《计算机网络技术项目化教程》教案全套 周鸿旋

闽江学院教案课程名称：网络及计算(R)课程代码：授课专业班级：授课教师：学院：软件学院20年9月1日

闽江学院软件学院教案(首页)课程名称网络及计算授课专业软件工程年级课程代码课程类别公共基础课（）；专业基础课（√）；专业技能课（）授课方式课堂讲授（√）；上机实验（√）；实际操作（）；课程设计考核方式闭卷（√）；开卷（）；课程论文（）；具体操作（）；课程教学总学时数64学分数4学时分配课堂讲授48学时；上机实验16学时；实际操作0学时；课程设计0学时；教材名称计算机网络技术项目化教程第四版作者周鸿旋出版社大连理工大学出版社指定参考资料计算机网络作者谢希仁出版社电子工业出版社授课教师职称教学单位授课周次第1周至第16周；（√）；第5周至第16周；（）；第1周至第12周；（）；第周至第周；（）；备注周次第一周周，第1次课；总第16次课章节名称第一章：初识计算机网络授课方式课堂讲授（√）；上机实验（）；实际操作（）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1．认识校园网的基本结构;2．使用VISIO绘制网络拓扑图重点：计算机网络的定义和功能；使用VISIO绘制网络拓扑图教学基本内容纲要1.2.1、计算机网络的形成与发展第一代计算机网络－远程终端联机网络第二代计算机网络－主机互联网络第三代计算机网络－标准化体系架构网络第四代计算机网络－高速化和综合化网络进入九十年代,计算机技术、通信技术以及建立在计算机和网络技术基础上的计算机网络技术得到了迅猛的发展,协同计算能力发展以及全球互连网络(Internet)的盛行。计算机的发展已经完全与网络融为一体,体现了“网络就是计算机”的口号。目前,计算机网络将多种业务,如语音、数据、图像等综合到一个网络中进行传输。另外,虚拟网络、ATM技术以及云计算的应用,无线3G、4G网的普及和应用,使网络技术蓬勃发展并迅速走向市场,走进平民百姓的生活。1.2.2、计算机网络的分类（1）、按地域范围分类，局域网、广域网、城域网（2）、按通信传播方式分类,点对点传播方式的网络和广播方式网络（3）、按拓扑结构分类总线型、星型、树型、环型、网状型、无线蜂窝型拓扑（4）、按通信传播方式分类以太网（Ethernet）、令牌网（分为TokenRing和Tokenbus两种）其它分类方法网络的交换方式分：有电路交换,报文交换,分组交换；按信道的带宽方式分：有窄带网,宽带网；按网络的应用领域分：政务网,企业网,商业网,校园网等；这些分类概念上互有交叉,对于一个具体的网络,可能同时具有上面几种分类的特征。（5）、其它分类方法按网络的交换方式分：有电路交换,报文交换,分组交换；按信道的带宽方式分：有窄带网,宽带网；按网络的应用领域分：政务网,企业网,商业网,校园网等；这些分类概念上互有交叉,对于一个具体的网络,可能同时具有上面几种分类的特征。1.2.3、计算机网络的组成与功能（1）．计算机网络的定义计算机网络是将若干台独立的计算机通过传输介质相互物理连接,并通过网络软件相互联系到一起,从而实现资源共享的计算机系统6、使用Visio绘制网络拓扑图参考PPT7、数据通信的基本概念信息：信息在计算机网络中是传送的内容,它的载体是数字、文字、语言、图形和图像等。一般交换的信息都是由二进制码元编码表示的字母、数字或控制符号的组合。信号：信号是信息的携带者,是上述编码后数据的具体表现形式。信号在形式上是一种具有变化的物理现象。在通信技术中,一般使用电、光信号来传输信息。通常,信号可以是模拟信号或数字信号信道：在数据通信系统中,信道是传送信号的通路。按照传输信号的类型划分,信道可分为模拟信道和数字信道。信道带宽：信道带宽是通信信道的宽度，是信道可以不失真地传输信号的频率范围，是信道频率上界与下界之间之差，是介质传输能力的度量，在传统的通信工程中通常以赫兹（Hz）为单位计量。数据传输率：数据传输率是信道在单位时间内可以传输的最大比特数，所以又称为比特率。8、数据通信的传输类型基带:基带：Baseband信源（信息源，也称发射端）发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号所固有的频带（频率带宽），称为基本频带，简称基带。频带:频带就是允许传送的信号的最高频率与允许传送的信号的最低频率这之间的频率范围(当然要考虑衰减必须在一定范围内)。若两者差别很大，可以认为频带就等于允许传送的信号的最高频率。宽带传输:将信道分成多个子信道，分别传送音频、视频和数字信号，称为宽带传输。单工:单工（SimplexCommunication）模式的数据传输是单向的。通信双方中，一方固定为发送端，一方则固定为接收端。信息只能沿一个方向传输，使用一根传输线。全双工:全双工（FullDuplex）是通讯传输的一个术语。通信允许数据在两个方向上同时传输，它在能力上相当于两个单工通信方式的结合。全双工指可以同时（瞬时）进行信号的双向传输（A→B且B→A）。指A→B的同时B→A，是瞬时同步的。半双工通信:半双工通信，即Half-duplexCommunication。这种通信方式可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替地进行。也就是说，通信信道的每一段都可以是发送端，也可以是接收端。但同一时刻里，信息只能有一个传输方向。如日常生活中的例子有步话机通信,对讲机等。教学重点与难点重点：计算机网络的组成与功能难点：使用VISIO绘制网络拓扑图教学过程设计复习分钟，授新课80分钟，安排讨论5分钟，布置作业分钟，提问5分钟作业布置无课后小结参考资料周次第二周周，第2次课；总第16次课章节名称第二章：熟悉计算机网络体系结构授课方式课堂讲授（√）；上机实验（）；实际操作（）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1．网络协议与体系结构的概念重点：TCP/IP参考模型教学基本内容纲要2.2.1网络协议与体系结构的概念1．协议的基本概念协议(protocol)是为进行网络中的数据(信息)交换而建立的规则、约定和标准,是计算机网络中实体之间有关通信规则的集合,也称为网络协议或通信协议。网络协议的3个要素：语法用来规定信息格式；数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。语义用来说明通信双方应当怎么做；用于协调与差错处理的控制信息。定时（时序）定义了何时进行通信，先讲什么，后讲什么，讲话的速度等。比如是采用同步传输还是异步传输！2.网络分层次的体系结构为了解决不同媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应用环境下实现互操作的问题,通常采用分层的方法,将网络互联的庞大而复杂的问题,划分为若干个较小而容易解决的问题,计算机网络的各层和层间协议的集合称为“网络体系结构”。协议中采用分层次的方法,使较高层次建立在较低层次基础上,同时又为更高层次提供服务。3.体系结构中分层的原则(1)网络中各结点都具相同的层次；(2)不同结点的相同层具有相同的功能；(3)同一结点内各相邻层之间通过接口通信；(4)每一层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务；(5)不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。4．层次结构方法的优点(1)使网络变得更简单,把网络操作分成复杂性较低的单元,结构清晰,易于实现和维护。