第四章 局域网的安装与配置 局域网概述 1.局域网的概念 2.局域网的体系结构 局域网产生于20世纪60年代末,发展 于70年,成熟于80年代。典型代表是: 1974年英国剑桥大学开发的剑桥环型 网(Cambridge Ring)和1975年美国 Xerox公司研制的总线争用型实验以 太网(Ethernet)。这两种网络为局 域网的理论、方法、实现技术奠定了 基础。 局域网概述 1.局域网的概念 2.局域网的体系结构 美国电器和电子工程师学会IEEE802 委员会首先制定出了局域网的体系结 构------IEEE802参考模型。 物理层的功能:传输位,信号编码、 译码,同步码的产生 与接收。 媒体访问控制层(MAC):帧的装配与 拆分,位差错检验,寻址。 LLC MAC Data link 物理层 IEEE802 参考模 型的范 围 逻辑链路控制层(LLC):逻辑数据链 路的建立、维持和释放,差错控制, 提供高层服务的访问接口。 返回 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 传输介质: 传输介质: 双绞线、接头 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 传输介质: 传输介质: 双绞线、接头 同轴电缆、接头 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 传输介质: 传输介质: 双绞线、接头 同轴电缆、接头 光纤 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 传输介质: 传输介质: 双绞线、接头 同轴电缆、接头 光纤 微波通信 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 通信卫星 传输介质: 传输介质: 双绞线、接头 同轴电缆、接头 光纤 微波通信 卫星通信 地面接收 站 地面接收站 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 网络硬件: 网络硬件: 网卡: 网卡:也称网络适配器、网络接口 卡(NIC,Network Interface Card), 在局域网中用于将用户计算机与网络 相连,大多数局域网采用以太 (Ethernet)网卡。 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 网络硬件: 网络硬件: 网卡: 网卡:也称网络适配器、网络接口 卡(NIC,Network Interface Card), 在局域网中用于将用户计算机与网络 相连,大多数局域网采用以太 (Ethernet)网卡。 调制解调器: 调制解调器:modem,实现信号的 模数转换。 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 网络硬件: 网络硬件: 网卡: 网卡:也称网络适配器、网络接口 卡(NIC,Network Interface Card), 在局域网中用于将用户计算机与网络 相连,大多数局域网采用以太 (Ethernet)网卡。 调制解调器: 调制解调器:modem,实现信号的 模数转换。 中继器(repeater) 中继器 放大 已经衰弱 的信号 放大后的 信号 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 网络硬件: 网络硬件: 网卡: 网卡:也称网络适配器、网络接口 卡(NIC,Network Interface Card), 在局域网中用于将用户计算机与网络 相连,大多数局域网采用以太 (Ethernet)网卡。 调制解调器: 调制解调器:modem,实现信号的 模数转换。 中继器(repeater) 中继器 集线器(Hub):工作于OSI参考模型 集线器 第一层。集线器内部采用了电器互联, 只是简单地接收数据信号并将其发送 到所有其他端口。 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 LLC层 层 MAC 层 802.3 主机 网1 物理层 MAC 层 物理层 802.5 主 机 网2 数据链路层 网络硬件: 网络硬件: 网桥: 网桥:连接两个局域网的存储转发 设备,工作在数据链路层,可以完成 相同或相似体系结构网络系统的连接。 在网络的连接中,如果只有MAC层, 则要桥接的两个网必须是同样的网。 而同时具有MAC层和LLC层的网桥则 可以在不同的网络间传送信息。 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 网络硬件: 网络硬件: 交换机: 交换机:具有多个网桥的功能。交 换机组成的系统在物理上是星形连接。 交换机上同时有多个数据通道并存, 端口间既隔离又连接的功能反映在逻 辑上就是一个受控制的多端口的开关 矩阵。 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 网络硬件: 网络硬件: 交换机: 交换机:具有多个网桥的功能。交 换机组成的系统在物理上是星形连接。 交换机上同时有多个数据通道并存, 端口间既隔离又连接的功能反映在逻 辑上就是一个受控制的多端口的开关 矩阵。 路由器: 路由器:路由器就像一个带有两个 网卡的计算机。 连接多个逻辑上分开的网络。 异种网络、多个子网互联。 在主干网主要是路由选择。 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 网络硬件: 网络硬件: 网 关(Gateway) :也称为协议转 换器,网关用于将具有不同体系结构, 协议差别较大的网络,经协议转换,使 不同的网络可以互相通信。因此,网 关是一种可进行高层协议转换的网络 连接设备,也是最复杂的一种网络设 备。网关的功能就是把信息重新进行 包装以适应目标网络环境的要求。 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 网络硬件 OSI层次 层次 网关 7.应用层 路由器、三层交换机 3.网络层 网卡,网桥,交换机 2.数据链路层 网卡,集线器,中继器 1.物理层 局域网络的组建 1.网络硬件 2.网络硬件与7层模型 3.组建对等网络 组网: 组网: 步骤1:双绞线的制作 步骤2:对等网的逻辑配置 步骤3:对等网共享资源设置 返回 1.5 组建局域网 吴川一中信息科组 如何组建局域网 双机互联 双绞线电缆,需要做成交叉线 3、使用双绞线+以太网卡进行连接 1、使用计算机电缆+COM口进行连接 2、使用计算机电缆+LPT口进行连接 ?速率高,可以达到10Mbps或者100Mbps甚至更高 ? ?