计算机网络基础项目3

项目导读

1基础知识

2任务操作3项目总结

4习题练习

5

项目三组建局域网

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课程分析项目导读项目三组建局域网

项目情景描述

局域网技术作为当前网络技术研究与应用的热点，被广泛应用于企业、教育、家庭等各个领域，可以这么说，局域网是我们日常工作、学习、生活中接触最多的网络形式。课程分析项目导读项目三组建局域网

知识目标让学习者了解和学习与构建局域网相关的综合布线、常见的网络设备、网络体系结构模型、局域网介质访问控制方法、无线局域网、子网规划与划分、虚拟局域网等基本概念。。课程分析项目导读项目三组建局域网

技能目标项目由三个任务构成，分别是：认识常见的局域网设备、家庭局域网的组建、子网与VLAN规划。要求学生能独立完成任务的实施。

课程分析项目知识结构

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知识点1:综合布线基本概念

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网络综合布线是一门由计算机技术、通信技术、控制技术和建筑技术交叉融合的工程技术。随着局域网基础设施建设的发展、普及及不断规范，综合布线已成为局域网建设中的重要组成部分，越来越受到人们的关注。知识点1:综合布线基本概念

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1.综合布线基本概念综合布线是对传统布线方式的彻底变革，经过统一的规划设计，它将建筑物内所有语音、数据、视频信号与控制空调、消防等设备的配线等综合在一套标准的配线系统中。综合布线系统能够支持多种信息的传输，支持多种传输介质，支持多用户多类型产品的应用。知识点1:综合布线基本概念

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2.综合布线系统规范国际标准ISO/IEC11801北美标准TIA/EIA568B欧洲标准CELENECEN50173:2002中国国标GB50311—2007《综合布线系统工程设计规范》GB50312—2007《综合布线工程验收规范》这些标准或规范对于综合布线工程的设计、施工、验收及管理等方面提出了具体的要求和规定，促进了综合布线技术在局域网建设中的应用。知识点1:综合布线基本概念

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3.综合布线系统的组成

建筑群子系统设备间子系统垂直干线子系统管理区子系统水平区子系统工作区子系统知识点1:综合布线基本概念

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3.综合布线系统的组成

图3-2综合布线现场图知识点2：常见的网络设备

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计算机系统网络服务器网络工作站网络通信设备传输介质双绞线光纤同轴电缆网络设备网络接口卡（NIC）集线器（HUB）交换机(Switch)路由器(Router)知识点2：常见的网络设备

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根据不同的组网技术，需要使用的网络设备也是不同的，例如组建一个主流的百兆局域网，硬件设备包括PC机、100Mbps交换机，100Mbps网卡、5类非屏蔽双绞线等。而组建一个千兆局域网，则需要用到的设备除了PC机外，还需要1000Mbps交换机，1000Mbps网卡，超五类或六类双绞线或者光纤等。知识点3：网络体系结构模型项目三组建局域网

为了完成计算机之间的通信，把每个计算机互连的功能划分成定义明确的层次，规定了同层次进程通信的协议以及相邻层次之间的接口和服务。将这些同层进程通信的协议以及相邻层接口统称为网络体系结构OSI/RM开放系统互连参考模型TCP/IP网络体系结构局域网网络体系结构知识点3：网络体系结构模型

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OSI/RM开放系统互连参考模型国际标准化组织OSI于1977年建立OSI/RM——OpenSystemInterconnectionReferenceModel开放系统互连参考模型将通信所涉及的全部功能分为七个部分，即七个层次

知识点3：网络体系结构模型

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知识点3：网络体系结构模型项目三组建局域网

知识点3：网络体系结构模型

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知识点3：网络体系结构模型

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知识点3：网络体系结构模型

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OSI/RM开放系统互连参考模型TCP/IP网络体系结构源自美国国防部ARPA网得到了广泛的认可及普及，成为因特网上的核心协议。TCP/IP网络体系结构也称为TCP/IP模型、TCP/IP协议组、TCP/IP协议。TCP/IP协议不是仅仅表示TCP和IP这两个协议，它表示的是支持因特网通信的数十种协议的集合。例如，IP、ARP、ICMP、TCP、UDP、HTTP、FTP等。知识点3：网络体系结构模型

