Microsoft Word - 8471-6-计算机网络技术_第二版_正文.doc

第 4 章 网 络 拓 扑 结 构 与 网 络 体 系 结 构 如 同 一 个 房 屋 的 设 计 师 必 须 决 定 在 何 处 放 置 墙 和 门, 在 何 处 安 装 电 力 和 水 管 系 统, 如 何 管 理 整 个 屋 子 的 过 道 模 式 以 使 一 个 房 屋 更 适 宜 居 住 一 样, 在 设 计 网 络 时 也 必 须 考 虑 许 多 因 素 本 章 将 介 绍 几 种 基 本 的 网 络 拓 扑 结 构, 包 括 它 们 的 连 接 方 式 和 优 缺 点 接 着 介 绍 网 络 的 体 系 结 构, 其 中 重 点 是 TCP/IP 模 型 体 系 结 构 网 络 拓 扑 结 构 总 线 型 网 络 结 构 星 型 网 络 结 构 环 型 网 络 结 构 网 状 型 网 络 结 构 混 合 型 网 络 结 构 网 络 体 系 结 构 网 络 体 系 结 构 概 述 ISO/OSI 开 放 系 统 互 联 参 考 模 型 TCP/IP 模 型 体 系 结 构 4.1 网 络 拓 扑 结 构 第 3 章 中 介 绍 了 各 种 网 络 传 输 介 质 和 网 络 设 备, 我 们 把 它 们 以 怎 样 的 方 式 连 接 起 来 构 成 网 络 呢? 这 就 涉 及 网 络 拓 扑 结 构 这 个 概 念 网 络 拓 扑 是 指 网 络 中 各 个 端 点 相 互 连 接 的 方 法 和 形 式 网 络 拓 扑 结 构 反 映 了 组 网 的 一 种 几 何 形 式 常 见 的 拓 扑 结 构 主 要 有 总 线 型 结 构 星 型 结 构 环 型 结 构 网 状 结 构 及 混 合 型 结 构 等 4.1.1 总 线 型 网 络 结 构 总 线 型 拓 扑 结 构 采 用 单 根 数 据 传 输 线 作 为 通 信 介 质, 所 有 的 站 点 都 通 过 相 应 的 硬 件 接 口 直 接 连 接 到 通 信 介 质 图 4-1 所 示 为 总 线 型 拓 扑 结 构 在 总 线 结 构 中, 单 根 数 据 传 输 线 称 为 总 线, 总 线 可 以 是 同 轴 电 缆 双 绞 线 或 者 光 纤, 总 线 上 的 每 个 结 点 共 享 总 线 的 全 部 容 量 网 络 中 的 每 个 设 备 都 能 够 接 收 从 一 点 传 输 到 另 一 点 的 数 据 然 而, 由 于 单 信 道 的 限 制, 一 个 总 线 型 网 络 上 的 结 点 越 多, 网 络 发 送 和 接 收 数 据 就 越 慢

第 4 章 网 络 拓 扑 结 构 与 网 络 体 系 结 构 75 当 一 个 结 点 向 另 一 个 结 点 发 送 数 据 时, 它 先 向 整 个 网 络 广 播 一 条 消 息, 通 知 所 有 的 结 点 它 将 发 送 数 据, 目 标 结 点 将 接 收 发 送 给 它 的 数 据, 在 发 送 方 和 接 收 方 之 间 的 其 他 结 点 将 忽 略 这 条 消 息 图 4-1 总 线 型 拓 扑 结 构 例 如, 假 设 想 通 过 总 线 型 拓 扑 结 构 的 网 络 给 你 的 朋 友 在 大 厅 另 一 端 工 作 的 小 王 发 送 一 条 短 消 息, 问 她 是 否 想 与 你 一 起 吃 午 饭 在 输 入 完 你 的 消 息 后, 点 击 发 送 按 钮, 包 含 你 消 息 的 数 据 流 被 发 送 到 你 的 网 络 接 口 卡 你 的 网 络 接 口 卡 通 过 总 线 广 播 一 条 消 息, 消 息 的 内 容 是 我 将 向 小 王 的 计 算 机 发 送 一 条 消 息 该 消 息 经 过 你 和 小 王 的 计 算 机 之 间 的 每 个 网 络 接 口 卡, 直 到 小 王 的 计 算 机 识 别 到 该 消 息 是 传 输 给 它 的, 并 且 接 收 该 消 息 由 于 所 有 的 结 点 共 享 一 条 公 用 的 传 输 线 路, 所 以 一 次 只 能 由 一 个 设 备 传 输 这 样 就 需 要 某 种 形 式 的 访 问 控 制 策 略, 来 决 定 下 一 次 哪 一 个 结 点 可 以 发 送 一 般 情 况 下, 总 线 型 网 络 采 用 载 波 监 听 多 路 访 问 / 冲 突 检 测 (CSMA/CD) 控 制 策 略 总 线 型 拓 扑 结 构 在 局 域 网 中 得 到 广 泛 的 应 用, 主 要 优 点 如 下 : 布 线 容 易 电 缆 用 量 小 总 线 型 网 络 中 的 结 点 都 连 接 在 公 共 的 通 信 介 质 上, 所 以 需 要 的 电 缆 长 度 短, 减 少 了 费 用, 易 于 布 线 和 维 护 可 靠 性 高 总 线 结 构 简 单, 从 硬 件 观 点 来 看, 十 分 可 靠 易 于 扩 充 在 总 线 型 网 络 中, 如 果 要 增 加 长 度, 可 通 过 中 继 器 加 上 一 个 附 加 段, 如 果 需 要 增 加 新 结 点, 只 需 要 在 总 线 的 任 何 点 将 其 接 入 易 于 安 装 总 线 型 网 络 的 安 装 比 较 简 单, 对 技 术 要 求 不 是 很 高 总 线 型 拓 扑 结 构 虽 然 有 许 多 优 点, 但 也 有 自 己 的 局 限 性 : 故 障 诊 断 困 难 虽 然 总 线 拓 扑 简 单, 可 靠 性 高, 但 故 障 检 测 却 不 容 易 因 为 具 有 总 线 拓 扑 结 构 的 网 络 不 是 集 中 控 制, 故 障 检 测 需 要 在 网 上 各 个 结 点 进 行 故 障 隔 离 困 难 对 于 介 质 的 故 障, 不 能 简 单 地 撤 消 某 工 作 站, 这 样 会 切 断 整 段 网 络 中 继 器 配 置 在 总 线 的 干 线 基 础 上 扩 充 时, 可 利 用 中 继 器, 需 要 重 新 设 置, 包 括 电 缆 长 度 的 裁 剪 终 端 匹 配 器 的 调 整 等 通 信 介 质 或 中 间 某 一 接 口 点 出 现 故 障, 整 个 网 络 随 即 瘫 痪 4.1.2 星 型 网 络 结 构 星 型 结 构 的 网 络 中, 每 一 台 设 备 都 通 过 传 输 介 质 与 中 心 设 备 相 连, 而 且 每 一 台 设 备 只 能 与 中 心 设 备 交 换 数 据 图 4-2 所 示 为 星 型 网 络 拓 扑 结 构 星 型 拓 扑 结 构 中, 中 央 结 点 一 般 为 集 线 器, 其 他 外 围 结 点 为 服 务 器 或 工 作 站 ; 通 信 介 质 为 双 绞 线 或 光 纤 在 星 型 拓 扑 结 构 中, 中 央 结 点 提 供 了 3 个 主 要 功 能 : 为 需 要 通 信 的 设 备 建 立 物

