布线联网
一，概述
虽然网络类型的划分标准各种各样，但是从地理范围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。局域网一般来说只能是一个较小区域内，城域网是不同地区的网络互联，不过在此要说明的一点就是这里的网络划分并没有严格意义上地理范围的区分，只能是一个定性的概念。下面简要介绍这几种计算机网络。
1． 局域网（Local Area Network；LAN）:所谓局域网，那就是在局部地区范围内的网络，它所覆盖的地区范围较小，是规模最小的网络。局域网在计算机数量配置上没有太多的限制，少的可以只有两台，多的可达几百台。在网络所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10公里以内。局域网一般位于一个建筑物或一个单位内，不存在寻径问题，不包括网络层的应用。
这种网络的特点就是：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网最快的速率要算现今的10G以太网了。IEEE的802标准委员会定义了多种主要的LAN网：以太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分布式接口网络（FDDI）、异步传输模式网（ATM）以及最新的无线局域网（WLAN）。这些都将在后面详细介绍。
2．城域网（Metropolitan Area Network；MAN）:城域网是在一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互联。MAN的速度比LAN要慢，但通常网上的错误很少。这种网络的连接距离可以在10￣100公里，它采用的是IEEE802.6标准。MAN与LAN相比扩展的距离更长，连接的计算机数量更多，在地理范围上可以说是LAN网络的延伸。城域网把不同的LAN连接起来需要专门的设备，因此其价格较高。在一个大型城市或都市地区，一个MAN网络通常连接着多个LAN网。如连接政府机构的LAN、医院的LAN、电信的LAN、公司企业的LAN等等。由于光纤连接的引入，使MAN中高速的LAN互连成为可能。城域网多采用ATM技术做骨干网。ATM是一个用于数据、语音、视频以及多媒体应用程序的高速网络传输方法。ATM包括一个接口和一个协议，该协议能够在一个常规的传输信道上，在比特率不变及变化的通信量之间进行切换。ATM也包括硬件、软件以及与ATM协议标准一致的介质。ATM提供一个可伸缩的主干基础设施，以便能够适应不同规模、速度以及寻址技术的网络。ATM的最大缺点就是成本太高，所以一般在政府城域网中应用，如邮政、银行、医院等。
3．广域网（Wide Area Network；WAN）:这种网络也称为远程网，所覆盖的范围比城域网（MAN）更广，它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联，地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远，信息衰减比较严重，所以这种网络一般是要租用专线，通过IMP（接口信息处理）协议和线路连接起来，构成网状结构，解决循径问题。这种城域网因为所连接的用户多，总出口带宽有限，所以用户的终端连接速率一般较低，通常为9.6Kbps￣45Mbps 如：邮电部的CHINANET，CHINAPAC，和CHINADDN网。
4.互联网（Internet），无论从地理范围，还是从网络规模来讲它都是最大的一种网络，就是我们常说的“Web”、“WWW”和“万维网”等多种叫法。从地理范围来说，它可以是全球计算机的互联，这种网络的最大的特点就是不定性和复杂性，所以这种网络实现的技术也是非常复杂的。
*网络访问接入点(Access Point,AP)。这种模式提供无线工作站对有线局域网和从有线局域网对无线工作站的访问。而且，在访问接入点覆盖范围内的无线工作站可以通过它进行相互通信。
二，通用网络部件
从网络拓扑结构来看，计算机网络是由一些网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成。
从逻辑功能上讲，计算机网络是由通信子网和资源子网组成。通信子网是计算机网络中负责数据通信的部分，主要完成计算机之间数据的传输、交换以及通信控制，它由网络节点、通信链路组成；资源子网提供访问网络和处理数据的能力，是由主机系统、终端控制器和终端组成，主机系统负责本地或全网的数据处理，运行各种应用程序或大型数据库，向网络用户提供各种软硬件资源和网络服务，终端控制器把一组终端连入通信子网，并负责对终端的控制及终端信息的接收和发送。
