【集成】网络技术的学习－刘俊平_以太网接口信息 租期剩余23小时57分钟35秒

说在前面的话

系统集成考试需要涉及到集成技术的内容，特别是网络技术在每年的考试中显得格外重要，如何从宏观理解该部分的内容，下面的资料，我觉得条理还是很清楚，希望能对大家有所参考！@

 

 

　

 

第三章电子商务网站的运行环境
　　任何电子商务网站的开发、运行、管理都是在一定的软硬件平台基础上进行的，所以，在规划好电子商务网站后，必须确认软硬件平台的选型，同时也要考虑到安全性、扩展性、易维护性。运行平台性能直接影响到电子商务网站的实施性能，一个高时效、高运转且适当的软硬件平台是企业成功建设网站的必要因素。本章主要介绍电子商务网站运行平台中各软硬件产品及相关的知识。通过本章的学习，要求：
　　（1）掌握电子商务网站运行的网络基础知识。
　　（2）掌握电子商务网站运行平台构建的基本内容和方法。
　　（3）掌握电子商务网站常用的网络设备的使用方法。
　　（4）学会双绞线的制作与连接。

　　　　　　　　　　　　第一节电子商务网站运行的网络基础
一、网络拓扑结构简介
　　计算机网络在设计之前，需要解决在给定计算机的位置及保证一定的网络响应时间、吞吐经过量和可靠的条件下，通过选择适当的线路、线路容量、连接方式，使整个网络的结构合理，成本低廉。为了应付复杂的网络结构设计，人们引入了网络拓朴的概念。
　　所谓“拓扑”就是几何的分支，即它将实物抽象化为与其大小和形状无关的点、线、面、然后再来研究这些点、线、面的特征。计算机网络的拓扑结构是指将网络单元抽象为结点，通信线路抽象为链路，计算机网络是由一组结点和连接结点的链路组成。
　　其中结点是由一个通信接口单元和有关的设备如计算机、磁盘等构成，可分为转接结点和访问结点2种，转接结点通过连接至它的链路来转换信息，访问结点是信息交换的源结点或目标结点，通常是主机或终端等。
　　链路是指两个结点之间承载信息流的通信线路或信道，一般由电话线路、微波线路等实际物理介质构成的链路称为物理链路，起逻辑作用的链路称为逻辑链路。
　　目前比较流行的是三种拓扑结构：总线型、星型和环型。但在此基础上可以连成树型、星环型和星线形。树型、星环型和星线形都是三种基本拓扑结构的复合连接。
　　选择网络拓扑结构主要是考虑不同的拓扑结构对网络吞吐量、网络响应时间、网络可靠性、网络接口的复杂性和网络接口的软件开销的影响，此外，还应考虑电缆的安装费和复杂程度、网络的可扩充性、隔离错误的能力以及是否易于重构等。
　　对于LAN（局域网）用户来讲，网络拓扑并不十分重要，因为目前大多数的LAN操作系统都支持多种LAN拓扑结构。例如Windows 2000操作系统，不管在总线型还是在环型上提供给用户的界面都一样，用户根本都不用关心网络物理部件。但对于网络支持部门来讲，选择网络拓扑却是一项重要的工作，因为不同拓扑方式的LAN，其所采用的信号技术，信道接人协议及所能达到的网络性能都有很大的不同。
下面我们来介绍一下一些常用的网络拓扑结构。我们将用一些具体的例子来配合大家对各种拓扑的学习，来加深大家的印象。
二、几种常用网络拓扑结构
　　1．总线型拓扑结构(Bus Topology)
　　总线拓扑通常用于规模较小、简单或临时性的网络。
　　（1）总线网络的工作原理
　　在一个典型的总线网络里，通常只有一根或几根电缆，没有安装动态电子设备对信号进行放大，或将信号从一台计算机转发至另一台。也就是说，总线拓扑是一种无源拓扑。
总线型网络中所有的用户结点(计算机，终端，工作站，外围设备或电话机等)都同等的挂接在一条广播式公共传输总线上，它没有对网络进行集中控制的装置。如图3-1所示。
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3-1 总线型拓扑结构
　　计算机沿电缆向上或向下发出报文信息以后，网络里的所有计算机都能接受这个信息，但其中只有一台才能真正接受信息，通常，目标地址已编码于报文信息内，只有与地址相符的计算机才能接受信息，其他的计算机尽管收到，但也是简单忽略了事。
　　在一个特定的时刻，只能有一台计算机发出报文。所以，如果连接到总线网络里的计算机数目较多，便会显著的影响网络的速度。计算机发出信息之前，必须等待总线进入空闲状态。当然在后面要讲到的星型和环型网络里，同样也存在这个问题。
　　在总线型网络中，有一个很重要的问题是“信号终止”。由于总线是一种无源拓扑，从起源计算机发出的电子信号会在电缆长度范围内自由的传递。如果不提供终止手段，信号传输到电缆末端的时候，会马上反射回来，再向另一端传输。针对信号这样在电缆段里来回反射，我们将这种情况叫做“振铃”。所以，为了阻止信号“振铃”这种情况的发生，必须在封闭的线缆两端分别安装上一个“终止端子”，叫终结器。这个端子能够吸收电子信号，防止信号的反射，避免可能对网络通信带来的干扰。在总线网络里，必须采取像这样的信号终止措施。
　　（2）总线拓扑的优点
　　①可构建简单的小型网络，易于使用和掌握。
　　②通信费用少。因为在覆盖范围和工作站数目相同的情况下，总线拓扑所需的线缆数量很少，比其他的配线方式便宜得多。
　　③总线网络的扩展相当方便。通过一个BNC同轴连接器，可将两条电缆连接成一根更长的电缆，利用这种方式，可将更多的计算机接入网络。也可用一个转发器(中继器)扩展总线网络，转发器能放大信号，允许他在很长的距离内传输。
　　④总线的无源操作和系统的分布控制，保证了网络的高度可靠性。由于公共总线仅仅用于收发信号的无源操作，本身具有高度的可靠性，同时分布控制方式可以保证当某一个工作站发生故障或者脱离网络的时候，不会影响其他的工作站之间的通信。
　　⑤采用了广播式通信方式没有转接站点，具有点对点传输网络和广播式传输网络。
　　⑥有利于组建高速的，宽带工作的综合业务局域网。
　　（3）总线拓扑的缺点
　　①过重的网络负载可能减小了网络的传输速度。由于任何计算机都可以在任何时间传输数据，而它们之间又不能互相通知来预定传输时间。因此，如果网络内连接的计算机数目较多，便会耗去大量的带宽(即传输信息的能力)。进行通信的时候，有可能某台计算机往往会中断其他计算机的通信。在重负荷下，报文时延特性和吞吐特性都会急剧恶化。
　　②每个同轴BNC连接器都会衰减电子信号，如果连接数过多，会妨碍信号正常传输到目的地。
　　③总线网络一旦出现故障，例如，匹配器损坏、线缆断裂等故障便很难维修，而导致整个网络的活动停止。
　　④网络覆盖范围受到限制，采用基带传输，一般限制在2km以下的电缆长度所能及的范围。
2．星型拓扑结构(Star Topology)
　　在星型拓扑网络里，所有的电缆都从计算机连到一个中心位置，在这个位置上，用一个名为Hub(集线器)的设备将所有的线缆连接起来。如图3-2所示。
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-2 星型拓扑结构
　　星型拓扑用于集中式网络，在这种网络里可从一个中心位置直接访问末端计算机，如果希望以后容易对网络进行扩展或需要获得星型拓扑提供的更强的可靠性，便可以考虑安装这种类型的网络。
　（1）星型网络的工作原理
　　在星型网络里，每台计算机都需要和一个中央集线器（Hub）相连，这个集线器能将所有的计算机的报文转发给其他所有的计算机或者只发给目标计算机。
　　集线器可以分为有源Hub和无源Hub。有源Hub能重新生成电子信号，然后把它发给与自己相连的计算机，这种类型的Hub也叫“多端口转发器”。有源Hub需要电源才能够运行。而对于无源Hub来讲，它只是一个连接点，不能放大或重新生成信号。无源Hub不需要电源。现在市场上见到的基本上都是有源Hub。
　　在同一个星型网络里，混合的Hub可适应不用类型的电缆。为了扩展星型网络的规模，可以在适当的地方再设置一个星型Hub，让更多的计算机或者Hub与这块Hub连接起来。这样一来便形成了一种“混合星型”网络，如图3-3所示。
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　图3-3 混合星型网络
（2）星型网络的优点
　　①容易在星型网络里修改和添加新计算机，同时不会对网络的剩余部分带来任何干扰。只需简单的从计算机向中心位置拉一条新线，然后把它插入Hub即可。如果超出了中心Hub的容量，可以用带有更多端口的Hub来替换，以便连接更多的计算机。
　　②星型网络中心很容易诊断网络故障。利用智能Hub可以实现网络的集中监视与管理。
　　③如果单台计算机出现故障，整个星型网络不会受到影响。Hub可以监测到网络故障，并隔离有问题的计算机和电缆，网络的剩余部分可以照常运行。
　　④在同—个网络里可以使用多种电缆类型，只要Hub能使用多种电缆类型。
　　⑤由于星型LAN结构与传统的本地电话网相类似，因此只要有了电话交换机的单位，就可以利用现有的专用自动交换机系统的线路组成LAN，如果交换机本身具有综合交换功能，更容易组建一个具有综合业务能力的LAN。
　　⑥集中控制有利于将各个工作站送来的数据进行汇集，然后与别的网络互连，连接方便和经济，结构简单。
　　⑦中心交换采用了线路交换并具有透明性，这样任一对工作站之间的报文传输没有转接延时，各通信对之间可以采用不同的通信协议和接口标准，有利于异种机联网，同时，网络的延时时间是确定的。
（3）星型网络的缺点
　　①如果中央集线器出现故障，整个网络会瘫痪。
　　②许多星型网络要求在中心点使用一个设备，以便传播或转换网络通信。
　　③架设星型网络的电缆费用相比之下高很多。
　　④各结点之间的相互通信量不能过大，否则很容易产生信息阻塞现象。
　　⑤由于线路交换方式存在接续占线的问题，这种星型网络不利于接入共享资源设备。
3．环型拓扑(Ring Topology)
在环型拓扑里，每台计算机都连到下一台计算机，而最后一台计算机则连至第一台计算机。其拓扑结构如图3-4所示。
　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3-4 环型拓扑结构
　　典型情况下，环型拓扑的应用场合包括高性能网络（如FDDI光纤网）：要求预约带宽，以便提供对同步性要求很高的信息，比如影像和声音等。
　　（1）环型网络的工作原理
在一个环型网络里，每台计算机都和其他的计算机首尾相连，而且每台计算机都会重新传输从上一台计算机收到的信息。信息在环中朝固定的方向流动，由于每台计算机都能重传自己收到的信息，所以，环型网络是一种有源的网络，不会出现象总线网络那样的信号减弱和丢失问题。所以，在这种网络里用不着采取“终止”措施，因为环是没有终点的。
　　（2）环型网络的优点
　　①由于网络的操作是分布式和非竞争的，对于资源的分配比较公平，不管工作站处于环路的什么位置，每台计算机都有相同的访问权限，所以没有一台计算机可以垄断网络。
　　②网络的性能比较稳定，能承受较重的负担。也就是说，由于公平的共享网络资源，所以随着用户的逐渐增加，网络的性能的下降是匀速进行的。尽管速度很慢，但还是可以保证正常运行，而不是一旦超出网络容量，马上中断服务。
　　③网络的接人控制和接口部件比较简单。
　　（3）环型网络的缺点
　　①环上的任一台计算机出现故障，会影响到总体的网络。
　　②很难对一个环型网络进行故障诊断。
　　③网络的扩充不方便，添加或删除联网的计算机都会干扰整个网络的正常运行，它的扩充没有总线型容易。
　　④为保证环内信号的单向传输，每个节点的环接器必须是有源部件，而有源部件存在供电问题，可靠性不如无源部件。
　　⑤环内需要设置对信道资源进行管理的控制装置。
目前，在实际架设的网络里，经常能够看到总线型、星型、环型拓扑混合使用的情况，下面我们也来简单介绍一下。
4．星型总线
　　星型总线拓扑将总线和星型拓扑联合起来使用，也就是说，用总线电缆作干线，将几个星型Hub连接起来。其拓扑结构如图3-5所示。
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3-5 星型总线拓扑结构
　　如果一台计算机出现故障，Hub能检测到这个故障，并将有问题的计算机隔离开，如果Hub出现故障，与之相连的计算机便无法通信，总线网络会断为两段，相互之间也不能通信。
5．星环
　　星环型网络中，网络的电缆布局与星型网络很相似，但是中央的Hub采取了环型的方式，外层Hub可以连到内部的Hub，从而有效的扩展了内部环的循环范围。其拓扑结构如图3-6所示。
　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-6 星环型拓扑结构
　　由于多种因素，环型LAN的实际规模局限于环接器的数目，同时，环型结构也受益于连接环接器的物理线路与实际路由选择无关。为了克服环型网的这些问题，并允许构成大型的LAN，就出现了星环结构。
6．物理网状拓扑
　　物理网状拓扑的显著特点是：设备之间的冗余链路。在一个真正的网状拓扑环境中，每个网络设备之间都有一条链路。可以设想一下，如果设备的数量较多，对整个网络的管理是难以维持的。因此，大多数的网络拓扑网络都不是真正的网状网。相反，他们是一些混合型的网状网。其中某些地方包含了一些冗余链路，但并非全部。其拓扑结构如图3-7所示。
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　图2-7 纯粹的网状拓扑结构
（1）网状网的安装
在带有n台设备的一个纯粹的网状网里，需要使用1+2+．．．+n-1=n(n—1)/2条电缆。
（2）网状网的故障诊断及重配置
网状网具有很高的容错性能和其他的任何一种拓扑网络结构比较起来，传输媒体的故障对网状网的影响是最小的，由于使用了冗余链路，数据可以通过几条不同的路径传递。重配置与安装一个新网络没有区别，因为设备越多，麻烦越大。
（3）网状网的优缺点
优点是出色的容错性能，通信信道的容量得以有效的保证，易于对网状网进行故障的诊断。缺点是安装和配置相当的麻烦，以及维护链路的费用高。
7．拓扑结构的选择
　　在实际应用过程中，到底在什么情况下选择哪种拓扑结构呢？下面将介绍的是一些网络拓扑结构方案的选型思路。
（1）采用总线型拓扑
　　①网络规模小；
　　②网络不需频繁的重配置；
　　③要求费用最低的方案；
　　④网络的规模增长不快。
（2）采用星型拓扑
　　①必须易于添加和删除客户机计算机；
　　②必须易于故障诊断；
　　③网络的规模较大；
　　④预计网络在未来有大幅度的增加。
（3）采用环型拓扑
　　①网络必须在重负载下可靠地运行；
　　②要求架设一个高速的网络；
　　③经常都要对网络进行重配置。
（4）采用星型总线拓扑
　　①网络要求廉价方案；
　　②能在将来方便时重配置；
　　③有较大规模的增长。
（5）采用星环拓扑
　　①网络的规模较大；
　　②必须在高速下运行；
　　③在重负荷下可靠地运行。
以上的这些标准可以在实际组网的过程中作为参考。
三、网络基础协议
1．网络协议概述
（1）协议
计算机网络是由多个互连的节点组成的，节点与节点之间的距离视网络类型而定，局域网中的节点可能是在一间房屋与另一间房屋之间，也可能是在一幢大楼与另一幢大楼之间，而广域网中的节点可能是在一个城市与另一个城市之间，也可能是在一个国家与另一个国家之间。因此，节点之间交换数据和控制信息时，每个节点都必须遵守一些事先约定好的规则，这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序，这些为网络数据交换而制定的规则、约定、标准称为网络协议。例如，OSI网络协议、IEEE 802网络协议、TCP/IP网络协议等等。
一个网络协议主要是由语法、语义、时序这三要素组成。
　①语法指的是用户数据与控制信息的结构与格式。
　②语义指的是需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应。
　③时序指的是对事件顺序的详细说明。
（2）层次
　　层次是人们对复杂问题处理的基本方法。一般人们对于一些难以处理的复杂问题，通常采用分级处理，即将它分解为若干个较容易处理的小一些的问题。层次结构体现出对复杂问题采用“分而治之”的模块化方法，它可以大大降低复杂问题处理的难度。
（3）接口
　　接口是同一节点内相邻层之间交换信息的连接点。同一个节点的相邻层之间存在着明确规定的接口，低层向高层通过接口提供服务。只要接口条件不变，低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响到整个系统的工作。因此，接口同样也是计算机网络实现技术中一个重要与基本的概念。
（4）网络体系结构
　　网络体系结构指的是网络层次结构模型与各层次协议的集合。网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行了精确地定义，而这些功能是用什么样的硬件与软件去完成的，则是具体的实现问题，它是指能够运行的一些硬件和软件。
　　目前国内流行四种类型的局域网络体系结构，即：以太网(Ethernet)结构、令牌环网(Token Ring)结构、星形网(ARCent)结构以及光纤分布式数据网(FDDI)结构。计算机网络中实现通信必须有一些约定，即通信协议。通信协议对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准。为了使两个结点之间能进行对话，必须在它们之间建立通信工具，即接口，接口使结点彼此之间能进行信息交换。接口包括两部分：一是硬件装置，实现结点之间的信息传送；二是软件装置，规定双方进行通信的约定协议。软件装置也被称为网络协议(Network Protoco1)。
2．TCP/IP协议
（1）TCP/IP的历史
　　TCP/IP协议(Transmission Control Protocol/Internet Protoco1)是为美国ARPA网设计的，目的是使不同厂家生产的计算机能在共同网络环境下运行。它涉及异构网通信问题，后来发展成为DARPA网际(Internet)标准，要求Internet上的计算机均采用TCP/IP协议，UNIX操作系统已把TCP/IP作为它的核心组成部分。TCP是传输控制协议，规定一种可靠的数据信息传递服务。IP协议又称互联网协议，是支持网间互联的数据报协议。它提供网间连接的完善功能，包括IP数据报规定互连网络范围内的地址格式。TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关，这也是TCP/IP的重要特点。正因为如此，它能广泛地支持由低两层协议构成的物理网络结构。目前已使用TCP/IP连接成洲际网、全国网与跨地区网。
（2）IP地址及分类
　　IP地址标识着网络中一个系统的位置。每个IP地址都是由两部分组成的：网络号和主机号。其中网络号标识一个物理的网络，同一个网络上所有主机需要同一个网络号，该号在互联网中是唯一的；而主机号确定网络中的一个工作端、服务器、路由器其他TCP/IP主机。对于同一个网络号来说，主机号是唯一的。每个TCP/IP主机由一个逻辑IP地址确定。
　　每个局域网络以及广域连接，必须有唯一的网络号，主机号用于区分同一物理网络中的不同主机。如果网络由路由器连接，则每个广域连接都需要唯一的网络号。所有的主机包括路由器间的接口，都应该有唯一的网络号。路由器的主机号，要配置成工作站的缺省网关地址。有效的主机号是A类：w.0.0.1～w.255.255.254；B类：w.x.0.1～w.x.255.254；C类：w.x.y.1～w.x.y.254。
IP地址有两种表示形式：二进制表示和点分十进制表示。每个IP地址的长度为4字节，由四个8位域组成，通常称之为八位体。八位体由句点“．”分开，表示为一个0～255之间的十进制数。一个IP地址的4个域分别标明了网络号和主机号。
　　为适应不同大小的网络，Internet定义了5种IP地址类型，可以通过IP地址的前八位来确定地址的类型，如表3-1所示。
表3-1常用地址类型

