局域網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用(精品系列課件)

走進(jìn)小巨人的秘密花園——局域網(wǎng)概述華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)寶劍鋒從磨礪出——局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)第3章我的地盤我做主——局域網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)天馬行空——無線局域網(wǎng)大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)3.1走進(jìn)小巨人的秘密花園——局域網(wǎng)概述3.1.1局域網(wǎng)的特性目前常見的局域網(wǎng)類型包括以太網(wǎng)（Ethernet）、令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）、異步傳輸模式（ATM）等，它們?cè)谕貥憬Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、數(shù)據(jù)格式等多方面都有許多不同。其中應(yīng)用最廣泛的是以太網(wǎng)，這種網(wǎng)絡(luò)是目前發(fā)展最迅速、也最經(jīng)濟(jì)的局域網(wǎng)。局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，縮寫為LAN）是20世紀(jì)70年代后迅速發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)高速通信系統(tǒng)。從這個(gè)定義我們可以引出局域網(wǎng)的三個(gè)屬性：將連接到局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備加上高層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)軟件組成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，我們稱之為計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。這里指的數(shù)據(jù)通信設(shè)備是廣義的，包括計(jì)算機(jī)、終端和各種外圍設(shè)備等。這里指的小區(qū)域可以是一座建筑物內(nèi)、一個(gè)校園或者是大至幾十公里直徑的一個(gè)區(qū)域。3.1走進(jìn)小巨人的秘密花園——局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的主要特性是：地理范圍有限。通信速率高，一般為基帶傳輸，傳輸速率為10～100Mbps，能支持計(jì)算機(jī)間高速通信?？刹捎枚喾N通信介質(zhì)。例如，價(jià)格低廉的雙絞線、同軸電纜或價(jià)格昂貴的光纖等，可根據(jù)不同需求進(jìn)行選用。多采用分布式控制和廣播式通信。可靠性較高，誤碼率通常低于10-8～10-11。結(jié)點(diǎn)的增刪比較容易。3.1走進(jìn)小巨人的秘密花園——局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)主要由服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等組成，其特點(diǎn)如下。3.1.2局域網(wǎng)的組成1．服務(wù)器（Server）服務(wù)器是用來管理網(wǎng)絡(luò)并為網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)。與網(wǎng)絡(luò)中的工作站相比，服務(wù)器通常具有更快的速率、更強(qiáng)大的存儲(chǔ)容量和更高的可靠性。因此，為了便于對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，服務(wù)器中通常安裝相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，如Linux、Windows2000/2003/2008Server、UNIX等。2．工作站（Workstation）工作站指用戶使用的計(jì)算機(jī)，又稱用戶機(jī)或客戶機(jī)。從網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的角度看，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可作為工作站。當(dāng)工作站登錄到服務(wù)器后，可按規(guī)定權(quán)限存取服務(wù)器中的文件。此外，工作站通常還可以與網(wǎng)絡(luò)中的其他用戶進(jìn)行通信或訪問Internet。3.1走進(jìn)小巨人的秘密花園——局域網(wǎng)概述3．網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)（NetworkCommunicationsSystem）網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是連接工作站和服務(wù)器的硬件設(shè)備。這些設(shè)備通常包括專用的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，如交換機(jī)、路由器、網(wǎng)卡等，以及用于傳輸數(shù)據(jù)的通信介質(zhì)，如同軸電纜、雙絞線、光纖等。通信設(shè)備通過通信介質(zhì)互相連接。4．網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NetworkOperatingSystem）對(duì)于稍大一點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)來說，為了充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的功能，以及更好地管理網(wǎng)絡(luò)，通常應(yīng)在服務(wù)器中安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。例如，基于安全起見，企業(yè)的幾乎所有數(shù)據(jù)（如財(cái)務(wù)、銷售等）都被保存在服務(wù)器中，并非每個(gè)人都能訪問這些數(shù)據(jù)。通常情況下，只有企業(yè)負(fù)責(zé)人擁有最高權(quán)限，而其他人只能查看部分?jǐn)?shù)據(jù)。因此，就必須借助網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的資源和用戶進(jìn)行管理，它可以賦予用戶一定的權(quán)限，并分配用戶所能訪問的網(wǎng)絡(luò)資源。而對(duì)于小型網(wǎng)絡(luò)（如對(duì)等網(wǎng)），如果沒有什么特殊要求，可以不安裝專用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。也就是說，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)中沒有專用的服務(wù)器。3.1走進(jìn)小巨人的秘密花園——局域網(wǎng)概述3.1.3局域網(wǎng)的分類局域網(wǎng)的分類根據(jù)不同的角度有不同的分法。其中，根據(jù)局域網(wǎng)規(guī)模大小可以分為小型局域網(wǎng)和大型局域網(wǎng)。其中小型局域網(wǎng)的特點(diǎn)是地域小，計(jì)算機(jī)數(shù)量不多，因而網(wǎng)絡(luò)安裝、管理和配置都比較簡單。例如，家庭、辦公室、網(wǎng)吧以及計(jì)算機(jī)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)等都屬于小型局域網(wǎng)。而大型局域網(wǎng)主要是指企業(yè)Intranet網(wǎng)絡(luò)、行政網(wǎng)絡(luò)等，這類網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是設(shè)備較多，管理和維護(hù)都比較復(fù)雜。按網(wǎng)絡(luò)使用的傳輸介質(zhì)分類，可以分為有線網(wǎng)和無線網(wǎng)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的工作原理劃分，目前的局域網(wǎng)大致可分為三類，即以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和ARCnet網(wǎng)。其中以太網(wǎng)是目前局域網(wǎng)中采用最多的網(wǎng)絡(luò)類型，目前約80%的局域網(wǎng)都是以太網(wǎng)。上網(wǎng)查找一下其他的局域網(wǎng)分類方法。3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)3.2.1局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及IEEE802標(biāo)準(zhǔn)決定局域網(wǎng)特征的主要技術(shù)有連接各種設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)與傳輸形式以及介質(zhì)訪問控制方法。這三種技術(shù)在很大程度上決定了傳輸數(shù)據(jù)類型、網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、利用率以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等各種網(wǎng)絡(luò)特征。在前面已經(jīng)介紹了一個(gè)基于七層協(xié)議的OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，這個(gè)模型對(duì)局域網(wǎng)來說大體適用。局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從低層向上看，物理層是必需的，且與OSI所定義的功能類似。物理層負(fù)責(zé)確定機(jī)械、電氣和過程的特性，以建立、維持和拆除物理鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層也同樣需要，它負(fù)責(zé)把不可靠的傳輸信道轉(zhuǎn)換成可靠的傳輸信道，傳輸帶有校驗(yàn)的數(shù)據(jù)幀，采用差錯(cuò)檢測和幀確認(rèn)技術(shù)。由于局域網(wǎng)多采用廣播式傳輸，需要很好地解決多個(gè)設(shè)備對(duì)于信道的爭用問題，因此本層協(xié)議應(yīng)具有介質(zhì)訪問控制功能。由于局域網(wǎng)多共用一條信道，不存在路徑選擇和流量控制問題，故一般不單獨(dú)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層中的分組尋址、排序、流量控制、差錯(cuò)控制等功能可以合并到數(shù)據(jù)鏈路層中實(shí)現(xiàn)。當(dāng)局限于一個(gè)局域網(wǎng)時(shí)，物理層和數(shù)據(jù)鏈路層就能完成報(bào)文分組轉(zhuǎn)接功能。當(dāng)涉及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)，報(bào)文分組就需經(jīng)過多條鏈路才能達(dá)到目的地，此時(shí)就必須專門設(shè)置一個(gè)層次來完成網(wǎng)絡(luò)層的功能，這就是局域網(wǎng)協(xié)議中的網(wǎng)際層。3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)為了制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)協(xié)議，1980年2月，IEEE802委員會(huì)（InstituteofElectricalandElctronicsEngineersINC，即電器和電子工程師協(xié)會(huì)）成立，該委員會(huì)制定了一系列局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，稱為IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)名稱表示的是該工程開始的年月（1980年2月）。按IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)由物理層、介質(zhì)訪問控制子層（MAC-MediaAccessControl）和邏輯鏈路子層LLC（LogicalLinkControl）組成，如圖3-1所示。圖3-1IEEE802標(biāo)準(zhǔn)和OSI的對(duì)應(yīng)關(guān)系3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)定義局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)可以劃分為16個(gè)類別，這16個(gè)類別可以分別用它們的802編號(hào)來標(biāo)識(shí)，如下所示：IEEE802.1—局域網(wǎng)概述、體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。IEEE802.2—邏輯鏈路控制LLC。IEEE802.3—為使用CSMA/CD的總線網(wǎng)絡(luò)定義MAC層，這是以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.4—TokenPassingBUS（令牌總線）。IEEE802.5—TokenRing（令牌環(huán)）訪問方法和物理層規(guī)范。IEEE802.6—城域網(wǎng)訪問方法和物理層規(guī)范。