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文檔簡介

1、講稿計算機局域網(wǎng)教學題目:計算機局域網(wǎng)教學目的:通過學習使學員掌握關(guān)于計算機局域網(wǎng)的基礎知識,了解組建局域網(wǎng)的基本操作,為進一步實際應用打下良好的基礎。以適應計算機網(wǎng)絡迅猛發(fā)展的形勢,滿足武警部隊現(xiàn)代化建設的需要。教學內(nèi)容:一、認識局域網(wǎng);二、計算機局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu);三、組成計算機局域網(wǎng)的硬件;四、辦公室局域網(wǎng)組網(wǎng)方案;五、組建一個標準的辦公室局域網(wǎng)。教學重點:計算機局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)、組成計算機局域網(wǎng)的硬件、辦公室局域網(wǎng)組網(wǎng)方案。教學方法:課堂講解與實際操作演示相結(jié)合。時 間:45分鐘教學要求:一、自覺遵守課堂紀律;二、認真聽講,做好筆記。隨著社會的發(fā)展與科學的進步,人們對計算機網(wǎng)絡的應用已經(jīng)

2、倍加關(guān)注了。一個企業(yè)建有自己的企業(yè)網(wǎng),一座大學建有自己的校園網(wǎng),以達到相互通信與資源共享目的,這已成為現(xiàn)代信息化的標志。由這些企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)彼此互連構(gòu)成覆蓋地域更廣闊的廣域網(wǎng),而各個國家的骨干廣域網(wǎng)再互連就形成了我們大家非常熟悉的覆蓋全球的國際互連網(wǎng)Internet。也就是說構(gòu)成Internet的基本組成部分其實就是許許多多的覆蓋地域范圍有限的企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)等,而這些覆蓋地域范圍有限的網(wǎng)絡我們就稱它為局域網(wǎng)。今天,我們就來共同學習一下計算機局域網(wǎng)。首先我們來看什么是局域網(wǎng)。一、認識計算機局域網(wǎng)局域網(wǎng)(LAN),是將有限范圍內(nèi)的各種數(shù)據(jù)通信設備互連在一起的通訊網(wǎng)絡。這里的有限范圍,一般指的是通信

3、距離在10公里以內(nèi)的地域,如一個實驗室、一幢大樓、一個校園等等;這里的數(shù)據(jù)通信設備是指計算機、終端、和各種與連網(wǎng)有關(guān)的外部設備。圖中顯示的就是一個局域網(wǎng),在這個局域網(wǎng)中通過網(wǎng)絡傳輸設備把有限范圍內(nèi)的服務器、工作站、打印機、光盤塔等設備互連了起來。那么組成一個局域網(wǎng)能為我們提供哪些服務呢?我們來看局域網(wǎng)的功能:計算機局域網(wǎng)具有兩個方面的功能:1.實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源的共享;2.另一個作用是局域網(wǎng)為進一步加入廣域網(wǎng)奠定了基礎。我們知道一臺計算機存儲的信息量是很有限的,信息來源也是比較單一的。如果能把一個單位內(nèi)的幾十、幾百甚至上千臺計算機互連起來,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享,這樣就大大提高了計算機可訪問

4、的信息量和處理信息的靈活性。我們還可以通過局域網(wǎng)讓多臺計算機共享一臺打印機或一臺光盤塔或其它網(wǎng)絡設備,而不必為每一臺計算機購置同樣的設備,從而節(jié)省大量的資金。由許多大大小小的局域網(wǎng)互連就構(gòu)成了覆蓋地域范圍更廣闊的廣域網(wǎng),從而說明局域網(wǎng)的建成為進一步加入廣域網(wǎng)奠定了基礎。那么局域網(wǎng)上的各個部件是怎樣連結(jié)起來的呢?其中的連接方式就稱為拓撲結(jié)構(gòu),下面我們就來看一下計算機局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu):二、計算機局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)這是我們今天要學習的一個重點內(nèi)容。我們先解釋一下什么是拓撲結(jié)構(gòu): 網(wǎng)絡拓樸結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡上各個節(jié)點相互間的連接形式,也就是說連接的方法。這里的節(jié)點指的是網(wǎng)絡中的一種地點,在該地點有一個或多個操

