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自己动手组建PC局域网

宋泽惟

本文概要地介绍了组建PC局域网的工作过程和方法,读者可以根据本文的指导自己进行网络的组建工作。


一、有关网络的基本概念

二、网络结构设计

三、选购网络设备

四、网络硬件的安装

五、网络软件的安装

六、网络的日常管理和维护

七、结束语

参考文献


没有联入网络的计算机就象一辆没有驶上公路的汽车!你也许已经对经常要用软磁盘在计算机之间传递数据感到厌倦了,你可能已经对频繁地为打印文档而搬动单位里唯一的激光打印机而感到不堪忍受了,听到别人在大谈Client/Server模式程序设计以及日益兴旺的Internet网等话题时感到自己已渐渐落伍了。那么,为什么不在单位里自己组建一套计算机局域网络呢?在许多人的眼里,组建计算机网络可能还是非常复杂而高深的工作,而实际上,现代的计算机网络网技术已经使我们能够象装配或升级一台PC电脑一样组建一个中小规模的计算机网络。

一般情况下,组建一个局域网需要进行以下几个步骤的工作:  

本文将就以上内容以及网络的日常管理和维护工作详细介绍组建中小规模局域网络的过程。  

一、有关网络的基本概念

本节为那些从未接触过计算机网络的读者介绍有关计算机网络的一些基本概念:

二、网络结构设计

根据现有设备情况和工作任务的需求进行网络结构的设计是组建网络的关键。在进行联网需求分析时你所要了解的是:

根据所了解的情况和分析,你必须设计网络采用的传输媒体、拓扑结构和通信设备的布局,选择网络通信协议,决定服务器的配置,选择网络操作系统,安排网络的管理和维护规划,作出网络培训计划。

正如世界上不存在两片相同的树叶一样,用户对网络的需求也是千差万别的。因此,我们在这里无法针对具体的网络需求而一一提出实现方案,实际上,网络的结构设计正是体现系统设计人员丰富的想象力和创造力的工作。本文列出下表概要地描述各种网络需求对网络设计的影响。

┏━━━━━━┳━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━━━━━━━━━┓
┃    网络设计┃     传 输 媒 体      ┃      拓 扑 结 构     ┃服务器类型┃  操 作 系 统 类 型   ┃┃            ┠──┬──┬──┬──╂───┬───┬───╂──┬──╂─────┬─────┨
┃网络需求    ┃细缆│粗缆│双绞│光纤┃ 总线 │  环  │  簇  ┃PC机│专用┃Netware类 │Unix/NT类 ┃
┣━━━━━━╋━━┿━━┿━━┿━━╋━━━┿━━━┿━━━╋━━┿━━╋━━━━━┿━━━━━┫
┃工作站数量  ┃ — │ — │ ↑ │ ↑ ┃  —  │  —  │  ↑  ┃ ↓ │ ↑ ┃    ↓    │    ↑    ┃
┠──────╂──┼──┼──┼──╂───┼───┼───╂──┼──╂─────┼─────┨
┃网络最大距离┃300m│30km│300m│2km ┃  —  │  —  │  ↑  ┃ ↓ │ ↑ ┃    —    │    —    ┃
┠─┬────╂──┼──┼──┼──╂───┼───┼───╂──┼──╂─────┼─────┨
┃应│多媒体  ┃ ↓ │ ↓ │ ↓ │ ↑ ┃  —  │  —  │  ↑  ┃ ↓ │ ↑ ┃    —    │    —    ┃
┃  ├────╂──┼──┼──┼──╂───┼───┼───╂──┼──╂─────┼─────┨
┃用│数据库  ┃ — │ — │ — │ ↑ ┃  —  │  —  │  —  ┃ ↓ │ ↑ ┃    —    │    ↑    ┃
┃  ├────╂──┼──┼──┼──╂───┼───┼───╂──┼──╂─────┼─────┨
┃类│文件传输┃ — │ — │ — │ ↓ ┃  —  │  —  │  —  ┃ — │ — ┃    —    │    —    ┃
┃  ├────╂──┼──┼──┼──╂───┼───┼───╂──┼──╂─────┼─────┨
┃型│共享设备┃ ↑ │ — │ — │ ↓ ┃  —  │  —  │  —  ┃ ↑ │ ↓ ┃    —    │    —    ┃
┠─┴────╂──┼──┼──┼──╂───┼───┼───╂──┼──╂─────┼─────┨
┃可靠性      ┃ ↓ │ — │ ↑ │ ↑ ┃  ↓  │  —  │  ↑  ┃ ↓ │ ↑ ┃    —    │    —    ┃
┠──────╂──┼──┼──┼──╂───┼───┼───╂──┼──╂─────┼─────┨
┃可扩充性    ┃ ↑ │ ↑ │ ↑ │ ↓ ┃  ↑  │  ↓  │  ↑  ┃ ↓ │ ↑ ┃    —    │    ↑    ┃
┠──────╂──┼──┼──┼──╂───┼───┼───╂──┼──╂─────┼─────┨
┃兼容性      ┃ — │ — │ — │ — ┃  —  │  —  │  —  ┃ ↓ │ ↑ ┃    —    │    ↑    ┃
┠──────╂──┼──┼──┼──╂───┼───┼───╂──┼──╂─────┼─────┨
┃成本        ┃ ↑ │ — │ — │ ↓ ┃  ↑  │  ↓  │  —  ┃ ↑ │ ↓ ┃    ↑    │    ↓    ┃
┠──────╂──┼──┼──┼──╂───┼───┼───╂──┼──╂─────┼─────┨
┃复杂性      ┃ ↑ │ — │ ↑ │ ↓ ┃  ↑  │  ↓  │  —  ┃ ↑ │ ↓ ┃    ↑    │    ↓    ┃
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注释:

  1. 上表中“-”表示设计与需求无关,“↑”表示需求上升则采用该设计有利,“↓”表示需求减少则采用该设计有利
  2. “成本”一项以减少成本为需求上升
  3. “复杂性”一项以减少复杂性为需求上升
  4. “Netware类”指如:Novell Netware、LAN Manager等网络操作系统
  5. “Unix/NT类”指如:Unix、Windows NT等通用的具有网络支持功能的操作系统

例如:某软件开发小组联网,主要目的是共享软件(操作系统、软件开发工具等),共享输出设备(激光打印机),进行设计数据通信(文件传输)。可以采用一台通用486PC电脑作为网络服务器,网络结构采用细同轴电缆的以太网,网络操作系统采用 Netware 386,工作站运行DOS或Windows操作系统。这个设计考虑到联网的计算机数量少,网络通信量不大的特点,建成低成本的局域网。

又如:某中型企业联网,主要目的是运行专用的企业管理信息系统,进行办公和管理自动化。可以根据需要采用多台专用网络服务器,网络结构采用双绞线、细同轴电缆混合形式,配置多个网络集线器(HUB)组成簇形网络,网络操作系统可采用 Netware 386,SCO Unix,Windows NT等混合形式,工作站运行DOS,Windows,Unix,或Windows NT等操作系统。这个设计考虑到联网的计算机数量多,分布复杂,应用软件种类多,网络通信量大和网络可靠性要求高等特点,建成高性能的局域网。  

三、选购网络设备

作出了网络结构设计以后,下一步的工作就要去选购联网所需的各种软件和硬件设备。

与采购硬件设备相比,采购软件是非常简单的:为了联网,你所需要软件的就是一套或几套网络操作系统。

采购硬件就没有这么轻松了,我们所要考虑的第一件事就是选择网络服务器。网络服务器的性能直接关系到网络的整体效率,一般来说,网络服务器性能主要由以下几方面因素决定:

采购了网络服务器后,下面就要采购网络适配器(简称网卡)了。我们知道,网卡是计算机和网络的接口设备,网卡有8位、16位和32位之分,它有两个接口:面向网络的接口直接联结网络的传输媒体,面向计算机的接口则与计算机的总线相联。网卡的“位”就是指网卡与计算机总线之间一次所能传输的数据的位数,这个数字应该与计算机的总线的位数相同,例如:ISA总线的计算机应该配置16位的ISA网卡,而EISA总线的计算机就应该使用32位EISA的网卡。此外,网卡还有与计算机软件的接口:网卡驱动程序。所以,在采购网卡时一定要保证它的两个接口能够适应网络媒体和计算机总线,同时别忘记索取网卡的设置、诊断和驱动程序以及安装手册。

需要采购的第三项网络硬件设备是网络通信媒体和附件,这是一大堆很琐碎的小部件:包括网络通信电缆(媒体),电缆的接头,电缆接头的制作工具,如果需要,可能还需要采购网络集线器、专用路由器,收发器、中继器等。例如:组建细同轴电缆的以太网需要50Ω基带同轴电缆,细同轴电缆接头,T型接头(一般包括在细缆网卡套件中),剥线钳,压线钳,50Ω终端匹配电阻等。

最后,记住要为服务器配备UPS防止因为意外断电而造成网络系统的崩溃。

好了,现在我们再清点一下采购的网络设备:

四、网络硬件的安装

采购了网络硬件设备,现在可以网络硬件的进行安装了。网络服务器的安装本文不再详细描述。网络硬件中,网卡的安装可以说是最麻烦的了。网卡必须安插在每一台参加联网的计算机,包括网络服务器中。在安装网卡之前,必须为网卡指定IRQ,I/O Port和DMA等参数:

由于硬件技术的提高,安装网络硬件已经变得十分容易了:老型号的网卡上有许多跳线块,用户必须睁大眼睛,小心翼翼地去跳动这些跳线块来设置网卡的IRQ,I/O Port和DMA等参数,新型的网卡则简单多了,用户可以用专用的网卡设置软件来轻松地设置这些参数。