76 计 算 机 网 络 技 术 ( 第 二 版 ) 理 连 接 ; 在 两 台 设 备 通 信 过 程 中 维 持 这 一 通 路 ; 在 完 成 通 信 或 通 信 不 成 功 时, 拆 除 信 道 集 线 器 图 4-2 星 型 拓 扑 结 构 这 种 拓 扑 结 构 是 目 前 在 局 域 网 中 应 用 得 最 为 普 遍 的 一 种, 它 被 广 泛 地 应 用 于 网 络 中 智 能 主 要 集 中 于 中 央 结 点 的 场 合 由 于 所 有 结 点 的 往 外 传 输 都 必 须 经 过 中 央 结 点 来 处 理, 因 此, 要 求 中 央 结 点 有 较 高 的 性 能 星 型 拓 扑 结 构 信 息 发 送 的 过 程 为 : 某 一 工 作 站 有 信 息 发 送 时, 将 向 中 央 结 点 申 请, 中 央 结 点 响 应 该 工 作 站, 并 将 该 工 作 站 与 目 的 工 作 站 或 服 务 器 建 立 连 接 此 时, 就 可 以 进 行 无 延 时 的 通 信 了 星 型 拓 扑 结 构 的 优 点 如 下 : 可 靠 性 高 在 星 型 拓 扑 的 结 构 中, 每 个 连 接 只 与 一 个 设 备 相 连, 因 此, 单 个 连 接 的 故 障 只 影 响 一 个 设 备, 不 会 影 响 全 网 方 便 服 务 中 央 结 点 和 中 间 接 线 都 有 一 批 集 中 点, 可 方 便 地 提 供 服 务 和 进 行 网 络 重 新 配 置 故 障 诊 断 容 易 如 果 网 络 中 的 结 点 或 者 通 信 介 质 出 现 问 题, 只 会 影 响 到 该 结 点 或 者 通 信 介 质 相 连 的 结 点, 不 会 涉 及 整 个 网 络, 从 而 比 较 容 易 判 断 故 障 的 位 置 星 型 拓 扑 结 构 虽 有 许 多 优 点, 但 也 有 缺 点 : 扩 展 困 难 安 装 费 用 高 增 加 网 络 新 结 点 时, 无 论 有 多 远, 都 需 要 与 中 央 结 点 直 接 连 接, 布 线 困 难 且 费 用 高 对 中 央 结 点 的 依 赖 性 强 星 型 拓 扑 结 构 网 络 中 的 外 围 结 点 对 中 央 结 点 的 依 赖 性 强, 如 果 中 央 结 点 出 现 故 障, 则 全 部 网 络 不 能 正 常 工 作 4.1.3 环 型 网 络 结 构 环 型 拓 扑 结 构 是 一 个 像 环 一 样 的 闭 合 链 路, 在 链 路 上 有 许 多 中 继 器 和 通 过 中 继 器 连 接 到 链 路 上 的 结 点 也 就 是 说, 环 型 拓 扑 结 构 网 络 是 由 一 些 中 继 器 和 连 接 到 中 继 器 的 点 到 点 链 路 组 成 的 一 个 闭 合 环 在 环 型 拓 扑 结 构 的 网 络 中, 所 有 的 通 信 共 享 一 条 物 理 通 道 图 4-3 所 示 为 环 型 拓 扑 结 构 在 环 型 拓 扑 结 构 中, 每 个 中 继 器 通 过 单 向 传 输 链 路 连 接 到 另 外 两 个 中 继 器, 形 成 单 一 的 闭 合 通 路, 所 有 的 工 作 站 都 可 通 过 中 继 器 连 接 到 环 路 上 中 继 器 为 环 型 网 络 提 供 了 3 种 基 本 功

第 4 章 网 络 拓 扑 结 构 与 网 络 体 系 结 构 77 能 : 数 据 发 送 到 环 中, 接 收 数 据 和 从 环 中 删 除 数 据 由 通 信 介 质 及 中 继 器 构 成 的 通 信 链 路 是 单 向 的, 即 数 据 只 能 绕 着 环 向 一 个 方 向 发 送 每 个 工 作 站 接 收 并 响 应 发 送 给 它 的 数 据 包, 然 后 将 其 他 数 据 包 转 发 到 环 中 的 下 一 个 工 作 站, 数 据 到 达 它 们 的 目 的 地 后 停 止 继 续 发 送 令 牌 环 图 4-3 环 型 拓 扑 结 构 环 型 拓 扑 结 构 的 交 换 方 式 采 用 分 组 交 换 由 于 多 个 工 作 站 共 享 同 一 环, 因 此 需 要 对 此 进 行 控 制, 以 便 决 定 每 个 站 在 什 么 时 候 可 以 把 分 组 放 在 环 上 一 般 情 况 下, 环 型 拓 扑 结 构 网 络 采 用 令 牌 环 (Token Ring) 的 介 质 访 问 控 制 信 息 发 送 的 过 程 为 : 如 果 某 一 站 点 希 望 将 报 文 发 送 到 另 一 目 的 站 点, 那 么 它 需 要 将 这 个 报 文 分 成 若 干 个 分 组 每 个 分 组 包 括 一 段 数 据 再 加 上 一 些 控 制 信 息, 其 中 控 制 信 息 包 括 目 的 站 点 的 地 点 发 送 信 息 的 站 点 依 次 把 每 个 分 组 放 到 环 上 之 后, 通 过 其 他 中 继 器 进 行 循 环 ; 环 中 的 所 有 中 继 器 都 将 分 组 的 地 址 与 该 中 继 器 连 接 的 结 点 地 址 相 比 较, 当 地 址 符 合 时, 该 站 点 就 接 收 该 分 组 环 型 拓 扑 结 构 具 有 以 下 优 点 : 电 缆 长 度 短 环 型 拓 扑 结 构 所 需 的 电 缆 长 度 与 总 线 型 相 当, 但 比 星 型 要 短 适 用 于 光 纤 光 纤 传 输 速 度 快, 环 型 拓 扑 网 络 是 单 向 传 输, 十 分 适 用 于 光 纤 通 信 介 质 如 果 在 环 型 拓 扑 网 络 中 把 光 纤 作 为 通 信 介 质, 将 大 大 提 高 网 络 的 速 度 和 加 强 抗 干 扰 的 能 力 无 差 错 传 输 由 于 采 用 点 到 点 通 信 链 路, 被 传 输 的 信 号 在 每 一 结 点 上 再 生, 因 此, 传 输 信 息 误 码 率 可 减 到 最 少 环 型 拓 扑 结 构 的 缺 点 如 下 : 可 靠 性 差 在 环 上 传 输 数 据 是 通 过 接 在 环 上 的 每 个 中 继 器 完 成 的, 所 以 任 何 两 个 结 点 间 的 电 缆 或 者 中 继 器 故 障 都 会 导 致 全 网 故 障 故 障 诊 断 困 难 因 为 环 上 的 任 一 点 出 现 故 障 都 会 引 起 全 网 的 故 障, 所 以 难 以 对 故 障 进 行 定 位 调 整 网 络 比 较 困 难 要 调 整 网 络 中 的 配 置, 如 扩 大 或 缩 小, 都 是 比 较 困 难 的 4.1.4 网 状 网 络 结 构 网 状 拓 扑 结 构 将 网 络 中 站 点 实 现 点 对 点 的 连 接 虽 然 一 个 简 单 的 局 域 网 可 以 是 一 个 网 状 网 络, 但 这 种 拓 扑 结 构 更 常 用 于 企 业 级 网 络 和 广 域 网 互 联 网 就 是 网 状 广 域 网 的 一 个 例 子