3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)IEEE802.7—寬帶技術(shù)咨詢組，提供有關(guān)寬帶聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)咨詢。IEEE802.8—光纖技術(shù)咨詢組，提供有關(guān)光纖聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)咨詢。IEEE802.9—綜合聲音／數(shù)據(jù)服務(wù)的訪問方法和物理層規(guī)范。IEEE802.10—安全與加密訪問方法和物理層規(guī)范。IEEE802.11—無線局域網(wǎng)訪問方法和物理層規(guī)范，包括：IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11c、IEEE802.11p和IEEE802.11ac等標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.12—100VG-AnyLAN快速局域網(wǎng)訪問方法和物理層規(guī)范。3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)IEEE802.13—沒有使用。IEEE802.14—定義電纜調(diào)制解調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.15—定義無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（WPAN）。IEEE802.16—定義寬帶無線標(biāo)準(zhǔn)。3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系如圖3-2所示。圖3-2IEEE802標(biāo)準(zhǔn)間的關(guān)系盡管所發(fā)布的IEEE802標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上在OSI標(biāo)準(zhǔn)之前開始著手，但是，這兩種標(biāo)準(zhǔn)差不多在同一時(shí)間內(nèi)發(fā)展，并且這兩種標(biāo)準(zhǔn)共享許多信息，而這些信息導(dǎo)致了兩種相互兼容的模型的創(chuàng)建。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)為網(wǎng)絡(luò)的物理部件（如網(wǎng)卡和電纜等）定義了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，這些物理部件組成了OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。數(shù)據(jù)鏈路層和物理層是OSI模型最下面的兩層，它們定義了多臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)使用網(wǎng)絡(luò)而不用彼此進(jìn)行交互的方式。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)把這兩層中的規(guī)范合并起來，創(chuàng)建了一套標(biāo)準(zhǔn)，這套標(biāo)準(zhǔn)定義了那些主要的局域網(wǎng)環(huán)境。3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)圖3-3所示的數(shù)據(jù)鏈路層包括LLC子層和MAC子層。其中，LLC子層管理數(shù)據(jù)鏈路通信，定義SAP邏輯接口點(diǎn)的使用方法，其他計(jì)算機(jī)可以引用并使用SAP來把信息從LLC子層傳輸?shù)剿厦娴哪切㎡SI層。802.2定義了這些標(biāo)準(zhǔn)，MAC子層是兩個(gè)子層中更低層次的一層，它為計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡提供對(duì)物理層的訪問。MAC子層直接和網(wǎng)卡進(jìn)行通信，并負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)上的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間發(fā)送沒有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。圖3-3IEEE802標(biāo)準(zhǔn)中LLC和MAC標(biāo)準(zhǔn)3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)所謂半雙工與全雙工，是指通信雙方信息交換的方式。其中半雙工是指在同一時(shí)間通信雙方只能有一方發(fā)送或接收信息，另一方只能處于等待狀態(tài)。局域網(wǎng)中最早使用的就是這種方式。就目前來說，由于共享式局域網(wǎng)中的全部計(jì)算機(jī)都共享一條通信通道，在技術(shù)上無法實(shí)現(xiàn)同一時(shí)刻數(shù)據(jù)的雙向通行，因此，常規(guī)的共享式網(wǎng)絡(luò)只能工作在半雙工模式下。所謂全雙工是指在同一時(shí)間內(nèi)，通信雙方都可以同時(shí)發(fā)送與接收信息。從理論上講，全雙工通信方式的數(shù)據(jù)傳輸速率要比半雙工通信方式提高一倍。就目前來說，很多交換機(jī)和網(wǎng)卡都采用了全雙工模式，從而使網(wǎng)絡(luò)速率得到了大幅度提高。3.2.2局域網(wǎng)中的半雙工和全雙工有人說，半雙工的通信方式過時(shí)了，你同意這個(gè)觀點(diǎn)嗎？3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)3.2.3局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方式IEEE802標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了局域網(wǎng)中最常用的介質(zhì)訪問控制方法，包括IEEE802.3載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測（即CSMA/CD）、令牌總線（TokenBus）和令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）。1．CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方式在總線型局域網(wǎng)中，所有的結(jié)點(diǎn)都直接連接到同一物理信道上，并在該信道中發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，因此對(duì)信道的訪問是以多路訪問方式進(jìn)行的。任一結(jié)點(diǎn)都可以將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到總線上，而所有連接在信道上的結(jié)點(diǎn)都能檢測到該幀。當(dāng)目的結(jié)點(diǎn)檢測到該數(shù)據(jù)幀的目的地址（MAC地址）為本結(jié)點(diǎn)地址時(shí)，就繼續(xù)接收該幀中包含的數(shù)據(jù)，同時(shí)給源結(jié)點(diǎn)返回一個(gè)響應(yīng)。當(dāng)有兩個(gè)或更多的結(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間都發(fā)送了數(shù)據(jù)，在信道上就造成了幀的重復(fù)，導(dǎo)致沖突出現(xiàn)。為了克服這種沖突，在總線型局域網(wǎng)中常采用CSMA/CD協(xié)議，即帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問協(xié)議，它是一種隨機(jī)爭用型的介質(zhì)訪問控制方法。CSMA/CD協(xié)議的工作過程是：由于整個(gè)系統(tǒng)還是采用集中式控制，且總線上每個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送信息要自行控制，所以各結(jié)點(diǎn)在發(fā)送信息之前，首先要偵聽總線上是否有信息在傳送，如果有，則其他各結(jié)點(diǎn)不發(fā)送信息，以免破壞傳送；如果偵聽到總線上沒有信息傳送，則可以發(fā)送信息到總線上。當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)占用總線發(fā)送時(shí)，要一邊發(fā)送一邊檢測總線，看是否有沖突發(fā)生。發(fā)送結(jié)點(diǎn)檢測到?jīng)_突產(chǎn)生后，就立即停止發(fā)送信息，并發(fā)送強(qiáng)化沖突信號(hào)，然后采用某種算法等待一段時(shí)間后再重新偵聽線路，準(zhǔn)備發(fā)送該信息。3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)CSMA/CD協(xié)議的工作流程如圖3-4所示。對(duì)CSMA/CD協(xié)議的工作過程通?？梢愿爬椤跋嚷牶蟀l(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停發(fā)，隨機(jī)重發(fā)”。沖突產(chǎn)生的原因可能是在同一時(shí)刻兩個(gè)結(jié)點(diǎn)同時(shí)偵聽到線路“空閑”，又同時(shí)發(fā)送信息而產(chǎn)生沖突，使數(shù)據(jù)傳送失效可能是一個(gè)結(jié)點(diǎn)剛發(fā)送信息，還沒有傳送到目標(biāo)結(jié)點(diǎn)，而另一個(gè)結(jié)點(diǎn)此時(shí)檢測到線路“空閑”便將數(shù)據(jù)發(fā)送到總線上，導(dǎo)致了沖突。如圖3-4所示，沖突檢測的過程為發(fā)送結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，將其發(fā)送信號(hào)與總線上接收的信號(hào)進(jìn)行比較，判斷是否產(chǎn)生沖突。如果總線上同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的發(fā)送信號(hào)，沖突就被檢測出來，與此同時(shí)，這些發(fā)送信號(hào)的結(jié)點(diǎn)就會(huì)發(fā)出強(qiáng)化沖突信號(hào)。強(qiáng)化沖突信號(hào)的作用是為了更快地通知其他結(jié)點(diǎn)信道出現(xiàn)沖突，以便讓信道盡快空閑下來。CSMA/CD曾經(jīng)用于各種總線結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)（bustopologyEthernet）和雙絞線以太網(wǎng)（twisted-pairEthernet）的早期版本中。CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸時(shí)，必須按下列五個(gè)步驟來進(jìn)行：（1）傳輸前偵聽；（2）如果忙則等待；（3）傳輸并檢測沖突；（4）如果沖突發(fā)生，重傳前等待；（5）重傳或夭折。3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)圖3-4CSMA/CD的工作流程圖3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)2．令牌環(huán)（TokenRing）這種介質(zhì)訪問使用一個(gè)沿著環(huán)循環(huán)的令牌。網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)只有截獲令牌時(shí)才能發(fā)送數(shù)據(jù)，沒有獲取令牌的結(jié)點(diǎn)不能發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，在使用令牌環(huán)的局域網(wǎng)中不會(huì)產(chǎn)生沖突。當(dāng)各結(jié)點(diǎn)都沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中令牌在環(huán)路上循環(huán)傳遞。如果一個(gè)結(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)，那么它首先要截獲令牌，然后再開始發(fā)送數(shù)據(jù)幀。在數(shù)據(jù)發(fā)送過程中，由于令牌已經(jīng)被占用，因此其他結(jié)點(diǎn)為能發(fā)送數(shù)據(jù)幀，必須等待。當(dāng)發(fā)送的數(shù)據(jù)在環(huán)路上循環(huán)一周后，又回到發(fā)送結(jié)點(diǎn)，發(fā)送結(jié)點(diǎn)確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸無誤后，為了避免數(shù)據(jù)幀在環(huán)路里循環(huán)流動(dòng)，要將該數(shù)據(jù)幀收回（從環(huán)路上移去）。當(dāng)發(fā)送結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，要產(chǎn)生一個(gè)新的令牌并發(fā)送到環(huán)路上，以便讓其他結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，該過程如圖3-5所示。圖3-5令牌環(huán)操作原理3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)由于令牌環(huán)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)不是隨機(jī)地爭用信道，不會(huì)出現(xiàn)沖突，所以它是一種確定型的介質(zhì)訪問控制方法，而且每個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的延遲時(shí)間可以確定。