局域网设计方案.ppt

第四章：小型局域网的方案设计一、小型局域网的作用二、小型局域网的规划与设计三、小型局域网的组建第四章：小型局域网的方案设计一小型局域网的作用1.小型局域网的概念小型局域网是指占地空间小、规模小、建网经费少的计算机网络，常用于办公室、学校多媒体教室、游戏厅、网吧，甚至家庭中的两台计算机也可以组成小型局域网。小型局域网可以实现文件管理、第四章：小型局域网的方案设计一小型局域网的作用1.小型局域网的概念应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上百台计算机组成。第四章：小型局域网的方案设计一小型局域网的作用2.小型局域网的特点小型局域网是一种小范围实现共享的计算机网络，它具有结构简单、投资少、数据传输速率高和可靠性好等特点，主要体现在以下几方面。（1）小型局域网属于某一组织机构所有，例如，一个家庭、单位、工厂等的内部网络。第四章：小型局域网的方案设计一小型局域网的作用2.小型局域网的特点因此LAN的设计、安装、使用等均不受公共网络的束缚，覆盖范围一般在几千米以内。（2）采用专用的传输媒介来构成网络，传输速率为1100 Mbps之间或更高。（3）多台（一般在数十台到数百台之间）设备共享一个传输媒介。第四章：小型局域网的方案设计一小型局域网的作用2.小型局域网的特点（4）网络的布局比较规则，在单个LAN内部一般不存在交换结点与路由选择问题。（5）拓扑结构主要为总线型和星型。（6）具有较低误码率，小型局域网采用短距离基带传输，可以使用高质量的传输媒体，出现差错的机会少，可靠性高。第四章：小型局域网的方案设计一小型局域网的作用3.小型局域网的应用1）办公网3）多媒体教室2）游戏网第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计1.可行性研究 确定用户使用小型局域网要解决什么问题，达到什么目的。在明确了要解决的问题后，还需要对这些问题进行分析，以确定它们是否影响以及如何影响小型局域网的建立。1）问题定义第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计1.可行性研究 由于问题定义中所确定的问题可能并不具体，无法确定它们之间的关系，因此需要对现有系统进行深入调查，包括现有网络的简单情况和为什么要组建小型局域网；2）系统调查第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计1.可行性研究 用户需求是否能够使用现有网络技术实现，可能性有多大；组网技术的条件和难点；资金投入能否产生效益等，最后得出是否可行的结论。2）系统调查第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计2.需求分析1）拓扑结构需求分析2）数据传输需求分析3）发展需求分析4）性能需求分析5）通信类型及流量需求分析第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计3.小型局域网的设计要求（1）实用性。网络建设从应用实际需求出发，坚持为领导决策服务，为经营管理服务，为生产建设服务。另外，如果是对现有网络升级改造，还应该充分考虑如何利用现有资源，尽量发挥设备效益。第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计3.小型局域网的设计要求（2）适度先进性。规划局域网，不但要满足用户当前的需要，还应该有一定技术前瞻性和用户需求预见性，考虑到能够满足未来几年内用户对网络功能和带宽的需求。采用成熟的先进技术，兼顾未来的发展趋势，既量力而行，又适当超前，留有发展余地。第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计3.小型局域网的设计要求（3）经济性。要求价格适中，设备及耗材要求采用质量过硬，物美价廉，投资预算不超过20万。第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计3.小型局域网的设计要求（4）安全可靠性。确保网络可靠运行，在网络的关键部分应具有容错能力，提供公共网络连接、通信链路、服务器等全方位的安全管理系统。第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计3.小型局域网的设计要求（5）开放性。采用国际标准通信协议、标准操作系统、标准网管软件，采用符合标准的设备，保证整个系统具有开放性特点，增强与异机种、异构网的互连能力。第四章：小型局域网的方案设计4.1.2小型局域网的规划与设计3.小型局域网的设计要求（6）可扩展性。系统便于扩展，保证前期投资的有效性与后期投资的连续性。（7）安全保密性。为了保证网上信息的安全和各种应用系统的安全，在规划时就要为局域网考虑一个周全的安全保密方案。第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计4.总体方案设计A、小型局域网的类型选择（1）以太网。（2）令牌环网。（3）FDDI网（光纤分布式数据接口）。（4）ATM（异步转移模式）网。第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计4.总体方案设计B、小型局域网的工作模式设计（1）P2P（对等网）（2）C/S（客户机/服务器）模式。（3）B/S模式（浏览器/服务器结构）。第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计4.总体方案设计C、小型局域网的拓扑结构设计（1）总线拓扑。（2）环型拓扑。（3）星型拓扑。第四章：小型局域网的方案设计二小型局域网的规划与设计4.总体方案设计D、小型局域网相关网络技术选型（1）VLAN。（2）端口汇聚（端口汇聚是将多个端口聚合在一起形成1个汇聚组，以实现出负荷在各成员端口中的分担，同时也提供了更高的连接可靠性）。