计算机网络技术项目化教程（翻转课堂）课件全套 项目1-12 初识计算机网络 -组建校园网络

初识计算机网络项目一园

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维项目导读

实习生小飞所在的项目组，承接一个校园网运维项目，小飞作为项目组新人，与项目组大牛一起承担网络运维岗位的工作任务。大牛告诉小飞，要做好这个校园网运维项目，首先要熟悉和了解工作对象，即这个校园网络的架构，对校园网有个整体的、全局的认识，可以从查看校园网拓扑图入手。知识导图项目目标1.掌握计算机网络的基本定义和基本功能，了解计算机网络技术的发展趋势2.熟悉计算机网络的分类和特点3.掌握常见网络的拓扑结构的区别和适用场合知识目标1.能够准确描述网络的拓扑结构图2.能够使用绘图软件Visio绘制常见拓扑结构图3.能够使用CiscoPacketTracer规划简易网络技能目标1.培养学生严谨、细致的工作态度和职业道德，树立良好的职业素养。2.激发学生对计算机网络技术的兴趣，培养主动学习和持续学习的习惯。素养目标三级目标知识准备项目实施总结练习素质拓展目

录计算机网络的基本概念1.1计算机网络的组成1.2计算机网络的发展1.3计算机网络的分类1.4网络的拓扑结构1.5应用计算机网络1.6知识准备项目实施总结练习素质拓展1.1计算机网络的基本概念

计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物，是目前计算机应用技术中空前活跃的领域。人们借助计算机网络技术可以实现信息的交换和共享，计算机网络已成为信息存储、管理、传播和共享的有力工具，在当今信息社会中发挥着越来越重要的作用，计算机网络技术的发展深刻地影响和改变着人们的工作和生活方式。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.1计算机网络的基本概念12必须通过一定的通信线路（传输介质）将若干台计算机连接起来，以交换信息。

将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的多台计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来，并配置网络软件，以实现计算机资源共享的系统。3必须有至少两台或两台以上具有独立功能的计算机系统相互连接起来，以共享资源为目的。计算机系统之间交换信息时，必须遵守某种约定和规则，即“协议”知识准备项目实施总结练习素质拓展1.1计算机网络的基本概念1.数据通信计算机网络的主要功能是共享资源和信息2.资源共享3.综合处理4.均衡负载5.可靠可用6.分布式处理知识准备项目实施总结练习素质拓展1.2计算机网络的组成

计算机网络可分成通信子网和资源子网两部分，其中通信子网主要负责网络通信，它是网络中实现网络通信功能的设备和软件的集合；资源子网主要负责网络的资源共享，它是网络中实现资源共享的设备和软件的集合。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.2计算机网络的组成

从计算机网络的实际结构来看，网络主要由网络硬件和网络软件两部分组成。1.网络硬件包括网络拓扑结构、网络服务器、网络工作站、传输介质和网络连接设备等。2.网络软件包括网络操作系统和通信协议等。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.3计算机网络的发展

计算机网络技术是计算机技术与通信技术相结合的产物，它的发展经历了从简单到复杂、从单个到集合的过程，可以分为4个不同的阶段。

主机互联

局域网

互联网

因特网知识准备项目实施总结练习素质拓展1.3计算机网络的发展1.主机互联

这种联机系统中，计算机是网络的中心，同时也是控制者。这是一种非常原始的计算机网络，它的主要任务是通过远程终端与计算机的连接，提供应用程序执行、远程打印、数据服务等功能。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.3计算机网络的发展2.局域网

商业计算的复杂性要求大量终端设备的资源共享和协同操作，导致对本地大量计算机设备进行网络化连接的需求，局域网（LocalAreaNetwork，LAN）由此产生。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.3计算机网络的发展3.互联网

由于单一的局域网无法满足人们对网络的多样性要求，20世纪70年代后期，广域网技术逐渐发展起来，将分布在不同地域的局域网互相连接起来。1983年，ARPANET采纳TCP和IP协议作为其主要的协议族，使大范围的网络互连成为可能。彼此分离的局域网被连接起来，形成了互联网。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.3计算机网络的发展4.因特网

20世纪80-90年代是网络互连的发展时间。在这一时期，ARPANET网络的规模不断扩大，包含了全球无数的公司、校园、ISP和个人用户，最终演变成今天的延伸到全球每一个角落的因特网（Internet）。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.4计算机网络的分类

计算机网络一般是按网络覆盖范围来划分的，互联网不是一种具体的物理网络技术，只是一种将不同的物理网络技术及其子技术统一起来的高层技术。覆盖范围信息点分布位置网络分类速度10m房间局域网4Mb/s～10Gb/s100m建筑物1km校园10km城市城域网50kb/s～100Mb/s100km国家广域网9.6kb/s～45Mb/s1000km洲或洲际9.6kb/s～45Mb/s知识准备项目实施总结练习素质拓展1.5网络的拓扑结构

计算机网络设计的首要任务就是在给定计算机的分布位置及保证一定的网络响应时间、吞吐量和可靠性的条件下，通过选择适当的传输线路、连接方式，使整个网络的结构合理、成本低廉。为了应付复杂的网络结构设计，人们引入了网络拓扑的概念。

拓扑学是几何学的一个分支，它是从图论演变过来的。拓扑学中首先把实体抽象成与其大小、形状无关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间的关系。网络拓扑结构有总线型、星型、环型、网状、树型、混合型。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.5网络的拓扑结构1.总线型网络拓扑结构

总线型拓扑结构是用一条电缆作为公共总线。入网的节点通过相应接口连接到线路上。网络中的任何节点都可以把自己要发送的信息送入总线，使信息在总线上传播，供目的节点接收。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.5网络的拓扑结构2.星型网络拓扑结构

在星型网络拓扑结构中，节点通过点到点的通信线路与中心节点连接。中心节点负责控制全网的通信，任何两个节点之间的通信都要通过中心节点。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.5网络的拓扑结构3.环型网络拓扑结构

在环型网络拓扑结构中，节点通过点到点的通信线路连接成闭合环路。环中数据将沿一个方向逐站传送。环型网络拓扑结构简单，控制简便，结构对称性好，传输速率高，应用较为广泛。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.5网络的拓扑结构4.网状网络拓扑结构

