第2章局域网设备及连接

第2章局域网设备及连接学习目标：◎了解局域网设备，理解局域网中网卡、传输介质、集线器、交换机的作用和功能。◎学会局域网设备的连接方法，重点掌握局域网中计算机与交换机、交换机与交换机的连接。◎掌握局域网组建的基本方法，重点掌握利用直通网线、交叉网线组建对等网和交换式局域网的基本方法。第2章局域网设备及连接学习内容：△局域网设备的作用、分类、选择等。△局域网设备连接基本方法。△局域网组建的模式以及硬件安装与软件配置方法。第2章局域网设备及连接学前要求：◇对局域网概念有一定的了解，或者已经学习过局域网体系结构与协议的基础知识。◇掌握了局域网拓扑结构的知识，对局域网组成有一定程度的了解和认识。◇具有计算机操作的基本能力，能够进行计算机的组装与调试操作。第2章局域网设备及连接2.1局域网设备2.1.1局域网中网卡2.1.2局域网中传输介质2.1.3局域网中集线器2.1.4局域网中交换机2.2局域网设备的连接2.3局域网组建2.1.1局域网中网卡1.网卡的作用⑴代表固定的网络地址⑵转换数据并将数据送到网线上⑶接收数据并转换数据格式2.1.1局域网中网卡2.网卡的分类⑴按网卡的工作方式分为：半双工、全双工。⑵按网卡的工作对象分为普通工作站网卡和服务器专用网卡。⑶按网卡的总线类型分为ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡。⑷按网卡的接口类型分为BNC接口、AUI接口、RJ-45接口及光纤接口。⑸网卡的传输速率分为10Mb/s、100Mb/s、10/100Mb/s、1000Mb/s。2.1.1局域网中网卡3.网卡的选择⑴网卡的总线类型⑵网卡的速度⑶网卡的接口类型⑷网卡的兼容性⑸网卡生产商2.1.2局域网中传输介质1.有线介质⑴双绞线⑵同轴电缆2.1.2局域网中传输介质1.有线介质⑶光纤2.1.2局域网中传输介质2.无线介质⑴无线电短波通信⑵地面微波接力通信⑶红外线和激光⑷卫星通信⑸VSAT卫星通信2.1.3局域网中集线器1.集线器的作用集线器是局域网中连接多个计算机或其他设备的连接设备。集线器实质是一个中继器，主要提供信号放大和中转的功能，它把一个端口接收的全部信号向所有端口分发出去。2.1.3局域网中集线器2.集线器的连接方式⑴单一集线器结构⑵多集线器级连结构⑶堆叠式集线器结构2.1.3局域网中集线器3.集线器的种类⑴按总线带宽的不同，集线器分为10M、100M和10M/100M自适应三种；⑵按配置形式的不同分为独立型、模块化和堆叠式三种；⑶按端口数目的不同主要有8口、16口、24口和32口几种；⑷按工作方式可分为智能型和非智能型两种。进一步划分为被动无源集线器、主动有源集线器、智能集线器和交换集线器四种。2.1.3局域网中集线器4.集线器的选择⑴以外形尺寸为选择依据⑵以带宽为选择依据⑶以是否可管理为选择依据⑷按照扩展方式选择2.1.4局域网中交换机交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。另外，交换机还具备对虚拟局域网(VLAN)的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。2.1.4局域网中交换机1.交换机的工作原理2.1.4局域网中交换机2.交换机的帧转发方式以太网交换机的数据帧转发方式可以分为以下三类：⑴直接交换方式⑵存储转发交换方式⑶改进直接交换方式2.1.4局域网中交换机3.交换机的特点⑴端口带宽的独享⑵识别MAC地址，并完成封装转发数据包⑶网络分段2.1.4局域网中交换机4.交换机的分类⑴从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。⑵从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。⑶从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。