第03章 局域网技术(计算机网络技术)课件

第三章局域网技术第三章局域网技术本章内容：3.1局域网概述3.2局域网硬件3.3局域网软件本章内容：3.1局域网概述3.2局域网硬件3.33.1局域网概述局域网由网络硬件（包括网络服务器、网络工作站、网络打印机、网卡、网络互联设备等）和网络传输介质，以及网络软件所组成。

3.1局域网概述3.1局域网概述3.1.1局域网定义从功能性来说，局域网可以看成是一组在物理位置上相隔不远，相互间可以通信和共享网络设备和其它网络资源而连接在一起的计算机系统。它强调局域网的功能与服务。从技术性来说，局域网又可以看成是在一定范围内，多台计算机通过通信线路与通信设备连接在一起，通过操作系统、局域网管理软件等进行监控和管理的网络系统。它强调局域网的构成。3.1局域网概述3.1.1局域网定义3.1局域网概述3.1.2局域网功能与特点局域网最主要的功能是资源共享。包括软件资源与硬件资源的共享局域网的特点有：1、覆盖的地理范围小，如一个公司，一个学校等。2、拓扑结构简单，常用的有总线型拓扑、环型拓扑等。3、延迟时间短，传输速率高。4、误码率低，安全性较高。5、封闭式网络，管理维护容易，灵活性高。6、支持多种传输介质。7、是分组广播式网络。3.1局域网概述3.1.2局域网功能与特点3.1局域网概述3.1.3局域网协议标准局域网中常用的通信协议分别是TCP/IP协议、NetBEUI协议和IPX/SPX协议。其中最重要的是作为互联网基础协议的TCP/IP协议，任何和互联网有关的操作都离不开它。TCP/IP尽管是目前最流行的网络协议，但它在局域网中的通信效率并不高，使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时，经常会出现不能正常浏览的现象。此时NetBEUI协议就能解决这个问题。3.1局域网概述3.1.3局域网协议标准3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构局域网常见的拓扑结构有总线型、环型、星型和树型拓扑。1、总线型3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构2、环型3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3、星型3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构4、树型3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构2、环型3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3.2局域网硬件局域网由网络硬件（包括网络服务器、网络工作站、网卡、网络互联设备等）和网络传输介质，以及网络软件所组成。3.2局域网硬件局域网由网络硬件（包括网络服务器、网络工3.2局域网硬件3.2.1服务器和工作站服务器是网络环境下为客户提供某种服务的专用计算机，或者说是指那些具有较高计算能力，能够提供给多个用户使用的计算机工作站是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。3.2局域网硬件3.2.1服务器和工作站3.2局域网硬件3.2.2网卡网络接口卡(NetworkInterfaceCard,NIC)也叫做网卡(NetworkAdapter)，是连接计算机与网络的硬件部件。网卡是工作在数据链路层的网络组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。3.2局域网硬件3.2.2网卡3.2局域网硬件网卡的主要工作原理是整理计算机发往网线上的数据，并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络中转发出去。对于网卡而言，每块网卡都有一个唯一的网络节点地址，即MAC地址，它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM（只读存储芯片）中的，我们把它称为MAC地址（也可称为物理地址、硬件地址、实际地址等）。MAC地址由48位二进制数组成，使用12个十六进制数字来表示，00-30-C8-EF-5D-6A。按照总线接口类型的不同我们可以将网卡分为ISA接口网卡（图3-6）、PCI接口网卡（图3-7）以及在服务器上使用的PCI-X总线接口类型的网卡，笔记本电脑所使用的网卡是PCMCIA接口类型的。