局域网的规划与设计-学位论文.doc

广西大学成人高等教育毕业设计（论文）课题 局域网的规划与设计 学 院 专业年级 09级计算机科学与技术 学习形式、层次 专升本 学 号 姓 名 指导教师（签名） 年 月 日注：1、该页采用继续教育学院印制的统计规格的蓝色封面（在学历科领取）2、毕业设计（论文）一律采用计算机打印，并用16K规格复印纸输出局域网的规划与设计中文摘要随着网络的逐步普及，企业网络的建设是企业向信息化发展的必然选择，企业网网络系统是一个非常庞大而复杂的系统，它不仅为综合信息管理和办公自动化等一系列应用提供基本操作平台，而且能提供多种应用服务，使信息能及时、准确地传送给各个系统。而企业网工程建设中主要应用了网络技术中的重要分支局域网技术来建设与管理的，因此本毕业设计课题将主要以企业局域网络建设过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为企业网的建设提供理论依据和实践指导。关键字： 局域网 计算机网络 网络协议AbstractAlong with the network gain grounded, the construct of the corporation network are the inevitable choice that corporation turn to the development of information. The corporation net network system is a very huge and complicated system, it not only providing the basic operation for a series application such as synthesizing the information management and transacting automation etc,but also can provide various application service,making information on time, and delivering accurately to the each system. The corporation net engineering developments inside applied the LAN technique that is the important branch of the network techique to construct and manage .So this graduate design lesson will take the construct process of the LAN of corportation into practice,and provide theory and practice guidance for the construct of corporation network.Key Words: Lan Computer Network Network Protocol6目录局域网的规划与设计2中文摘要2前 言1第1章 局域网基础知识21.1局域网简介21.2局域网的定义21.3 LAN的基本部件31.4网络通信协议41.4.1 IPX/SPX协议41.4.2 NetBEUI协议51.4.3 TCP/IP 协议61.5域名系统及DNS服务器71.6局域网的应用7第2章 局域网中的设备122.1双绞线122.1.1 双绞线的分类122.1.2双绞线的应用132.2同轴电缆132.2.1同轴电缆的分类142.3 光纤142.3.1 光纤的定义及原理142.3.2光纤的分类152.3.3光纤在计算机网络中的应用152.4网卡152.4.1 网卡的作用162.4.2网卡的类型及其特点162.5集线器172.6交换机182.6.1交换机的交换方式182.7路由器18第3章 办公局域网组建方案设计193.1 办公局域网概述193.2中小型办公局域网硬件的选择203.3需求分析及网络规划213.4 