这种网络拓扑结构主要指各节点通过传输线互相连接起来，并且每个节点至少与其他两个节点相连。网状网络拓扑结构具有较高的可靠性，但其结构复杂，实现起来费用较高，不易管理和维护。知识准备项目实施总结练习素质拓展1.5网络的拓扑结构4.网状网络拓扑结构树型网络拓扑结构知识准备项目实施总结练习素质拓展1.5网络的拓扑结构4.网状网络拓扑结构网络拓扑优点缺点应用总线型结构简单、灵活，可扩充性好，传输速率高，响应速度快安全性低，共用总线，实时性差ATM网星型结构简单，组网容易，传输速率高，误码率低网络共享能力较差，通信线路利用率不高局域网树型易于扩展，故障隔离较容易节点对根的依赖性较大Internet环型通信设备简单，线路消耗少，容易安装不便于扩充，系统响应时延长令牌网网状型可靠性高，传输时延小，资源易于共享控制复杂，软件复杂广域网知识准备项目实施总结练习素质拓展1.6应用计算机网络

随着现代信息社会的进步以及通信和计算机技术的迅猛发展，计算机网络的应用越来越普及，如今计算机网络几乎深入社会的各个领域。Internet已成为家喻户晓的计算机网络，它也是世界上最大的计算机网络，是一条贯穿全球的“信息高速公路主干道”。计算机网络的应用突出表现在如下几个方面：

1.计算机网络在科研和教育中的应用

2.计算机网络在企事业单位中的应用3.计算机网络在商业上的应用

项目实施总结练习素质拓展知识准备1.什么是计算机网络？简述局域网与广域网的区别。2.常见的网络拓扑结构有哪几种？各有什么优缺点？

思考认识校园网的基本结构任务1园

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项目实施总结练习素质拓展知识准备了解校园网的需求和功能，了解校园网采用的网络结构和网络设备。任务目的校园网需求分析、校园网结构设计和设备选型。任务内容某学校校园网案例。任务环境

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：了解校园网的业务与性能需求

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：了解校园网的结构校园网建设采用核心层、汇聚层、接入层三层架构。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：认识校园网传输介质主干网络和汇聚层均采用10000Mb/s光纤技术，接入层采用1000Mb/s双绞线到桌面。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：认识校园网设备

校园网设备分为硬件设备和软件设备，硬件设备包括交换机、路由器、防火墙、网络服务器等；软件设备包括专业网管软件、杀毒软件、网络操作系统和各种应用系统等。硬件设备—交换机：

交换机意为“开关”是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路，交换机的作用可以理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：认识校园网设备硬件设备—路由器：

路由器（Router）是连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。

路由器的功能就是将不同的子网之间的数据进行传递。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：认识校园网设备硬件设备—防火墙：

防火墙（英语：Firewall）技术是通过有机结合各类用于安全管理与筛选的软件和硬件设备，帮助计算机网络于其内、外网之间构建一道相对隔绝的保护屏障，以保护用户资料与信息安全性的一种技术。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：认识校园网设备硬件设备—网络服务器：

网络服务器是计算机局域网的核心部件，它能够运行网络操作系统，控制和协调网络中各计算机之间的工作，存储和管理网络中的共享资源，如数据库、文件、应用程序、打印机等功能。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：认识校园网设备软件设备—网管软件、杀毒软件、网络操作系统等

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤5：认识组网技术

以太网技术是目前应用最广泛的局域网技术，具有技术成熟、成本较低、灵活、可扩展性和稳定性好，易于使用和管理的优点，该校园网就是使用的以太网技术，采用三层网络架构，以万兆以太网作为网络主干链路，接入网络采用千兆以太网技术。认识校园网的基本结构总结任务1使用Visio绘制网络拓扑图任务2园

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项目实施总结练习素质拓展知识准备掌握MicrosoftVisio2016的使用方法任务目的使用Visio绘制网络拓扑图任务内容MicrosoftVisio2016任务环境使用CiscoPacketTracer规划简易网络任务3园

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项目实施总结练习素质拓展知识准备学习CiscoPacketTracer8.1的基本使用方法任务目的结合网络拓扑图，选择正确的网络设备和线缆进行连接任务内容CiscoPacketTracer8.1任务环境认识常见的网络硬件项目二园

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维项目导读实习生小飞在大牛的指导下，通过网络拓扑图，对校园网络中各节点硬件设备以及互连的传输线路有了一个大致的了解。接下来，小飞决定自己对照拓扑图，实地去具体认识校园网内各网络硬件设备。1.认识局域网中常用的传输线路和硬件设备。2.了解这些常用网络硬件设备的性能指标。知识导图项目目标1.认识局域网中常用的网络硬件设备2.了解常用网络设备的性能指标知识目标1.能够制作直通线和交叉线2.能够配置交换机的密码和时间技能目标1.培养学生在配置和维护网络设备时的细致和耐心，确保网络设备的正常运行2.增强学生的网络安全意识，培养学生按操作规范进行操作的习惯素养目标三级目标知识准备任务实施总结练习素质拓展目录传输介质2.1网络连接设备2.2网络安全设备2.3知识准备任务实施总结练习素质拓展2.1传输介质传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路，是网络连接设备间的中间介质，也是信号的传输媒体。知识准备任务实施总结练习素质拓展2.1传输介质1.双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质，由8根不同颜色的线分成4对两两绞合在一起，成对扭绞的作用是尽可能减少电磁辐射与外部电磁的干扰，两两扭绞在一起也是其叫双绞线的原因。知识准备任务实施总结练习素质拓展2.1传输介质双绞线按其是否外加金属网丝套的屏蔽层，而分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）两种，如图2-2所示。两者的差异在于屏蔽双绞线在双绞线和外皮之间增加了一个铅箔屏蔽层，目的是提高双绞线的抗干扰性能。知识准备任务实施总结练习素质拓展568A线序：1-绿白2-绿3-橙白4-蓝5-蓝白6-橙7-棕白8-棕568B线序：1-橙白2-橙3-绿白4-蓝5-蓝白6-绿7-棕白8-棕2.1传输介质1.双绞线在使用时，双绞线的两头需要按一定的线序压在RJ-45水晶头（如图2-3示）内，这时就称其为网线。美国电子工业协会和电信工业协会制定了EIA/TIA586B标准和EIA/TIA586A标准的线序（如图2-4）。知识准备任务实施总结练习素质拓展2.1传输介质12交叉线：该线用于同种类型网络设备之间的互连1.双绞线根据双绞线两端水晶头线序的不同，双绞线可以分为三类。3反转线：它常用于实现用计算机对交换机或路由器进行配置直通线：该线用于异构网络设备之间的互连知识准备任务实施总结练习素质拓展2.1传输介质1.双绞线注意：按