5、作部件與傳輸線相連。一個工作站、一個服務器均可稱為一個節(jié)點。我們可以先把節(jié)點理解為計算機。局域網(wǎng)的基本的拓撲結(jié)構(gòu)有三種:總線型、星型和環(huán)型。這是一張總線型拓撲結(jié)構(gòu)圖,其中網(wǎng)絡上的所有節(jié)點都通過相應的硬件接口直接連接到干線電纜上,干線電纜構(gòu)成網(wǎng)絡的總線。工作原理是任何一個節(jié)點發(fā)送的信號都可以沿著總線傳播,并被其它所有的節(jié)點接收。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是方法簡單,技術(shù)成熟,而且成本較低。由于網(wǎng)絡上所有的節(jié)點共用一個公共的傳輸線路,所以一次只能由一個設備發(fā)送數(shù)據(jù)。 由于這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)只有唯一的通訊通道,因此當兩臺工作站同時搶此唯一的通道時,就會造成沖突。這樣效率會大大降低,另外如果這唯一的通道出了問題,就會造

6、成整個網(wǎng)絡癱瘓。這是它的缺點。這是一張星型拓撲結(jié)構(gòu)圖,其中所有網(wǎng)絡計算機都連接到中央控制器上,中央控制器負責統(tǒng)一控制網(wǎng)絡上各工作站之間的通訊。工作原理是每一臺工作站發(fā)送的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過中央控制器才能到達目的工作站,假如說現(xiàn)在這一臺計算機要向這臺計算機發(fā)送信息,它所發(fā)送的信息首先要經(jīng)過中央控制器,再到達目的地。星形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是有較好的控制性、穩(wěn)定性好。由于它采中央集權(quán)的方式,有較好的控制性。并且如果一個節(jié)點與中央控制器之間的電纜斷開或連接不正常,網(wǎng)絡的其它部分仍能正常工作,所以說它穩(wěn)定性好。請大家思考一個問題,如果中央控制器出現(xiàn)問題,將出現(xiàn)什么情況。顯然,將使整個網(wǎng)絡系統(tǒng)癱瘓,這就是它的缺點。 缺

7、點是若中央控制器出現(xiàn)故障,將使整個網(wǎng)絡系統(tǒng)癱瘓。 這是一張環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)圖,其中網(wǎng)絡上的所有設備都彼此串行連接,就像連成鏈一樣,構(gòu)成了一個回路或環(huán)。工作原理是數(shù)據(jù)在環(huán)路上按統(tǒng)一方向逐點傳輸數(shù)據(jù),最后又回到信息發(fā)送點。假如說現(xiàn)在這一臺計算機要向這臺計算機發(fā)送信息,那么信息就會按照它規(guī)定的統(tǒng)一方向一個一個傳輸下去,到達目的地之后,這個信息傳送過程還不會停止,而是繼續(xù)進行,一直到完成一個循環(huán)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單,傳輸延時確定。這里的延時是計算機接收、判斷并處理數(shù)據(jù)過程中所需要的時間。在這種環(huán)型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡中,如果環(huán)上的一臺計算機出現(xiàn)問題,將會出現(xiàn)什么情況呢?顯然將會使傳輸數(shù)據(jù)的過程中斷。這就是它的不

8、足之處。 缺點是環(huán)型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡當環(huán)上任何一個節(jié)點發(fā)生故障時,將造成整個網(wǎng)絡癱瘓。剛才我們學習了局域網(wǎng)的三種拓撲結(jié)構(gòu),通過以上介紹,我們可以看出:星型拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡傳遞信息采用直接方式,控制性好。而總線型及環(huán)型網(wǎng)絡則不然,總線型及環(huán)型網(wǎng)絡信息傳遞的方法都是采用廣播式,也就是說網(wǎng)絡中任何一臺計算機所發(fā)出的信息都可傳送到其它終端,但其它終端會辨認該信息是否屬于它,若是則加以復制,否則將不予理采。另外需要說明的是:以上我們是從局域網(wǎng)的基本組成單元的角度討論了局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)問題,實際應用的局域網(wǎng)可能是一種或幾種基本拓撲的擴展與組合。比如這個我們見過的局域網(wǎng)示意圖,大家可以判斷一下,它采用了哪些拓撲結(jié)構(gòu)呢