选择网络结构223.5办公局域网组建过程243.5.1 网络布线243.5.2 配置DNS服务器253.5.3 创建用户帐号263.5.4创建用户组273.5.5 管理用户帐户283.5.6设置客户端283.5.7 测试网络连通性303.6办公网接入Internet313.7办公局域网资源共享32第4章 局域网的安全防护334.1计算机安全的定义及介绍334.2 局域网问题的解决技巧334.3 黑客攻击企业信息系统的手段354.4 防火墙374.4.1什么是防火墙384.4.2 防火墙的功能39结束语1参考文献：2致 谢3前 言随着微电子技术、计算机技术和通信技术的迅速发展和相互渗透，计算机网络已成为当今最热门的学科之一，并在过去的几十年里取得了长足的发展，尤其是在近十几年来得到了高速发展。在21世纪，计算机网络尤其是Internet技术必将改变人们的生活、学习、工作乃至思维方式，并对科学、技术、政治、经济乃至整个社会产生巨大的影响，每个国家的经济建设、社会发展、国家安全乃至政府的高效运转都将越来越依赖于计算机网络。互联网进入我国10余年，它的发展速度、网络规模、技术水平、用户数量、应用领域及其对社会经济发展、信息文化的传播和交流以及对我们日常生活等方方面面的影响，都足以令世人刮目相看。如今，许多企业因为日常办公或经营业务的需要都购买了为数不少的电脑。随着企业的发展，大量的文件以及办公器材需要共享，一些单位领导意识到内部构建局域网的必要性，于是必然要求本单位的电脑管理人员承担起构建局域网的工作任务。小型办公局域网的主要作用是实施网络通信和共享网络资源，组成小型局域网以后，我们可以共享文件、打印机、扫描仪等办公设备，还可以用同一台Modem上网，共享Internet。第1章 局域网基础知识1.1局域网简介随着现代科技的发展及计算机机技术与通讯技术的结合，人们已不再满足原有的办公方式，办公自动化、网络化的需求逐渐增加。办公局域网营造了一个现代化的高效、快捷、安全的办公环境，也使计算机的功能得到充分的发挥。1.2局域网的定义局域网是指范围在几百米到十几公里内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络。计算机局域网被广泛应用于连接校园、工厂以及机关的个人计算机或工作站，以利于个人计算机或工作站之间共享资源（如打印机）和数据通信。局域网区别于其他网络主要体现在下面3个方面：（1）网络所覆盖的物理范围；（2）网络所使用的传输技术；（3）网络的拓扑结构。局域网是基于传输距离较短的前提下所发展的相关技术。传统局域网具有高数据传输率（10Mbps或100Mbps）、低延迟和低误码率的特点，而组建成本也比较便宜。新型局域网的数据传输率可达1000Mbps甚至更高。局域网有不同的拓扑结构，所谓“拓补结构”，就是用来描述网络中计算机、网线、集线器以及其他设备配置方式的一种模型，也可以把它看成是一种网络构架。总线型拓补结构、环形拓补结构和星形拓补结构是局域网内最常见的三种拓补结构。我们在下一部分将详细介绍这三种拓补结构的特点和区别。局域网可以在计算机之间进行信息交流、共享数据资源和某些昂贵的硬件资源，因此局域网具有如下特点：(1) 局域网由于覆盖的地理范围有限，例如，可以是一个办公室或者几公里的范围。因此，它具有较高的数据传输率，一般为1Mbit/s-100Mbit/s,光纤局域网可以达到1Gbit/s。(2) 局域网具有较好的传输质量，误码率通常为1E-7到1E-12之间。(3) 局域网支持多种传输介质，例如同轴电缆、双绞线和光缆等。(4) 局域网能够支持简单的点对点或多点通信，允许低速或高速的外部设备或者不同型号和不同厂家的计算机接入网络中。(5) 局域网容易安装、组建和维护，具有较好的灵活性。1.3 LAN的基本部件要构成LAN,必须有其基本部件。LAN既然是一种计算机网络,自然少不了计算机，特别是个人计算机(PC)。几乎没有一种网络只由大型机或小型机构成。因此,对于LAN而言，个人计算机是一种必不可少的构件。计算机互连在一起 ,当然也不可能没有传输媒体，这种媒体可以是同轴电缆、双绞线、光缆或辐射性媒体。