在輕負(fù)載時(shí)，由于存在等待令牌的時(shí)間，因此效率較低，而在重負(fù)載時(shí)，對(duì)各結(jié)點(diǎn)公平，且效率高。另外，采用令牌環(huán)的局域網(wǎng)還可以對(duì)各結(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的結(jié)點(diǎn)可以先發(fā)送數(shù)據(jù)，例如某個(gè)結(jié)點(diǎn)需要傳輸實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)，就可以申請(qǐng)高優(yōu)先級(jí)。由于這種特性，許多用于工業(yè)控制的局域網(wǎng)多為令牌環(huán)局域網(wǎng)。3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)3．令牌總線令牌總線訪問控制是在物理總線上建立一個(gè)邏輯環(huán)，如圖3-6所示。從物理上看，這是一種總線結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)；從邏輯上看，這是一種環(huán)型結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，接在總線上的結(jié)點(diǎn)組成一個(gè)邏輯環(huán)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)被賦于一個(gè)順序的邏輯位置。圖3-6令牌總線訪問控制3.2華山二度亮劍——局域網(wǎng)的主要技術(shù)和令牌環(huán)一樣，結(jié)點(diǎn)只有取得令牌才能發(fā)送幀，令牌在邏輯環(huán)上依次傳遞，在正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)結(jié)點(diǎn)完成了它的發(fā)送時(shí)，就將令牌送給下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。從邏輯上看，令牌是按地址的遞減順序傳送至下一個(gè)站點(diǎn)，但從物理上看，結(jié)點(diǎn)是將數(shù)據(jù)廣播到總線上，所有的結(jié)點(diǎn)都可以監(jiān)測到數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，但只有目的結(jié)點(diǎn)才可以接收并處理數(shù)據(jù)。令牌總線訪問控制也提供了對(duì)結(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)報(bào)務(wù)方式。令牌總線與令牌環(huán)有很多相似的特點(diǎn)，例如適用于重負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)中、數(shù)據(jù)發(fā)送的延遲時(shí)間確定、適合實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。但網(wǎng)絡(luò)管理較為復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)必須有初始化的功能，形成一個(gè)順序訪問的次序。另外，如果網(wǎng)絡(luò)中的令牌丟失，則會(huì)出現(xiàn)多個(gè)令牌將新結(jié)點(diǎn)加入環(huán)中以及從環(huán)中刪除不工作的結(jié)點(diǎn)等，這些附加功能大大增加了令牌總線訪問控制的復(fù)雜性。3.3寶劍鋒從磨礪出——局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備常用的局域網(wǎng)硬件除了連接用的電纜外，還有網(wǎng)卡、交換機(jī)、路由器等，它們均品牌繁多，因此，正確、合理、經(jīng)濟(jì)地選擇網(wǎng)絡(luò)硬件是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。本節(jié)將介紹主要的網(wǎng)絡(luò)硬件及其應(yīng)用選擇。3.3.1網(wǎng)卡網(wǎng)卡NIC（NetworkInterfaceCard），也稱網(wǎng)絡(luò)適配器，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最基本的設(shè)備之一。它除起到物理接口作用外，還有控制數(shù)據(jù)傳送的功能，計(jì)算機(jī)通過它接收或發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信息。網(wǎng)卡上有收發(fā)器、介質(zhì)訪問控制邏輯和設(shè)備接口。網(wǎng)卡與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)交換采用總線方式，而與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換則是通過接在網(wǎng)卡上的電纜來實(shí)現(xiàn)，因此，網(wǎng)卡的使用與計(jì)算機(jī)總線關(guān)系密切，同時(shí)也與傳輸介質(zhì)有關(guān)。圖3-7所示為網(wǎng)卡。圖3-7網(wǎng)卡3.3寶劍鋒從磨礪出——局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)卡最終是要與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，所以也必須有一個(gè)接口使網(wǎng)線通過它與其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來。不同的網(wǎng)絡(luò)接口適用于不同的網(wǎng)絡(luò)類型，目前常見的接口主要有以太網(wǎng)的RJ-45接口、BNC接口、FDDI接口、ATM接口等。而且有的網(wǎng)卡為了適用于更廣泛的應(yīng)用環(huán)境，提供了兩種或多種類型的接口，如有的網(wǎng)卡會(huì)同時(shí)提供RJ-45接口和BNC接口。3.3寶劍鋒從磨礪出——局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備交換機(jī)（Switch）是一種用于電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流控。目前交換機(jī)還具備了一些新的功能，如對(duì)虛擬局域網(wǎng)、鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。根據(jù)交換機(jī)支持的傳輸速率與功能，交換機(jī)可以分為不同的類型。3.3.2交換機(jī)1．傳輸速率按交換機(jī)所支持的傳輸速率，主要分為以下三種類型：普通以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)與千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)。其中，普通以太網(wǎng)交換機(jī)是指支持10Mbps傳輸速率的交換機(jī)；快速以太網(wǎng)交換機(jī)是指支持100Mbps傳輸速率的交換機(jī)；千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)是指支持1000Mbps傳輸速率的交換機(jī)。3.3寶劍鋒從磨礪出——局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備一般來說，快速以太網(wǎng)交換機(jī)與千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)都是自適應(yīng)的，可以同時(shí)支持多種傳輸速率（如10Mbps、100Mbps與1000Mbps），并且能自動(dòng)偵測出網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率。圖3-8所示為提供RJ-45接口的以太網(wǎng)交換機(jī)。目前，使用非屏蔽雙絞線組網(wǎng)是很普遍的情況，以太網(wǎng)交換機(jī)多是在提供RJ-45接口的基礎(chǔ)上，提供少量的其他網(wǎng)絡(luò)接口（如AUI、BNC與光纖接口）。圖3-8RJ-45接口的交換機(jī)3.3寶劍鋒從磨礪出——局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備按交換機(jī)所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小，主要分為以下四種類型：企業(yè)級(jí)交換機(jī)、部門級(jí)交換機(jī)、工作組交換機(jī)與桌面級(jí)交換機(jī)。其中，企業(yè)級(jí)交換機(jī)屬于高端交換機(jī)，一般采用模塊化的結(jié)構(gòu)，可作為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)骨干構(gòu)建高速局域網(wǎng)，因此它通常用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的頂層。企業(yè)級(jí)交換機(jī)一般是千兆位以上以太網(wǎng)交換機(jī)，帶寬、傳輸速率與背板容量比一般交換機(jī)高很多，所采用的端口一般都為光纖接口。圖3-9給出了一種企業(yè)級(jí)交換機(jī)。2．網(wǎng)絡(luò)規(guī)模圖3-9企業(yè)級(jí)交換機(jī)3.3寶劍鋒從磨礪出——局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備3.3.3路由器路由器（Router）是連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對(duì)方的數(shù)據(jù)含義，并選擇最佳的網(wǎng)絡(luò)路徑進(jìn)行傳輸。路由器的外形如圖3-10所示。路由器的一個(gè)作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個(gè)作用是選擇信息傳送的線路。選擇通暢快捷的通路，能大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負(fù)荷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)暢通率，從而讓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)揮出更大的效率。選擇路由器時(shí)應(yīng)注意安全性、控制軟件、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力、網(wǎng)管系統(tǒng)、帶電插拔能力等。圖3-10路由器參觀一個(gè)局域網(wǎng)，畫出局域網(wǎng)的拓?fù)鋱D，標(biāo)注出局域網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備名稱、廠家、型號(hào)等信息。3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)3.4.1以太網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展以太網(wǎng)的核心思想是使用共享的公共傳輸信道，這一思想來源于夏威夷大學(xué)，20世紀(jì)末，該校的NormanAbramson及其同事研制了一個(gè)名為ALOHA系統(tǒng)的無線電網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)地面無線電廣播系統(tǒng)，是為了把該校位于Oahu島上的校園內(nèi)的IBM360主機(jī)與分布在其他島上和海洋船舶上的讀卡機(jī)和終端連接起來而開發(fā)的。我們今天所知道的以太網(wǎng)是Xerox公司創(chuàng)立的，1973年，Xerox公司的工程師Metcalfe將他們建立的局域網(wǎng)命名為以太網(wǎng)（Ethernet），其靈感來自“電磁輻射是可以通過發(fā)光的以太來傳播的”這一想法。1980年，DEC、Intel和Xerox三家公司公布了以太網(wǎng)藍(lán)皮書，也稱為DIX（三家公司名字的首字母）版以太網(wǎng)1.0規(guī)范。在DIX開展以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作的同時(shí)，世界性專業(yè)組織IEEE組成了一個(gè)定義與促進(jìn)工業(yè)LAN標(biāo)準(zhǔn)的委員會(huì)，并以辦公室環(huán)境為主要目標(biāo)，該委員會(huì)名叫802工程。DIX集團(tuán)雖已推出以太網(wǎng)規(guī)范，但還不是國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，所以1981年6月IEEE802工程決定組成802.3分委員會(huì)，以產(chǎn)生基于DIX工作成果的國際公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。1982年12月19日，19個(gè)公司宣布了新的IEEE802.3草稿標(biāo)準(zhǔn)。1983年該草稿最終以IEEE10BASE-5而面世。802.3與DIX以太網(wǎng)2.0在技術(shù)上是有差別的，不過這種差別甚微，而今天的以太網(wǎng)和802.3可以認(rèn)為是同義詞。緊接著出現(xiàn)的技術(shù)是細(xì)纜以太網(wǎng)，定為10BASE-2，它比10BASE-5所使用的粗纜技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)：不需要外加收發(fā)器和收發(fā)器電纜，價(jià)格便宜，且安裝和使用更為方便。