（3）STP（生成树协议）通过一定的算法实现路径冗余，同时将环路网络修剪成无环路的树型网络，从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建1.选择合适的组网方式 总线结构的主要特性就是“用一条公用的网线（同轴电缆）来连接所有的计算机”，这条很长的线是由“很多条较短”的网线连接起来的。总线结构具有成本低廉和布线简单的优点，所需组件仅为网线、接头、网卡。1）总线型网络第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建1.选择合适的组网方式 其缺点是只要网络中任何一段线路发生故障，整个网络就瘫痪了，而且在查找故障线路时比较麻烦；增加或减少计算机时会使网络暂时中断；传输速率非常低，不推荐使用。1）总线型网络第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建1.选择合适的组网方式 如果只有两台计算机，则可以用这种方式，不过这只是临时性的解决方法，一旦有3台或3台以上的计算机，这种方法就行不通了，并且完全不能扩展网络规模，速度较总线型网络要快。2）交叉双绞线第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建1.选择合适的组网方式 它是以集线器或交换机为中心向外形成星型连接，每台计算机通过网线直接与集线器或交换机相连。星型网络是目前普遍采用的组网方式，因为在星型网络中，局部线路故障只会影响到局部区域，3）星型网络第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建1.选择合适的组网方式 不会导致整个网络的瘫痪（集线器或交换机损坏除外）；故障点的定位相当方便，从集线器的指示灯便能很快得知故障点；可随时增加或减少计算机而网络不受影响。3）星型网络第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建2.网络设备选型 集线器是局域网中计算机和服务器的连接设备，是局域网的星型连接点，每个工作站用双绞线连接到集线器上，由集线器对工作站进行集中管理。集线器有多个用户端口（8口或16口），用双绞线连接每一端口和网络站（工作站或服务器），如果选购的是10 Mbps的集线器，1）集线器第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建2.网络设备选型 使用它可以让连接在这些端口上的计算机共享10 Mbps的带宽。集线器插槽数目要跟计算机的数目相适应，通常端口数愈多，价格就愈贵。一般来说，10 Mbps的集线器在几台计算机组成的小型局域网中就已够用，当然，如果资金允许，可以选购100 Mbps的集线器或交换机。1）集线器第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建2.网络设备选型 网卡（网络适配器）是连接计算机与网络的硬件设备。选购网卡需考虑以下几点。（1）速度。（2）总线速度。（3）接口。（4）操作系统支持。2）网卡第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建2.网络设备选型 普通的小型局域网的网线一般用的是非屏蔽双绞线，其价格较低。3）网线第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建2.网络设备选型 每根网线的两端都需要压水晶头，所以水晶头数量是网线根数或计算机数目的两倍。网线与水晶头的压接不能随便做，其具体做法请参阅前面章节，所用到的工具有集线钳、测线器等。如果需要上网，还需要购买Modem或宽带入网设备等，可参阅相应说明书。4）RJ-45水晶头第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建3.IP地址规划与分配由于是小型的局域网，而且又不直接接入互联网，因此对其IP地址的设置可以比较随意。如果是大规模的局域网，对IP地址的设置就要有所讲究了，因为好的IP地址方案不仅可以减少网络负荷，还能为以后的网络扩展打下良好的基础。第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建3.IP地址规划与分配对于仅由几台或十几台计算机组成的小型网络，不用进行大规模的IP划分，一个C类的地址就完全够用了，也不用划分子网。在设置网络地址时，要尽量将地址设置为容量小的地址类型。众所周知，A类地址容量比C类地址容量要大得多，第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建3.IP地址规划与分配如果在小型网络中采用A类地址，就会产生浪费。由于大多数的网络软件工作方式都是采用广播的方式，在用集线器来连接的网络中，就大大提高了网络广播的几率，这样肯定会导致网络效率明显下降。第四章：小型局域网的方案设计三、小型局域网的组建3.IP地址规划与分配如果用C类地址，相应的广播数据量就会更少，网络的效率就会相应较高。因此，在网络中采用合理的子网掩码来控制网络的大小是提高网络效率的一个很好的方法。第四章：小型局域网的方案设计扩展一、无线局域网扩展二蓝牙技术第四章：小型局域网的方案设计4.2.1无线局域网1.无线局域网的概念WLAN是相当便利的数据传输系统，它利用射频（radio frequency，RF）技术，取代旧式双绞铜线构成局域网络，使得用户能够通过无线局域网络利用简单的存取架构，达到“信息随身化，便利走天下”的理想境界。第四章：小型局域网的方案设计4.2.1无线局域网1.无线局域网的优点它能够方便地联网，因为WLAN可以便捷、迅速地接纳新加入的雇员，而不必对网络的用户管理配置进行过多的变动；WLAN在有线网络布线困难的地方比较容易实施，使用WLAN方案，则不必再实施打孔敷线作业，因而不会对建筑设施造成任何损害。第四章：小型局域网的方案设计4.2.1无线局域网2.