第1单元 构建小型网络

1、第1单元 构建小型网络,我们的生活和网络,生活中网络(1),双机互连网络,生活中网络(2),服务器,打印机,台式电脑,此图呈现的是生活中较小型网络的模型，可能存在于家庭环境或出现在办公室环境，甚至一个楼层内部。,生活中网络(3),交换机,台式电脑,生活中网络(4),网络的主要功能是向用户提供资源共享和实现数据高速传输,生活中网络(5),生活中网络(6),生活中网络(7),生活中网络(8),组建SOHO家庭网络,项目一,家居网络（SOHO）是生活中常见网络，出现在家庭环境中。构建完好网络环境，实现家人在任意的电脑上，通过家庭网络传递文件；更为家庭休闲时，一家人通过网络一起玩网络游戏。, 家庭网络

2、工作场景, 家庭网络工作拓扑,两台计算机直接对接起来组成的网络也称为双机互连网络，需要使用交叉线来连接两台计算机实现家庭网络组建。,通过配置其中一台计算机，开放共享资源，即可实现家庭网络资源共享；配置其中一台计算机成为家庭网络代理服务器，通过电话拨号方式，即可把家庭计算机接入Internet。, 家庭网络安装知识准备,什么是网络；网络基本功能； 组成网络基本设备； 网卡功能和作用； 网络传输介质知识； 网络基本拓扑结构； LAN工作原理 网络IP地址知识； 测试家庭网络连通性；故障排除,任务一 知识准备,计算机网络功能,服务供应商,用户间相互通信,均衡负荷及分布处理功能,资源共享,按地理位置分

3、类,局域网（LAN） 城域网（MAN） 广域网（WAN） 互联网（INTERNET）,局域网（LAN） 广域网（WAN）,以太网,按传输介质分类,有线网 常用铜轴电缆和双绞线连接网络，特点是价格便宜，安装方便，传输距离短 光纤网 采用光导纤维作为传输介质，特点是传输距离长，传输率高可达1000Mbps，抗干扰能力强。 无线网 采用电磁波承载技术，无需线缆，特点是价格较贵， 联网方式灵活，常用于辅助联网。,按网络拓朴结构分,星 型,总线型,树 型,环 型,网 型,按传输方式分,单工 半双工 全双工,按服务方式分类,客户机/服务器网络 对等网络,任务一实训 访问互联网,任务一：访问互联网,【任务目

4、标】 ：使用 Internet,访问网络资源。 【材料准备】 ：可以访问Internet网络机房。 【工作过程】 步骤一：访问新浪，使用WWW网 步骤二：访问百度，使用搜素引擎 步骤三：访问网易邮局，收发电子邮件,知识准备,网卡,网卡又称为网络适配器或网络接口卡（NIC），插在计算机主板插槽中，实现计算机和外部设备之间通讯连接,图1-1-21 主板网卡插槽, MAC地址,节点的身份证明 局域网中，网络设备利用数据包的MAC地址来寻找它的目的地址的,网卡,MAC地址,MAC地址,3字节设备编号,3字节厂商编号,主机名,DNS后缀,节点类型,启动IP路由,启动代理,未知,否,否,显示全部IP配置,

5、媒体状态,描述,媒体断开连接,11M无线网卡,实际地址,迅驰技术,迅驰技术（Centrino）是英特尔为笔记本电脑专门开发一种芯片组名称，汉字名为“迅驰”。“迅驰”是一种计算功能强、电池寿命长，具有移动性、无线连接上网功能CPU、芯片组、无线网卡结合名称。,网络传输介质-双绞线,线序标准： 568A 白绿、绿、白橙、兰、白兰、橙、白棕、棕 568B 白橙、橙、白绿、兰、白兰、绿、白棕、棕 (56, 6-4-7) 线缆种类 交叉线 相同设备类型接口使用交叉线 直连线 不同设备类型接口使用直连线 智能MDI/MDIX 不需要知道电缆另一端为MDI还是MDIX设备两种电缆（普通、交叉）都可连接交换机