这5类地址的特点是：
　① A类地址可以拥有很大数量的主机，最高位为0，紧跟的7位表示网络号，其余24位表示主机号，总共允许有126个网络。
　② B类地址被分配到中等规模和大规模的网络中，最高两位总被置于二进制的10，允许有16384个网络。
　③ C类地址被用于局域网，高三位被置为二进制的110，允许大约200万个网络。
　④ D类地址被用于多目广播组用户，高四位总被置为1110，余下的位用于标明客户机所属的组。
　⑤E类地址是一种仅供试验的地址。
在分配网络号和主机号时应遵守以下几条准则：
　①网络号不能为127，该标识号被保留作回路及诊断功能，常用ping 127.0.0.1来检查网络适配器是否工作正常。相当于访问自己的机子。
　②不能将网络号和主机号的各位均置1。如果每一位都是1的话，该地址会被解释为网内广播而不是一个主机号。
　③相应于上面第②条，各位均不能置0，否则该地址被解释为“就是本网络”。
　④对于同一局域网络来说，主机号应该是唯一。否则会出现IP地址已分配或IP地址有冲突之类的错误。
3．动态主机配置协议(DHCP)
　　DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)是BOOTP(BOOT Protocol，自引导协议)的扩展，是基于客户/服务模式的，它提供了一种动态指定IP地址和配置参数的机制。这主要用于大型网络环境和配置比较困难的地方。
　　DHCP服务器自动为客户机指定IP地址，指定的配置参数有些和IP协议并不相关，它的配置参数使得网络上的计算机通信变得方便而且容易实现。DHCP使IP地址可以被租用因为对于许多拥有许多台计算机的大型网络来说，每台计算机拥有一个IP地址可能是不必要的。IP地址的租期从1分钟到100年不定，当租期到了的时候，服务器可以把这个IP地址分配给别的机器使用。用户也可以请求使用自己喜欢的网络地址及相应的配置参数。
　　因为DHCP是对BOOTP的扩展，所以它的包格式和BOOTP一样，这样它就可以使用BOOTP的中转发代理来发送DHCP包，这使得BOOTP和DHCP之间可以实现互操作。对于BOOTP转发代理来说，发的是DHCP包还是BOOTP包，它并不清楚。它们使用的服务器端口号是67和68，其他有些地方还有些不同。首先，DHCP定义了一种可以使IP地址使用一段有限时间的机制，在客户期限到了的时候可以重新分配这个IP地址；其次，DHCP为用户提供所有IP配置参数；第三，DHCP包长度比BOOTP包长度稍长，这多出的长度里包括了网络配置参数；最后，DHCP有七种消息类型，而BOOTP只有两种。
　从图3-8和图3-9中可以清楚地看到客户机请求获得网络地址和配置参数的最初几个步骤：
　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-8 DHCP工作流程一
　　第一步的时候客户发出包的名称叫DHCP DISCOVER，而服务器返回包的名称叫DHCP OFFER。BOOTP转发接收到请求包，并负责向DHCP其他网络内的DHCP服务器转发。DHCP服务器以DHCP OFFER响应客户的要求，这个包内包括可用的IP地址和参数。BOOTP转发代理接收包，并对它进行检查。如果它觉得没有问题，就向客户转发。如果客户在发出DHCP OFFER包后一段时间内没有接收到回应，它有机会重新发送请求10次，否则就通知用户。客户机可以同时接收到许多个服务器的应答，它可以自己决定用哪一个。图3-9所示是客户决定了以后，向服务器发送应答时的情况。
　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-9 DHCP工作流程二
　　当客户选定了某个目标服务器后，它会广播DHCP REQUEST包，用以通知选定的服务器和未选定的服务器。转发工作仍然由BOOTP转发担任。收到DHCP REQUEST包服务器会检查收到的包，如果包内的地址和提供的地址一致，证明现在客户机选择的是这台服务器提供的地址，如果不是，自己提供的地址被拒绝了。被选定的服务器在接收到DHCP REQUEST包以后，因为某些原因可能不能向客户提供这个网络地址或参数，它可以向客户发送DHCP NACK包，如果可以提供则可以发送DHCP ACK包。客户在收到包后，检查内部的网络地址和租用时间，如果客户觉得这个包有问题，它可以发送DHCP DECLINE包拒绝这个地址，然后重新发送DHCP DISCOVER包。如果觉得没有问题，就可以接受这个配置参数。同样当客户接收到DHCP NACK包时，它也可以发送DHCP DISCOVER包。客户可以在租期到期之前释放网络地址，这通过发送DHCPRELEASE包来实现。用户下一次可以再次获得相同的IP地址。在这一过程中，许多步骤就可以省略，老客户自然要方便一些。
　　客户在发送的DHCP REQUEST包内包括自己以前使用的IP地址。此包由BOOTP转发代理转发。DHCP服务器检查DHCP REQUEST包内包括的配置参数。如果它是原来提供这个网络地址的参数的服务器，它会认出这些数来，并以DHCP ACK包回应。客户接收到DHCP ACK包后，它可以接收或拒绝，如果拒绝可以申请新的网络地址。
4．Windows Internet命名服务(WINS)
　　WINS(Windows Internet Name Service)提供一个分布式数据库，它的作用是在路由网络的环境中对IP地址和NetBIOS名的映射进行注册与查询。这是解决NetBIOS名与IP地址之间转换的比较合适的一种方法。
　　LMHOSTS文件在广播式系统中有明显的缺点，因为它是基于广播的，所以对网络的通信量是一个沉重的负担。后来设计了通过路由协议进行单播式的动作对NetBIOS名字进行注册和解析。如果采用这个协议，就可以解决广播的问题，也就没有必要使用LMHOSTS文件了，WINS使动态配置的灵活性与方便性得到体现。这个系统可以和DHCP协议无缝连接，当DHCP给一台计算机分配了一个地址后，这个更新可以直接在WINS数据库中体现，用户和管理员都不需要进行任何额外的工作，十分方便。WINS协议可以和NBNS一起工作，但是因为WINS数据库备份的问题没有解决，它不能和别的NetBIOS名字服务器一起工作，数据不能在WINS服务器和非WINS服务器间进行复制。
　　WINS是基于客户服务器模型的，它有两个重要的部分，WINS服务器和WINS客户。首先看一下服务器，它主要负责处理由客户发来名字和IP地址的注册和解除注册信息。如果WINS客户进行查询时，服务器会返回当前查询名下的IP地址。服务器还负责对数据库进行备份。而客户主要在加入或离开网络时向WIN服务器注册自己的名字或解除注册。当然了，在进行通信的时候它也向服务器进行查询，以确定远程计算机的地址。
　　WINS就是以集中的方式进行IP地址和计算机名称的映射，这种方式可以简化网络的管理，减少网络内的通信量，但是这种集中式的管理方式可以和星型结构相比，还是可能成为网络传输速率的瓶颈。
WINS的另外一个重要特点是可以和DNS进行集成，这使得非WINS客户可以通过DNS服务器解析获得　　NetBIOS名。这为网络管理提供了方便，也为异种网的连接提供了另一种手段。我们可以看到，使用集中管理可以使管理工作大大简化，但是却使网络拓扑结构出现了中心结点，这是一个隐性的瓶颈，而如果采用分布式的管理方式，却有个一致性的问题，也就是如果一个服务器知道了这个改变，而另一个不知道，那数据就不一致了，这时候要有一些复杂的算法来解决这一问题，两台服务器要想知道对方的情况，不可能不进行通信，也就无形中加重了网络负担，网络集中起来就加大了单机的处理压力，而分布开来就增加了网络传输量，所以很难找到一个最合适的平衡点。
　　WINS的工作过程是：在一个WINS的环境中，每次WINS客户开启计算机并且初始化TCP/IP后，它都会将它的NetBIOS名和IP地址的对应关系映射到WINS服务器的数据库中。当一个WINS客户想和另外一台主机通讯时，它会直接和WINS server联系，查询计算机名和IP地址的关系。如果WINS服务器在自己的数据库中查到了被查计算机名和IP地址的映射关系，它就将目的计算机的IP地址返回要求查询的WINS客户。
5．TCP/IP的命令测试
　　配置好网络设置之后就需要检查设置是否正确，这就要用到TCP/IP的测试命令了。一般情况下计算机上的TCP/IP协议出问题的几率比较小，但是也不能完全避免，因此首先要在网络功能的最底层上排除网络故障的可能性。操作系统中已经预留了一个地址127.0.0.1，这是一个机器内部的IP地址。为了检查TCP/IP网络协议是否工作正常，具体操作步骤如下：
单击Windows中的“开始”，在弹出的菜单中选择“运行”，出现如图3-10所示的窗口。
　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-10 运行Ping命令
当然也可以通过打开MS-DOS窗口而运行“ping”命令，在其中输入ping localhost或者ping 127.0.0.1都可以，两者指定的IP地址是一样的，ping命令会自动把localhost解析为IP地址127.0.0.1。其中“ping”是一个网络命令，测试网络是否正常工作。如果屏幕上出现如图3-11所示信息，则表明TCP/IP协议工作正常，否则有误，需要重新安装TCP/IP协议。
　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3-11 ping 127.0.0.1
其次需要测试网卡的安装设置是否正确。在DOS提示符下输入ping local-address，ping后面的IP地址local-address是你本机的IP地址。本机的IP地址可以通过在DOS提示符下运行ipconfig而获得如图3-12所示。
　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-12 获得本机IP
通过ping 本机的IP地址，如果屏幕上出现如图3-13所示的信息，表明网卡设置没有错误。
　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-13 检查网卡
　　如果出现其他信息，表明网卡的设置有问题，需要重新检查所有的参数。然后需要检查网络是否通畅。如果网卡设置没有错误，就应该测试网络是否通畅，也是采用相同的命令，通常应该测试使用的计算机与所在网络的主服务器是否通畅。如果出现错误信息，表明网络不通，需要检查网线、网关、网络设置等等。
　　最后需要检查域名设置是否正确。仍使用ping命令，不过IP地址改为所在网络的域名服务器(DNS Server)的地址。如果出现错误信息，需要一次检查域名、域名服务器的设置是否正确。