3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)接著發(fā)生的兩件大事使得以太網(wǎng)再度掀起高潮：一是1985年Novell開始提交NetWare，這是一個(gè)專為IBM兼容個(gè)人計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)用的高性能操作系統(tǒng)；二是10BASE-T，一個(gè)能在無屏蔽雙絞線上全速10Mbps運(yùn)行的以太網(wǎng)，它使結(jié)構(gòu)化布線成為可能。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，PC普及范圍越來越廣，且加入網(wǎng)絡(luò)的PC越來越多，導(dǎo)致人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求及數(shù)據(jù)傳輸速率的要求大大提高，從而導(dǎo)致了快速型以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng)的產(chǎn)生。100BASE-T以太網(wǎng)已列為IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，千兆以太網(wǎng)也已有產(chǎn)品陸續(xù)上市。表3-1展示了近十幾年以來以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展情況。表3-1以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)3.4.2粗纜以太網(wǎng)粗電纜以太網(wǎng)（10Base-5）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3-11所示，它使用阻抗為75Ω、RG值為8（RG是射頻電纜系列的號(hào)碼，它源自于美國軍用標(biāo)準(zhǔn)，后來美國生產(chǎn)的射頻電纜用RG加不同的數(shù)字來表示不同結(jié)構(gòu)和性能的射頻電纜）的同軸電纜，并使用外部收發(fā)器連接計(jì)算機(jī)上的網(wǎng)卡和分接器。圖3-11粗電纜Ethernet拓?fù)浜鸵?guī)格參數(shù)3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)收發(fā)器不但能夠建立與同軸電纜的物理連接和電氣連接，也可以執(zhí)行CSMA/CD的沖突檢測和強(qiáng)化沖突。收發(fā)器電纜采用AUI電纜。AUI是指連接單元接口（AttachmentUnitInterface），它是一個(gè)DB-15針的接口。粗纜以太網(wǎng)的網(wǎng)卡和收發(fā)器都帶有AUI接口，AUI接口之間采用AUI電纜相連。在粗纜以太網(wǎng)的電纜尾端必須各使用一個(gè)50Ω的終接器（也稱終端電阻），它的主要作用是當(dāng)信號(hào)達(dá)到電纜尾端時(shí)，可以把信號(hào)全部吸收進(jìn)去，避免信號(hào)的反射造成干擾。對(duì)于使用粗纜的以太網(wǎng)，每個(gè)干線段的長度不超過500米，可以用中繼器連接兩個(gè)干線段，以擴(kuò)充主干電纜的長度。每個(gè)以太網(wǎng)中最多可以使用四個(gè)中繼器，連接五段干線段電纜。3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)10BASE-5這種記號(hào)的含義如下：10表示信號(hào)在電纜上的傳輸速率為10Mbps。BASE表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)。5表示每一段電纜的最大長度為500m。目前粗纜以太網(wǎng)和細(xì)纜以太網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)被淘汰，而廣泛使用的是雙絞線以太網(wǎng)。3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)3.4.3細(xì)電纜以太網(wǎng)細(xì)電纜以太網(wǎng)（10Base-2）的結(jié)構(gòu)如圖3-12所示，它使用阻抗為50Ω、RG值為58的同軸電纜。細(xì)覽以太網(wǎng)的網(wǎng)卡已經(jīng)與收發(fā)器集成在一起，因此細(xì)覽以太網(wǎng)無須使用收發(fā)器。細(xì)電纜以太網(wǎng)中每個(gè)電纜段的兩端也必須接有50Ω的終接器。圖3-12細(xì)電纜Ethernet拓?fù)浜鸵?guī)格參數(shù)3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)3.4.4雙絞線以太網(wǎng)IEEE10Mbps基帶雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)稱為10BASE-T。該標(biāo)準(zhǔn)提供了Ethernet的優(yōu)越性而無需使用昂貴的同軸電纜。一個(gè)基本的10BASE-T連接見圖3-13所示。工作站連至一個(gè)中心集線器（CentralHub）或集中器（Concentrator），其作用相當(dāng)于一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。工作站能夠用一根長度不超過100m的非屏蔽雙絞線與集線器相連，也可以將集線器連接到靠近工作站的收發(fā)器上，該收發(fā)器則用一根最長可達(dá)50m的15線電纜連接到工作站上去。當(dāng)來自工作站的信號(hào)到達(dá)時(shí)，該集線器將在它的所有輸出線路上廣播。集線器能以級(jí)聯(lián)方式連接到其他集線器上。圖3-13雙絞線Ethernet拓?fù)浜鸵?guī)格參數(shù)3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)（1）網(wǎng)卡需要一塊具有一個(gè)RJ-45接口的網(wǎng)卡。（2）集線器（Hub）集線器（也稱為集中器）可能有12個(gè)端口，有些則具有8、10或24個(gè)，它應(yīng)包括與同軸電纜或光纖主干相連的端口。（3）雙絞線電纜能夠使用具有RJ-45連接器的、長度不超過100m的雙絞線。購買時(shí)應(yīng)同時(shí)購買一個(gè)RJ夾具。（4）收發(fā)器該收發(fā)器在一側(cè)有一個(gè)RJ-45連接器，在另一側(cè)有一個(gè)DB-15連接器。3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)（5）收發(fā)器電纜該電纜將收發(fā)器和網(wǎng)卡連接起來。（6）分線模塊連接器電纜如果使用現(xiàn)存的電話電纜，用該電纜將集中器與電話分線模塊連接。（7）墻板能使用帶有RJ連接器的墻板以將雙絞線安裝到墻上。如果還需要一個(gè)電話連接器，可購買雙板。3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)（1）使用非屏蔽雙絞線（20～24AWGUTP）。（2）通常使用RJ-45連接器。針1和2用于傳輸，針3和6用于接受。（3）從收發(fā)器到集線器的距離不能超過100m。（4）一個(gè)集線器能夠連接多達(dá)24個(gè)工作站。10BASE-T規(guī)格參數(shù)列出如下。（5）一個(gè)中心集線器能夠連接多達(dá)12個(gè)以上集線器以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)工作站的數(shù)目。（6）集線器能與其他電纜或光纖相連，以成為較大Ethernet網(wǎng)絡(luò)的一部分。（7）無需使用網(wǎng)橋即可在網(wǎng)絡(luò)上連接多達(dá)1023個(gè)工作站。3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)3.4.5百兆位、千兆位和萬兆位以太網(wǎng)隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的深入，傳統(tǒng)的10Mbps速率的以太網(wǎng)已不能滿足用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)日益提高的需求，所以需要開發(fā)傳輸速率更高的局域網(wǎng)?？焖僖蕴W(wǎng)是指數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mbps的以太網(wǎng)。與傳統(tǒng)以太網(wǎng)最為接近的快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)的LLC子層使用IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)，MAC子層仍使用IEEE802.3的幀格式和CSMA/CD，但物理層采用了新的標(biāo)準(zhǔn)，即100Base-T標(biāo)準(zhǔn)。所以這種以太網(wǎng)也被稱為100Base-T以太網(wǎng)。1．百兆位以太網(wǎng)（快速以太網(wǎng)）3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)100Base-T標(biāo)準(zhǔn)允許使用多種傳輸介質(zhì)，它定義了介質(zhì)專用接口（MII，MediaIndependentInterface），用來隔離MAC子層與物理層，使得物理層中介質(zhì)的變化和編碼的變化不會(huì)影響到MAC子層。100Base-T支持的傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)如圖3-14所示。圖3-14100Base-T支持的傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)100Base-TX標(biāo)準(zhǔn)使用兩對(duì)5類非屏蔽雙絞線或兩隊(duì)屏蔽雙絞線，雙絞線的最大長度為100m，其中一對(duì)雙絞線用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另一對(duì)雙絞線用于接收數(shù)據(jù)。100Base-FX標(biāo)準(zhǔn)使用兩芯的多模光纖或單模光纖，一條用于發(fā)送，另一條用于接收，最大長度為2000m，主要用作高速主干網(wǎng)。100Base-T4標(biāo)準(zhǔn)使用4對(duì)3、4或5類非屏蔽雙絞線。其中的3對(duì)雙絞線用于傳輸數(shù)據(jù)，另一對(duì)雙絞線用于監(jiān)聽沖突，使總體速率達(dá)到100Mbps。組建100Base-T以太網(wǎng)時(shí)，必須使用100Base-T集線器/交換機(jī)和100Mbps網(wǎng)卡或10Mbps/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡。3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)千兆位以太網(wǎng)提供更高的帶寬，可以滿足局域網(wǎng)在數(shù)據(jù)倉庫、桌面電視會(huì)議、三維圖形，以及高清晰度圖像等方面的應(yīng)用，是企業(yè)級(jí)局域網(wǎng)的一種可行的解決方案。千兆位以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.3z和IEEE802.3ab。千兆位以太網(wǎng)保留了10BASE-T的幀格式，半雙工千兆位以太網(wǎng)仍然采用CSMA/CD訪問方式，但定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)1000Base-T。千兆位以太網(wǎng)可以使用多種傳輸介質(zhì)，通過新定義的千兆位介質(zhì)專用接口（GMII，GigabitMediaIndependentInterface）來屏蔽物理層中傳輸介質(zhì)的不同和編碼方式的不同，使得傳輸介質(zhì)和編碼方式的變化不會(huì)影響MAC子層。在千兆位以太網(wǎng)中可以使用的傳輸介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有以下幾種。2．千兆位以太網(wǎng)1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)（802.3ab）：使用5類非屏蔽雙絞線，長度不超過100m；1000Base-CX標(biāo)準(zhǔn)（802.3z）：使用屏蔽雙絞線，長度不超過25m；1000Base-LX標(biāo)準(zhǔn)（802.3z）：使用單模光纖，長度不超過3000m；1000Base-LX標(biāo)準(zhǔn)（802.3z）：使用單模光纖，長度不超過3000m；3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)千兆位以太網(wǎng)可以工作在半雙工模式下，也可以工作在全雙工模式下。在半雙工模式下仍使用CSMA/CD來控制站點(diǎn)對(duì)介質(zhì)的訪問，但由于傳輸速率很高，如果最小幀長度不變，則傳輸距離很短。為此，引入了“載波擴(kuò)展”的概念，用來增加最小幀長度，保證在CSMA/CD方式下具有一定的傳輸距離。采用半雙工模式的千兆位以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是成本低。但隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，這一優(yōu)點(diǎn)已不太明顯，所以，千兆位以太網(wǎng)一般使用交換機(jī)組網(wǎng)，采用全雙工模式，很少采用半雙工模式。千兆位以太網(wǎng)也具有“自動(dòng)協(xié)商”功能。