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知识点3：网络体系结构模型

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局域网网络体系结构

为了规范局域网的设计，IEEE组织的802分委会针对各种局域网的特点，并且参照OSI/RM模型，制定了有关局域网的标准，称为IEEE802系列标准。知识点3：网络体系结构模型

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局域网网络体系结构

IEEE802.1：高层局域网协议IEEE802.2：逻辑链路控制IEEE802.3：以太网（Ethernet）IEEE802.4：令牌总线（Tokenbus）IEEE802.5：令牌环（Token-Ring）IEEE802.11a/b/g/n：无线局域网IEEE802.15：无线个人网IEEE802.16：宽带无线接入知识点4：介质访问控制方法

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介质访问控制（MAC，MediaAccessControl）——指当有多台计算机共用一条传输介质来传输数据时，对各台计算机之间争取使用这条传输介质的权限进行控制，制定一套计算机间共享传输介质的办法，使数据合理有序传输。介质访问控制方法也可称为MAC方法两种类型争用型介质访问控制：如CSMA/CD确定型介质访问控制:如令牌环网知识点4：介质访问控制方法

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CSMA/CD介质访问控制方法CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccess／CollisionDetection）带冲突检测的载波侦听多路访问技术是一种采用争用技术的介质访问控制方法通常用于总线型拓扑结构和星型拓扑结构的局域网中，这种局域网被称为以太网IEEE组织制定的802.3标准给出了以太网的技术规范。知识点4：介质访问控制方法

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CSMA/CD工作原理可四句话来形象地描述先听后发边发边听冲突停止随机延时后重发知识点4：介质访问控制方法

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令牌环介质访问控制方法是一种受控型的介质访问控制方法最初由IBM公司于1985年提出，采用这种方法的局域网被称为令牌环网IEEE制定的802.5标准给出了令牌环网的技术规范在当前，令牌环网的应用仅仅在一些特定的领域，普及率较低知识点4：介质访问控制方法

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令牌环网里的“令牌”实际上是一种特殊的数据帧，可以把它认为是允许传输数据的许可证，只有获得令牌的计算机才有权发送数据。令牌平时不停地在环路上流动，当一台计算机有数据要发送时，必须等到令牌途径本机时将它截获，将令牌的状态由闲改为忙，然后将所要发送的数据附在其后发送出去，直到该数据和令牌绕回到发送方，由发送方将数据从环上撤销，并把令牌释放重新回到环路上流动，周而复始。知识点5:无线局域网

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无线局域网（WLAN，WirelessLocalAreaNetwork）采用无线传输介质进行通信的计算机局域网在WLAN中，各台计算机之间，采用无线电波作为传送数据的介质IEEE制定的802.11标准对无线局域网的业务及应用环境、功能条件等提出了完整的技术规范知识点5:无线局域网

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802.11标准中被广泛应用的有：802.11b——11Mbps数据传输速率的无线网络标准(2.4GHz频段)802.11a——54Mbps数据传输速率的无线网络标准(5GHz频段)802.11g——54Mbps数据传输速率的无线网络标准(2.4GHz频段)802.11n——300Mbps—600Mbps，可向下兼容802.11b、802.11g知识点5:无线局域网

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无线局域网拓扑结构类似于对等网的Ad-Hoc结构类似于有线局域网中星型结构的Infrastructure结构知识点5:无线局域网项目三组建局域网

点对点Ad-Hoc结构计算机之间没有无线接入点（AP）这样的集中接入设备，无线信号是直接在两台计算机的无线网卡之间点对点传输的，这种结构也被称为自组织结构。知识点5:无线局域网项目三组建局域网

基于AP的Infrastructure结构与有线网络中的星型交换模式类似，AP相当于有线网络中的交换机，除了在每台主机上安装无线网卡，还需要一个AP（AccessPoint）接入设备，俗称“访问点”或“接入点”。知识点6:子网规划与划分

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讨论问题：小组写出书面报告IP地址分类子网掩码的作用Internet公网地址私有IP地址范围及作用如何判断两个IP址计算机在同一个网络知识点6:子网规划与划分