　　　　　　　　　　　　第二节电子商务网站运行平台的构建
一、电子商务网站运行平台的要求
１．电子商务网站运行环境
电子商务网站运行环境的要求包括以下几个方面：
（1）网站必须具有良好的可扩展性
电子商务网站的建设是不可能一步到位的，一方面随着电子信息技术的深入和发展，企业也不断发展，新的业务将不断在网上开通；另一方面企业与供应商，企业与销售商等的合作也不会一成不变，此外，网上业务的增加，网站浏览量的不断增长，其模型随时需要扩充，技术也随之而更新，所以，网站运行应具有良好的可扩展性。
（2）强大的管理工具
维护一个网站的正常运行不是一件容易的事，一方面要及时更新网站的内容，另一方面要保证网站不出错，及时发现问题及时进行纠正。一个功能强大的网站管理与控制对于一个网站能良好运行是必不可少的。
（3）高效的开发处理能力
因为，网络的发展是非常之快，新的内容不断出现，要适应这种快速发展的步伐，网站必须具有高效的开发处理能力。它不仅可以处理每日百万次的访问能力，甚至于可以处理每日千万次的访问量及大量的开发请求。
（4）兼容性好
所谓兼容性是指网站的运行平台能适应情况的范围大小，并具有可恢复性，一旦出现错误或意外的事故，能及时恢复有用的数据。
（5）与企业已有的资源整合，并具有确保全天候24小时服务的能力。
２．主要技术问题
随着IT技术的飞速发展，在电子商务网站系统的构建技术中主要考虑以下几个方面的内容：
（1）数据库技术
电子商务网站与其他网站的构架有非常大的区别。普通网站主要显示预先编写好的HTML网页,数据量比较小；电子商务网站以数据为主，所以数据库的运行效率决定了整个系统的效率。
（2）电子商务网站构架的核心
电子商务网站构架的核心是运行效率和数据安全这两个技术问题：
①系统运行效率问题。电子商务网站的系统资源主要集中于数据处理,其次是服务教育管理,最后是文本浏览，网站建设时应该将设备、开发、软件投入的50％以上用于提高系统效率，设计数据库时还应考虑并发数据处理的效率问题。因为数据库本身的并发数据处理能力有一定的区别（其中Oracle表现比较好）,设计数据库结构时要考虑如何将数据分类、操作分类、并进行必要的负载测试，以找出处理效率最高的方案。
②安全问题。电于商务网站的数据中有超过70%是来自于用户的，因此，数据安全极其重要。一般来说，通过防火墙、数据库安全机制、数据备份机制等可以有效地保证数据安全。
（3）开发效率和资金投入
开发效率和定期的资金投入是电子商务网站的发展的必要条件。
①开发效率问题。电子商务网站是新生事物，其需求来源、功能设置、管理模块、维护程序可能长期处于调整和修改状态，需要及时调整才能适应不断增长、快速变化的形势，所以开发团队的效率决定了系统调整的速度。通过自身不断的学习、技术积累、团队合作精神的培养、开发平台的合理选择等方式，可以得到比较理想的开发效率。
②投入资金问题。电子商务网站的技术平台需要不断扩充与强化,资金的投入要永远领先访问量、数据量的增长。一般当访问负荷在高峰期超过50％时应考虑扩容或调整结构，超过80％时必须马上实施。
二、电子商务网站运行平台的构成
任何一个电子商务网站的运行平台都必须在一定的计算机、网络设备硬件和应用软件的基础上。从逻辑上看，如果一个电子商务运行平台相关的硬件、软件、开发维护和提供的资源信息都抽象为逻辑部件，那么，一个电子商务网站要能够正常运行，必须包括：计算机、网络接入设备、防火墙、Web服务器、应用服务器、操作系统、数据存储系统等如图3-14所示。
　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图1信息系统网络平台构成
　　这是构成网站的最小配置。此外，还可以根据应用的目的，层次和深度，适当地包括局域网、大型存储设备系统、数据库存储及检索系统、E-mail服务器、FTP服务器、应用服务器及应用程序、控制系统、群集系统、安全系统、备份系统及维护系统等各类可扩充组件等。
1．网络接入部分
　　网络接入部分主要是指Internet的接入设备，包括路由器、调制解调器、防火墙、防病毒墙等。其中路由器设备是网站对外服务的关键组成部分，在线路宽带足够大的情况下，它决定着网站对外服务的带宽。
2．数据存储部分
　　数据存储部分主要是指用来保存大量数据的设备，我们知道建立一个网站需要大量的数据作为基础，丰富的资讯需要有大型的数据存储系统来支持，数据存储部分不仅需要有海量存储能力和高速搜索能力，还要有一整套数据采集、制作加工、组织存储和发布等功能。目前，用来储存数据的设备有：磁盘阵列、光盘存储设备、磁带存储设备、移动存储设备等。图3-15（a）所示的是光盘库外型，图3-15（b）所示的是光盘库内部结构。
　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图5 光盘库
　　光盘库是一种带有自动换盘机构（机械手）的光盘网络共享设备。光盘库一般由放置光盘的光盘架、自动换盘机构（机械手）和驱动器三部分组成。光盘库一般配置有1～12台驱动器，可以是只读CD/DVD-ROM驱动器，也可以是CD-R/DVD-R刻录机，或者是DVD-RAM驱动器，可容纳50～600片光盘，每个盘仓可容纳50片光盘（盘库内置2～12个盘仓），盘仓可方便光盘的存放和取用。光库通过高速SCSI端口与网络服务器相联，光盘驱动器通过自身接口与主机交换数据。用户访问光盘库时，自动换盘机构首先将驱动器中的光盘取出并放置到盘架上的指定位置，然后再从盘架中取出所需的光盘并送入驱动器中。自动换盘机构（机械手）的换盘时间通常在秒级。
3．工作站部分
　　工作站部分主要是指是用户访问网络共享资源的窗口，一般是在一台普通PC计算机上安装网卡和网络工作站软件而组成。工作站微机可根据工作站处理任务的要求配置，通常应包括主机、显示器、键盘、鼠标、磁盘(软盘和硬盘)、光驱、音响等外设。有时出于网络安全或成本考虑，工作站可不配磁盘，构成“无盘工作站”。一般在机房或实验室是比较常见的。
4．服务器部分
　　服务器部分主要是指用来提供各种WWW、E-mail、FTP、新闻组、数据库等服务的计算机硬件设备，它是一切应用服务软件、商务应用软件运行的硬件基础。在网络系统中，一些计算机或设备应其他计算机的请求而提供服务，使其他计算机通过它共享系统资源，这样的计算机或设备称为网络服务器。服务器有保存文件、打印文档、协调电子邮件和群件、能根据需要配置成各种专业服务器等功能。
传统服务器大致可以分为4类：
（1）设备服务器，主要为其他用户提供共享设备；
（2）通信服务器，它是在网络系统中提供数据交换的服务器；
（3）管理服务器，主要为用户提供管理方面服务的；
（4）数据库服务器，它是为用户提供各种数据库服务的服务器。
　　由于服务器是网络的核心，大多数网络活动都要与其通信，因此它的速度必须足够快，以便对客户机的请求做出快速响应；而且它要有足够的容量，可以在保存文件的同时为多名用户执行任务。所以服务器常常配置高性能的CPU、磁盘控制器及大容量内存和磁盘。在服务器中安装的网络操作系统除提供网络服务功能外，还由于服务器中保存了网络里的许多数据，所以能方便地完成大量任务，例如，管理用户、安全防护、集中许可、数据保护、多任务和多处理器(机)等任务都应由服务器操作系统完成。所以，从硬件的角度来讲服务器可由大型机、中型机、小型机甚至微机都可以来担任，这要根据服务器的访问量和其用途以及要求来决定。
　　从软件角度来讲，根据服务器所提供的服务，在Internet服务中，可以有WWW服务器、邮件服务器、FTP服务器、BBS服务器、媒体服务器等各种应用性服务器。服务器是整个网站对外服务的主要设备，因此，如何适当地选择服务器的类型是创建网站的首要任务，下面将介绍服务器选型原则。
三、服务器选型原则
　1．服务器类型
从应用领域来看，服务器大致可分为入门级应用、工作组级应用、部门级应用和企业级应用四类。
　　（1）入门级应用类
该类型的服务器主要是针对基于Windows NT或NetWare网络操作系统的用户，可以充分满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求。
　　（2）工作组级应用类
该类型的服务器是支持单CPU结构的应用服务器，可支持大容量的ECC内存和增强服务器管理功能的SM总线，功能全面、可管理性强、且易于维护，可以满足中小型网络用户的数据处理、文件共享、Internet接入及简单数据库应用的需求。
　　（3）部门级应用类
该类型的服务器一般都是双CPU结构。集成了大量的监测及管理电路，具有全面的服务器管理能力，可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数，结合标准服务器管理软件，使管理人员及时了解服务器的工作状况。同时,大多数部门级应用PC服务器具有优良的系统扩展性，能够满足用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统，充分保护了用户的投资。它是企业网络中分散的各基层数据采集单位与最高层的数据中心保持顺利连通的必要环节，可用于金融、邮电等行业。
　　（4）企业级应用类
该类型的服务器是高档服务器，普遍采用二到四个CPU结构，拥有独立的双PCI通道和内存扩展板设计，具有高内存带宽，大容量热插拔硬盘和热插拔电源，具有超强的数据处理能力。这类产品具有高度的容错能力及优良的扩展性能，可作为替代传统小型机的大型企业级网络的数据库服务器。企业级应用PC服务器适合运行在需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求极高的金融、证券、交通、邮电、通信等行业。
2．服务器选型原则
　　服务器部分是电子商务网站建设的主要设备，在选择服务器时须谨慎，选择适合本企业所需要的服务器。下面介绍几个服务器选型原则。
（１）“不停顿运行”的高可靠性、可用性原则
　　随着Internet和电子商务的爆炸性发展，网络规模越来越大、覆盖面越来越广，“不停顿运行”已经成为各企业中心服务器支持企业开展基于Internet的各种应用关键原则。如果电子商务网站的服务器因故障而被迫停止，则会产生很大的影响。
　　①　故障涉及面广，企业中心服务器处于企业级网络的中心位置。一旦意外停机，往往使整个网络瘫痪，波及面非常广，有时波及整个公司。
　　②　故障后果严重，运行关键任务的企业中心服务器如果发生意外故障，每停机一分钟、往往造成数以万计美元的损失，声誉、信用、安全和其他方面的损失更是不能完全用金钱来衡量的；企业中心服务器必须容易管理、出了故障、容易维修，能够在最短的时间内恢复正常运行。
（2）“不停顿扩展”的高可伸缩性原则
　　企业中心服务器必须具有较好的可伸缩性，能够“不停顿扩展”，并且具有尽可能高的向上扩展能力。这是从许多企业电子商务网站系统建设的实践中提出的要求。
①必然性。实践经验表明，在刚开始应用电子商务时尽管规模不大，但扩展速度往往很快。设计者很难预料系统的最终规模和对服务器系统最终要求。因此，要求服务器具有尽可能大和方便的向上扩展能力。
②经济性。由于计算机技术更新换代很快、性能价格比越来越高，逐步增加投资，符合市场经济规律，也有利于更好地发挥投资效益。
③可行性。在许多实际工程中，客户往往一下子拿不出全部投资、必须逐步投资和扩展系统。因此，要求服务器系统能够逐步扩展，并保持兼容、保护投资，从而使许多工程能够尽快起步。
（3）“无界限无泄露”的网络联接原则
　　企业中心服务器必须支持“无界限无泄露”的网络联接功能。一方面，要求企业中心服务器支持4A，即，任何人、任何地方、任何时间、合法地存取任何信息的网络通信功能，特别是具有很强的Internet支持能力，成为开展电子商务、Web、通信协作等基于Internet应用的最佳平台；另一方面。企业中心服务器又必须支持的网络通信系统的安全保密功能，保证网上信息的安全，不被泄漏和窃取。
（4）“不间断和快速”服务和支持原则
　　随着基于Internet的各种新颖应用的开展，厂商的服务能力越来越重要，要求厂商能够提供全面解决方案和对服务器“不间断”的服务和支持，提供设备范围，提供在不同环境中进行系统集成的水平和经验。
3．选择服务器时要考虑的5个指标
（1）可管理性
可管理性指标指的是服务器管理是否方便、快捷、界面是否友好，应用软件是否丰富方面的问题。一般情况下，基于Windows NT/2000平台的PC服务器要优于Unix服务器。
（2）可用性
可用性指标指的是在一段时间内服务器可供用户正常使用的时间的百分比。服务器的故障处理技术越成熟，向用户提供的可用性就越高。一般情况下，服务器可用性有两种方式：第一种是减少硬件的平均故障间隔时间；第二种是利用专用功能机制。专用功能机制可在出现故障时自动执行系统或部件切换以避免减少意外的损失。
（3）安全性
安全性指标指的是不管服务器工作在什么环境中，都必须提供安全可靠的各种服务。为了提高服务器的安全性，服务器部件冗余就显得非常重要，因为，服务器冗余是消除系统错误、保证系统安全和维护系统稳定的有效方法，所以冗余是衡量服务器安全的重要标准。
（4）高性能性
高性能性指标指的是服务器的综合性能指标，包括：运行速度、磁盘空间、容错能力、扩展能力、稳定性、持续性、监测功能以及电源等方面。要注意的是，一定要关注硬盘和电源的热插拔性能、网卡的自适应能力以信相关部件的冗余设计和纠错功能，这些基本性能为保证服务器安全、稳定、快速地工作起到了重要的作用。
（5）可扩展性
可扩展性指标指的是服务器在遇到突发事件时的可扩展的能力，这是服务器的重要性能之一。为了保证服务器工作的稳定性和安全性就必须考虑服务器的可扩展性。
以上5个指标是用户在选购服务器时通常要重点考虑的问题，它们既相互影响又各自独立，而且在涉及到不同的应用和行业时5个方面的重要性也有轻重之分，必须综合考虑与权衡。