工作于全雙工模式時(shí)，采用全雙工/流量控制協(xié)議，以避免出現(xiàn)擁塞和過載。全雙工千兆位以太網(wǎng)不使用CSMA/CD。3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)萬兆位以太網(wǎng)（10Gbps以太網(wǎng)）的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.3ae，使用光纖作為傳輸介質(zhì)，工作在全雙工模式下，不使用CSMA/CD，但仍采用以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)和幀長度，與10Mbps、100Mbps、1000Mbps以太網(wǎng)兼容，其傳輸距離為300m～40km。萬兆位以太網(wǎng)的目標(biāo)不僅是把千兆位以太網(wǎng)的帶寬擴(kuò)展10倍，而是在于擴(kuò)展以太網(wǎng)技術(shù)，使之進(jìn)入城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)領(lǐng)域。萬兆位以太網(wǎng)有以下技術(shù)特點(diǎn)。3．萬兆位以太網(wǎng)使用光纖作為傳輸介質(zhì)，不再支持非屏蔽雙絞線，避免了雙絞線對(duì)傳輸距離的限制，使之可以滿足城域網(wǎng)的距離要求，并且保證了較大的帶寬。采用全雙工傳輸模式，不支持半雙工，不使用CSMA/CD。不存在介質(zhì)訪問控制方式對(duì)傳輸距離的限制。相對(duì)于半雙工模式而言，進(jìn)一步提高了帶寬。在物理層采用兩種編碼技術(shù)，一種是基于波分多路復(fù)用技術(shù)，另一種是新的高效編碼技術(shù)。3.4小巨人的崛起——以太網(wǎng)技術(shù)仍采用以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)和幀長度，與以前的以太網(wǎng)兼容，使得從以前的以太網(wǎng)升級(jí)到萬兆位以太網(wǎng)比較容易，且升級(jí)后的技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)支持等的費(fèi)用較低。網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率達(dá)到了目前較為廣泛使用的城域網(wǎng)SDH（SynchronousDigitalHierarchy即同步數(shù)字系列）技術(shù)的頻率，傳輸距離也滿足城域網(wǎng)的要求，又與主流局域網(wǎng)技術(shù)兼容，是一種有競爭力的城域網(wǎng)技術(shù)。以DWDM（密集波分多路復(fù)用）為基礎(chǔ)，支持SDH技術(shù)，可以以SDH為基礎(chǔ)達(dá)到局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的無縫集成。3.5以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)3.5.1交換式以太網(wǎng)的工作原理1．交換的概念交換式局域網(wǎng)的核心是局域網(wǎng)交換機(jī)。目前，使用最廣泛的是Ethernet交換機(jī)。交換式局域網(wǎng)從根本上改變“共享介質(zhì)”工作方式，通過交換機(jī)支持多個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的并發(fā)連接，實(shí)現(xiàn)多結(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸。因此，交換式局域網(wǎng)可以增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，改善局域網(wǎng)的性能與服務(wù)質(zhì)量。以太網(wǎng)用戶的廣播式信道，在任一時(shí)刻只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，其他節(jié)點(diǎn)接收信息并通過對(duì)信息頭的分析來判定是不是發(fā)給自己的。同時(shí)每個(gè)終端都在爭取得到發(fā)送信息的機(jī)會(huì)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信道始終處于大家“分享”和“共享”的狀態(tài)。在這種方式下網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)共享信道的帶寬，如以太網(wǎng)帶寬為10Mbps，則對(duì)于100個(gè)節(jié)點(diǎn)的以太網(wǎng)，理論上每個(gè)節(jié)點(diǎn)分享的帶寬只有0.1Mbps，這就使得網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)，整體效率下降，延遲增加。與共享局域網(wǎng)不同，局域網(wǎng)中的交換技術(shù)是為每一個(gè)終端用戶提供點(diǎn)到點(diǎn)的連接，為每個(gè)要發(fā)送信息的結(jié)點(diǎn)提供一條獨(dú)享的通道。交換以太網(wǎng)中的核心設(shè)備是交換機(jī)，交換機(jī)可以根據(jù)某個(gè)端口輸入數(shù)據(jù)中的目標(biāo)地址，在連接具有該目標(biāo)地址結(jié)點(diǎn)的端口上轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，而且可以把多個(gè)端口的輸入數(shù)據(jù)同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的正確端口上輸出。這就實(shí)現(xiàn)了多對(duì)結(jié)點(diǎn)之間的并發(fā)通信，提高了局域網(wǎng)的整體傳輸能力。3.5以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)2．以太網(wǎng)交換機(jī)的交換方式（1）直接交換方式采用直接交換方式時(shí)，交換機(jī)在收到MAC幀頭端的部分內(nèi)容并從中檢測出目的地址后，就查閱MAC地址與端口對(duì)照表，在一個(gè)幀還沒有傳輸完畢時(shí)，就按照對(duì)照表立即進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。直接交換方式的特點(diǎn)是延遲小、交換速度快，但可能把有差錯(cuò)的幀也傳到了目的結(jié)點(diǎn)，也不能連接傳輸速率不同的設(shè)備。（2）存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式中，交換機(jī)首先完整地接收數(shù)據(jù)幀并進(jìn)行檢測。如果接收的幀是正確的，則根據(jù)目的地址將其轉(zhuǎn)發(fā)出去。這種交換方式的優(yōu)點(diǎn)是具有數(shù)據(jù)幀的差錯(cuò)檢測能力，并支持不同傳輸速率的端口之間的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)；缺點(diǎn)是交換延遲時(shí)間將會(huì)增加。有的局域網(wǎng)交換機(jī)同時(shí)支持這兩種方式，在差錯(cuò)率較低的情況下，采用直接交換方式，當(dāng)差錯(cuò)率高于一個(gè)指定值時(shí)，就轉(zhuǎn)為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式。3.5以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)3．交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)使用以太網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)成星型結(jié)構(gòu)。交換機(jī)的普通端口連接客戶端計(jì)算機(jī)，上行端口連接數(shù)據(jù)傳輸量很大的服務(wù)器，如圖3-15所示。圖3-15單交換機(jī)結(jié)構(gòu)3.5以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)在多交換機(jī)的應(yīng)用環(huán)境下，要根據(jù)應(yīng)用的需要，設(shè)計(jì)交換機(jī)的連接結(jié)構(gòu)。如圖3-16所示的結(jié)構(gòu)中，服務(wù)器集中管理，連接在交換機(jī)的上行端口上，兩個(gè)交換機(jī)也用上行端口連接。圖3-16多個(gè)交換機(jī)的結(jié)構(gòu)3.5以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)4．交換式以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)交換式以太網(wǎng)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一，它保留現(xiàn)有以太網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，而不必把還能工作的設(shè)備扔掉。交換式以太網(wǎng)使用大多數(shù)或全部的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，當(dāng)需要時(shí)可追加更多性能。第二，以太網(wǎng)交換機(jī)有著各類廣泛的應(yīng)用——與現(xiàn)行的中繼器結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可以用來將超載的網(wǎng)絡(luò)分段，或者加進(jìn)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或者建立新的主干網(wǎng)，所有這些應(yīng)用都維持現(xiàn)有的設(shè)備不變。第三，以太網(wǎng)交換技術(shù)是基于以太網(wǎng)的。因?yàn)橐蕴W(wǎng)已成為常規(guī)技術(shù)，工業(yè)界人人都對(duì)它了如指掌，交換技術(shù)也只需進(jìn)行少量培訓(xùn)。3.5以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)3.5.2三層交換技術(shù)前面介紹的交換機(jī)屬于二層交換機(jī)，它主要根據(jù)MAC地址來傳送數(shù)據(jù)幀，并將每個(gè)數(shù)據(jù)幀從正確的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。但是，當(dāng)有一個(gè)廣播數(shù)據(jù)包進(jìn)入某個(gè)端口后，交換機(jī)同樣會(huì)將它轉(zhuǎn)發(fā)給所有的端口。二層交換機(jī)對(duì)組建一個(gè)大規(guī)模的局域網(wǎng)來說還不夠用，還需要使用路由器來完成相應(yīng)的路由功能。實(shí)際上，交換和路由選擇是互補(bǔ)性的技術(shù)，路由器處理延時(shí)大、速度慢，用交換機(jī)又不能有效地進(jìn)行控制廣播。因此，在交換機(jī)不斷發(fā)展的過程中，就有了將第二層交換和第三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)結(jié)合的設(shè)備，即三層交換機(jī)，也被稱做“路由交換機(jī)”。3.5以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)1．三層交換技術(shù)原理三層交換技術(shù)是在OSI參考模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)際上就是第二層交換技術(shù)與第三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的結(jié)合。假設(shè)有兩個(gè)采用TCP/CP的網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2（網(wǎng)絡(luò)1和2可以是兩個(gè)虛擬局域網(wǎng)），其中計(jì)算機(jī)A、C在網(wǎng)絡(luò)1中，計(jì)算機(jī)B在網(wǎng)絡(luò)2中。當(dāng)計(jì)算機(jī)A要發(fā)送數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)B時(shí)，A把自己的IP地址與B的IP地址進(jìn)行比較，判斷B與自己是否在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，由于不在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，A要向“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”發(fā)出ARP（地址解析）數(shù)據(jù)包，而“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”的IP地址其實(shí)就是三層交換機(jī)的第三層交換模塊。當(dāng)A對(duì)“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”的IP地址廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求時(shí)，如果第三層交換模塊在以前的通信過程中已經(jīng)知道B的MACA地址，則向A回復(fù)B的MAC地址；否則第三層交換模塊根據(jù)路由信息向B廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求，B得到此ARP請(qǐng)求后向第三層交換模塊回復(fù)其MAC地址，第三層交換模塊保存此地址并回復(fù)給A，A向B發(fā)送的數(shù)據(jù)包便全部交給第二層交換處理，信息得以高速交換。