网络物理结构设计

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1、 本 章 重 点6 1 物 理 设 计 的 原 则6 2 传 输 介 质 选 型6 3 设 备 选 型6. 4 结 构 化 综 合 布 线 设 计 与 施 工 6 1 物 理 设 计 的 原 则1 所 选 择 的 物 理 设 备 至 少 应 该 满 足 逻 辑 设 计 的 基 本性 能 要 求 ， 同 时 还 需 要 考 虑 设 备 的 可 扩 展 性 和 冗 余性 等 因 素 。2 从 网 络 设 备 的 可 用 性 、 可 靠 性 和 冗 余 性 的 角 度 去考 虑 。3 所 选 择 的 设 备 还 应 该 具 有 较 强 的 互 操 作 性 。4 在 进 行 结 构 化 综 合 布 线

2、 设 计 时 ， 要 考 虑 到 未 来 10年 内 的 增 长 需 求 。5 情 况 不 明 朗 时 一 定 要 进 行 充 分 的 实 地 考 察 。 物 理 设 计的 原 则 6 2 传 输 介 质 选 型 传 输 介 质 是 指 连 接 两 个 网 络 节 点 的 物 理 线 路， 用 于 网 络 信 号 传 输 。 传 输 介 质 通 常 分 为 有线 介 质 和 无 线 介 质 。 有 线 介 质 包 括 同 轴 电 缆、 双 绞 线 、 光 缆 等 ， 无 线 介 质 包 括 红 外 线 、电 磁 波 、 通 信 卫 星 等 。 传 输 介 质选 型 6 2 1同 轴 电 缆 同

3、 轴 电 缆 是 传 统 以 太 网 使 用 的 传 输 介 质 ， 它由 中 心 导 体 ， 绝 缘 材 料 层 ， 网 状 织 物 构 成 的屏 蔽 层 以 及 外 部 隔 离 材 料 层 组 成 。 传 输 介 质选 型铜 芯绝 缘 层屏 蔽 层 护 套 2 同 轴 电 缆 的 参 数 指 标主 要 电 气 参 数 ： 同 轴 电 缆 的 特 性 阻 抗 50欧 同 轴 电 缆 的 衰 减 ； 同 轴 电 缆 的 传 播 速 度 ;最 低 传 播 速 度 为 0.77C 同 轴 电 缆 直 流 回 路 电 阻电 缆 的 中 心 导 体 的 电 阻 与 屏 蔽 层 的 电 阻 之 和 不超

4、 过 10毫 欧 /米 20 下 测 量 传 输 介 质选 型 6 2 2 双 绞 线 双 绞 线 （ Twisted pair， T P） 是 由 两 根 具 有 绝缘 保 护 层 的 铜 导 线 组 成 。 把 两 根 绝 缘 的 铜 导 线 按 一定 密 度 互 相 绞 在 一 起 ， 可 降 低 信 号 干 扰 的 程 度 ， 每一 根 导 线 在 传 输 中 辐 射 出 来 的 电 波 会 被 另 一 根 线 上发 出 的 电 波 抵 消 。 传 输 介 质选 型护 套铜 芯 双 绞 线 对导 线 直 径 6 2 2 2双 绞 线 类 型 双 绞 线 按 屏 蔽 特 性 可 分 为

5、非 屏 蔽 双 绞 线 （Unshiielded Twisted Pair， UTP， 也 称 无 屏 蔽 双绞 线 ） 和 屏 蔽 双 绞 线 （ Shielded Twisted Pair，STP） 。 传 输 介 质选 型 P140双 绞 线规 格 适 用 网 络 长 度 /使 用 线对 数 最 高 传 输 速 率3类 10Base-T 100m/1对 10Mbps4类 10Base-T， 100Base-T4 100m/1对 ，100m/4对 16Mbps5类 10Base-TX， 100Base-TX 100m/2对 100Mbps超 5类 100Base-TX， 1000Base-