(2)将网络部件标准化,定义并提供了具有兼容性的标准接口(3)有利于模块化设计,使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块(5)独立性强,保证不同类型部件的独立性,上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务—黑箱方法。(6)适应性强,只要服务和接口不变,层内实现方法可任意改变。(7)互操作性,一个区域网络的变化不会影响另外一个区域的网络,因此每个区域的网络可单独升级或改造。(8)加快了技术发展的速度,简化了教育和学习。6．计算机网络界协议标准的制定机构（1）ISO(InternationalStandardsOrganization)：国际标准化组织。（2）CCITT(InternationalTelephoneandTelegraphConsultativeCommittee)：国际电话与电报咨询委员会(现已改名为ITU,InternationalTelecommunicationsUnion,国际电信联盟)。（3）ANSI(AmericanNationalStandardInstitute)：美国国家标准协会。（4）EIA(ElectronicIndustriesAssociation)：美国电子工业协会。（5）IEEE(InstituteofElectricandElectronicEngineer)：电气与电子工程师学会。2.2.2ISO/OSIRM参考模型开放式系统互联参考模型ISO/OSIRM共分七层,扩充某一层功能或协议时,不能影响整体模型的主体结构。每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务,如图2-2所示。2.2.3TCP/IP参考模型TCP/IP起源于美国国防部高级研究规划署(ARPA)的一项研究计划——实现若干台主机的相互通信,现在TCP/IP已成为Internet上通信的标准。TCP/IP模型一般包括4个概念层次：（１）应用层(ApplicationLayer)（２）运输层(TransportLayer)（３）网际层(InternetLayer)（４）网络接口层(NetworkInterfaceLayer)1.应用层应用层对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等.2.传输层传输层对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP).TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务；而UDP协议提供的则是不保证可靠的（并不是不可靠）、无连接的数据传输服务.3.网际互联层网际互联层对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址，它还负责数据包在多种网络中的路由。该层有三个主要协议：网际协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）和互联网控制报文协议（ICMP）。IP协议是网际互联层最重要的协议，它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。4.网络接入层（即主机-网络层）网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析协议（ARP）工作在此层，即OSI参考模型的数据链路层。TCP/IP的核心思想是将使用不同低层协议的异构网络,在传输层、网络层建立一个统一的虚拟逻辑网络,以此来屏蔽、隔离所有物理网络的硬件差异,从而实现网络的互联。TCP/IP参考模型将网络体系结构分成四个层次,分别是：网络接口层(又称链路层)、网络层(网际层或IP层)、传输层(TCP层)、应用层。1．TCP/IP参考模型各层的主要功能(1)网络接口层(链路层)网络接口层主要负责接收从IP层交来的IP数据报并将IP数据报通过低层物理网络发送出去,或者从低层物理网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。网络接口有两种类型：第一种是设备驱动程序,如网卡的驱动程序；第二种是含自身数据链路协议的复杂子系统。(2)网络层(网际层)网络层的主要功能是负责相邻结点之间的数据传送。主要包括三个方面：①处理来自传输层的分组发送请求,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往目的结点的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。②处理输入数据报:首先检查数据报的合法性,然后进行路由选择,假如该数据报已到达目的结点(本机),则去掉报头,将IP报文的数据部分交给相应的传输层协议；假如该数据报尚未到达目的结点,则转发该数据报。③处理ICMP(InternetControlMessagesProtocol)报文：即处理网络的路由选择、流量控制和拥塞控制等问题。为了解决控制佣塞问题,ICMP采取了报文“源站抑制”(sourcequench)技术,向的源主机或路由器发送IP数据报,请求源主机降低发送IP数据报文的速度,以达到控制数据流量的目的。(3)传输层传输层主要功能是在源结点和目的结点的两个进程实体之间提供可靠的端到端的数据传输。TCP/IP模型提供了两个传输层协议：传输控制协议TCP和用户数据报协议(UserDatagramProtocol,UDP)。(4)应用层传输层的上一层是应用层,应用层包括所有的高层协议。2．ISO/OSIRM参考模型与TCP/IP体系架构1)TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互联问题,并将网际协议IP作为TCP/IP的重要组成部门.但ISO最初只考虑到使用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互联在一起.2)TCP/IP一开始就对面向连接各无连接并重,而OSI在开始时只强调面向连接服务.3)TCP/IP有较好的网络管理功能,而OSI到后来才开始这个问题,在这方面两者有所不同.2.2.4IPv4/IPv6地址1．IP地址的作用在Internet的信息服务中,IP地址具有以下重要的功能和意义：(1)惟一的Internet网上通信地址。(2)全球认可的通用地址格式。(3)工作站、服务器和路由器的端口地址。(4)运行TCP/IP协议的惟一标识符。(5)若一台主机或路由器连接到两个或多个物理网络,则它可以拥有两个或多个IP地址。教学重点与难点重点：网络协议与体系结构的概念难点：TCP/IP参考模型教学过程设计复习10分钟，授新课70分钟，安排讨论5分钟，布置作业分钟，提问5分钟作业布置无课后小结参考资料周次第三周周，第3次课；总第16次课章节名称第二章：熟悉计算机网络体系结构授课方式课堂讲授（√）；上机实验（）；实际操作（√）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1．变长子网掩码计算网络中的传输介质重点：变长子网掩码计算教学基本内容纲要4．变长子网掩码计算变长子网掩码VLSM(VariableLengthSubnetmasks),我们可能会被它的字面意思给弄糊涂了,什么变长子网掩码,实际上子网掩码的大小不会自己改变的,VLSM的意思是不同子网的子网掩码可能有不同的长度,但一旦子网掩码的长度确定了,它们就不变了。这个技术对于高效分配IP地址,减少路由表的大小非常有用,但是如果使用不当可能会造成意想不到的错误。