实验课程训练2---双绞线制作与局域网组建

实验课程训练2双绞线制作与局域网组建实验性质实验学时知识点操作型2学时双绞线制作、LAN组建实验目的：1．掌握RJ-45双绞线的直通线和交叉线的制作方法，了解其应用场合。2．掌握局域组建与资源共享设置的原理与方法；实验原理：1．双绞线简介双绞线是最常用的网络传输媒体，其型号10BBASE-T、100BASE-T是指10Mbps、100Mbps以基带传输方式工作的双绞线。按信号线外面有无屏蔽保护层分为：屏蔽双绞线——STP，有金属网丝套作为屏蔽层，无分类；无屏蔽双绞线——UTP，没有屏蔽层，有多个分类，如UTP-3，UTP-5，UTP-5+多个类别。目前常用UTP-5类线，用于100Mbps基带网络传输；STP与UTP-5的主要电气性能比较见下表2-1所示。表2-1STP与UDP-5主要电气性能比较表双绞线传输率(Mbps)100米衰减(dB)近端干扰(dB)价格STP1006.238.5高UTP-510022.032低由上表2-1可见，在双绞线规定的最大网段长度100米上，STP衰减较小、UTP较大，但STP近端干扰较强且价格略高；在实际应用中，100Mbps局域网多采用UTP-5类线作为有线传输媒体。RJ-45插头是一种只能沿固定方向插入并自动防止脱落的塑料接头，俗称“水晶头”；双绞线的两端必须都安装这种RJ-45插头，以便插在网卡（NIC）、集线器（Hub）或交换机（Switch）的RJ-45接口上，进行网络通信。RJ-45连接器（RJ-45是一种网络接口规范，类似的还有RJ-11接口，用来连接电话线）。双绞线由8根不同颜色的线分成4对绞合在一起，成对扭绞的作用是尽可能减少电磁辐射与外部电磁干扰的影响。RJ45水晶头由金属片和塑料构成，前端8个凹槽内的金属触点共有8个；RJ45水晶头引脚序号是：金属片面对我们时，从“左——右”引脚序号是1～8，如图2-1所示：双绞线的最大传输距离为100m。如果要加大传输距离，在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装4个中继器。如安装4个中继器连接5个网段，则最大传输距离可达500m。EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A与568B，如图2-2所示。568A的线序是：绿白—1、绿—2、橙白—3、蓝—4、蓝白—5、橙—6、棕白—7、棕—8；568B的线序是：橙白—1、橙—2、绿白—3、蓝—4、蓝白—5、绿—6、棕白—7、棕—8。图2-2双绞线T568A与T568B线序示意图网络布线中，同一条网线两端要采用相同的接线方式，采用568A或568B均可；为了保持最佳的兼容性，普遍采用EIA/TIA568B标准来制作网线。10M以太网使用1、2、3、6编号的芯线传递数据，而100M网卡需要使用四对线。按100M方式制作的网线,也能用于10M网卡，而且双绞线又提供有四对线，因而即使使用10M网卡，一般也按100M方式制作网线。标准中要求1、2，3、6，4、5，7、8线必须是双绞。这是因为，在数据的传输中，为了减少和抑制外界的干扰，发送和接收的数据均以差分方式传输，即每一对线互相扭在一起传输一路差分信号（这也是双绞线名称的由来）。2．直通线与交叉线直通线（StraightCable）——计算机与集线器或交换机（终端设备与通信设备）相连时采用，常用T568B布线方式。交叉线（CrossoverCable）——计算机与计算机（终端与终端），集线器或交换机（通信设备与通信设备）之间，用交叉线相连；实际中，集线器或交换机的“UpLink”端口内部已经交叉跳线，用直通线就可以向下级连。通信设备上没有“UpLink”端口时，设备级连时只能用交叉线连接。制作交叉线时，在一端运用“1——3”、“2——6”对换位置即可。从上面图中可以看出，对T568B进行交叉跳线，正好是T568A接法；故交叉线一端为T568A标准接法，另一端为T568B标准接法。