规范标准

制作保证网络的正常运行，为后期的维护工作带来便利。知识准备任务实施总结练习素质拓展2.1传输介质2.同轴电缆是由内外相互绝缘的同轴心导体构成的电缆，内导体为铜线，外导体为铜管或铜网，如图2-6为同轴电缆结构，。知识准备任务实施总结练习素质拓展2.1传输介质①数据传输速率可达10Mbit/s2.同轴电缆的特性②可以传输模拟信号、数字信号③抗干扰性，高于双绞线，低于光纤④价格高于双绞线，低于光纤⑤传输距离范围广知识准备任务实施总结练习素质拓展2.1传输介质3.光导纤维光导纤维（OpticFiber）简称光纤，是目前长距离传输使用最多的一种传输介质，是用纯石英以特别的工艺拉成细丝，光纤的直径比头发丝还要细，但它的功能非常大，可以在很短的时间内传递巨大数量的信息。光缆（OpticFiberCable）：主要是由光导纤维（细如头发的玻璃丝）和塑料保护套管及塑料外皮构成。知识准备任务实施总结练习素质拓展2.1传输介质4.无线传输介质无线传输介质一般是指人们看不到、摸不到的传输介质，或者不是人为架设的介质，在这些传输介质中传输的信号是电磁波。无线电波微波红外线激光知识准备任务实施总结练习素质拓展2.1传输介质小结：（1）传输介质的基本概念（2）传输介质的分类（3）双绞线、同轴电缆、光纤工作原理知识准备任务实施总结练习素质拓展目录网络连接设备2.2网络安全设备2.3知识准备任务实施总结练习素质拓展2.2网络连接设备网络连接设备是指用于建立、管理和维护计算机网络连接的硬件设备或系统。这些设备可以在不同网络之间传输数据，将数据包从一个设备传输到另一个设备，或者帮助计算机设备连接到网络并进行通信。常见的网络连接设备有网络接口卡、调制解调器、集线器、交换机、路由器、网关等。知识准备任务实施总结练习素质拓展2.2网络连接设备1.网络接口卡网络接口卡（NetworkInterfaceCard，NIC）也叫网络适配器或网卡，是局域网中最基本的部件之一，它是连接计算机与网络的硬件设备，网卡上面装有处理器和存储器（包括RAM和ROM）。常见的网络接口卡有：图PCI-E、PCMICA、USB接口网卡知识准备任务实施总结练习素质拓展2.2网络连接设备1.网络接口卡其功能有：12链路管理3编码与译码数据的封装与解封知识准备任务实施总结练习素质拓展2.2网络连接设备1.网络接口卡的选择选择性价比高的网卡根据组网类型选择网卡根据特殊要求根据工作站选择根据使用环境知识准备任务实施总结练习素质拓展2.2网络连接设备2.交换机交换机的作用也是将传输介质的线缆汇聚在一起，以实现计算机的连接。其功能有：12扩充网络接口3扩展网络范围提供网络接口知识准备任务实施总结练习素质拓展2.2网络连接设备转发速率VLAN支持端口吞吐量背板带宽MAC地址数量端口数量缓存大小冗余支持2.交换机交换机的性能指标：知识准备任务实施总结练习素质拓展2.2网络连接设备3.路由器路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行转发，使不同的网络或网段能够相互识别对方的数据，从而构成一个更大的网络数据通道功能控制功能路由器的主要功能知识准备任务实施总结练习素质拓展2.2网络连接设备吞吐量路由表能力背板能力丢包率时延时延抖动服务质量能力网络管理能力3.路由器路由器的性能指标：知识准备任务实施总结练习素质拓展2.3网络安全设备网络安全设备是专门设计用于保护计算机网络免受各种网络威胁和攻击的硬件和软件设备。这些设备旨在监控、检测、阻止和应对可能对网络安全造成威胁的活动，以确保网络的机密性、完整性和可用性。其主要作用是：1.边界防御2.入侵检测与防御3.安全链接4.恶意软件防护5.数据加密6.安全管理与监控知识准备任务实施总结练习素质拓展网络连接设备和网络安全设备小结：（1）网卡、交换机、路由器的功能（2）网卡的选择标准（3）交换机、路由器性能指标（3）网络安全设备的作用制作双绞线任务1

任务实施总结练习素质拓展知识准备掌握两种双绞线制作方法，学会使用普通网线测线仪。任务目的使用网钳、六类线制作交叉线。任务内容网络实训室。任务环境

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：剪线

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：理线

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：排线

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：齐线

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤5：插线

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤6：压线

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤7：重复步骤1-6

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤8：测线交换机的管理与配置任务2

任务实施总结练习素质拓展知识准备掌握配置与管理交换机基本方法。任务目的通过CLI方式配置交换机的基础信息。任务内容CiscoPacketTracer8.1。任务环境

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：打开PacketTracer，如下图2-15，拖入一台PC与交换机，用串行口连接线互连PC的RS-232串行口和网络设备的Console（控制台）端口。任务二：交换机的管理与配置

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：双击PC，在打开的PC桌面选项卡中，启动超级终端Terminal程序（如图2-16），将超级终端程序参数配置如图2-17示，按Enter键即可进入网络设备的命令行接口CLI（CommandLineInterface）配置界面（如图2-18）。任务二：交换机的管理与配置

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：认识不同的配置模式。（1）用户模式第一次配置网络设备时，可按照系统配置对话框提示进行操作，也可输入n，进入用户模式；用户模式是权限最低的命令行模式，用户只能通过命令查看一些网络设备的状态，没配置网络设备的权限，也不能修改网络设备状态和控制信息。用户模式的命令提示符如下：Switch>Switch是默认的交换机的名称。（2）特权模式通过在用户模式命令提示符下输人命令enable，如图示，特权模式的命令提示符如下：Switch#任务二：交换机的管理与配置

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：认识不同的配置模式。同样，Switch是默认的主机名。特权模式下，用户可以查看、修改网络设备的状态和控制信息，如交换机转发表（MACTable）等，但不能配置网络设备。比如，可通过showversion命令，如图2-19示，查看交换机版本信息。任务二：交换机的管理与配置

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：认识不同的配置模式。（3）全局模式通过在特权模式命令提示符下输入命令configureterminal，进入全局模式。全局模式下的命令提示符如下。Switch(config)>同样，Switch是默认的主机名。全局模式下，用户可以对网络设备进行配置，如配置交换机的接口参数以及基于端口划分VLAN（VirtualLAN，虚拟局域网）等。任务二：交换机的管理与配置

