实验一.网络基本概念及应用

《广域网技术》实验一网络基本概念及应用1．目的与要求1）、熟悉计算机网络中的各类传输介质，包括双绞线、同轴电缆、光纤、串行接口线缆等。并了解各种线缆的相应标准；2）.了解网络设备交换机的连接与使用方法；3）.熟悉常见的计算机网络设备，并了解各种网络设备的基本功能；4）.熟悉局域网的几种拓扑结构；5）.了解Internet网的资源获取方法。2．实验内容（1）熟悉双绞线的线序、种类和各种双绞线（直通线和交叉线）的用途；（2）了解同轴电缆、光纤、串行接口线缆的基本特征和用途；（3）熟悉交换机、路由器、无线网关、无线网卡等网络设备的外形、特征及用途；（4）熟悉局域网的拓扑结构：总线型、星型、环型、树型和网型。3．实验步骤1)双绞线（TwistedPair）双绞线也称为双扭线，它是最古老但又是常用的传输媒体。把两根互相绝缘的铜导线并排放在一直，然后用规则的方法绞合起来就构成了双绞线。绞合可减少对相邻导线的电磁干扰。使用双绞线最多的地方就是到处都有的电话系统。几乎所有的电话都用双绞线连接到电话交换机。①双绞线的种类a)屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)b)无屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)聚氯乙烯套层绝缘层铜线聚氯乙烯套层屏蔽层绝缘层铜线《广域网技术》实验一②双绞线的线序：A标：B标：2)同轴电缆(CoaxialCable)同轴光缆由内导体铜质芯线（单股实心线或多股绞合线）、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层（也可以是单股的）以及保护塑料外层所组成（如下图所示）。由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆具有很好的抗干扰特性，现被广泛用于传输较高速率的数据。按特性阻抗数值的不同，通常可分为两类：50同轴电缆、70同轴电缆。3)光纤（opticalfiber）光纤是光纤通信的传输媒体。在发送端有光源，可以采用发光二极管或光导体激光器，它们在电脉冲的作用下能产生出光脉冲。光纤通常由非常透明的石英玻璃拉成细丝，主要由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。纤芯很细，其直径只有8至100μm。光波正是通过纤芯进行传导。《广域网技术》实验一在光纤通信中常用的三个波段的中心分别位于0.85μm,1.30μm,1.55μm。光缆适用于长距离、布线条件特殊的情况，以及语音、数据和视频图像等应用领域；另外，在较大规模的计算机局域网络中，广泛地采用光缆作为外界数据传输的干线。（4）交换机（Switch）交换机提供了一种提高数据传输速率的方法，起这种方法比FDDI，ATM的成本要节省很多。传统的集线器实质上把一条广播总线浓缩成一个小小的盒子，组成的网络物理上是星型拓扑结构，而逻辑上仍然是总线型的，是共享的。集线器虽然有多个端口，但同一时间只允许一个端口发送或接收数据；而交换机则是采用电话交换机的原理，它可以让多对端口同时发送或接受数据，每一个端口独占整个带宽，从而大幅度提高了网络的传输速率。（5）路由器（Router）路由器的功能发生在第三层（网络层），它的职能性更强。它不仅具有传输能力，而且有路径选择能力。当一条链路不通时，路由器会选择一条好的链路完成通信。另外，路由器有选择最短路径的能力。路由器的功能示意图如下：独立交换机千兆以太网模块化交换机《广域网技术》实验一（6）网关(Gateway)网关就是将两个或多个在高层使用不同协议的网络段连接在一起的软硬件。它的主要作用是实现不同网络传输协议的翻译和转换工作，因此又叫做网间协议转换器。网关的硬件用来提供不同网络的接口，软件则实现不同网络协议之间的转换。网关能够连接多个高层协议完全不同的局域网。因此，网关是连接局域网和广域网的首选设备。（7）网卡（NIC）网卡（网络接口卡）又称网络适配器，其作在OSI模型的第2层，它完成物理层和数据链路层的功能。从功能来说，网卡相当于广域网的通信控制处理机，通过它将工作站或服务器连接到网络上，实现网络资源共享和相互通信。网卡的理论功能主要有以下三个：a)数据的封装与解封送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。接收时以太网的帧剥去首部和尾部，然后送交上一层。b)链路管理主要是CSMA/CD协议的实现c)编码与译码即曼彻斯特编码与译码（注：无线网卡主要用于无线网络（WLAN），它使用无线的电磁波进行连接，具有布线容易、移动性强、组网灵活和成本低廉等特点。）4．结果分析与实验体会