在划分子网的情况下,判断两台主机是不是在同一个子网中,看它们的网络号与子网地址是不是相同如何利用VLSM计算,在局域网上规划子网区间子网编址是利用VLSM计算,这初衷是为了避免小型或微型网络浪费IP地址,将一个大规模的物理网络划分成几个小规模的子网,各个子网在逻辑上独立没有路由器的转发,子网之间的主机不能相互通信,有时这种情况是有益的,可避免大面积的广播冲突。对一名网管员如何利用VLSM计算,在局域网上规划子网区间是必须掌握的技能。首先要确定变长子网掩码VLSM,然后再确定各子网地址和IP地址的范围。5．IPv6地址IPv6的主要特点：更大的地址空间—地址长度从32位增大到128位,使地址空间增大了296倍；简化了头部格式—头部长度变为固定,取消了头部的检验和字段,加快了路由器处理速度；协议的灵活性—将选项功能放在可选的扩展头部中,路由器不处理扩展头部,提高了路由器的处理效率；允许对网络资源的预分配—支持实时的视频传输等带宽和时延要求高的应用；允许协议增加新的功能,使之适应未来技术的发展—可选的扩展头部与数据合起来构成有效载荷。2.2.5网络中的传输介质1．双绞线双绞线的基本组成是由两根绝缘线按一定的螺距相互绞绕而成。每根绝缘线由各种颜色的绝缘层和单芯或多芯的金属导线构成；把一根或多根双绞线封装在同一护套内,就成了双绞线电缆；根据护套内有没有屏蔽层,又将双绞线分为非屏蔽双绞线（UnshieldedTwistedPair,UTP）和屏蔽双绞线(ShieldedTwistedPair,STP)。双绞线的绞绕密度越大其抗干扰能力越强。如图2-15所示为五类双绞线电缆(非屏蔽)。任务2-1制作双绞线和信息插座1．直连线所谓的直连线是指双绞线两端的发送端口与发送端口直接相连,接收端口与接收端口直接相连。2.交叉线所谓的交叉线即指双绞线两端的发送端口与接收端口交叉相连。比如：(1)集线器（交换机）与集线器（交换机）通过普通端口RJ-45端口进行连接）(2)两台计算机间的直接双绞线连接也是用交叉线。2-1制作双绞线和信息插座在综合布线工程中，双绞线的一端与配线柜的接线架相连，另一端通过穿线管布到用户端的信息模块。用户用在使用直通双绞线与信息模块相连的方法接入网络。这样做的目的是根据用户的要求事先布置信息点，方便工作站移动，保持整个布线的整齐美观，同时也是隔离故障的一种方法。信息模块有信息插座和网线模块组成，4-2打线钳实验设备双绞线一段、信息模块一个、打线钳一把。实验步骤信息模块的制作（1）将双绞线从布线盒中拉出，剪至合适的长度。（2）剥掉大约1.5cm的外层包装皮（注意不要伤及导线的绝缘层），露出4对色线。（3）按T568B标准，将导线按照网线模块上的颜色标注的线序，稍稍用力将导线压入网线模块线槽中。（4）将打线钳的刀口（有刀的一侧朝外）对准网线模块上的线槽和导线，垂直向下用力，如图4-4所示，听到“喀”的一声，即表明导线被压入线槽内，同时模块外侧的多余导线被剪断。如此反复将8根导线全部压入线槽中。如果不能将多余的导线剪断，可调节打线钳手柄上的旋钮，调节冲击力，通过调节冲击力达到剪断线的目的（5）将防尘片安装到网线模块的线槽上，并固定到信息插座上，任务2-2IPv6协议的使用（1）开始→运行→cmd→输入ipconfig命令显示当前网卡的配置信息,。（2）输入ipv6install命令开始安装,系统自动完成IPv6的安装,WindowsVista/7以上版本的用户默认安装教学重点与难点重点：变长子网掩码计算难点：变长子网掩码计算教学过程设计复习10分钟，授新课70分钟，安排讨论5分钟，布置作业分钟，提问5分钟作业布置无课后小结参考资料周次第四周周，第4次课；总第16次课章节名称第三章：单子网的小型局域网的组建授课方式课堂讲授（√）；上机实验（）；实际操作（√）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1．局域网的参考模型、局域网介质访问控制方法、ping和ipconfig命令的使用重点：局域网的参考模型教学基本内容纲要3.2.1局域网的特点局域网的特点除了具备结构简单、数据传输率高，可行性高，实际投资少且技术更新发展迅速等基本特征外，还具有以下特点：1、具有较高大数据传输速率，有1Mb/s、10Mb/s、155Mb/s和622Mb/s之分，实际中最高可达1Gb/s，未来甚至可达101Gb/s。2、具有优良的传输质量。3、具有对不同速率的适应能力，低速或高速设备均能接入。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。6、网络覆盖范围有限，一般为0.1～10km。3.2.2局域网的参考模型20世纪80年代初期，美国电气和电子工程师学会IEEE802委员会结合局域网自身的特点，参考OSI/RM，提出了局域网的参考模型（LAN/RM），制定出局域网体系结构，IEEE802标准诞生于1980年2月，故称为802标准。由于计算机网络的体系结构和国际标准化组织（ISO）提出的开放的系统互联参考模型（OSI）已得到广泛认同，并提供了一个便于理解、易于开发和加强标准化的统一的计算机网络体系结构，因此局域网参考模型参考了OSI参考模型。根据局域网的特征，局域网的体系结构一般仅包含OSI参考模型的最低两层：物理层和数据链路层3.2.3局域网的分类1．以太网(Ethernet）10Mb/s以太网100Mb/s以太网1000Mb/s以太网以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802.3系列标准相类似。2．令牌环网(tokenring)令牌环网（Token-ringnetwork）常用于IBM系统中，其支持的速率为4Mbps和16Mbps两种。目前Novell、IBMLANServer支持16MbpsIEEE802.5/令牌环网技术。在这种网络中，有一种专门的帧称为“令牌”，在环路上持续地传输来确定一个结点何时可以发送包。3.2.4局域网介质访问控制方法CSMA/CD是带冲突检测的载波监听多点访问方法(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect)。在以太网(Ethernet)中,任何结点都没有事先预约发送,所有结点发送都是随机的,而且网络中没有集中的管理控制,所有结点平等地竞争发送时间,这种随机竞争的控制方式正是CSMA/CD的精髓。传统的局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介质”方式,所有结点都通过公共传输介质传输和接收数据,但不允许两个以上的结点同时发送数据,就像前面提到的“半双工”传输。正因为这种“共享”式局域网,所有结点都是半双工的,发送或接收数据是通过共享传输介质以“广播”方式传送,因此出现“冲突(Collision)”是不可避免的,“冲突”会造成传输失败,必须解决多个结点访问总线的介质访问控制(MediumAccessControl,MAC)问题。CSMA/CD工作原理：发送前先监听信道是否空闲,若空闲则立即发送数据。在发送时,边发送边继续监听。若监听到冲突,则立即停止发送。等待一段随机时间(又称为退避)以后,再重新尝试。总体来说,可以归结为4句话：“发前先侦听,空闲即发送,边发边检测,冲突时退避。”任务3-1CiscoPacketTracer6.0软件的使用1.CiscoPacketTracer6.0的安装（1）首先运行PacketTracer60_Build45_setup_no_tutorials.exe,选择“Next”进入下一步。如图3-6所示。（2）选择“Iaccepttheagreement”,接受协议约定,选择“Next”进入下一步（3）安装在C：盘,选择“Next”进入下一步。