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：认识不同的配置模式。全局模式下，用户可以完成对整个网络设备有效的配置，如果需要完成对网络设备部分功能块的配置，如交换机某个接口的配置，则需要从全局模式进入这些功能块的配置模式，从全局模式进入交换机接口fastEthernet0/1的接口配置模式需要输入的命令及路由器接口配置模式下的命令提示符如图2-20所示。任务二：交换机的管理与配置

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：使用hostname命令设置交换机的主机名为SWITCH-A，如图2-21所示。任务二：交换机的管理与配置

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤5：配置交换机特权密码，如图2-22示。

注意：上述命令中，Enablepassword命令是配置交换机特权密码为123456；enablesecret命令配置特权密码为654321，以密文形式保存。任务二：交换机的管理与配置

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤6：交换机在网络中工作时需要设备准确的系统时间，才能与其它设备保持一致。设置系统时间在交换机的特权模式下。配置交换机的系统时间为了2023年10月1日10:00：00，如图2-23所示。任务二：交换机的管理与配置

任务实施总结练习素质拓展知识准备项目小结：（1）认识局域网中常用的网络硬件设备（2）了解常用网络设备的性能指标（3）使用双绞线制作直通线和交叉线（4）能够配置交换机的密码和时间

任务实施总结练习素质拓展知识准备1.传输介质可分为有线传输介质和

传输介质，常用的有线传输介质有

、同轴电缆和

。

2.按照光纤的传输模式划分，可分为

和

。3.简述身边的校园网络里部署的网络安全设备有哪些？

任务实施总结练习素质拓展知识准备。。。。。。。。熟悉计算机网络体系结构项目三园

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维项目导读经过一周的实地查看，小飞基本熟悉了校园网的结构和网络中通信线路、交换机、路由器等设备的分布位置，借助测线仪等工具，已经能排查并解决因水晶头接触不良等引起的网络故障了。但小飞又产生的新的困惑，计算机网络中数据是如何从一台计算机经过通信线路、网络设备传递到另一台计算机呢？大牛告诉小飞，要解决这个困惑，一定要静下心来，查阅学习一下数据通信息的相关知识，进一步了解计算机网络体系结构和协议标准。知识导图项目目标1.了解数据通信基本概念和方式2.熟悉OSI模型和TCP/IP模型3.理解各层之间的关系及其在数据传输中的作用知识目标1.实用PackerTracer查看交换机端口信息2.掌握IP地址配置的方法3.使用PackerTracer工具捕获数据包技能目标1.培养学生树立团队合作的意识，形成严谨、认真的工作态度2.激发学生对网络技术的兴趣，鼓励持续学习和更新知识素养目标三级目标知识准备任务实施总结练习素质拓展目录数据通信与传输3.1网络协议与结构3.2OSI参考模型3.3TCP/IP参考模型3.4IPv4/IPv6地址3.5知识准备任务实施总结练习素质拓展3.1数据通信与传输数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。数据通信的基本目的是在接收方与发送方之间交换信息，也就是将数据信息通过相应的传输线路从一台机器传输到另一台机器。这里所说的机器可以是计算机、终端设备以及其他任何通信设备。信道带宽和信道容量传输速率误码率时延知识准备任务实施总结练习素质拓展3.1数据通信与传输信道带宽和信道容量传输速率误码率时延知识准备任务实施总结练习素质拓展1.数据的传输方式单工通信半双工通信全双工通信知识准备任务实施总结练习素质拓展2.基带传输与频带传输基带传输计算机或终端等数字设备产生的、未经调制的数字数据所对应的电脉冲信号通常呈矩形波形式，它所占据的频率范围通常从直流和低频开始，因此这种电脉冲信号被称为基带信号。基带传输是一种最简单、最基本的传输方式，它适合各种传输速率要求的数据。基带传输过程简单，设备费用低，适合近距离传输的场合。频带传输频带传输就是先将基带信号调制成便于在模拟信道中传输的、具有较高频率范围的信号（这种信号称为频带信号），再将这种频带信号在信道中传输。由于频带信号也是一种模拟信号，频带传输实际上就是模拟传输。知识准备任务实施总结练习素质拓展3.2网络协议与结构中文信封英文信封知识准备任务实施总结练习素质拓展3.2网络协议与结构网络体系结构CNA（ComputerNetworkArchitect）是指为了完成计算机之间的通信，把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务，用分层研究方法定义网络各层的功能，各层协议和接口的集合。知识准备任务实施总结练习素质拓展3.3OSI参考模型

国际标准化组织（ISO）提出了一种让各种计算机在世界范围内实现互联的标准框架，就是：开放系统互联参考模型（OSI/RM）。标准化开放式计算机网络层次结构模型，只要遵循OSI标准，世界上任何地方的两个系统都能够互相连接通信。知识准备任务实施总结练习素质拓展3.4

TCP/IP参考模型

TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）是传输控制协议/因特网协议的英文缩写，这两个协议主要是解决网络互联问题。TCP/IP是指一组通信协议所组成的协议簇，而TCP和IP是其中的两个最重要的协议。知识准备任务实施总结练习素质拓展3.4

TCP/IP参考模型知识准备任务实施总结练习素质拓展3.5

IPv4/IPv6地址在大型的互联网中需要有一个全局的地址系统，IP地址能够给每一台主机或路由器分配一个全局唯一的地址。从概念上讲，每个IP地址都由两部分构成：网络号和主机号。其中，网络号标识某个网络，主机号标识在该网络上的一台特定的主机。现在TCP/IP协议使用的是IPv4，它是一个32位的二进制地址，下一代Internet使用的协议是IPv6，它是一个128位的二进制地址。要使Internet上主机间能正常通信，必须给每台计算机一个全球都能接收和识别的唯一标识，它就是IP地址，也就是TCP/IP协议的网络层使用的地址标识符。知识准备任务实施总结练习素质拓展1.IP地址IPV4版本。IPV4标准的IP地址结构要求一个IP地址由4段组成，每段包含8个二进制位，一共有32位二进制组成。点分十进制。知识准备任务实施总结练习素质拓展2.

IP地址结构IP分为二部分，网络地址、主机地址。知识准备任务实施总结练习素质拓展3.

