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網絡硬件一篇通

發布時間: 2012/7/3 18:04:11

現在局域網大多采用以太網的拓撲結構，物理上由服務器、工作站、集線器、交換機、路由器、網卡、 RJ45水晶頭、網線等組成。很多朋友想了解一些局域網的硬件組成及相關硬件的安裝設置，下面就談談這方面的話題。
　　一、網絡硬件概述　
　　1、服務器和工作站　
　　

　　
　　大多數時候服務器是網絡的核心（當然對等網也可以沒有服務器）。作為普通的辦公、教學等應用服務器可以采用一般配置較高的普通電腦，注意內存和硬盤的容量應適當大一點，主板、機箱等配件也應選購名牌的產品，保證質量穩定可靠，而在顯卡、顯示器、多媒體等方面則不必過多花費。如果資金不存在問題，或應用要求高（如證券交易），則最好采用專用的服務器。　
　　專用網絡服務器與普通電腦的主要區別在于：專用服務器具有更好的安全性和可靠性、更加注重系統的I/O 吞吐能力，一般采用了雙電源、熱拔插、SCSI RAID硬盤等技術。當然專用網絡服務器的價格也不菲。　
　　工作站實際上就是普通的電腦，386以上檔次的電腦都可作為組網的工作站。一般根據資金、應用等具體情況使用當時流行配置的電腦作為工作站。網絡工作站可以不配置軟驅和光驅，而且硬盤可以選擇容量較小的，這樣不僅可以充分利用服務器的資源，節省資金，還可防止病毒感染，保證網絡安全。　
　　2、網絡適配器（網卡）　
　　網卡的主要作用是將計算機數據轉換為能夠通過介質傳輸的信號。當網絡適配器傳輸數據時，它首先接收來自計算機的數據。為數據附加自己的包含校驗及網卡地址報頭，然后將數據轉換為可通過傳輸介質發送的信號。　
　　
　　

　　ISA接口的網卡，左邊那塊EPROM用于無盤站啟動　
　　

　
　　筆記本網卡和接細纜的BNC接口　
　　從總線結構看，ISA接口的網卡現在已基本被淘汰，普遍采用了PCI接口，另外還有PCMIA接口的筆記本電腦專用網卡。網卡的端口方面，以前BNC頭（T形連接器，用于連接同軸電纜）和AVI（粗纜連接器）曾被廣泛使用，目前已基本被淘汰。現在網卡主要采用RJ-45連接器，類似普通的電話電纜連接器（RJ-11），但要大一些，它使用具有四對導線的雙絞線電纜。從數據傳輸方式看，現在網卡都支持全雙工模式，所謂“全雙工”，簡單說就是指當A傳送數據給B時，B同時也可以傳送數據給A。而網卡與主機之間的數據傳輸方式，采用了Bus Master方式；可以不占用CPU資源，因此速度很快。　
　　
　　

　　
　　網卡上的RJ45接口和指示燈　
　　3、傳輸介質（網線）　
　　常見的網線分細同軸線纜、粗同軸線纜和雙絞線、光纜等。以前同軸線纜采用較多，主要是因為同軸電纜組成的總線形結構網絡成本較低，但單條電纜的損壞可能導致整個網絡癱瘓，維護也難，這已經是一種將近淘汰的網絡形式。　
　　以下重點介紹雙絞線。根據最大傳輸速度的不同，雙絞線分為不同的類別： 3類、5類及超5類。3類雙絞線的速率為10Mb/S， 5類雙絞線的速率可達100Mb/S，超5類更可達155Mb/s以上，可以適合未來多媒體數據傳輸的需求。雙絞線還分為屏蔽雙絞線（STP）和非屏蔽雙絞線（UTP），STP雙絞線內部包了一層皺紋狀的屏蔽金屬物質，并且多了一條接地用的金屬銅絲線，因此它的抗干擾性比UTP雙絞線強，但價格也要貴很多。對于UTP雙絞線，阻抗值在1MHZ時通常為100歐姆，中心芯線24AMG（直徑為0.5mm），每條雙絞線最大傳輸距離為100米。由于網線布線大多涉及到建筑結構與內部裝修，因此在布線完成后，如果想重新布線是非常困難的，所以即使網卡等設備還是10Base-T的，但是在規劃網絡時，應該考慮到未來的需求，所以應采用5類甚至超5類的雙絞線。　
　　