从系统组成来看，计算机网络是由网络硬件系统和网络软件系统构成。
1、 网络硬件系统:网络硬件系统一般指构成计算机网络的硬件设备，包括各种计算机系统、终端及通信设备。
（1） 主机系统：是计算机网络的主体，根据在网络中的功能和用途的不同可分为服务器和工作站。
服务器是通过网络操作系统为网上工作站提供服务及共享资源的计算机设备；网络工作站是连接到网络上的计算机，又称客户机，它是网络数据主要的发生场所和使用场所除保持原有功能为用户服务之外，同时又可以按照被授予的权限去访问服务器，用户主要是通过使用工作站为利用网络资源并完成自己的工作。工作站又可分为无盘工作站和带盘工作站两种，带盘工作站是带有硬盘的微机，本身具有独立的功能，具有本地处理能力。而无盘工作是不带硬盘的微机，其引导程序存放在网络适配器EPROM中，加电后自动执行，与网络中的服务器进行相连。这种工作站不仅能防止计算机病毒通过工作站感染服务器，还可以防止非法用户拷贝网络中的数据。
（2） 终端：本身不具备处理能力，不能直接在连接到网络上，只能通过网络上的主机与网络相连而发挥作用，常见的有显示终端、打印终端、图形终端等。
（3） 传输介质：在网络设备之间构成物理通路，以便实现信息的交换。最常见的有同轴电缆、双绞线、光纤、无线介质。
（4） 网络互联设备：用于实现网络之间的互连，主要有中继器、集线器、路由器、交换机等。
（5） 网络接入设备：用于计算机与计算机网络进行连接的设备，常见的有网卡、调制解调器等。
2、 网络软件系统:网络软件主要包括网络操作系统、网络通信协议和各种网络应用系统。
操作系统：包括服务器操作系统与工作站操作系统。
服务器操作系统：一般为多任务、多用户的，它装在服务器上，主要承担网络范围内的资源管理与分配，对网络设备进行存取访问，支持网络用户间的通信。常见的windowsNT/windows server2000/netware/unix/linux等。
工作站操作系统：是本机处理能力的有力支撑，负责对本机资源的正常管理。常见的有window98/windows2000/dos等。
通信协议：网络中计算机之间、网络设备与计算机之间、网络设备之间进行通信时，双方所要遵循的通信规则的约定。常见的有包交换协议IPX、传输控制协议/网际协议（TCP/IP）、以太网协议等。
网络管理软件：用来对网络运行状况进行信息统计、报告、警告、监控的软件系统。TCP/IP协议簇中提供管理功能的协议为简单网络管理协议SNMP。
三，局域网标准:
局域网标准定义了传输媒介、编码和介质访问等底层功能。
1,以太网(IEEE 局域网标准):电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronic Engineers，IEEE)定义了802系列标准，802系列标准的主要区别在于它们的接入方式，包括采用带碰撞检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)协议的局域网标准、令牌环网以及要求的优先接入方式等。
IEEE802系列包括以下几种：
(1)IEEE 802.2
以太网和令牌环网的商业实现在共同性上是很小的。但是，因为IEEE要产生能包括多种LAN实现的一个框架，802.3和802.5的IEEE实现有许多共同性。IEEE把LAN的功能分解成两个一般的领域：
A． 逻辑链路控制(Logical Link Control ，LLC):数据链路层的介质访问控制子层负责物理寻址和对网络介质的物理访问。每次只能有一台没有可以在任一类型的介质上传输数据。如果多台设备试图传输数据，它们将会互相搅乱对方的信号。
B． 介质访问控制(Media Access Control ,MAC):控制介质访问的方式有三种：a,寻址数据链路层:负责网络设备的物理地址;b,通道争用:在基于通道争用的网络中，任何一台设备均可在需要时进行数据传输;c,确定性方式:与设备在它们需要时可以自由传输数据的基于通道争用的的网络不同，确定性方式的网络拥有一个可决定传输顺序的系统。
802.2构造由以下的各个成分构成：
Destination Service Access Point(目的地服务访问点，DSAC)
Source Service Access Point(源服务访问点，SSAP)
Control这个域用于各个命令，包括交换标识符，测试，连接，拆除连接和帧的拒收。