6、T 100m/2对 ，25m/4对 1 2 5 M b p s ，998Mbps6类 不 成 熟 ， 标 准 还 在 制 定 之 中 识 别 双 绞 线“AMP SYSTEMS CABLE E138034 0100 24 AWG (UL) CMR/MPR OR C(UL) PCC FT4 VERIFIED ETL CAT5 O22766 FT 0307” AMP： 代 表 公 司 名 称 。 0100： 表 示 100 。 24： 表 示 线 芯 是 24号 的 （ 线 芯 有 22、 24、 26三 种 规 格 ） 。 A G： AWG表 示 美 国 线 缆 规 格 标 准 。 UL： 表

7、示 通 过 认 证 的 标 记 。 FT4： 表 示 4对 线 。 CAT 5： 表 示 5类 线 。 022766： 双 绞 线 的 长 度 点 ， FT为 英 尺 缩 写 。 0307： 表 示 生 产 日 期 为 03年 第 7周 。 传 输 介 质选 型 6 2 2 5 双 绞 线 性 能 参 数 详 解（ 1） 衰 减 ： 衰 减 （ Attenuation） 是 沿 链 路 的 信 号 损 失 度 量 。（ 2） 近 端 串 扰 ： 近 端 串 扰 NEXT损 耗 （ Near-End Crosstalk Loss） 是 测 量 一 条 UTP链 路 中 从 一 对 线 到 另 一

8、 对 线 的 信 号耦 合 。（ 3） 直 流 电 阻 ： 直 流 环 路 电 阻 会 消 耗 一 部 分 信 号 并 转 变 成 热量 ， 它 是 指 一 对 导 线 电 阻 的 和 。（ 4） 特 性 阻 抗 ： 对 双 绞 线 电 缆 而 言 ， 则 有 100、 120及150几 种 。（ 5） 衰 减 串 扰 比 （ ACR） ： 在 某 些 频 率 范 围 ， 串 扰 与 衰 减 量的 比 例 关 系 是 反 映 电 缆 性 能 的 另 一 个 重 要 参 数 。（ 6） 信 噪 比 ： 信 噪 比 （ SNR Signal-Noice ratio） 描 述 了 通讯 信 道 的

9、品 质 。 传 输 介 质选 型 6 2 3 光 纤1 多 模 光 纤 和 单 模 光 纤 单 模 光 纤 的 纤 芯 直 径 很 小 ， 在 给 定 的 工 作 波 长 上只 能 传 输 一 路 信 号 ， 传 输 频 带 宽 ， 传 输 容 量 大 。 多 模 光 纤 是 在 多 个 给 定 的 工 作 波 长 上 ， 能 以 多 个模 式 （ 多 路 信 号 ） 同 时 传 输 的 光 纤 。 传 输 介 质选 型 6 2 3 2 光 纤 分 类2 折 射 突 变 型 光 纤 和 折 射 渐 变 型 光 纤 折 射 突 变 型 光 线 作 为 传 输 媒 介 时 ， 发 光 管 以 小

10、于临 界 角 发 射 的 所 有 光 都 在 光 缆 包 层 界 面 进 行 反 射， 并 通 过 多 次 内 部 反 射 沿 纤 芯 传 播 。 折 射 渐 变 型 光 纤 的 反 射 层 由 多 种 透 明 涂 层 构 成 。特 定 的 非 均 匀 折 射 率 可 以 使 多 束 光 线 以 更 单 一 的方 式 传 输 到 对 端 。 传 输 介 质选 型 6 2 3 4 光 缆 的 种 类 和 用 法1 室 外 光 缆 室 外 光 缆 用 于 建 筑 群 间 布 线 或 远 程 通 信 布 线 ，也 可 用 于 干 线 布 线 。 一 般 都 是 全 锴 装 结 构 ， 具 有 抗拉

