《计算机网络技术第三版》-《计算机网络技术第三版》-第四章

计算机网络技术项目4：组建局域网学习内容1234配置以太网交换机组建虚拟局域网组建无线网项目实战：企业局域网组建任务1：配置以太网交换机4.1.1局域网概述1.局域网特点（1）传输速率高。局域网的传输率为每秒百兆位（即1Mbps=1000000位/秒）。（2）传输质量好，误码率低。（3）网络覆盖范围有限，一般为0.1～10km。(4）具有良好的兼容性和互操作性，不同厂商生产的不同型号的设备均能接入。（5）支持多种同轴电缆，双绞线，光纤和无线等多种传输介质。2.局域网体系结构（1）LLC子层封装和标识上层协议，隔离多样的下层协议和介质，实现数据链路层与硬件无关的功能，例如流量控制、差错恢复。（2）MAC子层提供LLC和物理层之间的接口。MAC子层根据不同的传输介质而不同，因此，不同的局域网的MAC层不同，且标准也不一样，而LLC层则相同且可以互通。3.局域网主流技术（1）以太网技术以太网（Ethernet）是目前应用最为广泛的局域网。如图所示，以太网最初被设计为使对台计算机通过一根共享的同轴电缆进行通信的局域网技术。随后又逐渐扩展到包括双绞线的多种共享介质上。由于任意时刻只有一台计算机能发送数据，所以共享通信介质的多台计算机之间必须使用某种共同的冲突避免机制，以协调介质的使用。任务1：配置以太网交换机（2）令牌环网令牌环最早由IBM公司设计开发，最终被IEEE接纳，形成了IEEE802.5标准。令牌环网在物理上采用了星形拓扑结构。所有工作站通过了IBM数据连接器（IBMDataConnector）和IBM第一类屏蔽双绞线（Type−1ShieldedTwistedPair）连接到令牌就环集线器上。但在逻辑上，所有工作站形成一个环形拓扑结构。任务1：配置以太网交换机(3）FDDIFDDI也是一种利用了环形拓扑的局域网技术，其主要特点包括以下几点：①使用基于IEEE802.4的令牌总线介质访问控制协议；②使用IEEE802.2议，与符合IEEE802.4标准的局域网兼容；③数据传输速率为100Mbps，联网节点数最大为1000，

环路长度可达100km；④可以使用双环结构，具有容错能力；⑤可以使用多模或单模光纤；⑥具有动态分配带宽的能力，能使用同步和异步数据传输任务1：配置以太网交换机（4）无线局域网传统局域网技术都要求用户通过特定的电缆和接头接入网络，无法满足日益增长的灵活性、移动性接入需求。无线局域网使计算机与计算机与网络之间可以在一个特定范围内进行快速的无线通信，因而在与便携式设备的互相促进中获得快速发展，得到了广泛应用。任务1：配置以太网交换机2.局域网的工作模式（1）对等网络也称点对点（Peer-to-Peer）网络。在对等式网络结构中，没有专用服务器。（2）C/S模型，即Client/Server模型，中文称为客户/服务器模型。任务1：配置以太网交换机（3）B/S模型即Browser/Server模型，中文称为浏览器/服务器模型。采用浏览器/Web服务器/数据库存服务器（B/W/D）三层结构。当客户机有请求时，向Web服务器提出请求服务，当需要查询服务时，Web服务器根据某种机制请求数据库服务器的数据服务，然后Web服务器把查询结果转变为HTML的网页返回到浏览器显示出来。任务1：配置以太网交换机4.1.2典型局域网标准1985年IEEE公布了IEEE802标准的五项标准文本，同年为美国国家标准局（ANSI）采纳作为美国国家标准。后来，国际标准化组织（ISO）经过讨论，建议将802标准定为局域网国际标准。任务1：配置以太网交换机4.1.3主流以太网标准1.标准以太网标准以太网作为最早的以太网标准，在以太网技术的发展和应用中起到了举足轻重的作用。它包括使用同轴电缆、双绞线以及光纤等不同介质传输的以太网技术。帧是数据链路层的协议数据单元，以太网的很多特性可以从其帧格式中看出来。2.快速以太网组网技术快速以太网（FastEthernet）数据传输率为100Mb/s。快速以太网保留着传统的10Mb/s以太网的所有特征，即相同的帧格式，相同的介质访问控制方法CSMA/CD，相同的组网方法，而只是把每个比特发送时间由100ns降低到10ns。任务1：配置以太网交换机3.千兆位以太网组网技术千兆位以太网兼容原有以太网，同100Mb/s快速以太网一样，千兆位以太网使用与10Mb/s传统以太网相同的帧格式和帧大小，以及相同的CSMA/CD协议。4.万兆位以太网组网技术万兆位以太网是一种只采用全双工数据传输技术，其物理层（PHY）和OSI参考模型的第一层（物理层）一致，负责建立传输介质（光纤或铜线）和MAC层的连接。MAC层相当于OSI参考模型的第二层（数据链路层）。5.局域网组网技术的选择目前在大中型局域网设计中，通常采用由星型结构中心点通过级联扩展形成的树型拓扑结构。一般可以把这种树型结构分成三个层次，即核心层、汇聚层和接入层。任务1：配置以太网交换机4.1.4交换式局域网1.共享式以太网共享式以太网的典型代表是使用10Base−2/10Base−5的总线型网络和以集线器（集线器）为核心的星型网络。在使用集线器的以太网中，集线器将很多以太网设备集中到一台中心设备上，这些设备都连接到集线器中的同一物理总线结构中。2.交换式以太网用交换机连接的以太网就叫交换式以太网。在交换式以太网中，交换机根据收到的数据帧中的MAC地址决定数据帧应发向交换机的哪个端口。因为端口间的帧传输彼此屏蔽，因此节点就不担心自己发送的帧在通过交换机时是否会与其他节点发送的帧产生冲突。任务1：配置以太网交换机4.1.5任务实战：交换机基本参数设置任务目的：熟悉交换机的工作原理，掌握交换机配置方法。任务内容：交换机基本参数设置，交换机Telnet配置。任务环境：（1）C2950交换机1台；（2）console线1根；（3）交叉线1根。任务步骤：步骤1：进入全局配置模式（conft）Switch>enableSwitch#configureterminal步骤2：修改设备名称Switch（config）#hostnameS1步骤3：设置进入特权模式的密码S1（config）#enablepassword123456步骤4：为telnet用户配置用户名和登录口令S1（config）#usernamesxpipassword123456任务1：配置以太网交换机步骤5：进入telnet接口，并允许本地口令登录S1（config）#linevty04S1（config-line）#loginlocal步骤6：进入F0/1接口，配置双工模式及端口速率S1（config-line）#intf0/1S1（config-if）#duplexhalfS1（config-if）#speed100步骤7：设置管理（vlan1）地址