如图3-8所示。（4）默认软件名字为“CiscoPacketTracer”,选择“Next”进入下一步。（5）在“Createadesktopicon”上打“√”,再选择“Next”进入下一步。如图3-10所示。（6）选择“Install”开始安装。（7）系统开始安装，如图3-12所示。单击“Finish”,安装完毕。2．汉化CiscoPacketTracer6.0安装结束后,正常打开是英文界面。如图3-14所示。（1）把压缩包里的汉化文件Chinese.ptl这个文件复制到安装路径下的languages目录下面,上述软件是安装到C盘,那么就复制文件到C:\ProgramFiles\languages目录下面即可。（2）然后启动PT6.0，打开Options选项，选择第一项Preferences，如图3-16所示。在Interface的选项卡下面有个“SelectLanguage”在下面的框里选择“Chinese.ptl”然后点击右下角的”ChangeLanguage“。（3）选择改变语言最后关闭软件,再运行软件就已经汉化好了。这是一个不完整汉化版,不过也够用了。默认的字体太小了，需要调整字体大小,打开Options选项，选择第一项首选项,字体3．认识CiscoPacketTracer6.0的基本界面熟悉掌握CiscoPacketTracer6.0的基本界面的各项区域功能和线缆配置后两端亮点含义。任务3-2组建小型办公/家庭网络可以在四台电脑上测试网络是否组网成功，以PC３为例，选择PC３的“桌面”选项卡中的“命令提不符”．分别ping电脑PC0~PC3的IP地址192．16．1．2~192．16．1．5，ping192．16．1．6的地址，没有物理连接的电脑IP地址不通任务3-3ping和ipconfig命令的使用1.ping命令的使用在网络配置调试中Ping是最常用的命令,无论UNIX、Linux、Windows等网络操作系统都集成支持ping命令。实际上,我们常用Ping命令来测试网络的连通性和可达性,如果Ping运行正确,基本上就可以排除网络层、网卡、Modem的输入输出线路、电缆和路由器等存在的故障。2.Ipconfig命令的使用Ipconfig实用程序主要功能也是显示或改变用户所在主机内部的IP协议的配置信息,如IP地址、默认网关、子网掩码等。只是Ipconfig是以DOS的字符形式显示。在WindowsNT中仅能使用Ipconfig工具。这些信息一般用来检验人工配置的TCP/IP设置是否正确。如果计算机和所在的局域网使用了动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol,DHCP),这个程序所显示的信息就会更加实用。3.4.1光纤分布数据接口（FDDI）光纤分布式数据接口(FiberDistributedDataInterface,FDDI)标准于20世纪80年代中期发展起来,它提供的高速数据通信能力要高于传统以太网(10Mbps)和令牌环网(4Mbps或16Mbps)的能力。它的传输速率为100Mbps,网络覆盖的最大距离可达200km,最多可连接1000个站点。FDDI标准由ANSIX3T9.5标准委员会制订。为繁忙网络上的高容量输入输出提供了一种访问方法。FDDI是应用光纤作为传输介质来传输数据的高性能令牌环局域网,它采用双环结构,FDDI的访问控制方法与令牌环网类似,都采用令牌传递,但它与标准的令牌传递又有所不同。FDDI的独到之处是双环结构,它用4束光纤芯组成两个环,一个环顺时针发送,一个环逆时针发送(如图3-28(a)),当其中一个环发生故障时,另一个环可代替它运行,如果两个环同时在一个点断路,则两个环连成一个单环(如图3-28(b)),从而保证通信不断。一般情况下FDDI的两个环被称为主环(PrimaryRing)和副环(SecondaryRing),主环用于传输数据,副环作为备份。FDDI使用的传输介质是光纤,而且是双环网,单位成本较高。随着快速以太网的兴起,FDDI已经使用的也来越少了。最常见的应用就是对服务器的快速访问。教学重点与难点重点：局域网的参考模型、局域网介质访问控制方法、ping和ipconfig命令的使用难点：局域网介质访问控制方法教学过程设计复习10分钟，授新课70分钟，安排讨论5分钟，布置作业分钟，提问5分钟作业布置无课后小结参考资料周次第五周周，第5次课；总第16次课章节名称第四章：多子网的中型局域网的架设授课方式课堂讲授（√）；上机实验（）；实际操作（）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1．局域网扩展和子网的划分;2．交换机的工作原理3．虚拟局域网(VLAN)技术重点：虚拟局域网(VLAN)技术教学基本内容纲要4.2.1局域网扩展和子网的划分集线器执行的功能如下：放大输入的信号,调整信号时间,在所有电缆敷设路线上重新产生信号。常见到的集线器基本结构其外部结构比较简单。集线器在网络中的主要功能是同时把所有结点集中在以它为中心的结点上,概括为以下3种功能：（１）对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离。（２）增加网络节点,即局域网的计算机数量（３）连接不同介质的转换的接口转换器,图4-3除了增加网络节点数,同时也进行了细缆到粗缆的转换。集线器可以优化网络布线结构和简化网络管理。集线器是对网络进行集中管理的最小单元,像树的主干一样,起到汇集各分枝的作用。但是,集线器并不能无限制的进行连接,IEEE802标准规定,传统以太网任意两个节点(如计算机)最多连接4个中继器,最多经过5个网段。而且连接中不能形成回路。集线器的种类有几种划分标准：１．按端口数量来分按端口数量划分是最基本的分类标准之一。通常所说的16口或24口集线器中的16口、24口是指集线器的端口数。如果按照集线器能提供的端口数划分,目前主流集线器主要可分为8口、16口和24口几大类。２．按带宽划分10Mb／s带宽型100Mb/s带宽型10／100Mb／s自适应型4.2.2交换机的工作原理与分类１．交换的提出（1）用户带宽共享,带宽受限。（2）广播方式,易造成网络风暴（3）非双工传输,网络通信效率低。2．交换机的工作原理交换机工作在ISO/OSIRM数据链路层上。可以截取所有的网络信息流并读取每一帧上的目标地址,以确定帧是否可以转发给下一个网络段。交换机由四个基本元素组成：端口：交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的物理网段（注：非IP网段），连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。缓冲区：是一种队列结构，被交换机用来协调不同网络设备之间的速度匹配问题。突发数据可以存储在缓冲区内，直到被慢速设备处理为止。缓冲区大小要适度，过大的缓冲空间会影响正常通信状态下数据包的转发速度（因为过大的缓冲空间需要相对多一点的寻址时间），并增加设备的成本。而过小的缓冲空间在发生拥塞时又容易丢包出错。信息帧的转发机构：数据帧的目的MAC地址来转发，根据收到的数据帧的目的MAC地址来查找自己的MAC地址表，如果在MAC地址表里有的，就从对应的接口转发过去，如果目的MAC地址不再MAC地址表里，就向交换机所有的接口（除了接收到这个帧的接口）广播背板体系结构；是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。交换机可以同时接收多个端口信息,并可以同时将这些信息发向多个目标地址对应的端口。交换机还可以将从一个端口接收的信息发向多个端口，3．