传输速率也不高 速率低,一般为几Kbps或几十Kbps ?传输距离远,可以达到100米 ? ?传输距离也比较近 传输距离近,一般不超过十米 ?造价100元左右 计算机 计算机 如何组建局域网 三台机器互联 计算机 计算机 计算机 需要6块网卡,3根双绞线,6个水晶头 如何组建局域网 计算机 计算机 计算机 需要细同轴电缆两根,T型接头3个,终端电阻器 两个,带有BNC接头的网卡3个 如何组建局域网 计算机 计算机 计算机 4块带有RJ45接口的网卡,4个水晶头,两根双绞线, 不过,中间的机器需要做一个软路由,况且,如果 中间的机器停止工作的时候,会造成整个网络不复 存在! 如何组建局域网 计算机 计算机 计算机 集线器 集线器 一个集线器(HUB),3块带有RJ45接口的网卡, 六个水晶头,3根双绞线,造价300元左右 使用双绞线作为传输介质组建4 使用双绞线作为传输介质组建4台或者更多的主机的 网络时必须利用集线器 如何组建局域网 一个网吧共购置了30台计算机,现在 给两个16口的集线器(10/100Mbps自 适应),带有一个RJ45接口、 10/100Mbps自适应的以太网卡30个, 双绞线若干米。请问如何把这个网络构 建起来? 如何组建局域网 需要把两个集线器级联起来 up-link 直 通 线 交 叉 线 如何组建局域网 计算机 计算机 计算机 计算机 同一时刻只允许一台机器发送或者接收数据 如何组建局域网 ? ? ? 集线器组网中的5-4-3规则: 网络中最多有5段 网络中最多有4个中继器或集线器 网络中最多有3个集线器可以连接计算机终端 集线器 集线器 集线器 集线器 计算机 计算机 计算机 计算机 如何组建局域网 使用集线器组网,在理论上可以最多容纳1024台 计算机终端。但实际上如果网络中的计算机超过 100台的话,使用集线器会使网络变得非常慢, 因为集线器只能连接一个冲突域。 ? 接入设备越多冲突机率越大 ? 用CSMA/CD技术 技术 集线器一般用于主机数目 不多的网络中(几十台), 不多的网络中(几十台), 如果网络中主机数目比较 几十台、 多(几十台、几百台或者 是上千台), ),通信量比较 是上千台),通信量比较 大的时候就需要使用交换 机了! 机了! 如何组建局域网 交换机的工作 数据链路层 1 2 3 4 或 1 2 ? 每段有自己的冲突域 ? 所有的段都在同一广播域 交换 缓冲区 ? 每段有自己的冲突域 ? 广播信息向所有段转发 图例 快速以太网/ 快速以太网 以太网 ISDN 专线 ISL core_sw_b core_sw_b core_sw_a 核心 服务器 ISDN 云 专线/ 专线 帧中继 分部 层2 服务器农场 ISDN 家庭办公 层1 典型网络 远程 核心层 分布层 访问层 网络层端接设备的数据包 IP 头 源地址 目标地址 数据 172.15.1.1 网络号 主机号 地址 掩码 172.16.122.204 255.255.0.0 172 16 122 204 二进制 地址 二进制 掩码 10101100 00010000 01111010 11001100 255 255 0 0 11111111 11111111 网络部分 00000000 00000000 主机部分 路由器、集线器、 路由器、集线器、交换机区别和作用 HUB,也就是 集线器 。它的作用可以简单的理 解为将一些机器连接起来组成一个局域网。 交换机 (又名交换式集线器)作用与集线器大 体相同。但是两者在性能上有区别:集线器采用的 式共享带宽的工作方式,而交换机是独享带宽。这 样在机器很多或数据量很大时,两者将会有比较明 显的。 路由器 与以上两者有明显区别,它的作用在于 连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的 路径 ,可以说一般情况下个人用户需求不大。 路由器是产生于交换机之后,就像交换机产生 于集线器之后,所以路由器与交换机也有一定联系, 并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交 换机不能路由转发数据包的不足。 主要区别 (1)工作层次不同 最初的的交换机是工作在OSI/RM开放 体系结构的数据链路层,也就是第二层,而 路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络 层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据 链路层),所以它的工作原理比较简单,而 路由器工作在OSI的第三层(网络层),可 以得到更多的协议信息,路由器可以做出更 加智能的转发决策。 (2)数据转发所依据的对象不同 交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确 定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同 网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。 IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的 网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或 者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网 卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去, 一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络 管理员或系统自动分配。 (3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割 广播域;而路由器可以分割广播域 由交换机连接的网段仍属于同一个广播 域,广播数据包会在交换机连接的所有网段 上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安 全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成 不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。 虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可 以分割广播域,但是各子广播域之间是不能 通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由 器。