　　　　　　　　　　　　　　　第三节传输介质及主要特性
一、网络传输介质概述
1．传输介质的作用
　　传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。最普通的连接方式是在发送和接收设备之间有一条点到点的链路，这些设备通过接口在介质上传输模拟信号和数字信号。在环形拓扑结构中，使用点到点的链路来连接相邻的中继器；在星形拓扑结构中，也使点到点的链路把设备连到中央交换系统；在总线形或树形拓扑结构中，由于采用多点链路的方式，设备能从不同的点连接到传输介质上，用中继器或者放大器来延伸介质长度。点到点的链路还可以用来连接位于不同建筑物内的两个局域网络。
2．传输介质特性
传输介质的特性对网络中数据通信质量有着很大的影响，这些主要特性有：
（1）物理特性，指的是传输介质物理结构的描述。
（2）传输特性，指的是传输介质允许传送模拟或数字信号，以及调制技术、传输容量与传输频率的范围。
（3）连通特性，指的是允许点到点或多点连接。
（4）地理范围，指的是传输介质的最大传输距离，即网上各点间的最大距离，是在建筑物内、建筑物之间或扩展到整个域市。
（5）抗干扰性，指的是传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据影响的能力。
二、同轴电缆
　　同轴电缆因两股电缆同轴得名，是一种功能强、用处大的传输介质。在过去，局域网中应用最广泛的传输介质是同轴电缆，许多人都把同轴电缆看作是局域网络的唯一传输介质，而忽视了双绞线日益增长的应用。
　　同轴电缆广泛应用于局域网中，其类型分为两类：一类为75W电缆，它是公用天线电视CATV系统中使用的标准；另一类为50W电缆，这只用于数字信号的发送，称为基带。75W电缆用于频分多路复用FDM的信号发送，称为宽带。
1．物理特性
同轴电缆的结构是由两个同心的导体组成，中心为一导体，外层是同心的金属丝网，在两者之间有绝缘材料的填充，在最外层有橡胶或塑料的增强层，单根同轴电缆的直径约为1．02cm～2．54cm，其结构如图3-16所示。

　　　　　　　　　　　　　　　图3-16 同轴电缆的结构
2．传输特性
同轴电缆根据其带宽的不同，其传输特性也不相同。
（1）基带同轴电缆，即50W电缆。一般仅用于数字信号的传输，并使用曼彻斯特编码的形式，数据传输率最高可达10Mbps。
（2）宽带同轴电缆，即75W电缆。一般用于公用天线CATV电缆，既可用于模拟信号的发送，又可用于数字信号的发送。对于模拟信号发送，频率可达300HZ～400MHZ，可以在公用天线电视CATV电缆上用与无线电和电视广播相同的方法处理模拟数据，例如视频和声频。每个电视通道分配6MHZ带宽，而每个无线电通道需要的带宽却窄得多。因此，在电缆上使用频分多路复用FDM技术可以支持大量的通道。
3．连通性
　　同轴电缆适用于点到点构形和多点构形。基带50W电缆可以在每段支持设备的数量级为几百，在大系统中还可以用中继器来把各段连接起来。宽带75W电缆可以支持数千台设备。在高数据传输率下（50Mbps）使用75W电缆，设备数目限制在20台～30台。
4．地理范围
　　典型基带50W电缆的最大距离被限制在几公里。宽带75W电缆可以达到几十公里的范围，并且取决于是模拟信号还是数字信号。通常，在工业区和城市中碰到的各类电噪声具有比较低的频率，数字信号的大多数能量属于这一范围。
5．抗干扰性
　　同轴电缆的抗干扰性取决于具体的应用和实现，对于较高的频率情况，同轴电缆比双绞线的抗干扰性强。
6．价格
　　同轴电缆的价格在双绞线与光导纤维之间，使用与维护方便。
7．同轴电缆的连接
　　同轴电缆主要用于设备到设备的连接，它总是成一线配置，有时称为主干电缆，一条主干电缆连接网上所有的设备，包括工作站、服务器、打印机等，而且为了能正常工作需要加上终端电阻和正确的接地线。
在实际网络中使用同轴电缆连接设备时，有粗缆和细缆两种不同的连接方式：
（1）细缆连接方式，在该连接方式中，需要使用T型接头连接电缆和计算机中的网卡，如图3-17所示。T型头需要切开电缆，在T型头与网卡间不能再有电缆，须直接相连。
　　　　　　　
图3-17 细缆连接方式
（2）粗缆连接方式，在该连接方式中，不需要切开电缆，使用一个针状的插针刺入电缆中并接触到电缆中心的导体。这样，不用中断网络工作就可以添加或除去某个设备，例如，一台计算机或打印机等。
粗缆需要使用外部收发器，将信号传入计算机或发向网络。粗缆连接的方式如图3-18所示。
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-18 粗缆连接方式

8．常用同轴电缆
在LAN技术中。常用的同轴电缆有下述几种：
① RG-8和RG-11，通常用来实现粗缆Ethernet。
② RG-58，通常用来实现细缆Ethernet。
③ RG-59，通常用来实现电视传输，其阻抗为75Ω，也可用于宽带数据网络。
④RG-62，ARCnet用来连接IBM3270终端的93Ω的同轴电缆。
三、双绞线
　　在所有传输介质中，双绞线是最为普通的一种介质，无论是对模拟信号还是对数字信号，也无论对于广域网还是局域网。在一个建筑内连接所有电话机的布线就是双绞线。
1．物理特性
　　双绞线的物理结构是由按规则螺旋结构排列的两根、四根或八根绝缘导线组成。一对线可以作为一条通信线路，各个线对螺旋排列的目的是为了使各线对之间的电磁干扰最小，其抗干扰性取决于一束线中相邻线对的扭曲长度及适当的屏蔽。双绞线的主要优点是单位长度的价格最低，其缺点是抗高频干扰能力较低。
　　在实际使用中通常是将这样的两对或四对线放在一起，每对线使用不同颜色加以区别，并在外面包裹上塑料或胶皮，如图3-19所示。
　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3-19 双绞线示意图
2．传输特性
　　双绞线的最普遍应用是进行声音的模拟传输。一条全双工音频通道的标准带宽是300HZ～4KHZ，在一根双绞线上，使用频分多路复用技术可以进行多个音频通道的多路复用。每个通道4KHZ的带宽可在通道间提供适当的隔离。双绞线使用的带宽可达268KHZ，可有24条音频通道的容量。
目前在Internet上使用的调制解调器，就可以在模拟音频通道上传输数字数据，根据目前的调制解调器设计，使用相移键控法PSK，达到9600bps以上的速度是实用的。在一条24通道的双绞线上，总的数据传输率是230Kbps。
3．连通性
　双绞线既可以用于点到点的应用，也可以用于多点的应用。作为一种多点介质，双绞线比同轴电缆的价格低，但性能差，而且只能支持很少几个站。点到点的作用要比多点使用普遍得多。
4．地理范围
　双绞线可以很容易地在15km或更大的范围提供数据传输，例如，远距离的中继线。局域网络中的双绞线主要用于一个建筑物内或几个建筑物内，在100kbps速率下传输距离可达1km。
5．抗干扰性
　抗干扰性的实现取决于适当的屏蔽以及在一束线中的相邻线对使用不同的扭曲长度。这些措施对于波长比电缆扭曲长度大得多的情况来说是有效的。在低频传输时，双绞线的抗干扰相当于或高于同轴电缆的抗干扰性。但超过10KHZ～100KHZ时，同轴电缆就比双绞线明显有优越性。
6．价格
　　双绞线的价格低于其它传输介质，以每米的价格来计算，双绞线比同轴电缆或者光导纤维要便宜得多，但是，因为其连通性的限制，安装费用可能接近于其它介质。
7．无屏蔽双绞线的连接
　　无屏蔽双绞线是由两对或四对双绞线组成的。对于3类或5类线需要使用RJ-45的插头，电缆两端各安装一个。由于无屏蔽双绞线是由电话系统布线发展而来的，不仅电缆本身类似于电话线，中间的一些安装和连接设备都与电话系统非常类似。电缆两端的RJ-45插头一端插在计算机上，另一端插在墙上的插线盘中。电缆由插线盒中连接到跳线架上，再连到插线板上。由插线板为使用无屏蔽双绞线的集线器（Hub）提供多个端口，如图3-20所示。
　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3-20 无屏蔽双绞线的连接
8．双绞线分类
双绞线通常有非屏蔽双绞线(UTP，Unshielded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP，Shielded Twisted Pair)，现在应用比较普遍的是非屏蔽双绞线。根据EIA/TIA(电气工业协会/电信工业协会)设计的规格，双绞线有五大类，但是EIA/TIA在定义双绞线电缆的电线类标准时，仅针对非屏蔽双绞线(UTP)。
（1）第一类双绞线通常在LAN技术中不使用，主要用于模拟话音传输。
（2）第二类可用于综合业务数据网(数据)，数字话音IBM3270等，其数据传输速率最高到4Mbps，在基于令牌传输协议的网络上比较常用。以上两类双绞线在LAN技术中很少使用。
（3）第三类双绞线又被称为音频电缆，是一种24WG的四对不屏蔽双绞线，符合EIA/TIA568标准中确定的100Ω水平布线电缆的要求，可用来进行10Mbps和IEEE802.3 10Base-T的语和数据传输，最大速度可达l0Mbps。
（4）第四类双绞线在性能上比第三类有一定改进，适用于包括16Mbps令牌环局域网在内的数据传输要求，其传输特性满足EIA/TIA Tech网卡al Services Bulletin定义的第四类电缆的规范，也满足NEMA和UL Twisted-pair Qualification Program定义的规范，这类双绞线可以是UTP，也可以是STP。
（5）第五类双绞线是24AWG的4对电缆，比100Ω低损耗电缆具有更好的传输特性，并适用于16Mbps以上的速率，最高可达100Mbps。
四、光纤
　　光纠称为光导纤维电缆,有时也称为光缆，是局域网络传输介质领域中，发展最迅速，性能最好、应用前途最广泛的一种传输介质。
　　光纤不仅在目前大量使用，而且在今后相当长的时期内都将被继续使用，主要原因是这种传输介质具有很大的带宽。光纤与电导体构成的传输介质最基本的差别是，它的传输信息是光束，而非电信号，因此，光纤传输的信号不受电磁波的干扰。光纤由单根玻璃光纤、紧靠纤心的包层以及塑料保护涂层组成，如图3-21所示。
　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-21 单芯光纤
　　为使用光纤传输信号，光纤两端必须配有光发射机和接收机，光发射机执行从光信号到电信号的转换。实现电光转换的通常是发光二极管(LED)或注入式激光二极管(1LD)；实现光电转换的是光电二极管或光电三极管。
1．物理特性
　　光导纤维电缆是一种直径为50～100微米的柔软、能传导光波的介质。各种玻璃和塑料都可以用来制造光导纤维，其中使用超高纯度石英玻璃纤维制作的光纤可以得到最低的传输损耗。在折射率较高的单根光纤外面，用折射率较低的包层包裹起来，就可以构成一条光纤通道。多条光纤组成一束，就构成了一条光缆。光导纤维电缆的物理结构如图3-22所示。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-22 光导纤维电缆物理结构
　　光纤的芯是由导光性很好的玻璃纤维或塑料制成，芯的外面是涂覆层，最外层是塑料的保护外层。通常在最外层的保护外皮和涂覆层之间还有空隙，其中可以填充细线或泡沫，也可以用球状物隔离并充以油料等。
根据光线在光纤的芯与涂覆层之间的传输方式，可以将光纤分为以下两类：
（1）单模光纤，光线是以直线方式传输，频率单一，没有折射，芯径小于10微米。
（2）多模光纤，光线以波浪式传输，多种频率共存，芯径多在50微米，涂覆层直径则在100～600微米之间。
　　　　　
　　　　　　　　　　　　图3-23 光线在单模与多模光纤中的传输形式
单模与多模光纤中光线传输形式如图3-23所示，单模传输的只是一种“颜色”的光，而多模光纤中可以传输多种“颜色”的光。
2．传输特性
　　光导纤维通过内部的全反射来传输一束经过编码的光。内部的全反射可以在任何折射指数高于包层介质折射指数的透明介质中进行。在实际上，光导纤维作为频率范围为1014HZ～1015HZ的波导管，这一范围覆盖了可见光谱和部分红外光谱。以小角度进入纤维的光沿纤维反射，而锐角度的折射线简单地被吸收，如图3-24所示。
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-24 光缆传输方式
　　典型的光导纤维传输系统的结构如图3-25所示。在光导纤维发送端，主要采用两种光源：一种是发光二极管LED（Light-Emitting Diode）；另一种是注入型激光二极管ILD(Injection Laser Diode)。在接收端将光信号转换成电信号时，要使用光电二极管PIN检波器。光载波调制方法采用振幅键控ASK调制方法，即亮度调制。因此，光导纤维传输速率可以达到几千Mbps。