交换机转发机制1）交换机在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送；2）如果交换机收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口相同，则丢弃该报文；3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。4．共享式和交换式以太网MAC地址是固化在网卡上串行EEPROM中的物理地址,通常有48位长。IEEE802标准为每块网卡规定了一个48位的全局地址,它是站点的全球唯一的标识符,与其物理位置无关,即MAC地址,也叫物理地址。MAC地址为6Byte(48位)。其中MAC地址的前3个字节(高24位)由IEEE统一分配给厂商,低24位由厂商分配给每一块网卡。网卡的MAC地址可以认为就是该网卡所在站点的MAC地址。以太网交换机根据某条信息包头中的MAC源地址和MAC目的地址实现包的交换和传递。（１）传统共享式局域网的缺点覆盖的地理范围有限、网络带宽容量固定、不能支持多种速率（２）交换式局域网交换式局域网采用交换技术来增加数据的输入输出总和和安装介质的带宽。一般交换机转发延迟很小,能经济地将网络分成小的冲突网域,为每个工作站提供更高的带宽。（３）以太网交换机工作过程以太网交换机提供了桥接能力以及在现存网络上增加带宽的功能。用于LAN上的交换机因为它们都运作在数据链路层(ISO/OSIRM第2层)的MAC子层上,它们负责检验所有进入网络的流量的设备地址(MAC地址)。交换机保存一张有关设备地址的信息表,并用该信息表来决定如何过滤并转发局域网流量。以太网交换机执行3种重要的功能：学习：交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)。消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。5．交换机的分类（1）按传输介质和传输速度分类方法局域网交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机和令牌环交换机等多种,这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、FDDI和令牌环网等环境。（2）按照应用范围的分类方法局域网交换机可以分为桌面型交换机(DesktopSwitch)、组型交换机(WorkgroupSwitch)和校园网交换机(CampusSwitch)三类。根据架构特点,人们还将局域网交换机分为机架式、带扩展槽固定配置式、不带扩展槽固定配置式3种产品。6．交换机的选型背板带宽：是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。吞吐率：吞吐率原指一个业务系统在单位时间内提供的产量（或服务量）。在计算机或数据通信系统，指的是单位时间内通过某通信信道（acommunicationchannel）或某个节点成功交付数据的平均速率，通常以每秒比特数（bps，bitspersecond）为单位。端口速率：称DCE速率或最大吞吐量。指的是计算机串口到调制解调器的传输速率。由于现今调制解调器几乎都支持该速率的V.42bis和MNP5压缩标准(压缩比都是4:1)，所以这一速率一般比线路速率高得多。端口密度：端口密度是指一台交换机所能够支持的最小/最大的端口数量以及端口类型。GE/10GE端口一般推荐全双工端口。交换方式：直通交换方式（Cut-through）、存储转发方式（Store-and-Forward）、碎片隔离式（FragmentFree）堆叠能力：堆叠是指将一台以上的交换机组合起来共同工作，以便在有限的空间内提供尽可能多的端口。多台交换机经过堆叠形成一个堆叠单元。可堆叠的交换机性能指标中有一个"最大可堆叠数"的参数，它是指一个堆叠单元中所能堆叠的最大交换机数，代表一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度。全双工：全双工（FullDuplex）是指在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。目前的网络设备均支持全双工。高速端口集成：网管能力：网管型交换机支持SNMP协议，SNMP协议由一整套简单的网络通信规范组成，可以完成所有基本的网络管理任务，对网络资源的需求量少，具备一些安全机制。SNMP协议的工作机制非常简单，主要通过各种不同类型的消息，即PDU（协议数据单位）实现网络信息的交换。服务质量保证QoS支持能力：QoS（QualityofService，服务质量）指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力,是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。在正常情况下，如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统，并不需要QoS，比如Web应用，或E-mail设置等。但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时，QoS能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。7．交换机组网中的冲突域和广播域冲突域(collisiondomain)是一个物理分段。在以太网中，如果某个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突，那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域（collisiondomain)。如果以太网中的各个网段以集线器连接，因为不能避免冲突，所以它们仍然是一个冲突域。广播域(broadcastdomain)是一个逻辑上的计算机组,该组内的所有计算机都会收到同样的广播信息。4.2.3虚拟局域网(VLAN)技术VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）的中文名为"虚拟局域网"。虚拟局域网（VLAN）是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网。VLAN是一种比较新的技术，工作在OSI参考模型的第2层和第3层，一个VLAN就是一个广播域，VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。与传统的局域网技术相比较，VLAN技术更加灵活，它具有以下优点：网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少；可以控制广播活动；可提高网络的安全性。１．VLAN的组网方法基于端口划分VLAN、基于MAC地址划分VLAN、基于第三层协议类型或IP地址的VLAN、基于组播划分VLAN或基于服务的VLAN２．VLAN的优点方便网络管理、控制广播减少网络管理开销提供更好的安全性利用现有的集线器以节约开支(1)端口的分隔。即便在同一个交换机上，处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。(2)网络的安全。不同VLAN不能直接通信，杜绝了广播信息的不安全性。(3)灵活的管理。更改用户所属的网络不必换端口和连线，只更改软件配置就可以了。