3.2局域网硬件3.2局域网硬件3.2.2.2网卡的安装过程1、安装网卡硬件2、安装网卡驱动3、设置网卡属性网卡属性设置其实就是对本地连接属性进行设置，其步骤如下：（1）配置IP地址（2）配置子网掩码（3）配置默认网关（4）配置DNS3.2局域网硬件3.2.2.2网卡的安装过程3.2局域网硬件3.2.3传输介质网络传输介质是指在网络中传输信息的载体，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。其中，有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分，它主要有双绞线、光纤和同轴电缆。3.2局域网硬件3.2.3传输介质3.2局域网硬件3.2.3.1双绞线双绞线可以说是网络综合布线中最常用的传输介质。它是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕在一起而制成的一种通用配线，由一对相互绝缘的金属导线绞合而成，如图3-8所示。采用这种方式，不仅可以抵御一部分来自外界的电磁波干扰，也可以降低多对绞线之间的相互干扰。3.2局域网硬件3.2.3.1双绞线3.2局域网硬件3.2.3.2光纤光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具，它也是一种非常常用的传输介质。多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆。光纤通过光线的全反射来传输数据。微细的光纤被封装在塑料保护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管（lightemittingdiode，LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。3.2局域网硬件3.2.3.2光纤3.2局域网硬件3.2.3.3同轴电缆同轴电缆是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，然后整个电缆再由护套包住。一般来说，同轴电缆由里到外分为四层：中心铜线（单股的实心线或多股绞合线），塑料绝缘体，网状导电层和电线外皮。3.2局域网硬件3.2.3.3同轴电缆3.2局域网硬件3.2.4其它网络硬件设备3.2.4.1中继器中继器(Repeater)最简单的互连设备。它工作在OSI参考模型的物理层，用于扩展局域网网段的长度，延伸信号传输的范围，可加大线缆的传输距离，中继器可以连接不同类型的线缆。3.2局域网硬件3.2.4其它网络硬件设备3.2局域网硬件3.2.4.2集线器集线器（Hub）可以看成是一个拥有多个端口的中继器。它的主要功能也是对接收到的信号进行再生、放大，以扩大网络的传输距离。同时，它把所有节点集中在以它为中心的节点上，它也工作于OSI参考模型第一层，即物理层，属于局域网中的基础设备。3.2局域网硬件3.2.4.2集线器3.2局域网硬件3.2.4.3网桥网桥（Bridge）工作在OSI参考模型的第二层，即数据链路层。它可以用来连接具有不同物理层的网络，如连接使用同轴电缆和UTP的网络。网桥是一种数据帧存储转发设备，它通过缓存、过滤、学习、转发和扩散等功能来完成操作。3.2局域网硬件3.2.4.3网桥3.2局域网硬件3.2.4.4交换机交换机（Switch）是一种更先进的网桥，它也工作在数据链路层。它除了具备网桥的所有功能外，还通过在节点或虚电路间创建临时逻辑连接，使得整个网络的带宽得到最大化的利用。通过交换机连接的网段内的每个节点，都可以使用网络上的全部带宽来进行通信，而不是各个节点共享带宽。用交换机连接的网络是交换式网络。3.2局域网硬件3.2.4.4交换机3.2局域网硬件3.2.4.5路由器路由器（Router）工作在OSI参考模型的第三层，即网络层。路由器可以用来连接物理层和数据链路层结构不同的网络。路由器是通过数据包中的网络层地址（如IP地址）来转发数据包。因此，在用路由器连接的网络上，源节点不需要知道目的节点的MAC地址也能够找到它。路由器通过在相邻的路由器节点之间进行路由选择功能，选择最佳的路径来传送数据包。3.2局域网硬件3.2.4.5路由器3.2局域网硬件3.2.4.6网关网关（Gateway）可以看成是最复杂的网络互连设备，它工作在网络层以上层次，仅用于两个高层协议不同的网络互连。也就是用来连接具有采用不同的寻址机制、不兼容的协议、不同结构和不同数据格式的网络。网关又被称为网间连接器、协议转换器。它既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。它可以是充当转换任务的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关也可以看成是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。