Data在某种意义上，这个域携带要通过网络传送的用户数据。但是，在更广的意义上，这个域包含有正在网络中使用的较高层网络协议需要的结构和信息。
(2),以太网／IEEE 802.3
以太网／IEEE 802.3实现了载波侦听、碰撞检测的多重访问LAN，是系统间通信所用的广播系统。
在普通的LAN环境内能够共存以太网和802.3规范，但是它们不是完全兼容的，在两个关键领域内两个规范有差别，即帧的格式和收发器电缆电路的分配上的差别。
(3),快速以太网／802.3
快速以太网的主要目标是使用以太网的方法和CSMA／CD传送速率为100Mbps的数据，可以支持100baseTX、100baseT4、100baseFX标准。
以太网和快速以太网的主要区别。
描述 |
以太网 |
快速以太网 |
速度 |
Mbps |
100Mbps |
IEEE标准 |
IEEE802.3 |
IEEE802.3u |
接入方式 |
CSMA/CD |
CSMA/CD |
拓朴结构 |
Bus/Star |
Star |
所用电缆 |
Coax/Twisted Pair/Fiber |
Twisted Pair/Fiber |
UTP最大连接距离 |
100meters |
100meters |
近来人们对快速以太网的兴趣日益浓厚，该标准能够以10Mbps或100Mbps的速度传输。 制定了二种标准：
·100Base-TX使用两对5类UTP和STP电缆
·100Base-T4使剧四对3至5类UTP电缆
100Base-FX使用光缆
对于100Mbps快速以太网， 适配器和集线器必须具有100Mbps的传榆速率。整个网络都是以lOMbps运行。
(4),IEEE 802.5–令牌环
它采用令牌传递的访问方法，网络布线上与其它网络并没有太大的区别。
(5),IEEE 802．12–100VG-AnyLAN
100VG-AnyLAN使用语音级光缆以及3、4或5类双绞线电缆，以提供lOOMbps的可能传输速率。如果使用的是双绞线，就必须有两对导线。
(6),IEEE 802.11标准
近两年来，随着802.11标准的制定，无线局域网的应用大为普及。这一标准采用2GHz 和5GHz 的频段，数据传输速度可以达到11Mb/s和54Mb/s，复盖范围为100米。
2,附加的局域网标准:
(1),Apple Local Talk -采用避免碰撞的载波帧听多路访问(CSMA／CA)方法米避免发生碰撞。
(2),FDDI(光纤分布式数据接口)以光纤为介质的类似于令牌环的令牌传送环型网络，用于为各种网络提供高速连接。
(3),X．25:X．25规程是ITU在1974年提出的用于访问公共分组交换网的一种标准，有时就把公共分组交换网简称为X．25网。X.25的优点是经济实惠安装容易。X.25的速率可高达56K bps。X.25的缺点是反复的错误检查过程颇为费时并加长传输时间。
(4),帧中继:帧中继是一个高级的、迅速的、支持可变长数据包的分组交换技术。
帧中继是一个点对点的系统，它在数据链路层使用永久虚电路(PVC，Permanent Virtual Circuits)来传输可变长度的帧。
帧中继网络也能根据需要分割并出售带宽，这样可以满足用户的各种类型的传输需要。该技术要求有帧中继能力的路由桥或网桥才能成功地在网上传递数据。
(5),异步传输模式(ATM):异步传输模式是分组交换技术的高级实现，它在宽带和基带的局域网或广域网上发送大小相同的数据包，并且提供很高的数据传输率。
ATM可以容纳：语音;数据;传真;实时视频;CD质量的音频;图像;多兆位的数据传输
虽然ATM既可用于局域网也可用于广域网，但是最普遍的还是用于因特网的主干网上。
ATM是-种宽带小报文中继模式，它使用53的字节长度的Cell传输数据，而不采用可以变长的帧。
ATM网络的不利因素：单元交换中固有的网络资源的动态分配，带来了分组交换的灵活性和传输效率，而通过采用短的定长度的单元所取得的短延迟又倾向于电话交换的可预先确定的性能。在ATM网络中可能发生的不利条件主要有：延迟;单元延迟差异;单元丢失;单元误插入。
四，广域网标准:
SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称。它是一种时分多路复用(TDM)、点对点的通信技术，即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输媒体(光缆或铜线)，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，从而大大降低通信成本。