6、、集线器或NIC设备。 消除由于电缆配错引起的连接错误简化10/100M网络安装维护，降低开销。,另一端的1和3,2和6对调,两端接法都相同,直通双绞线,交叉双绞线,直通双绞线：两端采用同样的线缆标准制作的线缆，即线缆的一端采用T568A的接法，另一端也采用T568A的接法；或者线缆的一端采用T568B的接法，另一端也采用T568B的接法。 不同类型设备连接使用直通线，如网卡到交换机、网卡到ADSL modem、交换机到路由器等。,交叉线：又叫反线，cooper cross-over，线序按照一端568A，一端568B的标准排列好线序，并用RJ45水晶头夹好。虽然双绞线有4对8条芯线，但实际上

7、在网络中只用到了其中的4条，即水晶头的第1、第2和第3、第6脚，它们分别起着收、发信号的作用。,网络传输介质-光纤,FCPC型光尾纤接头外形图,SCPC型光尾纤接头外形图,ST-PC型光尾纤接头外形图,FC/PCSC/PC型光尾纤外形图,任务二实训 制作双绞线,任务二：制作双绞线,【任务目标】 ：学会制作交叉线和直连线。 【材料准备】 ：RJ45接头；双绞线；卡线钳1把）；测线仪器。 【工作过程】 步骤一：剥线 步骤二：排序 步骤三：插入 步骤四：压线 步骤六：测试 【任务验收】,知识准备,IP 地址,网络位,主机位,10101100,00010000,01111010,11001100,17

8、2,16,122,204,32比特的二进制数,每8比特表示成一个十进制数,A类: B类: C类: D类: 多播组编号 E类: 用于实验,8 比特,8 比特,8 比特,8 比特,IP地址的分类,1,A类:,0NNNNNNN,Host,Host,Host,8,9,16,17,24,25,32,(1-126),1,B类:,10NNNNNN,Network,Host,Host,8,9,16,17,24,25,32,(128-191),1,C类:,110NNNNN,Network,Network,Host,8,9,16,17,24,25,32,(192-223),1,D类:,1110MMMM,多播组,多

9、播组,多播组,8,9,16,17,24,25,32,(224-239),IP地址的分类,IP地址分类练习,地址,类别,网络,主机,,00,4,,6,20,IP地址分类练习（答案）,地址,类别,网络,主机,,00,4,,6,20,A,B,C,C,B,Nonexistent,,,,192.

10、6.141.0,,,00,4,,6,特殊的IP地址,本地回环地址 IP地址的网络位随意,主机位全为0 IP地址的网络位随意,主机位全为1 55 IP地址的网络位全为0,主机位随意 3 IP地址的网络位和主机位全为0 IP地址的 网络位和主机位全为1 55,私有地址(RFC1918),A类: 至 55 B类: 至 1

11、55 C类: 至 55,11111111,计算可用的主机地址,172 16 0 0,10101100,00010000,00000000,00000000,网络,主机,00000000,00000001,11111111,11111111,11111111,11111110,.,.,00000000,00000011,11111101,1,2,3,65534,65535,65536,-,.,2,65534,2N-2 = 216-2 = 65534,任务三实训 组建SOHO家居网络,SOHO网络互联,工作目标 给主机配置IP

12、地址，实现主机互联互通 工作目的 理解互联网线和测试网线区别，熟悉主机双网卡 熟悉实验室布线 熟悉实验设备,SOHO网络拓扑(一),SOHO网络拓扑(二),项目测试,两台主机利用Ping命令测试，能够相互Ping通,故障分析,故障1：网线连接不正确 故障2：IP地址配置不正确 故障3：在双网卡主机上，IP地址没有被正确配置在测试网卡上 故障4：防火墙规则设置 故障5：双网卡冲突, 家庭网络安装段位划分,一级：双机网络正确安装； 二级：测试家庭网络连通性； 三级：调试网络，排除故障； 四级：使用不同IP地址，测试网络连通； 五级：如何实现不同IP网络连通；,任务四实训 共享SOHO网络资源,任务

