局域网组建及维护教案要点.pdf
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1、第二周(第一次) 【教学内容】局域网简介 【授课班级】 09秋计算机 【教学课时】 2 课时 【教学目标】 理解局域网的概念、分类、组成和拓扑结构 培养网络方面的意识和能力 【教学重点】拓扑结构 【教学难点】局域网分类 【教学过程】 一 导入 以学校的机房为例,以家庭组网为例,以公司企业为例 二 过程 1 局域网的概念 局域网是在有限的地域范围内把分散在一定范围内的计算机、 终端、大容量存储器的外围设备、控制器、显示器以及用于连接其他 网络而使用的网间连接器等, 通过通信链路按照一定的拓扑结构相互 连接起来,进行高速数据通信的计算机网络。 局域网的特征( p1) 2局域网的分类 按拓扑结构分类
2、:总线型、环形、星形、树形 按访问传输介质的方法分类:以太网、令牌环网、光纤分布数 据接口、异步传输模式等 按传输介质分类:同轴电缆、双绞线、光缆等 按网络操作系统分类: Net-Ware网、 3+OPEN 网、 Windows2000 网、LANManager 网、VINES 网等 按应用结构分类:专用服务器结构、主从式服务器结构、对等 式结构 搂服务对象分类:企业网、校园网、家庭网等 3局域网的组成 一般由服务器、客户机、连接设备、传输介质和通信协组成。 4局域网拓扑结构 是指网络中心各台计算机相互连接的方式和方法。 总线型拓扑 优点:总线型拓扑结构简单灵活,安装方便,便于扩充。 缺点:故
3、障诊断困难。故障隔离困难。 星型拓扑 优点:高可靠性,高扩展性,故障的诊断与隔离简单 缺点:依赖中央节点,布线困难且费用高 树型拓扑 优点:容易扩展,故障诊断简单 缺点:对根节点依赖性强。 环型拓扑 优点:适用于光纤,无差错传输 缺点:低可靠性,故障诊断困难 三 结束 以抽问形式回顾本节课所学知识 四 作业 课本填空 1、2、3 题 【课后小结】 通过本案例,让同学们了解到了什么是局域网,局域网的概念、 特征、分类等基础知识,对局域网有一个初步的认识。 第二周(第二次) 【教学内容】网络体系结构、局域网技术 【授课班级】 09春计算机 【教学课时】 2 课时 【教学目标】 掌握网络体系结构及通
4、信协议 了解常用局域网技术 【教学重点】网络体系结构 【教学难点】通信协议 【教学过程】 一 导入 回顾局域网的组成、拓扑结构 二 过程 1 OSI/RM模型(开放系统互连参考模型,简称OSI) | ? 2? ? 2? ? ? 2? ? ? 2? ? ? 2? y ? Y ? 2 ? ? ? 2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? CCP ? ? 2? y ? Y ? 2 ? ? ? 2? | ? 2? ? 2? ? ? 2? ? ? 2? ? ? 2? y ? Y ? 2 ? ? ? 2? ? ? CCP ? ? 2? y ? Y ? 2 ? ? ? 2? 数 据 封
5、包 数 据 拆 包 (理解如上图) 物理层:提供网络的物理连接 数据链路层:进行数据封装和建立数据链接 网络层:提供网络路由,具有流量控制和拥挤控制的能力 传输层:用于提高网络层服务质量,提供可靠的点到点的传输 会话层:会话连接到传输连接的映射、数据传送、会话管理等 表示层:数据语法转换、语法表示等 应用层:直接面对用户的具体应用 2 网络通信协议 IPX/SPX协议 NetBEUI协议 (重点) TCP/IP 协议: 通信者活动 邮局服务业务 邮局转送业务 发信者收信者 运输部门的邮件运输业务 书写信件 贴邮票 送邮箱 收集信件 盖邮戳 信件分拣 信件打包 送运输部门 路由选择 运输 转送邮
6、局 接收邮包 分发邮件 邮件拆包 信件投递 信件分拣 阅读信件通信者活动 邮局服务业务 邮局转送业务 | ? 2? ? 2? ? ? 2? ? ? 2? ? ? 2? y ? Y ? 2 ? ? ? 2? | ? 2 ? OSI2 ? ? ? ? D TCP/IP2? ? ? ? D ? ? 2 ? ? ¥ a 2 ? ? ? - ? ? ? 2 ? 3IP 地址 IP 地址是 Internet地址的一种表示形式; IP 地址由网络号与主机号两部分组成,网络号标识一个逻辑网络,主机 号标识网络中一台主机; 一台 Internet主机至少有一个 IP 地址, 而且这个 IP 地址是全网唯一的。
7、IP 地址长度为 32 位,采用 x.x.x.x的格式来表示,每个x 为 8 位。例 如,202.113.29.119 ,每个 x 的值为 0255。这种格式的地址被称为点 分十进制地址; 根据不同的取值范围, IP 地址可以分为五类。 IP 地址中前 5 位用于标识 IP 地址的类别, A类地址的第一位为“ 0”,B类地址的前两位为“ 10”, C类地址的前三位为“ 110”,D类地址的前四位为“ 1110”,E类地址的 前五位为“ 11110”。其中, A类、B类与 C类地址为基本的IP 地址。 ? ? ? o ? ? o ? IP? ? A ? ? 18162432 B ? ? C ?