第三个构件是任何一台独立计算机通常都不配备的网卡,也称为网络适配器,但在构成LAN时,则是不可少的部件。第四个构件是将计算机与传输媒体相连的各种连接设备,如DB-15插头座、RJ-45插头座等。具备上述四种网络构件,便可搭成一个基本的LAN硬件平台, 有了LAN硬件环境,还需要控制和管理LAN正常运行的软件,即NOS是在每个PC机原有操作系统上增加网络所需的功能。例如,当需要在LAN上使用字处理程序时,用户的感觉犹如没有组成LAN一样,这正是LAN操作发挥对字处理程序访问的管理。在LAN情况下,字处理程序的一个拷贝通常保存在文件服务器中,并由LAN上的任何一个用户共享。由上面介绍的情况可知,组成LAN需要下述5种基本结构: 计算机(特别是PC机) 传输媒体 网络适配器 网络连接设备 网络操作系统1.4网络通信协议网络中不同的客户机、服务器之间能够传输数据，源于协议的存在。协议(Protocol)指网络设备用来通信的一套规则，这套规则可以理解为一种彼此都能听懂的公共语言，它专门负责计算机之间的相互通信，被称为网络通信协议。在局域网中最常用的网络通信协议有：IPX/SPX协议、NetBEUI协议、TCP/IP协议及其兼容协议等。1.4.1 IPX/SPX协议网际数据包交换（IPX）和顺序数据包交换（SPX）是用于NovellNetWare网络的传输协议。与TCP/IP协议一样，IPX/SPX协议也是一个由一些子协议组成的协议族，而且该协议族中的协议都符合TCP/IP协议族中的TCP和IP的组合。除了Netware系统之外，其他的操作系统中也可以使用Netware协议，例如：Windows2000可以通过NWLink来实现IPX。在IPX/SPX网络中，节点的网络地址一直是动态分配的，这与TCP/IP协议有时需要手动指定IP地址有一些差别。IPX使用网络号、节点的MAC地址以及Socket套接字作为地址标识（与TCP/IP协议的IP地址作用相近），以确保网络上各工作站的唯一性。一个完整的IPX网络地址是一个12字节的十六进制数，由以下几部分组成：(1)网络号，4个字节。(2)节点号（MAC地址），6个字节。(3)套接字号或进程ID，2个字节。例如：6CB0643A0080C8EAAA7E1859就是一个典型的IPX网络地址。SPX是IPX的姐妹协议，是一个面向连接的协议（IPX是无连接的协议），能够维持网络上两个通信节点之间的通信会话。IPX在线路上发送分组而无须目的节点的任何确认信息。目的节点要负责检查冲突或分组丢失的情况并要求重传。SPX在两个节点之间创建通信会话，确保所有分组能够正确到达。Netware操作系统最初所使用的协议是IPX/SPX。但是从Netware5.x起，其首选协议改成了TCP/IP。总的说来，IPX/SPX更易于安装和管理，但开销要明显大于TCP/IP协议，现在IPX/SPX协议已经渐渐被TCP/IP协议取代，但还应用在一些比较古老的网络系统中。另外，一些游戏厂商基于兼容性的考虑，仍旧在联网游戏中加入了对IPX/SPX协议的支持。1.4.2 NetBEUI协议NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface，即NetBIOS用户扩展接口)是由IBM公司于1985年开发的，是一种容量小、效率高、速度快的通信协议。同时它也是微软公司最为喜爱的一种协议。它主要适合于早期的微软操作系统，如DOS、LAN Manager、Windows3.x和Windows for Workgroup等。NetBEUI是专门为几台到几百台计算机所组成的单段网络而设计的。它不具有跨网段工作的能力，也就是说它不具有“路由”功能，如果用户在一台服务器或客户机上安装了多个网卡作网桥时，将不能使用NetBEUI作为通信协议。1.4.3 TCP/IP 协议TCP/IP是一个工业标准协议套件，是为跨广域网（WAN）的大型互连网络而设计的。TCP/IP是1969年由美国国防部高级研究计划局（Department of Defense Advanced Research Project Agency，DARPA）开发的，它是ARPANET（Advanced Research Projects Agency Network）资源共享试验的产物。