网卡安装就绪后,再铺设和联结网络通讯电缆,网络的硬件就可以算是安装完毕了。网络通信电缆的铺设可能很轻松,也可能是一件十分艰苦的工作,这取决于网络的结构和网络工作站的分布情况,也许网络电缆要穿墙过室,有时可能还要回避一些电磁设备,不过只要细心加耐心,相信你会顺利完成这个任务。

需要强调的一点是,作为网络系统的组建者,你应该对网络的设置情况作出详细的记录,内容包括每台联网计算机的硬件配置、联网的媒体、网卡的设置情况以及网络电缆的铺设情况等信息,以便在安装软件和以后的维护以及升级时使用。

五、网络软件的安装

现在,新版本的网络软件的安装也随着技术的进步而越来越简单了。简而言之,网络软件的安装包括安装服务器网络操作系统和工作站网络驱动程序两个步骤。

安装工作站网络驱动程序也许是你最后一次进行在计算机之间用软磁盘传递文件的工作。在网络的硬件和软件安装完毕后,就可以启动整个网络了:先打开网络服务器,引导网络操作系统,然后打开工作站用缺省的超级用户登录上网,如果一切顺利,网络的建立就算是大功告成了。不过,可不要以为现在已经完事大吉了,因为网络的运作才刚刚开始,你还要安装网络打印服务器,为每一个入网用户建立网络户头,分配网络资源和使用权限等等。

六、网络的日常管理和维护

网络的日常维护工作是十分繁杂的,最好能够指定专人作网络管理员,千万不要让网络超级用户的口令变得路人皆知。网络管理员的主要的任务是监视网络资源的使用情况,指导用户安装新的网络工作站,安装网络应用程序,根据要求建立或更改用户的网络使用权限,帮助用户解决在使用网络时遇到的问题,诸如恢复被意外删除的文件、恢复丢失的网络口令等。网络管理是一项经验性很强的工作,实践是最好的培训方法。

网络一旦发生故障,受影响往往是整个单位的正常工作。如果这种不幸的事情发生了,你应该做的第一件事应该是提醒自己不要慌乱,要镇定自若地对待它:表面上很糟糕的网络故障可能仅仅是由于软件的设置不当造成的,或者源于一个接触不良的网络接头,无论如何,内心的镇定是网络故障处理的一大诀窍。

除非是网络服务器计算机瘫痪或网络操作系统崩溃,你都可以用故障隔离法来判断网络的故障点:分段地隔离掉网络的一部分工作站,看看故障是否依旧存在,最后,你可以把故障定位在很小的一段网络中或某个工作站上,下一步你可以先恢复其他网络工作站的正常工作,然后再仔细地排除这个故障。

根据统计,网络的故障决大多数是由于网络的传输媒体发生机械断裂或接触不良而造成的,所以,你应该仔细地检查网络电缆是否有断线,电缆与网络中继设备以及网卡的接头是否完好,网络电缆是否良好接地,网络附近是否存在能够产生强电磁辐射的设备,系统的电源是否稳定,有无干扰等等。

网卡也是网络故障的重要肇事嫌疑,一块不可靠的网卡很象一个不听话的小淘气:开始时可能仅仅是某个工作站有时莫名其妙地变慢,然后是经常性的死机,如果这些还不足以引起你的注意的话,最后它往往会让整个网络突然彻底瘫痪。不过,网卡的故障由于一般有先兆,所以不难判断。

替换法是诊断网络故障的又一大法宝,用可靠的备件替换怀疑有故障的设备能够非常简单而迅速地找到故障的具体位置和原因。

即使是网络服务器发生了故障也不要惊慌,由于网络服务器计算机一般采用高性能、高可靠性的计算机,所以,多数情况是网络操作系统软件出现了故障,网络操作系统提供了诊断和排除软件故障的软件工具,这些工具可以在几分钟时间内诊断和修复绝大多数的软件故障,例如:在Novell Netware 386无法正常启动时可以加载VREPAIR.NLM来进行软件修复。

如果真的是网络服务器硬件发生了故障,那么你要做的就更简单了:找出保修单,拨打维修服务电话。

七、结束语

网络和单机的最大区别就是网络的可变因素非常丰富,这一方面使网络的配置十分灵活多样,另一方面会使初次接触网络的用户感到眼花燎乱而无所适从。限于篇幅,本文无法针对某种网络操作系统或结构一一提出具体的建网指导,事实上,网络的组建、管理和维护是经验性非常强的工作,大胆的实践是最好的学习方法。

参考文献

  1. 熊成烈等编,计算机网络概论,西安交通大学出版社,1991年6月
  2. 张公忠 王钰编著,Novell网组网原理与使用技术,清华大学出版社,1992年7月
  3. Thom Hogan, The Programmer's PC Sourcebook, Microsoft Press, 1990

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