S1（config）#intvlan1S1（config-if）#ipaddress192.168.0.254255.255.255.0步骤8：保存配置并重启设备S1#writeS1#reload步骤9：为PC机设置IP地址、子网掩码和网关地址步骤10：在PC机上测试telnet任务1：配置以太网交换机4.2任务2：组建虚拟局域网4.2.1虚拟局域网概述1.VLAN类型（1）基于端口划分VLAN（2）基于MAC地址划分VLAN基于端口划分的VLAN属于静态VLAN，是将交换机上的物理端口分成若干个组，每个组构成一个虚拟网，相当于一个独立的VLAN交换机。基于MAC地址的VLAN是动态VLAN，就是将MAC地址分成若干个组，使用同一组MAC地址的用户构成一个虚拟局域网。（3）基于网络层协议划分VLAN（4）基于子网的VLAN基于子网的VLAN也是动态VLAN基于网络层协议的VLAN也是动态VLAN，可划分为IP、IPX、DECnet、AppleTalk、Banyan等VLAN网络4.2任务2：组建虚拟局域网2.VLAN基本配置（1）Access端口：它是交换机上用来连接用户电脑的一种端口，只用于接入链路。Access端口配置：步骤1：在全局模式下创建和删除VLAN创建VLAN的命令：vlanID。例：Switch（config）#vlan10//创建VLAN，编号为10给VLAN的命名的命令：namevlan-name。例：Switch（config-vlan）#namesxpi//给VLAN的命名为sxpi删除VLAN的命令：novlanID。例：Switch（config）#novlan10//删除VLAN10步骤2：将接口加入到VLAN中配置access接口命令：switchportmodeaccess把指定接口加入到VLAN中的命令：switchportaccessvlanID例：把接口fastEthernet0/1加入到VLAN10。Switch（config）#interfacefastEthernet0/1Switch（config-if）#switchportmodeaccessSwitch（config-if）#switchportaccessvlan104.2任务2：组建虚拟局域网（2）Trunk端口：这个端口是交换机之间或者交换机和上层设备之间的通信端口，用于干道链路。

