《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)教程》 課件 單元7 局域網(wǎng)組建

單元7局域網(wǎng)組建7.1局域網(wǎng)與IEEE802標(biāo)準(zhǔn)

學(xué)習(xí)目標(biāo)了解局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)；了解三大基本技術(shù)（拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、訪問(wèn)控制方式）；了解IEEE802標(biāo)準(zhǔn)；理解局域網(wǎng)參考模型。局域網(wǎng)主要特征是：高數(shù)據(jù)傳輸速率、傳輸距離短和低誤碼率。一般來(lái)說(shuō)，它有如下特點(diǎn)：（1）覆蓋范圍較?。?）數(shù)據(jù)傳輸速率高、時(shí)延低（3）誤碼率低（4）以微機(jī)為主要聯(lián)網(wǎng)對(duì)象，綜合成本低（5）實(shí)用性強(qiáng)，使用廣泛（6）一般為一個(gè)部門或單位所有7.1.1局域網(wǎng)主要特點(diǎn)決定局域網(wǎng)特性的三個(gè)主要技術(shù)是：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸介質(zhì)介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。在這三種技術(shù)中最為重要的是介質(zhì)訪問(wèn)控制方法，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、響應(yīng)時(shí)間、傳輸效率等網(wǎng)絡(luò)特性起著十分重要的作用。7.1.2局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，局域網(wǎng)只涉及OSI/RM的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩層，并根據(jù)局域網(wǎng)的特點(diǎn)，把數(shù)據(jù)鏈路層分成邏輯鏈路控制（LLC）和介質(zhì)訪問(wèn)控制（MAC）兩個(gè)功能子層。局域網(wǎng)各層功能如下：（1）物理層：主要是實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制比特流的透明傳輸，該層還規(guī)定了使用的信號(hào)、編碼、傳輸介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸速率。（2）MAC子層：控制對(duì)傳輸介質(zhì)的訪問(wèn)，該層描述了介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。（3）LLC子層：向高層提供邏輯接口，具有發(fā)送和接收幀的功能。7.1.3局域網(wǎng)參考模型IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)定了物理層的傳輸介質(zhì)和電信號(hào)，有CSMA/CD訪問(wèn)方法等內(nèi)容。符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)統(tǒng)稱為以太網(wǎng)。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)：IEEE委員會(huì)制定的一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于解決局域網(wǎng)中，用戶與用戶終端的無(wú)線接入。其實(shí)描述了無(wú)線局域網(wǎng)訪問(wèn)方法、物理層規(guī)范。7.1.4IEEE802標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明IEEE802.1概述、體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)IEEE802.2邏輯鏈路控制LLCIEEE802.3CSMA/CD訪問(wèn)方法、物理層規(guī)范IEEE802.4TokenBus令牌總線IEEE802.5TokenRing令牌環(huán)訪問(wèn)方法、物理層規(guī)范IEEE802.6城域網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范IEEE802.7寬帶技術(shù)IEEE802.8光纖技術(shù)（光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI）IEEE802.9綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）技術(shù)IEEE802.10局域網(wǎng)安全技術(shù)IEEE802.11（IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n）無(wú)線局域網(wǎng)訪問(wèn)方法、物理層規(guī)范IEEE802.12100VG-AnyLan快速局域網(wǎng)訪問(wèn)方法、物理層規(guī)范感謝聆聽(tīng)單元7局域網(wǎng)組建7.2CSMA/CD訪問(wèn)控制原理

學(xué)習(xí)目標(biāo)

掌握CSMA/CD的含義；掌握CSMA/CD的工作原理。

CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)方法）是IEEE802.3協(xié)議規(guī)定使用的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法?！岸嗦吩L問(wèn)”說(shuō)明這是總線型網(wǎng)絡(luò)，許多計(jì)算機(jī)以多路訪問(wèn)的方式連接在一根總線上?！拜d波監(jiān)聽(tīng)”就是用電子技術(shù)檢測(cè)總線上是否有其他計(jì)算機(jī)也在發(fā)送。載波監(jiān)聽(tīng)即檢測(cè)信道，不管在發(fā)送前，還是發(fā)送中，每個(gè)站點(diǎn)都在不斷地檢測(cè)信道?！皼_突檢測(cè)”是指適配器邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測(cè)信道上的信號(hào)電壓的變化，以便判斷自己在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，是否其他站點(diǎn)也在發(fā)送。7.2.1CSMA/CD的含義