　　雙絞線　
　　和雙絞線配套使用的還有RJ45水晶頭，用于制作雙絞線與網卡RJ45接口間的接頭，其質量好壞直接關系整個網絡的穩定性，不可忽視。　
　　

　　水晶頭　
　　光纖是新一代的傳輸介質，與銅質介質相比，光纖具有一些明顯的優勢。因為光纖不會向外界輻射電子信號，所以使用光纖介質的網絡無論是在安全性，可靠性還是網絡性能方面都有了很大的提高。光纖傳輸的帶寬大大超出銅質線纜，而且光纖支持的最大連接距離達兩公里以上，是組建較大規模網絡的必然選擇。現在有兩種不同類型的光纖，分別是單模光纖和多模光纖。（所謂“模”就是指以一定的角度進入光纖的一束光線）。多模光纖使用發光二極管（LED）作為發光設備，而單模光纖使用的則是激光二極管（LD）。多模光纖允許多束光線穿過光纖。因為不同光線進入光纖的角度不同，所以到達光纖末端的時間也不同。這就是我們通常所說的模色散。色散從一定程度上限制了多模光纖所能實現的帶寬和傳輸距離。正是基于這種原因，多模光纖一般被用于同一辦公樓或距離相對較近的區域內的網絡連接。單模光纖只允許一束光線穿過光纖。因為只有一種模態，所以不會發生色散。使用單模光纖傳遞數據的質量更高，傳輸距離更長。單模光纖通常被用來連接辦公樓之間或地理分散更廣的網絡。　
　　如果使用光纖作為傳輸介質，還需增加光端收發器等設備。價格比較昂貴，在一般的應用中并不采用。　
　　
　　

　　光纖和光端設備　
　　4、中繼器和橋接器　
　　大家知道無論采用何種傳輸介質其傳輸距離都是有限的。（粗同軸電纜每一網段的最大距離為500米，細同軸電纜為180米，雙絞線為100米），超過這些距離，就需要利用中繼器來擴展距離，中繼器的功能就是將經過衰減而變得不完整的信號，經過整理后，重新產生出完整的信號再繼續傳送，雖然中繼器可以延長傳輸距離，但傳輸帶寬不會變化。　
　　至于橋接器：傳統的橋接器只有兩個端口，用于連接不同的網段。（網段可以由中繼器分離，可以由橋接器分離也可以由路由器分離），橋接器具有信號過濾的功能，此外，橋接器上的每一個端口是專用帶寬，而傳統的共享式集線器的帶寬是由該集線器上的所有端口平均分配的。　
　　5、交換機、集線器　
　　集線器可以看成是一種多端口的中繼器，是共享帶寬式的，其帶寬由它的端口平均分配，如總帶寬為 10Mb/s的集線器，連接4臺工作站同時上網時，每臺工作站平均帶寬僅為10/4=2.5Mb/s。交換機又叫交換式集線器：可以想象成一臺多端口的橋接器，每一端口都有其專用的帶寬，如10Mb/s的交換式集線器，每個端口都有 10Mb/s的帶寬。交換機和集線器都遵循IEEE802.3或IEEE802.3u，其介質存取方式均為CSMA/CD。它們之間的區別為：　
　　集線器為共享方式，既同一網段的機器共享固有的帶寬，傳輸通過碰撞檢測進行，同一網段計算機越多，傳輸碰撞也越多，傳輸速率會變慢；交換機每個端口為固定帶寬，有獨特的傳輸方式，傳輸速率不受計算機增加影響，其獨特的NWAY、全雙工功能增加了交換機的使用范圍和傳輸速度。　
　　