當(dāng)A和C通信時(shí)，A與C處于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，則直接采用MAC端口表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。A與B的通信，由于僅僅在路由過程中才需要第三層處理，絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)都通過第二層交換轉(zhuǎn)發(fā)，因此三層交換機(jī)速度很快，接近二層交換機(jī)速度，同時(shí)相比路由器的價(jià)格低很多。3.5以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)除了三層交換外，多層交換技術(shù)中還包括第四層交換。第四層交換是一種功能，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，除了可以識(shí)別并分析第二層的MAC地址和第三層的IP地址外，還可以判斷出該數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)類型。也就是說，依據(jù)第四層的應(yīng)用端口號(hào)（如TCP/UDP端口號(hào)）對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行查詢，獲取相應(yīng)的信息。TCP/UDP端口號(hào)可以告訴交換機(jī)所傳輸數(shù)據(jù)流的應(yīng)用服務(wù)類型，如WWW應(yīng)用、FTP應(yīng)用等，然后交換機(jī)可以將數(shù)據(jù)包分類映射到不同的應(yīng)用主機(jī)上，保證了服務(wù)質(zhì)量。3.5以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)2．三層交換的應(yīng)用三層交換的主要用途是代替?zhèn)鹘y(tǒng)路由器作為網(wǎng)絡(luò)的核心，在企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)中，一般會(huì)將三層交換用在網(wǎng)絡(luò)的核心層，用第三層交換機(jī)上的千兆端口或百兆端口連接不同的子網(wǎng)或虛擬局域網(wǎng)（VLAN）。這樣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，結(jié)點(diǎn)相對(duì)較少。另外，其不需要較多的控制功能，并且成本較低。提供三層交換的交換機(jī)在應(yīng)用方面具有以下特點(diǎn)：（1）作為主干交換機(jī)三層交換機(jī)一般用于網(wǎng)絡(luò)的主干交換機(jī)和服務(wù)器群交換機(jī)，也可作為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。在網(wǎng)絡(luò)中，同其他以太網(wǎng)交換機(jī)配合使用，可以組建整個(gè)10/100/1000Mbps以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，為整個(gè)信息系統(tǒng)提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這樣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，同時(shí)還具有可伸縮性和基于策略的QoS服務(wù)等功能。三層交換機(jī)為網(wǎng)絡(luò)提供QoS服務(wù)的內(nèi)容包括優(yōu)先級(jí)管理、帶寬管理和VLAN交換等。3.5以太網(wǎng)奠基禮——交換式以太網(wǎng)（2）支持Trunk協(xié)議在應(yīng)用中，經(jīng)常有以太網(wǎng)交換機(jī)相互連接或以太網(wǎng)交換機(jī)與服務(wù)器互聯(lián)的情況，其中互聯(lián)的單條鏈路往往會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。采用Trunk技術(shù)能將若干條相同的源交換機(jī)與目的交換機(jī)之間的以太網(wǎng)鏈路從邏輯上看成一條鏈路，不但提高了帶寬，也增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。有人說，三層交換機(jī)就是二層交換機(jī)加路由器。你認(rèn)為這句話對(duì)嗎？為什么？3.6天馬行空——無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)WLAN（WirelessLocalAreaNetwork）是一種較新的技術(shù)，一般情況下指利用微波擴(kuò)頻技術(shù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，可以說是在各主機(jī)和設(shè)備之間采用無線連接和通信方式的一種局域網(wǎng)。WLAN省卻了一般局域網(wǎng)中布線和變更線路費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的麻煩，為用戶提供了方便。3.6.1無線局域網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1998年，IEEE制訂出無線局域網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)802.11，其射頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)采用跳頻擴(kuò)頻（FH-SS）和直接序列擴(kuò)頻（DSSS），工作在2.4000FHz～2.4835GHz，在MAC層則使用載波偵聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）協(xié)議。802.11標(biāo)準(zhǔn)主要用于辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶與用戶終端無線接入，業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取，傳輸速率最高只能達(dá)到2Mbps。由于802.11在傳輸速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，此后IEEE又推出了802.11b、802.11a、802.11g和802.11n等，作為802.11標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)充，其主要差別在于MAC子層和物理層。3.6天馬行空——無線局域網(wǎng)802.11b采用2.4GHz頻帶，調(diào)制方法采用補(bǔ)償碼鍵控（CKK），共有3個(gè)不同的傳輸信道。傳輸速率能夠從11Mbps自動(dòng)降到5.5Mbps，或者根據(jù)直接序列擴(kuò)頻技術(shù)調(diào)整到2Mbps和1Mbps，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行與穩(wěn)定。802.11a擴(kuò)充了802.11標(biāo)準(zhǔn)的物理層，規(guī)定該層使用5GHz的頻帶。該標(biāo)準(zhǔn)采用OFDM（正交頻分）調(diào)制技術(shù)，傳輸速率可達(dá)到54Mbps，共有12個(gè)不重疊的傳輸信道。802.11g共有3個(gè)不重疊的傳輸信道，與802.11a一樣，也運(yùn)行于2.4GHz，調(diào)制方式為OFDM，但網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率可以達(dá)到54Mbps。802.11n是Wi－Fi聯(lián)盟在802.11a/b/g后推出的一個(gè)無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其目的是為了使無線局域網(wǎng)達(dá)到以太網(wǎng)的性能水平。在傳輸速率方面，802.11n將無線局域網(wǎng)的傳輸速率由802.11a提供的54Mbps提高到300Mbps甚至高達(dá)600Mbps；在覆蓋范圍方面，802.11n采用智能天線技術(shù)，可以讓無線局域網(wǎng)用戶接收到穩(wěn)定的信號(hào)，并可以減少其它信號(hào)的干擾，因此其覆蓋范圍可以擴(kuò)大到好幾平方公里。3.6天馬行空——無線局域網(wǎng)802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定無線局域網(wǎng)的最小構(gòu)件是基本服務(wù)集（BasicServiceSet，BSS）。一個(gè)BSS包括一個(gè)基站和若干個(gè)移動(dòng)站，所有的站均運(yùn)行同樣的MAC協(xié)議并以爭用方式共享同樣的無線傳輸媒體?；痉?wù)集類似于零線移動(dòng)通信的蜂窩小區(qū)。在802.11標(biāo)準(zhǔn)中，基本服務(wù)集中的基站稱為接入點(diǎn)（AccessPoint，AP）。一個(gè)基本服務(wù)集可以是孤立的，也可以通過接入點(diǎn)AP接入一個(gè)主干分配系統(tǒng)（distributionsystem，DS），然后再接入另一個(gè)基本服務(wù)集，這樣就構(gòu)成了一個(gè)擴(kuò)展的服務(wù)集ESS。主干分配系統(tǒng)可采用常用的有線以太網(wǎng)或其他的無線連接。接入點(diǎn)AP的作用與網(wǎng)橋相似，使擴(kuò)展的服務(wù)集ESS成為一個(gè)在LLC子層上的邏輯局域網(wǎng)。802.11標(biāo)準(zhǔn)還定義了3種類型的站，一種是僅在一個(gè)BSS內(nèi)移動(dòng)，另一種是在BSS之間移動(dòng)但仍在一個(gè)ESS之內(nèi)，還有一種是在不同的ESS之間移動(dòng)。3.6天馬行空——無線局域網(wǎng)3.6.2無線局域網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域無線局域網(wǎng)與有線局域網(wǎng)一樣，可用于教學(xué)、管理、生產(chǎn)、商業(yè)及生活等各個(gè)方面，其最常用的領(lǐng)域如下：（1）接入Internet：通過無線局域網(wǎng)接入Internet，對(duì)于使用便攜終端的人員來說，就可以在被無線局域網(wǎng)覆蓋的任何地方上網(wǎng)學(xué)習(xí)、看新聞、聊天、下載資源……（2）辦公室環(huán)境：用于實(shí)現(xiàn)各種辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，利于辦公室環(huán)境的整潔?，F(xiàn)在許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用較多的辦公室常常是線纜密布，使辦公環(huán)境顯得雜亂，無線局域網(wǎng)的應(yīng)用將會(huì)改變這種局面。（3）商業(yè)環(huán)境：構(gòu)成無線的POS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)，利于購物環(huán)境的布局和管理。（4）工業(yè)現(xiàn)場：用于工業(yè)自動(dòng)化的管理，可減少對(duì)現(xiàn)場的改造，適應(yīng)車間的布局等。3.6天馬行空——無線局域網(wǎng)3.6.3無線局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)無線局域網(wǎng)依其輸出的形式可分為兩大類，一類是用微波的方式，其原理即無線廣播方式，另一類是光通信，利用各類超短波的光通信系統(tǒng)，如紅外光通信、激光通信等，該類在克服光干擾錯(cuò)誤檢查及糾正等方面技術(shù)尚不很成熟，故無線局域網(wǎng)目前多用無線廣播技術(shù)，具體地說就是擴(kuò)頻技術(shù)。1．?dāng)U頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)即擴(kuò)展頻譜，簡稱泛SS（SpreadSpectrum）技術(shù)。它是通過對(duì)傳送數(shù)據(jù)的特殊編碼，使其擴(kuò)展為頻帶很寬的信號(hào)，其帶寬遠(yuǎn)大于傳輸信號(hào)所需的帶寬（約數(shù)千倍），并將待傳信號(hào)與擴(kuò)頻編碼信號(hào)一起調(diào)制載波，這樣數(shù)據(jù)信號(hào)就均勻地分布于整個(gè)帶寬上，對(duì)于每一個(gè)頻段而言，其分配的功率極小，故干擾小，不會(huì)影響各種無線電信號(hào)的傳播，且數(shù)據(jù)保密性好，是目前國際上無線通信領(lǐng)域中倍受矚目的技術(shù)。有兩種方法可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻：直接序列擴(kuò)頻（簡稱直序）技術(shù)和跳頻擴(kuò)頻技術(shù)。3.6天馬行空——無線局域網(wǎng)（1）直接序列擴(kuò)頻技術(shù)（DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS）：就是用高速率的擴(kuò)頻序列在發(fā)射端擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，而在接收端用相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，把展開的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原來的信號(hào)。（2）跳頻擴(kuò)頻技術(shù)（Frequency-HoppingSpreadSpectrum，F(xiàn)HSS）：跳頻技術(shù)屬頻率調(diào)制，是一種可避免干擾的技術(shù)，擴(kuò)展的編碼不斷地改變載波頻率，載波頻率每秒改變的次數(shù)稱跳頻。