⑷从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。⑸从交换机工作的协议层来分有第2层交换机、第3层交换机和第4层交换机。2.1.4局域网中交换机5.交换机的选择对用户而言，选择交换机时应注意以下几个方面：⑴转发方式⑵注意合适的尺寸⑶交换的速度要快⑷端口数要够将来升级用⑸根据使用要求选择合适的品牌⑹管理控制功能要强大⑺MAC地址数⑻扩展树⑼背板带宽2.2局域网设备的连接2.2.1直通网线与交叉网线2.2.2交换机之间以及交换机与集线器之间的连接2.2.3单元实训：非屏蔽双绞线的制作与连接2.2.1直通网线与交叉网线1.双绞线1236通信规则在用双绞线做传输介质的以太网中，除了100Base-T4和1000Base-T以外，其余均只使用四对绞线中的两对。当信号通过双绞线电缆传输时，在电缆内的四对(八根)铜线(芯线)中，实际起作用的只有其中的两对，分别是1-2脚和3-6脚。1-2脚负责发送数据(TX+，TX-)，而3-6脚负责接收数据(RX+，RX-)。2.2.1直通网线与交叉网线2.568A与568B定义的双绞线的连接规则568A和568B标准定义的双绞线色线的排列规定引脚568A标准568B标准1绿白橙白2绿橙3橙白绿白4蓝蓝5蓝白蓝白6橙绿7棕白棕白8棕棕2.2.1直通网线与交叉网线3.直通网线和交叉网线⑴直通网线：网线两端的RJ-45连接头与双绞线的连接均按568A或568B标准制作，两端的两对双绞芯线1-2脚和3-6脚直接对应。⑵交叉网线：网线一端的RJ-45连接头与双绞线的连接按568A标准制作，另一端按568B标准制作。即一对双绞芯线在一端连1-2脚，另一端连3-6脚；另一对双绞芯线在一端连3-6脚，另一端连1-2脚。即两端的1-2和3-6脚交叉对应。2.2.2交换机之间的连接1.计算机与交换机的连接⑴用直通网线连接计算机与交换机。⑵计算机网卡接口的1-2脚发送信号和3-6脚接收信号。⑶交换机的接口通常分为级连接口和普通接口。2.2.2交换机之间的连接2.交换机与交换机的连接交换机的级连级连端口与普通端口的级连2.2.2交换机之间的连接2.交换机与交换机的连接交换机的级连两台交换机普通端口的级连2.2.2交换机之间的连接2.交换机与交换机的连接交换机的堆叠图2-13交换机的堆叠图非屏蔽双绞线的制作与连接①剪一段满足实际要求长度(不得超过100m)的双绞线。②剥线。用压线钳剪线刀口将双绞线端头剪齐，再将双绞线端头伸入压线钳剥线刀口，使线头触及前挡板，然后适度握紧压线钳同时慢慢旋转双绞线，让刀口划开双绞线的保护胶皮，取出端头从而剥下保护胶皮。③理线。双绞线由8根有色导线两两绞合而成，现将其散开，整理平行，按照所做双绞线的线序标准(T568A或T568B)排列整齐，并将线弄平直。整理完毕后用剪线刀口将线头前端一次性剪齐，留下约1.4cm并按顺时针方向排列。④插线。一只手捏住水晶头，将水晶头有弹片的一侧向下，另一只手捏平双绞线，稍稍用力将排好的线平行插入水晶头内的线槽中，８条导线顶端应顶到线槽顶端。⑤压线。确认所有导线都到位后，将水晶头放入压线钳夹槽中，用力捏几下压线钳，压紧线头即可。2.3局域网组建2.3.1局域网组建模式2.3.2对等网的组建2.3.3以太网的组建2.3.4快速以太网的组建2.3.5千兆以太网的组建2.3.6单元实训：简单局域网的硬件连接2.3.7单元实训：小型局域网组建2.3.1局域网组建模式1.对等网模式对等型模式局域网是指局域网中各主机既是网络服务的提供者(服务器)，又是网络服务的使用者(工作站)。2.客户端/服务器模式(Client-Server)客户端/服务器(Client-Server)模式中，节点计算机有明确的分工，其中少数计算机负责提供和管理资源供其他的计算机享用，多数计算机则从网络中享用这些资源。3.IntranetIntranet是指企业或组织内部的Internet。