13、四：共享SOHO家居网络中资源,【任务目标】 ：共享SOHO家居网络中资源。 【材料准备】 ：双绞线；计算机2台。 【工作过程】 步骤一：打开“我的电脑”对话框； 步骤二：选择并右击共享文件夹，在弹出快捷菜单中选择“共享和安全”； 步骤三：在打开“文件夹属性”对话框中“共享”选项卡； 步骤四：设置该文件夹为共享属性。,【项目测试】访问本地网络上共享资源 1、在桌面上打开“网上邻居”，可看到网络共享的资源，包括开放共享本地资源，以及网络上其它用户开放给本地网络上共享资源； 2、打开工具栏上“搜索”按钮，出现如图1-1-71所示对话框，在输入搜索地址，如39，或输入对方设备地址

14、：39，直接获得访问资源。,搭建办公网络,项目二,办公网络是比家居网络更复杂网络，出现在办公室环境中。构建完好办公网络环境，可以针对工作中文案及时地处理，解决管理工作中复杂的工作流程安排，智能化、信息化的办公网络系统，实现了资源共享。, 办公网络工作场景, 办公网络工作拓扑, 办公网络用户需求分析,办公网络中需要连接更多的设备； 有老师反映网络速度慢，网络故障和堵塞严重 ； 网络中心需要优化和管理功能，保证全网内安全； 全校园实现互连互通网络环境，共享网络资源 。,知识准备, 集线器,集线器是一种不需任何软件管理网络互连设备，广泛应用到组网中，用于接入计算机设备。集线器在网

15、络中作用，相当于OSI网络互联模型的第一层，因此也称为物理层设备。,功能 负责在两个节点的物理层上按比特传递信息，完成信号的整形、放大和复制功能，以此来延长网络的长度。 特点： 所有用户共享10M带宽 任何用户发送数据时，所有用户都可以接收到 在某一时刻只允许一个用户传输数据,物理层设备-集线器,共享式HUB带来的全网络广播和冲突, 共享式以太网：网络内一台主机发送数据的时候，其他主机只能接收数据，都不能发送数据； 冲突域：域内的不同设备同时发出的帧互相冲突；每台主机得到的可用带宽很低，网上冲突增加，信息传输安全得不到保证。 广播域：网络中接受广播信息的设备集合；当这些设备中的一个发出一个广播

16、时，所有其他的设备都能接收到这个广播帧。,局域网之间连接的桥梁，扩展网络和通信手段。 在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离， 有选择地将地址的信号，从一个传输介质发送到另一个传输介质，能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。, 数据链路层设备-网桥,数据,源地址,帧检测序列,类型,目的地址,可变,2,6,6,4,XXXXXX XXXXXX,由厂商分配给设备,由IEEE分配给厂商(如:锐捷网络00-D0-F8),前导位,MAC 地址,8,单位:字节, Ethernet II的帧格式, 以太网络通讯数据格式,总线型网络 (10base-T) 总线型网络 只存在一条公共物理传输通道，网络中

17、计算机争抢公共通道，传输效率极低。 星型网络 (10base-T) 星型网络引入集线器设备，各节点计算机发出信号通过集线器整形、放大后，再发送到网络上，减少网络冲突发生，改善了网络传输效率。 。, 网络通讯规则, CSMA/CD,以太网使用CSMA/CD机制。所有的设备利用同一个媒介通信,每一时刻只能传输一个设备的信息,但可以同时接收信息。如果两个设备试图在同一时刻传输，将发生传输冲突，检测到冲突后，两个设备都等待一段随机的时间再传输。, 交换机设备介绍,交换机用于连接局域网各节点，高性能的特殊计算机设备 是一种具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品。多端口的网桥。 二层交换属数据链

