组网技术课程介绍

组网技术课程介绍

•基本要求：

-通过组网技术的基本知识学习和基本技能训练，能够用

Windows2000Server不HRedHatLinux9・0构建网络服务器

掌握windows2000Server中活动目录、域、用户帐号等

管理，掌握RedHatLinux9.0的安装与使用，能用

windows2000server和RHLinux9.0构建DNS、DHCP>

FTP和WWW等服务。熟悉CISCO和锐捷全系列的交换机

产品,掌握交换机的基本工作原理和端口配置、VLAN

划分等内容，掌握路由器的基本工作原理和基本配置、

路由协议配置、广域网协议配置、NAT和访问控制列表

的配置。熟悉网络的基本构架,能较熟练地进行技术和

产品选型,能设计中小型网络。初步具备一个网络工程

师知识水平和技能素质，能完成局域网组建与管理和局

域网互联。

组网技术课程介绍

•教学环节及课时分配：

-总课时：72理论42,实验28,复习2

-理论教学周：13周实训：2周

组网技术课程介绍

•教学安排

-W-

早下内容理论学时实验学时

第一章局域网4

第二章构建对等网和无线局域网26

第三章用Windows2000SERVER构建48

服务器

第四章用linux构建服务器82

第五章交换技术6

第六章交换机配置44

第七章路由技术4

第八章路由器配置44

第九章网络接入技术6

第十章网络规划与设计24

合计724228

第1章局域网

•教学内容

1.1局域网概述

1.2局域网的工作模式

1.3局域网网络设备（重点）

1.4网络设备的连接（重点）

1.5局域网通信协议及选择

1.6IP地址规划与管理连网设备（重点）

•教学学时

4学时

1.1局域网概述

•计算机网络分类

•局域网由网络拓朴结构、传输介质和介质访

向控制方法决定

•局域网的4种基本网络结构

•局域网的4种传输介质

・局域网由共享型向交换型局域网发展

•局域网技术

1.1局域网概述-以太网

•典型的以太网拓朴结构：核心层、〉匚聚层、

接入层三层树型结构

RR总工反R-R

1.1局域网概述-以太网

•以太网技术向城域网和广域网扩展

•以太网发展

-10Mbps(10BASE-5,10BASE-2,10BASE-T)

-100Mbps(100BASE-TX100BASE-F100BASE-T4)

-IGbps

(802.3z：1000BASE-LX单长波JOOOBASE-SX多

短波JOOOBASE-CX短距离平衡屏蔽铜缆)

(802.3ab：5e类双绞线的IGbps

-lOGbps802.3ae定义

1.1.2无线局域网

•802.111或2Mbps2.4GHz跳频(FHSS),直接序列

(DSSS)

•802.11b11Mbps

•802.11a54Mbps

•802.11g54Mbps兼容802.11b与802.11a

•8021lz一种专门为了加强无线局域网安全

的标准

1.1.2无线局域网

•无线局域网必须考虑的安全因素

-信息保密、身份验证和访问控制

,几种安全技术

-物理地址(MAC)过滤

-服务集标识符(SSID)匹配

-有线等效保密(WEP)

-Wi-Fi保护访问(WPA)