78 计算机网络技术 第二版 图 4-4 是一种典型的网状拓扑结构 用这种方式连接的网络也称为全互联网络 图中有 6 个设备 在全互联情况下 有 15 条传输线路 在局域网技术中不常使用 这里所以给出这种 拓扑结构 是因为当需要通过互联设备 如路由器 互联多个局域网时 常采用这种广域网 WAN 的互联技术 另外 为了保证网络服务器工作的稳定 可靠和高速 可以在各服务 器之间以网状拓扑实现连接 图 4-4 一种典型的网状拓扑结构 网状拓扑结构的优点如下 所有设备间采用点到点通信 没有争用信道现象 带宽充足 每条电缆之间都相互独立 当发生故障时 故障隔离定位很方便 任何两站点之间都有两条或者更多线路可以互相连通 网络拓扑的容错性极好 网状拓扑结构的缺点如下 电缆数量多 由于网状网络拓扑结构中 两个点之间的数据传输提供多条路线 即两 结点之间存在冗余线路 所以它所需的线缆长度比前面介绍的几种拓扑结构要长 结构复杂 不易管理和维护 这种结构的网络 网络管理软件也复杂 报文分组交换 路径选择 流向控制同样比较复杂 不易管理和维护 4.1.5 混合型网络结构 除非在规模非常小的网络中 否则很难遇见一个网络严格地遵从总线型 环型或星型拓 扑结构的一种 简单的拓扑结构有太多的限制 特别是在局域网必须容纳大量的设备时 更可 能的选择是使用这些简单的拓扑结构形成复杂的组合 这也称为混合拓扑结构 下面介绍几种 混合型网络结构 1 星型总线 该混合拓扑结构组合了星型和总线型构造 在星型总线拓扑结构中 工作站组以星型连 接到集线器上 然后通过单根总线进行联网 如图 4-5 所示 通过这种设计 网络可以覆盖较 大的距离 较易与不同的网络段进行互联或隔绝 这种结构的一个缺点是它比单独使用星型拓 扑或者总线型拓扑结构要昂贵得多 星型总线拓扑结构是组成以太网和快速以太网的基础 2 菊花链型 星型总线网络拓扑还是过于简单而不能代表一种典型的中等规模局域网 然而 为星型 总线拓扑提供服务的集线器能形成菊花链以构成一个更为复杂的混合拓扑结构 如图 4-6 所 示 一个菊花链就是一系列设备的链接 由于星型混合拓扑能进行模块化扩展 菊花链是网络

第 4 章 网 络 拓 扑 结 构 与 网 络 体 系 结 构 79 扩 展 的 一 种 逻 辑 解 决 方 法 同 时, 多 台 集 线 器 可 以 通 过 电 缆 连 接 到 它 们 的 端 口 上, 从 而 实 现 网 段 互 联 因 此 通 过 这 种 方 法 扩 展 一 个 局 域 网 的 基 础 结 构 几 乎 不 需 额 外 的 成 本 集 线 器 集 线 器 图 4-5 星 型 总 线 拓 扑 结 构 集 线 器 集 线 器 集 线 器 集 线 器 文 件 服 务 器 文 件 服 务 器 图 4-6 菊 花 链 型 但 是 菊 花 链 拓 扑 结 构 可 能 引 起 灾 难 例 如,IEEE 规 范 Ethernet802.3 标 准 为 维 护 传 输 的 完 整 性, 指 定 了 能 有 序 连 接 的 集 线 器 的 最 大 数 目 如 果 使 用 的 集 线 器 个 数 超 过 了 标 准 所 建 议 的 数 目, 将 对 一 个 局 域 网 的 功 能 有 负 面 的 影 响 如 果 扩 展 一 个 局 域 网 超 出 了 它 所 推 荐 的 规 模, 会 导 致 一 些 间 歇 性 且 不 可 预 料 的 数 据 传 输 错 误 此 外, 假 如 使 用 有 限 的 带 宽 进 行 拓 扑 结 构 的 菊 花 链 化, 可 能 有 信 道 超 载 及 产 生 更 多 数 据 错 误 的 风 险 3. 层 次 结 构 将 设 备 按 等 级 分 层 有 许 多 原 因 考 虑 到 安 全 性 开 销 可 扩 展 性 网 络 编 址 带 宽 或 可 靠 性, 可 能 将 集 线 器 交 换 机 和 路 由 器 分 层 此 外, 存 在 许 多 方 法 分 割 设 备 和 工 作 组, 从 而 产 生 各 种 不 同 的 层 次 拓 扑 结 构 例 如, 可 以 把 拓 扑 结 构 想 象 成 类 似 于 一 个 公 司 的 组 织 图 表, 其 中 部 门 按 照 功 能 划 分, 不 同 的 人 员 属 于 组 织 图 表 中 不 同 的 级 别 对 网 络 中 的 设 备 分 组 的 一 种 可 能 的 方 法 是 将 它 们 分 割 成 层 一 个 层 仅 是 对 网 络 设 备 进 行 逻 辑 分 割 一 个 层 次 混 合 拓 扑 结 构 使 用 层 将 设 备 按 照 它 们 的 优 先 权 或 功 能 进 行 分 割 一 个 层 次 拓 扑 结 构 可 以 有 许 多 层, 并 可 以 连 接 不 同 类 型 的 简 单 拓 扑 结 构

