项目2 小型办公式对等网络的组建

1计算机网络技术2学习情境一：构建小型对等网络项目二：小型办公室对等网络的组建3局域网和IEEE802模型以太网组网技术局域网介质访问控制方法常见的局域网拓扑结构网络互联设备10Mbps以太网100Mbps以太网4hubhubhubSwitchServerfarmstationsstationsstations局域网(LAN)是将小区域内的各种通信设备互连在一起的通信网络。5网络覆盖范围小1数据的传输速率比较高2较低的延迟和误码率3经营权和管理权属于某个单位所有45便于安装、维护和扩充，成本低、周期短局域网的特点6局域网IEEE802标准IEEE802.3：以太网技术（CSMA/CD）IEEE802.4：令牌环（Token-Ring）IEEE802.5：令牌总线（Token-BUS）7物理层IEEE802.3CSMA/CDIEEE802.4令牌总线网IEEE802.5令牌环网IEEE802逻辑链路控制(LLC)TCP/IPIPXNetBEUI数据链路层物理层LLC子层MAC子层ISO/OSI高层局域网的体系结构8将传输介质的频带有效地分配给网上各站点用户的方法介质访问控制方法。9媒体共享技术静态划分信道动态媒体接入控制随机接入受控接入信道分配问题10带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD)a.标准协议:IEEE802.3b.网络拓扑结构：总线型、星型c.信道分配方法：随机接入11CSMA/CD工作原理先听后发，边听边发，冲突停止，随机延时后重发。12令牌环（TokenRing)访问控制方法a.标准协议:IEEE802.5b.网络拓扑结构：环形c.信道分配方法：受控接入13内部线路令牌环网端口14令牌环网集线器有两个专用端口:入环（RI）、出环（RO）必须使用RI、RO端口连接两个集线器。15环进环出MAUMAUMAUMAU出环入环入环出环入环出环入环出环16TokenRing工作原理1.令牌在环中流动,源站有信息发送,截获了令牌;2.源站发送数据给目的站,目的站点接收并转发数据;3.源站等待并接收它所发的帧,并将帧从环上撤离;4.源站收完所发帧的最后一比特后,重新产生令牌发送到环上。17令牌总线（TokenBus)访问控制方法a.标准协议:IEEE802.4b.网络拓扑结构：总线形c.信道分配方法：受控接入18在令牌总线网中，令牌传递的顺序与结点在总线上的物理位置无关。令牌总是由高地址向低地址传递1920在计算机网络中，把计算机、终端、通信处理机等设备抽象成点，把连接这些设备的通信线路抽象成线，并将由这些点和线所构成的拓扑称为网络拓扑结构。21ABCA集线器优点：a.结构简单，可扩充性强；b.故障的检测和隔离方便。缺点：a.需要大量电缆，因此费用较高；b.中央结点产生故障，则全网不能工作。星型拓扑22总线型拓扑ABCC优点：a.结构简单，实现容易；b.易于安装维护；缺点：a.传输介质故障难以排除；b.总线故障都会导致全网瘫痪。23环型拓扑ADCBT优点：能够较有效地避免冲突。缺点：环形结构中的网卡等通信部件比较昂贵且管理复杂。24树型拓扑ABCDEFG优点：a.易于扩展；b.故障隔离方便。缺点：根结点发生故障，全网瘫痪。25集中器集中器集中器集中器优点：a.故障诊断和隔离方便；b.易于扩展；c.安装电缆方便。缺点：a.需要智能的集中器；b.安装不方便。星型环拓扑26优点：a.结点间路径多；b.可靠性高；c.网络扩充比较灵活、简单。缺点：a.网络关系复杂；b.建网和网络控制机制复杂。网状拓扑27拓扑的选择经济性灵活性可靠性28以太网中继器以太网集线器以太网网桥局域网交换机29通常有两个端口，用来连接两个不同的以太网网段；在一个端口上将接收到的信号译成0和1；从另一个端口将再生的清晰信号转发出去。30（1）发送方计算机发送一个清晰的信号；（2）当信号到达中继器的时候，已经随着时间有所衰减了；（3）中继器再生出一个新的清晰的信号，和发送方计算机最早发出的信号保持一致，然后从另一个端口将这个清晰的信号发送出去。