8、? D ? ? E ? ? ? ? ? ? ? ? 1.0.0.0 ? 127.255.255.255 128.0.0.0 ? 191.255.255.255 192.0.0.0 ? 223.255.255.255 224.0.0.0 ? 239.255.255.255 240.0.0.0 ? 247.255.255.255 0 ? ? ? ? ? 7? ? ? ? ? ? ? 24? ? ? 10? ? ? ? ? 14? ? ? ? ? ? 16? ? ? 110? ? ? ? ? 21? ? ? ? ? ? ? 8? ? ? 1110? ? ? ? 1 ? 2 ¥? ? 28? ? ?
9、11110? ? ? o ? ? 1 ? A类地址掩码为 255.0.0.0 B 类地址掩码为 255.255.0.0 C类地址掩码为 255.255.255.0 保留 IP 地址列表: 类型专用网络地址子网掩码IP 地址范围 A类10.0.0.0 255.0.0.0 10.0.0.0-10.255.255.255 B类172.16.0.0 255.240.0.0 172.16.0.1-172.31.255.255 C类192.168.0.0 255.255.0.0 192.168.0.1-192.168.255.255 4局域网技术 以太网工作原理 令牌环网工作原理 令牌部线网工作原理 FD
10、DI网工作原理 ATM 网工作原理 三 总结 本节课主要学习了OSI/RM模型结构、 TCP/IP 参考模型结构、 IP 地址的相关知识以及各类局域网技术,应认真理解并掌握。 四 作业 课本 P13填空题 4.5.6, 问答题 1、3、6、11 【课后小结】 通过本案例,让同学们了解到了网络体系结构及通信协议的相关 知识,还知道了常用的局域网的相关技术,为后续的学习打下了良好 的基础。 第三周(第一次) 【教学内容】硬件设备 【授课班级】 09春计算机 【教学课时】 2 课时 【教学目标】 了解常见网络中的传输介质 了解网卡、调制解调器的作用及原理 【教学重点】网卡及调制解调器的作用 【教学难
11、点】同轴电缆、光纤 【教学过程】 一 导入 打电话分有线和无线,其对应的传输方式及原理。 二 过程 局域网的通信介质可分为有线介质和无线介质两类,也叫导向 的(guided )和非导向的( unguided) 。 常用的有线通信介质 1 同轴电缆( Coaxial Cable) 2 双绞线 (Twisted Pairwire) 3 光纤 常用的无线通信介质 1 广播无线电波 2 微波 3 红外线 1.双绞线(网线演示) 双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。 与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传 输速度等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。 双绞线可分为 非屏蔽双绞线
12、(UTP:Unshilded Twisted Pair) 屏蔽双绞线 (STP:Shielded Twisted Pair) - 螺旋绞合的双导线,1mm - 每根 4 对、25 对、1800 对 - 典型连接距离 100m (LAN ) -RJ45 插座、插头 - 优缺点: 内导体芯线 绝缘 内屏蔽 外屏蔽 成本低、组装密度高、节省空间、安装容易(综合布线系统)、 平衡传输(高速率)、抗干扰性一般、连接距离短 屏蔽双绞线 (STP) 非屏蔽双绞线 (UTP) 以铝箔屏蔽以减少干扰和串音双绞线外无任何屏蔽层 2 同轴电缆 细同轴 D=1.02cm,10Mbit/s 每段 185m、4 中继、5
13、 段(925m) 优缺点: 铜 芯 绝 缘 层 外 导 体 屏 蔽 保 护 套 价格低、安装方便( T 型连接器、 BNC 接头、 Terminator) 、 抗干扰能力较强、可靠性差 粗同轴 D=2.54cm,10Mbit/s 每段 500m、4 中继、5 段(2500m) 优缺点: 价格稍高、安装方便(收发器、收发器电缆、Terminator) 、 抗干扰能力强、连接距离中等、可靠性好 3 光纤 光纤主要分为: 单模光纤( Single Mode Fiber) 单模光纤的纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能以单一 模式传输,传输频带宽,传输容量大。 多模光纤( Multi Mode Fib
14、er) 光 导 纤 维 涂 覆 层 塑 料 外 套 填 充 层 多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光 纤。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。 4 无线传输介质 1无线电短波通信 无线电波由于具有容易产生、 可以传播很远的距离、 能够穿 过建筑物的特性, 被广泛用于通信。 无线电波的传输是全方向的, 因此发射和接收装置不需要在物理上进行精确对准。 2微波传输 微波频率在 100MHz以上。微波能沿着直线传播, 具有很强的 方向性,因此,发射天线和接收天线必须精确地对准。 3红外线 无导向的红外线已经被广泛应用于短距离通信。在日常生活 中使用的遥控装置都利用了红外线装置。红