80 计 算 机 网 络 技 术 ( 第 二 版 ) 例 如, 图 4-7 描 绘 了 一 个 具 有 3 层 的 层 次 环 型 拓 扑 结 构 顶 层 是 网 络 的 主 干, 第 2 层 对 文 件 服 务 器 提 供 直 接 的 连 接, 并 对 第 3 层 提 供 中 间 连 接, 第 3 层 则 为 多 个 工 作 组 提 供 服 务, 如 管 理 销 售 和 信 息 技 术 令 牌 环 网 令 牌 环 网 令 牌 环 网 令 牌 环 网 文 件 服 务 器 组 管 理 部 研 究 部 财 务 部 销 售 部 销 售 部 执 行 部 图 4-7 层 次 环 型 拓 扑 将 拓 扑 结 构 层 次 化 有 以 下 几 种 优 点 : 对 不 同 的 组 进 行 带 宽 隔 离, 易 于 增 加 或 隔 绝 不 同 的 网 络 组, 易 于 与 不 同 的 网 络 类 型 互 联, 因 此, 层 次 拓 扑 结 构 构 成 了 高 速 局 域 网 和 广 域 网 设 计 的 基 础 4.2 网 络 体 系 结 构 在 计 算 机 网 络 的 基 本 概 念 中, 分 层 次 的 体 系 结 构 是 最 基 本 的 因 此 在 这 里 对 计 算 机 网 络 的 体 系 结 构 进 行 阐 述 计 算 机 网 络 体 系 结 构 的 抽 象 概 念 较 多, 在 学 习 时 要 多 思 考 这 些 概 念 对 后 面 的 学 习 很 有 帮 助 4.2.1 网 络 体 系 结 构 的 概 述 计 算 机 网 络 的 基 本 功 能 就 是 通 过 不 同 的 传 输 介 质 把 不 同 厂 家 不 同 类 型 的 计 算 机 及 其 他 相 关 设 备 连 接 起 来, 打 破 时 空 的 限 制, 共 享 网 络 中 的 硬 件 和 软 件 资 源 并 进 行 相 互 通 信 为 了 实 现 数 据 通 信, 相 互 通 信 的 计 算 机 必 须 遵 守 一 定 的 协 议 所 谓 协 议 是 为 了 进 行 网 络 中 的 数 据 交 换 而 建 立 的 规 则 标 准 或 约 定, 它 们 明 确 规 定 了 所 交 换 的 数 据 格 式 以 及 有 关 的 同 步 问 题 它 由 语 法 语 义 和 同 步 3 个 要 素 组 成 语 法 : 规 定 通 信 双 方 之 间 如 何 讲, 即 确 定 协 议 元 素 的 格 式, 如 数 据 和 控 制 信 息 的 格 式 语 义 : 规 定 通 信 双 方 之 间 讲 什 么, 即 确 定 协 议 元 素 的 类 型, 如 规 定 通 信 双 方 发 出 什 么 控 制 信 息, 执 行 的 动 作 和 返 回 的 应 答 同 步 : 规 定 事 件 执 行 的 顺 序, 即 确 定 通 信 过 程 中 通 信 状 态 的 变 化, 如 规 定 正 确 的 应 答 关 系 及 速 度 匹 配 和 排 序 问 题 下 面 看 生 活 中 的 一 个 例 子 甲 乙 两 人 相 距 很 远, 通 过 电 话 讨 论 一 场 足 球 赛 至 少 有 3 个 层 次, 每 一 层 都 涉 及 了 协 议 的 问 题 最 低 层 : 传 输 层, 负 责 将 每 一 方 的 语 音 信 号 转 变 为 电 信 号, 传 输 到 对 方, 再 还 原 成 对 方

第 4 章 网 络 拓 扑 结 构 与 网 络 体 系 结 构 81 可 听 懂 的 语 音 信 号 这 一 层 不 考 虑 使 用 的 语 言 和 谈 话 的 内 容 中 间 层 : 语 言 层, 双 方 使 用 共 同 的 语 言, 或 通 过 翻 译 彼 此 能 听 懂 对 方 的 话 最 高 层 : 认 识 层, 双 方 具 有 起 码 的 足 球 知 识 并 且 都 看 过 这 场 球 赛, 能 听 懂 对 方 谈 话 的 内 容 在 计 算 机 网 络 中, 进 行 通 信 必 须 遵 守 网 络 协 议 为 了 减 少 协 议 设 计 的 复 杂 性, 大 多 数 网 络 都 按 层 的 方 式 来 组 织, 每 一 层 都 建 立 在 它 的 下 层 之 上 不 同 的 网 络 其 层 的 数 量 各 层 的 名 字 内 容 和 功 能 都 不 尽 相 同 然 而, 在 所 有 的 网 络 中, 每 一 层 的 目 的 都 是 向 它 的 上 一 层 提 供 一 定 的 服 务, 而 把 如 何 实 现 这 一 层 的 细 节 对 上 一 层 加 以 屏 蔽 图 4-8 说 明 了 一 个 5 层 的 协 议 主 机 1 主 机 2 第 5 层 协 议 第 5 层 第 5 层 4/5 层 接 口 第 4 层 第 4 层 协 议 第 4 层 3/4 层 接 口 第 3 层 第 3 层 协 议 第 3 层 2/3 层 接 口 第 2 层 第 2 层 协 议 第 2 层 1/2 层 接 口 第 1 层 第 1 层 协 议 第 1 层 物 理 介 质 图 4-8 层 协 议 和 接 口 网 络 的 体 系 结 构 指 的 是 计 算 机 网 络 的 层 次 及 其 协 议 的 集 合 它 把 网 络 系 统 分 成 一 些 功 能 分 明 的 层, 各 层 执 行 自 己 所 承 担 的 任 务, 依 靠 各 层 之 间 的 功 能 组 合, 为 用 户 或 应 用 程 序 提 供 访 问 另 一 端 的 通 路 至 于 这 些 功 能 应 如 何 实 现, 则 不 属 于 网 络 体 系 结 构 部 分 网 络 体 系 结 构 只 是 从 层 次 结 构 及 功 能 上 来 描 述 计 算 机 网 络, 并 不 涉 及 每 一 层 硬 件 和 软 件 的 组 成, 更 不 涉 及 这 些 硬 件 和 软 件 本 身 的 实 现 问 题 可 见, 对 于 同 样 的 网 络 体 系 结 构, 可 采 用 各 种 方 法 设 计 出 完 全 不 同 的 硬 件 和 软 件, 为 相 应 的 网 络 层 次 提 供 完 全 相 同 的 功 能 和 接 口 常 见 的 计 算 机 网 络 体 系 结 构 有 DEC 公 司 的 DNA( 数 字 网 络 体 系 结 构 ) IBM 公 司 的 SNA ( 系 统 网 络 体 系 结 构 ) 等 为 解 决 异 种 计 算 机 系 统 异 种 操 作 系 统 异 种 网 络 之 间 的 通 信, 国 际 标 准 化 组 织 (ISO) 以 国 际 上 其 他 的 一 些 标 准 化 团 体, 在 各 厂 家 提 出 的 计 算 机 网 络 体 系 结 构 的 基 础 上, 提 出 了 开 放 系 统 互 联 参 考 模 型 (OSI/RM) 4.2.2 ISO/OSI 开 放 系 统 互 联 参 考 模 型 国 际 标 准 化 组 织 (ISO) 成 立 于 1947 年, 它 专 门 就 一 些 国 际 标 准 达 成 世 界 范 围 的 一 致 为 了 建 立 一 个 国 际 范 围 的 网 络 体 系 结 构, 国 际 标 准 化 组 织 在 1978 年 为 开 放 系 统 互 联 成 立 了 一 个 专 门 分 委 员 会, 并 于 1980 年 12 月 发 表 了 第 一 个 草 拟 的 开 放 系 统 互 联 参 考 模 型 的 协 议 书,