•802.11gSuperG技术标准

RG-WSG108R高速无线局域网宽带路由器

1.2局域网工作模式

•对等式网络

-对等网是通过工作组来管理

・专用服务器模式

・客户/服务器模式

•Intranet模式（Intranet/Internet模

式）

1.3局域网设备

•网卡

・集线器

•交换机

・无线局域网设备

■服务器

1.3.1网卡

1网卡的结构与功能

•网卡组成：

网卡包括CPU、内存（ROM,RAM）、传输介质接口等部件

•网卡的作用

1.代表固定的网络地址MAC地址

2.主要功能就是接收和发送数据

3.网卡与主机之间是并行通信，网卡与传输介质之间是串行通

信，接收数据时网卡将来自传输介质的串行数据转换为并行

数据暂存于RAM中，再传送给主机，发送数据时将来自主机的

并行数据转换为串行数据暂存于RAM中，再经过传输介质发送

到网络。网卡在接收和发送数据时，可以用“半双工”或

“全双工”的方式完成

1.3.1网卡

2网卡的工作原理

以太网卡发送数据时，网卡首先侦听介质上是否有载波（载

波由电压指示），如果有，则认为其他站点正在传送信息，继续

侦听介质。一旦通信介质在一定时间段内（称为帧间缝隙

讣6二9.6微秒）是安静的，即没有被其他站点占用，则开始进行

帧数据发送，同时继续侦听通信介质，以检测冲突。在发送数据

期间，如果检测到冲突，则立即停止该次发送，并向介质发送一

个“阻塞”信号，告知其他站点已经发生冲突，从而丢弃那些可

能一直在接收的受到损坏的帧数据，并等待一段随机时间。在等

待一段随机时间后，再进行新的发送。如果重传多次后（大于16

次）仍发生冲突，就放弃发送。

接收时，网卡浏览介质上传输的每个帧，如果其长度小于64

字节，则认为是冲突碎片。如果接收到的帧不是冲突碎片且目的

地址是本地地址，则对帧进行完整性校验，如果帧长度大于1518

字节（称为超长帧，可能由错误的LAN驱动程序或干扰造成）或

未能通过CRC校验，则认为该帧发生了畸变。通过校验的帧被认

为是有效的，网卡将它接收下来进行本地处理。

1.3.1网卡

3网卡的分类

1.按总线类型分：ISA(8-16)、EISA(32)、PCI(32/64)

USB网卡、PCMCIA网卡

2.按接口类型分：BNCAUIRJ45光纤接口无线网卡

3.按传输速率分：10、100、10/100.1000Mbit/s

4.按工作方式分：半双工，全双工，现在都为全双工

5.按工作对象分：服务专用网卡，工作站普通网卡

1.3.1网卡

4.影响网卡工作的因素

(1)工作环境干扰

-PC机电源故障干扰

-接地干扰

-其它干扰

(2)网卡与交换机的不正确设置

(3)网络协议影响

1.3.1网卡

5.网卡的选择

1）、端口类型

2）、传输速率

3）、网卡的兼容性

4）、总线接口

5）、支持远程唤醒和远程引导

6）、选择恰当的品牌

1.3.2集线器

1.集线器的作用

2.集线器的种类

1）按端口数量划分

2）按带宽划分

3）按照配置的形式划分

固定型集线器、模块化集线器和堆叠

式集线器三种

1.3.2集线

4）按工作方式分

1.被动无源集线器（不对信号进行处理）

2.主动有源集线器（纠错和放大信号）

3.智能集线器（管理）

4.交换式集线器（线路交换和网络分段）

1.3.2集线器

集线器的缺点

1用户带宽共享，带宽受限；

2广播方式，易造成网络风暴；

3非双工传输，网络通信效率低

等几方面的不足

1.3.3交换机

集线器存在的缺陷是由其共享工作模式带来的，由于其本

身不能识别目的地址，采用广播方式向所有节点发送数据

包，降低了传输速率和带来了安全隐患。交换技术改进了

这种工作模式。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内

部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线

±o控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的

MAC地址对照表以确定目的MAC的NIC（网卡）挂接在哪

个端口上，通过内部交换矩阵直接将数据包迅速传送到目

的节点，而不是所有节点，目的MAC若不存在才广播到所

有的端口。这种方式一方面只是对目的地址发送数据，传

输效率高，不会浪费网络资源，另一个方面数据传输安全,

因为它不是对所有节点都同时发送，发送数据时其它节点

很难侦听到所发送的信息。

1.3.3交换机

•交换机的基本特点

1.在osi中的工作层次不同

2.数据传输方式不同

.3.习

4.端口带宽的独享

5.识别MAC地址，封装转发数据包

6.网络分段（VLAN）

1.3.3交换机

交换机的分类

1.从应用领域：广域网和局域网交换机

2.从传输介质和速度：

以太网、快速以太网、FDDLATM交换机

3.根据交换机的结构划分：

固定端口交换机和模块化

4.根据是否支持网管功能分:网管与非网管

5.从应用规模：企业级、部门级和工作组级

6.从工作的协议层来分：第2层、第3层和第4层

1.3.3交换机

•交换机的选择

1)交换机的主要性能指标

1.端口配置

2.延迟(Latency)

3.背板带宽

4.包转发率(pps)

5.MAC地址表大小(一般1024个以上)

