項目4-組建與維護局域網(wǎng)

目錄4.2任務分析4.1情境描述4.4任務實施4.3知識儲備4.6總結提高4.5拓展訓練內(nèi)容提要局域網(wǎng)技術是當前網(wǎng)絡技術領域中一重要分支。局域網(wǎng)是普及最早，也是最常見的網(wǎng)絡類型，它給學校、家庭和單位帶來了極大的便利。如何組建與維護局域網(wǎng)，充分利用計算機及網(wǎng)絡技術實現(xiàn)資源共享和信息傳播，是目前大多數(shù)單位所要面對和解決的問題。本項目將引導大家熟悉局域網(wǎng)的基本類型、局域網(wǎng)的基本組成、局域網(wǎng)的參考模型與局域網(wǎng)標準、局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式和高速局域網(wǎng)等；在此基礎上通過任務案例訓練大家制作RJ-45雙絞線、組建家庭局域網(wǎng)、組建無線局域網(wǎng)等方面的技能。知識目標了解局域網(wǎng)的概念和分類熟悉局域網(wǎng)的基本組成熟悉局域網(wǎng)的參考模型與局域網(wǎng)標準掌握簡單局域網(wǎng)的組建方法技能目標能完成局域網(wǎng)的需求分析能完成計算機簡單局域網(wǎng)拓撲結構的設計能合理選購網(wǎng)絡設備，并完成交換機、路由器的基本配置能對局域網(wǎng)的布線進行合理的設計配置DNS、DHCP、WWW、FTP、NAT和VPN等各類網(wǎng)絡服務能完成局域網(wǎng)的功能測試，并對局域網(wǎng)進行管理態(tài)度目標培養(yǎng)認真細致的工作態(tài)度和工作作風養(yǎng)成刻苦、勤奮、好問、獨立思考和細心檢查的學習習慣能與組員精誠合作，能正確面對他人的成功或失敗具有一定自學能力，分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新的能力李恒作為網(wǎng)絡工程部的新員工，通過一段時間的學習，他希望把學到的知識與在公司組建局域網(wǎng)的相關技能有機地結合起來，為網(wǎng)絡工程部的工作貢獻一點微薄之力。他決定從家庭局域網(wǎng)、宿舍局域網(wǎng)的組建開始學起，逐步向單位局域網(wǎng)組建、無線局域網(wǎng)組建過渡。從而，保證能更好地勝任網(wǎng)絡工程部的工作。正好湖南易通網(wǎng)絡技術有限公司近期接待了一個家庭局域網(wǎng)組建的案例，環(huán)宇裝飾公司薛經(jīng)理家新購了一臺筆記本電腦，加上原來的舊電腦已經(jīng)有3臺計算機，薛經(jīng)理在使用過程中覺得很不方便，也無法實現(xiàn)家庭成員在同一時間使用相同的賬號訪問互聯(lián)網(wǎng)，此時李恒需要使用哪些技術來解決問題呢？同時，方達科技有限公司的領導也多次與湖南易通網(wǎng)絡技術有限公司聯(lián)系，希望易通公司幫助他們解決在內(nèi)部網(wǎng)站上發(fā)布月度工作重點、出勤考核情況、生產(chǎn)進度以及一些規(guī)章制度，讓每個員工了解公司的經(jīng)營狀況，實現(xiàn)無紙化辦公，建設節(jié)約型公司等問題。面對這些情況，李恒又該運用哪些技術幫助方達科技有限公司組建校園網(wǎng)呢？4.1情境描述計算機網(wǎng)絡的結構有簡有繁，項目主要集中在家庭、宿舍、學校和企事業(yè)單位，涉及的任務也很廣泛。