局域网组成实践

1. 局域网组成实践

2. 项目一 局域网组成实践 项目二 项目三 项目四 项目五 项目六 项目七 本课程知识结构

3. 返 回 项目一局域网基础知识 教学单元一 计算机网络概述 任务一 掌握计算机网络的定义 关于计算机网络这一概念，从不同的角度出发，可以给出不同的定义。简单地说，计算机网络就是由通信线路互相连接的许多独立工作的计算机构成的集合体。这里强调构成网络的计算机是独立工作的，是为了和多终端分时系统相区别。 可以将计算机网络系统地定义为：计算机网络就是将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的多台计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来，由网络操作系统管理，能相互通信和共享资源的系统。

4. 项目一局域网基础知识 任务二 掌握计算机网络的分类 1.按网络的工作方式分类 按网络工作方式的不同，计算机网络可分为集中式网络和分布式网络。 2.按网络的覆盖范围分类 按网络覆盖范围的大小，计算机网络可分为广域网、城域网和局域网。 3.按网络的传输技术分类 按网络传输技术可以将计算机网络分为广播式网络和点到点网络。

5. 项目一局域网基础知识 任务二 掌握计算机网络的分类 4.按网络的拓扑结构分类 网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，也就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。网络的拓扑结构通常有总线型、环型、星型和网状等几种类型。

6. 提高安全性与可靠性 资源共享 集中管理 负载平衡 分布处理 数据传输 项目一局域网基础知识 任务三 掌握计算机网络的功能

7. 网络在科研和教育中的应用 项目一局域网基础知识 任务四 掌握计算机网络的应用 网络在企事业单位中的应用 网络在商业领域中的应用 网络在家庭生活中的应用

8. 项目一局域网基础知识 教学单元二 计算机网络的体系结构 任务一 了解计算机网络体系结构 1.网络体系结构的概念 网络体系结构={分层，协议，接口} 网络体系结构说明了计算机网络层次结构应如何设置，并且应该如何对各层的功能进行精确定义。它是抽象的，而不是具体的，其目的是在统一的原则下设计、建造和发展计算机网络。网络体系结构仅给出一般性指导标准和概念性框架，至于用何种硬件和软件来实现定义的功能，则不属于网络体系结构的范畴。可见，对同样的网络体系结构，可采用不同的方法，设计完全不同的硬件和软件来实现相应层次的功能。

9. 项目一局域网基础知识 任务一 了解计算机网络体系结构 2.网络协议与分层体系结构 网络体系结构（network architecture）就是为了完成主机之间的通信，把网络结构划分为有明确功能的层次，并规定了同层次虚通信协议及相邻层次之间的接口与服务。因此，网络的层次结构模型与各层协议和层间接口的集合统称为网络体系结构。

10. 项目一局域网基础知识 任务一 了解计算机网络体系结构 3.层次结构的要点与划分原则 1）层次结构的要点 （1）除了在物理介质上进行的是实通信外，其余各对等实体间进行的都是虚通信。 （2）对等层的虚通信必须遵循该层的协议。 （3）N层和N-1层的虚通信是由N-1层提供的服务来实现的。 2）层次结构的划分原则 （1）每层的功能应是明确的，并且是相互独立的。当某一层的具体实现方法改变时，只要保持上下层的接口不变，便不会对相邻层产生影响。 （2）层间接口必须清晰，接口包含的信息量应尽可能少，以利于标准化。 （3）层的数量应适中。若层次太少，则多种功能混杂在一层中，造成每一层的协议太复杂；若层次太多，则体系结构过于复杂，使描述和实现各层功能变得困难。

