It计算机课件 第3章计算机网络

第3章

组建局域网

教学内容与要求

■主要内容

□局域网基本概念

□局域网设备

□简单局域网、中小型办公网络的组建

□无线局域网组建

■重点与难点

□了解局域网的特点

掌握无线局域网组建

□掌握常见的局域网设备的功能及作用

□掌握简单局域网、中小型办公网络的组建;

2

实例1:

背景：

某办公室有24台计算机和打印扫描一体机1台供员工

使用。请为该办公室设计一办公局域网，要求员工之

间能够方便地共享文件，打印文件。

要求：

■网络模式的选择

■拓扑结构

■设备选择与配置

■规划IP地址

■软件选择与配置

■如何接入Internet.

3

参考结构:

4

实例2：

背景：

某公司的各部门经理们都配备了笔记本电脑，

现需在办公室配置无限局域网，提供无线上

网环境。公司局域网已经连接到Internet,网

^^.

要求：

■拓扑结构

■设备选择与配置

■规划IP地址

■软件选择与配置

5

参考结构

6

3.1

局域网（LAN）概述

局域网的概念

局域网的分类

局域网的标准

7

1.LAN的概念

o

IEEE对同域网的限定:

o

3.

厂——y▼x

广，所属权

某一单位所有

8

3,1,1局域网的概念

特征：

曾地理范围角度

曾数据传输率角度

育传输速率(10Mbps〜10Gbps)o

曾延迟及误码率

曾一般在10・8〜10・11

曹易于建立、维护、管理与扩展。

育局域网侧重于共享信息的处理，而不是传输

9

3.L1局域网的概念

■结论：

LAN是在一定范围内的若干计算机和通信设备通

过通信介质互连、以处理共享信息为主要目标的

■决定局域网特性的主要技术要素：

夕网络拓扑

育5传输介质

守介质访问控制方法

10

3.1.2局域网的分类

1.按介质访问控制方法分类

□以太网（Ethernet）

口令牌网（TokenRing）

□光纤分布式数据接口（FDDI）网

□异步传输模式网（ATM）

□无线局域网（WLAN）

11

一、以太网（三种以太网比较）

■以太网最早1975年由Xerox（施乐）公司提出，在

1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司联合开发为一

个标准。~

■包括：、、：

□标准以太网（10Mbps）。。°匚牌般整

□快速以太网（100Mbps）工

□千兆以太网（1000Mbps）

万兆（10Gbps）以太网

12

10Base5(802.3)粗同轴

标准以太网—10Base2(802.3a)细同轴

—10BaseT(802.3i)双绞线

10BaseF(802.3j)光纤

10Base5

数据率(Mbps)基带或宽带

Base,Broad

段最大长度(百米)或

介质类型(T,F,X)13

10Base5

粗同轴电缆，可靠性好，抗干扰能力强

收发器：发送/接收,冲突检测，电气隔离

AUI:连接件单元接口

总线型拓扑

用于网络骨干连接Vampiretap

粗缆［

最大段长度500米_______>・端子

每段最多站点数io二二:收发器|

14

10Base2

细缆

•细同轴电缆，可靠性稍差

•BNCT型接头连接

•总线型拓扑BNC接头

•用于办公室LAN

।每段最大长度185m

:每段最多站点数3。

-QQQ

弓

r-------------*1

两站点间最短距离0.5m

网络最多5个段

极!络最大跨度925m

参考资料5・4・3规则5

10BaseT

•以Hub（集线器）为中心节点。Hub一多端口转

发器。

•拓扑结构为星形，逻辑上仍然是总线形。

•用于小型LAN。

参考资料5・4・3规则6

100BaseTX5类双绞线（2对线）

快速以太网口1OOBaseFX光纤

（802.3U）100BaseT43、4、5类双绞线

（4对线）

不足：快速以太网仍是基于CSMA/CD技术。

这一点在使用交换技术的LAN中就不存在了。

17

1000BASE-SX

千兆以太网【1000BASE-LX

(802.3z)

1000BASE-CX)