需要進行企業(yè)需求分析、網(wǎng)絡拓撲結構圖的設計、網(wǎng)絡設備的選購、具體組網(wǎng)方案制定和網(wǎng)絡工程項目的實施等。本項目需要完成的任務是：（1）認知局域網(wǎng)的基本組成；（2）完成局域網(wǎng)的需求分析；（3）根據(jù)用戶需求繪制局域網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲結構圖；（4）購置性價比優(yōu)良的網(wǎng)絡設備，并進行合理安裝與配置；（5）完成局域網(wǎng)的網(wǎng)絡布線；（6）完成DNS、DHCP、WWW、FTP、NAT和VPN等網(wǎng)絡服務的配置；（7）對構建的局域網(wǎng)進行測試，保證系統(tǒng)能夠正常工作。4.2任務分析4.3.1局域網(wǎng)概述4.3知識儲備1．局域網(wǎng)的定義局域網(wǎng)（LAN：LocalAreaNetwork）是指范圍在幾百米到十幾公里內(nèi)辦公樓群或校園內(nèi)的計算機相互連接所構成的計算機網(wǎng)絡。計算機局域網(wǎng)被廣泛應用于連接校園、工廠以及機關的個人計算機或工作站，以利于個人計算機或工作站之間共享資源和數(shù)據(jù)通信。4.3.1局域網(wǎng)概述4.3知識儲備2．局域網(wǎng)的主要特點通信速率較高。局域網(wǎng)絡通信傳輸率為每秒百萬比特（Mbps），從5Mbps、10Mbps到100Mbps，隨著局域網(wǎng)技術的進一步發(fā)展，目前正在向著更高的速度發(fā)展（例如155Mbps、655Mbps的ATM及1000Mbps的千兆以太網(wǎng)等）。通信質(zhì)量較好，傳輸誤碼率低，位錯率通常在10-7—10-12。通常屬于某一部門、單位或企業(yè)所有。由于LAN的范圍一般在0.1km—2.5km之內(nèi)，分布和高速傳輸使它適用于一個企業(yè)、一個部門的管理，所有權可歸某一單位，在設計、安裝、操作使用時由單位統(tǒng)一考慮、全面規(guī)劃，不受公用網(wǎng)絡當局的約束。支持多種傳輸介質(zhì)：根據(jù)網(wǎng)絡本身的性能要求，局域網(wǎng)中可使用多種通信介質(zhì)。局域網(wǎng)絡成本低，安裝、擴充及維護方便。LAN一般使用價格低而功能強的微機網(wǎng)上工作站。4.3.1局域網(wǎng)概述4.3知識儲備3、局域網(wǎng)的基本類型從介質(zhì)訪問控制方式的角度可將局域網(wǎng)分為共享介質(zhì)局域網(wǎng)（SharedLAN）與交換局域網(wǎng)（SwitchedLAN）。4.3.1局域網(wǎng)概述4.3知識儲備3、局域網(wǎng)的基本類型1）共享介質(zhì)局域網(wǎng)的工作原理及存在的問題傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術是建立在“共享介質(zhì)”的基礎上，網(wǎng)中所有結點共享一條公共通信傳輸介質(zhì)，典型的介質(zhì)訪問控制方式是CSMA/CD、TokenRing、TokenBus。介質(zhì)訪問控制方式用來保證每個結點都能夠“公平”的使用公共傳輸介質(zhì)。IEEE802.2標準定義的共享介質(zhì)局域網(wǎng)有以下三種：