3、局域网简介计算机网络按其工作模式分主要有：对等（PeertoPeer）模式和客户机/服务器（C/S）模式，在家庭网络中通常采用对等网模式，而在企业网络中则通常采用C/S模式。对等模式注重的是网络的共享功能，而不像企业网络更注重的是文件资源管理和系统资源安全等方面。对等网也称“工作组网”，因为它不像企业专业网络中那样通过域来控制的，在对等网中没有“域”，只有“工作组”；在对等网络中，各台计算机具有相同的功能，无主从之分，网上任意节点计算机既可以作为网络服务器，为其它计算机提供资源；也可以作为工作站，以分享其它服务器的资源；任一台计算机均可同时扮演服务器和工作站两种角色，也可只作其中之一。同时，对等网除了共享文件之外，还可以共享打印机，对等网上的打印机可被网络上的任一节点使用，如同使用本地打印机一样方便。对等网主要有如下特点：·网络用户较少，一般十几台计算机，适合人员少、应用网络较多的中小企业；·网络用户都处于同一工作组中；·对等网络中，网络安全不是最重要的问题；·对等网的组网成本低、配置与维护简单。两台机的对等网，可以用交叉线直接相连；对三台及以上计算机组成网络，要用到集线器或交换机，用直通线连到集线器或交换机上,形成星型网。4．网卡简介网卡的作用网卡是局域网中提供各种网络设备(如服务器、工作站)与通信网络通信介质相连的接口，其品种和质量的好坏，直接影响网络的性能和网上所运行软件的效果。网卡的主要结构如图2-3所示，其主要实现数据的发送与接收、帧的封装与拆封、编码与解码、介质访问控制等功能。图2-3网卡的主要结构注：常用网卡的驱动程序已由操作系统安装完成，一般不用专门再安装驱动程序，对不能由操作系统自动安装驱动程序的网卡，可由该网卡的驱动程序重新指定安装。网卡分类网卡可按不同的标准进行分类，常见的分类标准有以下：①按网卡支持的数据总线位数分：8位XT总线、16位的AT/ISA总线、32位EISA/PCI总线的网卡。现在常用32位的PCI总路线网卡。②按网卡支持的传输介质分：支持双绞线、光纤或同轴电缆连接的网卡。③按MAC层协议分：以太网卡、令牌网卡和FDDI网卡等。网卡地址“网卡地址=MAC地址=物理地址=硬件地址”，此式表明对网卡地址的多种称呼，其意思是相同的。网卡地址由48bit二进制数组成。其中，前24bit是生产商从IEEE购买的地址块号，后24bit是生产厂商制造时的产品序列号。如网卡地址00-90-27-99-11-cc，其中前6个十六进制表示该网卡由Intel公司生产，相应的网卡序列号为99-11-cc。网卡地址主要用于设备的物理寻址，与下面所介绍的IP地址所具有的逻辑寻址作用有着截然不同的区别。5．IP地址TCP/IP是一个Internet网络传输协议簇，所有主流操作系统的支持均支持TCP/IP协议；它既可以作为网络的唯一协议，也可以与其他的协议结合使用。在网络中，用于进行网络通信的设备（如路由器、服务器、工作站等）统称为主机。在IP网络中，每个主机必须有一个专门、唯一的地址，称为IP地址，是第三层（即网络层）地址。两个或多个计算机的IP地址如果发生冲突，则这些计算机就无法正确地访问和使用网络。IP地址是一个32位的二进制数，每个IP地址分为4段（每段8位二进制数），分别用小数点隔开，如210.33.46.59。IP地址实际上包含两个信息项：网络地址和网络中的主机地址。IP地址，用于网络中的逻辑寻址（即进行路由选择的依据）。注意：MAC地址是硬件地址、全球唯一、不能改变，用于局域网内寻找目标主机地址；IP地址是IP通信时使用的软件地址，由用户设定或网络分配的、可变，用于网络层路由选择，IP分组先找到目的网络，再由目的IP地址、进行地址解析后，获得目的主机的MAC地址，递交数据到目的主机。实验步骤：1．制作双绞线：剪断：利用压线钳的剪线刀口剪取适合布线长度的网线。剥皮：用剥线刀口，划开双绞线的保护胶皮，长度3～5厘米，拔下胶皮。