11、伸 、 抗 侧 压 、 防 水 性 能 好 等 特 点 。 传 输 介 质选 型 6 2 3 4 光 缆 的 种 类 和 用 法2 室 内 光 缆 室 内 光 缆 主 要 用 于 室 内 布 线 ， 如 条 线 、 水 平 布线 和 尾 纤 等 。 室 内 光 缆 有 别 于 室 外 光 缆 ， 它 具有 柔 软 、 全 介 质 、 方 便 插 接 （ 可 带 FC/SC等 ）、 阻 燃 （ 或 不 延 燃 ） 以 及 一 定 的 机 械 强 度 和 耐环 境 特 性 等 优 点 。 传 输 介 质选 型 光 纤 接 口 及 光 缆 FC-FC 6 2 4 无 线 介 质 传 输 介 质选 型

12、 红 外 线 红 外 线 是 一 种 波 长 较 长 的 光 波 ， 具 有 热 感 功 能 ， 较早 应 用 于 近 距 离 无 线 传 输 。 微 波 微 波 曾 在 无 线 通 信 领 域 得 到 广 泛 应 用 ， 目 前 ， 它 也是 WLAN的 主 要 传 输 介 质 。 卫 星 通 信 卫 星 通 信 指 的 是 通 过 人 造 同 步 地 球 卫 星 作 为 中 继 站的 微 波 通 信 ， 主 要 优 缺 点 与 微 波 通 信 类 似 。 最 大 的优 点 是 传 输 距 离 远 ， 并 且 通 信 费 用 与 距 离 无 关 。 缺点 是 造 价 高 、 时 延 大 。

13、6 3 1 网 卡 选 型 设 备 选 型 网 卡 （ Network Interface Card， NIC） 是 主 机 与 其他 主 机 或 网 络 设 备 交 换 数 据 的 接 口 ， 是 主 机 的 硬 件 组成 部 分 之 一 。 网 卡 工 作 在 数 据 链 路 层 ， 同 时 又 是 局 域网 的 接 入 层 设 备 。 6 3 1 1 网 卡 性 能 指 标 设 备 选 型 传 输 速 率 100/1000/10000 接 口 总 线 类 型 ISA、 PCI-E、 PCI-X 266MB/s、 PCMCIA 20-30 Mbps ,CardBus90 Mbps、 USB

14、2.0480Mbps和 EXPRESS CARD 即 插 即 用 BootROM插 座 指 示 灯 6 3 2 集 线 器 选 型 设 备 选 型 经 过 几 十 年 的 发 展 ， 集 线 器 在 外 形 结 构 、 接 口 类 型 、 端 口数 量 等 方 面 都 产 生 了 很 多 变 化 ， 产 品 非 常 丰 富 。1 基 本 型 集 线 器2 智 能 型 集 线 器 （ Intelligent HUB）3 模 块 式 集 线 器4 堆 叠 式 集 线 器 （ Stackable HUB） 6 3 2 2 集 线 器 产 品 选 择 设 备 选 型 选 择 集 线 器 时 应 该 注

15、 意 以 下 原 则 ： （ 1） 带 宽 （ 2） 端 口 数 （ 3） LED指 示 灯 （ 4） 是 否 可 以 堆 叠 （ 5） 外 形 尺 寸 （ 6） 端 口 类 型 （ 7） 综 合 考 虑 品 牌 和 性 价 比 因 素 。 6 3 3 1 交 换 机 类 型 设 备 选 型从 规 模 应 用 对 交 换 机 分 类 可 以 将 交 换 机 分 为 企业 级 交 换 机 、 部 门 级 交 换 机 和 工 作 组 级 交 换机 。 企 业 级 交 换 机 部 门 级 交 换 机 工 作 组 级 交 换 机 6 3 3 2 交 换 机 的 性 能 指 标 设 备 选 型1 MAC

16、地 址 表 容 量 单 位 k2 背 板 带 宽 单 位 Gbps3 生 成 树 标 准 （ Spanning Tree） stp4 流 量 控 制 方 式 802.1p5 VLAN能 力 802.1q6 端 口 聚 合 功 能 （ Port Trucking）7 支 持 的 协 议 和 标 准8 部 件 冗 余 性9 网 管 能 力 SNMP RMON 6 3 4 路 由 器 选 型 设 备 选 型路 由 器 （ Router） 在 实 际 应 用 中 只 有 两 种 主 要的 类 型 ：1 内 部 路 由 器 ： 工 作 在 园 区 网 内 部 ， 主 要 实 现子 网 路 由 与 包 过