15、外线通信的特点是相 对有方向性和成本较低。其主要的缺点是不能穿透坚实的物体。 许多笔记本电脑都内置了红外线通信装置。从另一方面看,红外 线不能穿透坚实的物体也是一个优点,不会对其他系统产生串扰, 因此数据保密性要高于无线电系统。 5网卡 网卡按接口类型可分为: AUI接口,连接粗同轴电缆; BNC 接口,连接细同轴电缆; RJ-45 接口,连接无屏蔽双绞线; SC或 ST型接口,连接光纤。 另:每个计算机的网卡都有一个固化的网卡地址,该地址是 惟一的、不可重复的一串16进制数,所有可用的网卡地址总数约 为 70 亿个。 网卡的基本功能 (1)数据转换 数据在计算机内是并行数据,计算机外是串行传
16、输,网卡就 完成对数据进行并 / 串和串/ 并转换的功能。 (2)数据缓存 这是网卡的一个重要功能,它运用缓存的传输技术协调局域 网介质和计算机设备之间的速率,以防止数据在传输过程中丢失 和实现传输控制。 (3)通信服务。 网卡中提供的通信协议服务软件,通常被固化在网卡的只读 存储器中。 6 调制解调器 调制解调器(Modem )其功能是将计算机的数字信号转换成模拟信 号或反之,以便在电话线路或微波线路上传输。 三 总结 本节课主要认识了双绞线、同轴电缆、光纤、网卡、调制解调器 等。 四 作业 1 传输介质的各类? 2 试比较双绞线、同轴电缆、光纤各自的优缺点。 3 网卡的作用? 【课后小结】
17、 通过本节课的学习,让同学们认识了双绞线、同轴电缆、光纤等 网络传输介质, 还知道了网卡及调制解调器的作用,全部都用实物演 示效果更佳。 第三周(第二次) 【教学内容】局域网硬件设备 【授课班级】 09春计算机 【教学课时】 2 课时 【教学目标】 了解交换机的基本结构、技术 了解路由器、网络服务器在网络中的基本作用 【教学重点】路由器、交换机 【教学难点】集线器 【教学过程】 一 导入 回顾:常见传输介质、网卡调制解调器的作用 二 过程 集线器 集线器( Hub )的英文含义是中枢或多路交汇点。集线器 是局域网中工作站和服务器的连接设备。 在星型局域网中,每个工作站是用双绞线连接到集线器 上
18、,由集线器对工作站进行集中管理。 集线器可以说是一种特殊的中继器,区别在于集线器能 够提供多端口服务,也称为多口中继器。 按集线器的作用,可分为有源、无源、智能集线器3 种。 交换机 作为高性能的集线设备,是在网络中同多台计算机连接 并允许在他们之间发送和接收数据的电子设备。 随着价格的不断降低和性能的不断提升,在以太网中, 交换机已经逐步取代了集线器而成为常用的网络设备。 用交换机构建的局域网称为交换式局域网,而用集线器 构建的局域网则属于共享式局域网。 具有堆叠功能的交换机可以堆叠,下图是交换机堆叠的 连接图。 交换机与集线器区别 从 OSI 体系结构来看:集线器属于OSI 的第一层物理
19、层的设备,而交换机属于第二层数据链路层的设备。即: 集线器只能对数据的传输起到同步、放大、和整形。 从工作方式看:集线器是一种广播模式,即它的某一 个端口工作时,其它所有端口都能收到信息,容易产生 广播风暴。交换机就可以避免这种现象。在工作时,只 有发现请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其 它端口,于是交换机能够隔离冲突和有效的防止广播风 暴的产生。 从带宽来看,集线器不管有多少端口,所有端口都共 享一条带宽,在同一时刻只能有两个端口发送数据,其 他的只能等待,工作在半双工模式下,而交换机,每个 端口都有一条独占的带宽,两个端口工作的时候不影响 其 他 端 口的 工作, 半双工 与 全
20、双 工模 式下。 路由器 路由器( Router )是用于连接多个逻辑上分开的网络。 路由器( Router )工作在第三层网络层。它不仅具有传 输能力,而且路径选择的能力。 逻辑网络是指一个单独的网络或一个子网。当数据从一 个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成。 路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,它能在多 网络互连环境中建立灵活的连接,可用完全不同的数据 分组和介质访问方法连接各种子网。 路由器是使用它的信息为每一个信息包选择最佳路径; 网桥是根据路径表来转发和过滤信息包。 网络服务器 E.DA TA 路由器 LAN2 LAN3 LAN1 A E 三总结 本节课主要学习了局域网
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