　　集線器　
　　現在交換機和集線器普遍采用了自適應（Auto-sense 或 Auto-Negotiation）技術。可以自動適應100M和 10M速率。這類交換機和集線器按照以下順序適應工作速率：100M 全雙工，100M半雙工，10M全雙工10M半雙工。Auto-Negotiation在IEEE 802.3u 中已有規定。其好處是在不需用戶參與設定的情況下，自動以最高速率連接。　
　　另外集線器上一般都有Collision燈。由于以太網絡采用了CSMA/CD協議。在傳輸過程中可能發生沖突，此時，Collision要閃爍。如果Collision閃爍過分頻繁，說明網絡負載已經很重了，需要對網絡進行調整或者升級。　
　　6、路由器　
　　

　　路由器是網絡中進行網間連接的關鍵設備。作為不同網絡之間互相連接的樞紐，路由器系統構成了基于 TCP/IP 的國際互連網絡 Internet 的主體脈絡，也可以說，路由器構成了 Internet 的骨架。它的處理速度是網絡通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網絡互連的質量。因此，在園區網、地區網、乃至整個 Internet 研究領域中，路由器技術始終處于核心地位。路由器之所以在互連網絡中處于關鍵地位，是因為它處于網絡層，一方面能夠跨越不同的物理網絡類型（DDN、FDDI、以太網等等），另一方面在邏輯上將整個互連網絡分割成邏輯上獨立的網絡單位，使網絡具有一定的邏輯結構。　
　　

　　路由器的基本功能是把數據（IP 包）傳送到正確的網絡，具體包括：IP 數據包的轉發，包括數據包的尋徑和傳送；子網隔離，抑制廣播風暴；維護路由表，并與其它路由器交換路由信息，這是 IP 包轉發的基礎； IP 數據包的差錯處理及簡單的擁塞控制；實現對 IP 數據包的過濾和記憶等功能。　
　　二、網絡安裝設置概述　
　　1、網卡的安裝和設置　
　　對ISA接口網卡，首先應在DOS下運行網卡自帶的設置程序，把中斷號由3改為5或9或11。(避免和主板COM2 口沖突)，記下修改后的中斷號和I/O地址，并修改Win98中的網卡資源，使兩處修改結果一致，網卡才能正常工作。然后在Win98的網絡設置中添加適配器，安裝網卡驅動程序即可。對于即插即用的PCI網卡，在把網卡插入主機上后，一般開機時都會檢測到網卡，Windows98會自動分配資源并提示安裝好驅動程序。如果有問題，可以點擊“控制面板”的“添加新硬件”來手工安裝，還不行的話應調整主板BIOS設置及換一個PCI插槽試試。　
　　2 、雙絞線的制作　
　　雙絞線必須和RJ--45接口配合，才能把各計算機連接起來，為了適應將來的發展，網線必須遵循EIA/TIA 568B標準，只要雙絞線的兩端，都按照以下排列制作即可。　
　　1腳 2腳 3腳 4腳 5腳 6腳 7腳 8腳　　白橙橙白綠藍白藍綠白棕棕　
　　100Base-T或10Base-T網絡只要使用RT-45插座的第1、2、3、6共4個引腳即可，網卡引腳功能定義如下：　
　　
　　引腳功能定義　　1　　　發送數據　　2　　　發送數據　　3　　　接收數據　　6　　　接收數據　　4，5，7，8 保留　
　　
　　集線器引腳正好相反，即發送數據變成接收數據，反之則反。另外要注意的一點是對于用于連接兩臺集線器或兩臺機器互連的雙絞線，需要將1、3；2、6交換連接。這根特殊制作的雙絞線又被稱為“跳線”。　
　　