6.支持的协议和标准

1.3.3交换机

背板带宽

交换机的背板带宽，是交换机接口处

理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最

大数据量。背板带宽标志了交换机总的数

据交换能力，单位为Gbps,也叫交换带宽,

一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百

Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高，

所能处理数据的能力就越强，但同时设计

成本也会越高。

1.3.3交换机

交换机的吞吐量

指设备所有端口同时收发数据速率能

力的总和。

目前交换机一般都是全双工的，因此,

吞吐量=Z端口速率义2（全双工）。

1.3.3交换机

包转发率（三层交换时考虑的指标）

包转发率标志了交换机转发数据包能力的大小。

单位一般位pps（包每秒），一般交换机的包转发率

在几十Kpps到几百Mpps不等。包转发速率是指交换

机每秒可以转发多少百万个数据包（Mpps）,即交

换机能同时转发的数据包的数量。包转发率以数据

包为单位体现了交换机的交换能力。

其实决定包转发率的一个重要指标就是交换机的

背板带宽，背板带宽标志了交换机总的数据交换能

力。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的

能力就越强，也就是包转发率越高。

1.3.3交换机

包转发率（三层交换时考虑的指标）

因为以太网的帧长度是可变的，从64Byte〜

1518Byte不等，一般以64字节长的数据包来计算包

转发率。数据包在传输过程中会在每个包前面加上

64个bit的preamble（前导符），在每个包之间会有96

个bit的IFG（帧间隙），这样原本传输一个64个字

节的数据包，虽只有64*8=512bit,实际需要传输

512+64+96=672bit,即一个数据包的实际长度为

672bit,因此：

干方端）线速包转发率=1000Mbps/672=4881Mpps

于兆端口线速包转发率=100Mbps/672=0.，宓57%

1.3.3交换机

•背板带宽

如何去考察一个交换机的背板带宽是否

够用呢？一般来讲，我们应该从两个方

面来考虑：

(1)交换机吞吐量小于背板带宽;

(2)满配置端口的包转发率小于交

换机包转发率。

1.3.3交换机

・背板带宽

例如一台以太网交换机有24个

lOMbps/lOOMbps固定端口，有两个扩展模

块，最多可配置两个1000Mbps的光纤端口，

则其交换机吞吐量=(24*100+2*1000)

*2=8.8Gbps,满配置端口的包转发率

=2*1.4881+24*0.14881=6.54764Mpps,若该

交换机的背板带宽不小于8.8Gbps,包转发率

不小于6.54764Mpps,则可认为该交换机可

达到线速交换。否则，用户有理由认为该交

换机采用的是有阻塞的结构设计。

1.3.3交换机

3.交换机的选择

2)智能型交换机的选购

-网络管理能力

-服务质量(QoS)

-对多媒体传输的支持

-用户分类和访问控制

-可用性技术支持

1.3.4无线局域网设备

1.无线局域网的产品按照无线局域网的标准

来划分

•802.11b标准设备

•802.11g标准设备

•双频三模(Dual-bandTri-mode)设备

双频三模(Dual-bandTri-mode)设备，指的是设备

同时工作在2.4GHz和5GHz两个频带；同时支持

三个无线局域网标准：工作在2.4GHz的802.11b

和802.11g标准、工作在5GHz的802.11a标准。

•100Mbps以上的高速无线局域网设备

例：802.11gSuperG

1.3.4无线局域网设备

2,按照在网络当中的功能划分：

-无线访问点(AP)

-无线桥接设备(Bridging)

-无线宽带路由器(WirelessBroadbandRouter)

-高增益天线

1.3.5服务器

i.服务器分类

1）按照体系架构来分，

•IA架构服务器

IA架构服务器又称CISC（复杂指令集）架构服务器，

即通常所讲的PC服务器，它是基于PC机体系结构，使用

Intel或与其兼容的处理器芯片的服务器，是中低端服务

器

•RISC（精简指令集）架构服务器两种。

RISC架构服务器使用RISC芯片并且采用UNIX操作系

统的服务器，是中高端服务器的结构，RISC芯片有Sun公

司的SPARC、HP公司的PA—RISC、DEC的Alpha等。比

较典型的RISCCPU有IBM的Power3II和RS64II（64位的

PowerPC）、Sun公司的SparcIILRISC架构服务器的性

能和价格比CISC架构的服务器高得多。

1.3.5服务器

1.服务器分类

2）按应用层次划分

①入门级服务器

②工作组服务器

③部门级服务器

④企业级服务器

1.3.5服务器

1.服务器分类

2）按服务器结构分

①塔式服务器

②机架式服务器

③机柜式的服务器

④刀片服务器

1.3.5服务器

2服务器技术简介

1）SCSI技术

SmallComputerSystemInterface.艮|3<|、型

计算机系统接口。相对于IDE接口，SCSI接

口具备如下的性能优势：1.独立于硬件设

备的智能化接口，减轻了CPU的负担。2.

