计算机网络建设施工与管理第四章几种典型的网络实例课件

1、第四章 几种典型的网络实例 本章从简单到复杂，依次介绍各种计算机资源共享、计算机网络的一些典型应用案例。 以下的案例包括了几乎所有的实际网络应用的形式，将其中相似的一种作为基础，稍加修改就是自己的网络了，甚至你不用修改，可能就能满足你的需要。小型局域网的组建 一、两台计算机互联传输数据 双机互联（或称双机互连）的硬件连接方法很多，常见的方法如下： 通过串口连接 通过并口连接 通过USB接口连接 通过网卡及网线连接 通过网卡、网线和HUB（或交换机）连接 利用无线连接 MODEM和电话线连接使用双绞线和HUB组建以太局域网是一种最简单的联网方式。它适用于规模小，网络用户少，施工配置简单，投资小的

2、组网建设。二、用双绞线和HUB建设以太局域网举例 8台计算机用HUB组成局域网 1. 对双绞线RJ-45头线序的要求 双机通过网卡互联，所用的双绞线就是级联线，可以在市面上买到，也可以自己做，它与普通双绞线跳线只是线序不同。12345678橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕八芯五类双绞线分为四个线对，线色如下表所示。两台计算机和一台HUB组成了一个最简单局域网 在计算机网络上，提供资源（如：数据、磁盘、打印机等）的计算机称作服务器（server），而使用服务器资源的计算机称作工作站（station）或称作客户机（client）。 在网络中，每台计算机既可作为服务器，又可以作为工作站的网络，称作对等网络（

3、Peer To Peer）。2. 连接方法3、软件安装与设置 1、对等网的建设举例 2、客户机/服务器模式局域网建设举例（域方式） 多台计算机组成客户机/服务器模式局域网 三、用双绞线和交换机建设以太网举例 为了减少用集线器连接计算机所带来的冲突问题，较高级的局域网更多地采用交换机(Switch)来连接计算机。用Catalyst 1924交换机组建局域网实例 ：四、无线局域网的建设举例 无线局域网的工作模式一般分为两种，Ad-hoc和Infrastructure。Ad-hoc无线局域网 Infrastructure无线局域网 1、组建Ad-Hoc无线对等网 (1) 硬件2台或2台以上带有IEE

4、E802.11b无线网卡的迅驰笔记本计算机，迅驰笔记本计算机采用了Intel pro 2100无线芯片。(2) 软件环境建议采用Windows XP SP2，它自带“无线网络安装向导”，无需安装任何驱动。(3) 操作步骤打开“网络连接”窗口，单击“网络任务”列表中“设置家庭或小型办公室网络”任务项，启动“无线网络安装向导” 。 2、带AP桥接器的无线网共享上网 (1) 硬件 2台或2台以上迅驰笔记本计算机(也可以是安装了无线网卡的台式机)；无线接入点设备1台；ADSL路由器1台。(2) 软件环境Windows XP SP2操作系统(3) 操作步骤 首先，参照第3章中关于ADSL上网设备的配置与

5、无线AP配置的具体操作方法，配置好AP和ADSL路由器。然后通过电话线和网线连接好电话、ADSL路由器、分离器及无线AP。 再通过“本地连接 属性”的对话框，将两台笔记本计算机的无线网卡都设置为自动获取IP地址和自动获取DNS。最后，接通路由器和无线AP的电源，启动计算机，系统会自动检测到无线网络。典型的校园网的建设举例 从技术上来讲，校园网其实就是将数个（或数十个）跨楼宇的局域网连接起来，形成的一个较大的以太局域网。目前的校园网已普遍通过专线等方式与Internet连接到一起，从而成为了Internet的一部分。 校园网的技术可以照搬到企业、商业、城市小区、大型事业单位，因此，现在又将校园网

6、称作园区网。搞清校园网的建设方法，其他场合的建网就迎刃而解了。一、什么是校园网 二、校园网的功能需求 一台Web服务器；一台FTP服务器 ；一台VOD服务器； 一台E-mail 服务器；一台DNS服务器；在各系或各楼宇内设二级交换机，方便管理或布线；可用电话拨号连接校园网，方便教师回家上网。 在建设校园网时，如果各院系已有局域网，可以直接将这些局域网与中心交换机相连。三、按功能和部门规划网络拓扑结构 校园网采用分布式管理结构，依照校内各单位的业务性质及地理上的分布关系划分拓扑结构。 在决定网络拓扑结构时，关键是要决定信息点数，以及各信息点所连接的交换机，因此，这里先仅考虑交换机和路由器的选择。