CSMA/CD采用最簡(jiǎn)單的隨機(jī)接入，但是采用了很好的協(xié)議來(lái)減少?zèng)_突。這好比是一間屋子的人在開(kāi)討論會(huì)，沒(méi)有會(huì)議主持人控制發(fā)言。想發(fā)言的人隨時(shí)可以發(fā)言，但是還需要有個(gè)協(xié)議協(xié)調(diào)大家的發(fā)言。這就是：如果聽(tīng)到有人發(fā)言，那么必須等別人說(shuō)完才能發(fā)言，否則就干擾了別人的發(fā)言。碰巧有兩個(gè)或者多個(gè)人同時(shí)發(fā)言，則大家都必須立即停止發(fā)言，等聽(tīng)到?jīng)]人發(fā)言時(shí)你再發(fā)言。7.2.2CSMA/CD工作原理

CSMA/CD協(xié)議的工作原理可以概括為：先聽(tīng)后發(fā)、邊聽(tīng)邊發(fā)、沖突停止，隨機(jī)延遲后重發(fā)。具體如下：①發(fā)送數(shù)據(jù)前首先偵聽(tīng)信道；②如果信道空閑，立即發(fā)送數(shù)據(jù)并進(jìn)行沖突檢測(cè)；③如果信道忙，繼續(xù)偵聽(tīng)信道，直到信道變?yōu)榭臻e，才繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)并進(jìn)行沖突檢測(cè)；④如果站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)過(guò)程中，檢測(cè)到?jīng)_突，它將立刻停止發(fā)送數(shù)據(jù)并等待一個(gè)隨機(jī)長(zhǎng)的時(shí)間，重復(fù)上述過(guò)程。當(dāng)沖突次數(shù)超過(guò)16次時(shí)，則表示發(fā)送失敗，放棄發(fā)送。7.2.2CSMA/CD工作原理感謝聆聽(tīng)單元7局域網(wǎng)組建7.3以太網(wǎng)和IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)

學(xué)習(xí)目標(biāo)了解以太網(wǎng)的發(fā)展歷程；

理解傳統(tǒng)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和組網(wǎng)方法；

了解高速以太網(wǎng)。(1)以太網(wǎng)的誕生：1973年，Xerox公司發(fā)明了以太網(wǎng)，把一批高級(jí)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)。(2)以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化：1979年，Xerox與DEC公司聯(lián)合起來(lái)，致力于以太網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和商品化。(3)以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)的改進(jìn)：細(xì)同軸電纜、雙絞線等多種傳輸介質(zhì)被引入以太網(wǎng)。(4)以太網(wǎng)速度的提升：以太網(wǎng)不斷突破速度極限，從10Mbit/s發(fā)展到10Gbit/s。

7.3.1以太網(wǎng)的發(fā)展歷程7.3.2傳統(tǒng)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和組網(wǎng)方法在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)中，傳統(tǒng)以太網(wǎng)又稱為10Mbps以太網(wǎng)，是最先穩(wěn)定并得到成功應(yīng)用的局域網(wǎng)技術(shù)。傳統(tǒng)以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)包括10Base-5、10Base-2、10Base-T、10Base-F。10Base-5又稱為粗纜以太網(wǎng)，使用直徑為10mm的粗同軸電纜，最大單段長(zhǎng)度為500m，網(wǎng)絡(luò)最大長(zhǎng)度2500m。10Base-2又稱為細(xì)纜以太網(wǎng)，使用直徑為5mm的細(xì)同軸電纜，最大單段長(zhǎng)度為185m，網(wǎng)絡(luò)最大長(zhǎng)度925m。10Base-T是使用非屏蔽雙絞線連接的以太網(wǎng)，最大單段長(zhǎng)度為100m。10Base-F是使用多模光纖組建的以太網(wǎng)。標(biāo)準(zhǔn)10Base-510Base-210Base-T10Base-F傳輸速率10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps傳輸介質(zhì)粗同軸電纜雙絞線多模光纖單網(wǎng)段最大長(zhǎng)度500m185m100m2500m網(wǎng)絡(luò)最大長(zhǎng)度(跨距)2500m925m500m

