网吧网络的设计原则

2　网吧网络基础

2．1　局域网简介

局域网一般由服务器、用户工作站、各类网络设备、传输介质四部分组成。局域网分布范围一般较小，投资少，配置也较为简单。其特征包括:

(1)传输速率高，一般为100Mbps至1000Mbps．

(2)支持多种传输介质。

(3)通信处理一般由网卡完成;

(4)传输质量好，误码率低;

(5)有规则的拓扑结构。

2．2　服务器

服务器用于运行NOS(Network Operating System，网络操作系统)，提供硬盘，文件数据，及打印机共享服务等功能，是网络控制的核心。从应用而言，配置较高的普通586以上的兼容机均可用作文件服务器，但从提高网络的整体性能，尤其是网络系统的稳定性而言，仍以选择专用服务器为宜。目前常见的NOS主要有以下几种。

2．2．1　Netware

较为流行的版本包括V3．12、V4．11、V5．0。它对硬件要求较低，应用环境与DOS相似，技术完善、可靠，支持多种工作站和协议，适于局域网操作系统，作为文件服务器、打印服务器性能良好。

2．2．2　Windows操作系统

Windows系列是微软公司开发的一种界面友好、操作简便的网络操作系统。其客户端产品包括Windows95/98/me、Windows 2000 Professional、Windows XP和Windows 7等;其服务器端产品包括Windows NT Server、Windows 2000 Server、Windows Server 2003和Windows Server 2008等。Windows操作系统支持即插即用、多任务、对称多处理和群集等一系列功能。

2．2．3　Linux操作系统

Linux是芬兰赫尔辛基大学的学生Linux Torvalds开发的，具有UNIX操作系统特征的新一代网络操作系统。其最大特征在于源代码完全公开，任何用户均可根据自己的需要修改Linux系统的内核，因此其发展速度非常迅猛。Linux操作系统具有如下特点:

(1)可完全免费获得，无需支持任何费用。

(2)可在任何基于X86的平台和RISC体系结构的计算机上运行。

(3)可实现UNIX操作系统的所有功能。

(4)具有强大的网络功能。

(5)完全开放源代码。

2．3　网卡

网卡(NTC)用于将工作站式服务器连到网络上，实现资源共享、相互通信、数据转换和电信号匹配。网卡可按多种方式分类:

(1)按速率划分:10Mbps，100Mbps，1000Mbps．

(2)按总线类型划分:ISA，PCI，PCI－E．

(3)按传输介质接口划分: BNC(细缆)，RJ－45(双绞线)。

2．4　传输介质

常用的传输介质包括双绞线、同轴电缆和光纤等。

2．4．1　双绞线(TP)

双绞线是将四对双绞线封装在一个绝缘外套中，每对相互扭绕(为降低干扰)而成。每条双绞线通过两端安装的RJ－45连接器(即水晶头)连接各种网络设备，一般用于星型网络的布线。

双绞线分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。UTP一般用于集线器(交换机)的级连、服务器与集线器(交换机)的连接、对等网计算机的直接连接等。STP的内部与UTP相同，外部包有铝箔，传输速率高，但价格较贵。UTP线缆由于不带屏蔽层，相对较柔软，但两者连接方法相同。Apple、IBM公司的网络产品一般要求使用STP双绞线。

双绞线又可分为3类、4类、5类、超5类、6类线等。下面以AMP公司的产品为例加以简述:

(1)3类:10Mbps，表皮较薄，标注有“cat3”，包装箱上会注明为“3类”。

(2)4类:网络中较少应用。

(3)5类(超5类):100Mbps、1000Mbps，表皮较厚、匝密，标注有“cat5”，包装箱上会注明为“5类”。超5类线在网络布线中最为常用。一般超5类线里均有4对相互扭绕的细线，并用不同的颜色标明。若使用在室外，应选用较好的屏蔽线，室内一般用非屏蔽5类线即可。

2．4．1．1　双绞线的接法标准

双绞线的接线标准有EIA/TIA 568B和EIA/TIA 568A两种。制定标准的目的是为保证线缆接头布局的对称性，以抵消接头内线缆之间的相互干扰。若不按标准制作网线，虽然有时线路也能接通，但线路内部各线对之间的干扰无法有效消除，会导致信号传送出错率升高，影响网络整体性能，必须按标准规范操作，才能确保网络的正常运行，后期维护工作也会较为便利。具体接法如下。

(1)T568A线序。

(2)T568B线序。

用双绞线连接网络设备的接法有两种:

①直通线:两头均按T568B线序标准连接。

②交叉线:一头按T568A线序连接，另一头按T568B线序连接。

2．4．1．2　设备之间的连接方法

(1)网卡与网卡。

网卡之间直接连接，而不使用交换机时，应采用交叉线接法。但现在许多新网卡已经支持自适应，采用直通线也可以连接。

(2)网卡与光收发模块。

将网卡装到计算机上，做好设置，然后给收发器接上电源(应严格按照说明书的要求操作)，再用双绞线按交叉线接法连接好计算机和收发器，用光跳线连接好两个收发器(若收发器为单模，跳线也应使用单模)。连接光跳线时，一端接RX(信号接收端)，另一端接TX(信号发送端)，如此交叉连接。但现在许多光模块都有调控功能，交叉线和直通线都可以使用。

光纤收发器基本网络连接图

(3)网卡与交换机。

采用直通线接法。

(4)集线器与集线器(交换机与交换机)。

许多集线器(或交换机)为方便用户，会提供一个专门用于串接到另一台集线器(或交换机)的端口，通过双绞线级联此类集线器(或交换机)时，双绞线应采用直通线接法。而对没有标明专用级联端口的集线器(或交换机)，因双绞线接头中线对的分布与网卡和集线器(或交换机)连接时有所不同，所以必须采用交叉线接法。此外，现在也有很多新的交换机设备可实现端口自适应，对此类设备之间的连接，直通线或交叉线均可。

在判断集线器(或交换机)应采用何种连接方法时，可使用的方法主要有:

①查看说明:若级联时需要交叉线连接，该集线器设备的说明书中一般会有说明。

②查看连接端口:若级联时不需采用交叉线连接，一般在该集线器上会提供1 至2个专用互连端口，且有相应标注。例如Uplink、MDI、Out to Hub，均表示使用直通线连接。

③实测:这是最为有效的方法。连接设备前，先分别制作一根直通线，一根交叉线。然后用其中一根连接两个集线器，并注意观察连接端口对应的指示灯，若指示灯亮表示连接正常，若不亮则换另一根双绞线再作测试。

(5)交换机的堆叠。

为了满足大型网络对交换机端口的数量需求，较大型的网络一般都会采用交换机堆叠，这是扩展端口最快捷、最便利的方式，但需注意的是，只有可堆叠交换机才能实现堆叠。多台交换机连接在一起时，就像一台模块化交换机，堆叠在一起的交换机可当作一个单元设备进行管理。通常，其中会有一台“可管理交换机”对此可堆叠式交换机中的其他“独立型交换机”进行管理。可堆叠式交换机能非常方便地实现网络扩充，是新建网络时的理想选择。附:何为可堆叠交换机?何为交换机堆叠?

可堆叠交换机，是指同时具有“UP”和“DOWN”两类堆叠端口的交换机。

堆叠，即通过厂家提供的一条专用连接电缆，从一台交换机的“UP”端口直接连到另一台交换机的“DOWN”端口，从而实现单台交换机端口数的扩充。一般可堆叠4至9台交换机。

2．4．2　同轴电缆

同轴电缆由一根空心的外圆柱导体，及一根位于中心轴线的内导线组成，两导体间以绝缘材料相隔。按直径区分，可分为:

(1)粗缆:传输距离长，性能高，价格高，用于大型局域网干线。

(2)细缆:传输距离短，价格相对较低。

2．4．3　光纤

光纤传输，是应用光学原理，由光发送机在一端产生光束，将电信号变为光信号，再将光信号导入光纤，再在另一端由光接收机接收光信号，并将其变为电信号，经解码后再处理。绝缘保密性好。光纤又分为:

(1)单模光纤:由激光作光源，仅有一条光通路，传输距离较长，可达2公里以上。

(2)多模光纤:由二极管发光，低速、距离短，仅在2公里以内。

2．5　局域网工作模式

2．5．1　专用服务器(Server－Baseb)

又称“工作站/文件服务器”结构，由若干台微机工作站与一台或多台文件服务器，通过通信线路连接起来组成网络，存取服务器文件，共享存储设备。

2．5．2　客户机/服务器(Client/Server)

对于普通的数据传递来说，服务器结构已经够用，但当数据库系统和其他应用系统越来越复杂，用户也越来越多时，这种结构便不足以满足需要，因此产生了客户机/服务器模式，简称“C/S”结构。

在C/S结构下，网络中的一台或几台较大的计算机被作为服务器，集中进行共享数据库的管理和存取，其余应用处理工作则分散到其他微机上，构成分布式的处理系统。服务器管理数据的能力由文件管理方式上升为数据库管理方式，因此C/ S中的服务器也被称为数据库服务器，其作用侧重于数据定义，存取安全后备、还原，并发控制及事务管理，例如，选择检索和索引排序等数据库管理。它有足够的能力，只将处理后的用户需要的数据，而非整个文件，通过网络传送至客户机，从而减轻网络传输负荷。C/S结构是数据库技术的发展、普遍和局域网技术的发展相结合的成果。