11. 项目一局域网基础知识 任务二 掌握OSI参考模型的知识 1.物理层 2.数据链路层 3.网络层 4.传输层 5.会话层 6.表示层 7.应用层

12. 项目一局域网基础知识 任务三 掌握TCP/IP模型的知识 1.网络接口层 网络接口层相当于OSI参考模型中的物理层和数据链路层。 2.网际层 网际层用于把来自互联网上的任何网络设备的源分组发送到目的设备，而且这一过程与它们所经过的路径和网络无关。 3.传输层 传输层负责处理关于可靠性、流量控制和超时重传等问题。 4.应用层 TCP/IP模型的设计者认为高层协议包括了会话层和表示层的细节，应用层负责处理高层协议、相关数据表示、编码和会话控制等工作。

13. 项目一局域网基础知识 教学单元三 局域网概述 任务一 掌握局域网的定义 局域网是在一个集中区域内各种通信设备互连在一起的通信网络。其协议主要是物理层、数据链路层和网络层的通信协议。 局域网由网络硬件和网络软件两部分组成。网络硬件主要有服务器、工作站、传输介质和网络连接部件等。网络软件包括网络操作系统、控制信息传输的网络协议，以及相应的协议软件、大量的网络应用软件等。

14. 项目一局域网基础知识 任务二 掌握局域网的分类 一般认为，局域网可按以下方式分类。 1.按媒体访问控制方式分类 2.按通信方式分类 3.按网络工作方式分类 4.按拓扑结构分类 5.按传输介质分类 6.按网络信道类型分类 7.按网络操作系统分类 8.其他分类方法

15. 项目一局域网基础知识 任务三 掌握局域网的应用 1.办公及管理 办公局域网的高级应用是将办公室内部的局域网配置成Web服务器或其他服务器，这样可以在内部的局域网实现Internet上的大部分功能 2.多媒体教学 多媒体教学已经越来越多地用于现代教学中，它将计算机技术、网络技术、多媒体技术和现代化的教学活动有机地结合起来。 3.网吧 它是为人们提供上网工具和场所，提供网络信息服务的经营单位。由于网吧可以通过局域网互连、宽带或ADSL上网，所以网速较快。

16. 项目一局域网基础知识 任务四 掌握局域网的标准 1.IEEE 802标准 美国电气和电子工程师协会IEEE 802课题小组为计算机局域网制定了许多标准，大部分得到了国际标准化组织的认可。 2.Ethernet与CSMA/CD （1）Ethernet（以太网）：Ethernet最初是由美国的Xerox公司和斯坦福大学于1975年联合推出的一种局域网。 （2）CSMA/CD：CSMA/CD是carrier sense multiple access with collision detection的缩写，含有两方面的内容，即载波侦听（CSMA）和冲突检测（CD）。CSMA/CD访问控制方式主要用于总线型和树型网络拓扑结构。

17. 项目一局域网基础知识 教学单元四 局域网常用的通信协议 任务一 了解TCP/IP 1.TCP/IP的定义 TCP/IP是“传输控制协议/网际协议”的英文缩写，是目前最常用的一种网际互连通信协议，其目的在于实现网际间各种异构网络和异种计算机的互连通信。TCP/IP同样适用在一个局域网中实现异种机的互连通信。TCP/IP实际上是由传输控制协议和网际协议组成的，由于这两种协议通常结合在一起使用，因此叫做TCP/IP。 2.常用的TCP/IP协议族 TCP/IP协议族中包括上百个相互关联的协议，不同功能的协议分布在不同的协议层。（1）网际协议IP。（2）传输控制协议TCP。（3）用户数据报协议UDP。（4）远程终端访问协议Telnet。（5）文件传输协议(FTP)。（6）简单邮件传输协议（SMTP）。（7）域名服务（DNS）。

18. 项目一局域网基础知识 任务二 了解NetBEUI协议 NetBEUI（NetBIOS enhanced user interface）的意思是网络基本输入/输出系统扩展用户接口，它是由IBM公司于1985年开发的，是一种体积小、效率高、速度快的通信协议，同时它也是微软公司最为喜爱的一种协议。 NetBEUI协议是专门为小型局域网设计的协议，主要用于Windows 2000 Server，Windows NT，LAN Manager和Windows for Workgroups的联网。在小型网络中，NetBEUI是一种速度很快的协议，它的缺点是不能在跨路由器的网络中使用。