7、 某校园网全部选用Cisco公司的Catalyst系列交换机。如下图所示。校园网拓扑结构图 下图为该校园网的接线图。在这个接线图中未画出MODEM池部分。 校园网接线图 四、确定网管中心服务器上存储信息的类型和硬盘容量 在网管中心的服务器有4台，1台用作Web服务器（兼作DNS服务器），1台作FTP服务器（兼作BBS服务器或视频聊天服务器），1台做E-mail服务器，还有1台做流媒体服务器（VOD或实时视频广播服务器）。另外1台计算机作为管理计算机（这台计算机可用于维护Web服务器上的网页、网络故障的诊断、计费管理、路由器与交换机配置）如下图所示。网管中心的四台服务器视频点播系统有VOD流媒体

8、服务器和广播流媒体服务器。除服务器之外，还要增添一些辅助设备，如光盘塔、磁盘阵列、摄像机、卫星接收天线等。 VOD系统及广播系统五、信道带宽的估算与传输介质的选用 1、二级交换机与工作站的带宽估算与传输介质的选用 目前的以双绞线组网的网络，从二级交换机到客户机之间大多用10/100Mbps的自适应网卡、5类双绞线、10/100Mbps的交换机 2、二级交换机与主交换机之间的带宽估算与传输介质选定各二级交换机与主交换机所连的多模光纤中，因为数据量较大，且为将来扩充的需要，在这些多模光纤中采用1000Mbps传输速率。而其他二级交换机与主交换机之间的多模光纤中，数据传输速率为1000Mbps。为了

9、适应多个用户同时访问服务器，在服务器上都采用了100Mbps的全双工快速以太网卡，而且是采用服务器专用的网卡，以提高速度和可靠性。 为了进一步提高带宽，采用了2块100Mbps的网卡，并将两块网卡进行绑定，如下图所示。服务器专用网卡可靠性更高3、服务器与工作站网卡带宽的估算与网卡选用 在客户机上采用10/100Mbps自适应网卡。六、网络设备的选用，网络设备与施工费用的估算 必须依据当前需求和未来发展与技术更新而作预留。例如，光纤芯数的预留等，避免往后需求增加时而无法及时改善。网络体系结构的选择和网络硬件的选择也应务必满足日后易于扩充的目的，如易于实现传输速度和容量的提升等。七、IP地址和域名

10、的申请、子域的确定 1. IP地址的概念IP 地址是用4组十进制整数表示，每组数的范围是0255例如，1就是一个符合要求的IP地址。而57就不是一个符合标准的IP地址，因为后面的一组数（257）大于255。 在计算机内，IP地址以二进制数表示。例如，1的二进制形式如下：10011000 00001000 11001111 00010101 即4组十进制数写成了32位的二进制数，这个32位的IP地址由两部分组成： 网络号(Network ID)部分，用于标识一个子网。 主机号(HOST ID)部分： 用于标识一个该子网中的每一台计算机。2、IP地址的分类IP地址分A，B，C，D和E五类，常用A，

11、B和C三类。（1）A类IP地址第一个字节表示网络地址，第一位是0，后两个字节表示主机号。说明：A类网中，00000000B和01111111B有特殊用途，所以A类地址网络部分只有1126。每个A类网的中共有224=16774216台主机，但后三个字节都为0和都为1的有特殊用途。因此只有16774214个主机。例：是一个A类地址。（2）B类IP地址前二个字节表示网络地址，第一、二位是10，后两个字节表示主机号。格式如图所示。说明： B类网中，前两位是10，所以B类地址网络部分的第一个字节范围是128191。 每个B类网的中共有216-2=65534台主机。 例：前面所讲的例子1是一个B类地址。（

12、3）C类IP地址 前三个字节表示网络地址，第一、二和三位是110，后 一个字节表示主机号。格式如图所示。说明： C类网中，前三位是110，所以B类地址网络部分第一个字节的数值范围是192223。 每个C类网的中共有254台主机。 例：99是一个C类地址。3、子网掩码网络掩码是一个从高位到低位的连续多个二进制的“1”构成，网络掩码用于将IP地址中的网络号和主机号部分分离开。只要符合上面介绍的规律的数，都是掩码，但是，TCP/IP协议中规定了几种特定的数字作为掩码，这几个掩码就是自然掩码（又称默认掩码）。即：A类地址的自然掩码为，B类地址的自然掩码为，C类地址的自然掩码为。 3. 子网掩码(续)子