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子网划分的方法A、B、C这三类IP地址是经常使用的IP地址。经过网络号和主机号的层次划分，它们能适应于不同的网络规模使用A类IP地址的网络可以容纳1600多万台主机使用B类IP地址的网络可以容纳6万多台主机使用C类IP地址的网络可容纳254台主机。知识点6:子网规划与划分

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举举两个例子说地址浪费现象：中型企业

申请到一个B类地址组建企业网络，如企业确实拥有大量主机，但如将6万多台计算机全都接在同一个网络里，势必会造成网络难以管理且性能低下，如企业拥有的计算机数量只有几百台，会造成大量的IP地址浪费。小型企业

构建的企业网络多则拥有几十台主机，少则拥有两三台主机，对于这样一些小规模网络即使采用一个C类地址仍然存在地址浪费。知识点6:子网规划与划分

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子网划分——解决IP地址的浪费现象的一种方案子网划分就是让企业可以自行对申请到的IP地址进行内部分割，划分成若干子网，每个子网中可容纳的主机数量减少，每个子网的网络性能可以保证，同时网络的可管理性也得到加强，采用子网划分技术使得原来的IP地址的分配更具弹性。知识点6:子网规划与划分

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子网划分的基本思想：将原来的主机号部分进一步划分成子网号部分和主机号部分知识点6:子网规划与划分

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2．子网的规划方法子网规划，就是根据子网个数要求及每一个子网的有效主机地址个数要求，确定借几位主机号作为子网号，然后得到子网个数、每一个子网的有效主机地址个数、每一个子网的子网地址、子网掩码和每一个子网的有效主机地址。子网规划和IP地址分配在网络规划中占有重要地位。知识点6:子网规划与划分

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一个网络被分配了一个C类地址。如果该网络有10个子网组成，每个子网包含10台主机，那么应该怎样规划和使用IP地址呢？子网号位数子网掩码子网数量每子网中主机数量2922623246304401414548306652622知识点7:虚拟局域网（VLAN）

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1.虚拟局域网基本概念虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetwork，VLAN）是一种将物理局域网根据某种网络特征从逻辑上划分成多个网段，从而实现虚拟工作组内的数据交换技术。没有划分VLAN的传统局域网，处于同一个网段，是一个大的广播域，广播帧占用了大量的带宽，当网络内的计算机数量增加时，广播流量也随之增大，广播流量大到一定程度时，网络效率急剧下降。所以给网络分段是一个提高网络效率的办法.知识点6:子网规划与划分

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2.VLAN划分的网络特征基于端口划分VLAN基于MAC地址划分VLAN基于网络层协议划分VLAN任务1:认识常见的局域网

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1.

情景假设当我们在学校机房、公司办公室或街头网吧上网时，虽然感觉是在使用因特网上的各种应用，但是实际上首先接触到的基本上都是局域网，因此可以这么说，局域网是无所不在的。任务1:认识常见的局域网

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2.

工作任务1．观察身边有哪些局域网。2.了解身边局域网的规模及软硬件配置。任务1:认识常见的局域网

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3.

设备清单台式计算机一台、带RJ-45接口的PCI网卡一块机房局域网环境

台式机PCI网卡任务1:认识常见的局域网

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4.

预备知识两种类型的网线：直连线和交叉线。直连线的两端均使用568B标准，交叉线一端使用568B标准，另一端使用568A标准。568B标准排序方式：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕。568A标准排序方式：绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙，棕白，棕。任务1:认识常见的局域网

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5.

工作过程观察机房局域网的规模及布局。观察计算机通过双绞线连接到机柜中的交换机的走线情况，认识双绞线、水晶头、网卡和交换机。观察机柜中交换机的型号，以及交换机与交换机的连接形式（级联还是堆叠）。观察了解机房交换机与楼宇交换机的连接任务1:认识常见的局域网

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5.

工作过程1.观察机房局域网的规模及布局。任务1:认识常见的局域网

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5.

工作过程2.观察计算机通过双绞线连接到机柜中的交换机的走线情况，认识双绞线、水晶头、网卡和交换机。任务1:认识常见的局域网

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5.

工作过程3.观察机柜中交换机的型号，以及交换机与交换机的连接形式（级联还是堆叠）。三台交换机之间通过级联的方式连接在一起。任务2:家庭局域网的组建

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1.