19. 项目一局域网基础知识 任务三 了解IPX/SPX及其兼容协议 IPX/SPX协议的全称是Internet packet exchange/sequences packet exchange，即网际包交换/顺序包交换。它是Novell公司为了适应网络的发展而开发的通信协议，它的结构比较复杂，但在复杂环境下有很强的适应性，同时它也具有“路由”功能，能实现多网段间的跨段通信。 IPX/SPX也是一种常用的兼容传输协议，它支持将Windows 2000 Server连接到Novell NetWare服务器上。访问Novell NetWare服务器上运行的客户和服务器应用程序，通过使用NWLink协议，NetWare客户也可以访问在Windows 2000 Server上运行的客户和服务器应用程序。用户也可以在使用Windows 2000或者微软的其他客户软件的小型网络中使用该协议。

20. 项目一局域网基础知识 任务四 了解通信协议选择策略 在组建局域网时，网络通信协议的选择将影响到网络的速度与性能，具体选择哪一种网络通信协议要综合考虑网络的规模、网络的兼容性、网络速度和网络管理等方面的问题。在选择网络通信协议时为了尽量做到一次成功，应遵循以下原则。 1.所选择的协议要与网络结构、功能一致 2.尽量选用同一种网络通信协议 3.保持协议的一致性

21. 返 回 项目二局域网组网设备 教学单元一 局域网传输介质 任务一 认识双绞线 双绞线可以分为两大类，即非屏蔽型双绞线(unshielded twisted pair，UTP)和屏蔽型双绞线（shielded twisted pair，STP）。 1）非屏蔽型双绞线 2）屏蔽型双绞线 通常双绞线电缆由2对或4对双绞线组成。普通的电话线就是由2对双绞线构成的非屏蔽双绞线电缆。网络中使用的电缆通常由4对双绞线组成。 双绞线除了上面的物理特性，还具有以下特性： （1）传输特性。（2）连通性。（3）地理范围。（4）抗干扰性。（5）价格。

22. 项目二局域网组网设备 任务二 认识光纤 在计算机网络中，光纤及其附属设备的价格仍然相对较高，所以一般在大型网络的主干网中使用光纤，以保证数据高速和高质量的传输，而在分支网络中使用双绞线或同轴电缆。

23. 项目二局域网组网设备 任务二 认识光纤 光纤使用光脉冲而不是通过电来传输数据。光纤电缆为圆柱形，由3部分构成：纤芯、包层和护套。纤芯是最内层部分，由一根或多根非常细的玻璃纤维或塑料制成的纤维组成。包层是玻璃或塑料涂层，它具有与纤芯不同的光学特性，用来反射光脉冲使其向下传输。护套由塑料或其他材料制成，它可以防止潮湿、擦伤、压伤或其他来自外界的危害。

24. 项目二局域网组网设备 任务二 认识光纤 光缆可以是单根光纤，但通常由多根光纤构成一束，外面有外壳保护，以保证光缆有一定的强度。 1）光纤的物理特性 数据在光纤中是通过光信号进行传输的。由于包层比纤芯折射率低，可以使光信号在纤芯内反射传输。 2）光纤的其他特性 光纤除了上面介绍的物理特性，还具有以下特性。 （1）传输特性。（2）连通性。（3）地理范围。（4）抗干扰性。（5）价格。

25. 项目二局域网组网设备 任务三 认识同轴电缆 同轴电缆也是局域网中最常见的传输介质之一。同轴电缆的得名与其结构相关，它是由内外相互绝缘的同轴心导体构成的电缆，内导体为铜线，外导体为铜管或网，如图2-5所示。电磁场封闭在内、外导体之间，故辐射损耗小，受外界干扰影响小，常用于传送多路电话和电视。