3.2局域网硬件3.2.4.6网关3.3局域网软件局域网软件很多，包括网络协议软件、网络系统软件、网络管理软件和网络应用软件等。在局域网环境中，用于支持数据通信和各种网络活动的软件可以称之为网络协议软件，而网络系统软件即网络操纵系统软件将会在第4章中介绍。3.3局域网软件局域网软件很多，包括网络协议软件、网络系思考题1.网络协议主要包括哪几个方面？有哪些要素组成？2.请问OSI模型七个层次分别是什么？且是按照什么原则划分的？3.概述OSI模型各个层次的功能。4.简述在OSI环境中，主机与主机之间通信时，实际的数据流是如何传递的。5.OSI参考模型和TCP/IP参考模型相比较有哪些相似点和不同点？6.怎样理解连接到INTERNET上设备的IP地址的唯一性？7.如果要将一个网络划分成多个子网，如何确定这些子网的子网掩码和IP地址中的网络号和主机号？请举例说明。8.IPv6在互联网应用中解决了实名制的问题，简述其是如何实现该功能的。思考题1.网络协议主要包括哪几个方面？有哪些要素组成？ThankYou!ThankYou!第三章局域网技术第三章局域网技术本章内容：3.1局域网概述3.2局域网硬件3.3局域网软件本章内容：3.1局域网概述3.2局域网硬件3.33.1局域网概述局域网由网络硬件（包括网络服务器、网络工作站、网络打印机、网卡、网络互联设备等）和网络传输介质，以及网络软件所组成。

3.1局域网概述3.1局域网概述3.1.1局域网定义从功能性来说，局域网可以看成是一组在物理位置上相隔不远，相互间可以通信和共享网络设备和其它网络资源而连接在一起的计算机系统。它强调局域网的功能与服务。从技术性来说，局域网又可以看成是在一定范围内，多台计算机通过通信线路与通信设备连接在一起，通过操作系统、局域网管理软件等进行监控和管理的网络系统。它强调局域网的构成。3.1局域网概述3.1.1局域网定义3.1局域网概述3.1.2局域网功能与特点局域网最主要的功能是资源共享。包括软件资源与硬件资源的共享局域网的特点有：1、覆盖的地理范围小，如一个公司，一个学校等。2、拓扑结构简单，常用的有总线型拓扑、环型拓扑等。3、延迟时间短，传输速率高。4、误码率低，安全性较高。5、封闭式网络，管理维护容易，灵活性高。6、支持多种传输介质。7、是分组广播式网络。3.1局域网概述3.1.2局域网功能与特点3.1局域网概述3.1.3局域网协议标准局域网中常用的通信协议分别是TCP/IP协议、NetBEUI协议和IPX/SPX协议。其中最重要的是作为互联网基础协议的TCP/IP协议，任何和互联网有关的操作都离不开它。TCP/IP尽管是目前最流行的网络协议，但它在局域网中的通信效率并不高，使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时，经常会出现不能正常浏览的现象。此时NetBEUI协议就能解决这个问题。3.1局域网概述3.1.3局域网协议标准3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构局域网常见的拓扑结构有总线型、环型、星型和树型拓扑。1、总线型3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构2、环型3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3、星型3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构4、树型3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构2、环型3.1局域网概述3.1.4局域网的拓扑结构3.2局域网硬件局域网由网络硬件（包括网络服务器、网络工作站、网卡、网络互联设备等）和网络传输介质，以及网络软件所组成。3.2局域网硬件局域网由网络硬件（包括网络服务器、网络工3.2局域网硬件3.2.1服务器和工作站服务器是网络环境下为客户提供某种服务的专用计算机，或者说是指那些具有较高计算能力，能够提供给多个用户使用的计算机工作站是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。3.2局域网硬件3.2.1服务器和工作站3.2局域网硬件3.2.2网卡网络接口卡(NetworkInterfaceCard,NIC)也叫做网卡(NetworkAdapter)，是连接计算机与网络的硬件部件。网卡是工作在数据链路层的网络组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。