VLAN技术的出现，使得管理员根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分，而不是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中，即这些工作站可以在不同物理LAN网段。由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。VLAN除了能将网络划分为多个广播域，从而有效地控制广播风暴的发生，以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外，还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。教学重点与难点重点：虚拟局域网(VLAN)技术、交换机的工作原理难点：虚拟局域网(VLAN)技术教学过程设计复习10分钟，授新课70分钟，安排讨论5分钟，布置作业分钟，提问5分钟作业布置无课后小结参考资料周次第六周，第5次课；总第16次课章节名称第四章：多子网的中型局域网的架设授课方式课堂讲授（√）；上机实验（）；实际操作（√）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1．交换机基本配置与管理;2．在交换机上划分VLAN3．生成树重点：在交换机上划分VLAN教学基本内容纲要任务4-1交换机基本配置与管理实际操作任务4-2在交换机上划分VLAN1.选择“vlan数据库”,在配置中，号输入“2”,VLAN名称输入“accounting”,按增加。2.添加VLAN3名marking3．选择接口配置，把FastEthernet0／1应用到“accounting”,也就是VLAN2上。4.选择接口配置,把FastEthernet0／2应用到“markting”,也就是VLAN3上。5.同上步骤,分别把FastEthernet0/3应用到“accounting”,而把FastEthernet0/4上应用到“markting”,也就是VLAN3上。6.在PC3上ping发现返回“Requesttimeout”,表明PC3和PC2属于不同子网,PC1和PC3属于同一子网VLAN2。如图4-34所示。7.同样在.在PC２上ping192.16.1.３发现返回“Requesttimeout”,表明PC２和PC１属于不同子网,PC２和PC４属于同一子网VLAN３。生成树(spanningtree)生成树算法的网桥协议STP(SpanningTreeProtocol)它通过生成生成树保证一个已知的网桥在网络拓扑中沿一个环动态工作。网桥与其他网桥交换BPDU消息来监测环路，然后关闭选择的网桥接口取消环路，统指IEEE802·1生成树协议标准和早期的数字设备合作生成树协议，该协议是基于后者产生的。IEEE版本的生成树协议支持网桥区域，它允许网桥在一个扩展本地网中建设自由环形拓扑结构。生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。生成树协议拓扑结构的思路是:不论网桥(交换机)之间采用怎样物理联接,网桥(交换机)能够自动发现一个没有环路的拓扑结构的网路，这个逻辑拓扑结构的网路必须是树型的。生成树协议还能够确定有足够的连接通向整个网络的每一个部分。所有网络节点要么进入转发状态，要么进入阻塞状态,这样就建立了整个局域网的生成树。当首次连接网桥或者网络结构发生变化时，网桥都将进行生成树拓扑的重新计算。为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥,从一点传输数据到另一点,出现两条以上条路径时只能选择一条距离根桥最短的活动路径。生成树协议这样的控制机制可以协调多个网桥(交换机)共同工作,使计算机网络可以避免因为一个接点的失败导致整个网络联接功能的丢失,而且冗余设计的网络环路不会出现广播风暴。教学重点与难点重点：在交换机上划分VLAN难点：在交换机上划分VLAN教学过程设计复习10分钟，授新课70分钟，安排讨论5分钟，布置作业分钟，提问5分钟作业布置无课后小结参考资料周次第七周，第7次课；总第16次课章节名称第五章：远程局域网的互联授课方式课堂讲授（√）；上机实验（）；实际操作（）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1．网络互连概述;网络互连设备——路由器、VPN技术重点：路由协议教学基本内容纲要5.2.1网络互连概述１．面向连接和面向无连接的解决方案（１）面向连接的解决方案面向连接的服务就是通信双方在通信时,要事先建立一条通信线路,其过程有建立连接、使用连接和释放连接三个过程。TCP协议就是一种面向连接服务的协议,电话系统是一个面向连接的模式。（２）面向无连接的解决方案在无连接方法中，网络除了把分组传送到目的地以外不需做任何事情，如果分组丢失了，接收方必须检测出错误并请求重发;如果分组因采用不同的路径而没有按序到达，接收方必须将它们重新排序。（３）连接级联虚电路与无连接分组交换的比较①级连虚电路网络互联优点路由器预留缓冲区等资源,保证服务质量。分组按序号传输。分组的报文头部较短。缺点路由器需要大量内存存储虚电路信息。一旦发生拥塞，没有其它路由,健壮性差。如果网络中有一个不可靠的数据报子网，级连虚电路很难实现②无连接分组交换网络互联优点能够容忍拥塞,并能适应拥塞。健壮性好。可用于多种网络互联。缺点分组的报文头部较长。不能保证分组按序号到达。不能保证服务质量。2．IP数据报在互联网上的传输IP是网络互连协议（InternetProtocol）的简称。IP协议具有良好的适应性，因此，IP协议得到广泛使用，成为支撑Internet的基础。IP协议提供的是一种无连接的、不可靠的、尽力发送的服务，把数据从源端发送到目的端。IP数据报在经过网络传输时，有可能因为网络拥塞、链路故障等原因而造成丢失或出错。对此，IP协议仅具有有限的错误报告功能，它调用ICMP协议来实现差错报告。数据报内容的差错捡测和恢复则交给高层（传输层协议—TCP）去完成。IP是TCP/IP协议集的核心协议之一，协议的内容包括：基本传输单元的格式,也就是IP报文的类型与定义、IP报文的地址以及分配方法、IP报文的路由转发以及IP报文的分段与重组。IP数据报（packet）是IP协议的基本处理单元，它由两部分组成：报文头和数据部分，如图5-4所示。所有的TCP、UDP及ICMP数据都以IP数据报格式传输。3．IP数据报的分段和重组一般来说在网络传输的过程中要跨越若干个不同的物理网络，所容许的最大帧长度不同。IP协议需要一种分段机制，把一个大的IP报文，分成若干个小的分段进行传输，最后到达目的地处再重新组合还原成原来的样子。这就是数据报的分段和重组。5.2.2网络互连设备——路由器网络互连路由器（Router）工作在ISO/OSIRM参考模型中的第三层（网络层）。路由器主要决定最佳路由并转发数据包。路由器内有一个路由表，其中记录各种链路信息，供路由算法计算出到目的地的最佳路由。据此路由器再进行数据转发。如不能知道目的路由，则将包丢弃，并向源地址返回信息。路由器可相互学习路由信息或将自己的链路状态广播，这样可使路由信息按一定方式进行更新，从而由算法计算最佳路由。因此路由器路径计算工作量很大。路由器一般端口数量有限，路由转发速度慢。在内网数据流量较大，又要求快速转发响应时，常建议使用三层交换机，而将网间路由工作交路由器完成。5.2.3路由协议路由器提供了异构网互联的机制，实现将一个网络的数据包发送到另一个网络。而路由就是指导IP数据包发送的路径信息。路由协议就是在路由指导IP数据包发送过程中事先约定好的规定和标准。路由协议通过在路由器之间共享路由信息来支持可路由协议。路由信息在相邻路由器之间传递，确保所有路由器知道到其它路由器的路径。