82 计 算 机 网 络 技 术 ( 第 二 版 ) 在 1983 年 把 基 本 参 考 模 型 正 式 批 准 为 国 际 标 准, 即 OSI/RM 在 开 放 系 统 互 联 的 术 语 中, 开 放 是 指 按 OSI 标 准 建 立 的 系 统 可 以 和 世 界 上 任 意 一 个 也 按 OSI 标 准 建 立 起 来 的 系 统 相 互 进 行 通 信 OSI 标 准 制 定 过 程 中, 采 用 的 是 前 面 提 到 的 分 层 体 系 结 构 问 题 的 处 理 采 用 自 上 而 下 逐 步 求 精 的 方 法 OSI 模 型 对 人 们 研 究 网 络 起 到 重 要 的 指 导 作 用 OSI 的 分 层 思 想 使 得 复 杂 的 网 络 系 统 变 得 层 次 分 明 结 构 清 晰, 使 整 个 网 络 的 设 计 变 成 了 对 各 层 及 层 之 间 接 口 的 设 计, 因 此 容 易 设 计 和 实 现 OSI 开 放 系 统 模 型 包 括 7 个 层 次 : 物 理 层 数 据 链 路 层 网 络 层 传 输 层 会 话 层 表 示 层 和 应 用 层, 如 图 4-9 所 示 最 低 3 层 是 依 赖 网 络 的, 涉 及 将 两 台 计 算 机 连 接 在 一 起 所 使 用 的 数 据 通 信 网 的 相 关 协 议, 实 现 通 信 子 网 的 功 能 高 3 层 是 面 向 应 用 的, 涉 及 两 个 终 端 用 户 应 用 进 程 交 互 作 用 的 协 议, 通 常 是 由 本 地 操 作 系 统 提 供 的 一 套 服 务 实 现 资 源 子 网 的 功 能 中 间 的 传 输 层 为 面 向 应 用 的 上 3 层 遮 蔽 了 跟 网 络 有 关 的 下 3 层 的 详 细 操 作 层 次 端 系 统 A 端 系 统 B 7 应 用 层 应 用 层 协 议 应 用 层 6 表 示 层 表 示 层 协 议 表 示 层 5 会 话 层 会 话 层 协 议 会 话 层 4 传 输 层 传 输 层 协 议 传 输 层 3 网 络 层 网 络 层 网 络 层 协 议 网 络 层 网 络 层 2 链 路 层 链 路 层 数 据 链 路 层 协 议 链 路 层 链 路 层 1 物 理 层 物 理 层 物 理 层 协 议 通 信 子 网 物 理 层 物 理 层 端 结 点 交 换 结 点 交 换 结 点 端 结 点 图 4-9 OSI 参 考 模 型 分 层 结 构 OSI 参 考 模 型 具 有 以 下 特 性 : 它 是 一 种 异 构 系 统 互 联 的 体 系 结 构, 提 供 了 互 联 系 统 通 信 规 则 的 标 准 框 架 它 定 义 了 一 种 抽 象 结 构 而 并 非 具 体 实 现 的 描 述 不 同 系 统 上 的 相 同 层 的 实 体 称 为 同 等 层 实 体 同 等 层 实 体 之 间 的 通 信 由 该 层 协 议 来 管 理 同 一 系 统 上 相 邻 层 之 间 接 口 定 义 了 原 语 操 作 和 低 层 向 高 层 提 供 的 服 务

第 4 章 网 络 拓 扑 结 构 与 网 络 体 系 结 构 83 定 义 了 面 向 连 接 和 无 连 接 的 数 据 交 换 服 务 直 接 的 数 据 传 送 仅 在 最 低 层 实 现 每 层 完 成 所 定 义 的 功 能, 修 改 本 层 的 功 能 并 不 影 响 其 他 层 下 面 从 最 底 层 开 始 介 绍 OSI 参 考 模 型 各 层 的 功 能 (1) 物 理 层 主 要 功 能 是 为 数 据 链 路 层 提 供 一 个 物 理 链 接, 以 保 证 在 通 信 信 道 上 透 明 地 传 输 比 特 流 传 输 介 质 可 以 是 双 绞 线 同 轴 电 缆 光 纤 或 其 他 无 线 信 道 物 理 层 协 议 的 设 计 就 是 用 来 屏 蔽 这 些 传 输 介 质 的 差 异, 以 实 现 传 输 介 质 对 计 算 机 系 统 的 独 立 性 物 理 层 的 数 据 单 元 是 比 特 (2) 数 据 链 路 层 主 要 功 能 是 在 两 个 相 邻 结 点 间 的 线 路 上, 无 差 错 地 传 输 数 据 帧 数 据 链 路 层 协 议 的 设 计 就 是 : 把 一 条 有 可 能 出 错 的 物 理 链 路 变 为 让 网 络 层 实 体 看 起 来 是 一 条 不 出 差 错 的 数 据 链 路 数 据 链 路 层 的 数 据 单 元 是 数 据 帧 (3) 网 络 层 主 要 功 能 是 为 数 据 分 组 进 行 路 由 选 择, 并 负 责 通 信 子 网 的 流 量 控 制 拥 塞 控 制 网 络 层 协 议 的 设 计 就 是 要 保 证 发 送 端 传 输 层 所 传 下 来 的 数 据 分 组 能 准 确 无 误 地 传 输 到 目 的 站 的 传 输 层, 网 络 层 的 数 据 单 元 为 分 组 (4) 传 输 层 又 称 为 运 输 层 或 传 送 层 主 要 功 能 是 为 会 话 层 提 供 一 个 可 靠 的 端 到 端 连 接 以 使 两 个 端 系 统 之 间 透 明 地 传 输 报 文 它 屏 蔽 了 会 话 层, 使 会 话 层 看 不 见 传 输 层 以 下 的 数 据 通 信 的 细 节, 传 输 层 只 存 在 于 端 主 机 系 统, 通 信 子 网 中 无 运 输 层 传 输 层 的 数 据 单 元 是 报 文 (5) 会 话 层 又 称 为 会 晤 层 主 要 功 能 是 使 用 传 输 层 提 供 的 可 靠 的 端 到 端 连 接 在 两 个 应 用 进 程 之 间 建 立 会 话 连 接, 并 对 会 话 进 行 管 理 和 控 制, 保 征 会 话 数 据 可 靠 传 送 在 会 话 层 以 上 各 高 层 协 议 中, 数 据 单 元 都 称 为 报 文 (6) 表 示 层 主 要 功 能 是 完 成 被 传 输 数 据 的 表 示 工 作, 包 括 数 据 格 式 数 据 转 化 数 据 加 密 和 数 据 压 缩 等 语 法 变 换 服 务 (7) 应 用 层 是 OSI 参 考 模 型 中 的 最 高 层, 其 功 能 与 计 算 机 应 用 系 统 所 要 求 的 网 络 服 务 目 的 有 关 一 般 来 讲, 应 用 层 的 主 要 功 能 是 为 应 用 系 统 提 供 访 问 OSI 环 境 的 接 口 和 服 务 常 见 的 应 用 层 服 务 有 虚 拟 终 端 文 件 传 送 远 程 用 户 登 录 电 子 邮 件 等 若 用 一 句 话 概 括 各 层 的 功 能, 那 就 是 : 由 物 理 层 正 确 利 用 介 质, 数 据 链 路 层 协 议 走 通 每 个 结 点, 网 络 层 选 择 走 哪 条 路, 传 输 层 找 到 对 方 主 机, 会 话 层 指 出 对 方 实 体 是 谁, 表 示 层 决 定 用 什 么 语 言 交 谈, 应 用 层 指 出 做 什 么 事 网 络 体 系 结 构 决 定 了 计 算 机 网 络 的 层 次 划 分 层 间 接 口 及 每 层 协 议 这 些 层 次 接 口 和 协 议 如 何 在 操 作 系 统 中 执 行 和 实 现, 关 系 到 网 络 中 计 算 机 系 统 的 功 能 实 现 事 实 上, 任 何 计 算 机 操 作 系 统 都 不 能 实 现 网 络 体 系 结 构 所 包 括 的 全 部 层 次 和 协 议 通 常 低 层 部 分 协 议 是 和 通 信 设 备 密 切 相 关 的, 中 间 层 协 议 则 是 在 操 作 系 统 中 实 现, 高 层 的 协 议 大 部 分 是 处 在 用 户 程 序 地 位 因 此, 计 算 机 网 络 的 各 层 协 议 必 定 是 一 部 分 在 计 算 机 网 络 的 终 端 主 机 中 实 现 与 执 行, 另 一 部 分 在 相 应 的 通 信 设 备, 如 网 卡 和 网 络 互 联 设 备 中 实 现 以 OSI 网 络 体 系 结 构 为 例, 一 般 来 说, 在 网 卡 中 实 现 的 协 议 大 都 为 物 理 层 协 议 和 数 据 链 路 层 协 议 的 一 部 分 或 全 部, 而 在 操 作 系 统 中 实 现 的 协 议 则 为 网 络 层 协 议 和 运 输 层 协 议 网 络 层 协 议 与 数 据 链 路 层 协 议 的 接 口 及 服 务 调 用, 是 作 为 操 作 系 统 对 网 卡 的 驱 动 程 序 来 实 现 和 执 行 的 网 络 层 协 议 和 运 输 层 协 议 一 般 在 操 作 系 统 内 核 中 实 现, 并 作 为 核 心 线 程 方 式 执 行 例 如, TCP/IP 协 议 就 分 别 插 入 各 种 UNIX 版 本 的 操 作 系 统 的 内 核 中 高 层 协 议, 如 应 用 层 协 议, 大 部 分 是 处 在 用 户 程 序 地 位, 以 用 户 线 程 方 式 执 行 各 层 协 议 与 操 作 系 统 的 关 系 如 图 4-10 所 示