中继器的工作过程31集线器（Hub）在OSI（开放系统互连）参考模型中处于物理层，其实质是一个中继器，同样必须遵守MAC（介质访问控制）协议的定时特性，主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。正因为集线器只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备交换功能，32集线器也就是常说的Hub，是一个物理层设备。集线器是一种共享式的网络设备，即每个时刻只能有一个端口在发送数据。集线器并不处理或检查其上的通信量，仅通过将一个端口接收的信号重复分发给其他端口来扩展物理介质。所有连接到集线器的设备共享同一介质，其结果是它们也共享同一冲突域、广播域和带宽。因此集线器和它所连接的设备组成了一个单一的冲突域。如果一个结点发出一个广播信息，集线器会将这个广播传输给所有同它相连的结点，因此它也是一个单一的广播域。当网络中有两个或多个站点同时进行数据传输时，将会产生冲突，333435集线器的分类按尺寸分类：机架式和桌面式按带宽分类：10Mbps集线器、100Mbps集线器、10/100Mbps集线器按扩展方式分类：堆叠集线器和级联集线器36共享式以太网带宽共享带宽竞争冲突检测/避免机制不能支持多种速率37网桥的特点（1）网桥能够互联两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与不同传输速率的网络，但是数据链路层以上必须采用相同的协议；（2）网桥可以接收、存储、地址过滤、域转发的方式实现互联网络之间的通信；（3）网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量，有利于改善互联网的性能和安全性；（4）减少网络拥塞；（5）扩展了局域网的有效长度，使以往连接不到的站点间可以相互通信。38网桥的基本功能转发；过滤；自学功能。39以太网交换机（以下简称交换机）是工作在OSI参考模型数据链路层的设备，外表和集线器相似。它通过判断数据帧的目的MAC地址，从而将帧从合适的端口发送出去。交换机的冲突域仅局限于交换机的一个端口上。比如，一个站点向网络发送数据，集线器将会向所有端口转发，而交换机将通过对帧的识别，只将帧单点转发到目的地址对应的端口，而不是向所有端口转发，从而有效地提高了网络的可利用带宽。以太网交换机实现数据帧的单点转发是通过MAC地址的学习和维护更新机制来实现的。以太网交换机的主要功能包括MAC地址学习、帧的转发及过滤和避免回路。40一个冲突域一个冲突域一个冲突域一个冲突域一个冲突域10M交换机100M交换机100MHub100M100M100M10M10M10M10M10M10M冲突域与广播域41a.如果数据帧的目的MAC地址是广播地址或组播地址，则向交换机所有端口转发；b.如果数据帧的目的地址是单播地址，且这个地址并不在交换机的MAC地址表中，也会向所有端口转发；交换机转发数据帧时遵循的规则42交换机转发数据帧时遵循的规则c.如果数据帧的目的地址在交换机的MAC地址表中，那么就根据MAC地址表转发到相应的端口；d.如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在同一个网段上，就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。43E0：0260.8c01.1111E1：0260.8c01.3333E2：0260.8c01.2222E3：0260.8c01.4444E3：0260.8c01.6666MACaddresstable0260.8c01.44440260.8c01.6666ACEBDF0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.55550260.8c01.3333E0E1E2E3E444直接交换存储转发交换改进的直接交换45以太网（Ethernet）是一种产生较早且使用相当广泛的局域网，美国Xerox（施乐）公司1975年推出了他们的第一个局域网。