总之，路由协议创建了路由表，描述了网络拓扑结构；路由协议与路由器协同工作，执行路由选择和数据包转发功能。路由协议主要运行于路由器上，路由协议是用来确定到达路径的，它包括RIP，IGRP，EIGRP，OSPF。起到一个地图导航，负责找路的作用。它工作在网络层。5.2.4部署和选择路由协议路由分为静态路由和动态路由，其相应的路由表称为静态路由表和动态路由表。静态路由表由网络管理员在系统安装时根据网络的配置情况预先设定，网络结构发生变化后由网络管理员手工修改路由表。动态路由随网络运行情况的变化而变化，路由器根据路由协议提供的功能自动计算数据传输的最佳路径，由此得到动态路由表。EIGRP是Cisco公司的私有协议，是一种混合协议，它既有距离向量路由协议的特点，同时又继承了链路状态路由协议的优点。各种路由协议各有特点，适合不同类型的网络。5.2.5VPN技术虚拟专用网络（VirtualPrivateNetwork，简称VPN）指的是在公用网络上建立专用网络的技术。其之所以称为虚拟网,主要是因为整个VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路，而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台，如Internet、ATM（异步传输模式）、FrameRelay（帧中继）等之上的逻辑网络，用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。1．VPN特点低成本、）安全保障、服务质量保证（QoS）、可扩充性和灵活性、可管理性2．VPN分类（1）按VPN的协议分类VPN的隧道协议主要有三种，PPTP，L2TP和IPSec，其中PPTP和L2TP协议工作在OSI模型的第二层，又称为二层隧道协议；IPSec是第三层隧道协议，也是最常见的协议。L2TP和IPSec配合使用是目前性能最好,应用最广泛的一种。（2）按VPN的应用分类①AccessVPN（远程接入VPN）：客户端到网关，使用公网作为骨干网在设备之间传输VPN的数据流量。②IntranetVPN（内联网VPN）：网关到网关，通过公司的网络架构连接来自同公司的资源。③ExtranetVPN（外联网VPN）：与合作伙伴企业网构成Extranet，将一个公司与另一个公司的资源进行连接。（3）按所用的设备类型进行分类①路由器式VPN：路由器式VPN部署较容易，只要在路由器上添加VPN服务即可。②交换机式VPN：主要应用于连接用户较少的VPN网络。③防火墙式VPN：防火墙式VPN是最常见的一种VPN的实现方式,许多厂商都提供这种配置类型3．VPN的实现技术（1）隧道技术实现VPN的最关键部分是在公网上建立虚信道,而建立虚信道是利用隧道技术实现的,IP隧道的建立可以是在链路层和网络层。第二层隧道主要是PPP连接,如PPTP,L2TP,其特点是协议简单,易于加密,适合远程拨号用户;第三层隧道是IPinIP,如IPSec,其可靠性及扩展性优于第二层隧道,但没有前者简单直接。（2）隧道协议①PPTP(点到点隧道协议)是一种用于让远程用户拨号连接到本地的ISP,通过因特网安全远程访问公司资源的新型技术。它能将PPP(点到点协议)帧封装成IP数据包,以便能够在基于IP的互联网上进行传输。PPTP使用TCP(传输控制协议)连接的创建,维护,与终止隧道,并使用GRE(通用路由封装)将PPP帧封装成隧道数据。被封装后的PPP帧的有效载荷可以被加密或者压缩或者同时被加密与压缩。②L2TP协议：L2TP是PPTP与L2F(第二层转发)的一种综合,他是由思科公司所推出的一种技术。③IPSec协议：是一个标准的第三层安全协议,他是在隧道外面再封装,保证了隧在传输过程中的安全。IPSec的主要特征在于它可以对所有IP级的通信进行加密。教学重点与难点重点：路由协议、网络互连概述;网络互连设备——路由器难点：路由协议教学过程设计复习10分钟，授新课70分钟，安排讨论5分钟，布置作业分钟，提问5分钟作业布置无课后小结参考资料周次第八周，第8次课；总第16次课章节名称第五章：远程局域网的互联授课方式课堂讲授（√）；上机实验（）；实际操作（√）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1．路由器的基本配置、静态路由的基本配置2．动态路由的基本配置、通过路由器组建大型局域网、tracert和netstat命令的使用难点：通过路由器组建大型局域网教学基本内容纲要任务5-1路由器的基本配置1.先用一个路由器和两个交换机搭在模拟器（CiscoPacketTracer6.0）出个实际环境，并配置好四台PC机的IP地址和子网掩码，然后配置R0路由器的端口。2.配置Router0路由Gigabitehhernet0/0端口，也是右边网络的网关。双击Router0选择”配置”选项卡，在Gigabitehhernet0/0的IP地址、子网掩码框中分别输入和。3.配置Router0路由Gigabitehhernet0/1端口，也是左边网络的网关。双击Router0选择”配置”选项卡，再选择G以太网卡，在Gigabitehhernet0/1的IP地址、子网掩码框中分别输入和4.配置左边网络的PC0和网关。双击计算机PC0选择配置，在网关框输入，如图5-16所示。再选择快速以太网卡FastEthernet0，在IP地址、子网掩码框中分别输入和。5.配置右边网络的PC3和网关。双击计算机PC3选择配置，在网关框输入，如图5-18所示。再选择快速以太网卡FastEthernet0，在IP地址、子网掩码框中分别输入和6．同样地配置右边PC1（网关、IP地址、子网掩码）和左边PC2（网关、IP地址、子网掩码），配置完成后可以看到图中各节点都变成绿色，即全部配通任务5-2静态路由的基本配置案例：学校有两个校区，每个校区是一个独立的局域网，为了使校区能够正常相互通讯，共享资源。每个校区出口利用一台路由器进行连接，两台路由器间学校申请了一条2M的DDN专线进行相连，要求做适当配置实现两个校区的正常相互访问。静态路由的基本配置。静态路由需要网络管理员手动配置,预先将互联网络的目标网段通过静态路由设置,实现两个路由器上数据包跨网络的转发。先用两个路由器和交换机搭在模拟器（CiscoPacketTracer6.0）上模拟实际环境,并配置好四台PC机的IP地址和子网掩码，然后配置R5、R6两个路由器的静态路由。配置路由A端口fastEthernet1/0的所有命令Router(config-if)#exit（从0/0端口退回到全局配置模式）Router(config)#interfacefastEthernet1/0（进入1/0端口）Router(config-if)#ipaddress（给端口1/0配置好了IP跟子网掩码）Router(config-if)#noshutdown（开启端口）%LINK-5-CHANGED:InterfaceFastEthernet1/0,changedstatetoupRouter(config-if)#exit（从1/0端口退回到全局配置模式）Router(config)#iproute（在全局配置模式下）用ping命令测试全网是否连通了！如果前面的步骤你都没操作错的话，那么现在的测试任务5-3动态路由的基本配置案例：学校有三个校区，每个校区是一个独立的局域网。为了使校区能够正常相互通讯，共享资源。每个校区出口利用一台路由器进行连接，三台路由器间学校申请了一条10M的光纤专线进行相连，要求做适当配置实现三个校区的正常相互访问。动态路由的基本配置。