跳頻可用任一窄帶信號(hào)實(shí)現(xiàn)，其載頻根據(jù)擴(kuò)頻跳頻序列隨時(shí)間變化。跳頻有快慢兩種，一般慢跳頻率每秒4～10次；如果網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbps，則意味著每一跳頻，就會(huì)有幾千位的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。IEEE委員會(huì)已把FHSS和DSSS技術(shù)寫入802.11無線介質(zhì)存取控制和物理規(guī)范草案。3.6天馬行空——無線局域網(wǎng)2．?dāng)U頻技術(shù)特點(diǎn)（1）與窄帶微波數(shù)據(jù)通信相比，總造價(jià)低、組網(wǎng)簡單靈活，建造周期短。（2）與短波、超短波數(shù)據(jù)通信比較，其傳輸速率、抗干擾能力、保密性及頻率許可證等方面性能高。（3）與紅外、激光通信相比，其可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。綜上所述，擴(kuò)頻技術(shù)具有速度快、保密性好、傳輸距離長（可達(dá)幾十千米）、抗干擾性強(qiáng)，誤碼率低、可與窄帶無線通信共享以及安裝方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。適用于數(shù)字語音和數(shù)據(jù)的傳輸，對(duì)高速文件傳輸、圖像傳輸?shù)纫捕歼m用。3.6天馬行空——無線局域網(wǎng)什么是藍(lán)牙“藍(lán)牙”（Bluetooth）原是一位在10世紀(jì)統(tǒng)一丹麥的國王，他將當(dāng)時(shí)的瑞典、芬蘭與丹麥統(tǒng)一起來。用他的名字來命名這種新的無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，含有將四分五裂的局面統(tǒng)一起來的意思。藍(lán)牙是由東芝、IBM、Intel、愛立信和諾基亞于1998年5月共同提出的近距離無線數(shù)字通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。利用藍(lán)牙技術(shù)可以在包括移動(dòng)電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、手機(jī)、平板電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，帶寬為1Mbps（有效傳輸速度為721Kbps），最大傳輸距離為10m。3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)隨著通信技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，智能建筑中越來越多地借助于計(jì)算機(jī)、控制設(shè)備和通訊設(shè)備，對(duì)建筑物的所有設(shè)備、語音交換、數(shù)據(jù)終端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、視頻設(shè)備、暖通空調(diào)、消防系統(tǒng)、保安監(jiān)控、電力系統(tǒng)等進(jìn)行智能化管理和控制，達(dá)到互通信息、共享資源的目的。這樣多的系統(tǒng)和設(shè)備，其信息種類和信息分布復(fù)雜而多變，因此必須建立一套有效的布線系統(tǒng)，把不同的控制設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備等相互連接起來。3.7.1結(jié)構(gòu)化布線概述在完成局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，如何完成網(wǎng)絡(luò)布線成為一個(gè)重要問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在局域網(wǎng)所出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)故障中，有75%以上是由網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)引起的。因此，解決好網(wǎng)絡(luò)布線問題對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性有重要作用。1．結(jié)構(gòu)化布線的發(fā)展3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)20世紀(jì)90年代以來，支持非屏蔽雙絞線得到廣泛的應(yīng)用。采用雙絞線作為網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是連接方便、可靠性高與擴(kuò)展靈活。同時(shí)，雙絞線不僅能用于計(jì)算機(jī)通信，而且能完成電話通信與控制信息傳輸。電話通信比計(jì)算機(jī)通信出現(xiàn)得早，在鋪設(shè)電話線路方面早有各種方法與標(biāo)準(zhǔn)，人們很自然地想到將電話線路的連接方法用于網(wǎng)絡(luò)布線中，這樣就產(chǎn)生了專用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)。從某種意義上來說，結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)并非什么新的概念，它只是將傳統(tǒng)的電話、供電等系統(tǒng)所用的方法借鑒到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線中，并使之適應(yīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與控制信息傳輸?shù)囊蟆?.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)是指在一座辦公大樓或樓群中安裝的傳輸線路，它能將所有的語音、數(shù)字設(shè)備與電話交換系統(tǒng)相連接。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)包括布置在辦公大樓中的所有電纜與各種配件，例如轉(zhuǎn)接設(shè)備、各類用戶端設(shè)備接口以及外部網(wǎng)絡(luò)接口，但是它并不包括各種交換設(shè)備。從用戶的角度來看，結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)是使用一套標(biāo)準(zhǔn)的組網(wǎng)器件，按照標(biāo)準(zhǔn)的連接方法來實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)使用的組網(wǎng)器件包括以下幾種類型。2．結(jié)構(gòu)化布線的概念各類傳輸介質(zhì)各類介質(zhì)的端接設(shè)備連接器適配器3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)各類插座、插頭及跳線光電轉(zhuǎn)換與多路復(fù)用器等電器設(shè)備電氣保護(hù)設(shè)備各類安裝工具結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)與傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)的最大區(qū)別在于：結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與當(dāng)前所連接的設(shè)備位置無關(guān)。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)中，設(shè)備安裝在哪里，傳輸介質(zhì)就要鋪設(shè)到哪里。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)則是預(yù)先按建筑物的結(jié)構(gòu)，將建筑物中所有可能放置計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備的位置都預(yù)先布好線，然后根據(jù)實(shí)際所連接的設(shè)備情況，通過調(diào)整內(nèi)部跳線裝置將所有計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備連接起來。同一條線路的接口可以連接不同的設(shè)備，例如電話機(jī)、計(jì)算機(jī)、終端、工作站及打印機(jī)等外部設(shè)備。3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)3．智能大樓概念的提出智能大樓是隨著計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人們對(duì)信息共享的強(qiáng)烈需求而產(chǎn)生的。智能大樓將計(jì)算機(jī)通信、信息服務(wù)與安全監(jiān)控集成在一個(gè)系統(tǒng)中。智能大樓的定義有很多種。美國的一個(gè)智能大樓研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為：智能大樓是通過對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)與管理四個(gè)要素采用最優(yōu)組合，為用戶提供一個(gè)投資合理、高效、安全與便利的工作環(huán)境。另一種定義則認(rèn)為：智能大樓是在大樓建設(shè)中建立一個(gè)獨(dú)立的局域網(wǎng)，在樓外與樓內(nèi)的交匯處安裝配線架，利用樓內(nèi)垂直電纜豎井作為布線系統(tǒng)的主軸管道；在每個(gè)樓層建立分線點(diǎn)，通過分線點(diǎn)在每個(gè)樓層的平面方向布置分支管道，并通過這些分支管道將傳輸介質(zhì)連接到用戶所在位置。最終用戶的位置可以連接計(jì)算機(jī)、電話機(jī)、傳真機(jī)、報(bào)警器、供熱與空調(diào)設(shè)備，甚至可以是生產(chǎn)設(shè)備。這種集成環(huán)境能為用戶提供全面的信息服務(wù)功能，同時(shí)能隨時(shí)對(duì)大樓發(fā)生的任何事情自動(dòng)采取相應(yīng)處理措施。美國EIA與TIA組織共同提出了一套智能大樓布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將所有的語音、數(shù)字、視頻信號(hào)及監(jiān)控系統(tǒng)的配線，經(jīng)過統(tǒng)一規(guī)劃綜合在一套標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中。這套系統(tǒng)不僅能為用戶提供電信服務(wù)，而且能為用戶提供網(wǎng)絡(luò)通信、安全報(bào)警與監(jiān)控管理服務(wù)。這個(gè)系統(tǒng)具有很大的靈活性，在各種設(shè)備位置改變或局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化時(shí)，不需要進(jìn)行重新布線，只要在配線間做適當(dāng)?shù)牟季€調(diào)整即可。這樣的系統(tǒng)可以滿足不同用戶的需要，能夠適應(yīng)用戶需求變化的需要。3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)4．智能大樓的組成部分完善的智能大樓系統(tǒng)除了結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)外，還應(yīng)該包括以下幾種系統(tǒng)：（1）辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OA）辦公自動(dòng)化系統(tǒng)是智能大樓的基本功能之一。它是由高性能的傳真機(jī)、終端、微型計(jì)算機(jī)、大中型計(jì)算機(jī)，以及聲像裝置等現(xiàn)代辦公設(shè)備與相應(yīng)軟件組成的。辦公自動(dòng)化系統(tǒng)能為用戶提供各種高效的辦公手段，包括文字處理、文件管理、電子郵件、數(shù)據(jù)共享與電視會(huì)議等服務(wù)。（2）通信自動(dòng)化系統(tǒng)（CA）通信自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：以程控交換機(jī)為中心，以電話、傳真為主的通信網(wǎng)；用于將樓內(nèi)的各種終端、微型計(jì)算機(jī)、工作站、大中型計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的局域網(wǎng)；遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)（3）樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BA）樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)采用傳感器、監(jiān)控設(shè)備與計(jì)算機(jī)等設(shè)備，對(duì)大樓的電力、空調(diào)、電梯、供水與排水、防火與防盜等設(shè)施實(shí)行自動(dòng)監(jiān)控與管理。它包括樓宇自動(dòng)化管理、出入管理、身份卡識(shí)別、防盜保安、防火及各種設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)一般采用分散控制、集中管理的方法，其中的關(guān)鍵技術(shù)是傳感器與接口控制。例如，大型商場內(nèi)的煙霧感應(yīng)報(bào)警裝置，就是常見的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分。