SERDES技术最早应用于广域网(WAN)通信。国际上存在两种广域网标准：一种是SONET，主要通行于北美；另一种是SDH，主要通行于欧洲。这两种广域网标准制订了不同层次的传输速率。目前万兆(OC-192)广域网已在欧美开始实行，中国大陆已升级到2.5千兆(OC-48)水平。SERDES技术支持的广域网构成了国际互联网络的骨干网。
而借助于全双工、光纤千兆以太网技术的开发和大规模应用，以太网迅速崛起并进入了城域网和广域网领域。各种迹象表明，以太网在局域网中表现出的种种优点，也会使其在广域网中成为主流技术之一。
五，T/E载波
1,T-carrier系统:T载波—是公用通讯公司所提供的长途数字通信线路,是将两个不同的位置连接的点对点通讯线路,是可用于数据通信的专用电话线路。任何一端的多路复用器将数路话音信道和数字数据流合并在一起传输并且在接收到信号之后将其分开。AT&T于1993年引入T载波服务，定义了几个容量级别：T1，T2，T3，T4。除话音通信外，T载波还用于Internet连接。
当需要比56Kbps连接提供的还要宽的带宽时，可以有另一种选择。用于同时处理多路语音电话的T-载波系统，现在被用来进行数据通信。
A,T1干线:T1干线可以提供1．544Mbps带宽的通用数字化的租用线路服务，是基本的T-载波系统。每条T1线可以支持24个64Mbps的DSO信道服务，而每个信道义都可以传输话音和数据。如果要把一个T1线连到局域网，需要以下条件：
CSU(信道服务单元)处理线路管理和回送测试。
DSU(数据服务单元)处理与便件的接口，以及把数据格式化为待发送的帧。
FractionalTl(分区T1):本地的电话公司把T1线路的24个64Kbps信道分割成一个或多个信逆，并且提供给本地的客户使用。
B,T2干线:T2千线是与四根引干线相当的内部载波规范，可以提供6．3Mbps的带宽。
C,T3干线:T3干线是带宽为44．736Mbps的纯数字信道。
2,E-carrier系统:E-载波系统是欧洲的数字信号传输标准，类似于北美使用的T-载波系统。要搞清楚E-carrier系统、T-carrier以及多DS0之间的区别，就要了解电子信号X。E1（或E-1）是欧洲电子传输格式，由ITU-TS设计并由欧洲邮政电讯管理委员会（CEPT）命名。它与北美的T-carrier系统格式是等价的。E2到E5是多倍增长的E1格式的承载者。
A,El载波:E1信号格式携载速率为每秒2.048兆比特的数据并且能携载32个信道，每个信道64Kbps。E1携载的数据率比T-1高（T-1为每秒1.544兆比特），因为不像T-1，它不做比特回收，并且每个信道的8比特都用来编码信号。可以把E1和T-1相互结合作为国际性的应用。
B,E2载波:E2（E-2）是一条携载4倍E1信号的线缆，速率为每秒8.488兆比特。
C,E3载波:E3（E-3）携载16倍E1信号，速率为每秒34.368兆比特。
D,E4载波:E4（E-4）携载4个E3信道，速率为每秒139.264兆比特。
E,E5载波:E5（E-5）携载4个E4信道，速率为每秒565.148兆比特。
六，网络互联工具
计算机网络通常需要许多设备协调工作才能更好地工作。局域网和广域网包括网络接口卡(N1C)、中继器、hub、网桥、路由器、网关以及交换机等网络组件。
1 网络接口卡(NIC,网络适配器,网卡)，负责将数据从计算机移动到传输介质。
网卡上完成信号转换的电路被称之为收发器。以太网可以往几种不同类型的线缆上运行，但所有以太网卡上的主电路必须相同，只有收发器可以不同。
2 中继器(Repeater):利用中继器可以使信号在传输过程中减小信号的衰减使信号能传输地更远。中继器工作于0SI/RM的物理层，它接收并识别网络信号，然后再生信号，并将其发送到网络的其它分支中。
3 集线器(Hub):Hub是在星型拓扑网中的中心组件，用来连接计算机进行数据转换。多数Hub都是能动式的Hub，如同中继器一样，可以对数据进行放大和传输。Hub工作在OSI/RM的物理层，可以与别的Hub连在一起，组成一个更大的网络。
有以下几种类型的Hub：能动式Hub ;被动式Hub;混合Hub
Hub具有以下优点：缆线的断开只影响与其相连的计算机，而不影响别的计算机的工作;可按需要改变或扩展网络，只需简单地接入计算机或另一个Hub即可;不同的端口可以接不同的缆线;可以集中监视网络的活动和流量。许多能动式Hub有诊断能力，可以指明某个连接是否有效