結(jié)點(diǎn)間最小距離2.5m0.5m

單網(wǎng)段的最多結(jié)點(diǎn)數(shù)1003010241024拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型總線型物理連接：星型邏輯連接：總線型

傳輸類型基帶傳輸基帶傳輸基帶傳輸基帶傳輸連接器AUINCRJ-45SC或STII連接器最大網(wǎng)段數(shù)555

優(yōu)點(diǎn)用于主干網(wǎng)最便宜的系統(tǒng)易于維護(hù)最適用于樓宇間說(shuō)明10Base-5：數(shù)字10表示傳輸速率，單位是Mbps；Base表示傳輸?shù)念愋褪腔鶐鬏?；?shù)字5表示單段的最大單段長(zhǎng)度，單位是100m。7.3.2傳統(tǒng)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和組網(wǎng)方法

1.快速以太網(wǎng)速率達(dá)到100Mb/s的以太網(wǎng)稱為快速以太網(wǎng)。快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種標(biāo)準(zhǔn)：100Base-T2、100Base-T4、100Base-TX和100Base-FX。2.千兆以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)，又稱為吉比特以太網(wǎng)，傳輸速率達(dá)到1000Mb/s。千兆以太網(wǎng)，是目前更高網(wǎng)絡(luò)需求的最合適的解決方案。千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)包括：1000Base-SX、1000Base-LX、1000Base-CX和1000Base-T。3.萬(wàn)兆以太網(wǎng)萬(wàn)兆以太網(wǎng)，又稱為10吉比特以太網(wǎng)，支持10Gbps的傳輸速率。萬(wàn)兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)包括：IEEE802.3ae、IEEE802.3ak和IEEE802.3an。7.3.3高速以太網(wǎng)綜述感謝聆聽(tīng)單元7局域網(wǎng)組建7.4無(wú)線局域網(wǎng)組網(wǎng)方法

學(xué)習(xí)目標(biāo)了解無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的含義；了解無(wú)線局域網(wǎng)的主要硬件設(shè)備；了解無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)；了解無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)用。

無(wú)線局域網(wǎng)，也稱為WLAN技術(shù)。無(wú)線局域網(wǎng)是指在距離較小的范圍內(nèi)（如一個(gè)園區(qū)、一棟樓宇、一間辦公室）使用無(wú)線傳輸介質(zhì)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。WLAN技術(shù)是為了彌補(bǔ)有線網(wǎng)絡(luò)的不足而出現(xiàn)的。7.4.1無(wú)線局域網(wǎng)的含義

無(wú)線局域網(wǎng)組建所需的主要硬件設(shè)備為無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線接入點(diǎn)(WirelessAccessPoint，AP)。（1）無(wú)線網(wǎng)卡①PCMCIA無(wú)線網(wǎng)卡②PCI接口無(wú)線網(wǎng)卡③USB接口無(wú)線網(wǎng)卡（2）無(wú)線接入點(diǎn)①單純的AP②帶路由功能的AP7.4.2無(wú)線局域網(wǎng)的主要硬件設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)頻段最高傳輸速率IEEE802.11a5GHz54MbpsIEEE802.11b2.4GHz11MbpsIEEE802.11g2.4GHz54MbpsIEEE802.11n2.4GHz600MbpsIEEE802.11ac2.4GHz/5GHz1730MbpsIEEE802.11ad60GHz7000Mbps無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)就是IEEE802.11及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)線局域網(wǎng)的常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)有以下幾種。表7-3幾種IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比：7.4.3無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（1）作為傳統(tǒng)局域網(wǎng)的擴(kuò)充隨著結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)的廣泛應(yīng)用，很多建筑物在建設(shè)過(guò)程中已經(jīng)預(yù)先布好有線傳輸介質(zhì)如光纖、雙絞線。但是在某些特殊環(huán)境中，例如不能布線的歷史古建筑物、臨時(shí)性小型辦公室、大型展覽會(huì)等，無(wú)線局域網(wǎng)提供了一種更有效的聯(lián)網(wǎng)方式。