一个Trunk端口可以拥有一个主VLAN和多个副VLANTrunk端口配置：

配置Trunk接口命令：switchportmodetrunk；

在Trunk端口上封装VLAN协议的命令：switchporttrunkencapsulationdot1q|ISL；

在Trunk接口模式下只允许某个VLAN通过的命令：SwitchporttrunkallowedVLANVLAN-list；4.2任务2：组建虚拟局域网4.2.2任务实战：交换机VLAN划分任务目的：理解VLAN的原理及特点，掌握VLAN的基本配置方法。任务内容：1.交换机access端口配置2.交换机trunk端口配置任务环境：C2960交换机2台；console线1根；交叉线1根，直通线4根。步骤1：在分别在S1和S2（配置略）交换机上创建VLAN10、别名为sxpi10，创建VLAN20、别名为sxpi20S1（config）#vlan10S1（config-vlan）#namesxpi10S1（config-vlan）#vlan20S1（config-vlan）#namesxpi204.2任务2：组建虚拟局域网步骤2：设置S1和S2（配置略）交换机的f0/1口为Access类型，并加入到VLAN10；设置S1和S2（配置略）交换机的f0/2口为Access类型，并加入到VLAN20S1（config）#interfacefastEthernet0/1S1（config-if）#switchportmodeaccessS1（config-if）#switchportaccessvlan10S1（config）#interfacefastEthernet0/2S1（config-if）#switchportmodeaccessS1（config-if）#switchportaccessvlan20步骤3：分别在S1和S2（配置略）上查看VLAN信息4.2任务2：组建虚拟局域网步骤4：给PC1设置IP地址192.168.10.1/24，给PC3设置IP地址192.168.10.2/24，给PC2设置IP地址192.168.20.1/24，给PC4设置IP地址192.168.20.2/24步骤5：进行测试。在PC1上pingPC3。步骤6：分别在S1和S2（配置略）交换机上配置f0/24为Trunk类型、封装802.1q协议并允许所有VLAN通过S1（config）#interfacefastEthernet0/24S1（config-if）#switchportmodetrunkS1（config-if）#switchporttrunkencapsolationdotlqS1（config-if）#switchporttrunkallowedvlanall4.2任务2：组建虚拟局域网步骤7：在S1上执行命令：showinterfacesfastEthernet0/24switchport，通过执行结果分析，f0/24口被封装为Trunk模式，封装协议为dot1q（802.1q）。步骤8：进行测试。在PC1上pingPC3，执行结果如图。4.2任务2：组建虚拟局域网4.3任务3：组建无线网4.3.1无线局域网概述1.无线计算机网络类型无线计算机网络有很多种，按其覆盖范围可分为无线个人区域网（WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN）、无线局域网（WirelessLAN，WLAN）与无线城域网（WirelessMAN，WMAN）。2.无线局域网的组成无线网络的硬件设备主要包括4种，即无线网卡、无线AP、无线路由和无线天线。一般情况下只需几块无线网卡，就可以组建一个小型的对等式无线网络。当需要扩大网络规模时，或者需要将无线网络与传统的局域网连接在一起时，才需要使用无线AP。只有当实现Internet接入时，才需要无线路由。3.组建无线局域网组建无线局域网可供选择方案有两种：一种是通过无线AP连接的Infrastructure模式；另一种是Ad-hoc模式。4.3任务3：组建无线网4.无线局域网的媒体访问控制IEEE802.11采用随机访问协议，AP与关联到它的所有计算机工作在同一频道，两个节点（计算机或AP）同时发送数据一定会发生干扰，无法正确接收，与以太网类似，这是无线局域网中的碰撞。4.3任务3：组建无线网4.3.2蓝牙技术概述蓝牙（Bluetooth）是由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚于1998年5月共同提出的近距离无线数字通信的技术标准。其目标是实现最高数据传输速度1Mb/s（有效传输速度为721kb/s）、最大传输距离为10m，用户不必经过申请便可利用2.4GHz的ISM（工业、科学、医学）频带，在其上设立79个带宽为1MHz的信道，用每秒钟切换1600次的频率、滚齿方式的频谱扩散技术来实现电波的收发。4.3任务3：组建无线网4.3.3任务实战：使用Linksys−WRT300N组建无线局域网任务目的：掌握无线局域网工作原理及通信标准。任务内容：无线路由DHCP配置，无线参数配置。步骤1：单击设备管理器中的无线设备，选择Linksys-WRT300N。将该设备添加到工作区域步骤2：打开Linksys路由器“配置”选项卡，将显示名称设置为无线路由器步骤3：在“配置”选项卡上进行无线配置，将SSID从默认的“Default”重命名为“sxpi”步骤4：将认证模式从“禁用”改为“WPA2−PSK”，设置密钥为“12345678”，如图4−44所示4.3任务3：组建无线网步骤5：在路由器的Setup（设置）界面，找到DHCPServerSettings并启用DHCP服务、设置起始IP和最大用户数。步骤6：单击“终端设备”类型，