IPv6简介目前Internet中广泛使用的IPv4协议，也就是人们常说的IP协议，已经有30多年的历史了。随着Internet技术的迅猛发展和规模的不断扩大，IPv6已经暴露出许多问题，而其中最重要的一个问题就是IP地址资源的短缺。有预测表明，以目前Internet发展的速度来计算，未来所有的IPv4地址将分配完毕。尽管目前已经采取了一些措施来确保IPv4地址资源的合理利用，如非传统网络区域路由和网络地址翻译，但是都不能从根本上解决问题。IPv6是“InternetProtocolVersion6”的缩写，它是IETF设计的用于替代现行版本IP协议IPv4的下一代IP协议。查看交换机端口信息任务1

任务实施总结练习素质拓展知识准备熟悉交换机端口参数信息任务目的配置与观察交换机端口的运行状态和相关信息任务内容CiscoPacketTracer8.1任务环境

任务实施总结练习素质拓展知识准备图3-14查看交换机端口信息步骤1：打开PacketTracer，如下图3-14拖入两台PC与一台交换机，使用直通线连接PC到Switch0的Fa0/1接口，用配置线连接PC2线到Switch0的Console口，并启动PC2的超级终端Terminal程序，对Switch0进行配置操作。

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：在超级终端Terminal窗口中，在特权模式下，输入showinterfacesstatus命令可以显示所有端口的状态信息，包括端口速率、双工模式、连接状态等。如图3-15示，Fa0/1端口的状态是connected，表示当前PC1是连接在这个端口。图3-15

显示所有端口当前状态

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：特权模式下，也可输入showinterfacesFa0/1命令，显示Fa0/1端口的详细状态。如图3-16示；或输入showinterfaces查看全部端口的详细状态信息。图3-16

显示Fa0/1端口当前状态

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：在全局模式下，选中Fa0/1端口，使用description命令可以为端口添加描述信息，如图3-17，为Fa0/1添加说明“ConnectingtoPC0”。在特权模式下，查看端口状态，验证端口的描述信息，如图3-18。图3-17

添加Fa0/1端口描述图3-18

查看Fa0/1端口描述配置IP地址任务2

任务实施总结练习素质拓展知识准备学会IPV4、IPV6地址配置任务目的为接入互联网的每一台电脑都设置IP地址、子网掩码、网关和DNS服务器任务内容UOS任务环境

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：在UOS图形化界面下，单击打开右下角“启动器”菜单中的【控制中心】，打开如图3-19所示界面。图3-19控制中心

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：在【控制中心】窗口中，选中【网络】，打开如图3-20所示界面。图3-20网络

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：单击图中右边的“>”符号，在打开IP配置界面中，如图3-21所示，输入IP信息，根据电脑所接入网络的具体情况，在“IPv4方法”中选择“手动”或“自动”。这里选择手动输入静态IP地址。图3-21IP配置

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：输入静态IP地址，如图3-22所示。图3-22手动输入IP地址

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤5：拖动左侧的滚动条，如图3-23所示，在最下方可输入两个DNS地址，即DNS1与DNS2。图3-23输入DNS

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤6：拖动左侧的滚动条，如图3-24所示，选中当前配置IP所对应的网卡设备，点击保存即可。步骤7：如接入的是IPv6网络环境，类似操作，可在图3-22所示界面中的IPv6部分，配置IPv6地址信息。图3-24选择网卡设备查看OSI模型下数据包的传输过程任务3

任务实施总结练习素质拓展知识准备进一步熟悉PacketTracer的使用，理解网络拓扑结构及数据包传输过程任务目的使用PacketTracer捕获ICMP数据包，并观察其格式与传输过程任务内容CiscoPacketTracer8.1任务环境

任务实施总结练习素质拓展知识准备通过OSI模型，信息可以从一台计算机的软件应用程序传输到另一台的应用程序上。数据在源节点计算机向下传递时，到达一层，会封装上该层的控制信息；数据在目的节点计算机向上传递时，到达一层，会解封装，即去掉这一层的控制信息。数据包在不同层的称呼也有所不同，物理层称之为比特，数据链路层称为帧，网络层称为分组，第4-7层称为报文。

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：搭建拓扑如图3-25所示，拖入一台PC、一台服务器、一台2911路由器，使用直通线连接各设备，并开启路由器的相应端口，按照表3-1所示，配置各端口及IP参数。

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：添加PDU（协议数据单元）捕获从PC0到达Server0的ICMP回应报文。进入Simulation（模拟）模式。在EventListFilters（事件列表过滤器）中设置为只显示ICMP事，如图3-26所示。单击AddComplexPDU（添加复杂PDU）按钮，然后单击PC0（源）。将会打开CreateComplexPDU（创建复杂PDU）对话框。如图3-27所示，在SelectApplication（选择应用程序）中选择PING，在DestinationIPAddress（目的IP地址）字段中输入，在SourceIPAddress（源IP地址）字段中输入；在SequenceNumber（序列号）字段中输入1；在SimulationSettings（模拟设置）下选择Periodic（定期）选项；在Interval（时间间隔）字段中输入2；单击CreatePDU（创建PDU）按钮。

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：添加PDU（协议数据单元）单击AutoCapture/Play（自动捕获/播放）按钮以运行模拟和捕获事件。收到“NoMoreEvents”（没有更多事件）消息时单击OK（确定）。

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：数据分析，在OSI模型中，查看数据包流向。在EventList（事件列表）中可看到PING的数据包从PC0到Rrouter0，Server0，再从Server0经过Rrouter0回应PC0的过程。如图3-28所示。

任务实施总结练习素质拓展知识准备①在PC0上，如图3-29（1）所示，Ping进程启动下一个Ping请求，创建ICMPEchoRequest消息并将其发送到较低的进程，由于目标IP地址不在同一个子网中，就将下一跳设置为默认网关54，通过ARP找到默认网关IP所对应的AMC地址，将其作为目的地址封装到以太网帧中，通过FastEthernet0接口发送帧。

任务实施总结练习素质拓展知识准备②在Rrouter0上，如图3-29（2）所示，GigabitEthernet0/0接收到帧，通过比对帧的目的MAC地址与其MAC地址是否匹配，决定是否将该以太网帧解封装，并上传到网络层，然后，在CEF表中查找目的IP地址（），根据CEF表中适用于目的IP地址的条目，确定下一跳IP地址，将数据包上的TTL减1；之后，再次通过ARP找到目的IP所对应的AMC地址，并封装到以太网帧中，通过GigabitEthernet0/1接口发送帧。