26. 项目二局域网组网设备 任务四 认识无线通信介质 无线通信使用特定频率的电磁波作为传输介质进行通信，可以避免有线介质的限制，从而组成无线局域网。目前计算机网络中常用的无线传输介质包括以下几种。 1.无线电短波通信 2.蜂窝无线通信 3.微波通信 4.卫星通信 5.VSAT卫星通信 6.红外线和激光

27. 项目二局域网组网设备 教学单元二 网卡 任务一 了解网卡的类型和功能 网卡（network interface card，NIC）也叫网络适配器，是计算机接入网络的接口，也是局域网中最重要的部件之一。 1.网卡的类型 在计算机网络中，不同的网络拓扑结构和媒体访问方式的网络需要不同的网卡，如以太网卡和令牌环网卡等，目前常用的网卡是以太网卡。 （1）按照总线接口类型分类。 （2）按照传输介质接口类型分类。 （3）按照传输速率分类。 （4）按照应用领域分类。

28. 项目二局域网组网设备 任务一 了解网卡的类型和功能 2.网卡的功能 网卡有两项主要的功能：一是将计算机的数据封装为帧（数据包），并通过网线将数据发送到网络上；二是接收网络上传送过来的帧，并将帧重新组合成数据，送给计算机处理。每块网卡都有一个唯一的网络结点地址，它是生产厂家在生产该网卡时直接烧入网卡ROM中的，也称之为MAC（media access control）地址。网卡的MAC地址全球唯一，一般用于在网络中标识网卡所连接计算机的身份。

29. 项目二局域网组网设备 任务二 选择网卡 网卡质量的好坏会在很大程度上影响计算机网络的性能、连接速率和通信质量，甚至影响着网络的稳定性。因此，对网卡的选择要注意以下几点： （1）看接口类型。 （2）看传输速率。 （3）看是否支持全双工。 （4）看总线接口。 （5）看是否支持远程唤醒。 （6）看是否支持远程引导。 （7）看网卡使用环境。 （8）看其他细节。

30. 项目二局域网组网设备 任务三 安装网卡 网卡的安装通常可分为两个过程：安装硬件设备和安装网卡驱动程序。下面就简单介绍这两个过程的操作。 1.安装硬件设备 网卡根据总线类型可分为ISA网卡、PCI网卡、PCMCIA网卡和USB网卡，其中PCMCIA网卡和USB网卡的安装相对简单，而ISA网卡和PCI网卡的安装相对复杂。

31. 项目二局域网组网设备 任务三 安装网卡 2.安装网卡驱动程序 根据网卡是否支持即插即用的功能，又分为即插即用网卡和非即插即用网卡。现在市场上销售的基本上都是即插即用的，这种类型网卡插入机箱后，一旦启动计算机，操作系统就会自动找到该网卡并安装相应的驱动程序。

32. 项目二局域网组网设备 教学单元三 集线器 任务一 了解集线器的作用 集线器的英文名称是hub，应用于OSI参考模型的物理层，因此又称为物理层设备。集线器内部采用了电器互连，用户可以使用集线器建立一个物理上的星型或树型网络结构，此时，集线器所起的作用相当于多端口的中继器。实际上，集线器就是中继器的一种，它与普通中继器的区别仅在于集线器能够提供更多的端口服务，因此，集线器又叫多口中继器。

33. 项目二局域网组网设备 任务一 了解集线器的作用 集线器具有以下作用： （1）恢复信号幅度。 （2）信号重计时（本身有计时电路）。 （3）恢复信号对称性。 （4）重构帧前同步信号。 （5）分段扩展。 （6）故障隔离。

34. 项目二局域网组网设备 任务二 了解集线器的分类 1）按照接口数量分类 这是最基本的分类标准。目前，主流集线器主要有8口、16口和24口等，但也有少数品牌提供非标准接口数 2）按照带宽分类 目前，主流的集线器带宽主要有10 Mb/s、10／100 Mb/s自适应型和100 Mb/s 3种。 3）按照配置方式分类 如果按配置方式来分类，集线器一般可分为独立型集线器、模块化集线器和堆叠式集线器3种。 4）按照网络管理类型分类 按照网络管理类型，可以将集线器分为非网管型集线器和可网管型集线器两种。