Intranet不仅仅是一种组网技术，即TCP/IP网络，而且还代表着它所提供的信息服务方式，它可以提供与Internet相同的、E-mail、FTP等服务。2.3.1局域网组建模式对等型局域网与服务器型局域网2.3.2对等网的组建1.Windows对等网(操作演示)⑴用NetBEUI协议实现对等网⑵用TCP/IP协议实现对等网2.网络组件的安装配置(操作演示)⑴网络适配器安装⑵网络通信协议的安装⑶客户端服务程序的安装⑷网络服务程序的安装⑸配置“工作组”和“计算机名”⑹资源共享到网上2.3.3以太网的组建1.细缆以太网(10BASE-2)单网段最大长度为185米，最多节点30个两节点之间最小距离0.5米2个网段的距离为370米10BASE-2以太网连接2.3.3以太网的组建2.双绞线以太网(10BASE-T)10BASE-T以太网连接中央集线器RJ45插座RJ45接口2.3.4快速以太网的组建1.基本的硬件设备快速以太网组网方法与普通的以太网组网方法基本相同。要组建快速以太网，需要使用100Mbps集线器或100Mbps以太网交换机、以太网卡100BASE-TX与100BASE-FX、双绞线或光纤等硬件设备。2.3.4快速以太网的组建2.快速以太网组网方法100Base-TX集线器100Base-TX集线器100Mbps的链路采用5类UTP的100Mbps链路10Base-T集线器10Mbps的链路两层交换机快速以太网组网图2.3.5千兆以太网的组建1.基本的硬件设备组建千兆以太网，需要使用1000Mbps以太网交换机、1000Mbps以太网卡、100Mbps以太网交换机或100Mbps集线器、以太网卡(10Mbps，100Mbps，10/100Mbps)、双绞线或光纤等硬件设备。2.3.5千兆以太网的组建2.千兆以太网组网方法⑴一般在网络主干部分需要使用性能很好的千兆以太网主干交换机。⑵在网络支干部分考虑使用性能较低的千兆以太网支干交换机。⑶在楼层或部门一级，根据实际需要选择100Mbps集线器或以太网交换机。⑷用户端使用10Mbps或100Mbps以太网卡，将工作站连接到100Mbps集线器或以太网交换机上。简单局域网的硬件连接实训内容与步骤：⑴关闭计算机的电源，打开主机机箱，插入网卡。⑵使用RJ-45专用剥线/压线钳制作双绞线，并用网线测试仪测量是否连通。⑶网卡的安装。⑷使用交叉网线连接两台计算机。⑸使用直通网线连接计算机和集线器。单元实训：小型局域网组建⑴通过集线器级连扩展的10BASET以太网。⑵组建100BASET共享式以太网。。⑶交换机的配置和交换式以太网的组建。①对照交换机说明书，观察它的外形、各端口及指示灯。②接通交换机的电源，观察其指示灯的指示情况。③在交换机上连接3台计算机，打开各设备的电源，观察交换机连接计算机端口的指示灯的指示情况。④如是带网管功能的交换机，请使用一台计算机通过交换机的RS232口(或特定端口)来配置交换机，包括：登录到网管软件、运行检测程序、设定转发方式、打开/禁止某些端口、设定VLAN端口等。⑤取交换机一台和若干个10BASET网络，让10BASET中的集线器通过双绞线与交换机连接，构成交换式以太网。本章小结在掌握局域网基础知识之后，本章我们学习局域网设备及连接，了解局域网中网卡、传输介质、集线器、交换机的作用和功能，学习局域网设备连接方法，例如局域网中计算机与交换机、交换机与交换机的连接，还有局域网组建的基本方法，如利用交叉网线实现两台计算机互连，以及组建交换式局域网的方法。习题参考答案1.选择题⑴B⑵A⑶D⑷C⑸B⑹D⑺A⑻C⑼C⑽A⑾A⑿D⒀D⒁D2.填空题⑴1025m⑵500m⑶频率、基带、细缆、双绞线⑷50Ω、信号反射⑸Server、Client⑹消除电磁干扰⑺总线、速度、接口、兼容性、生产商3.简答题⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻略