局域网组建及维护基础与实例教程(职业版)

局域网组建及维护基础与实例教程(职业版)第2章网络规划与布线计算机网络犹如城市的路网，如果在布线之前没有充分考虑周边环境对网络的影响、没有科学的规划网络布局，这就会造成交通拥堵——网络传输异常，甚至中断。

因此，充分考虑周边环境，科学规划网络布局，科学合理设计服务器的位置、工作站的布局、网线的分布对于营造一个高速、稳定、安全的网络环境至关重要。

本章主要介绍如何科学合理规划计算机网络，并学习局域网相关的硬件设备知识、服务器的功能与选购、局域网与广域网的连接，以及网络布线。

2.1 网络规划与设计不同的网络、不同的目的、不同的环境都在网络规划中要考虑到，如针对网吧的网络规划与针对宾馆的网络规划是有很大区别的。

2.1.1 规划设计的目标不同的联网目的导致不同的网络规划，因“的”制宜，例如针对某网吧网络规划目标可能如下：符合当前和长远的信息传输要求；布线系统设计遵从国际（ISO/CEI11801）标准；布线系统采用国际标准建议的星形拓扑结构；内部局域网的速度100 Mb/s，与互联网ISP接入采用光纤，以备以后扩容；所有交换机安放在服务器房的机柜中，交换机尽量采用可堆叠交换机，并使用堆叠连接；所有信息出口不采用RJ-45插座，而是将网线直接引到电脑主机后，直接将网线压上水晶头连接在电脑主机上；对可能扩充的工作站位置预留网线。

而现代的宾馆都要求综合布线，局域网、电话、有线电视，可能还有闭路监控系统，这时设计的综合布线系统的目标可能如下：符合当前和长远的信息传输要求；布线系统设计遵从国际（ISO/CEI11801）标准；布线系统采用国际标准建议的星形拓扑结构；考虑电脑网络的速度向100 Mb/s，网络主干信息传输向1 000 Mb/s发展的需要；布线系统的信息出口采用国际标准的RJ-45、RJ-11、有线电视插座；布线系统符合综合业务数据网的要求；布线系统要立足开放原则。

2.1.2 环境分析所谓环境分析不是针对网络所处空间的大气污染而言的，在网络布线中需要考虑以下环境因素。

网络节点是集中的还是分散的。

如果是集中的，如一个楼层、一座大厦，则采用有线方式；如果是分散的，距离在400m以内的，可以考虑使用交换机级联延长包容范围；如果距离超过500m。

则可以考虑无线互联。

如果室内环境不太规范，而已装修完毕，采用有线方式会破坏已有装修，则需要采用无线、有线结合的方式。

网络附近是否有强微波干扰。

如果微波的波段可能干扰局域网络或者无线网络，或者，网线需要经过变压器、有线电视信号放大器等设备的附近，网线有可能与有线电视信号线一起走，或者局域网的信号需要严格保密，则需要采用屏蔽网络——网线使用屏蔽线，屏蔽层要可靠接地。

2.1.3 绘制规划图网络规划图是实际布线、网络维护的重要帮手，因此，在布线之前绘制规划图，并根据实际环境确定服务器房的位置、主干网走线、子网线走线等所有布线相关信息。

在绘制规划图之前非常有必要取得建筑图，并根据具体要求设计工作站分布图。

大厦的主体布线系统可分为垂直子系统和水平子系统。

对于垂直子系统，现代大楼都预留了垂直的布线专用通道，用于网线、电话线、电缆、有线电视等的布线；而对于局域网络，每层预留两条网线、一个16口交换机作为一级水平子系统的接入点即可满足垂直子系统布线要求和将来升级要求。

对于水平子系统，则需要根据工作站点分布图并结合实地考察，最好在室内装修之前将弱电规划图设计好，同时一定要考虑强电（市电）插座的分布和预留，尽量避免强电与弱点交叉走线。

例如，某学校多媒体教室网络某层局域网走线图如图2-1所示。

图2-1 多媒体网络教室局域网布线水平示意图各屋网线从天花板往教师办公室或宿舍墙座上引，立体走线示意图如图2-2所示。

图2-2 走线立体示意图强电和弱电的墙座安装示意图如图2-3所示。

图2-3 强电弱电墙座安装示意图对于智能大厦，典型的综合布线示意图如图2-4所示。

图2-4 综合布线示意图许多企事业单位不止一栋建筑需要联网，这时要考虑室外布线及网线的距离限制，这时一般室外采用多模光纤，如图2-5所示。

图2-5 学校网络布线示意图对于办公楼分布很稀疏的工厂，铺设光线将极大地增加布线的成本，而且光缆有可能在工厂施工、车辆运输等过程中受损，这时最好采用有线与无线结合的组合布线。

有些现代SOHO办公楼可能因为格局、装修等原因，采用有线与无线结合是最好的组网方式，如图2-6所示。

图2-6 有线与无线组合组网2.2 局域网的硬件设备硬件是计算机网络的骨架，联网的实现与网络的稳定与否、畅通与否、速度如何极大地依赖于网络硬件设备的品质。

2.2.1 配线架随着网络速度从10 Mb/s发展到1 000 Mb/s光纤，布线从功能单一的计算机局域网布线走向电视、监控、视频等与局域网混合布线，最常用的是传统配线架，一般用于网络节点几百个点以下，主干网直接接入ISP的情况，对于大型网络一般会用到MDF（Main Distribution Frame）总配线架、DDF（Digital Distribution Frame）数字配线架和ODF（Optical Distribution Frame）光纤配线架等。

（1）传统配线架传统配线架遵从安普快接式模块化配线架标准。

安普6类配线架满足系统连接和信道的性能要求。

配线架采用9 mm和12 mm两种标签，有12口、24口、48口和96口可供选择，其中，24口、48口和96口配线架为标准19英寸（1英寸=2.54 cm）部件，高分别为1.75英寸、3.5英寸和7英寸，如图2-7所示。

图2-7 安普配线架（2）MDF总配线架所谓总配线架，是水平、垂直、设备等子系统连接设备，如图2-8所示。

（3）DDF数字配线架数字配线架又称高频配线架，在数字通信中越来越有优越性，它能使数字通信设备的数字码流的连接成为一个整体，从速率2 Mb/s～155 Mb/s信号的输入、输出都可终接在DDF架上，这为配线、调线、转接、扩容都带来很大的灵活性和方便性，如图2-9所示。

图2-8 MDF总配线架图2-9 DDF数字配线架（4）ODF光纤配线架光纤配线架（ODF）用于光纤通信系统中局端主干光缆的成端和分配，可方便地实现光纤线路的连接、分配和调度，如图2-10所示。

随着网络集成程度越来越高，出现了集ODF、DDF、电源分配单元于一体的光数混合配线架，适用于光纤到小区、光纤到大楼、远端模块局及无线基站的中小型配线系统，如图2-11所示。

图2-10 ODF光纤配线架图2-11 光数混合配线架2.2.2 网卡知识与选择网卡是服务器或者工作站连接中继器（一般局域网应用中是交换机）的关键设备，网卡的品质好坏与硬件兼容性直接相关，关系到服务器或者工作站的局域网工作稳定性。

网卡的硬件兼容性好坏直接关系到服务器或者工作站系统的稳定性，其品质好坏不仅关系到服务器或者工作站系统的稳定性，更关系到服务器或者工作站在局域网中是否稳定、速度能否达到预期要求。

选择品质好、质量过硬的网卡不仅关系到网络的稳定性，也关系到整个网络的速度。

1．网卡相关知识网卡从可连接的网络类型、插口类型、速度、总线类型等方面考虑，可以进行多种分类。

由于ISA总线已经被驱逐出了主板，现在市面上销售的网卡都是PCI的。

ISA总线型的网卡已经只能在二手市场见到，现在的主板都不支持，故本书不再讲解ISA总线的网卡，如果读者需要调试此类网卡，注意网卡的资源（中断和IO）跳线即可。

网卡是网络接口卡NIC（Network Interface Card）的简称，也叫网络适配器，它是物理上连接计算机与网络的硬件设备，是局域网最基本的组成部分之一。

网卡插在电脑的主板扩展槽中，通过网线（如双绞线、同轴电缆）与网络共享资源、交换数据，是必备的。

它主要完成两大功能，一是读入由网络设备传输过来的数据包，经过拆包，将其变成计算机可以识别的数据，并将数据传输到所需设备中；另一个功能是将PC设备发送的数据，打包后输送至其他网络设备中。

（1）从总线类型了解网卡PCI总线在服务器和台式机中有不可替代的地位。

32位33 MHz下的PCI，数据传输率可达到132 Mb/s，而64位66 MHz的PCI，最大数据传输率可达到267 Mb/s，从而适应了电脑高速CPU对数据处理和多媒体应用的需求，所以，现在的网卡几乎是PCI总线，如图2-12所示。

图2-12 PCI的网卡PCMCIA总线网卡是用于笔记本电脑的一种网卡，大小与扑克牌差不多，只是厚度厚一些，在3 mm～4 mm左右。

PCMCIA是笔记本电脑使用的总线，PCMCIA插槽是笔记本电脑用于扩展功能使用的扩展槽。

PCMCIA 总线分为两类：一类为16位的PCMCIA，另一类为32位的CardBus。

CardBus是一种用于笔记本电脑的新的高性能PC卡总线接口标准，不仅能提供更快的传输速率，而且可以独立于主CPU，与电脑内存直接交换数据，减轻了CPU的负担，典型的PCMCIA网卡如图2-13所示。

USB网络适配器作为一种新型的总线技术，由于传输速率远远大于传统的并行口和串行口，设备安装简单又支持热插拔，已被广泛应用于鼠标、键盘、打印机、扫描仪、MODEM、音箱等各式设备，网络适配器自然也不例外。

USB网络适配器其实是一种外置式网卡，通过USB连线联接在计算机的USB接口上，如图2-14所示。

图2-13 PCMCIA网卡图2-14 USB网络适配器（2）从网络类型了解网卡流行的网络有ATM网、令牌环网和以太网之分，它们分别采用各自的网卡，所以网卡也有ATM网卡、令牌环网网卡和以太网网卡之分。

ATM即异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode），ATM网络传输介质常常是光纤，但是100m以内的同轴电缆或5类双绞线也可以，此类网络主要用于电信或者超大企业的主干网络。

令牌环是IBM公司于20世纪80年代初开发成功的一种网络技术，遵循IEEE 802.5国际标准。

之所以称为环，是因为这种网络的物理结构具有环的形状。

环上有多个站逐个与环相连，相邻站之间是一种点对点的链路，因此，令牌环与广播方式的Ethernet不同，它是一种顺序向下一站广播的LAN。

与Ethernet 不同的另一个诱人的特点是，即使负载很重，仍具有确定的响应时间。

以太网（Ethernet）是Xerox、Digital Equipment和Intel三家公司开发的局域网组网规范，并于20世纪80年代初首次出版，称为DIX1.0。

1982年修改后的版本为DIX2.0。

这三家公司将此规范提交给IEEE（电子电气工程师协会）802委员会，经过IEEE成员的修改并通过，变成了IEEE的正式标准，并编号为IEEE 802.3。

Ethernet和IEEE 802.3虽然有很多规定不同，但术语Ethernet通常认为与802.3是兼容的。