多个I/O并行操作，因此SCSI设备传输速度

快。3.可联接的外设数量多，可扩展多个

外设（如硬盘、磁带机、CD-ROM等）。当

同时访问到服务器的网络用户数量较多时，

使用SCSI硬盘的系统I/0性能明显强于使用

IDE硬盘的系统。

1.3.5服务器

2服务器技术简介

2)RAID(RedundantArrayofIndependent

Disks)廉价冗余磁盘阵列

由于磁盘的存取速度跟不上CPU的处理速度,

从而使磁盘成为提高服务器I/。能力的一个瓶颈。

为解决计算机CPU的高速和磁盘的低速之间日益加

剧的矛盾，提出了RAID的概念。其技术思想是：

利用现有的小型廉价磁盘，把多个磁盘按一定的

方接组成一个磁盘阵列，通过一些硬件技术和一

系列的调度算法，使得整个磁盘阵列对用户来说,

就像是在使用一个容量很大、而可靠性和速度非

常高的大型磁盘。

1.3.5服务器

2服务器技术简介

2)RAID(RedundantArrayofIndependent

Disks)廉价冗余磁盘阵列

由于磁盘的存取速度跟不上CPU的处理速度，

从而使磁盘成为提高服务器I/。能力的一个瓶颈。

为解决计算机CPU的高速和磁盘的低速之间日益加

剧的矛盾，提出了RAID的概念。其技术思想是：

利用现有的小型廉价磁盘，把多个磁盘按一定的

方接组成一个磁盘阵列，通过一些硬件技术和一

系列的调度算法，使得整个磁盘阵列对用户来说,

就像是在使用一个容量很大、而可靠性和速度非

常高的大型磁盘。

目前常用的RAID类型可分为：RAID。、RAIDK

RAID3、RAID5等及他们的组合

1.3.5服务器

2服务器技术简介

3）内存ECC技术

ErrorCheckandCorrect.错误检

查与修正。可以检查并修正一位内存

错，是替代EDO内存提高服务器容错能

力的较新的内存技术

1.3.5服务器

2服务器技术简介

4)热插拔(HotSwap)

热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不

切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源

或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢

复能力、扩展性和灵活性等，例如一些面向高端

应用的磁盘镜像系统都可以提供磁盘的热插拔功

能。如果没有热插拔功能，即使磁盘损坏不会造

成数据的丢失，用户仍然需要暂时关闭系统，以

便能够对硬盘进行更换，而使用热插拔技术只要

简单的打开连接开关或者转动手柄就可以直接取

出硬盘，而系统仍然可以不间断地正常运行。

1.3.5服务器

2服务器技术简介

5)多处理器通信和协调技术

6)ISC(IntelServerControl)Intel服务器

控制

7)EMP(EmergencyManagementPort)应急管理

端口

8)SMP(SymmetricMulti-Processing)技术

9)NUMA(Non-UniformMemoryAccess)分布

式内存存取

1.3.5服务器

2服务器技术简介

10)I2C(inter-integratedcircuit)总线

11)智能输入/输出(Intelligent120)技

术

12)集群(Cluster)技术

13)光纤通道

14)负载均衡技术

1.4网络设备的连接

1.4网络设备的连接

•直通网线

・交叉网线

1.4.2网络设备接口通信标准

1.网卡接口

表卜2网卡接口,献顺义7■

引幽网卡上RJ45插座•信争5

Na（发送）口，

（发送）””.

2。|w

RX+（接收）/1

■4。未使用*^

I5gj未使和.

五时（接收）.，，

7心未使和t■

汨更用

1.4.2网络设备接口通信标准

2交换机接口

交换机的接口通常分两种：交叉（MDI-X）接口，

MDI-X是指交换机的普通端口。直连（MDI）接口，

MDI是指交换机的级连端口（Up-Link）,级连端口主

要用于与上一级的交换机相连。它们的通信规则为:

•MDI接口：1-2脚发送信号，3-6脚接收信号，

与网卡的相同。

•MDI-X接口：1-2脚接收信号，3-6脚发送信号,

与网卡的相反。

1.4.3网络设备连接

•计算机与计算机连接用交叉网线

•计算机与交换机的连接用直通网线

（一般指连接到MDI-X接口）

1.4.3网络设备的连接

•交换机与交换机连接

同类型接口的设备间用交叉网线连接，不同类型接

口的设备间用直通网线连接。值得注意的是，目前许多

交换机都能支持MDI-X/MDI端口的自适应，能根据双

绞线的接线方式自动切换接口类型，因此无论是使用直

通网线还是使用交叉网线，都可连通对端设备。

1.4.4级联与堆叠

•交换机与交换机连接

-级联：

1.直通网线把下一级交换机的级联口(UP-LINK)与上

一级交换机的交叉介质有关接口相连

2.交叉网线把下一级交换机的交叉介质有关接口与上一

级交换机的交叉介质有关接口相连

-堆叠：堆叠模块一堆叠口一专用线缆

1.菊花链形(RED-GIANT2126G)