使用RIP(RoutingInformationProtocol，路由信息协议)动态路由，通过启用这些动态路由协议，自动生成路由表项，既节省网管人员的工作量，又优化了路由表项，实现三个路由器（如图5-22所示环境）之间的数据包转发，提高了数据包的转发性能。先用三个路由器和交换机搭在模拟器（CiscoPacketTracer6.0）上模拟实际环然后配置R1、R2、R3路由器的动态路由RIP协议RIP路由配置路由器R1的RIP配置：R1#configterminalR1(config)#routerripR1(config-router)#networkR1(config-router)#networkR1(config-router)#networkR1(config-router)#endshowiproute命令查看路由表任务5-4通过路由器组建大型局域网通过路由器组建大型局域网。使用OSPF（OpenShortestPathFirst，开放式最短路径优先）路由协议，通过启用这些动态路由协议，自动生成路由表项，组建四个路由器的大型局域网。先用四个路由器在模拟器（CiscoPacketTracer6.0）出个大型局域网实际环境，如图5-25所示。并计算好四台路由器各端口的IP地址和子网掩码，然后开始配置R1、R2、R3、R4路由器OSPF协议。步骤一：配置接口IP路由器R1：Ruijie>enable------>进入特权模式Ruijie#configureterminal------>进入全局配置模式Ruijie(config)#interfacefastethernet0/0Ruijie(config-if-FastEthernet0/0)#ipaddress------>配置接口IPRuijie(config-if-FastEthernet0/0)#interfacefastethernet0/1Ruijie(config-if-FastEthernet0/1)#ipaddressRuijie(config-if-FastEthernet0/1)#interfaceloopback0------>配置回环口IP，作为OSPF的router-idRuijie(config-if-Loopback0)#ipaddressRuijie(config-if-Loopback0)#exit步骤二：配置OSPF路由器R1：Ruijie(config)#routerospf100------>配置OSPF，进程号是100Ruijie(config-router)#router-id------>手工指定OSPF的router-idRuijie(config-router)#networkarea1------>地址属于/24的接口划入OSPF区域1，参与OSPF的运做Ruijie(config-router)#networkarea0------>地址属于/24的接口划入OSPF区域0，参与OSPF的运做Ruijie(config-router)#exit任务5-5tracert和netstat命令的使用1.tracert命令Tracert主要功能是判定数据包到达目的主机所经过的路径、显示数据包经过的中继节点清单和到达时间。2.NetstatNetstat一般用于显示协议统计信息和当前TCP/IP网络连接。计算机有时候接受到的数据报会导致数据出错等故障，TCP/IP可以容许这些类型的错误，并能够自动重发数据报。但如果累计的出错情况数目占到所接收的IP数据报相当大的百分比，或者它的数目正迅速增加，那么就应该使用Netstat检查网络端口和流量。教学重点与难点1．路由器的基本配;静态路由的基本配置2．动态路由的基本配置、通过路由器组建大型局域网、tracert和netstat命令的使用难点：通过路由器组建大型局域网教学过程设计复习10分钟，授新课70分钟，安排讨论5分钟，布置作业分钟，提问5分钟作业布置无课后小结参考资料周次第九周周，第9次课；总第16次课章节名称第六章：无线网络的组建授课方式课堂讲授（√）；上机实验（）；实际操作（）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1．无线网络的基础知识;无线网络的组网模式2．无线局域网介质访问控制规范服务区域认证ID难点：无线局域网介质访问控制规范服务区域认证ID教学基本内容纲要6.2.1无线网络的基础知识１．无线网络的概念无线网络是相对有限网络的一个概念,它是指无需布线而是利用无线电技术取代网线等传输介质实现的网络互连。２．无线网络的分类无线个人网：无线个人网（Wirelesspersonalareanetwork）提供了一种小范围内无线通信的手段。IEEE802协议系列中定义了一系列无线网络标准，目前已成型的无线个人网标准主要有两个：无线个人网络(WPAN，IEEE802.15.1)，覆盖了蓝牙(BlueTooth)协议栈的物理层/媒体接入控制层（MAC/PHY)层。低速无线个人网络(LR-WPAN，IEEE802.15.4)，覆盖了ZigBee协议栈的物理层/媒体接入控制层（MAC/PHY)层。无线局域网：无线局域网络英文全名：WirelessLocalAreaNetworks；简写为：WLAN。它是相当便利的数据传输系统，它利用射频（RadioFrequency；RF）的技术，使用电磁波，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，在空中进行通信连接，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。无线城域网：无线城域网的推出是为了满足日益增长的宽带无线接入(BWA)市场需求。虽然多年来802.11x技术一直与许多其他专有技术一起被用于BWA，并获得很大成功，但是WLAN的总体设计及其提供的特点并不能很好地适用于室外的BWA应用。当其用于室外时，在带宽和用户数方面将受到限制，同时还存在着通信距离等其他一些问题。基于上述情况，IEEE决定制定一种新的、更复杂的全球标准，这个标准应能同时解决物理层环境（室外射频传输）和QoS两方面的问题，以满足BWA和“最后一英里”接入市场的需要。无线广域网：WWAN是采用无线网络把物理距离极为分散的局域网（LAN）连接起来的通信方式。WWAN连接地理范围较大，常常是一个国家或是一个洲。其目的是为了让分布较远的各局域网互连，它的结构分为末端系统（两端的用户集合）和通信系统（中间链路）两部分。典型应用：电力系统、医疗系统、税务系统、交通系统、银行系统、调度系统等领域。３．无线网络的特点优点（1）网络架设方便。（2）使用灵活。（3）容易扩展。缺点（1）网络速度慢。（2）信号覆盖范围小。（3）网络设备价格相对较高。6.2.2无线局域网标准无线网络的通信协议标准主要是IEEE802.11系列，包括802.11a，IEEE无线网络标准，指定最大54Mbps的数据传输速率和5GHz的工作频段。802.11a的传输技术为多载波调制技术。802.11a标准是已在办公室、家庭、宾馆、机场等众多场合得到广泛应用的802.11b无线联网标准的后续标准。它工作在5GHzU-NII频带，物理层速率可达54Mb/s，传输层可达25Mbps。可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口；支持语音、数据、图像业务；一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。802.11b，价格便宜的便携式计算机、移动电话和手持式设备的日趋流行，以及Internet应用程序和电子商务的快速发展，使用户需要随时进行网络连接。为满足这些需求，可以使用两种方法将便携式设备连接到网络，而没有电缆所带来的不便。