35. 项目二局域网组网设备 任务三 选择集线器 1.以速度为选择标准 以集线器的速度作为选择标准，主要考虑以下3个方面的因素：（1）上连设备带宽。（2）站点数。（3）应用需求。 2.是否满足拓展需求 当提供的端口不够时，就需要通过级联和堆叠方式拓展端口。如果要组建大型的网络，则要选择可拓展端口的集线器。 3.是否支持网管功能 非智能型的集线器不能用于对等网络，而且所组建的网络中必须要有一台服务器。 4.考虑品牌和价格 在大中型网络中一般采用高档集线器，如3Com、Intel等品牌，它们在设计上比较独特，一般是几个甚至是每个端口配置一个处理器，当然价格也比较高。如果是用于中小型网络，中低集线器是理想的选择，如D-Link、TopStar等品牌都是不错的选择。

36. 项目二局域网组网设备 任务四 掌握集线器的连接 1.集线器的信号转发原理 集线器工作于OSI参考模型的物理层和数据链路层的MAC子层。物理层定义了电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输用的连接器。因为集线器只对信号进行整形、放大后再重发，不进行编码，所以是物理层的设备。

37. 项目二局域网组网设备 任务四 掌握集线器的连接 2.集线器的连接方式 1）集线器的堆叠 堆叠是指将若干集线器用电缆通过堆栈端口连接起来，以实现单台集线器端口数的扩充的连接方式。 2）集线器的级联 级联是另一种集线器端口扩展方式，它使用集线器的普通或特定端口来进行集线器间的连接。

38. 项目二局域网组网设备 教学单元四 交换机 任务一 了解交换机的分类 1.按传输介质和传输速度分类 根据传输介质和传输速度的不同，交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机，千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环网交换机等多种。

39. 项目二局域网组网设备 任务一 了解交换机的分类 2.按应用规模分类 根据应用规模的大小，交换机可以分为企业级交换机、部门级交换机和工作组级交换机3类。 3.按架构特点分类 按架构特点分类，交换机可以分为机架式、带扩展槽固定配置式和不带扩展槽固定配置式3种 4.按交换机的交换方式分类 根据交换机在源和目的端口间传送数据帧时所采用的交换方式，可以将交换机分为直通式、存储转发式和无碎片直通式3种。

40. 项目二局域网组网设备 任务二 了解交换机的主要参数 交换机是网络系统中的核心设备，其每一个参数都会影响到网络的性能。 1.转发技术 2.延时 3.管理功能 4.MAC地址数量 5.背板带宽 6.全双工 7.高速端口集成

41. 项目二局域网组网设备 教学单元五路由器 任务一 认识路由器 路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它工作在OSI参考模型中的网络层，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读懂”对方的数据，从而构成一个更大的网络。路由器上有多个端口，每个路由器的端口可以分别连接到不同的网段上，或者连接到另一台路由器上。

42. 项目二局域网组网设备 任务二 了解路由器的主要参数 1）吞吐量 吞吐量是指路由器的数据包转发能力。 2）路由表能力 路由器通常通过路由表来决定数据包的转发。 3）背板能力 背板是输入/输出端口间的物理通路。 4）丢包率 丢包率是指路由器在持续稳定的负荷下，由于资源缺少而不能转发的数据包在应转发的数据包中所占的比例。 5）时延 时延是指从数据包第一个比特的数据进入路由器到最后一个比特的数据从路由器输出的时间间隔，此时间间隔是以存储—转发方式工作的路由器的处理时间。