3.2局域网硬件3.2.2网卡3.2局域网硬件网卡的主要工作原理是整理计算机发往网线上的数据，并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络中转发出去。对于网卡而言，每块网卡都有一个唯一的网络节点地址，即MAC地址，它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM（只读存储芯片）中的，我们把它称为MAC地址（也可称为物理地址、硬件地址、实际地址等）。MAC地址由48位二进制数组成，使用12个十六进制数字来表示，00-30-C8-EF-5D-6A。按照总线接口类型的不同我们可以将网卡分为ISA接口网卡（图3-6）、PCI接口网卡（图3-7）以及在服务器上使用的PCI-X总线接口类型的网卡，笔记本电脑所使用的网卡是PCMCIA接口类型的。3.2局域网硬件3.2局域网硬件3.2.2.2网卡的安装过程1、安装网卡硬件2、安装网卡驱动3、设置网卡属性网卡属性设置其实就是对本地连接属性进行设置，其步骤如下：（1）配置IP地址（2）配置子网掩码（3）配置默认网关（4）配置DNS3.2局域网硬件3.2.2.2网卡的安装过程3.2局域网硬件3.2.3传输介质网络传输介质是指在网络中传输信息的载体，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。其中，有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分，它主要有双绞线、光纤和同轴电缆。3.2局域网硬件3.2.3传输介质3.2局域网硬件3.2.3.1双绞线双绞线可以说是网络综合布线中最常用的传输介质。它是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕在一起而制成的一种通用配线，由一对相互绝缘的金属导线绞合而成，如图3-8所示。采用这种方式，不仅可以抵御一部分来自外界的电磁波干扰，也可以降低多对绞线之间的相互干扰。3.2局域网硬件3.2.3.1双绞线3.2局域网硬件3.2.3.2光纤光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具，它也是一种非常常用的传输介质。多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆，包覆后的缆线即被称为光缆。光纤通过光线的全反射来传输数据。微细的光纤被封装在塑料保护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管（lightemittingdiode，LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。3.2局域网硬件3.2.3.2光纤3.2局域网硬件3.2.3.3同轴电缆同轴电缆是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，然后整个电缆再由护套包住。一般来说，同轴电缆由里到外分为四层：中心铜线（单股的实心线或多股绞合线），塑料绝缘体，网状导电层和电线外皮。3.2局域网硬件3.2.3.3同轴电缆3.2局域网硬件3.2.4其它网络硬件设备3.2.4.1中继器中继器(Repeater)最简单的互连设备。它工作在OSI参考模型的物理层，用于扩展局域网网段的长度，延伸信号传输的范围，可加大线缆的传输距离，中继器可以连接不同类型的线缆。3.2局域网硬件3.2.4其它网络硬件设备3.2局域网硬件3.2.4.2集线器集线器（Hub）可以看成是一个拥有多个端口的中继器。它的主要功能也是对接收到的信号进行再生、放大，以扩大网络的传输距离。同时，它把所有节点集中在以它为中心的节点上，它也工作于OSI参考模型第一层，即物理层，属于局域网中的基础设备。3.2局域网硬件3.2.4.2集线器3.2局域网硬件3.2.4.3网桥网桥（Bridge）工作在OSI参考模型的第二层，即数据链路层。它可以用来连接具有不同物理层的网络，如连接使用同轴电缆和UTP的网络。网桥是一种数据帧存储转发设备，它通过缓存、过滤、学习、转发和扩散等功能来完成操作。3.2局域网硬件3.2.4.3网桥3.2局域网硬件3.2.4.4交换机交换机（Switch）是一种更先进的网桥，它也工作在数据链路层。它除了具备网桥的所有功能外，还通过在节点或虚电路间创建临时逻辑连接，使得整个网络的带宽得到最大化的利用。通过交换机连接的网段内的每个节点，都可以使用网络上的全部带宽来进行通信，而不是各个节点共享带宽。用交换机连接的网络是交换式网络。3.2局域网硬件3.2.4.4交换机3.2局域网硬件3.2.4.5路由器路由器（Router）工作在OSI参考模型的第三层，即网络层。路由器可以用来连接物