TCP/IP的目标是提供高速网络通信链路。随着ARPANET在规模和作用范围的日益扩大，TCP/IP协议也逐渐完善，1983年1月1日，ARPANET开始对所有的网络通讯和基本通讯都要求标准使用TCP和IP协议。从那天开始，ARPANET逐渐变成更广泛知名的Internet，它所要求的协议逐渐变成TCP/IP协议族。TCP/IP协议族可在各种TCP/IP软件中实现，可用于多种计算机平台。今天，TCP/IP网络协议族已成为广域网和局域网内的标准网络协议，同时也是Internet的基本协议。之所以称TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP包含着一系列的协议和应用程序。我们经常可以遇到的TCP/IP协议大致可以分为两种：TCP/IP核心协议和应用层协议。在用户网络操作系统上安装的TCP/IP协议模块是一系列相互联系的协议，叫做TCP/IP核心协议。所有其他的应用程序和TCP/IP协议套件中的其他协议都依赖于TCP/IP核心协议所提供的基本服务，这些协议包括：IP、ARP、ICMP、IGMP、TCP和UDP。1.5域名系统及DNS服务器与IP地址相比，人们更喜欢使用具有一定含义的字符串来标识Internet网上的计算机，因此，在Internet中用户可以用各种各样的方式来命名自己的计算机。这样就可能在Internet网上出现重名的机会，如WWW服务的主机都会命名为WWW，提供E-mail服务的主机都命名为MAIL等，这样就不能惟一地标识Internet网的主机位置。为了避免这种现象的发生，Internet协会采取了在主机名后加上后缀名的方法，这个后缀名称为域名，用来标识主机的区域位置。1. 域名系统Internet上的主机就可以用“主机名.域名”方式进行惟一标识。如中www为主机名，由服务器管理员命名为域名，由服务器管理员申请后即可使用。域名具有一定的区域层次隶属关系，一般结构形式为“区域层次名.机构名.国别名”，sstp表示上海科学技术出版社，com表示商业机构组织，cn表示中国。就表示中国的上海科学技术出版社的WWW主机。2. DNS服务器DNS服务器是指提供主机域名与IP地址之间转换服务的计算机系统。DNS服务器采用反复转寄查询解析和递归解析两种域名解析方法。1.6局域网的应用1.局域网在家庭中的应用随着计算机整机价格的不断下降，计算机在家庭中的普及率正在不断的提高。而且很多家庭已经或者正在准备购买两台或者两台以上的计算机，这样家庭中的每个成员都可以用自己的计算机来工作、学习或者娱乐。对于有多台电脑的家庭来说，组建家庭局域网的好处是显而易见的，下面就简单的介绍一下家庭内局域网的一些主要应用：(1)文件的共享计算机之间的资源共享是计算机网络的最基本的应用之一。在家庭内部的小型局域网中，计算机之间文件的共享可以使得日常的工作、学习、娱乐更加方便。通过文件共享，可以把局域网内每台计算机都必须的一些资料集中存储，不仅方便管理，也大大的节省了宝贵的存储空间。通过文件共享，还可以方便的将一台计算机中的重要资料随时备份到其他计算机上。(2)外部设备的共享通过局域网，可以在任何一台计算机上使用网络中的各种外部设备，比如打印机、扫描仪等等。免去了拆卸硬件的麻烦。(3)应用程序的共享许多应用程序提供网络版本或者支持异地运行，这样就可以方便的由多人共同维护某一记录或文件，而且还可以节约本地计算机的磁盘空间。(4)Internet共享要将局域网内的所有计算机分别通过调制解调器（Modem）或者其他网络设备接入Internet，将会是一笔不小的开销。但通过局域网内的Internet共享，可以只用一条电话线和一个调制解调器将网络内的所有计算机接入Internet，进行WWW浏览、FTP文件传输、BBS讨论、网上聊天以及E-Mail收发。家庭网络和Internet相连将会极大的挖掘家庭网络的资源，使得每个家庭成员都可以用自己的计算机登录Internet尽情的冲浪。(5)资源的管理通过建立网络，可以把家庭中和计算机有关的资源进行合理的组合、统一的管理，这样就可以有效的利用所有的资源。