18、路层，可以识别数据包中MAC地址，根据MAC地址转发信息，将MAC地址与对应端口记录在地址表。,RG-S2150G, 交换机与集线器的区别,交换机系统组成,交换机软件操作系统( RGNOS ),交换机硬件构成系统,ROM,Flash,Interface,CPU,RAM, 交换机设备硬件组成,交换机设备=硬件构件+软件操作系统(RGNOS),CPU：提供控制和管理，控制和管理所有网络通讯的运行，理论上可以执行任何网络功能。 例如：执行生成树、路由协议、ARP等。 CPU提供了更快速和灵活的功能支持。 在交换机中，CPU的作用通常没有那么重要。因为大部分的交换计算由一种叫做专用集成电路ASIC的专

19、用硬件来完成。, 交换硬件控制中心CPU,ASIC：专门的硬件集成电路并行转发数据，提供高性能的基于硬件的功能特性，主要由两部分功能组成： 1、转发功能：L2、L3、组播、SPAN 2、端口功能：提供缓冲、拥塞避免、链路聚合、VLAN标记、广播抑制、ACL、QOS 优点：性能高,速度快 缺点：研发周期比较长，功能无法灵活扩展, 交换硬件构架的组成ASIC,交换背板是交换机最重要的硬件组成，背板就像是公共汽车，运载并收发网络信息。高密度端口之间连接通道，类似pc中的主板。,SLOT 1,SLOT 2,SLOT 3,SLOT 4,SLOT 7,SLOT 8,SLOT 9,SLOT 9,SLOT 8

20、,SLOT 10,S LOT 10,SLOT 7,SLOT 4,SLOT 3,SLOT 2,SLOT 1,交换硬件构架组成交换背板,背板提供插槽/端口间的连接。提供插槽或端口间的连接和数据传输，背板设计直接影响整机处理性能。, 交换机支持的接口类型, 交换机支持的模块,交换机性能参数,背板带宽（是交换机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， 计算公式端口数*相应端口速率*2（全双工模式） ） 24X100MX24.8G S2126G ： 12.8G 包转发率（交换机每秒可以转发多少百万个数据包（Mpps） ） S2126G ： 6.6MP

21、PS MAC地址表大小（指交换机的MAC地址表中可以最多存储的MAC地址数量 ）8K 线速交换（以单位时间内发送64byte的数据包（最小包）的个数 /超级明星队理想阵容） 1,000Mbps/8bit/(64 + 8 + 12)byte=1,488,095pps （帧为64byte考虑8byte的帧头12byte的帧间隙的固定开销）, 交换机软件：RGNOS,RGNOS是一种特殊的软件，用它配置管理交换硬件，将信息从一个接口交换到另一个端口。正是由于NOS存在，才使交换机具有强大的生命力。,任务一实训 认识交换机硬件,任务一：认识交换机硬件,【任务目标】 ： 识别交换机组成硬件。 【材料清单

22、】 ： 交换机（1台），配置线缆 。 【工作过程】 1、认识交换机CPU（处理器） 2、交换背板芯片ASIC,【工作过程】 3、认识交换机接口,4、认识配置线缆,知识准备, 交换机设备介绍 交换机配置, 交换机的基本功能, 地址学习（Address learning） 帧的转发和过滤（Forword/filter decision） 环路避免（Loop avoidance）,MAC 地址表,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,A,B,C,D,交换机初始化时MAC地址表是空的。,F0/1,F0/3,F0/2,F0

23、/4,二层交换地址学习,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,F0/1,F0/3,F0/2,F0/4,D,C,A,B,F0/1: 0260.8c01.1111,F0/2: 0260.8c01.2222,F0/3: 0260.8c01.3333,F0/4: 0260.8c01.4444,MAC 地址表,未知单播帧，广播帧： 执行广播操作Flooding,交换机转发帧的模式, 存储转发式 直通式 无碎片直通式,交换机的交换方式（1）,直通转发（Cut-through）,直通转发：不进行错误检查,存储转发（Store-