13、网是A，B，C类网络的一个子集。（1）为什么要设置子网如果没有子网的引入，网络数量太少，使用子网后，就可以把地址的网络部分延伸到主机部分。（2）子网实现方法子网掩码子网掩码就是在原有自然掩码基础上，后跟若干个连续的“1”，这些“1”所对应的IP地址部分就是该IP地址的子网号。（3）子网划分注意事项子网掩码应该从左到右有连续个“1”，其余部分为“0”，因此，子网掩码不是任意的数 。(4) 几个特殊的IP地址 以下几种特殊的IP地址不能分配给某台特定的主机。 网络号127是用来做循环测试的，不可用于其他目的。如表示本机。 IP地址中数字如果出现255，则表示广播。例如，如果发送信息给主机55，则表

14、示将该信息发给网络中的每一台主机。又如：55，表示将数据发往A类网17的所有主机。 IP 地址的最后一个字节不可以是255或0。(5) IP地址和子网掩码的简化表示方法由于子网掩码应该从左到右有连续个“1”，其余部分为“0”，因此，只需要注明子网掩码中“1”的个数即可。4、IP地址和域名申请 可向网络的上级主管部门申请IP地址范围，由上级根据你的网络规模等因素，确定为哪类（A、B、C等类）地址，并限定你所建设的校园网的IP地址范围，确定你单位的域名的顶级域和子域。在申请域名时，还需要咨询到以下内容：与你的路由器相接的上级路由器的IP地址，上级路由器的路由协议（如OSPF协议等），上级路由器与校

15、园网路由器之间的串行口的协议（如HDLC协议等），这些数据用于你将来配置自己的路由器，以及测试你的路由器与上级路由器是否接通，能否实现路由功能。 八、IP地址的分配 将申请到的IP地址，划分一个一个区间，由自己的网管中心的人员（或由建网者）分配给各系、图书馆、教学楼等各个单位的计算机，并做好备案。IP地址分配时，最好是同一个二级交换机上（或部门）所接的计算机采用连续的一段地址空间，而交换机和路由器的IP地址可以不在这一连续区间。将网管中心的设备和各交换机分配在一个连续的空间，以便于交换机和路由器的管理。 九、二级交换机与工作站之间的双绞线布线 (见随书光盘中的视频)十、中心交换机与二级交换机之

16、间光缆的布线 (见随书光盘中的视频)十一、网管中心各服务器与中心主交换机的连接 (见随书光盘中的视频)十二、服务器的配置 在WWW（含DNS），FTP，E-mail，VOD四台服务器上安装Windows Server 2003)，安装好网卡驱动程序，配置好TCP/IP协议，按预先分配的IP地址，设定好IP地址，然后安装配置WWW、DNS、E-mail、VOD服务，具体方法在第5章介绍。 （也有随书视频） 十三、服务器与中心交换机连接正确性测试 测试方法同前面介绍的方法完全一样，只需从一台 服务器ping另一台服务器即可。 十四、服务器提供服务的正确性测试 服务器服务正确性测试，就是测试这些服务

17、器能否达到设计的目的。 WWW服务器的测试 DNS服务器的测试 E-mail服务器的测试 测试FTP服务器 测试VOD服务器 十五、中心交换机与边界路由器的连接 中心交换机6506与路由器2511的连接(具体连接方法见随书光盘中的视频)十六、路由器的配置与测试 (见随书光盘中的视频)十七、路由器与外部网的连接 路由器与外部网（即上级路由器）的连接要通过光纤等远程线路（或其他介质）连接。校园网与Internet的连接(具体连接方法见随书光盘中的视频)十八、路由器与上级路由器连通性测试 测试方法是：登录到本地路由器后，通过在本地路由器的配置计算机上执行ping命令，ping上级路由器的IP 地址，