4 网桥(Bridge):就像中继器一样，网桥可以连接网络分支：工作组局域网。然而，它把网络拆散成网络分支后，还可以隔离网络数据信息流和分支中发生的故障。网桥工作于OSI/RM的数据链路层。网桥的工作依赖于一点：每个网络节点都必须有自己的地址，这样网桥就可以通过硬盘：(MAC)来识别网络节点的网络地址。
5 路由器(Router):路由器可以在网络之间路由或传输数据，而不只是在网络分支间传输数据。它可以把几个网段相互连接起来。
6 桥由器(Brouter):桥由器在形式上是看上去是网桥和路由器的合并，其实不然。它可以在某一种协议下充当路由器，而对其它协议则充当网桥的作用，它工作于OSI/RM的第二、三层。桥由器能能够：路由预先定义的协议;对于不可路由的协议可以充当网桥;和独立的网桥与路由器相比，能够捉供更加经济的、更易管理的互连
7 交换机(Switcher):交换机可以在网络中把信息流由一个节点引导到另一个节点，它的速度比路由器快，但是它不能选路。交换机为以太网和令牌环网提供以下方便：简单安装;高速率;更宽的带宽;交换机可以工作于OSI/RM的第二层。还有第三层交换机，它具有路由功能。
8 网关(Gateway)
网关也可以叫做协议交换机，可以工作在OSI/RM的第一层。网关可以在不同的体系结构和环境之间进行通信。
9,信道服务单元/数据服务单元(CSU/DSU):如果使用调制解调器与模拟电话线相连，就要用到CSU/DSU。通过它可以把数字数据流转换成适于在线路上传送的二进制数据、CSU/DSU的CSU部分处理线路管理和回送测试，用来测试到电话公司本地中央局的连接性
10,调制解调器(Modem):调制解调器是计算机能通过电话线进行通信的设备在发送端，调制解调器把计算机的数字信号转换成模拟信号，并把模拟信号发送到电话线上而在接收端，调制解调器则把模拟信号还原成数字信号，以供接收端计算机使用。现在用调制解调器的人在逐渐减少。
调制解调器具有以下特点：便宜的硬件和电话线;易于安装和维护;成熟的标准和众多的供应商。;非常低的性能
七，传输类型
我们这里介绍几个数据传输的概念，包括异步传输模式和同步传输模式、数据传输流、基带传输和宽带传输等。
(1).同步传输模式
在该模式中，访问设备和网络设备共享一个时钟和传输速率，传输是同步的。
(2),异步传输模式
异步传输因为在传输介质中没有时钟，访问设备和网络设备不会保持同步。但是，数据传输的速率必须相同。
(3),数据传输流
信息在信道上的传输是有方向性的，可以把信道的通信方式区分成三类：单工通信、半双工通信和全双工通信。
单工方式
半双工方式
全双工方式
(4),基带传输和宽带传输
带宽是用来测量一种给定介质的传输能力。传输介质的带宽可以分成多个信道。信号的传输有两种方式：基带传输和宽带传输。
A, 基带传输
基带是指数字电信号所固有的基本频带。
B, 宽带传输
宽带是比音频带宽更宽的频带，可以把介质带宽分成多个信道，每个信道传送一个独立的信号。这种技术可以在一个传输介质内，同时传送多个音频信号而不产生干扰。
现在我们用的宽带网就是宽带传输。
(5),逻辑与物理拓扑结构
逻辑结构指的是通用信号在网络中传输的实实在在的路径，通常有总线拓扑结构与环线拓扑结构两种。
物理结构指的是网络设备互连的方式，包括总线结构、星型结构、环线结构以及网格结构几种。
参见：
和普通双交做法是一样的,EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A与568B。标准568A：绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，褐白-7，褐-8；标准568B：橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，褐白-7，褐-8。在整个网络布线中应用一种布线方式，但两端都有RJ45端头的网络连线无论是采用端接方式A，还是端接方式B，在网络中都是通用的。实际应用中，大多数都使用T568B的标准，通常认为该标准对电磁干扰的屏蔽更好。
如果是机器与交换机或hub相连，则两头都做568b，或两头都做568a 如果是两台机器互连，则需要一头做568a，另一头做568b，也就是常说的1和3，2和6互换了 另外，计算机通讯只使用1，3，2，6这四根线，因此，可以用其他4根作电话线，以节约布线成本。
6类一般不推荐手工制作, 主要依赖布线系统:网络设备-成品跳线-配线架-线缆-6类模块-成品跳线-终端网卡