43. 项目二局域网组网设备 任务二 了解路由器的主要参数 6）背靠背帧数 背靠背帧数是指以最小帧间隔发送最多数据包不引起丢包时的数据包数量。 7）时延抖动 时延抖动是指时延变化。 8）用户可用插槽数 用户可用插槽数指标是针对模块化路由器而言的，指模块化路由器中除CPU板、时钟板等必要系统板及系统板专用槽外用户可以使用的插槽数。 9）服务质量能力 10）网络管理 网络管理是指管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中化管理，包括配置管理、记账管理、性能管理、故障管理和安全管理。

44. 项目二局域网组网设备 任务三 掌握路由器的工作原理 路由器的主要功能是实现数据包的寻址和转发。其中寻址就是寻找数据包要到达的目的地址和到达该目的地址的最佳路径，这主要由路由选择协议(Internet上大量运行的路由协议主要有路由信息协议RIP、开放最短路径优先协议OSPF和BGP)来实现。转发就是沿着寻找的最佳路径将数据传送到目的地址。

45. 项目二局域网组网设备 教学单元六 其他组网设备 任务一 认识服务器 服务器是一种高性能的计算机，作为网络中的结点，负责存储、处理网络上80％的数据信息。服务器的构成与计算机基本相似，有处理器、硬盘、内存等，它们是针对具体的网络应用特别定制的。服务器与计算机相比，其处理能力、稳定性、可靠性、扩展性、存储容量都强大得多。

46. 项目二局域网组网设备 任务二 认识中继器 中继器（repeater）是OSI参考模型中物理层的设备，它可以将局域网的一个网段和另一个网段连接起来，起到信号放大和延长信号传输距离的作用。信号在传输过程中会逐渐衰减并受到噪声的干扰，使用中继器可对模拟或数字信号进行放大，保证传输的数据不变，但缺点在于它同时也将噪声进行了放大。另外，中继器还有一个缺点：它没有信号纠错功能。

47. 项目二局域网组网设备 任务三 认识网桥 网桥是工作在OSI参考模型中数据链路层的网络连接设备。网桥的每个端口连接一个局域网网段，常用于将共享带宽的、计算机结点数较多的局域网分为两个局域网网段，以减少计算机在网络中传输数据时可能发生的冲突。 网桥对与它连接的每个网段上传输的数据进行监听，网桥中保存了网桥端口和与该端口连接的网段中计算机的网络结点地址(又称为介质访问控制地址）。如果所传输的数据帧的目的地址与源地址处于同一个网段中，则网桥丢弃该数据帧，但如果数据帧的目的地址与源地址不在同一个网段中，则网桥会将该数据帧转发到和目标网段相连的端口。

48. 返 回 项目三局域网服务器 教学单元一 服务器概述 任务一 了解服务器的主要特征 1.服务器的外观特征 服务器的特殊用途和应用环境决定了它的硬件配置与普通PC有较大的区别。对于初学者来说，服务器的外观可以作为区别服务器和普通PC的一个基本标准。从外观上看，服务器有以下几个特点： （1）机箱大。 （2）硬盘、内存容量大。 （3）主板大。

49. 项目三局域网服务器 任务一 了解服务器的主要特征 2.服务器的结构特征 作为网络中为用户提供资源共享的设备，服务器必须具有可扩展性、可用性、可管理性、可利用性，这几个特性也称为服务器的SUMA。 （1）可扩展性：服务器的硬件可以根据实际需要随时灵活配置，即通常所说的“按需扩展”。 （2）可用性：服务器应具有很高的稳定性和可靠性。 （3）可管理性：服务器能提供非常方便、快捷的网络管理，包括硬件管理和软件管理两方面。

50. 项目三局域网服务器 任务二 了解服务器的结构类型 1.塔式服务器 塔式服务器是最常见的，也是应用最为普遍的一种服务器结构类型。它的外形与普通的立式PC差不多，不同的只是机箱稍微大些，机架多些。 塔式服务器适用面较广，目前常见的入门级和工作组级服务器基本上都采用这一结构类型。