7.4.4無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)用（2）移動(dòng)結(jié)點(diǎn)漫游訪問(wèn)帶有天線的移動(dòng)數(shù)據(jù)設(shè)備（例如筆記本電腦）通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)漫游訪問(wèn)。例如，在大學(xué)校園里，用戶可以帶著他們的筆記本電腦隨意走動(dòng)，可以從任意地點(diǎn)連接校園無(wú)線網(wǎng)。

7.4.4無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)用感謝聆聽(tīng)單元7局域網(wǎng)組建7.5常用的網(wǎng)絡(luò)命令

學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握ping的功能和使用；掌握ipconfig的功能和使用；了解tracert命令的功能和使用；了解nslookup命令的功能和使用。(1)功能：①檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)連通性，如：“ping”。②獲取計(jì)算機(jī)的IP地址，如“ping”。(2)語(yǔ)法用法:ping[-t][-a][-ncount][-lsize]①-t：不停地ping指定的主機(jī)，直到停止。若要停止，請(qǐng)鍵入Ctrl+C。②-a：將地址解析為NetBIOS主機(jī)名。③-ncount：定義發(fā)送的測(cè)試包的個(gè)數(shù)。④-lsize：定義測(cè)試包的數(shù)據(jù)量。7.5.1ping命令ping命令

（1）功能:用于確定IP數(shù)據(jù)包訪問(wèn)目標(biāo)時(shí)所選擇的路徑,也被稱為Windows路由跟蹤命令。（2）語(yǔ)法:tracert[IP地址/域名]7.5.2tracert命令tracert命令

ipconfig命令

(1)功能：用于顯示當(dāng)前主機(jī)的TCP/IP的配置信息，還可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置信息的重新獲取和釋放。(2)語(yǔ)法：用法：ipconfig[all|/renew/release/flushdns/displaydns]①ipconfig/all:顯示當(dāng)前主機(jī)的TCP/IP的配置信息。②ipconfig/release：手工釋放IP地址。③ipconfig/renew：請(qǐng)求租用一個(gè)IP地址。④ipconfig/flushdns：刷新DNS緩存。⑤ipconfig/displaydns：顯示DNS內(nèi)容7.5.3

ipconfig命令(1)功能：用于查詢DNS記錄，查看域名解析是否正常，在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)用來(lái)診斷網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。(2)語(yǔ)法：用法：nslookup[/域名]①nslookup：解析本地DNS服務(wù)器的信息；②nslookup域名：查詢?cè)撚蛎捌渌鶎?duì)應(yīng)的IP地址。4．nslookup命令7.5.4

nslookup命令感謝聆聽(tīng)單元7局域網(wǎng)組建7.6組建小型共享局域網(wǎng)

學(xué)習(xí)目標(biāo)能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行連接并設(shè)置無(wú)線路由器，實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)共享上網(wǎng)；能夠設(shè)置文件夾共享，實(shí)現(xiàn)文件資源共享；能夠設(shè)置打印機(jī)共享，實(shí)現(xiàn)打印機(jī)共享?！舅柙O(shè)備】無(wú)線路由器；光貓；網(wǎng)線。【具體操作】（1）設(shè)備的連接（如圖7-2所示）①入戶光纖—光貓；②光貓—無(wú)線路由器；③路由器——上網(wǎng)設(shè)備。7.6.1組建家庭局域網(wǎng)圖7-2設(shè)備之間連線圖（2）設(shè)置無(wú)線路由器①重置路由器后，登錄無(wú)線路由器；②設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接入方式：A.選擇“設(shè)置向?qū)А?，然后單擊“下一步”進(jìn)行設(shè)置；B.進(jìn)入WAN口設(shè)置界面，選擇上網(wǎng)方式為“PP