　　　　　　　　　　　　　　　图3-25 光缆传输系统结构示意图
3．连通性
　　光导纤维广泛用于点到点的链路，使用总线拓扑结构的实验性多点系统已经建成，但是目前投入使用的价格还太贵。原则上讲，由于光导纤维具有功能损失小、衰减小的特性以及有较大的带宽潜力，一段光导纤维能够支持的分接头比双绞线或同轴电缆多得多。
4．地理范围
　　光导纤维信号衰减极小，因此，它可以在6km～8km的距离内不用中继器进行传输，适用于在几个建筑物之间通过点到点的链路连接局域网络。
5．抗干扰性
　　光导纤维中传输的是光信号，而非电信号，并且与电气完全隔离，因此，不但不受电磁干扰或噪声的影响，也不会干扰其它通信系统。同时光导纤维具有极高的传输保密性，不会像同轴电缆一样被从他人电缆中插接后窃取数据。另外，由于光导纤维不导电，其上没有电流，所以不会有触电的危险，而且也不会遭受雷击。
6．价格
　　在每米的价格和所需部件（发送器、接收器、连接器）方面，光导纤维系统比双绞线和同轴电缆要贵。由于双绞线和同轴电缆的价格不大可能下降，因此，工程技术上的进步有可能降低光导纤维的价格，使其能与其它传输介质相竞争。
　　光导纤维的安装是三种有线介质中最为困难的一种，由于光信号和光导纤维本身的特点，对光导纤维的操作需要很高的熟练性和细心。任何熔接、切断、连接等方面的微小误差都会造成较大的信号衰减。对光导纤维进行切断时，要求使其切面垂直于轴线，在延长光导纤维时，目前常用方法有两种：熔接法和机械连接法。
7．三种有线介质比较
　　以上我们介绍了双绞线、同轴电缆和光导纤维三种有线介质的各种特性指标，下面我们简单地总结这三种有线介质的特点，见表3-2所示。
表3-2 双绞线、同轴电缆和光导纤维的性能比较

　　　　　　　　　　　第四节电子商务网站运行的网络设备
一、网卡
　　网卡(Network Interface Card)也称为网络适配器或网板，它负责计算机与网络介质之间的电气连接、数据流的传输和网络地址确认。网卡属于OSI模型的物理层，它只传输信号而不进行分析，但是在某些情况下，网卡也可以对传输的数据做基本的解释，图3-26所示的几种网卡的外型结构，网卡的主要技术参数为带宽速度、总线方式以及电气接口方式。

　　　　　　　　　　　　　　　　图3-26几种网目卡的外型结构
1．网卡的类型
　　网卡的类型根据它所依赖的网络传输系统的不同(例如以太网和令牌环网)而不同，还与网络传输速率、连接器接口(例如BNC和RJ-45)或者其他设备的类型有关。
　　准备在一个网络设备中安装网卡之前，必须搞清楚该设备需要什么类型的网卡，对于一台PC来说，网卡必须与它的总线类型相匹配。个人计算机的总线类型主要有：
（1）ISA(Industry Standard Architecture工业标准结构)。这种个人计算机总线在80年代早期开发出来，它支持8位数据传输，后来扩展到16位。8位的ISA总线连接器是一个长排的插槽，16位的ISA总线在此基础上增加了一个短排的8脚插槽。ISA总线不支持100MHz的数据传输，因此，现在流行的计算机主板上都只有很少的ISA插槽，比较新比较高级的网卡也不采用ISA总线。
（2）MCA(Micro Channel Architecture微通道结构)。这是IBM在1987年为个人计算机开发的经过优化的32位总线，后来被标准的EISA和PCI总线代替，除了比较老的IBM计算机之外，几乎没有采用这种总线的计算机了。
（3）EISA(Extended Industry Standard Architecture扩展工业标准结构)。这是80年代后期为了与MCA总线竞争而开发的总线。它可以兼容以前的ISA设备的32位总线，其长度和插槽定义与ISA总线相同，但是它采用更深的双层引脚插槽，因此可以更快地传输数据。
（4）PCI(Peripheral Component Interconnection周边元件扩展接口)。这是一种32位或者64位的总线结构，自80年代出现以来，已经成为几乎所有个人计算机的网卡所采用的总线结构，它比ISA、MCA、EISA网卡体积更小，传输速率更高。
　　网卡也可以连接在计算机总线之外的其他接口上。便携式计算机使用PCMCIA(个人计算机存储卡)连接网卡，在早期的计算机中也有使用并口连接网卡的。PCMCIA是在90年代初开发的，它可以为便携式计算机连接任何类型的设备，例如调制解调器、网卡、扩展硬盘、CD-ROM等等，通常它是用来连接网卡和调制解调器的，一些比较高级的PCMCIA卡本身就包含网卡或者调制解调器。
　　并口网卡现在已经很少使用了，但是在一些老式的便携式计算机上还在使用，通常这种网卡是由Xircom公司制造的。
　　另外，还有一种无线网卡，无线网卡采用天线和基站收发器或者其他无线网卡交换信号，这种连接方式适用于无法安装线缆的环境或者需要接入网络的移动用户。生产无线网卡的厂商主要有Alcatel、AMP、ComStar、Lucent、Proxim、RadioLAN和Raytheon。
　　除了个人计算机之外，其他设备也有可能使用特殊的网卡，例如网络打印设备使用的打印机网卡，这种网卡主要是HP公司的JetDirect产品。打印机网卡通常支持OSI模型的全部七层结构，因此它要比PC上的网卡结构复杂得多。
2．网卡的性能指标
　　不管网卡采用何种总线类型，影响网卡性能的因素主要有下述四种：介质访问方法、原始的比特率、网卡上有无处理器和网卡与主机的数据传输方式。
（1）介质访问方法
　　介质访问方法对网卡性能有重要的影响。IEEE802.3 CSMA/CD(以太网)和IEEE802.5(令牌环网)在访问介质的确定性上有极大差别，前者没有确定性，后者虽有确定性，但在用户不多、负载较轻的使用环境下不如以太网简单快速。
（2）原始比特率
　　原始比特率是在给定介质中可能获得的最大比特率。实际的有效比特要小得多，原因是有一定量的协议处理额外开销。目前广泛使用的以太网、令牌环网的原始比特率分别为10b/s和4/16b/s。100Base-T和100BaseVG-AnyLAN等高速网的原始比特率则为100b/s。
（3）网卡上处理器
　　有的网卡自身备有处理器，有的则没有，在无处理器的情况下，所有数据都必须经过网卡接入的计算机CPU处理，这会占用主机资源。目前大多数网卡都备有处理器。
（4）网卡与主机的数据传输方式
　　网卡与主机的接口可以使用下述三种方法或它们的任何组合实现：共享存储器法、DMA法和I/O端口法。实践表明，共享存储器是三种方法中最快速的一种，DMA是最慢速的，I/O端口则介于中间。
　　网卡与主机之间的数据传输速度取决于总线接口的数据宽度。常见的数据宽度为8位、16位和32位，数据宽度越宽，数据传送越快。影响网卡与主机之间数据传输速度的另一因素是总线类型，PCI、EISA和MCA网卡比ISA网卡要快。
　　介质连接方式通常都提供BNC、AUI或RJ-45中的一种或者多种。RJ-45用于连接双绞线，AUI用于连接粗缆，BNC用于连接细缆。然而，一个网卡具有三种连接方式，不意味着可同时进行上述三种连接，它们是互相排斥的，也就是说，上述三种连接都可供使用，但只能选择其中一种。
I/O地址和中断支持则应多一些为好。对于中断，通常8位网卡至少应支持4种，16位网卡应能支持6-8种，I/O地址至少也要支持4种。这样可在安装网卡时避免与其他硬件冲突。
　　状态指示用来指示网卡的工作状态，便于了解其工作状态和诊断故障。一般用指示灯来指示工作状态，通常配置有电源指示、发送指示(Tx)、接收指示(Rx)、链路状态指示(Link)、超长指示(Jabber)和碰撞(Collision)指示等指示灯。
　　网卡能够支持简单网络管理协议(SNMP)，表明网卡具备简单的网络管理功能，通过网络管理工作站可以对网卡进行管理。在网络范围较大(网点多分布范围广)的网络，通常应将对SNMP的支持作为网卡型号选择的一个重要依据。
　　由于NetWare网络操作系统的广泛应用，几乎所有网卡都支持NetWare操作系统，并且与Novell公司的NE2000兼容。除支持NetWare网络操作系统外，网卡一般还支持LAN Manager、IBM LAN Server、DEC Pathworks和BanyanVines等。
　支持自举ROM意味着采用这种网卡的无盘工作站能够连接到网络上，支持这种功能的网卡通常具有支持至少两种网络操作系统的自举ROM。这个功能只有在一些比较特殊的网卡上具备。
　　此外，高性能网卡还可能具备能够自动监测并适应网络运行速率的自适应功能、能够在一个插槽上同时支持两块网卡的双通道功能、能够自动切换内部板卡数据传输的负载平衡功能、能够在接收到整个数据包之前开始处理数据的“提前”发送接收功能、电源管理功能、网卡自带内存以及带有可升级的只读存储器等等。
二、集线器
　　集线器实际上是一种特殊的中继器，它作为网络传输介质间的中央节点，克服了介质单一通路的限制。如果需要连接多个非屏蔽双绞线电缆段，就不能用把线头焊在一起的方法来实现，而要用集线器。它的优点在于，在网络上某条双绞线电缆或节点出现故障时，不会影响网络上其他节点的正常工作。集线器还有一个优点：可以在HUB中加上只能功效，以解决网络的管理功能。
　　集线器(HUB)又称集中器，集线器是连接网络上各个结点的一种装置，当网络的某个结点发生故障时，连接在集线器上的结点立即可以检测到，而且不影响网络上其他结点的正常工作，有利于网络的维护和故障排除，如图3-27所示。
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3-27 集线器（HUB）连接
　　集线器的产品很多，大致可分为独立式、叠加式、共享式、切换式、智能模块化、高档交换式集线平台等类型。
（1）独立式集线器
这是一种功能最为简单的集线器，一般不带管理功能，且无容错能力，不能支持多个网段，不能同时支持多种协议，它主要是为了克服总线结构的网络布线困难和易出故障的问题而引入的。一般适用于小型网络，能支持8至24个工作站，可以利用串接方式连接多个扩充端口。
（2）叠加式集线器
该类集线器采用叠加的方式将多个集线器通过一条高速链路连接而成，由4至8个集线器一个一个叠加起来，它只能支持Ethernet标准,不能同时支持多种局域网。一般适用于中小型网络，目前，大多数中型网络都采用叠加式集线器。
（3）共享式集线器
该集线器提供所有连接的网点共享一个最大的频宽，例如，连接几个服务器和工作站的100Mbps共享式集线器能提供最大的频宽为100Mbps，与它连接的网点共享这一频宽，且必须以同一速度工作。
（4）切换式集线器
该集线器能在不同的频宽（例如，100Mbps与10 Mbps ）之间进行切换，因此与之连接的网点可以不同的速度工作，从而能使100 Mbps和10 Mbps的网点工作于同一个网段中。
（5）智能模块化式集线器
该类集线器采用了模块化结构，由机柜、电源、主干面板、插卡和管理模块等组成。它利用高速主干线连起来，可插入Ethernet、FDDI等模块，还可有网管模块、路由模块等，使其具有网管、路由等功能，一般适用于大型网络的主干集线器。
（6）高档交换式集线平台
该类集线器比智能模块化式集线器更进一步，主要作为各种新的网络技术的平台，即支持现有的网络，又支持未来新的交换技术。
使用集线器时，应注意的几个问题：
①级联的集线器总数是有一定限制的，通常最多只能级联4个HUB，但实际的具体数量取决于网络的连接方式，即拓扑结构。
②数据传输所经历的HUB越多，连接速度也就越慢。
③最好将每个HUB与服务器的网卡相连，而不是直接与另一个HUB连接。
三、网桥
1．网桥概述
　　网桥是一种存储转发设备，主要用来连接类型相似的局域网络。例如，同一个单位多个不同的部门根据自己的需要选用了不同的局域网，而各个部门之间又需要交换信息、共享资源等，这就需要使用网桥将多个局域网连接在一起。
　　从互联网络的结构看，网桥是属于DCE级的端到端的连接；从协议层次看，网桥是在逻辑链路层将数据帧进行存储转发。网桥能处理一个完全的帧，网桥必须成对出现并使用和计算机相同的接口设备。网桥以一种随机方式侦听每个网段上的信号，当它从一个网段接收到一个帧时，网桥会检查并确认该帧是否已完整到达（即在传输中，局域网中无电干扰），然后，把帧传输到其它网段上。网桥可分为本地网桥和远程网桥两种类型，其中：
（1）本地网桥指的是在传输介质允许长度范围内互联网络的网桥；
（2）而远程网桥指的是连接的距离超过网络的常规范围时使用的网桥。
通过远程网桥互联的局域网将成为城域网和广域网。如果使用远程网桥，那么远程网桥必须成对出现。本地网桥和远程网桥的功能是一样的，只是所用的网络接口不同而已。由于网桥工作在网络协议模型的数据链路层，不涉及到协议的转换，所以网桥的结构简单，可通过软件或软硬件组合来实现。
2．网桥的应用环境
　　网桥的功能在两个不同局域网间互连，这些应用环境主要是有以下几种情况：
（1）一个单位的很多部门都需要将各自的服务器、工作站与计算机互连成网，不同的部门根据各自的需要选用了不同的局域网，而各个部门之间又需要交换信息、共享资源，这样就需要将多个局域网互连起来。
（2）一个企业或校园内有多幢大楼，每幢大楼内部建立了局域网，这些局域网需要互连起来，构成支持整个单位管理信息系统的局域网环境。
（3）逻辑上单个局域网分成若干个局域网互连，可以处理更多的负载。例如在一些大型企业内有数千台计算机需要连网，如果将它们用一个局域网连接，局域网的负载会增加，性能下降。最好的方法是将数千台计算机按地理位置或组织关系划分为多个子网，每个子网是一个局域网，多个局域网互连起来构成一个大型的企业网。
（4）如果连网计算机之间的距离超过了单个局域网的最大覆盖范围，可以将它们分成几个局域网组建，再用网桥将这几个局域网互连起来。
3．网桥的特点
利用网桥将多个局域网互连起来具有以下几个特点：
（1）网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与不同传输速率的网络；
（2）如果超过了局域网的最大长度，例如，IEEE 802.3规定总线最大长度为2.5千米，由于传输介质延迟太大，使网络不能正常工作，可以使用网桥来解决此类问题；
（3）网桥是以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互连网络之间的通信。
（4）网桥互连的网络须在数据链路层以上采用相同的协议。
（5）使用网桥互连成的局域网，可提高安全性、保密性。
（6）网桥可以分隔两个相邻网络之间的广播信息，有利于改善互连网络的性能与安全性。
　　网桥的功能比中继器复杂，它不仅能实现信号的增加传输，而且具有信息收集、过滤、传送和数据链路层协议帧格式变换的功能，这些功能都是由网桥软件来实现。
4．网桥工作原理
　　网桥最常见的用法是用于互连两个局域网，如图3-28所示。从图中可知，两个局域网LAN A与LAN B可以通过网桥进行互连。例如，LAN A中的结点11与同一局域网中的结点14进行通信时，网桥可以接收到发送端中发送的帧信息，网桥经过地址过滤后，发现不需要转发，于是将该帧信息丢弃，该帧信息不再经过网桥而直接传送到结点14了。如图3-28中的虚线部分。
　　如果当LAN A中的线结点11与LAN B中的结点21进行通信时，结点11发送的帧信息被网桥接收后，网桥将进行地址过滤后，识别出该帧应该发送到LAN B局域网中，于是网桥将通过与LAN B的网络接口，向LAN B转发该帧的信息，处于LAN B中的结点21将能接收到LAN A中的结点11发送的帧信息，如图3-28中的实线部分。