84 计 算 机 网 络 技 术 ( 第 二 版 ) 应 用 层 (Telnet) 等 传 输 层 (TCP) 网 络 层 (IP) 数 据 链 路 层 物 理 层 操 作 系 统 及 其 用 户 程 序 驱 动 程 序 网 卡 图 4-10 网 络 协 议 与 操 作 系 统 的 关 系 4.2.3 TCP/IP 模 型 体 系 结 构 现 在 从 OSI 参 考 模 型 转 向 Internet 使 用 的 参 考 模 型 TCP/IP 参 考 模 型 TCP/IP 在 OSI 模 型 之 前 就 已 经 开 发 了, 因 此 TCP/IP 的 层 次 无 法 和 OSI 模 型 一 一 对 应 TCP/IP 模 型 分 成 了 5 个 层 次 的 结 构, 包 括 物 理 层 数 据 链 路 层 互 联 层 传 输 层 应 用 层, 如 图 4-11 所 示 OSI 参 考 模 型 应 用 层 表 示 层 会 话 层 传 输 层 网 络 层 数 据 链 路 层 物 理 层 TCP/IP 参 考 模 型 应 用 层 传 输 层 互 联 层 数 据 链 路 层 物 理 层 图 4-11 TCP/IP 参 考 模 型 事 实 上, TCP/IP 是 一 系 列 协 议 组 成 的 协 议 族, 目 前 包 含 了 100 多 个 协 议 如 图 4-12 所 示, 列 出 了 TCP/IP 模 型 中 包 含 的 主 要 协 议 TCP 和 IP 是 其 中 两 个 最 基 本 最 重 要 的 协 议, 也 是 最 广 为 人 知 的, 因 此,TCP/IP 成 了 这 一 组 通 信 协 议 的 代 名 词 TCP(Transmission Control Protocol) 被 称 为 传 输 控 制 协 议, 它 是 一 个 端 到 端 的 协 议, 允 许 从 一 台 机 器 发 出 的 字 节 流 无 差 错 地 发 往 互 联 网 上 的 其 他 机 器 IP(Internet Protocol) 称 为 网 络 互 联 协 议, 负 责 网 络 之 间 的 互 联 下 面 来 看 一 下 TCP/IP 参 考 模 型 中 各 层 的 主 要 功 能 及 其 包 含 的 协 议 1. 物 理 层 主 要 功 能 是 为 数 据 链 路 层 提 供 一 个 物 理 链 接, 以 保 证 在 通 信 信 道 上 透 明 地 传 输 比 特 流 2. 数 据 链 路 层 主 要 功 能 是 在 两 个 相 邻 结 点 间 的 线 路 上, 无 差 错 地 传 输 数 据 帧 3. 互 联 层 TCP/IP 的 互 联 层 又 称 互 联 网 络 层, 对 应 于 OSI 模 型 的 网 络 层, 它 是 网 络 互 联 的 基 础, 提 供 无 连 接 的 分 组 交 换 服 务 互 联 网 络 层 的 主 要 任 务 是 将 源 主 机 的 报 文 分 组 发 送 到 网 上, 让 每 个 分 组 独 立 地 到 达 目 的 主 机 互 联 层 的 功 能 主 要 包 括 : 接 收 传 输 层 的 发 送 请 求, 将 分 组 装 入 IP 数 据 报, 选 择 发 送 路 径,