任务实施总结练习素质拓展知识准备③在Server0上，如图3-29（3）所示，FastEthernet0接口接收到帧，在比对帧的目的MAC地址与其MAC地址匹配后，将以太网帧解封装，发送到网络层；在网络层比对数据包的目的IP地址（）与其IP地址是否一致，之后对数据包进行解封装；由于收到的数据包是ICMP数据包，ICMP进程对其进行处理，通过将ICMP类型设置为EchoReply来回复PC0（）的回显请求；由于ICMP回显请求的目标IP地址不在同一个子网中，将回复数据包的目的地址设为默认网关（54），并通过ARP找到默认网关IP所对应的AMC地址，封装到以太网帧中，通过FastEthernet0接口发送帧。

任务实施总结练习素质拓展知识准备④在Rrouter0上，如图3-29（4）所示，GigabitEthernet0/1接收到帧，通过比对帧的目的MAC地址与其MAC地址是否匹配，决定是否将该以太网帧解封装，并上传到网络层，然后，在CEF表中查找目的IP地址（），根据CEF表中适用于目的IP地址的条目，确定下一跳IP地址，将数据包上的TTL减1；之后，再次通过ARP找到目的IP所对应的AMC地址，并封装到以太网帧中，通过GigabitEthernet0/0接口发送帧。

任务实施总结练习素质拓展知识准备⑤在PC0上，如图3-29（5）所示，FastEthernet0接口收到帧，将该帧的目的MAC地址与端口的MAC地址比对，然后将以太网帧解封装，上传到网络层，检查数据包的目的地IP地址与PC0的IP地址一致后，在网络层对数据包进行解封装；由于收到的数据包是ICMP数据包，ICMP进程对其进行处理，ICMP进程收到一条回显回复消息，即Ping进程接收到一个EchoReply消息。

任务实施总结练习素质拓展知识准备⑥在PC0上，如图3-29（6）所示，Ping进程启动下一个Ping请求。

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：数据分析，在PDUInformation（PDU信息）窗口，分别选择在InboundPDUDetails（入站PDU详细数据）与OutboundPDUDetails（出站PDU详细数据）选项卡，查看数据包封装情况。下面以步骤3中的③为例，查看PDU格式。如图3-30所示，InboundPDUDetails（入站PDU详细数据）选项卡，在Server0上，入站以太网EthernetⅡ数据帧的目的MAC地址是0001.63ED.AB1D，即Server0的端口FastEthernet0的物理地址，源MAC地址是0001.6499.2202，这是路由器Router0端口GigabitEthernet0/1的物理地址。而IP分组的目标IP是，源IP地址是。

任务实施总结练习素质拓展知识准备如图3-31所示，OutboundPDUDetails（出站PDU详细数据）选项卡，在Server0上，ICMP要发送EchoReply回复PC0（）的回显请求；出站以太网EthernetⅡ数据帧的目的MAC地址是0001.6499.2202，即路由器Router0端口GigabitEthernet0/1的物理地址，源MAC地址是0001.63ED.AB1D，这是Server0的端口FastEthernet0的物理地址。而IP分组的目标IP是192.168.1.，源IP地址是2。

任务实施总结练习素质拓展知识准备

项目三的主要任务是，掌握数据通信的基本概念，能够清晰地描述ISO/OSI参考模型与TCP/IP体系结构的共同点和差别，掌握ISO/OSI参考模型的层次结构和各层的功能。

任务实施总结练习素质拓展知识准备请同学们课下完成以下作业。1.什么是网络体系结构?2.什么是网络协议?3.什么是OSI参考模型?它各层的主要功能是什么?认知以太局域网项目四园

区

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维项目导读

在校园网络的运维过程中，小飞逐渐了解到，运维的校园网是按照以太网标准采用三层网络架构组建的局域网，相对于OSI与TCP/IP理论模型，以太网标准主要涉及物理层和数据链路层，更关注于局域网的硬件连接和数据传输细节。因此，为了更好的做好的运维项目工作，大牛要求小飞，要进一步查阅学习以太网的标准，掌握以太网交换机的使用方法，进一步理解局域网的组网方式和数据传输机制。知识导图项目目标1.了解IEEE802.3标准，熟悉几种常见的以太网的特性及应用场景2.了解以太网交换机的功能及工作原理，掌握常用的VLAN技术知识目标1.能组建小型办公/家庭网络2.掌握单一和跨交换机的VLAN划分技能目标1.培养学生在网络配置中的细致和严谨的态度，确保每一步的准确性2.通过小组合作完成网络搭建和配置任务，提升团队协作和沟通能力素养目标三级目标知识准备项目实施总结练习素质拓展目

录局域网技术标准4.1以太局域网4.2以太网交换机4.3VLAN技术4.4知识准备项目实施总结练习素质拓展4.1局域网技术标准

电气与电子工程师协会（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，IEEE）是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会，由创立于1912年的美国无线电工程师协会（InstituteofRadioEngineers，IRE）和创建于1884年的美国电气工程师协会（AmericanInstituteofElectricalEngineers，AIEE）于1963年合并而成，总部设在美国。该组织在太空、计算机、电信、生物医学、电力及消费性电子产品等领域中都是很有权威的。IEEE定义的标准在工业界有极大的影响。知识准备项目实施总结练习素质拓展4.1局域网技术标准

IEEE802又称为局域网/城域网标准委员会（LAN/MANStandardsCommittee，LMSC），致力于研究局域网和城域网的物理层及MAC层规范，对应OSI参考模型的下两层。IEEE802委员会负责起草局域网草案，并送交美国国家标准协会（ANSI）批准和在美国国内标准化。IEEE还把草案送交国际标准化组织ISO。ISO把802规范称为ISO802标准。知识准备项目实施总结练习素质拓展4.2以太局域网

以太网是当前世界上最普遍的一种计算机局域网络，人们在实际组网中提到的局域网多数是指以太网。以太网有两种：一种是经典以太网，使用载波侦听多路访问/冲突检测（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection，CSMA/CD）的机制解决了多路访问的问题，是以太网的原始形式，运行速率为3～10Mbit/s，现在已不再使用；另一种是交换式以太网，使用交换机设备连接不同的计算机，处理多路访问的问题。交换式以太网是当前以太网的主要形式，是以太网快速发展的主要方式，有100Mbit/s（快速以太网）、1Gbit/s（千兆以太网）和10Gbit/s（万兆以太网）等形式。知识准备项目实施总结练习素质拓展4.3以太网交换机

采用不同数据链路层协议的网络，交换机的工作原理不一样，如工作在以太网中的以太网交换机、工作在帧中继网络中的帧中继交换机等。这里介绍最常见的以太网交换机。以太网交换机一般都采用星形拓扑结构的以太局域网标准技术，为所连接的两台联网设备提供一条独享的点到点的虚电路，因此避免了冲突，能够比集线器更有效地进行数据传输。知识准备项目实施总结练习素质拓展表7-1IEEE802.11标准4.4VLAN技术