9、?顯然它采用了星型拓撲結(jié)構(gòu)和總線型拓撲結(jié)構(gòu)。無論怎樣組合的局域網(wǎng)絡,它的基本構(gòu)成單元都符合以上討論的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。無論何種類型的網(wǎng)絡都離不開組成它的物質(zhì)基礎,這物質(zhì)基礎就是組成局域網(wǎng)的硬件,下面我們就來學習組建局域網(wǎng)常用的硬件:三、組成計算機局域網(wǎng)的硬件這也是我們今天要學習的一個重點內(nèi)容。網(wǎng)絡硬件包括服務器、工作站、傳輸介質(zhì)、連接設備等。服務器指的是一臺功能較強的計算機。工作站是連接到網(wǎng)絡上的一臺計算機。傳輸介質(zhì)是指網(wǎng)絡通信用的信號線。連接設備指的是構(gòu)成網(wǎng)絡的部件,比如網(wǎng)卡、集線器、中繼器等。工作站其實就是一臺計算機,以前我們對計算機的了解比較多,因此在這里就不再作專門的介紹,今天要給大

10、家詳細介紹的硬件是服務器、傳輸介質(zhì)和連接設備。首先來看服務器:1服務器 網(wǎng)絡服務器是一臺性能較強的計算機。它與普通計算機的主要區(qū)別是:(1)運算速度快;網(wǎng)絡服務器一般要同時為多個用戶提供服務,因此要求它的運算速度比其它計算機要快。(2)內(nèi)存容量和硬盤容量都比一般計算機大;服務器性能要比普通計算機好,其中有一點就是內(nèi)存容量要比普通計算機大,這樣會加快數(shù)據(jù)交換的速度。另外服務器需要存儲大量的共享信息,因此硬盤容量要比普通計算機大得多。(3)要求可靠性、穩(wěn)定性好。在網(wǎng)絡中,如果服務器出現(xiàn)問題將使整個網(wǎng)絡無法正常運行,因此要求它的可靠性、穩(wěn)定性要好。為了做到這一點,確保數(shù)據(jù)安全,一般服務器要配一套備份

11、盤。 2傳輸介質(zhì)當前常用的網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)有同軸電纜,雙絞線,光纖三大類。一般來講同軸電纜和雙絞線用于近距離數(shù)據(jù)傳輸,一般在幾十米、幾百米的范圍內(nèi)。同軸電纜和雙絞線相比,同軸電纜價格較貴,連接不方便,現(xiàn)在很少使用,雙絞線在局域網(wǎng)中使用較多。光纖一般用于遠距離數(shù)據(jù)傳輸,在幾公里的范圍進行數(shù)據(jù)傳輸無需中繼設備,而且速度快、可靠性高、安全性好,但它的價格昂貴,需要專門技術(shù)人員安裝。3連接設備我們學習七種常用的連接設備,要學習的第一種連接設備是網(wǎng)卡:(1)網(wǎng)卡圖中顯示的就是一塊網(wǎng)卡,放大部分是網(wǎng)卡的接口。網(wǎng)卡是插在計算機擴展槽中與外界網(wǎng)絡相連的硬件設備。 它的作用是進行計算機數(shù)據(jù)總線上的低電平并行信號和