（4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（CN）要實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化、通信自動(dòng)化與樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，除了結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也是一個(gè)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處于智能大樓的核心地位。一般來說，一座大樓內(nèi)應(yīng)該有一個(gè)高速的主干網(wǎng)，用來連接大樓內(nèi)多個(gè)計(jì)算機(jī)與每個(gè)樓層的局域網(wǎng)。大樓內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部通信網(wǎng)通過高速主干網(wǎng)互聯(lián)。主干網(wǎng)需要具有很高的通信容量，因此應(yīng)采用快速以太網(wǎng)、ATM與FDDI等。從以上討論中可以看出，智能大樓是伴隨著人們對(duì)信息共享的迫切需求而產(chǎn)生的，是一種將建筑與通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)。目前，大的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)供應(yīng)商包括：AT&T公司、AMP公司、Nortel公司、Siemons公司等。隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展與各種辦公大樓的興建，智能大樓在我國有廣闊的發(fā)展前景。3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)世界上第一幢“智能大廈”1984年1月，美國康涅狄格（Connecticut）州哈特福特（Hartford）市，將一幢舊金融大廈進(jìn)行改建，定名為“都市辦公大樓”（CityPlaceBuilding）。該大樓有38層，總建筑面積十萬多平米。當(dāng)初改建時(shí)，該大樓的設(shè)計(jì)與投資者，并未意識(shí)到這是形成“智能大廈”的創(chuàng)舉，主要功績應(yīng)歸于該大樓住戶之一的聯(lián)合技術(shù)建筑系統(tǒng)公司（UnitedTechnologiesBuildingSystemCo，UTBS）UTBS公司當(dāng)初承包了該大樓的空調(diào)、電梯及防災(zāi)設(shè)備等工程，并且將計(jì)算機(jī)與通信設(shè)施連接，廉價(jià)地向大樓中其他住戶提供計(jì)算機(jī)服務(wù)和通信服務(wù)，這就是公認(rèn)的世界上第一幢“智能大廈”3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)3.7.2結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)主要應(yīng)用在以下3種環(huán)境中：1．建筑物綜合布線系統(tǒng)建筑物綜合布線系統(tǒng)一般采用開放式、模塊化結(jié)構(gòu)，具有良好的可擴(kuò)展性、靈活性等特點(diǎn)。傳輸介質(zhì)采用非屏蔽雙絞線與光纖混合結(jié)構(gòu)，可以連接建筑物或樓群中的各種設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。建筑物綜合布線系統(tǒng)的主要應(yīng)用范圍是：商務(wù)環(huán)境，例如商業(yè)銀行、股票市場、飯店和零售商店。辦公室環(huán)境，例如公司、律師事務(wù)所和小型商務(wù)中心。建筑群環(huán)境，例如大學(xué)校園、公司建筑物群和政府機(jī)構(gòu)。交通運(yùn)輸環(huán)境，例如航空港、火車站、交通運(yùn)輸中心和出租車調(diào)度中心。衛(wèi)生保健環(huán)境，例如醫(yī)院、急救中心。3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)最初，建筑物綜合布線系統(tǒng)采用非屏蔽雙絞線來支持低速語音與數(shù)據(jù)信號(hào)。但是，隨著局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，目前采用光纜與非屏蔽雙絞線混合的連接方式。在設(shè)計(jì)建筑物綜合布線系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、對(duì)傳輸速度的要求與結(jié)點(diǎn)數(shù)量，來選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與傳輸介質(zhì)。圖3-17給出了典型的建筑物綜合布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3-17典型的建筑物綜合布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)建筑物綜合布線系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：（1）由于建筑物綜合布線系統(tǒng)支持各種系統(tǒng)與設(shè)備，能夠與現(xiàn)有的語音、數(shù)據(jù)系統(tǒng)一起工作，這樣可以保護(hù)用戶在硬件、軟件及培訓(xùn)方面的投資。（2）建筑物綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)使用戶自己能夠很容易地排除故障，使用網(wǎng)管軟件能準(zhǔn)確跟蹤設(shè)備的遷移與變化，并能對(duì)某些故障進(jìn)行監(jiān)測與顯示。（3）采用非屏蔽雙絞線與光纜的建筑物綜合布線系統(tǒng)，能夠支持100Mbps甚至更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)2．智能大樓布線系統(tǒng)智能大樓布線系統(tǒng)一般采用開放式、模塊化結(jié)構(gòu)，具有良好的可擴(kuò)展性、靈活性等特點(diǎn)，能連接語音、數(shù)據(jù)、圖像，以及各種樓宇控制與管理裝置，從而為用戶提供一個(gè)高效、可靠的應(yīng)用環(huán)境。智能大樓布線系統(tǒng)是構(gòu)筑在大樓中的基本運(yùn)行系統(tǒng)，用于大樓內(nèi)的各種操作與控制系統(tǒng)中的信息共享。建造智能大樓布線系統(tǒng)需要使用一整套產(chǎn)品，包括雙絞線、光纜、匹配器、接線箱、電子裝置、保安設(shè)備、安裝維護(hù)工具、管理軟件等。模塊化設(shè)計(jì)使得用戶在系統(tǒng)擴(kuò)充、更新設(shè)備時(shí)，布線系統(tǒng)可以不變或只做很小的變化，從而大大降低用戶對(duì)大樓的維護(hù)費(fèi)用。3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)3．工業(yè)布線系統(tǒng)工業(yè)布線系統(tǒng)是專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的布線標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代化工廠必須有一套先進(jìn)的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，才能夠適應(yīng)生產(chǎn)、管理現(xiàn)代化與計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的通信需求。一套先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以將工廠的自動(dòng)控制設(shè)備、企業(yè)管理系統(tǒng)、通信與數(shù)據(jù)處理相結(jié)合，以便有效提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，提高工廠的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售與管理水平，這樣才有可能產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)布線系統(tǒng)用來解決工業(yè)廠房中信息傳輸?shù)奶厥庖?，可以滿足工業(yè)環(huán)境中數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?。針?duì)工廠環(huán)境中存在強(qiáng)干擾的特點(diǎn)，這類系統(tǒng)一般采用雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。工業(yè)布線系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：采用光纜作為連接各種通信設(shè)備的傳輸介質(zhì)，提高了數(shù)據(jù)傳輸速率與抗干擾能力，確保在復(fù)雜的工廠環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸要求；模塊化結(jié)構(gòu)使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與結(jié)構(gòu)變化對(duì)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)帶來的影響最低，可以將聲音、數(shù)據(jù)、視頻與網(wǎng)絡(luò)管理有機(jī)組合，以適應(yīng)未來工業(yè)發(fā)展對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?；使用戶可以容易地進(jìn)行故障診斷與恢復(fù)，以提高系統(tǒng)的可維護(hù)性與可靠性。3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)3.7.3結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的組建一般來說，完整的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)由6個(gè)部分組成：戶外系統(tǒng)、垂直豎井系統(tǒng)、平面樓層系統(tǒng)、用戶端子區(qū)、機(jī)房子系統(tǒng)和布線配線系統(tǒng)。對(duì)于上述6個(gè)部分，不同的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)有不同的叫法。例如，有的系統(tǒng)將用戶端子區(qū)稱為工作區(qū)子系統(tǒng)，將平面樓層系統(tǒng)稱為水平支干線子系統(tǒng)，將布線配線子系統(tǒng)稱為管理子系統(tǒng)。但是，無論采用什么名稱，完整的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)都由這6部分組成。1．用戶端子用戶端子用于將用戶設(shè)備連接到結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)中。用戶端子主要包括與用戶設(shè)備連接的各種信息插座與相關(guān)配件。目前，最常用的是雙絞線的RJ-45插座與連接電話的RJ-11插座，前者廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)設(shè)備（例如微型計(jì)算機(jī)、工作站、服務(wù)器等），后者廣泛應(yīng)用于電信系統(tǒng)（例如電話機(jī)、傳真機(jī)等）。用戶端子的安裝部位可以在墻上或辦公桌上，但要避免安裝在人們經(jīng)常走動(dòng)或易損壞的地方，以免因?yàn)槿藶樵蚨斐删€路損壞。3.7大道若簡——局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)2．戶外系統(tǒng)戶外系統(tǒng)主要用于連接樓群之間的通信設(shè)備，將樓內(nèi)與樓外系統(tǒng)連接起來，使戶外信息進(jìn)入樓內(nèi)的信息通道。戶外系統(tǒng)包括用于樓群之間通信的傳輸介質(zhì)與各種支持設(shè)備，例如電纜、光纜與電氣保護(hù)設(shè)備。由于戶外系統(tǒng)安全性直接影響整個(gè)布線系統(tǒng)的安全，因此必須安裝各種電氣保護(hù)裝置。為了避免雷電等強(qiáng)電流進(jìn)入樓群破壞設(shè)備，必須安裝避雷和過流保護(hù)裝置，以保證樓內(nèi)系統(tǒng)處于絕對(duì)安全的環(huán)境中。為了適應(yīng)各種信息交換的要求，戶外系統(tǒng)除了使用各種有線連接手段，還可以使用微波、無線電等無線連接手段。戶外系統(tǒng)通常在入口處經(jīng)過一次轉(zhuǎn)接再接入樓內(nèi)系統(tǒng)，這是由于樓內(nèi)與樓外的通信介質(zhì)通常具有不同規(guī)格，并且在轉(zhuǎn)接處可以安裝電氣保護(hù)裝置。戶外系統(tǒng)進(jìn)入大樓時(shí)的處理方法主要有兩種：戶外系統(tǒng)通過地下管道進(jìn)入大樓；戶外系統(tǒng)通過架空方式進(jìn)入大樓。戶外系統(tǒng)與樓內(nèi)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)接處需要有專門的房間或墻面，這要視建筑物的規(guī)模與安裝設(shè)備的多少而決定。一般來說，大型建筑物至少要留有一間專用的房間，小型建筑物只需留有一面安裝設(shè)備的墻面。在房間或墻面安裝的設(shè)備主要是跳接線系統(tǒng)、分線系統(tǒng)、電氣保護(hù)裝置與專用傳輸設(shè)備，如多路復(fù)用器、光端機(jī)等。大多數(shù)建筑物經(jīng)常將與戶外的所有連接集中起來，這樣就有可能彼此之間產(chǎn)生干擾，因此要考慮如何屏蔽設(shè)備之間的干擾。尚未施工的建筑物應(yīng)