VLAN是以太局域网中常用的一种网络隔离技术，工作在OSI参考模型的数据链路层。VLAN是以太网交换机的基本功能之一，能够在物理连通的网络基础上，进一步从逻辑上将网络划分成若干个在二层上相互隔离的网络。组建小型办公/家庭网络任务1园

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项目实施总结练习素质拓展知识准备掌握小型办公/家庭网络组建方法，理解以太网交换机的工作原理。任务目的网线连接与主机IP地址的配置，查看交换机MAC地址表。任务内容CiscoPacketTracer8.1。任务环境

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：启动PacketTracer，并建模

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：配置交换机

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：配置IP地址主机名IP地址子网掩码PC0PC1PC2PC3

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：验证是否组网成功

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤5：查看交换机的MAC地址表再次打开交换机配置窗口，选择“CLI”选项卡，在命令行窗口中，在特权模式下输入“showmac-address-table”命令，查看交换机的MAC地址表，此时MAC地址表如下图示。使用ping与ifconfig命令检测网络任务2

项目实施总结练习素质拓展知识准备掌握ping与ifconfig命令在网络检测、调试中的应用任务目的ping与ifconfig命令的使用任务内容能连接互联网的UOS电脑一台任务环境

项目实施总结练习素质拓展知识准备

不管Windows平台，还是在Linux平台，ping（PacketInternetGroper）都是非常常用的网络命令；ping是工作在TCP/IP网络体系结构中应用层的一个服务命令，主要是向特定的目的主机发送ICMP（InternetControlMessageProtocol因特网报文控制协议）Echo请求报文，测试目的站是否可达及了解其有关状态。而ifconfig是Linux中常用的网络配置工具之一，用于显示和配置网络接口的参数。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：查询网络接口信息

打开UOS的【终端】窗口，如图所示，并输入ifconfig–a命令，查询当前主机的所有网络接口信息，包括接口名、MAC地址、IP地址子网掩码、广播地址等。如果接口状态显示为UP，表示接口正常工作；如果接口状态显示为DOWN，表示接口未工作。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：重新设置网卡的IPv4地址与子网掩码

通过ifconfigeth00netmask命令，重新设置网卡ens33的IPv4地址与子网掩码。如右图所示。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：启用或禁用网络接口

ifconfig也可以用于启用或禁用网络接口。如右图所示，输入sudoifconfigens33down命令，禁用网卡ens33。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：测试当前主机的连通性

如右图，测试当前主机到某计算机（如百度Web服务器）的连通性，在终端窗口中，可以使用ping–c4命令，也可直接使用IP地址（如：4）。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤5：使用ping-help命令

如下图，通过ping-help命令了解该命令格式及各种参数选项。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤6：使用ping命令帮助分析网络故障1.测试本机网卡是否工作正常2.ping局域网内其他IP3.ping网关IP检验网关配置4.测试DNS服务器是否能够ping通单一交换机VLAN划分任务3

项目实施总结练习素质拓展知识准备解决公共办公区域中，同一交换机下，用户归属于不同业务部门的问题任务目的基于端口的VLAN划分任务内容CiscoPacketTracer8.1任务环境

项目实施总结练习素质拓展知识准备

在学生服务办事大厅中，由于财务工作需要，财务处PC中的数据要与其他办公人员的PC进行隔离，这种情况下通常使用基于端口VLAN技术来解决，其拓扑如右图所示。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：启动PacketTracer，建模

启动PacketTracer，选择交换机2960拖入工作区，再分别选择四台计算机PC1～PC4拖入工作区，按右表进行连接与配置。VLAN交换机端口主机名IP地址子网掩码10FastEthernet0/1PC1FastEthernet0/2PC220FastEthernet0/11PC3FastEthernet0/12PC4

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：在交换机中创建VLAN10与VLAN20

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：将端口加入到虚拟局域网中

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：在特权模式下查看VLAN创建情况

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤5：验证连通性

财务处的两台电脑可以相互访问，学生处的两台PC也可以相互访问，但学生处电脑不能访问财务处的电脑，即同一VLAN内的两台电脑是能Ping通的，不同VLAN之间任两台电脑Ping数据不可达。跨交换机VLAN划分任务4

项目实施总结练习素质拓展知识准备解决局域网中，不同交换机下用户，归属于同一业务部门的问题任务目的基于端口的VLAN划分任务内容CiscoPacketTracer8.1任务环境

项目实施总结练习素质拓展知识准备

随着学生服务大厅的业务增加，负责财务的老师需要与行政楼内的财处务其他工作人员进行协同办公，最好解决方案是办事大厅里财务老师的PC与行政楼内财务处其他工作人员的PC放在同一个局域网内，这种情况也可以使用基于端口VLAN技术来解决，其拓扑如右图所示。也就是说，财务处PC所在的VLAN要跨越多个交换机，或者说不同交换机上的端口要放在同一个VLAN中。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：启动PacketTracer，建模

启动PacketTracer，根据上页所示拓扑，拖入交换机与PC到工作区，并按照右表PC接入交换机端口号与IP地址参数表进行端口连接与配置，另外，交换机switch0与switch1通过各自的FastEthernet0/24端口用交叉线连接。PC名IP掩码所连交换机端口学生处01Fa0/1学生服务大厅switch0学生处02Fa0/2财处务03Fa0/16财处务01Fa0/11行政楼switch1财处务02Fa0/12

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：在交换机中创建VLAN，并添加端口VLAN\交换机switch0switch1备注10Fa0/1-10Fa0/1-10用于学生处20Fa0/10-20Fa0/10-20用于财务处

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：配置两台交换机之间的连接

配置两台交换机之间的连接。需要将两台交换机的互连端口配置为Trunk模式，即将Fa0/24变成Trunk端口。Trunk端口主要用于交换机之间或交换机与上层网络设备之间的连接，它可以承载多个VLAN的流量。

项目实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：验证连通性

从switch0下的PC财务处03能够Ping通switch1下的PC财务处02与01，但却Ping不同同一交换机下的PC学生处01与02，即，跨交换机下同一VLAN内的电脑是能相互访问的，而同一交换机下不同VLAN之间任两台电脑是逻辑隔离的。

项目实施总结练习素质拓展知识准备1.在IEEE802参考模型中，数据链路层进一步划分为两个子层，分别是________和________。2.在经典以太网10Base-T的命名方法中，10表示________，Base表示________，T表示________。3.CSMA/CD协议在检测到冲突后有3种处理策略，分别是________、________、________。1.填空题