(6)多媒体视听在家庭内部的局域网中，可以建立小型的电台、电视台，向家庭成员广播流行音乐或者国外大片，给家庭成员们开辟了一个更广阔的交流空间。(7)联机游戏现在好多游戏都加入了对网络的支持，比如星际争霸、DiabloII、CS、Fifa这些经典、刺激的网络游戏数不胜数，还有一些传统的比赛如围棋、象棋、扑克牌也可以到网络上一决高低。联机游戏对一些朋友来说可能是局域网最吸引人的一个功能。通过局域网可以在家庭内部和自己的亲友一决高低，也可以共同接入Internet上并肩作战，一起冲锋陷阵。2.局域网在校园中的应用现在，局域网在大中小学的校园里都日益普遍开来，局域网在日常教学中的辅助作用也越来越显著，下面就举例说明一下校园局域网的一些主要应用：(1)多媒体教学传统意义上的多媒体教学就是利用多媒体的手段由教师向同学展示事先预备好的课件，比如一些图片、动画、3D模型等等，在这种教学过程中学生只是一个被动的接受者。借助网络在多媒体机房中进行的多媒体展示，学生可以根据自己对知识的接受、理解情况来动态的选择教学的具体内容，讲课教师甚至也可以进行一些随堂的小测验而即时的得到测验的结果，这样就可以针对学生实际掌握的情况进行进一步的点拔。(2)网络学校随着网络的日益普及，网络的便利性已经越来越为人们所重视，现在好多学校都开展了网络教学工作，学生只要坐在电脑前就可以浏览课堂讲义、完成课堂作业甚至进行考试。通过网络，老师也可以在线为同学们解答问题，关于课程的疑问，学生可以在留言版上发布。网络学校是一种崭新的教学方法，它不受地理位置、教学时间等因素的制约，教学方式比较自由，网络学校目前已经越来越多的被人们所认同。相信以后网络教学将会越来越普及。(3)学生信息管理在学校教务、后勤等部门之间建立学生信息管理系统，学生档案以电子资源的形式存储，这样各部门就可以随时查看到任何一个学生的详细资料，包括学习成绩、奖惩情况、生源所在地等等一系列的信息，学生本人也可以登录到管理系统中，查看自己的信息，缓解了某些部门的工作压力。学生信息管理系统对协调各部门的工作、提高工作效率有很大的协助作用。3.局域网在办公中的应用建立一个高效的企业内部网络，对于提高企业信息化水平，提高企业工作效率都是十分有益的。对于一个企业局域网来讲，通常需要满足以下一些需求：(1)企业内部的文件共享、打印共享服务在家庭内部局域网一小节中，我们已经提到过局域网内部文件及打印共享的概念，不过对于一个企业来说，往往具有更多的电脑、更复杂的网络结构，对于文件及打印共享的需求也更大，此时可能就需要一台单独的文件服务器或者更高速的打印机。当然，具体的网络规划还要由实际的工作需求来确定。(2)提高企业的办公自动化水平作为企业的管理人员，应该要求每个员工及时的把自己的工作状况和重要消息反馈到他的上级手中，这通过局域网可以方便的实现。管理人员登录到服务器上，就可以查看到自己部门的员工的工作成果，还可以进行横向的比较来评估每位员工的工作状况。员工之间可以用局域网内的电子邮件等方式来相互交换信息，这些都是办公自动化的体现，将会给企业带来更高的工作效率。(3)使企业局域网与Internet相连使企业的局域网和Internet相连是很重要的。Internet是企业及时准确全面的与外界交流信息的一个绝好途径，通过建立Web网站，可以通过互连网向全世界宣传自己的企业。使全体员工都可以直接浏览Internet，可以使企业随时掌握世界的脉搏，永远的走在别人的前面。第2章 局域网中的设备计算机与计算机或工作站与服务器之间连接时要用到传输介质和连接设备。如果把网络中传输的数据比作计算机网络的“血液”，那么传输介质和连接设备就组成了网络中的“血管”，它们遍布整个计算机网络。在组建计算机网络的实施阶段，首先遇到的是传输介质和连接设备的选择、性能评价、安装和调试问题。传输介质包括双绞线、同轴电缆和光纤等，连接设备包括网卡、集线器、小型局域网交换机、路由器以及防火墙等。2.1双绞线双绞线是局域网中使用最为普通的传输介质，尤其在星型网络拓扑结构中更是必不可少的传输介质，其性能及质量的好坏直接影响局域网的功能。2.1.1 双绞线的分类双绞线按电气性能划分的话，通常分为：三类、四类、五类、超五类、六类、七类双绞线等类型，数字越大，版本越新、技术越先进、带宽也越宽，当然价格也越贵了。三类、四类线目前在市场上几乎没有了，如果有，也不是以三类或四类线出现，而是假以五类，甚至超五类线出售，这是目前假五类线最多的一种。目前在一般局域网中常见的是五类、超五类或者六类非屏蔽双绞线，屏蔽的五类双绞线外面包有一层屏蔽用的金属膜，它的抗干扰性能好些，但应用的条件比较苛刻，不是用了屏蔽的双绞线，在抗干扰方面就一定强于非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线的屏蔽作用只在整个电缆均有屏蔽装置，并且两端正确接地的情况下才起作用。所以，要求整个系统全部是屏蔽器件，包括电缆、插座、水晶头和配线架等，同时建筑物需要有良好的地线系统。事实上，在实际施工时，很难全部完美接地，从而使屏蔽层本身成为最大的干扰源，导致性能甚至远不如非屏蔽双绞线UTP。2.1.2双绞线的应用双绞线作为一种价格低廉、性能优良的传输介质，在综合布线系统中被广泛应用于水平布线。双绞线价格低廉、连接可靠、维护简单，可提供高达1000Mbps的传输带宽，不仅可用于数据传输，而且还可以用于语音和多媒体传输。目前的超五类和六类非屏蔽双绞线可以轻松提供155Mbps的通信带宽，并拥有升级至千兆的带宽潜力，因此，成为当今水平布线的首选线缆。 2.2同轴电缆同轴电缆在20世纪80年代初的局域网中使用最为广泛。因为那时集线器的价格很高，在一般中小型网络中几乎看不到，所以同轴电缆作为一种廉价的解决方案而得到了广泛的应用。然而在进入21世纪的今天，随着以双绞线和光纤为基础的标准化布线市场。不过，目前对数据通信速率要求不高、连接设备不多的一些家庭和小型办公室用户还在使用同轴电缆。尽管同轴电缆有多种不同的规格，但其基本结构是相同的。都具有四层的同心环状结构从内到外分别是：同轴电缆结构示意图1.铜导体：在同轴电缆的中心是一条铜制导线。这是数据实际的传输通路。这条铜线不一定是实心的，也有可能是许多小的铜线缠绕成的一条较粗的铜线。2.绝缘材料：绝缘层的作用是用来隔绝中心铜导线和外面一层屏蔽用的金属层，同时也用来屏蔽内层的铜导线。3.铝套：第三层和第二层绝缘层形成了所谓的双屏蔽，这一层的金属屏蔽用来隔绝外部的干扰现象，因为它可以吸收游离的电子信号，以避免它们干扰在铜芯中传输的信号。4.塑料外皮：最外面一层是由聚氯乙烯（PVC）、橡胶或特氟纶（Teflon）所制成的外皮，这是最外面的绝缘层，其功能除了绝缘之外，还可以保护线材。电缆外皮材料的选择是很重要的，因为网络电缆如果要布在高压地带或者通风不好的地方，在这种环境中就不能选用聚氯乙烯外皮的电缆，因为PVC在燃烧时将释放有毒气体。在这种环境下使用高压电缆比较安全，因为高压电缆的外皮为在燃烧时不释放有毒气体的特氟纶材料。2.2.1同轴电缆的分类同轴电缆是由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成(如图2.2所示)。所示内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。根据传输频带的不同，同轴电缆可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种类型。按直径的不同，同轴电缆可分为粗缆和细缆两种。粗同轴电缆又称为粗线或粗电缆网，与细同轴电缆相比，粗同轴电缆中导体的直径相对较大，这是两种电缆在外观上的最明显的区别，常见的粗同轴电缆的型号是RG-11（RG即RadioGrade的缩写）。粗同轴电缆与计算机的连接方式比较复杂，计算机要通过介电缆质存取单元（MediaAccessUnit，MAU）收发机才能接入电缆总线。计算机和MAU收发机之间要通过AUI电缆相连AUI电缆的长度不得超过12.5m。粗同轴电缆可以用在基带或宽带传输中，但在数据网络中，通常用于基带传输。细同轴电缆与有线电视使用的电缆很相似，然而又有所不同，网络电缆的电子特性非常精确且必须符合IEEE标准。与粗同轴电缆一样，以太网规范上要求细同轴电缆的阻抗为50。最常见的细同轴电缆是RG58电缆。一般网络管理员称细同轴电缆的标准为10Base2（粗同轴电缆的标准常简写为10Base5），因为其最大的理论上的网络速度为10Mbps，使用基带类型的数据传输,布线可达185m（在1990年之前为200m）。但是，由于转发器等网络设备的实施，可以为长距离图3-3BNCT型形头和终结器的传输将信号放大并重新调整其时间，所以这粗细电缆间的差别越来越模糊了。2.3 光纤2.3.1 光纤的定义及原理光导纤维简称为光纤。对于计算机网络而言，光纤具有无可比拟的优势。光纤由纤芯、包层及护套组成。纤芯由玻璃或塑料组成，包层则是玻璃的，使光信号可以反射回去，沿着光纤传输；护套则由塑料组成，用于防止外界的伤害和干扰，如图2.3所示。光波由发光二极管或激光二极管产生，接收端使用光电二极管将光信号转为数据信号。光导纤维传输损耗小、频带宽、信号畸变小，传输距离几乎不受限制，且具有极强的抗电磁干扰能力，因此，被认为是今后网络传输介质的发展方向。2.3.2光纤的分类光纤的分类方法较多，目前在计算机网络中常根据传输点模数的不同来分类。根据传输点模数的不同，光纤分为单模光纤和多模光纤两种。单模光纤采用激光二级管LD作为光源，而多模光纤采用发光二极管LED作为光源。多模光纤的芯线粗，其传输速率低、距离短，整体的传输性能差，但成本较低，一般用在建筑物内或地理位置相邻的环境中。单模光纤的纤芯相对较细，其传输频带宽、容量大、传输距离长，需要激光源，成本较高，通常在建筑物之间或地域分散的环境中使用。单模光纤是当前计算机网络中研究和应用的重点。2.3.3光纤在计算机网络中的应用因光纤具有数据传输率高(可达几千Mbit/s)和传输距离远等特点，所以它在远距离的网络布线中得到广泛应用。目前光缆主要用于集线器到集线器的连接。但随着1Gbit/s局域网应用的普及和光纤产品及设备价格的不断趋于大众化，光纤将很快被人们普遍接受。尤其随着多媒体网络的不断成熟，光纤到桌面也将成为网络发展的一个趋势。2.4网卡网卡(Network Interface Card，NIC)也叫网络适配器，是连接计算机与网络的硬件设备，是计算机局域网中最重要的连接设备，计算机主要是通过网卡接入网络的，网卡插在计算机或服务器扩展槽中，通过网络线(如双绞线、同轴电缆或光纤)与网络交换数据、共享资源。2.4.1 网卡的作用网卡的作用是双重的：一方面它负责接收网络传上来的数据包，解包后将数据通过主板上的总线传输给本地计算机；另一方面它将本地计算机上的数据打包后送入网络。2.4.2网卡的类型及其特点由于目前的网络有不同的类型，如以太网、令牌环网、FDDI网、ATM网、无线网络等，不同的网络必须采用与之相适应的网卡。然而，事实上绝大多数局域网都是以太网，因此，用户所接触到的网卡基本上都是以太网网卡。网卡的常用分类有四种：1.按总线分类：可以将网卡分为ISA总线网卡、PCI总线网卡、USB网卡及PCMCIA网卡；2.按端口类型分类：可分为RJ-45端口(双绞线)网卡、AUI端口(粗缆)网卡、BNC端口(细缆)网卡和光纤网卡；3.按传输速率分类：10Mbit/s网卡、10/100Mbit/s自适应网卡、100Mbit/s网卡和1000Mbit/s网卡；4.按应用领域分类：服务器专用网卡、PC网卡、笔记本电脑专用网卡和无线局域网网卡。下图2.4所示： 图2.3光纤 图2.4 网卡2.5集线器 由于集线器在网络中的重要作用，选购合适的集线器，对网络的正常运行是至关重要的。下面就详细分析一下选购集线器的过程中需要考虑的一些因素：(1)选择合适的带宽 根据带宽的不同，目前市面上用于小型局域网的集线器主要有10M、100M、10/100M自适应三种。(2)拓展性一个独立式的集线器最多只能提供24个端口，如果网络中的节点数目超过了这个数值，就要考虑使用多个集线器通过级联（Uplink）端口接在一起或者使用堆叠式集线器。可堆叠式集线器可以方便的实现对网络的扩充，是新建网络时的一个理想的选择。(3)是否支持网管功能根据对集线器管理方式的不同可以将其分为智能集线器和非智能集线器两种。智能集线器改进了普通集线器的缺点，增加了网络的交换功能，具有网络管理和自动检测网络端口速度的能力（类似于交换机）。