无线局域网的特点无线局域网具有以下优点。（1）灵活性和移动性。（2）安装便捷。（3）易于进行网络规划和调整。（4）故障定位容易。（5）易于扩展。第四章：小型局域网的方案设计4.2.1无线局域网2.无线局域网的特点无线局域网的不足之处体现在以下几方面。（1）性能（物理障碍物）。（2）速率（54Mbps）。（3）安全性(通信信息容易泄漏)。第四章：小型局域网的方案设计4.2.1无线局域网3.无线局域网的应用（1）大楼之间。（2）医疗。（3）企业。（4）仓储管理。第四章：小型局域网的方案设计4.2.1无线局域网3.无线局域网的应用（5）货柜集散场。（6）监视系统。（7）展示会场。第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术1.蓝牙技术的概念蓝牙是一种支持设备短距离（一般在10 m内）通信的无线电技术，能在移动电话、PDA（掌上电脑）、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用蓝牙技术能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与Internet之间的通信，第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术1.蓝牙技术的概念从而使数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4 GHz ISM（工业、科学、医学）频段，其数据传输速率为1 Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 蓝牙工作在2.4 GHz的ISM频段，全球大多数国家ISM频段的范围是2.42.483 5 GHz，使用该频段无须向各国的无线电资源管理部门申请许可证。1）全球范围适用第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。每个语音信道数据速率为64 kbps，语音信号编码采用脉冲编码调制(PCM)或连续可变斜率增量调制（CVSD）方法。当采用非对称信道传输数据时，2）同时可传输语音和数据第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 速率最高为721 kbps，反向为57.6 kbps；当采用对称信道传输数据时，速率最高为342.6 kbps。蓝牙有两种链路类型：异步无连接（asynchronous connection-less，ACL）链路和同步面向连接（synchronous connection-oriented，SCO）链路。2）同时可传输语音和数据第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 根据蓝牙设备在网络中的角色，可分为主设备与从设备。主设备是组网连接主动发起连接请求的蓝牙设备，几个蓝牙设备连接成一个皮网时，其中只有一个主设备，其余的均为从设备。皮网是蓝牙最基本的一种网络形式，3）可以建立临时性的对等连接第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 最简单的皮网是一个主设备和一个从设备组成的点对点的通信连接。通过时分复用技术，一个蓝牙设备便可以同时与几个不同的皮网保持同步，具体来说，就是该设备按照一定的时间顺序参与不同的皮网，即某一时刻参与某一皮网，而下一时刻参与另一个皮网。3）可以建立临时性的对等连接第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 工作在ISM频段的无线电设备有很多种，如家用微波炉、无线局域网和HomeRF等产品，为了很好地抵抗来自这些设备的干扰，蓝牙采用了跳频方式来扩展频谱，将2.4022.48 GHz频段分成79个频点，相邻频点间隔1 MHz。4）具有很好的抗干扰能力第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 蓝牙设备在某个频点发送数据之后，再跳到另一个频点发送，而频点的排列顺序则是随机的，每秒钟频率改变1 600次，每个频率持续625 s。4）具有很好的抗干扰能力第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 由于个人移动设备的体积较小，嵌入其内部的蓝牙模块体积就应该更小，如爱立信公司的蓝牙模块ROK101008的外形尺寸仅为32.8 mm16.8 mm2.95 mm。5）蓝牙模块体积很小，便于集成第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 蓝牙设备在通信连接（connection）状态下，有4种工作模式激活（active）模式、呼吸（sniff）模式、保持（hold）模式和休眠（park）模式。激活模式是正常的工作状态，另外3种模式是为了节能所规定的低功耗模式。6）低功耗第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 SIG为了推广蓝牙技术的使用，将蓝牙的技术标准全部公开，全世界范围内的任何单位和个人都可以进行蓝牙产品的开发，只要最终通过SIG的蓝牙产品兼容性测试，就可以推向市场。7）开放的接口标准第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术2.蓝牙技术的特点 随着市场需求的扩大，各个供应商纷纷推出自己的蓝牙芯片和模块，蓝牙产品价格飞速下降。8）成本低第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术3.蓝牙技术的应用1）各种电话系统2）无线电缆3）无线办公包第四章：小型局域网的方案设计4.2.2蓝牙技术3.蓝牙技术的应用4）电子商务5）数字电子设备6）办公自动化、家庭娱乐等谢谢！谢谢！