项目实施总结练习素质拓展知识准备4.以太网交换机的主要功能有________、________和________，按照以太网交换机的实现功能可分为________和________两种。5.交换机的数据转发方式有________、________、________3种。6.VLAN技术最主要的功能是________。1.填空题

项目实施总结练习素质拓展知识准备7.在交换机的接口管理中，一般分为访问链接（AccessLink）和________。1.填空题

项目实施总结练习素质拓展知识准备1.简述CSMA的工作过程。2.简述交换机MAC地址表的学习过程。

2.简答题

项目实施总结练习素质拓展知识准备

全调度以太网（GSE）技术

当前新一轮科技革命和产业变革加速演进，人工智能、云计算、大数据、量子信息等数字科技迅猛发展，特别是以ChatGPT为代表的大模型出现，推动了数字科技加速进入人工智能时代，智能算力需求呈现爆炸式增加态势。

研究表明，AI大模型训练依赖GPU集群不同服务器节点间频繁地参数同步，节点间通信开销导致集群的有效算力并不等于单颗GPU算力乘以集群GPU数量，网络的性能成为制约其规模扩展和性能提升的瓶颈。同时，新型智算中心网络技术体系依赖网络芯片、网卡芯片及网络设备等上下游企业协同创新，技术体系庞杂，难度大。

为了应对上述挑战，中国移动研究院联合产业界原创提出全调度以太网技术，于2023年5月联合十多家合作伙伴发布《全调度以太网技术架构白皮书》，明确了全调度以太网的总体架构、关键技术和演进路径，并在CCSA（中国通信标准化协会）成功立项相关行业标准。

全调度以太网是具备无阻塞、高吞吐、低时延的新型以太网架构，可更好服务于高性能计算，满足AI大模型部署及训推需求。全调度以太网架构自上而下分为三层，如图4-35所示，分别为控制层、网络层和计算层，其中关键点在于创新的引入一种全新的动态全局队列调度机制。动态全局调度队列（DGSQ）不同于传统的VOQ，其不是预先基于端口静态分配，而是按需、动态基于数据流目标设备端口创建，为了节省队列资源数量，甚至可以基于目标或途径设备的拥塞反馈按需创建。基于DGSQ调度以实现在整个网络层面的高吞吐、低时延、均衡调度。

项目实施总结练习素质拓展知识准备

以太网标准是当前普适性最好的通信标准之一，中国移动以通用开放的宗旨联合产业链共同打造GSE网络，最大程度兼容现有以太网标准，比如，遵循现有以太网PHY、MAC层协议；采用完整的以太网业务报文传输；最大程度上沿用现有管控及运维系统，做到架构不变、运维习惯不变，保证现有以太网的管理手段和运维手段的兼容继承等。了解局域网寻址项目五园

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维项目导读实习生小飞所在的项目组，承接一个校园网运维项目，小飞作为项目组新人，与项目组大牛一起承担网络运维岗位的工作任务。大牛告诉小飞，要做好这个校园网运维项目，首先要熟悉和了解工作对象，即这个校园网络的架构，对校园网有个整体的、全局的认识，可以从查看校园网拓扑图入手。知识导图项目目标1.理解MAC地址的作用及地址解析协议ARP的工作机制2.了解局域网内数据包寻址的基本过程和实现方式3.认识常用的端口地址，理解子网划分的意议和方法；知识目标1.能修改MAC地址；2.掌握子网规划的方法。技能目标1.培养学生在项目中与团队成员协作解决问题的能力，促进良好的沟通和信息共享。2.培养树立高尚的职业道德，精益求精的工作态度。素养目标三级目标知识准备任务实施总结练习素质拓展目录MAC地址5.1ARP协议5.2端口地址5.3寻址过程5.4子网划分5.5知识准备任务实施总结练习素质拓展MAC地址5.1（1）前24位称为组织唯一标识符（OrganizationallyUniqueIdentifier，

OUI），是由IEEE的注册管理机构给不同厂家分配的代码，区分了不同的厂家。（2）后24位是由厂家自己分配的，称为扩展标识符。同一个厂家生产的网卡中，MAC地址的后24位是不同的。知识准备任务实施总结练习素质拓展MAC地址通常是烧录在网卡的芯片中。该地址工作在OSI模型的数据链路层，封装在数据帧中。在交换机转发数据时，通过检查数据包的MAC地址来判断转发接口。在安装Linux系统的计算机中，可通过ip或ifconfig命令，查看网卡的MAC地址（物理地址）。一个局域中往往存在多台计算机，这些计算机都有自己的MAC地址和IP地址。其中，IP地址是可变的，而MAC地址一般是不可变的。为了方便网络管理，管理人员常常将IP地址与MAC地址进行绑定，这种情况下，如果网卡坏了，更换网卡时，必须向管理人员申请更改绑定的MAC地址，这时，也可直接在操作系统中更改MAC地址。MAC地址5.1知识准备任务实施总结练习素质拓展ARP协议5.2逻辑地址：IP地址物理地址：MAC地址从网络互联的角度看，逻辑地址在整个互联网络中有效，而物理地址只是在局域网内部有效；从网络协议分层的角度看，逻辑地址由互联网络层使用，而物理地址由介质访问子层使用。ARP协议ARP协议在局域网寻址中有着重要作用，其功能主要是根据IP地址获得对应的MAC地址，其作用范围为一个网段。知识准备任务实施总结练习素质拓展ARP协议5.2（1）查本地主机内存的ARP地址映射表，如图所示。表中的IP地址与MAC地址是一一对应的。（2）如果本地主机ARP映射表查不到，就广播一个ARP请求分组。图5-3ARP协议工作流程图知识准备任务实施总结练习素质拓展端口地址5.3协议/服务端口号简介ftp20、21FileTransferProtocol文件传输协议，20用于连接，21用于传输http80HyperTextTransferProtocol超文本传输协议，用于网页浏览DNS53DomainNameSystem域名系统，域名解析https443HypertextTransferProtocolSecure超文本传输安全协议，用于安全浏览网页SQL1433Microsoft的SQL服务开放的端口。telnet23不安全的文本传送SNMP161简单网络管理协议（SimpleNetworkManagementProtocol）知识准备任务实施总结练习素质拓展寻址过程5.4图5-4IP数据报图5-5以太网MAC帧知识准备任务实施总结练习素质拓展寻址过程5.4知识准备任务实施总结练习素质拓展寻址过程5.4知识