　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-28 网桥连接
　　从用户看来，LAN A与LAN B就像是一个逻辑的网络一样，用户可以不知道网桥的存在。网桥在局域网中经常被用来将一个大型局域网分成既独立又能相互通信的多个子网的互连结构，从而可以改善各个子网的性能与网络的安全性。
5．硬件网桥与软件网桥
网桥可以由运行计算机中的软件实现，也可以由硬件独立实现。
（1）硬件网桥
许多公司生产独立硬件网桥，通常具有以下特点：
①直接接入网络（10Base2、10Base5、10Base-T、100Base-T、及FDDI等）；
②符合IEEE 802 MAC层标准；
③支持标准协议，例如IPX、TCP/IP等；
④具有容错功能。
（2）软件网桥
软件网桥是由相应的软件在计算机中运行起到网桥作用，其中Novell公司的网桥产品比较有代表性。Novell公司网桥的产品分类比较复杂，如表3-3所示。
表3-3 Novell 网桥产品分类一览表

Novell公司根据网桥软件是否运行在文件服务器上，将网桥分为内桥和外桥两种类型，其中：
①内桥，内桥指的是运行在文件服务器中，占用一定的服务器资源。在服务器负载较轻时不会产生什么影响，但在服务器负载较重时，会降低其性能。它不需要额外的硬件，开销比较小。
②外桥，外桥指的是运行在一个工作站中，它不影响文件服务器响应速度，而且比内桥快，但因为需要一台工作站，所以硬件开销比内桥大。外桥又分为专用桥和非专用桥两种类型，其中：专用桥指的是网桥中的计算机专门用来做网桥的工作，其它任何工作都不能做，是专用作网桥工作的；非专用桥指的是网桥中的计算机既可用来做网桥工作，又能用来做其它工作之用。
四、路由器
1．什么是路由器
　　路由器是连接两个或更多个逻辑上相互独立的子网，工作在ISO/OSI的第三层，即网络层。它需要处理网络层的数据分组或网络地址，决定数据分组转发，它要决定网络中信息通信的完整路径，由于处理的层次高，所以，路由器也具有更强的的网络互连功能。路由器和网桥不一样的地方还在于它拥有自己的IP地址，路由器之间是按照内部的网间连接协议来交换路由信息的。所以路由器要有路由协议处理功能。
　　路由器属于网间连接设备，或称互联网设备，它能够在复杂的网络环境中完成数据包的传送工作。路由器不采用网桥所用的广播方式进行通信，它能够把数据包按照一条最优的路径发送到目的网络。
2．路由器特点
　　路由器之所以比网桥功能更强，主要是由于网桥工作在数据链路层而路由器是工作在网络层，如图3-29所示。
　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　图3-29 网桥与路由器工作层比较
　　网桥仅考虑的是在不同网段数据包的传输，路由器则在路由选择、拥挤控制、容错性以及网络管理方面做了更多的工作。网桥独立于高层协议，它对于用户是透明的，用网桥将几个物理网络连接起来后提供给用户的仍然是一个逻辑网络，用户根本不知道有网桥的存在。而路由器是依赖于协议的，这就是说当路由器为信息包选择路径时，它必须对某一协议提供支持，例如IPX、IP、UDP等。路径上的所有路由器都必须支持源站点所使用的网络层协议。同时，路由器也必须支持它所连接的每个网络的介质访问方式。因此，与网桥相比，路由器具有以下几个特点：
（1）路由器根据它所持有的网络路由表能够选择最为合适的路径，而网桥则不能识别数据包里的目的地址，它只能将数据包发往所有与之相近的网段上。
（2）由于路由器具有选择路径的功能，所以它不会将信息发往与之无关的其它网段上，这就提供了更多的保护，防止发生“广播风暴”。而网桥因为没有路径的选择，因此，它将信息发往所有与之相近的网段上，由此而造成“广播风暴”的发生，导致网络的崩溃。
（3）路由器之间是按照内部的网间连接协议来交换路由信息的。所以路由器只有当采用正确的协议时才能工作。而网桥适用于多协议，所以，当不含有路由信息的协议，例如，DECLAT协议的信息可以由网桥来完成数据的转发。
（4）网桥一般比路由器速度快，随着技术的进步，路由器和网桥之间性能的差异正在逐步地减小，但一般来说，网桥传送速度仍比路由器高。
3．路由器的工作原理
　　路由器是由在网络层上实现多个网络互连的设备。图3-30所示的是四个不同的网络由三个路由器进行互连的，在这种结构中，局域网的数据链路层与物理层可以是不同的，但数据链路层以上的高层要采用相同的协议。
　　路由器的功能比网桥更强，它除了应具有网桥的全部功能外，还应具有路径选择功能，即当要求通信的工作站分别处于两个局域网且两个工作站之间存在多条通路时，路由器应能根据当时网络上的信息拥挤程度自动选择传输效率比较高的路径。例如，假设在图3-30中的网络1工作站A要与网络3工作站B之间进行信息传送，从图中可知传送信息的路径有2条，一条路径可以通过路由器1和路由器3到网络3中直接传送到工作站B；另一条路径可以通过路由器1、路由器2再到路由器3传送到网络3中的工作站B，那么，究竟走哪一条路径呢? 这全靠路由器根据当时网络上信息拥挤的程度自动地选择传送效率较高的那一条路径。
　　
图3-30 路由器连接
由路由器互连的局域网中，每个局域网只要求网络层以上高层协议相同，数据链路层与物理层协议可以不同的。对于路由器来说，它可以分别连接总线型局域网（符合IEEE 802.3标准的Ethernet）与环型局域网（符合IEEE 802.5标准的Token Ring）。路由器与Ethernet连接使用Ethernet网卡，与Token Ring连接就需要使用Token Ring网卡。尽管Ethernet与Token Ring的帧格式与MAC方法不相同，路由器可以通过两种网卡分别处理两种类型局域网的帧，如果路由器连接更多的局域网时，其处理方法也是相同的。
五、网关
1．什么是网关
　　网关是一个含义广泛的术语，它可以指下面三种中的任何一种：第一种是路由器网关，第二种是应用程序网关，第三种是一种协议向另一种协议传递数据的网关。一般信道网关都是指第三种，因此这里我们着重讲第三种网关。
　　网关又称协议转换器，它负责将协议进行转换并且保留原有的功能，将数据重新分组，以便在两个协议不同的网络之间进行通信。网关工作在OSI协议的传送层或更高层，主要用于连接不同结构体系的网络或用于局域网与主机之间的连接，如图3-31所示。
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3-31网关连接
　　网关设备比路由器复杂，当异型局域网连接时，网关除具有路由器的全部功能外，而且还要进行由于操作系统差异而引起的不同协议之间的转换，这些功能均由网关软件来实现，由于网关连接的是不同体系的网络结构，因此，它只能针对某一特定的应用而言，不可能有万能的网关，所以有用于电子邮件的网关，有用于远程终端仿真网关等。
2．网关的基本类型
　　网关通过使用适当的硬件与软件，来实现不同网络协议之间的转移功能。硬件提供不同网络的接口，软件实现不同的互连网协议之间的转换。网关的结构如图3-32所示。
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3-32 网关结构
网关实现协议转换的方法主要有以下方法：
（1）直接将输入网络信息包的格式转换成输出网络信息包的格式。这种方法是：当两个网络通过一个网关互连时，直接将输入网络信息包的格式转换成输出信息包的格式。一个双边网关要能进行两种网络协议的转换，即由网络1到网络2或由网络2到网络1。同理，对于互连三个网络的网关，则要求能进行6种协议的转换，如果互连n个网络，则网关要进行n(n-1)种转换，也就是说要编写n(n-1)种协议转换程序模块。互连的网络数越多，则n值越大，需要编写协议转换程序模块的工作量也就越大。同时，系统对网关的存贮空间与处理能力的要求也就越高。
（2）将输入网络信息包的格式转换成一种统一的标准网间信息包的格式。这种方法是：制定一种统一的标准网间信息包格式。网关在输入端将输入网络信息包格式转换成标准网间信息包格式，在输出端再将标准信息包格式转换成输出网络信息包格式。
由于这种标准网间信息包格式只在网关中使用，不在互连的各网络内部使用，因此，不需要进行互连的网络修改协议。这种采用标准网间信息包格式网关要完成以下四种转换：①网络1到网间；②网络2到网间；③网间到网络1；④网间到网络2。当信息包从网络1进入网关时，它将被转换成标准网间信息包格式（即网间格式），在输出端网关再将它转换成网络2的信息包格式，发送到网络2。如果有n种网络，那么将输入网络的信息包转换成一种统一的标准网间信息包格式的方法，只需要编写2n个转换程序模块。与前一种方法相比，n值越大，软件设计工作量减少也就越多。
3．半网关
　　一个网关可以由两个半网关构成。把一个网关分成两个半网关，会对使用与管理带来很大方便。选择两种不同半网关组合，可以灵活地互连两种不同的网络。由于半网关可分别属于各网络所有，可以分别进行维护与管理，避免一个网关由两个单位拥有而带来的非技术性的麻烦。
六、中继器
　　中继器是最简单的局域网延伸设备，运行在物理层，即OSI的最底层。由于网络受最远距离的限制，当网络段超过最大传输距离时，需要增加一个设备来延伸该网络，这个设备称为中继器。它实际上是一种信号再生放大器，将接受到的弱信号中的数据提出放大，再重新传入物理媒体。中继器的主要优点是安装简单，使用方便，几乎不需要维护，它的处理速度快，基本能保持原有的介质传输速度。
　　用于以太网的中继器用来扩展以太局域网的长度，其功能是放大或再生局域网的信号。采用同轴电缆的总线结构以太网，最大长度为500米，可支持100个设备，采用中继器可延伸至2500米，并增加联接的设备数据，最多可联接4个中继器。
　　在标记环局域网中，每个结点都需要重复再生信号。所以毋需再使用附加的中继器。联网设备数据的限制由单个标记环网能支持的设备数所决定。最大联接设备数为260个，每个结点之间的距离为100米。中继器主要用于2个或2个以上的网络段的连接，如图3-33所示。
　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-33 中继器连接
　　　中继器的结构非常简单，没有软件，只是将物理层的信号增强，以便传输到另一个网络段，各个网络段属于同一个网络，各网络段上的工作站可共享处于某一网络段上的一个文件服务器。

