[故障現象]

看到學校周圍的網吧火得不得了，同事小李也投資搞了一個。網吧的規模還算不太小，40多臺計算機的樣子吧。不過，雖然采用的是ADSL寬帶接入，但Internet接入速度始終不太理想，而且網吧內計算機之間的聯機游戲總不太理想。

小李曾向“業內人”咨詢過，得到的答復是計算機數量太多、網絡設備太差，而且ISP的出口帶寬有限，所以，也就湊合著運轉下來了。后來，由于生意特別火爆，小李又購進了一批計算機，這回可徹底歇菜了！將這些計算機連上，不僅Internet無法接入，而且網絡內的計算機之間也彼此失去了聯系。而將這些計算機拔下來，一切就又恢復了正常。小李這下傻了，時間就是金餞哪！于是，托人找到了俺這個“世外高人”。俺也沒有辜負“大蝦”這個榮譽稱號，不到十分鐘就全部搞定，當然一頓飯局是讓俺賺到了。

診斷過程

也許您會問，原因出在哪兒？又是如何解決的呢？別忙，且聽俺慢慢道來。

小李的網吧在理論上稱之為共享網絡。何為共享網絡呢，所謂共享網絡就是由網絡內的所有計算機共享網絡帶寬的網絡。例如，集線器的端口速率為10Mb／s 在24個端口上都連接有計算機，那么，每個端口所獲得的傳輸速率其實只有10Mb/s的1／24。由細纜構建的網絡和由雙絞線+集線器構建的網絡都屬于共享式網絡。共享式網絡中的計算機為什么會共享帶寬呢。這完全是由于數據的傳輸機制導致的。

在共享式網絡中，所有計算機間的通訊都在同一線路上進行。當超過兩個以上的計算機同時通訊時，就會造成數據在通道上的碰撞，從而導致傳輸失敗。雖然計算機在發送數據之前都會事先聽一聽網絡上是否有其他計算機在通信，但這并不能保證碰撞不會發生。另外，由于一臺計算機并不知道另一臺計算機在哪里，所以，只能采用廣播找人的方式向外發送信息。網絡內的計算機都會接收這條信息，并辨認自己是否就是發送對象，是就進一步處理，不是就拋棄掉。正是基于上述原因，共享式網絡中的傳輸效率很差，對計算機處理能力的占用也較多。而且，當網絡內的計算機數量較多時，不僅每臺計算機所分得的網絡帶寬更少，而旦碰撞發生的機率也會更大。因此共享網絡只適用于小型的或不繁忙的網絡。否則，應當選用交換式網絡。

雙絞線+ 集線器網絡是目前應用最多，也是最典型的共亭式網絡。小李為了最大程度地節約前期投入，全部采用廉價的集線器（也稱Hub）作為集線設備，因此 ，他的網吧是一個名副其實的共享網絡。對于擁有幾十臺設備的共亨網絡而言，計算機之間的連接性能相對較差也就在情理之中了。

慢也就罷了，可是，為什么增加一些計算機后彼此之間就無法通信，而且再也無法接Internet了呢。為了將增加的計算機連入網絡，就必須再添加新的集線設備。不幸的是，小李依然采用了集線器，而且依然采用了級聯的方式連接，將四臺集線器串接起來（如下圖所示），從而違反了10Bace－T的5一4－3規則，導致網絡通訊失敗。所謂10Bace－T，是指構建10Mb／s雙絞線以太網的國際標準,不過，經常被用于指代10Mb／s雙絞線網絡。10Bace－T規定雙絞線的最長傳輸距離為 100m。



所謂10Base一T的5一4一3規則，是指任意兩臺計算機間最多不能超過5 段線（既包括集線器到集線器的連接線纜，也包括集線器到計算機間的連接線纜）、4臺集線器，并且只能有3臺集線器直接與計算機等網絡設備連接。這是10Bace－T網絡所允許的最大拓撲結構，以及所能級聯的集線器層數。其中，位居中間的集線器是網絡中惟一不能與計算機夏接連接的集線器。5－4－3規則的采用與網絡所允許的最大延遲有關。計算機發送數據后，如果在一定的時間內沒有得到回應，那么，將認為是數據發送失敗而不斷地重復發送，但對方卻永遠無法收到。數據在網絡中的傳輸延遲，一方面受網線長度的影響，另一方面也受集線設備的影響，因此10Bace－T網絡不僅對電纜的傳輸距離有限制，而且也限制了集線器的數量。

小李的連接方式雖然計算機之間既沒有超過5段線，也沒有超過4臺集線器，但是4臺集線器卻都連接了計算機，所以，仍然違反了5一4一3規則。因計算機之間無法進行通訊也就成為了必然。既然計算機之間無法通訊．通過代理服務器接入Internet也就是不可能的了。

難道網絡就不能再擴大了嗎？當然能。不過，網絡拓撲結構或者說是集線器的連接方式應當略作改變。也就是說，只需將其他三臺集線器都連接在同一臺集線器上即可，如下圖所示。這樣做，不僅嚴格遵守了5—4一3規則，而且網絡的通訊效率也會在某種程度上得到保障。





排除心得

通過上面的描述我們可以簡單地得出以下兩點給論：第一，共享網絡的通信效率非常差，而且網絡越大，每臺計算機所能分配的有效帶寬就越小，因此，無法適應大數據量和大訪問量通訊的需要，第二，共享網絡的覆蓋范圍非常有限，10Base一T最大為205m，100Base一TX最大為205m，因此，無法用于構建大規模或超大規模網絡。對于網吧而言，這顯然不是什么問題，但對于校園網絡、行政網絡和企業網絡等大型網絡而言，這肯定是無法接受的。

那么，就沒有有效的補救措施嗎？當然有，可以升級至交換式網絡。當網絡中的計算機數量較多。通訊效率明顯下降時，可以考慮采用交換機來升級網絡。如果對網絡的傳輸速率要求并不太高，可以只增加一臺交換機，然后，將集線器和服務器連接至該交換機，不僅可將每臺集線器都劃分為一人碰撞域，而且連接至不同端口的集線器間可以同時通訊，從而提高網絡傳輸效率。當然，如果有條件，可以將所有的集線器全部更換為交換機，網絡通訊效率將得到迅速飛升！

交換機的傳輸機制與集線器完全不同。在由交換機構建的交換式網絡中任何兩個端口的計算機之間可以同時進行通訊，并且交換機可以記憶每個端口所連接的計算機，因此，無需廣播即可直接向數據轉發至相應的端口。所以，交換式網絡中每個端口所能提供的傳輸速率就是網絡標稱的帶寬，其傳輸效率是共享網絡根本無法比擬的。如果將共享式網絡比喻為一條鄉間小路的話，那么，交換式網絡簡直就是一座立交橋，無論數據來自何方以及走向

何方，都可以在此高速同時通過。

另外，尤其值得注意的是，由于交換式網絡不受共享網絡中關于5一4－3規則的限制，因此，交換式網絡可以做得相當大。不僅如此，其傳輸效率和傳輸速率也不會因網絡的增大而明顯下降。所以，目前所有的大中型網絡全部為交換式網絡。由于交換機與集線器價格的不斷接近，小型網絡也逐步朝著又換式網絡轉變。