情景假设在当前，家庭拥有多台计算机或信息家电已非常普遍，现有一个家庭，在书房放置有1台台式计算机，在客厅放置有1台上网电视机，另外还有2台笔记本电脑和1只具备WIFI功能的智能手机。为使这些设备之间能够传输数据而建立一个家庭局域网是非常有实用意义的。任务2:家庭局域网的组建项目三组建局域网

2.

工作任务1．明确家庭局域网的需求。2．选购及安装硬件设备。3．进行参数的配置。任务2:家庭局域网的组建项目三组建局域网

3.

设备清单计算机，无线AP，无线网卡。任务2:家庭局域网的组建

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4.

预备知识无线AP（AccessPoint）也称为无线接入点，是用于无线网络环境中的无线交换机，是无线网络的核心。它提供无线客户端对有线局域网和从有线局域网对无线客户端的访问。无线AP的覆盖范围是一个向外扩散的圆形区域，应尽量把无线AP放置在无线网络的中心位置，且各无线客户端与无线AP的距离尽可能不要太远，以避免因通讯信号衰减过多而导致通信失败。任务2:家庭局域网的组建

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5.

工作过程1.家庭局域网需求分析2.选购及设备连接安装3.无线路由器参数设置4.其余设备参数设置任务2:家庭局域网的组建

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1.家庭局域网需求分析在这个家庭中，位于书房的台式机和位于客厅的上网电视机的摆放位置基本是固定的，且均带有集成的RJ45口，不会有移动上网的需求，希望拥有稳定的网络连接。而笔记本电脑与智能手机均内置无线网卡，希望可以随时随地访问局域网络。任务2:家庭局域网的组建项目三组建局域网

2.选购及设备连接安装根据需求分析，台式机和上网电视机位置固定，且需要稳定的网络连接，可以考虑采用网线连接集线器或交换机，而笔记本电脑和智能手机需要随时随地访问网络，只能采用无线连接的方式。经过市场调研，可以选购带有以太网接口的无线AP，以满足这个家庭的局域网需求。市场上的相关产品较多，TP-Link公司出品的TL-WR841N无线路由器是其中的一款，任务2:家庭局域网的组建项目三组建局域网

2.选购及设备连接安装任务2:家庭局域网的组建项目三组建局域网

3.无线路由器参数设置设置IP地址为自动获取方式登录无线路由器任务2:家庭局域网的组建项目三组建局域网

3.无线路由器参数设置设置无线路由器的DHCP功能设置无线网络参数任务3:子网与VLAN规划

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1.

情景假设腾飞公司历经多年的发展，办公场所已从原先的一个楼面四个办公室，扩大到两个楼面八间办公室，公司决定对办公网络进行扩充，建立整体企业网，使网络覆盖整个企业，同时为了增加部门间数据的安全性，禁止不同部门间网络互访，但允许不同楼层的本部门办公室之间实现互访。任务3:子网与VLAN规划

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2.

工作任务对公司当前网络建设情况进行调查，绘制拓扑图，并提出子网划分及虚拟局域网的规划方案。任务3:子网与VLAN规划

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3.

设备清单PC机，可管理24口交换机。任务3:子网与VLAN规划

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4.

预备知识越来越多的企业开始考虑在企业内部部署虚拟局域网，通过这种方式能够把企业中部门网络通过虚拟局域网隔离开来，以实现数据的安全性。为此，企业对于VLAN交换机的需求越来越大。在选购交换机时，要根据一定的标准。任务3:子网与VLAN规划

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4.

预备知识1.背板带宽2.吞吐率3.端口速率4.端口密度5.交换方式6.堆叠能力7.VLAN支持8.MAC地址数量9.网管能力10.QoS支持能力任务3:子网与VLAN规划

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5.

工作过程1.调查企业需求2.子网及VLAN规划任务3:子网与VLAN规划

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1.

调查企业需求经过实地调查，腾飞公司各部门布局以及计算机数量情况如图所示。公司共有人力资源部，技术部，市场部，客服部等4个部门，公司初建时，4个部门位于一楼，各一间，随着公司业务扩大，公司又在二楼又分别为技术部、市场部和客服部新增了办公场所。每个部门办公室房间由于面积所限，计算