千兆以太网是10Mbps和100Mbps的延伸，具

有易移植、易管理特性。

18

10G以太网同样使用IEEE802.3

标准的帧格式、全双工服务和流

万兆以太网—量控制方式。

—210G以太网技术相对复杂，与原

（8023工作组来传输介质不兼容，用光纤作为

于2000年制定传输介质。

的以太网标准）

19

二、令牌环网

■令牌环网是IBM公司于20世纪70年代发展的局域网

技术，目前这种网络已经比较少见了。

口令牌环网中，数据传输速度为4Mbps、16Mbps,

快速令牌环网速度可达100Mbps。

□在令牌环网中，有一种专门称为“令牌”的控制

帧，长度为24位，在环路上持续地传输，确定

一个结点何时可以发送数据。

20

三、光纤分布式数据接口FDDI

■20,80中期

□特点：

FDDI技术同IBM的令牌环技术相似，并具有令牌

环所缺乏的管理、控制和可靠性措施，FDDI支持

长达2km的多模光纤。

□缺点：

价格相对昂贵；因为它只支持光纤和5类电缆，

所以使用环境受到限制；移植困难。

21

异步传输模式ATM

2070后期

特点：

■ATM使用53B固定长度的单元进行进行交换。

■没有共享介质或帧传递带来的延时，非常适合音

频和视频数据的传输。

22

五、无线局域网WLAN

特点：

叱无线局域网则采用空气作为传输介质。

b易于部署和维护。

B无线局域网非常适合移动办公。

23

3.1.2局域网的分类

2.按照网络拓扑结构分类

□总线型局域网

口环型局域网

□星型局域网

24

外

线

型

网

一

络

特点

•

•

e组网费用低；

行由于各节点共享总线带宽，

行易于添加或删除用户；

曹易于维护；

守所有结点无主从关系,采用广播式多路访

问的方法。

环

型

网

络

特点：

铲百输速率高，传输距离远

b各节点的地位和作用相同

育各节点传输信息的时间固定

后容易实现分布式控制

铲站点的故障会形起整个网络的崩溃

星

型

网

络

特点：

，温信协议简单

b对外围站点要求不高

行单个站点故障不会影响全网

行电路利用率低，连线费用大

卡网络性能依赖中央结点

卡每个站点需要有一个专用链路

1980年2月，IEEE成立了专门委员会开发了IEEE802

系列局域网标准局域网不存在路由选择问题，因此它

不需要网络层。

IEEE802为局域网规定的标准只对应OSI参考模型的

最低两层。

802.1体系结构与网络互连

802.2逻辑链路控制子层

802.3802.4802.5802.14

基带令牌令牌电缆电

总线

总线一视

CSMA

/CD28

3.2

局域网设备

哪些网络设备?

29

3.2.1网络适配器（NIC）

■网卡的功能：

□计算机接收的数据怎样被计算机存储和处理?

网卡二^^CPU和存储器

□另一方面它将本地数据封装成帧后送入网络。

CPU和存储器B一网络

30

■网型勺组成部分：

负责数据帧的发

卡接口控制电路送与接收以及网

络协议控制。

A数据缓冲器

b数据链路控制器。

有编码解码电路

卡内收发器

A介质接口装置

■网卡支持的技术指标

31

3.2.1网络适配器（NIC）

■网卡支持的网络速率有10Mbps、

10Mbps/100Mbps>1Gbps等多种。

■网络接口卡作为一种I/O接口卡有多种接口方式:

□集成到主板上

□插在主板数据总线的扩展槽上（PCI）

□通过USB方式连接或制成PCMIC接口卡（一般

用于笔记本电脑）

参考资料：认识各种接口网卡

33

322调制解调器（Modem）

■功能：

是将计算机数字信号与模拟信号进行转换，它可

以保护线路免受直流电压的干扰。

■调制解调器一般由发送器和接收器两部分组成。

口发送器（也称调制器一Modulator）把数字信

号转换成模拟信号；

□接收器（也称解调器一Demodulator）把模拟

信号转换成数字信号。

34

3.2.3中继器（RepeatejA——

/为保证数据的完

（整性，信号只

\能在一定的有限

衰减和噪音?距离内传递。

■信号』变得越来越弱。乙一^一

介质标准标准距离设计最大距禺

双绞线10BASE-T100米150米

细同轴电缆10BASE-2185米300米

粗同轴电缆10BASE-5500米800米

光纤10BASE-F2000米4000米

5

3.2.3中继器（Repeater）

■在网络工程中，如何增加传输距离呢？

一般采用中继器设备。

■中继的作用：

它将接收到的弱信号中的数据提出，放大并转发

信号。

36

5OO米

中

继

器

连

接

不

同

5OO米

传

输

介

质

系

统

的

以

太

网

37

324集线器（HUB）

■集线器是一种多端口的中继器，是网络物理层的

一种介质连接设备。

■集线器的功能:

是把从一个端口上收到的信息在其他所有端口上

广播发送。（逻辑上仍属于总线结构，是共享式

网络）二

设备类型：100兆以太网集戏器

端口类型：RJ-45

端口数：24

可堆授性：是

传输速率（Mbps）：10/100

问题?

一个8端口的集线器用于连接多于8计算机时

怎样处理?

■可以集线器互联实现.