2．5．3　对等式网络(Peer－to－Peer)

在对等式网络结构中，没有专用服务器，每个工作站既可起客户机作用，也可起服务器作用。拓扑结构，与专用Server及C/S相同。

2．6　网吧网络的主要功能

2．6．1　基本上网功能

包括浏览网页、聊天、收发邮件等。

2．6．2　特殊应用功能

安全、自由地使用各种互联网服务的客户端，享受各种网络服务，例如，运行各种网络游戏，使用QQ、MSN等实时通讯工具。

2．6．3　增值服务功能

享受网吧局域网内的服务器提供的看电影、玩游戏等增值服务。

2．7　网吧网络的设计原则

2．7．1　确保网络高速高效

网吧属于信息点尤为集中的网络，网络的高速、低延时是网吧设计的重中之重。

2．7．2重实效性和经济性

网吧应用相对单一，附加功能不多，在设备选型上无需选择档次过高的产品，而应注重高性价比，实用、够用即可。

2．7．3　确保稳定性

网吧网络的数据流量一般较大，设备必须具备良好的稳定性和大负荷工作能力。

2．7．4　注重可扩展性

设计网吧网络时，需注意随着业务的增加，网络能够方便地扩展、升级。

2．8　配置网吧网络的注意事项

2．8．1　合理设置服务器硬盘

在网吧的网络环境中，客户机对服务器的访问较为频繁，有时访问速度会不正常。出现这种情况时，往往会将网速降低的原因误认为是网络中某些设备发生瓶颈，如网卡、交换机、集线器等。其实，服务器硬盘的速度对网速也有较大影响。尤其当服务器端使用了性能较高的网卡，或采用多网卡绑定、多网卡分流技术后，网络已不再是影响客户机访问速度的唯一因素，正确配置好局域网中服务器的硬盘，会使整个局域网的网络性能得到极大改善。

2．8．2　按规则连线

局域网中的每台计算机都是通过双绞线来连接的，但并非简单地用双绞线将两台计算机连接起来就能实现通信，而是必须按照规定的连线标准进行连接。双绞线的连接距离也不应超过100米，若要连接相隔百米以上的两台计算机，应尽量使用转换设备，且在连接转换设备和交换机时，还必须进行跳线。这是由于，在以太网中一般是使用两对双绞线，排列在1、2、3、6的位置，若使用的不是两对线，而是将原先配对使用的线分开使用，就会形成串扰，对网络性能影响较大。在10M网络环境中，这种情况不明显，而100M、1000M的网络环境下，如果流量大或者距离长，网络就会无法联通。

2．8．3　严格执行接地要求

由于局域网中传输的都是弱信号，若操作不当或未按网络设备的具体要求操作，联网中就可能出现干扰信息，严重时会导致整个网络不通。某些网络转接设备，由于涉及到远程线路，因此对接地的要求非常严格。若接地有误，会因达不到规定的连接速率，而在联网过程中产生各种莫名的故障。例如，若将路由器的电源插头插在市电的插座上，128K DDN专线就可能无法联通互联网;再如，路由器的电源插头接地端损坏，可能会造成数据包经常丢失。因此在使用网络设备时，必须按照设备规定的条件进行操作，以免带来问题。

2．8．4　使用质量好、速度快的网卡

计算机之间无法通信是局域网中的常见问题，引起故障的可能因素很多，但大部分都与网卡有关，例如网卡未正确安装、网线接触不良、网卡陈旧，无法被计算机正确识别，或网卡经受不住大容量数据的冲击，以致损坏等等。为避免发生此类问题，务必选用质量较好的网卡。尤其是使用在服务器中的网卡，由于服务器通常都会不间断地运行，只有质量良好的网卡才能长时间工作。此外，服务器传输数据的容量较大，网卡容量也必须与之匹配，才能“好马配好鞍”。

2．8．5　合理设置交换机

交换机是局域网中重要的数据通讯设备，正确合理地使用交换机能很好地改善数据传输的性能。例如，若服务器网卡并不支持全双工，而交换机端口被配置为全双工，在大流量负荷数据传输时，网络速度会变得极慢，将交换机端口改为半双工以后，故障便会消失。由此可知，交换机的端口与网卡的速率和双工方式必须一致。尤其需要注意的是，虽然目前有许多自适应的网卡和交换机，按照原理，应能自动正确适应速率和双工方式，但由于品牌不一致，实际上往往不能真正实现。例如，服务器网卡已设为全双工，但交换机的双工灯仍然无法点亮，只有手工强制设定才能解决。因此，在设置网络设备时，必须参考服务器以及其他工作站的网络设备参数，尽可能使各个设备匹配工作。