第 4 章 网 络 拓 扑 结 构 与 网 络 体 系 结 构 85 发 送 IP 数 据 报 ; 接 收 来 自 网 上 的 数 据 报, 检 查 目 的 地 址, 如 果 是 本 结 点 则 接 收 下 来, 除 去 报 头, 将 分 组 交 上 层 处 理, 否 则 选 择 路 径 转 发 出 去 ; 处 理 互 联 的 路 径 流 量 控 制 与 拥 塞 等 问 题 应 用 层 SMTP FTP Telnet DNS SNMP TFTP 传 输 层 TCP UDP 互 联 层 ICMP IP RARP ARP 数 据 链 路 层 数 据 格 式 化 传 输 数 据 到 网 络 线 缆 物 理 层 数 据 格 式 化 传 输 数 据 到 网 络 线 缆 图 4-12 TCP/IP 模 型 中 的 协 议 互 联 层 的 核 心 协 议 是 互 联 网 协 议 IP IP 协 议 提 供 无 连 接 数 据 报 服 务, 这 是 Internet 和 Intranet 上 最 重 要 的 服 务 除 IP 协 议 之 外, 互 联 层 还 包 括 地 址 解 析 协 议 (ARP) 反 向 地 址 解 析 协 议 (RARP) Internet 控 制 报 文 协 议 (ICMP) 等 4. 传 输 层 TCP/IP 参 考 模 型 的 传 输 层 与 OSI 参 考 模 型 的 运 输 层 相 对 应 传 输 层 的 主 要 功 能 是 提 供 两 台 机 器 之 间 端 到 端 的 数 据 传 送 TCP/IP 参 考 模 型 中 设 计 传 输 层 的 主 要 目 的 是 在 互 联 网 络 中 源 主 机 与 目 的 主 机 的 对 等 实 体 之 间 建 立 用 于 会 话 的 端 到 端 连 接 传 输 层 管 理 信 息 流, 提 供 可 靠 的 传 输 服 务, 以 确 保 数 据 可 靠 地 按 顺 序 到 达 该 层 定 义 了 两 个 协 议 : 传 输 控 制 协 议 (TCP) 和 用 户 数 据 报 协 议 (UDP) 5. 应 用 层 应 用 层 是 参 考 模 型 中 最 高 层, 直 接 为 用 户 的 应 用 进 程 提 供 服 务 它 包 含 了 所 有 的 高 层 协 议, 如 超 文 本 传 输 协 议 (HTTP) 文 件 传 输 协 议 (FTP) 简 单 邮 件 传 送 协 议 (SMTP) 实 现 域 名 解 析 的 DNS 协 议 支 持 远 程 登 录 的 Telnet 及 简 单 文 件 传 送 协 议 (TFTP) 等 OSI 模 型 试 图 使 全 世 界 的 计 算 机 网 络 都 遵 循 这 个 统 一 的 标 准, 然 而 到 了 20 世 纪 90 年 代, 虽 然 整 套 的 OSI 国 际 标 准 已 经 制 定 出 来, 但 是 几 乎 找 不 到 什 么 厂 家 生 产 出 符 合 OSI 标 准 的 商 用 产 品 此 时,Internet 的 迅 速 发 展,TCP/IP 成 为 当 今 计 算 机 网 络 中 应 用 最 为 广 泛 最 成 熟 的 一 种 网 络 协 议, 它 常 被 称 为 是 事 实 上 的 国 际 标 准 习 题 4 一 填 空 题 1. 网 络 拓 扑 结 构 是 指 常 见 的 网 络 拓 扑 结 构 有 和 等

86 计算机网络技术 第二版 2 总线结构的网络通常使用的访问控制策略是 环型结构的网络一般使用的 介质访问控制方式是 3 网 络 协 议 是 为 了 进 行 网 络 中 的 数 据 交 换 而 建 立 的 和 4 网络协议由 和 组成 5 网络的体系结构指的是 6 OSI 开放系统互联模型包括 7 个层次 二 简答题 1 比较总线型结构 星型结构 环型结构和网状结构的优 缺点 2 常见的混合型拓扑结构有哪些 各有什么特点 3 OSI 模型中包含 7 层 每层的功能是什么 4 TCP/IP 模型包含哪几层 每一层的功能是什么 实训 RJ-45 水晶头的制作与测试 一 实训目的 掌握带有 RJ-45 水晶头的双绞线的制作及测试 二 实训步骤 1 制作工具和材料 1 制作工具 网线制作工具是 RJ-45 工具钳 该工具上有 3 处不同的功能 最前端是 剥线口 用来剥开双绞线外壳 中间是压制 RJ-45 头工具槽 这里可将 RJ-45 头与双绞线合成 离手柄最近端是锋利的切线刀 此处可以用来切断双绞线 如图 4-13 所示 图 4-13 RJ-45 工具钳 2 制作所需材料 网线制作材料是 RJ-45 头和双绞线 由于 RJ-45 头像水晶一样晶莹 透明 所以也被俗称为水晶头 每条双绞线两头通过安装 RJ-45 水晶头来与网卡和集线器 或 交换机路由器等 相连 如图 4-14 所示

第 4 章 网 络 拓 扑 结 构 与 网 络 体 系 结 构 87 图 4-14 RJ-45 水 晶 头 2. 网 线 制 作 依 据 的 标 准 和 应 用 范 围 双 绞 线 做 法 有 两 种 国 际 标 准 :EIA/TIA568A 和 EIA/TIA568B, 而 双 绞 线 的 连 接 方 法 也 主 要 有 两 种 : 直 通 线 缆 和 交 叉 线 缆 直 通 线 缆 的 水 晶 头 两 端 都 遵 循 568A 或 568B 标 准, 双 绞 线 的 每 组 线 在 两 端 是 一 一 对 应 的, 颜 色 相 同 的 在 两 端 水 晶 头 的 相 应 槽 中 保 持 一 致 它 主 要 用 在 交 换 机 ( 或 集 线 器 )Up-Link 口 连 接 交 换 机 ( 或 集 线 器 ) 普 通 端 口 或 交 换 机 普 通 端 口 连 接 计 算 机 网 卡 上 而 交 叉 线 缆 的 水 晶 头 一 端 遵 循 568A, 另 一 端 则 采 用 568B 标 准, 即 A 水 晶 头 的 1 2 对 应 B 水 晶 头 的 3 6, 而 A 水 晶 头 的 3 6 对 应 B 水 晶 头 的 1 2, 它 主 要 用 在 交 换 机 ( 或 集 线 器 ) 普 通 端 口 连 接 到 交 换 机 ( 或 集 线 器 ) 普 通 端 口 或 网 卡 连 网 卡 上 3. 网 线 制 作 (1) 剪 断 利 用 压 线 钳 的 剪 线 刀 口 剪 取 适 当 长 度 的 网 线 (2) 剥 皮 用 压 线 钳 的 剪 线 刀 口 将 线 头 剪 齐, 再 将 线 头 放 入 剥 线 刀 口, 让 线 头 触 及 挡 板, 稍 微 握 紧 压 线 钳 慢 慢 旋 转, 让 刀 口 划 开 双 绞 线 的 保 护 胶 皮, 拔 下 胶 皮 ( 注 意 : 剥 与 大 拇 指 一 样 长 就 行 了, 一 般 2~3cm, 有 一 些 双 绞 线 电 缆 上 含 有 一 条 柔 软 的 尼 龙 绳, 如 果 在 剥 除 双 绞 线 的 外 皮 时, 觉 得 裸 露 出 的 部 分 太 短, 而 不 利 于 制 作 RJ-45 接 头 时, 可 以 紧 握 双 绞 线 外 皮, 再 捏 住 尼 龙 线 往 外 皮 的 下 方 剥 开, 就 可 以 得 到 较 长 的 裸 露 线 ) 剥 线 完 成 后 的 双 绞 线 电 缆 如 图 4-15 所 示 图 4-15 剥 线 完 成 后 的 双 绞 线 电 缆 (3) 排 序 剥 除 外 包 皮 后 即 可 见 到 双 绞 线 网 线 的 4 对 8 条 芯 线, 并 且 可 以 看 到 每 对 的 颜 色 都 不 同 每 对 缠 绕 的 两 根 芯 线 是 由 一 种 染 有 相 应 颜 色 的 芯 线 加 上 一 条 只 染 有 少 许 相 应 颜 色 的 白 色 相 间 芯 线 组 成 4 条 全 色 芯 线 的 颜 色 为 棕 色 橙 色 绿 色 蓝 色 目 前, 最 常 使 用 的 布 线 标 准 有 两 个, 即 T568A 标 准 和 T568B 标 准 T568A 标 准 描 述 的 线 序 从 左 到 右 依 次 为 1- 白 绿 2- 绿 3- 白 橙 4- 蓝 5- 白 蓝 6- 橙 7- 白 棕 8- 棕 T568B 标 准 描

