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bihaics 系统管理员
 
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小 发表于 2007-10-31 16:11 只看该作者
局域网及其组网（1）（本站原创）
局域网设计及其组网
一．
组网的一般步骤
1．
进行用户的需求分析和调研
2．
确定组网的目标
3．
进行系统方案设计
4．
进行市场产品类型，性能和价格调研
5．
进一步与用户商讨需求，并进行详细的工程设计
6．
实现LAN工程布线并进行测试和验收
7．
安装网络硬件设备并进行调试和验收
8．
安装系统软件并进行调试哈验收
二．
组网的目标――最终目标
1．
网络建设到怎样的程度，如何满足用户需求，最终目标的几个关键必须确定：
（1）
采用的网络协议 （TCP/IP还是别的）
（2）
体系结构 （是intranet还是非intranet）
（3）
计算模式 （是传统C/S模式，还是B/S，还是B/S/O 模型…..
起初的管理信息系统基本上是采用客户机/服务器，其中的客户机/服务器就是：C/S（即英文的client/server的首字母）模式开发的，但随着WWW的广泛应用，目前的管理信息系统已经逐渐开始从C/S模式向浏览器/服务器（B/S）模式转变）
（4）
网络上最多站点数和网络最大的覆盖范围
（5）
网络安全性的需求
2．
近期目标必须有利将来的拓展开发，具有开放性，先进性，可靠性，可管理性
3．
设备的选型原则（略）
4．
现存的主要局域网技术
10BASE-2 （10指传输速率为10Mbit/s,B指采用基带传输，2指传输距离为200M，T指采用双绞线,F指光纤）
（数字信号被称为数字基带信号，在信道中直接传输这种基带信号就称为基带传输，频带传输就是先将基带信号变换（调制）成便于在模拟信道中传输的、具有较高频率范围的模拟信号（称为频带信号），再将这种频带信号在模拟信道中传输，如电话，模拟电视）
10BASE-5
10BASE-T
Fast Ethernet(100M)（采用CSMA/CD访问控制的总线型局域网）
Gigabit Ethernet（1000M,千兆以太网）
TOKENRing（16M,令牌环网）（采用令牌环访问控制的环形局域网）
FDDI（100M，光纤分布数据接口）（使用基于IEEE 802.5令牌环标准的MAC协议的介质访问控制方式）
ATM（异步传输模式，最高155M）
10G以太网（万兆以太网）
三．
以太网
1．
以太网是基于冲突检测(CSMA/CD) 工作原理的协议，核心思想是利用共享的公共传输介质进行收发操作。
2．
CSMA/CD的基本原理
（1）
帧听线路
（2）
空闲发送
（3）
边送边听（发送最小帧长64bytes的字节来检测到冲突，则认为发送成功）
（4）
冲突后退
【注：CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Derect），即载波监听多路访问/冲突检测方法是一种争用型的介质访问控制协议。它起源于美国夏威夷大学开发的ALOHA网所采用的争用型协议，并进行了改进，使之具有比ALOHA协议更高的介质利用率。
CSMA/CD是一种分布式介质访问控制协议，网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。CSMA/CD协议简单、可靠，其网络系统（如Ethernet）被广泛使用。】
3．
以太网的帧格式
Ethernet物理地址长度为48比特，共6个字节，如下图所示。其中，前3字节为IEEE分配给厂商的厂商代码，后3字节为网络适配器编号。
以太网的帧格式主要有2种下面分别详细叙述
注：类型域1500，为Ethernet II帧格式
类型域后面连续两个字节：0XAAAA为Ethernet I SAP帧格式（802.3sap）
类型域后面连续跟2个字节：0XFFFF为Novell专用帧格式（802.3raw）
否则为IEEE802.3帧格式
（802.3raw）和（802.3SAP）很少使用
Ethernet II类型以太网帧格式
Ethernet II类型以太网帧的最小长度为64字节（6＋6＋2＋46＋4），最大长度为1518字节（6＋6＋2＋1500＋4）。其中前12字节分别标识出发送数据帧的源节点MAC地址和接收数据帧的目标节点MAC地址。（如10M以太网最小帧长及为64bytes）
接下来的2个字节标识出以太网帧所携带的上层数据类型，如16进制数0x0800代表IP协议数据，16进制数0x809B代表AppleTalk协议数据，16进制数0x8138代表Novell类型协议数据等。
在不定长的数据字段后是4个字节的帧校验序列（Frame Check Sequence，FCS），采用32位CRC循环冗余校验对从"目标MAC地址"字段到"数据"字段的数据进行校验。
（2）802.3/802.2 LLC以太网帧格式
这是IEEE 正式的802.3标准，它由Ethernet V2发展而来。它将Ethernet V2帧头的协议类型字段替换为帧长度字段(取值为0000-05dc;十进制的1500)；并加入802.2 LLC头用以标志上层协议，LLC头中包含DSAP，SSAP以及Crontrol字段.