排序：剥除外皮后再用力拔出4对双绞线，使双绞线外皮后退，首先按橙、蓝、绿、棕的颜色顺序从左到右排放（T568B标准），下来将4对双绞线解开、捋直，带白花的线在左，全色线在右，再将“蓝-白”线与“绿-白”线对换位置，最后将排序好的一排8根双线上下左右弯折、理顺，用指甲掐紧、挤进成扁平电缆带状。剪齐：用压线钳剪线刀将理顺成扁平状的8根线剪齐，留在皮外长度2厘米左右。插入：一手以拇指和中指捏住水晶头，使有塑料弹片的一侧向下，针脚一方朝向远离自己的方向，并用食指抵住，另一手捏住双绞线外面的胶皮，缓缓用力将8条导线同时沿RJ-45水晶头内的8个线槽插入到底；此时最好将外皮也能进入水晶头内部，这样压紧效果好。压制：确认所有芯线都插到水晶头底部、线序无误后，可将水晶头直接放入压线钳的压线缺口中，如图2-6所示，用力压下，使金属片压下后刺破芯外层绝缘与线芯良好接触。可多压一次，增加可靠性。检测：两端都做好的水晶头，可用网线测试仪进行测试，如果测试仪上8个指示灯按照派线顺序依次为绿色闪过，证明网线制作成功。如果出现任何一个灯不亮（或者为红灯、黄灯），都证明存在断路或者接触不良现象，此时最好先对两端水晶头再用网线钳压一次，再测，如果故障依旧，再检查一下两端芯线的排列顺序是否正确，如果不正确，则需要剪掉一端重新参照另一端芯线排列顺序制做水晶头。如果芯线顺序正确，但测试仪在重测后指示灯仍然不亮（或者显示红色灯、黄色灯），则表明其中肯定存在对应芯线接触不好，此时需要剪掉一端参照另一端芯线顺序重做一个水晶头了；再测，如果故障消失，则不必重做另一端水晶头，否则还得把原来的另一端水晶头也剪掉重做，直到测试全为绿色指示灯闪过为止。·交叉线制作：同上步骤，在排列线序时，将一端的直通线线序再进行“1—3”、“2—6”对调位置，符合T568A标准即可；网线测试时，一端“1”号指示灯与另一端的“3”号指示灯同时亮，“2”——“6”亦是如此，其它同前。2．局域网组建与资源共享用制作好的交叉线连接两台计算机，设置资源共享；从“我的电脑”——“网络邻居”——“网络任务”窗体界面上选择“设置家庭或小型办公室网络”，如2-4所示。图2-4从网络邻居——网络任务图2-5启用文件和打印机共享按系统提示，下面按系统默认提示直接选择“下一步”进行，在后面要注意选择“启用文件和打印机共享(T)”一项，如图2-5所示；完成共享资源设置后，系统要求重新启动计算机。共享资源设置完成任务后，重启计算机，在网络邻居窗体上就能看到系统自动设置的共享文件夹“ShareDocs”图标,选择网络任务中的其它任务，可以看到工作组、本地计算机与本组内邻居计算机的图标等，选择本地计算机后，再双击打开本地共享资源，如果原来有打印机驱动，则成为共享打印机等；用交叉线直接互连的两台计算机同样设置共享后，就可进行文件共享，方法有二：一是将要共享的文件或文件夹放入系统自动设置的共享文件夹内，供网络邻居计算机共享使用。二是在本地文件夹上右单击，选择“共享和安全(H)……”，在出现的对话窗口上，选择“在网络上共享这个文件夹(s)”，其余还可修改共享文件夹名称、允许网络用户修改我的文件等选项，可按实际需要选择之。本地文件夹被设置共享后，其文件夹图标下会出现一个手形托起的图标，如图2-6所示；图2-6共享文件夹的图标同样方法可设置对一个逻辑驱动器根目录的共享，如实现共享光驱等，虽然我们基于安全考虑并不提倡共享驱动器根目录。对打印机共享时，邻居计算机上也要安装打印机共享驱动，这个操作比较简单，按系统提示进行即可。打印机共享安装好后，网络邻居计算机可如同使用本地打印机一样使用网络打印机。实验结果：1．每组制作直通线、交叉线各一条，通过测试后由实验指导老师确认签字；2．共享资源设置情况成功与否；表2-2实验结果确认表实验任务完成情况指导教师双绞线制作完成局域网资源共享完成实验思考题：1．在制作双绞线的接头时，如果将传输差分信号的一对线分开，将对网络的传输质量造成什么影响？答：抵御外来的电磁、对抗线对之间的电磁能力大大降低甚至失去。2．用压线钳制作RJ-45接头时，