电缆类双绞线电缆超超6类双绞线电缆主要应用于千兆位以太网中。传输类双绞线电缆主要应用于千兆位以太网中。传输带宽是带宽是500MHz，最大传输速度为，最大传输速度为1000Mb/s，与，与6类电缆类电缆相比，在串扰、衰减等方面有
35、较大改善。相比，在串扰、衰减等方面有较大改善。7类双绞线电缆类双绞线电缆7类双绞线电缆是线对屏蔽的类双绞线电缆是线对屏蔽的S/FTP电缆，它有效地抵电缆，它有效地抵御了线对之间的串扰，使得在同一根电缆上实现多个应用御了线对之间的串扰，使得在同一根电缆上实现多个应用成为可能，其传输带宽为成为可能，其传输带宽为600 MHz，是，是6类线的类线的2倍以上，倍以上，传输速率可达传输速率可达10Gb/s，主要用来支持万兆位以太网的应用。，主要用来支持万兆位以太网的应用。2.同轴电缆同轴电缆 同轴电缆由内外两种导体构成，内导体是一根铜质导线同轴电缆由内外两种导体构成，内导体是一根铜质导线或多股铜线，外导
36、体是圆柱形铜箔或用细铜丝编织的圆柱形或多股铜线，外导体是圆柱形铜箔或用细铜丝编织的圆柱形网，内外导体之间用绝缘物充填，最外层是保护性塑料外壳网，内外导体之间用绝缘物充填，最外层是保护性塑料外壳 同轴电缆按阻抗特性主要分为同轴电缆按阻抗特性主要分为75电缆和电缆和50电缆。电缆。50电缆根据直径又分为粗同轴电缆（粗缆）和细同电缆根据直径又分为粗同轴电缆（粗缆）和细同轴电缆（细缆）两种。粗同轴电缆直径为轴电缆（细缆）两种。粗同轴电缆直径为10mm，在传输，在传输速率为速率为10Mb/s时，传输距离可达时，传输距离可达500米。细同轴电缆直径米。细同轴电缆直径为为5mm，在传输速率为，在传输速率为1
37、0Mb/s时，传输距离可达时，传输距离可达185米。米。粗同轴电缆价格较高，安装复杂，一般需要专业人员进行粗同轴电缆价格较高，安装复杂，一般需要专业人员进行操作。操作。75电缆主要用于传送模拟信号，这种电缆也叫宽带电缆主要用于传送模拟信号，这种电缆也叫宽带（Broad band）同轴电缆。宽带同轴电缆由于其频带宽，）同轴电缆。宽带同轴电缆由于其频带宽，故能将语音、图像、图形、数据同时在一条电缆上传送。故能将语音、图像、图形、数据同时在一条电缆上传送。3.光纤光纤 （1）光纤的物理特性）光纤的物理特性光纤是一种直径为光纤是一种直径为50100m的柔软、能传导光束的的柔软、能传导光束的传输介质，多
38、种玻璃和塑料可以用来制造光纤，计算机网络传输介质，多种玻璃和塑料可以用来制造光纤，计算机网络中的光纤主要是采用石英玻璃制成的，横截面积较小的双层中的光纤主要是采用石英玻璃制成的，横截面积较小的双层同心圆柱体。同心圆柱体。裸光纤由光纤芯、包层和涂覆层组成，折射率高的中心裸光纤由光纤芯、包层和涂覆层组成，折射率高的中心部分叫做光纤芯，折射率低的外围部分叫包层。光以不同的部分叫做光纤芯，折射率低的外围部分叫包层。光以不同的角度送入光纤芯，在包层和光纤芯的界面发生反射，进行远角度送入光纤芯，在包层和光纤芯的界面发生反射，进行远距离传输。包层的外面涂覆一层很薄的涂覆层，涂覆材料为距离传输。包层的外面涂覆
39、一层很薄的涂覆层，涂覆材料为硅酮树酯或聚氨基甲酸乙酯，涂覆层的外面套塑。硅酮树酯或聚氨基甲酸乙酯，涂覆层的外面套塑。（2）光纤通信系统）光纤通信系统光纤通信系统是以光波为载体、以光纤为传输介质的光纤通信系统是以光波为载体、以光纤为传输介质的通信方式。在光纤发送端，主要采用两种光源：发光二极通信方式。在光纤发送端，主要采用两种光源：发光二极管管LED与注入型激光二极管与注入型激光二极管ILD。在接收端将光信号转换。在接收端将光信号转换成电信号时，要使用光电二极管成电信号时，要使用光电二极管PIN检波器。检波器。（3）光纤的分类）光纤的分类 单模光纤和多模光纤单模光纤和多模光纤光纤有两种形式：单模
40、光纤和多模光纤。单模光纤使光纤有两种形式：单模光纤和多模光纤。单模光纤使用光的单一模式传送信号，而多模光纤使用光的多种模式用光的单一模式传送信号，而多模光纤使用光的多种模式传送信号。光传输中的模式是指一根以特定角度进入光纤传送信号。光传输中的模式是指一根以特定角度进入光纤芯的光线，因此可以认为模式是指以特定角度进入光纤的芯的光线，因此可以认为模式是指以特定角度进入光纤的具有相同波长的光束。具有相同波长的光束。按照折射率分布不同分类按照折射率分布不同分类对于多模光纤，通常可分为跳变式光纤和渐变式光纤。对于多模光纤，通常可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率跳变式光纤纤芯的折射率n1
41、和包层的折射率和包层的折射率n2都为常都为常数，且数，且n1大于大于n2，在纤芯和包层的交界面处折射率呈阶梯，在纤芯和包层的交界面处折射率呈阶梯型变化，从而使得光信号在纤芯和包层的交界面上不断产型变化，从而使得光信号在纤芯和包层的交界面上不断产生全反射向前传送。跳变式光纤的模间色散很高，目前单生全反射向前传送。跳变式光纤的模间色散很高，目前单模光纤都采用跳变式，采用跳变式的多模光纤已经逐渐被模光纤都采用跳变式，采用跳变式的多模光纤已经逐渐被淘汰了。淘汰了。渐变式光纤纤芯的折射率渐变式光纤纤芯的折射率n1随着半径的增加而按一定随着半径的增加而按一定规律减小，到纤芯与包层的交界处与包层的折射率规律
42、减小，到纤芯与包层的交界处与包层的折射率n2相等，相等，从而使得光信号按正弦形式传播。这种结构能减少模间色从而使得光信号按正弦形式传播。这种结构能减少模间色散，提高光纤带宽和传输距离，现在的多模光纤多为渐变散，提高光纤带宽和传输距离，现在的多模光纤多为渐变式光纤。式光纤。（4）光纤的特点）光纤的特点与铜质电缆相比较，光纤明显具有其它传输介质所无与铜质电缆相比较，光纤明显具有其它传输介质所无法比拟的优点：法比拟的优点：传输信号的频带宽，通信容量大；传输信号的频带宽，通信容量大；信号衰减小，传输距离长，抗干扰能力强，应用范围信号衰减小，传输距离长，抗干扰能力强，应用范围广；广；抗化学腐蚀能力强，适
43、用于一些特殊环境下的布线；抗化学腐蚀能力强，适用于一些特殊环境下的布线；原材料资源丰富。原材料资源丰富。当然，光纤也存在着一些缺点：如质地脆，机械力度当然，光纤也存在着一些缺点：如质地脆，机械力度低；切断和连接中技术要求较高等，这些缺点也限制了目低；切断和连接中技术要求较高等，这些缺点也限制了目前光纤的普及应用。前光纤的普及应用。（5）光缆的种类）光缆的种类 室内光缆室内光缆室内光缆的抗拉强度较小，保护层较差，但也更轻便、室内光缆的抗拉强度较小，保护层较差，但也更轻便、更经济。室内光缆主要适用于建筑物内的计算机网络布线。更经济。室内光缆主要适用于建筑物内的计算机网络布线。室外光缆室外光缆室外光
44、缆的抗拉强度比较大，保护层厚重，在计算机室外光缆的抗拉强度比较大，保护层厚重，在计算机网络中主要用于建筑物外网络布线，根据敷设方式的不同，网络中主要用于建筑物外网络布线，根据敷设方式的不同，室外光缆可以分为架空光缆、管道管缆、直埋光缆、隧道室外光缆可以分为架空光缆、管道管缆、直埋光缆、隧道光缆和水底光缆等。光缆和水底光缆等。室内室内/室外通用光缆室外通用光缆室内室内/室外通用光缆既可在室内也可在室外使用，不需室外通用光缆既可在室内也可在室外使用，不需要在室外向室内的过渡点进行熔接。要在室外向室内的过渡点进行熔接。4.无线传输介质无线传输介质 双绞线、同轴电缆、光纤等都属于有线传输介质，其应双绞
45、线、同轴电缆、光纤等都属于有线传输介质，其应用仅限于有限的区域内。随着传输距离的加大，传输介质在用仅限于有限的区域内。随着传输距离的加大，传输介质在整个系统中所占成本的比例也越大，因而使系统性能价格比整个系统中所占成本的比例也越大，因而使系统性能价格比下降。而且线路越长，出现的故障的几率越高，因而使系统下降。而且线路越长，出现的故障的几率越高，因而使系统可靠性降低。此外，线路的铺设安装还受到地形条件的限制。可靠性降低。此外，线路的铺设安装还受到地形条件的限制。为了克服有线传输介质的缺陷，有必要在计算机网络中利用为了克服有线传输介质的缺陷，有必要在计算机网络中利用空间传输无线信号，如无线电波、红
46、外线、微波、激光等。空间传输无线信号，如无线电波、红外线、微波、激光等。它们的特点是利用在空间传播的电磁波来传送信息。它们的特点是利用在空间传播的电磁波来传送信息。5.局域网通信线路局域网通信线路 以太网有多种标准，每一种标准所采用的传输介质、传以太网有多种标准，每一种标准所采用的传输介质、传输方式和组网方法都有所不同，所以组建局域网时应根据所输方式和组网方法都有所不同，所以组建局域网时应根据所选择的以太网标准，选择相应的传输介质。选择的以太网标准，选择相应的传输介质。目前在大中型的局域网中，广泛采用了结构化综合布线目前在大中型的局域网中，广泛采用了结构化综合布线技术。综合布线系统是一种开放结
47、构的布线系统，它利用单技术。综合布线系统是一种开放结构的布线系统，它利用单一的布线方式，完成话音、数据、图形、图像的传输。综合一的布线方式，完成话音、数据、图形、图像的传输。综合布线系统由不同系列和规格的部件组成，其中包括传输介质、布线系统由不同系列和规格的部件组成，其中包括传输介质、相关连接硬件（如配线架、插座、插头和适配器）以及电气相关连接硬件（如配线架、插座、插头和适配器）以及电气保护设备。综合布线一般采用分层星型拓扑结构。该结构下保护设备。综合布线一般采用分层星型拓扑结构。该结构下的每个分支子系统都是相对独立的单元。的每个分支子系统都是相对独立的单元。根据美国国家标准化委员会电气工业协
48、会（根据美国国家标准化委员会电气工业协会（TIA）/电电子工业协会（子工业协会（EIA）制定的商用建筑布线标准，综合布线）制定的商用建筑布线标准，综合布线系统由以下系统由以下6个子系统组成：工作区子系统、水平干线子个子系统组成：工作区子系统、水平干线子系统、管理间子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、系统、管理间子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、建筑群子系统。建筑群子系统。在采用综合布线系统的局域网中，计算机和网络设备在采用综合布线系统的局域网中，计算机和网络设备（如交换机或集线器）并不是通过跳线直接连接的。（如交换机或集线器）并不是通过跳线直接连接的。3.2.2实训内容实训内容1.认识双
49、绞线跳线认识双绞线跳线 2.制作直通线制作直通线 3.制作交叉线制作交叉线 4.跳线的测试跳线的测试 任务任务3.3认识与配置交换机认识与配置交换机 【实训目的】【实训目的】（1）理解交换机的功能和工作原理。）理解交换机的功能和工作原理。（2）了解交换机外观和启动过程。）了解交换机外观和启动过程。（3）了解以太网交换机的登录方法。）了解以太网交换机的登录方法。（4）了解以太网交换机的命令行工作模式。）了解以太网交换机的命令行工作模式。【实训条件】【实训条件】（1）交换机（本节以）交换机（本节以Cisco 2950交换机为例，也可选用其交换机为例，也可选用其他品牌型号的交换机，没有条件的也可以采
50、用他品牌型号的交换机，没有条件的也可以采用Boson Netsim模拟软件）。模拟软件）。（2）双绞线、）双绞线、RJ-45压线钳及压线钳及RJ-45水晶头若干。水晶头若干。（3）安装）安装Windows XP的的PC。3.3.1相关知识相关知识 1.通信交换技术通信交换技术（1）线路交换）线路交换线路交换是一种直接的交换方式，它为一对需要进行通线路交换是一种直接的交换方式，它为一对需要进行通信的装置之间提供一条临时的专用通道，一般由交换机负责信的装置之间提供一条临时的专用通道，一般由交换机负责建立。即提供一条专用的传输通道，即可是物理通道又可是建立。即提供一条专用的传输通道，即可是物理通道又