由于它具有结构简单、工作可靠、易于扩展等优点，因而得到了广泛的应用。1980年美国Xerox、DEC与Intel三家公司联合提出了以太网规范，这是世界上第一个局域网的技术标准。后来的以太网国际标准IEEE802.3就是参照以太网的技术标准建立的，两者基本兼容。为了与后来提出的快速以太网相区别，通常又将这种按IEEE802.3规范生产的以太网产品简称为以太网。46不同IEEE以太网的命名（1）采用IEEE执行这个工作的委员会的名字来定义标准，如IEEE802.3z；（2）名字本身指明速度和介质类型，如10Baze-5、100Baze-T。47IEEE以太网标准和OSI模型数据链路层物理层物理层LLC子层MAC子层EthernetIEEE802.2IEEE802.3IEEE802.3uIEEE802.3zIEEE802.3ab48以太网成帧（1）在以太网帧中封装数据包（2）IEEE802.3帧的字段（3）MAC地址的格式（4）在不同类型的以太网上发送帧49以太网操作（1）全双工、半双工和冲突域（2）双工模式和速度的自动协商50特性速率(Mbps)传输方法最大网段长度(m)站间最小距离(m)最大长度传输介质网络拓扑10Base-510Base-210Base-T10Base-F10101010基带基带基带基带50018510020002.50.52.5km925m500m50Ω粗缆50Ω细缆UTP多模光缆星型星型总线型总线型5110Base-5最大网段长度500米每段最多站点数100收发器间最小距离2.5米收发器电缆不得超过45米收发器50Ω终端电阻50Ω终端电阻网络最大长度2.5km粗缆5210Base-2最大网段长度185米每段最多站点数30收发器间最小距离0.5米收发器电缆不得超过45米收发器50Ω终端电阻50Ω终端电阻网络最大长度925m细缆5310Base-T以Hub或Switch为中心的星形拓扑;采用双绞线作为传输介质;结点与Hub之间的双绞线最大距离为100米;采用多个Hub扩展网络。54支持CSMA/CD和半双工；支持自动协商；用相同的5类/超5类线缆；有相同的线缆长度的限制（100m）；有相同的帧格式；FJ-45连接器的线序不同；在相同条件下可以关闭CSMA/CD，用全双工取代（802.3x）55LLC802.310Base-TCSMA/CDMII100Base-TX100Base-T4100Base-FX数据链路层物理层2对5类UTP或1对STP4对3、4、5类UTP2芯光纤传输介质快速以太网的体系结构56100Base-T的物理层（1）100Base-TX（2）100Base-FX（3）100Base-T457任务1：小型共享网络组建任务2：小型交换网络组建58任务1：小型共享网络组建用3台计算机模拟组成单位内部局域网，中央节点采用集线器为核心组建共享式局域网，并需要实现文件和打印机共享，要求只有系统管理员能够读/写访问，其余操作人员只能进行读取访问。59任务1：小型共享网络组建理解共享权限的概念；掌握文件夹的操作过程；掌握对等网中共享资源的使用；掌握打印机共享的设置方法。60PC计算机3台；集线器1台；双绞线直通线3条；打印机1台。任务1：小型共享网络组建61任务1：小型共享网络组建集线器网络拓扑图PC1PC2PC362步骤1：硬件安装；步骤2：TCP/IP配置；步骤3：设置计算机名和工作组名；步骤4：通过“网上邻居”访问局域网计算机；步骤5：安装共享服务与客户端；步骤6：打印机共享步骤7：文件共享任务1：小型共享网络组建63任务2：小型交换网络组建使用交换机替换原来连接办公室计算机的集线器，从而改善网络的工作效率，提高网络的传输速率。64掌握用交换机组建交换式局域网的方法；理解使用交换机使网络提高速度，方便管理。任务2：小型交换网络组建65交换机网络拓扑图PC1PC2PC3任务2：小型交换网络组建66任务2：小型交换网络组建步骤1：硬件安装；步骤2：TCP/IP配置；步骤3：网络连通性测试；67扩展知识：光纤分布式数据接口（FDDI）以光纤作为传输介质；1传输速率可达100Mbp