而非智能集线器只能起到简单的信号放大和再生的作用，无法对网络性能进行优化。现在流行的100M和10/100M自适应的集线器大都为智能型集线器。(4)接口类型选择集线器时，还应注意信号输入口的接口类型，与双绞线连接时需要具有RJ-45接口；如果与细缆相连则需要具有BNC接口；与粗缆相连需要具有AUI接口；当局域网长距离高速连接时，还需要具有与光纤连接的光纤接口。2.6交换机交换机也称为交换式集线器，外观如图2.6所示，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用，由于交换机根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，避免了和其他端口发生碰撞，因此提高了网络的实际吞吐量。当有信号进入时，交换机将读出发送信息计算机的物理地址（即网卡的MAC）和接受信息计算机的物理地址，并记住发送信息的计算机网卡号在哪个端口，然后搜寻纪录表，看其中是否有要送达的网卡号。如果有，交换机将只把信息送往相应的端口，如果没有，交换机才会以广播的形式发给其他所有的端口。这样可以大大的减少信号在网络发生碰撞的几率。2.6.1交换机的交换方式交换机的交换方式有3种，即直通式、存储转发和碎片隔离。1.直通式(Cut Through)直通式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。2.存储转发(Store & Forward)存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。3.碎片隔离(Fragment Free)碎片隔离是介于直通方式和存储转发方式之间的一种解决方案。2.7路由器路由器(Router)是一种连接多个不同网络或多段网络的网络设备，如图2.7所示，它是互联网络的枢纽。 图2.6 交换机 图2.7 路由器路由器的基本功能是把数据(IP)传送到正确的网络。具体包括：1. IP数据包的转发，包括数据包的寻径和传送。2. 维护路由表并与其他路由器交换路由信息，这是IP包转发的基础。3. 子网隔离，抑制广播风暴。4. 实现对IP数据包的过滤和记忆。5. IP数据包的差错处理及简单的拥塞控制等功能。第3章 办公局域网组建方案设计3.1 办公局域网概述随着计算机技术以及网络的发展，办公无纸化、网络化已经成为一种趋势。组建计算机办公网络是现代企业提高办公效率的需要，但复杂的网络往往会成为企业的一个负担，不仅增加开支，而且会给日后的网络维护带来无尽的麻烦。这就需要组建一个经济、实用、多功能、且易升级的办公室局域网。办公室的主要优点集中在： 提供方便的软硬件资源共享，尤其是在硬件资源方面更显突出。打印机和扫描仪等办公自动化设备得到充分的利用。 便于工作。办公室进行某个项目通常需要大家的合作，如果没有局域网，办公效率就会大大降低。 便于管理，办公网络化便于单位内部管理和单位内部的协调工作，比如，用windows 2000作服务器进行分级管理，开网络会议等，都大大地提高了工作效率。3.2中小型办公局域网硬件的选择1、网卡的选择目前用于办公的计算机配置一般都在Pentium II以上，586、486等低配置计算机已很少见到。所以在选择办公网络中的网卡时应突出以下两点。 如果被连接的计算机数目较少，一般只是处理一些简单的文件和材料时，可选用10Mbit/s网卡。如果网络在建成后需要一些大型数据库系统的支持，这时即使被连接的计算机数量较少，也要配备100Mbit/s的网卡。 PCI网卡应当是首选。PCI总线标准是Intel公司推出的世界公认的行业标准。它采用一个带缓冲的PCI控制器来检查处理器发出的各种信号，并根据需要将它们传送到适当的插槽。2、集线器或交换机的选择集线器或交换机的选择是与网卡相对应的。如果计算机上安装的全部是10Mbit/s网卡，那么10Mbit/s Hub是较为经济的选择；如果计算机上安装有100Mbit/s的网卡，就只能使用100Mbit/s Hub。目前市场上10Mbit/s网卡和Hub一般都是双速的，即10/100Mbit/s自适应网卡或10/1