12、“0”、“1”表示的電信號流的轉(zhuǎn)換。 網(wǎng)絡中的每一臺計算機都需要一個網(wǎng)卡,負責將計算機數(shù)據(jù)總線上的低電平并行信號轉(zhuǎn)換成由“0”“1”表示的電信號流,然后通過電纜傳送到其它計算機,同時將電纜線傳送過來的電信號流轉(zhuǎn)換成并行信號供計算機識別。它和聲卡、顯卡等硬件一樣,網(wǎng)卡也有相應的驅(qū)動程序需要安裝,網(wǎng)卡的驅(qū)動程序一般由廠家提供。我們要學習的第二種網(wǎng)絡設備是集線器:(2)集線器(HUB)在網(wǎng)絡的星型結(jié)構(gòu)中,需要一個集線器把其它工作站連接起來。圖中顯示的就是一個集線器,放大部分是集線器的接口。 集線器是把服務器以及工作站相連接的網(wǎng)絡設備。對于星型網(wǎng)絡,所有設備都通過電纜連接在集線器上,并通過它與服務器連

13、接。我們要學習第三種網(wǎng)絡設備是中繼器:(3)中繼器(Repeater) 這里是兩段相隔距離比較遠的局域網(wǎng),由于信號在電纜上傳輸時會因為線路的增長、電阻的增加而造成信號不斷衰減。若要把它們連接起來,就需增加一個設備來接收較弱的信號,然后重新生成較強的信號,再由它轉(zhuǎn)發(fā)出去。這個設備就是中繼器。(屏幕的右下角顯示的就是一些不同類型的中繼器) 中繼器的功能是接收信息、重新生成信息、轉(zhuǎn)發(fā)信息。 無論采用哪種電纜,它都不能無限地擴展下去,若想擴展距離則必須靠中繼器來達到擴充網(wǎng)絡長度的目的。我們要學習的第四種網(wǎng)絡設備是網(wǎng)橋:(4)網(wǎng)橋(Bridge) 這里是兩段局域網(wǎng),如果想在這兩段局域網(wǎng)之間限制一些信息的

14、傳輸,則需要一個叫做的網(wǎng)橋的網(wǎng)絡設備。 網(wǎng)橋的功能是接收信息、過濾信息、重新生成信息、轉(zhuǎn)發(fā)信息。 網(wǎng)橋比中繼器要智能化,它不是簡單地重新生成信號,而是限制了一些信息的傳輸,保證了從局域網(wǎng)到局域網(wǎng)的順利傳輸。比如說從局域網(wǎng)A段中的工作站A1向局域網(wǎng)B段中的工作站B2發(fā)送信息,這個數(shù)據(jù)包要經(jīng)過網(wǎng)橋,網(wǎng)橋經(jīng)過地址過濾,如果認為不需要或不可以轉(zhuǎn)發(fā),或許計算機B2是需要保密的,便將該信息包丟掉;如果應該轉(zhuǎn)發(fā),則通過網(wǎng)絡接口將該信息包發(fā)送到局域網(wǎng)B段,B2將接收到該信息包。網(wǎng)橋在局域網(wǎng)中經(jīng)常被用來將一個大型局域網(wǎng)分成既獨立又能相互通信的多個子網(wǎng)的互連結(jié)構(gòu),從而可以改善各個子網(wǎng)的性能與安全性。我們要學習的第

15、五種網(wǎng)絡設備是路由器:(5)路由器(Router)這里是一個較為復雜的局域網(wǎng),它由三個局域網(wǎng)段組成,在這個局域網(wǎng)中信息在傳輸時會遇到路徑選擇的問題,也就是說遇到叉口應該選擇哪一條路徑。要實現(xiàn)正確的路徑選擇,就需要一個路由器來擔此重任。路由器的功能是接收信息,尋址,重新包裝信息,發(fā)送信息。路由器比網(wǎng)橋更智能化,它能夠根據(jù)接收到的信息確定出合適的目的站點,然后重新發(fā)送數(shù)據(jù)。比如說從局域網(wǎng)A段中的工作站A2向局域網(wǎng)C段中的工作站C1發(fā)送信息,路由器收到來自A1發(fā)送的信息后,確定出該數(shù)據(jù)包的接收點在局域網(wǎng)C段上,便將該信息發(fā)往局域網(wǎng)C段,C1將接收到該信息包。我們要學習的第六種網(wǎng)絡設備是網(wǎng)關(guān):(6)網(wǎng)