Ethernet 802.3 raw帧格式
如图所示，是Ethernet 802.3 raw类型以太网帧格式。
图 Ethernet 802.3 raw帧格式
在Ethernet 802.3 raw类型以太网帧中，原来Ethernet II类型以太网帧中的类型字段被"总长度"字段所取代，它指明其后数据域的长度，其取值范围为：46-1500。
接下来的2个字节是固定不变的16进制数0xFFFF，它标识此帧为Novell以太类型数据帧。
Ethernet 802.3 SAP帧格式
如图所示，是Ethernet 802. 3 SAP类型以太网帧格式。
Ethernet 802. 3 SAP帧格式
从图中可以看出，在Ethernet 802.3 SAP帧中，将原Ethernet 802.3 raw帧中2个字节的0xFFFF变为各1个字节的DSAP和SSAP，同时增加了1个字节的"控制"字段，构成了802.2逻辑链路控制（LLC）的首部。LLC提供了无连接（LLC类型1）和面向连接（LLC类型2）的网络服务。LLC1是应用于以太网中，而LLC2应用在IBM SNA网络环境中。
新增的802.2 LLC首部包括两个服务访问点：源服务访问点（SSAP）和目标服务访问点（DSAP）。它们用于标识以太网帧所携带的上层数据类型，如16进制数 0x06代表IP协议数据，16进制数0xE0代表Novell类型协议数据，16进制数0xF0代表IBM NetBIOS类型协议数据等。
至于1个字节的"控制"字段，则基本不使用（一般被设为0x03，指明采用无连接服务的802.2无编号数据格式）。
Ethernet 802.3 SNAP帧格式
如图所示，是Ethernet 802. 3 SNAP类型以太网帧格式。
图Ethernet 802. 3 SNAP帧格式
Ethernet 802. 3 SNAP类型以太网帧格式和Ethernet 802. 3 SAP类型以太网帧格式的主要区别在于：
●2个字节的DSAP和SSAP字段内容被固定下来，其值为16进制数0xAA。
●1个字节的"控制"字段内容被固定下来，其值为16进制数0x03。
●增加了SNAP字段，由下面两项组成：
◆新增了3个字节的组织唯一标识符（Organizationally Unique Identifier，OUI ID）字段，其值通常等于MAC地址的前3字节，即网络适配器厂商代码。
◆2个字节的"类型"字段用来标识以太网帧所携带的上层数据类型。
4．IEEE 802标准系列
随着时间的推移，除了最早的10Base2、10Base5、10BaseT，IEEE 802还推出了一系列其他局域网标准。下面，我们简单介绍其中一些较为常用的以太网标准。
1 100BaseT
1995年6月，传输速率为100Mbps的以太网由IEEE 802.3u标准所定义。即我们通常所说的快速以太网（Fast Ethernet）。
根据所用传输介质不同，还定义了以下三种不同的物理层标准：
●100Base-TX：使用2对UTP 5类线或STP，其中一对用于发送，另一对用于接收。（采用4B/5B编码，全双工）（4B/5B码定义：每四位二进制代码由5位编码表示，这5位编码称为编码组(code group)，并且由NRZI（不归零码）方式传输）
●100Base-F：使用2对光纤，其中一对用于发送，另一对用于接收。（采用4B/5B编码，全双工）
●100Base-T4：使用4对UTP 3类线或5类线，它使用3对线同时传送数据，用1对线用作冲突检测的接收信道。（编码复杂不常用）
以上三种不同的标准中，因为100Base-TX 与10BaseT兼容，所以使用得更广泛。在无中继器的情况下最远传输距离为100M
（1）100M以太网中继器组网（局域网）规则
对于I类中继器（支持不同编码的介质，延迟0.7us）只允许连接一个中继器，每段最长100M
对于II类中继器（支持相同编码的介质，延迟0.46us）最多只允许2个中继器，可以由两端各100M长的链路及5M的中继器链路构成最长（确保小于205M）
HUB就是多口的中继器
（2）快速以太网光纤（MMF）组网跨据
如下图：
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