　　
　　用雙絞線作為傳輸介質，每網段最長不能超過100米。制作雙絞線必須用到RJ-45的壓線鉗，要制作好一條雙絞線不是一件容易的事，必須按照一定的標準，具體如下：　
　　除去雙絞線的外皮最少2cm。將雙絞線電纜中的每條線調整好，就會呈現平行狀態，其中綠色需要跨越白藍色和藍色線，然后修剪頂端，之后應剩余總長度約為14cm。將調整好的雙絞線按規定排列放入RJ-45接頭，用壓線鉗壓緊，制作好后的雙絞線不應該露出外表皮，而且不易產生松動，制作好后可以試拉一下。為了保證雙絞線的導通性，可在制作好后用萬用表或專門的測試設備來測試一下。　
　　3、組建局域網　
　　要組建局域網絡，使各計算機能相互通信，必須把它們連接起來。現在一般都采用的是星型連接，用一個集線器將各臺計算機集中連接起來，這種網絡的優點是當網絡中的任何一個節點壞時，不會影響到整個網絡，總線型網絡要比星型網絡經濟一些。但總線型網絡只能實現半雙工功能，而且不利于以后的擴展，是一種即將被淘汰的網絡構架。　
　　
　　

　　總線結構的網絡　
　　星型網絡的連接很簡單，只要把制作好的雙絞線一端插在主機網卡的RJ-45插口，另一端插到集線器上即可。按照此法把其它計算機連上集線器，即一個小型局域網的硬件連接到此完成。如果新增集線器，為了保證新增的集線器與原有的局域網結合，我們必須用“跳線”將兩臺集線器相連。　
　　

　　
　　10M以太網應遵循5-4-3規則。既在一個10M網絡中，一共可以分為5個網段，其中用4個中繼器連接，允許其中3個網段有設備，其他2個網段只是傳輸距離的延長。在10BSE-T網絡中，只允許級連4個HUB。可以使用可堆疊的集線器，可堆疊集線器如DE1824，可以堆疊8個，在邏輯上這8個HUB棧可以看作一個HUB。或者可以使用交換機和HUB連接。避免了5-4-3規則的限制，而增加端口數。　
　　要注意集線器堆疊和級聯是有區別的，堆疊方式采用廠家的堆疊電纜，堆疊在一起的集線器在邏輯上作為一個集線器，不受5-4-3規則的限制。級聯方式采用cross-over電纜（1、2和3、6反接），受5-4-3限制，只能級聯4個集線器。　
　　4、網絡設置　
　　在硬件形式上形成局域網，并安裝好網卡驅動程序后，網絡還不能使用，必須進行一系列的設置并添好網絡協議。以WIN98中的設置為例：需打開“控制面板”雙擊“網絡”彈出“網絡”屬性對話框，按“添加”鈕，在“已經安裝了下列網絡組件”欄下，添加如下組件：Microsoft網絡用戶網卡驅動程序，NetBEUT協議， TCP/IP協議等，具體設置過程很多文章都已講到，這里不再細談。　
　　
　　

　　
　　下面簡單談談路由器的設置供大家參考:　
　　配置路由器有兩種方法，一是通過路由器的配置端口,利用微機或終端來配置，二是利用網絡通過Telnet命令來配置，不過采用第二種方法，要求用戶已經正確配置了路由器各接口的IP地址。第一種方法更具有通用性，其配置方法如下：　
　　1. 通過配置口（Console）搭建配置環境　
　　第一步：如下圖所示，建立本地配置環境，只需將微機（或終端）的串口通過標準RS232電纜與路由器的配置口連接；如果建立遠程配置環境，如圖2-2所示，需要在微機串口和路由器配置口上分別掛接Modem。然后通過電話撥號實現連接。　
　　
　　

　　
　　第二步：準備一臺安裝了Win95/98操作系統的個人電腦；　
　　第三步：用隨機提供的配置口電纜把PC的串口1和路由器的Console口相連，然后打開PC和路由器的電源。　
　　第四步：用PC建一個超級終端。開始→程序→附件→通信→超級終端。用鼠標雙擊Hypertrm.exe文件，然后輸入要建的超級終端名稱并選擇一個圖標，選擇“直接連接到串口1”選項，設置通信端口（設置終端通信參數：通信速率9600bps、8位數據位、1位停止位，無奇偶校驗，無流控，終端類型：VT100，二進制傳輸協議： Xmodem/CRC.），鼠標點擊確定后，PC終端即正確連到了路由器上。然后你就可以使用路由器的配置命令對路由器進行配置了。　
　　
　　