16、關(guān)在接觸網(wǎng)關(guān)之前,我們有必要學習一下網(wǎng)絡協(xié)議的概念:協(xié)議是一種通信規(guī)約。在實際郵政系統(tǒng)信件發(fā)送、接收過程中就存在一些通信規(guī)約。我們來看實際郵政系統(tǒng)信件發(fā)送、接收過程示意圖。在這個圖中顯示的是郵政系統(tǒng)傳遞郵件的整個過程,在這個過程中,每一個環(huán)節(jié)無論是發(fā)信者本人也好,還是郵政工作人員也好,都要遵守郵政系統(tǒng)的通信規(guī)約,否則郵件將不能順利傳送。比如對于發(fā)信者來講,在書寫信封時,就必須遵照一定的通信規(guī)約,要在我們國家就得把收信人的地址寫在信封的左上角,收信人的姓名寫在中間,把寫信人的地址寫在信封的右下角。在計算機網(wǎng)絡中為了信息的順利傳輸也有它的通信規(guī)約,我們把網(wǎng)絡中的通信規(guī)約叫做協(xié)議。網(wǎng)絡中的協(xié)議規(guī)定了

17、網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)如何打包、如何統(tǒng)計以及如何傳輸。這兒的打包是計算機對要通過網(wǎng)絡進行傳輸?shù)男畔⑦M行標準化處理的一個過程,在這個過程中一般要在傳遞的信息中加上地址等的信息。協(xié)議有底層和上層之分,底層協(xié)議規(guī)定了硬件的接口規(guī)范(比如接口的大小、形狀及要求的信號線種類和數(shù)量等),上層協(xié)議規(guī)定了軟件方面的統(tǒng)一標準(象文件的格式、程序的格式等)。比如現(xiàn)在有兩個采用不同協(xié)議的局域網(wǎng):Netware網(wǎng)和SNA網(wǎng),現(xiàn)在Netware網(wǎng)上的工作站要訪問SNA網(wǎng)上的大型計算機服務器,由于它們采用的網(wǎng)絡協(xié)議不同,需要用網(wǎng)關(guān)把它們連接起來。網(wǎng)關(guān)的功能是接收信息、變換信息、重新包裝信息、發(fā)送信息。NetWare是美國Novel

18、l公司出的網(wǎng)絡操作系統(tǒng),一般我們把采用NetWare操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡稱為NetWare網(wǎng),SNA是美國IBM公司開發(fā)的一種系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),一般我們把采用SNA結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡稱為SNA網(wǎng)。網(wǎng)關(guān)是最為昂貴、最為復雜的互連設備。我們要學習的第七種網(wǎng)絡設備是調(diào)制解調(diào)器:(7)調(diào)制解調(diào)器(Modem) 計算機通過電話線拔號上網(wǎng)是人們常用的一種上網(wǎng)方式,要通過電話線拔號上網(wǎng)就需要一個調(diào)制解調(diào)器。 調(diào)制解調(diào)器即Modem,俗稱“貓”,是在電腦的數(shù)字信號和能夠以電話線路傳遞的模擬信號之間進行轉(zhuǎn)換的硬件設備。調(diào)制解調(diào)器一般由兩部分組成:調(diào)制器和解調(diào)器。假如一臺通過電話線上網(wǎng)的計算機要向外發(fā)送信息,就需調(diào)制器把計算機內(nèi)的

19、數(shù)字信號調(diào)制為模擬信號通過電話線傳送出去,若要接收信息,則需解調(diào)器把通過電話線傳來的模擬信號解調(diào)為數(shù)字信號 了解了這么多網(wǎng)絡硬件,下面我們來用部分硬件組建一個局域網(wǎng),首先看一下組網(wǎng)方案。四、辦公室局域網(wǎng)組網(wǎng)方案這也是我們今天要學習的一個重點內(nèi)容。組建網(wǎng)絡首先需要確定方案,下面我們學習3種典型的局域網(wǎng)組網(wǎng)方案。為了使您有一個清晰的概念,我們以10臺電腦在面積為50平方米的辦公室內(nèi)組網(wǎng)為假定條件。第一個是瘦型辦公室網(wǎng)絡。圖中所顯示的就是瘦型辦公室網(wǎng)絡圖,它采用的是總線型拓撲結(jié)構(gòu),由同軸電纜、BNC插頭、T型連接器及在計算機中的網(wǎng)卡組成。因為它采用的是總線型拓撲結(jié)構(gòu),所以它具備總線型拓撲結(jié)構(gòu)的特點,