　　　　　　　　　　　　　　　第五节应用实例
一、常见网络设备选购
1.网卡的选购
　　目前，市场上网卡的牌子很多，较有名的有Intel、3COM、D-Link、Accton、AE2000、NE2000、Realtek(瑞昱)、SiS(矽统)、TE2000、Teltrend、Topstar(国傲通)、TP-link(普瑞尔)和Hplink等。选择网卡的首要因素是它的性价比。现在比较廉价的网卡有NE2000、Realtek、Topstar、TP-link等的产品，价格都在40-70元左右，其兼容性，使用效果都很好，一般应用非常不错。图3-34所示的是目前市面上最常见的10/100M Realtek网卡。
　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-34 Realtek 10/100M网卡
在购买网卡时需要注意以下几个方面：
（1）首先明确高速网卡的接口是RJ45口（方口）
　　目前市面上的10M网卡多使用一个RJ45口（方口）或RJ45与BNC两个接口（双口），而100M网卡或10/100M自适应网卡仅有一个RJ45口，而绝不可能是BNC细缆口（圆口），要知道细缆的速度是达不到100M的，这也是为什么高速网卡都是方口的原因。所以，如果你在购买100M或10/100M网卡时商家给你拿出块圆口或是双口（RJ45和BNC皆有）的网卡的话，那不用多说，肯定不是真货。
（2）在尽可能的情况下选择PCI网卡
　　如果你的主板上还有空余的PCI插槽的话，则应尽可能选择PCI网卡。因为ISA网卡耗用的资源相对于PCI网卡来说要高的多。特别是当你使用了ISA网卡时，如果你的网上邻居访问你的资源的话，你的电脑将会明显地变得慢如蜗牛。现在市面上的基本上都是PCI的网卡很难找到ISA网卡了。
（3）特别注意识别假货
　　网卡与电脑的其它配件一样，也有假货、水货。你可以通过以下一些途径加以鉴别：①正规厂家生产的网卡焊接质量都很好，一般不会出现堆焊或虚焊等现象，所有的焊接点看上去基本上是一样的，而非正规厂家生产的网卡，其焊接质量则较差；②每块网卡都有一个唯一的固定的卡号，并且任何一块网卡的卡号都不相同。所以，在购买网卡时，一定要注意其卡号。正规厂家生产的网卡上都直接标明了该网卡所拥有的卡号，一般为一组12位的16进制数。其中前6位代表网卡的生产厂商，后6位是由生产厂商自行分配给网卡的唯一号码，它是被用来保证网卡拥有唯一的物理地址的，以避免网卡之间的地址冲突。除了以上途径，卡号还可以通过网卡自带的驱动程序测得，并要保证测得的卡号应和网卡上所标的卡号相统一。
　　此外，在选购网卡时，还要注意网卡电路板的做工是否考究（如印刷电路板应比较厚实，边角平滑、没有毛刺，金手指和元件的焊接点光亮，整块卡给人以整洁光净的感觉），金手指上是否有划痕，以此来判断是否为返修品；网卡主控芯片上是否有厂家名以及生产日期是否较新；还需注意的是选购时尽量买有品牌的网卡，这样的网卡不但质量有保证，售后服务也不错，坏了以后也方便去调换。
　　购买时应选择最适合自己的来使用，一般来说用直接选择windows预设的相容芯片，就不必安网卡驱动程序了。一般个人电脑，或企业用的比较多的是Realtek(瑞昱)8139 10M/100M自适应网卡，价钱也比较便宜40元左右。
　　购买大厂商的产品，一来可以保证质量，二来售后服务也比较好，当然价钱也要贵一点。
2．网线的选择
　　选好网卡后，网线的选择就要根据网卡的接口来选了。方口的网卡用双绞线，圆口的网卡用细缆。细缆不但速度上不去，并且组网时还需要T型连接器、终端电阻器、BNC连接头；细缆只能组建总线型局域网，而总线型局域网的稳定性及可靠性都不佳，所以最好选择双绞线。双绞线分屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）两类。STP由于价格较贵且安装困难普通用户不常用，因而较多用UTP，UTP又分为3类、4类、5类、超5类、6类、7类线，5类以下的双绞线传输速度较慢，已经很少用了，一般购买5类以上的线。5类线的最大速度为100M，但是根据笔者的经验5类线要上到100M较困难，所以如果要上100M最好用超5类以上的线。一般，5类线（1元1米）上标有CAT5字样，而超5类线（2元1米）上标有5e字样，在线材方面AMP的线价格、质量都不错，值得选购，如图3-35所示。
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-35 5类双绞线
3．水晶头的选择
　　水晶头，专业术语为RJ-45连接器。在所有的网络产品中，水晶头应该是最小的设备，但却起着十分重要的作用，所以在选择时可千万不要因为小而看不起它。
（1）从价格上看
　　目前，市场上质量差的水晶头比较多，一个一般的只卖1元，甚至更便宜；质量好的价格多在2元以上。
（2）从外观上看
　①水晶头的外形应与网卡或集线器上对应接口的连接相吻合。
　②水晶头前端的金属压线弹片不但应有较强的硬度，而且还应具有很好的韧性。当硬度较差时，金属弹片无法插入双绞线的导线中，水晶头将不起作用；当韧性达不到要求时，容易发生金属弹片断裂。
　③水晶头反面的塑料弹片应具有很好的弹性，以保证水晶头与设备很好的接触。你可以试一下，如果插入时听到清脆的响声，说明弹性较好。
　④双绞线连接头在制作时要使用专用的夹线钳来制作，所以要求水晶头的材料应具有较好的可塑性，在压制时不会出现碎裂现象。
　另外，水晶头容易损坏，所以更要选好，便于以后网络维护。水晶头的外型结构如图3-36所示。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　图3-36 水晶头外型结构
　　买好网卡、网线、水晶头一定要与商家谈好售后服务，最好是能写下来。因为这些东西与配一台整机的售后服务是截然不同的，有些商家把卡卖出去后就不管了，所以一定要注意。
4．压线钳的选购
制作双绞线时需要一把压线钳，用来剪断、剥皮、压制，压线钳的外型结构如图3-37所示。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-37 压线钳外型结构
　　虽然压线钳的品牌比较多，但大多产自国内，价格也大多在30元左右，在电脑城里的每个地方基本上都能买到。这样的钳子，压几百条网线应当是不成问题的。常用的压线钳的品牌有：安普（AMP）、西蒙（Siemon）等，这种钳子用起来手感非常好，压出来的线不但很标准，结实，而且成功率也比较高，质量也比较好。但价格确实相当的贵。
5．集线器（HUB）的选择
　　我们知道集线器是连接网络上各个结点的一种装置，当二台以上电脑互联时，必须借助于集线器来进行联网。先把各个电脑联到集线器上，组成一个局域网，然后集线器与上一级集线器相联，或者与宽带相联，实现整个局域网的共享上网。这在企业电子商务应用中中尤其普遍。在选购集线器（HUB）时，应考虑以下几个方面：
（1）外形尺寸
　　集线器外形尺寸的选择一般与网络的规模有关。如果组建的网络很小，如一间很小的公司或是家庭网络，局域网络内的用户很少，则一台8口左右的SOHO（Small Office and Home Office）台式的HUB足够了。如果组建的网络很大，用户也非常多，现在或以后需要将网络设备置于机柜中，则应当选购几何尺寸符合机架标准的19英寸机架式集线器。该类集线器符合统一的工业标准。可以轻松地安装在机柜中，便于堆叠、级联、管理和维护。
（2）传输带宽
　　集线器带宽的选择一般与以下两种因素有关。
　　①应用需求：一般来说，如果传输的内容不涉及语音、图像等多媒体传送时，也就是说，当网络中的数据传输量相对较小时，10Mbit/s带宽的集线器基本上就可以满足需要了，否则，应当选用100Mbit/s带宽的集线设备。
　　②连接设备带宽：当网络较大时，集线器需要通过某个端口与上级连接设备相连，如果上联设备允许跑100Mbit/s，自然100Mbit/s集线器是理想的首选，否则最好选择10Mbit/s的集线器，不过现在市场上普遍销售的是10/100Mbit/s自适应集线器，这种类型的集线器与该类型的网卡一样，在网络中非常灵活，上下兼容，左右逢源，既可与10Mbit/s的网络接轨，又便于长级到100Mbit/s快速以太网。当然价格也要稍贵一点。
（3）厂家品牌
　　不同厂家和品牌的集线器的价格往往相差悬殊，而性能上基上没什么区别，各厂商用在SOHO系列的HUB芯片几乎都相同，只是一个做工与外围电路设计的问题，所以一般选购的时候最好挑便宜一点的国货比较合适。如果真得对性能和要求有较高的要求，建议购买交换机。
二、交换机的选购
　　在现代网络设计中，通过使用以太交换机可显著地提高整个用户网络的应用性能，为此交换机也愈来愈受到更多网络用户的青睐。交换机设备除了在速度上给网络用户带来优势外，还可以比传统的网络共享设备提供更多的功能。随着交换机市场竞争愈趋激烈，交换设备的价格也更能为用户所接受。在国际市场上，交换机已经迅速代替集线器，成为用户构造网络的首选产品。
　1．交换机与集线器的区别
　　为了更深一步认识交换机，我们有必要先了解交换机与集线器的区别：如果我们把集线器看成是一条内置的以太网总线的话，交换机则可以被视为多条总线--交换矩阵互连。
　　从价格角度上看，集线器具有价格便宜的优势，但随着网络应用不断丰富，局域网不但需要支持越来越多的用户，而且要支持网络日渐复杂的拓扑结构。在这种形势下，网络规划和系统集成变得越来越复杂，因此交换机就成为备受关注的网络产品。交换机与集线器的区别从大的方面来看可以分为以下几点.
（1）从OSI体系结构来看，集线器属于OSI的第一层物理层设备，而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。也就意味着集线器只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用，对数据传输中的短帧、碎片等无法进行有效的处理，不能保证数据传输的完整性和正确性；而交换机不但可以对数据的传输做到同步、放大和整形，而且可以过滤短帧、碎片等。
（2）从工作方式来看，集线器是一种广播模式，也就是说集线器的某个端口工作的时候，其他所有端口都能够收听到信息，容易产生广播风暴，当网络较大时网络性能会受到很大的影响，那么用什么方法去避免这种现象呢？交换机就能够起到这种作用!当交换机工作的时候，只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其他端口，因此交换机就能够隔离冲突域和有效的抑制广播风暴的产生。
（3）从带宽来看，集线器不管有多少个端口，所有端口都是共享一条带宽，在同一时刻只能有二个端口传送数据，其他端口只能等待，同时集线器只能工作在半双工模式下；而对于交换机而言，每个端口都有一条独占的带宽，当二个端口工作时并不影响其他端口的工作，同时交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。
（4）从使用效果上来看，交换机的性价比更高。以前交换机价格较高是我们退而求次选择集线器的主要原因。随着近几年交换技术的不断发展，以太网交换机的价格急剧下降，时至今日，交换机的性价比已远远超过集线器。
2．交换机的分类
　　从传输介质和传输速度上看，局域网交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等多种，这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、FDDI、ATM和令牌环网等环境。
（1）按普通分类法分
局域网交换机可以分为桌面型交换机（Desktop Switch）、组型交换机（Workgroup Switch）和校园网交换机（Campus Switch）三类。
①桌面型交换机。这种交换机是最常见的一种交换机，使用最广泛，尤其是在一般办公室、小型机房和业务受理较为集中的业务部门、多媒体制作中心、网站管理中心等部门。在传输速度上，现代桌面型交换机大都提供多个具有10/100Mbps自适应能力的端口。
②组型交换机。这种交换机即工作组交换机，常用作为扩充设备，在桌面型交换机不能满足需求时，大多直接考虑组型交换机。虽然组型交换机只有较少的端口数量，但却支持较多的MAC地址，并具有良好的扩充能力，端口的传输速度基本上为100Mbps。
③校园网交换机。这种交换机应用相对较少，仅应用于大型网络，且一般作为网络的骨干交换机，并具有快速数据交换能力和全双工能力，可提供容错等智能特性，还支持扩充选项及第三层交换中的虚拟局域网(VLAN)等多种功能。
（2）按架构特点分
　　根据架构特点，人们还将局域网交换机分为机架式、带扩展槽固定配置式、不带扩展槽固定配置式3种产品。
　　①机架式交换机这是一种插槽式的交换机，这种交换机扩展性较好，可支持不同的网络类型，如以太网、快速以太网、千兆以太网、ATM、令牌环及FDDI等，但价格较贵，高端交换机有不少采用机架式结构。
　　②带扩展槽固定配置式交换机它是一种有固定端口数并带少量扩展槽的交换机，这种交换机在支持固定端口类型网络的基础上，还可以通过扩展其他网络类型模块来支持其他类型网络。这类交换机的价格居中。
　　③不带扩展槽固定配置式交换机这类交换机仅支持一种类型的网络（一般是以太网），可应用于小型企业或办公室环境下的局域网，价格最便宜，应用也最广泛。
3．交换机常见技术指标
　　交换机基本技术指标较多，这些技术指标全面反映了交换机的技术性能和功能，是用户选购产品时参考的重要数据来源。其中比较重要的技术指标如下：
（1）机架插槽数：指机架式交换机所能安插的最大模块数。
（2）扩展槽数：指固定配置式带扩展槽交换机所能安插的最大模块数。
（3）最大可堆叠数：指可堆叠交换机的堆叠单元中所能堆叠的最大交换机数目。显然，此参数也说明了一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度与信息点连接能力。
（4）支持的网络类型：一般情况下，固定配置式不带扩展槽交换机仅支持一种类型的网络，机架式交换机和固定配置式带扩展槽交换机可支持一种以上类型的网络，如支持以太网、快速以太网、千兆以太网、ATM、令牌环及FDDI等。一台交换机所支持的网络类型越多，其可用性和可扩展性将越强。
（5）最大SONET端口数： SONET（Synchronous Optical Network，同步光传输网络）是一种高速同步传输网络规范，最大速率可达2.5Gbps。一台交换机的最大SONET端口数是指这台交换机的最大下联的SONET接口数。
（6）背板吞吐量：背板吞吐最也称背板带宽，单位是每秒通过的数据包个数（pps），表示交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时成本也将会越高。
（7）MAC地址表大小：连接到局域网上的每个端口或设备都需要一个MAC地址，其他设备要用到此地址来定位特定的端口及更新路由表和数据结构。一个设备的MAC地址表的大小反映了连接到该设备能支持的最大节点数。
（8）支持的协议和标准：局域网交换机所支持的协议和标准内容，直接决定了交换机的网络适应能力。这些协议和标准一般是指由国际标准化组织所制定的联网规范和设备标准。由于交换机工作在第二层或第三层上，工作中要涉及到第三层以下的各类协议，一般来讲，根据开放互联网络模型可进行如下分类。
第一层（物理层）协议包括EIA/TIA-232、EIA/TIA-449、X.21和EIA530/EIA530A接口定义等，这些定义基本上决定了交换机上各物理接口的类型与作用。
第二层（链路层）协议包括802.1d/SPT、802.1Q、802.1p及802.3x等。
第三层（网络层）协议包括IP、IPX、RIP1/2、OSPF、BGP4、VRRP，以及组播协议等等。
4．局域网交换机选购要素
在选购局域网交换机时，应该主要考虑以下因素：
（1）外型尺寸的选择
如果网络较大，或已完成楼宇级的综合布线，工程要求网络设备上机架集中管理，应选机架式组型交换机或者校园网交换机。如果没有上述需求，桌面型的交换机具有更高的性能价格比。
（2）可伸缩性
局域网交换机的可伸缩性是选择局域网交换机的一个重要问题。可伸缩性好并非仅仅是产品拥有很多端口数量。因为交换机应用最重要的事情之一，是确定其端口在什么情况下会出现拥塞。
（3）可管理性
对局域网交换机来说，在运行和管理方面所付出的代价，同样远远超过购买成本。基于这方面考虑，可管理性已开始成为评定交换机的另一个关键因素。
（4）端口带宽及类型
选择什么类型的局域网交换机，用户应首先应根据自己组网带宽需要决定，再从交换机端口带宽设计方面来考虑。从端口带宽的配置看，目前市场上主要有以下三类。
第一种配置：n×10M＋m×100M低快速端口专用型
一般骨干网的传输速率为100Mbps全双工，分支速率为10Mbps。从技术角度看，这类配置的局域网交换机严格限制了网络的升级，用户无法实现高速多媒体网络，因此国内外厂商已基本停止生产这种产品。
第二种配置：n×10/100Mbps端口自适应型
目前这种交换机是市场上的主流产品，因为它们有自动协商功能（Auto Negotiation），能够检测出其下联设备的带宽是100M还是10M，是全双工还是半双工。当网卡与交换机相联时，如果网卡支持全双工，这条链路可以收发各占100M，实现200M的带宽，同样的情况可能出现在交换机到交换机的连接中，应用环境非常宽松。
第三种配置：n×1000M＋m×100M高速端口专用型
与第一类交换机配置方式相似，所不同的是不仅带宽要多几个数量级，而且端口类型也完全不同。采用这种配置方案的交换机，是当前高速网络和光纤网络接入方案中的重要设备，可彻底解决网络服务器之间的瓶颈问题。如3Com公司的3C39024（1×1000SX＋24×10/100BaseTX）、3C39036（1×1000SX＋36×10/100BaseTX）千兆上联至服务器，解决了服务器到服务器的瓶颈问题。但成本要远远高于前两类产品。
（5）VLAN技术
　　VLAN技术主要是用来管理虚拟局域网用户在交换机之间的流量，作为一种有效的网管手段，虚拟LAN将局域网上的一组设备配置成好像在同一线路上进行通信，而实际上它们处于不同的网段。一个VLAN是一个独立的广播域，可有效地防止广播风暴。由于VLAN基于逻辑连接而不是物理连接，因此配置十分灵活。现在已经把一台交换机是否支持VLAN作为衡量一台交换机性能好坏的一个很重要的参数。最初的VLAN划分基于端口（Port Based ），大部分台湾厂商的交换机都遵循这一标准。较新的VLAN划分标准不但能实现Port Based VLAN，而且能支持MAC Based VLAN以及Protocol Based VLAN，遵循IEEE802.1Q标准。802.1Q是VLAN标准，利用交换机端口、MAC地址及第三层协议和策略方面来支持VLAN的实现。不同厂商的设备只要支持802.1Q标准，就可以互联，进行VLAN的划分。交换机产品的VLAN标准并不统一，用户在选择时一定注意这些标准和自己的需要是否一致。
（6）第三层交换功能
　　第三层交换功能最明显的特点就是交换机提供VLAN，而划分VLAN是为了屏蔽广播数据包，及网络安全与网络控制管理方面的需要。不过，这种能够满足VLAN之间高效通信需求，且价格较高的第三层局域网交换机，对于在中小企业应用广泛的局域网系统中，并没有多少价值。因为VLAN划分对于独立性极高的中小企业网络来讲，其网络内部的安全性和可管理性已没有多少意义了。取而代之的是，这种要求不高的安全和管理要，完全可以采用技术成熟、种类较多、性能稳定和价格低廉的第二层交换机来完成。其实，采用基于第二层交换机也可以实现VLAN功能。第二层交换机还是有其许多优点，适合广大中小型用户。
三、双绞线的制作与连接
　　双绞线制作是一种基本的技能，是局域网建设的一个最基本的要求。下面就来详细介绍如何制双绞线。
　　1．双绞线的制作过程
（1）用压线钳或剪刀等锐器刮去15mm的外皮，如图3-38所示。