88 计 算 机 网 络 技 术 ( 第 二 版 ) 述 的 线 序 从 左 到 右 依 次 为 1- 白 橙 2- 橙 3- 白 绿 4- 蓝 5- 白 蓝 6- 绿 7- 白 棕 8- 棕 在 网 络 施 工 中, 建 议 使 用 T568B 标 准 当 然, 对 于 一 般 的 布 线 系 统 工 程,T568A 也 同 样 适 用 排 列 水 晶 头 8 根 针 脚 : 将 水 晶 头 有 塑 料 弹 簧 片 的 一 面 向 下, 有 针 脚 的 一 端 向 上, 使 有 针 脚 的 一 端 指 向 远 离 自 己 的 方 向, 有 方 形 孔 的 一 端 对 着 自 己, 此 时, 最 左 边 的 是 第 1 脚, 最 右 边 的 是 第 8 脚, 其 余 依 次 顺 序 排 列, 如 图 4-16 所 示 压 线 铜 片 双 绞 线 塑 料 弹 簧 片 在 下 图 4-16 水 晶 头 8 根 针 脚 (4) 剪 齐 把 线 尽 量 抻 直 ( 不 要 缠 绕 ) 压 平 ( 不 要 重 叠 ) 挤 紧 理 顺 ( 朝 一 个 方 向 紧 靠 ), 然 后 用 压 线 钳 把 线 头 剪 平 齐 这 样, 在 双 绞 线 插 入 水 晶 头 后, 每 条 线 都 能 良 好 接 触 水 晶 头 中 的 插 针, 避 免 接 触 不 良 如 果 以 前 剥 的 皮 过 长, 可 以 在 这 里 将 过 长 的 细 线 剪 短, 保 留 的 去 掉 外 层 绝 缘 皮 的 部 分 约 为 14mm, 这 个 长 度 正 好 能 将 各 细 导 线 插 入 到 各 自 的 线 槽 如 果 该 段 留 得 过 长, 一 来 会 由 于 线 对 不 再 互 绞 而 增 加 串 扰, 二 来 会 由 于 水 晶 头 不 能 压 住 护 套 而 可 能 导 致 电 缆 从 水 晶 头 中 脱 出, 造 成 线 路 的 接 触 不 良 甚 至 中 断, 如 图 4-17 所 示 (5) 插 入 : 一 手 以 拇 指 和 中 指 捏 住 水 晶 头, 使 有 塑 料 弹 片 的 一 侧 向 下, 针 脚 一 方 朝 向 远 离 自 己 的 方 向, 并 用 食 指 抵 住 ; 另 一 手 捏 住 双 绞 线 外 面 的 胶 皮, 缓 缓 用 力 将 8 条 导 线 同 时 沿 RJ-45 头 内 的 8 个 线 槽 插 入, 一 直 插 到 线 槽 的 顶 端, 如 图 4-18 所 示 图 4-17 剪 齐 图 4-18 插 入 (6) 压 制 确 认 所 有 导 线 都 到 位, 并 透 过 水 晶 头 检 查 一 遍 线 序 无 误 后, 就 可 以 用 压 线 钳 制 RJ-45 头 了 将 RJ-45 头 从 无 牙 的 一 侧 推 入 压 线 钳 夹 槽 后, 用 力 握 紧 线 钳 ( 如 果 力 气 不 够 大, 可 以 使 用 双 手 一 起 压 ), 将 突 出 在 外 面 的 针 脚 全 部 压 入 水 晶 头 内, 如 图 4-19 所 示 至 此, 这 个 RJ-45 头 就 压 接 好 了 图 4-20 所 示 是 已 完 成 的 水 晶 头 按 照 相 同 的 方 法 制 作 双 绞 线 的 另 一 端 水 晶 头, 要 注 意 的 是 芯 线 排 列 顺 序 一 定 要 与 另 一 端 的 顺 序 完 全 一 样, 这 样 整 条 网 线 的 制 作 就 算 完 成 了 图 4-21 是 一 条 两 端 都 制 作 好 水 晶 头 的 网 线 4. 测 试 把 水 晶 头 的 两 端 都 做 好 后 即 可 用 网 线 测 试 仪 ( 见 图 4-22) 进 行 测 试, 如 果 测 试 仪 上 8 个

第 4 章 网 络 拓 扑 结 构 与 网 络 体 系 结 构 89 指 示 灯 都 依 次 为 绿 色 闪 过, 证 明 网 线 制 作 成 功 如 果 出 现 任 何 一 个 灯 为 红 灯 或 黄 灯, 都 证 明 存 在 断 路 或 者 接 触 不 良 现 象, 此 时 最 好 先 对 两 端 水 晶 头 再 用 网 线 钳 压 一 次, 再 测, 如 果 故 障 依 旧, 再 检 查 一 下 两 端 芯 线 的 排 列 顺 序 是 否 一 样, 如 果 不 一 样, 随 剪 掉 一 端 重 新 按 另 一 端 芯 线 排 列 顺 序 制 作 水 晶 头 如 果 芯 线 顺 序 一 样, 但 测 试 仪 在 重 做 后 仍 显 示 红 色 灯 或 黄 色 灯, 则 表 明 其 中 肯 定 存 在 对 应 芯 线 接 触 不 好 此 时 没 办 法 了, 只 好 先 剪 掉 一 端 按 另 一 端 芯 线 顺 序 重 做 一 个 水 晶 头 了, 再 测, 如 果 故 障 消 失, 则 不 必 重 做 另 一 端 水 晶 头, 否 则 还 得 把 原 来 的 另 一 端 水 晶 头 也 剪 掉 重 做 直 到 测 试 全 为 绿 色 指 示 灯 闪 过 为 止 对 于 制 作 的 方 法 不 同, 测 试 仪 上 的 指 示 灯 亮 的 顺 序 也 不 同, 如 果 是 直 通 线 测 试 仪 上 的 灯, 应 该 是 依 次 顺 序 的 亮, 如 果 做 的 是 双 绞 线, 那 么 测 试 仪 的 一 段 的 闪 亮 顺 序 应 该 是 3 6 1 4 5 2 7 8, 如 图 4-23 所 示 图 4-19 压 制 图 4-20 制 作 完 成 的 水 晶 头 图 4-21 一 条 两 端 都 制 作 好 水 晶 头 的 网 线 图 4-22 网 线 测 试 仪 图 4-23 测 试 仪 的 闪 亮 顺 序