17、 滤 。2 边 界 路 由 器 ： 提 供 园 区 网 到 广 域 网 或Internet的 连 接 。 6 3 4 1 路 由 器 的 性 能 指 标 设 备 选 型1 性 能 （ Performance）（ 1） 全 双 工 线 速 转 发 能 力（ 2） 设 备 吞 吐 量 指 设 备 整 机 包 转 发 能 力 , 路 由 器 的 工 作 在 于 根 据IP包 头 或 者 MPLS标 记 选 路 , 性 能 指 标 是 转 发 包 数 量 每 秒 。 设备 吞 吐 量 通 常 小 于 路 由 器 所 有 端 口 吞 吐 量 之 和（ 3） 端 口 吞 吐 量 指 端 口 包 转 发 能

18、 力 ， 它 是 路 由 器 在 某 端 口 上 的 包转 发 能 力 。（ 4） 背 靠 背 帧 数 :背 靠 背 帧 数 是 指 以 最 小 帧 间 隔 发 送 最 多 数 据 包不 引 起 丢 包 时 的 数 据 包 数 量 。 该 指 标 用 于 测 试 路 由 器 缓 存 能 力 2 配 置 （ Configuration） 3 路 由 协 议 4 VPN支 持 能 力 6 3 4 1 路 由 器 的 性 能 指 标 设 备 选 型5 防 火 墙 功 能 软 件 防 火 墙6 压 缩 比7 组 播 协 议 支 持 （ Multi-Broadcasting）8 QoS9 对 IPv6的

19、 支 持10 网 管 能 力 6 3 5 服 务 器 选 型 设 备 选 型6 3 5 1服 务 器 的 SUMA服 务 器 的 核 心 技 术 可 以 用 四 个 字 母 表 示 ：SUMA即 可 扩 展 性 （ Scalability） 、 可用 性 （ Usability） 、 易 管 理 性 （Manageablity） 、 高 可 靠 性 （ Availability） 。 6 3 5 2 服 务 器 分 类 设 备 选 型 1 按 硬 件 结 构 分 类（ 1） IA（ Intel Architecture） 服 务 器（ 2） 高 端 服 务 器 Risc & Unix 2 按

20、应 用 类 型 分 类 应 用 通 信 Internet 计 费 3 按 应 用 规 模 分 入 门 级 别 部 门 级 别 企 业 级 别 6 3 5 3高 性 能 服 务 器 的 选购 原 则 设 备 选 型MPASS原 则 ： M可 管 理 性 （ Management） P性 能 （ Performance） A可 用 性 （ Availability） S服 务 （ Service） S节 约 成 本 （ Saving Cost） 6 3 6 无 线 局 域 网 络 （ WLAN）设 备 选 型 设 备 选 型1 功 耗 与 稳 定 性2 安 全 第 一3 传 输 距 离4 协 议

21、类 型5 DHCP6 频 道 范 围7 品 牌 6 3 6 无 线 局 域 网 络 （ WLAN）设 备 选 型 设 备 选 型 P161 6 3 6 列 出 设 备 清 单 报 表 设 备 选 型 列 出 设 备 清 单 报 表 时 要 写 清 这 样 几 项 ：设 备 名 称 和 类 型 、 可 选 /备 选 模 块 、 数 量 、单 价 、 总 价 等 ， 对 于 设 备 商 而 言 ， 真 实 合理 的 设 备 报 价 表 往 往 是 促 使 用 户 作 出 最 后决 定 的 重 要 因 素 ， 任 何 虚 假 或 疏 漏 都 会 导致 信 誉 和 利 润 的 损 失 。 6.4结 构 化 综 合 布 线