■叠加式HUB可以非常方便地实现网络的扩

充。

39

口

■主干集线器将LAN网段互联起来

■扩展了节点间的最大距离

■原先独立的网段碰撞域变成了一个大的碰撞域

■不能将10BaseT和1OOBaseT以太网互联

40

325网桥(Bridge)

■网桥涉及osi模型中的数据链路层。

■网桥具有两个基本功能：扩展网络和通信分段。

■与中继器相比，网桥具有以下特点：

e网桥可以实现不同类型的局域网互连。

小网桥可以实现大范围的局域网互连。

有网桥可以隔离错误帧，提高网络性能。

小网桥的引入可以提高局域网的安全性。

41

网络分段

网桥或网络交换机

独立的多突域

独立或\9突域

HUBHUB

、、、

q—、

…MAC广播域________———

———1————————..————————————..———---.——"

42

网桥连接二个LAN的实例1

Ethernet

网络层

LLC子层

四。十层

物理层

分1刖］

43

传输介质传输介质

25网桥(Bridoe演示)

网桥

网桥连站地址端口号

转发表主机A端口1

接二个主机B端口1

端口管＜—网桥协

LAN的主机端口

理软件一A议实体C1

实例2主机D端口2

主机E端口2

假设主端口2—一►缓存＜A端口1主机F端口2

机A向_端口1___________端口2

主机F

发送数网段1网段2

据

主机A主机B主机C主机D主机E主机F

网桥根据目的地址(MAC)决定是删除还是转发信息帧.

上图是物理上的两个局域网组成的一个逻辑子网.

325网桥(Bridge)

■网桥通过自学习机制建立自己的转发表

■基本算法如下：

网桥从端口x收到无差错的帧(如有差错丢弃该帧)，在转发

表中查找目的站MAC地址。

(1)如有，则查找出此MAC地址对应的端口D,然后进行步骤

2,否则转到步骤3。

(2)如果D=X,则丢弃此帧(即这时不需要经网桥转发此数据

帧)，否则从端口D转发此帧。转到步骤5。

(3)向网桥除X以外的所有端口转发此帧。

(4)如源站不在转发表中，则将源站的MAC地址加入到转发

表，登记后转到步骤6。如果源站的MAC地址在转发表中，

则执行步骤5。

(5)更新计时器。

(6)等待新的数据帧。转到步骤1。

45

■经过上述过程则在转发表中登记了以下3个信息:

1）站地址：登记收到帧的源MAC地址

2）端口：登记收到帧进入该网桥的端口号。

3）时间：登记收到的帧进入网桥的时间。

■网桥按照其转发表的建立方法分为两类：

□透明网桥

源路由选择网桥。

46

3.2.6交换机(Switch演示)

■与网桥相集线器相比，交换机改进的性能:

行通过支持并行通信，提高吞吐量。

行可以将传统的一个大局域网上的用户分成若干

工

作组，解决网络拥挤现象。

行支持虚拟网(VirtualLAN)技术，

卡端口笆

47

1000MbpsFiber10MbpsUTP

100MbpsUTP100MbpsUTP（连接校园网）

48

校园网络邮件服务器

到外部网络

路由web服务器

交换机

集线器

集线器

49

327路由器(Router)

»路由器工作在0SI参考模型的第三层——网络层。

A路由器可连接多个网络或网段。

A用路由器连接起来的若干个网络，它们仍是各自

独立的。要想从一个网络访问用路由器连接起来的

另一个网络中的站点，必须指定该站点的逻辑地址

（IP地址），通过广播是无法与之进行通信的。因

为路由器不会转发广播包。

50

路由器功能:

■不同网络之间数据格式转换和转发

■维护和更新路由表寻找一条最佳传输路径

■网络控制和管理

51

路由器的优点:

防止广播

风暴和子

路由器通常比网桥更灵活。网间的影

响.

路由器在子网间提供了一个

“防火墙”。

基于路由器的网络支持任何拓

扑结构。

更易于适应网

路由器提供了冗余的网络路径,络规模的增长

并且发挥其特长分散负载、充和复杂性的提

但I。

分利用带宽。

52

3.2.7路由器（Router演示）

■路由器的缺点：

封路由器的设置相对复杂，路由器安装复杂的软件

实现各种复杂功能。

小路由器使不同网段上的端点系统的通信较困难。

行静态路由配置费事、耗时。

53

3.2.8网关（Gateway）

■网关的特性主要体现在以下几个方面：

卡执行互连网间协议的转换；

卡执行报文存储转发及流量控制功能；

行提供虚电路接口及相应服务；

，支持应用层互通及互连网间的网络管理功能。

参考资料：网络硬件设备

54

3.3

典型局域网的组建

55

3.3.1简单网络组建

56

一、双机对联网络

对等网：每一台计算机既是服务器，又是客户机。

需要硬件:

使用ADSL，每台计算机配置一块网卡、

Modernly每台计算机配置一根有RJ・45

上网接头的非屏蔽5类双绞线。

57

双绞线

正接线两端连接的设备类型不同排线顺序

T568BT568A

1白绿

2绿

3白绿

4

5白兰白兰

反接线两端连接的设备类型相同6绿

7标棕

8白棕白棕

资料：网线制作

、工作组局域网工作组交换机上

连到骨干以太网

交换机（如宿舍

连接到校园网）

UB或交换机

54

59

网络的连通性测试：

建网步骤：■通过网络邻居“查看工作

组计算机”，若找到，则

■网络规划表示网络是通畅的.

■布线

■线缆制作

■安装网卡

■标识计算机

(2)使用PING命令

■协议设置格式为：Ping目标计算机的

■设置网络共享资源IP地址或计算机名

例如:Ping

60

二、工作组局域网

•ADSL属性0区

以软件ShareAssistant为《常规选项：英全网络高级

Windows防火墙

■第一步：硬件连接。通过限制或防止从Internet访问此计

算机来帮助保护计算机和网络

■第二步：软件配置。

Internet连接共享

回允许其他网络用尸通过此计算机的Internet连接

(1)保证在每台电脑上都看来连接g

家庭网络连接国)：

(2)在每台电脑上建立AD请选一个专用网络连接

性窗口。□每当网络上的计算机试图访问Internet时建立一

个拨号连接(S)

许箕他网络用户控荆或禁用共享的.正心三氢-连

(3)需要为每台计算机指1接依)_____________________....._________________

DNS地址设置为当地ISPE7解Internet连接共享的更多信息。设置⑹

(4)在每台电脑上安装Sh;如果您不确定如何设置这些属性，请使用

网络安装向导。

确定取消

3.3.2组建中小型办公网络

中小型办公局域网应用特点：

♦实现各种资源的共享是中小型办公局域网最

基本的特点，如文件共享、打印机共享等。

♦数据的安全、集中管理

♦网络远程访问

♦协同操作

62

一、需求分析

■网络规模及拓扑。

采用以交换机为中心的星型结构。（交换式）

■IP地址规划。

一般采用私有IP地址，还可以使用VLAN技术划

分子网。

■安全考虑。

■服务器的选择与配置。

■接入Internet。

可以选择ADSL的接入方式，也可以选择专线接

入方式。

63

典型的中小型办公网结构

文件服务器

64

发出呼叫I?区I

三、网络呼叫话键入要呼叫人的地址。

到①：|3三|

使用@）：厨3

■进行网络呼叫是与对方r需要保护这个呼叫（仅对数据）（1）

可以在启动Netmeetim圉I呼叫©取消—I

中按以下方法进行操作,

□第一步：打开“发出呼叫”对话框。

第二步：输入被呼叫方的IP地址（或电子邮件地址、

计算机名或电话号码）、并单击“呼叫”按钮建立连

接。

□第三步：被叫方单击“接受”按钮完成连接。

第四步：呼叫成功后，可以使用麦克风、耳机或音箱

等进行语音通信。

□第五步：单击“结束呼叫”按钮，可以断开连接。

65

四、网络会议

■使用Netmeeting的会议功能，用户通过局域网主

持或召开会议。其设置

।主持会议

□第一步：选中“呼叫”；在您计算机上主持和启动会议，您可以定义会议的

某些属性。会议将一直保持活动状态直到您挂断.

打开“主持会议”对话，

第二步：选择“会议设:会议设置

会议名称国）：际区―

置。

会议密码国）:fSyi

□第三步：单击“确定”r需要保护这个会议［仅对数据）6）

上会议了。r只有您可以接收拨入呼叫复）

r只有您可以发出拨出呼叫（Q）

■注意：会议名称必须为

会议工具---------------------------------

议前应将会议时间、密只有您可以启动这些会议工具：

口整逋：聊天©

会议等信息通知会议参r白板程序世）r文件传送QF）

确定取消

五、文件共享

U属性

步骤:常规共享U的权限

7您可以走共享权限

力该文件3

在Windows资1组或用户名称G）：

C）不共享此文f

右键单击该文「共享此交伴，

共享名国）

□在“属性”对it注释©:

用户数限制：，：

单选框，以便上[添加9）…]I删除®]

要为通过网络MEveryone的权限化）

权限，清单击'允许拒绝

夹。□□

要配置脱机访上完全控制

存”■□□

更改0□

□如果需要修改了读取

Windows防火墙：

“共享名”文才机共享.

称，杳看Windows秋

定

取消

确

六、打印机共享

添今张浩军处