24、and-forward）,交换机的交换方式（2）,存储转发：对所有的错误进行检查，延迟高,碎片隔离（FragmentFree）,交换机的交换方式（3）,碎片隔离：检查前64字节的数据，没有增加显著的延迟,任务2实训 交换机优化办公网,任务2：使用交换机优化办公网,【任务目标】 ：使用交换机优化办公网速度。 【材料清单】 ：交换机（1台）、PC机（若干）、网线。 【工作场景】 图所示网络场景是杉达职业学校办公网场景，使用交换机替代原有集线器设备，组建办公网，优化办公网的环境。,【工作过程】 步骤一： 制作组网网线（直连线） 步骤二：安装网络 步骤三： 配置网络管理地址 网络连通后，为计算机配置管

25、理IP地址，使网络具有管理性。 步骤四：使用交换机设备，组建完成杉达职业学校办公网任务，需要使用网络测试命令，观察组建网络连通性，以保证网络能正常工作。,知识准备（3）, 交换机配置,交换机的访问方式, 通过带外对交换机进行管理 (PC配置线缆与交换机直接相连) - 通过Telnet 对交换机进行远程管理 通过Web 对交换机进行远程管理 通过SNMP 工作站对交换机远程管理 (PC网线与交换机直接相连),带外管理方法, 通过带外对路由器进行管理,波特率：9600 数据位：8 停止位：1 无校验，无流量控制,基于WEB的管理,RGNOS 的用户图形界面,1.支持命令简写：按TAB键补充完整 2

26、.直接输入“?”，显示该模式下所有的命令3.命令空格 “?”显示命令参数并对其解释说明4.字符“?”显示以该字符开头的命令5.命令历史缓存: 显示上一条命令, 显示下一条命令6.错误提示信息,命令行简洁方式,交换机配置模式, 用户模式: switch 交换机信息的查看，简单测试命令 特权模式: switch# 查看、管理交换机配置信息，测试、调试 配置模式: switch(config)# 配置交换机的整体参数 接口配置模式 switch(config-if)# 配置交换机的接口参数 VLAN模式 Swicth (config-vlan)# 配置交换机的VLAN参数,交换机配置模式,Switc

27、h#show interfaces,Switch#show version,显示交换机初始启动的状态,Switch#show running-config,显示交换机的各种运行状态,Switch(config)#hostname S2126G Switch (config) # interface vlan 1 Switch (config-if) # no shutdown Switch (config-if) # ip address Switch (config-if)#end,配置交换机管理IP地址,VLAN1默认是交换机管理中心,交

28、换机所有的接口都处于此下,配置地址可连通到所有的接口.,交换机管理IP只能有一个生效。 默认情况下给VLAN1配置IP，因为交换机所有接口默认都属于VLAN1,Switch enable Switch# configure terminal Switch(config)# Switch(config)#interface fastethernet 0/3 !F0/3的端口模式 Switch(config-if)#speed 10 ！配置端口速率为10M Switch(config-if)#duplex half !配置端口的双工模式为半双工 Switch(config-if)#no shutd

29、own !开启该端口，转发数据 配置端口速率参数有100（100M）、10（10M）、auto(自适应)，默认是auto 配置双式模式有full (全双工)、half(半双工)、auto（自适应），默认是auto,交换机端口参数的配置,配置交换机的登陆密码 S2126G(config)#enable secret level 1 0 star “0”表示输入的是明文形式的口令，1为分配等级 配置交换机的特权密码 S2126G(config)#enable secret level 15 0 Star “0”表示输入的是明文形式的口令， 1为分配等级 等级1分配给特权模式; 等级15分配给全局模式，登级2-14分配给不同的命令;,交换机口令,配置TELNET方式管理交换机,Switch(config)#enable secret level 1 0 star ！配置远程登陆密码 Switch (c