20、象結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、成本低等。這種網(wǎng)絡僅僅只是為了實現(xiàn)文件和打印機的共享。它的操作系統(tǒng)為windows95或windows98,硬件為網(wǎng)卡、細纜、BNC插頭第二個是標準型辦公室網(wǎng)絡。圖中所顯示的就是標準型辦公室網(wǎng)絡圖,它采用的是星型拓撲結(jié)構(gòu),使用HUB作為連接器、5類雙絞線為傳輸介質(zhì)、水晶頭為接頭。它的功能也僅僅是為了實現(xiàn)文件和打印機的共享。和瘦型辦公室網(wǎng)絡向比,因為它采用的是星型拓撲結(jié)構(gòu),所以穩(wěn)定性好,但造價稍高。它的操作系統(tǒng)為windows95或windows98,硬件為網(wǎng)卡、雙絞線、水晶頭、集線器。第三個是胖型辦公室網(wǎng)絡,圖中所顯示的就是胖型辦公室網(wǎng)絡圖,當然它是和前面的瘦型網(wǎng)絡相對應

21、的。它和標準型辦公室網(wǎng)絡有些類似,也采用星型拓撲結(jié)構(gòu),用的是五類雙絞線。不同的是它的集線器是交換式集線器,一般還要和服務器相連,采用了一些新技術(shù),如交換技術(shù),所以這種網(wǎng)絡有較高的傳輸速率。它的功能除了可以實現(xiàn)文件、打印機的共享外,還可以傳送音視頻等信息,并可以通過專線接入廣域網(wǎng)。但它的造價很高。它的操作系統(tǒng)為Windows NT,硬件為網(wǎng)卡、雙絞線、水晶頭、交換式HUB。以上我們學習了三種辦公室組網(wǎng)方案,在實際應用中,到底我們要選擇哪一種方案呢?一般的辦公室類型的網(wǎng)絡,主要被用來共享文件和打印機,因此可以使用瘦型或標準型辦公室網(wǎng)絡;如果對網(wǎng)絡的傳輸率要求很高,則應使用胖型辦公室網(wǎng)絡。方案確定后

22、,我們就可以開始組網(wǎng)了。下面我們就以應用最廣泛的標準型辦公室組網(wǎng)方案為例,介紹一下實際操作過程。五、組建一個標準的辦公室局域網(wǎng)第一步,準備硬件和工具。硬件有網(wǎng)卡、集線器(HUB)、水晶頭和雙絞線等,工具有網(wǎng)鉗。第二步,制作網(wǎng)線首先剝網(wǎng)線。將線頭放入剝線刀口,稍微握緊網(wǎng)鉗,慢慢旋轉(zhuǎn)雙膠線讓刀口劃開雙絞線的保護膠皮,拔下膠皮。注意握網(wǎng)鉗的力度,如果用力過大,就會剪斷線芯。 注意剝線的長度一般為15mm左右,大致和水晶頭前端的長度相等。 緊接著要整理導線,雙膠線是由8根導線兩兩絞合而成,需要把它們拆開,理順導線,這8根導線一共分成4對,一般來說是一對線中的一根為彩色,而另一根為白色和彩色相間的顏色。集線器對雙絞線中導線的排線順序有一定要求。這里舉一個TP-LINK集線器的排線順序的例子:在這個圖中,上面是一個水晶頭示意圖,每一個水晶頭都有8個插線槽,每一個插線槽上面都有一個壓線金屬塊,我們稱這8個壓線金屬塊為8個腳。TP-LINK集線器要求水晶頭的1、2腳、3、6腳各用一對線,其余導線可不講順序。那么我們把一對雙絞線接到3、4角行不行呢?這將使TP-LINK集線器

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