　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　图3-38 刮去15mm的外皮
（2）分清四对铜线:
橙，白橙；绿，白绿；蓝，白蓝，棕，白棕，如图3-39所示。
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-39 分清四对铜线
（3）了解接线方式：
① T568B标准方式

② T568A 标准方式

注意：①如果电脑之间是用集线器（HUB）或交换机（Switch）相连，则双绞线两端都照T568B的标准进行连接，这叫直通线。一般用于二台以上电脑相连的局域网中。
②如果是只有两台电脑相连，除了可以按照第一种方法可以用HUB相连，但更多的是可以直接通过交叉线相连，在制作交叉线（Crossover Cable）时，一端是T568B接法，另一端为T568A的接法，把铜线插入接头，如图3-40（a）所示。
　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-40 铜线插入接头
注意外皮要有一些穿进接口，如图3-40(b)所示，以便固定。
（4）用压线钳用力一压，如图3-41所示，网线一端即可完成。
（5）重复以上的几个步骤，重复操作，制作多个接线头。
　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　图3-41 用压线钳压紧
2．双绞线的连接
如果与电脑连接，则可以从后面的网卡孔子插入，如图3-42所示。
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　图3-42 接到电脑网卡上
如果是将局域网通过一台服务器来上网，则作为服务器的电脑预先插了两张网卡，将宽带网线插到其中一张，再把刚才做的网线接驳到第二张网卡上。如果是只有二台电脑则将第二张网卡的交叉线插到第二部电脑；如果是三台以上的电脑，需要把第二张网卡的标准直通网线插到集线器（HUB）上，集线器（HUB）会以亮灯的方式指示是否连接成功，如图3-43所示。
　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-43 完整连接

习题三
一、填空题
1．电子所谓“拓扑”就是________ ，即它将实物抽象化为________ 无关的点、线、________ 、然后再来研究________ 的特征。计算机网络的拓扑结构就是指将网络________ 结点，通信线路抽象为________ ，计算机网络是 ________由一组结点和________ 的链路组成。
2．在一个典型的总线网络里，通常________ 或 v电缆，没有安装 ________设备对________ 放大，也就是说，总线拓扑是一种________ 拓扑。在星型拓扑网络里，通常________ 电缆都从________ 连到 ________位置，在这个位置上，用一个________ 设备连接起来。
3．在一个环型网络里，通常________ 和 ________首尾相连，而且每台计算机都会________ 传输从________ 收到的信息。环型网络是一种 ________的网络，不会出现象总线网络那样的 ________和 ________问题。
4．计算机网络是由多个互连的节点组成的，节点之间交换 ________和________ 时，每个节点都必须遵守 ________规则，这些规则明确地规定了________ 的格式和________ ，这些为网络数据交换而制定的规则、________ 、________ 称为网络协议。协议由 ________、________ 、________ 等三要素组成。
5．网络体系结构指的是________ 结构模型与 ________的集合。网络体系结构对计算机网络________ 的功能进行了________ 定义。IP地址标识着网络中 ________的位置。每个IP地址都是由两部分组成的： ________和 ________号，每个IP地址的长度为 ________字节，由四个 ________组成，通常称之为________ 。
6．电子商务网站运行环境的要求包括：________ 、________ 、高效的开发处理能力、________ 、________ 等5个方面。任何一个电子商务网站的运行平台都必须在一定的计算机、________ 硬件和 ________的基础上，其中包括：计算机、________ 、________ 、________ 、应用服务器、________ 、 ________系统等方面资源。
7．传输介质是通信网络中 ________和 ________之间的物理通路，也是通信中实际________ 载体。传输介质的特性对网络中数据通信质量有着很大的影响，这些主要特性有：________ 、________ 、________ 、________ 、________ 等。同轴电缆因________ 得名，同轴电缆广泛应用于 ________中。双绞线是最为普通的一种介质，无论是对 ________信号还是对________ 信号，也无论对于 ________网还是________ 网，应用都非常广泛。光纠称为________ 电缆,有时也称为________ ，光纤传输的信号不受________ 干扰。
8．网络设备中的网卡也称为 ________或________ ，它负责________ 与网络________ 连接、________ 传输和 ________确认。集线器实际上是一种 ________设备，它作为网络传输介质间的________ 点，克服了介质________ 限制。
9．网桥是一种 ________设备，主要用来连接 ________网络。从互联网络的结构看，网桥是属于________ 连接；从协议层次看，网桥是在________ 层将数据________ 转发。
10．路由器是连接________ 或________ 个逻辑上相互________ 的子网，工作在________ 层，它需要处理 ________层的分组或 ________地址，决定 ________分组转发，它要决定网络中 ________通信的完整路径，由于处理的层次高，所以，路由器也具有更强的的 ________功能。
二、思考题
1．什么是网络拓扑结构？并写出节点和链路的概念。
2．什么是总线型拓扑结构？这种结构有哪些优缺点？
3．什么是星型拓扑结构？这种结构有有哪些优缺点？
4．什么是环型拓扑结构？这种结构有有哪些优缺点？
5．如何正确选择拓扑结构？并请举例说明。
6．什么是网络协议？写出网络协议三要素的具体内容。
7．什么是IP网络地址？并请举例说明。
8．请写出构建一个电子商务网站的平台的几个要素并说明各部分的具体内容。
9．请写出选择服务器的5个指标的具体内容。
10．请写出同轴电缆的物理特性？
11．请写出双绞线的物理特性？
12．请写出光纤的物理特性？
13．什么是网桥？请写出网桥的工作原理？
14．什么是网关？请写出网关的工作原理？
15．什么是路由器？请写出路由器的工作原理？

实训三
一、实训前的准备
1 ．准备双绞线若干米。
2 ．准备水晶头若干只。
3 ．压线钳一把。
4 ． 16口集线器一台。
5 ．两台电脑。
6 ．两块网卡。
二、实训目的要求
通过制作双绞线使用学生了解双绞线的结构和性能，学会双绞线的制作方法和技巧，掌握双绞线的连接。
三、实训内容
【操作一】
双绞线的制作。
（ 1）用压线钳或剪刀等锐器刮去15MM的外皮。
（ 2）分清四对铜线。
（ 3）了解接线方式。接线方式主要是T568B和T568A方式。
（ 4）分别制作T568B和T568A接头若干只。
【操作二】
双绞线的连接。
（ 1）用于两台电脑连接的双绞线的制作方法。
（ 2）与集线器的连接方法，并制作其双绞线。
四、实训报告
实验报告的格式如下：
1．实验过程
目的要求：
实验内容：
实验步骤：
输入：
输出：
2．实验结果
结果分析：
可以使用表格方式，也可以使用文字方式。
3．总结
通过实训，总结自己掌握程度，分析出错原因，提出改进措施。