18、以及ping另一个校园网的某台主机（设已开机）来测试。(具体测试方法见随书光盘中的视频)居民小区网举例居民小区网是指在城市居民小区安装宽带网，目前常见的方式是通过超5类双绞线将住户的计算机与每栋楼的交换机相接，然后再将每个门栋的交换机（称三级交换机）用光纤与一个较快的二级交换机相接，最后将二级交换机用单模光纤与城域网的大型交换机（称中心交换机）相接。在二级交换机机房设有收费管理计算机。可见，居民小区网与校园网极为相似，但比校园网要简单，因为居民小区网一般不提供WWW、FTP、DNS、E-mail、流媒体等服务器。 第一步，调查居民区网民数量与分布第二步，绘出住宅分布图第三步，确定网络拓扑结构第

19、四步，计算各门栋交换机和二级交换机的容量第五步，交换机型号的确定与选购第六步，门栋交换机与住户之间的双绞线布线与测试第七步，IP地址的范围的确定、申请、与分配；第八步，二级交换机到各门栋交换机的光缆布线；第九步，二级交换机到各门栋交换机光缆的连接正确性测试；第十步，二级交换机与城域网的中心交换机机房之间的光缆布线；第十一步，二级交换机与城域网的中心交换机光缆连通性测试；第十二步，个人用户受理、收费与管理 居民小区网建设的步骤：城域网建设举例 城域网是一种比校园网范围更大的以太网，一般可达数十公里，它与校园网采用了相似的技术。 为使接入的用户在城域网上获取较多的信息，目前的城域网的中心节点上都与

20、Internet接通，这样，各用户只要接入城域网，也就接入了Internet。下面介绍一个典型的城域网武汉市有线宽带IP城域网的拓扑结构。一个典型的城域网武汉市有线宽带IP城域网的整个网络分为二级,下图是武汉市有线宽带IP城域网更为详细的拓扑图，图中标出了各节点采用的交换机型号，同时突出说明其环状拓扑。广域网举例以中国教育科研网（CERNET）为例。 “中国教育和科研计算机网CERNET”是一个包括全国主干网，地区网和校园网在内的三级层次结构的网络，管辖两个国际出口。“中国教育和科研计算机网”的网络中心建在清华大学，地区网络中心分别设在北京、上海、南京、西安、广州、武汉、成都、沈阳等八个城市的

21、一所著名大学。中国教育和科研计算机网具有全国性的覆盖范围，与国际计算机网络互连，采用Internet的TCP/IP协议。 一、拓扑结构 中国教育和科研计算机网采用了环型和星型相结合的拓扑结构，如图所示。 CERNET的主干网拓扑结构 二、国际出口和主干网带宽 在国内，它租用邮电部数字数据网DDN的光缆线路组建其主干网，总长32 000km。在无法得到DDN信道的情况下，采用了卫星信道，使北京到全国8个大区的传输速率达512kbps以上。在国际方面，已经有28条国际和地区性信道，与美国、加拿大、英国、德国、日本和香港特区联网，总带宽达到250Mbps。CERNET到美国的国际信道速率为2M+12

22、8K+256K，此外还开通了到达香港地区和到达德国的64K线路，开通了到达英国的512K线路，到达加拿大的4M线路。到澳门地区和日本的线路等。 CERNET2建立了全国规模的IPv6试验平台。2004年3月开通的CERNET2试验网连接北京、上海和广州等CERNET2核心节点。目前，国内仅有CERNET的用户可以顺利地直接访问INTERNET2。下一代互联网试验网CERNET2 下一代互联网试验网CERNET2下一代互联的特点： 更大：是指几乎每一个可能的东西都可以有一个IP地址，不会像现在的IP地址已经枯竭； 更快：是指传输速度及传输方式均有明显改变，一是速度更快，二是都是端到端的传输，效率更高； 更安全，更可管理：将会有更严格的管理规范，配合惟一确定的IP地址协议，确保网络畅通的同时，保证了管理及安全，黑客、病毒攻击更有章可循。 更便捷：随时、随地可以用任何一种方式高速上网，远程医疗等等将成为平凡事。网吧建设的举例 一、网吧与Internet相连的方案网吧里的计算机连成一个局域网，其中有一台称作为代理服务器（Proxy Server）的计算机连接到Internet上，这样，在网吧内的每台计算机都通过这台代理服务器上Internet。 代理服务器就是一台安装了“代理服器软件”的计算机，它是信息中转站。 二、通信线路及所支持的微机台数 将代理服务