2.星形连接(主从式)(RED-GIANT2024M/2024)

堆叠的分类-萄花钱

・2126G

©

Power®•Link/ACT

UPDOWN

M2131

堆叠的分类-王从式

•2024M/2024

1.5局域网通信协议及选择

1NETBEUI

2IPX/SPX

3TCP/IP

1.6IP地址规划与管理

1.6.1IP地址基础

IIP地址分类型:A、B、C、D、E

2子网掩码

A类子网掩码为(/8)

B类子网掩码为255.255O0(/16)

C类子网掩码为(/24)

1.6IP地址规划与管理

3子网划分

-采用的是借位的方式

-从IP地址的主机部分最高位开始借位变为新的

子网地址位，所剩余的部分则仍为主机地址位

-IP地址的结构变为三部分：网络地址、子网地

址和主机地址

-判断TCP/IP网络中两台计算机是否属于同一个

网络，只需要使用子网掩码与它们的IP地址进

行与(AND)运算即可。如果运算结果得到的网络

地址部分相同，这两个IP地址就属于同一个网

络。

1.6IP地址规划与管理

3子网划分

-借位与（子网数,子网中有效主机数）的关系

-主类网络子网划分情况

A类地址子网划分情况表

B类地址子网划分情况表

C类地址子网划分情况表

1.6子网计算举例

例1-L一个主机的IP地址是202.180.17.210,

掩码是255.255.255.224,要求计算这个主机所在

子网的网络地址和广播地址。

解：首先根据IP地址，确定这是C主类地址的子网划分，它

在最后8位的原主机位借了3位为网络号，共27位掩码位，

这个子网的另一种表示方式为：202.180.17.210/27o共划

分为23=8个子网，丢掉全0和全1子网，有效子网6个，每个

子网的IP地址数为256-224=32个（包括网络地址和广播

地址），那么具看这种掩码的网络地址一定是32的倍数。

而网络地址是该字网IP地址前开始，广播地址是子网IP地

址的结束，因此网络地址是比主机地址小的最大的32的倍

数的数。比210小的32的倍数的最大数是192,所以网络地

址是202.180.17.192。而广播地址就是下一个网络的网络

地址减1。而下一个32的倍数是224,因此可以得到广播地

址为202.180.17.223。

1.6子网计算举例

表1-6202180.17210/27子网划分划介情况表

子网容二进制子网嬲P二进制主机范卧十进制主机范卧

全0子酢哑0000-1111^0如

子网!•00b0000-111U'32-63P

子网加010vm-THip64~西

子网30ow0000-111U195-12743

子网3log003111"128T5如

子惘5,10”0000~11114316卜193

子卿6。11后0000-1111^192-223^

全1子酢11W0000M111P224~255口

1.6子网计算举例

例1-2：某单位被分配到一个C类网络地址：

,根据使用情况,最少需要划分13

个子网，每个子网最多有13台主机，试问如何进

行子网划分？201.98.212.46与20L98.212.49是

否在同一？网？

解:根据情况借4位符合条件（14个有效子网,每个子网

主机数14）子网掩码为：

255.255.255.240,14个子网分别为:

201.98.210.16-1

32-4748-6364-7980-95

96-111112-127128-143144-159160-175

176-191192-207208-223224-239

不在同一子网

1.6课堂练习

P409

1.6IP地址规划与管理

4.一些特殊的IP地址

1).是本地回环(loopback)测试地址

2).55是广播地址

3).:代表任何网络

4).网络号全为0:代表本网络或本网段

5).网络号全为1:代表所有的网络

6).主机位全为0:代表某个网段的任何主机地址

7).主机位全为1:代表该网段的所有主机

1.6IP地址规划与管理

5.私有IP地址

A类地址中：到55.255

B类地址中：至打55

C类地址中：192.168.0.0到192.168.255.255

1.6IP地址规划与管理

6变长子网掩码(VLSM,Variable-Length

SubnetMask)

划分不同大小的子网

7无类域间路由(CIDR)

将小网(C类)合并成一个大网