采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方式的總線型局域網(wǎng)。

采用TokenBus介質(zhì)訪問控制方式的總線型局域網(wǎng)。

采用TokenRing介質(zhì)訪問控制方式的環(huán)型局域網(wǎng)。4.3.1局域網(wǎng)概述4.3知識儲備（2）交換式局域網(wǎng)（1）共享介質(zhì)局域網(wǎng)（2）交換式局域網(wǎng)典型的交換局域網(wǎng)是交換以太網(wǎng)(SwitchedEthernet)，它的核心部件是以太網(wǎng)交換機。以太網(wǎng)交換機可以有多個端口，每個端口可以單獨與一個結點連接，也可以與一個共享介質(zhì)式的以太網(wǎng)集線器(Hub)連接。圖4-2交換式以太網(wǎng)的結構示意圖4.3.1局域網(wǎng)概述4.3知識儲備4．局域網(wǎng)的工作模式目前局域網(wǎng)的工作模式有：專用服務器結構（B/S）、客戶/服務器（C/S）模式和點對點（Peer-to-Peer）通信模式。又稱為“工作站／文件服務器”結構，由若干臺微機工作站與一臺或多臺文件服務器通過通信線路連接起來組成工作站存取服務器文件，共享存儲設備。4.3.1局域網(wǎng)概述4.3知識儲備這是一種基于服務器的網(wǎng)絡，在這種模式中，其中一臺或幾臺較大的計算機集中進行共享數(shù)據(jù)庫的管理和存取，稱為服務器；而將其它的應用處理工作分散到網(wǎng)絡中其它計算機上去做，構成分布式的處理系統(tǒng)，如圖4-3所示。4.3.1局域網(wǎng)概述4.3知識儲備等網(wǎng)絡一般常采用星型網(wǎng)絡拓撲結構，最簡單的對等網(wǎng)絡就是使用雙絞線直接相連的兩臺計算機，常常被稱做工作組。對等網(wǎng)不需要專門的服務器來支持網(wǎng)絡，也不需要其他組件來提高網(wǎng)絡的性能，因而對等網(wǎng)絡的價格相對其他模式的網(wǎng)絡來說要便宜很多。對等網(wǎng)可以共享文件和網(wǎng)絡打印機，如同使用本地打印機一樣方便。由于對等網(wǎng)的這些特點，使得它在家庭或者其他小型網(wǎng)絡中應用得很廣泛。4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備1．傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡中傳輸信息的物理通道，它的性能對網(wǎng)絡的通信、速度、距離、價格以及網(wǎng)絡中的節(jié)點數(shù)和可靠性都有很大影響。因此，必須根據(jù)網(wǎng)絡的具體要求，選擇適當?shù)膫鬏斀橘|(zhì)。具體介紹見項目3。從總體來說，局域網(wǎng)可視為由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分主要包括計算機、外圍設備、網(wǎng)絡互連設備；軟件部分主要包括網(wǎng)絡操作系統(tǒng)和通信協(xié)議、應用軟件等。4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備2．網(wǎng)絡接口卡網(wǎng)絡接口卡(NIC，NetworkInterfaceCard)，簡稱網(wǎng)卡，又叫做網(wǎng)絡適配器，如4-4所示，是連接計算機和網(wǎng)絡硬件的設備,它一般插在計算機的主板擴展槽中。網(wǎng)卡工作于OSI的最低層，也就是物理層。4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備3．集線器集線器(HUB)早期應用很廣泛，它不僅使用于局域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)，還可以使用于廣域網(wǎng)。集線器在OSI的7層模型中處于物理層，其實質(zhì)是一個中繼器。主要功能是對接收到的信號進行再生放大，以擴大網(wǎng)絡的傳輸距離。集線器不具備交換功能。圖4-510/100Mbps自適應集線器4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備3．集線器采用集線器構建網(wǎng)絡時，必須先做好直通線，然后將直通線的一端連接集線器的RJ45接口上，另一端連接計算機上網(wǎng)卡的RJ45接口上，如圖4-6所示。從OSI體系結構看，集線器工作在OSI/RM的第一層，是一種物理層的連接設備。從工作方式和帶寬來看，集線器是一種廣播模式，一個端口發(fā)送信息，所有的端口都可以接收到，容易發(fā)生廣播風暴。4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備4．交換機交換機也叫交換式集線器，是局域網(wǎng)中的一種重要設備，如圖4-7所示。它可將用戶收到的數(shù)據(jù)包根據(jù)目的地址轉(zhuǎn)發(fā)到相應的端口。交換機每個端口為固定帶寬，有獨特的傳輸方式，傳輸速率不受計算機臺數(shù)增加影響，所以它比集線器更優(yōu)秀。4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備（1）交換機的分類交換機是數(shù)據(jù)鏈路層設備，它可將多個局域網(wǎng)網(wǎng)段連接到一個大型網(wǎng)絡上。目前有許多類型的交換機，交換機的分類方法通常有四種。

根據(jù)架構特點，交換機可分為機架式、帶擴展槽固定配置式、不帶擴展槽固定配置式3種。

根據(jù)傳輸介質(zhì)和傳輸速度，交換機可以分為以太網(wǎng)交換機、令牌環(huán)交換機、FDDI交換機、ATM交換機、快速以太網(wǎng)交換機和千兆以太網(wǎng)交換機等多種。

根據(jù)應用規(guī)模，交換機可分為企業(yè)級交換機、部門級交換機和工作組交換機。

根據(jù)OSI的分層結構，交換機可分為二層交換機、三層交換機等。4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備交換機連接的網(wǎng)絡如圖4-8所示。交換機的連接情況有以下幾種：交換機與交換機的連接、交換機與服務器的連接以及交換機與PC機的連接等。交換機是一種交換方式，一個端口發(fā)送信息，只有目的端口可以接收到，能夠有效的隔離沖突域，抑制廣播風暴；同時每個端口都有自己的獨立帶寬，兩個端口間的通信不影響其它端口間的通信。圖4-8交換機連接的網(wǎng)絡4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備（2）交換機的技術特點目前，局域網(wǎng)交換機主要是針對以太網(wǎng)設計的。一般來說，局域網(wǎng)交換機主要有以下幾個技術特點。

低交換傳輸延遲；

高傳輸帶寬；

允許不同速率的端口共存；

支持虛擬局域網(wǎng)服務。圖4-8交換機連接的網(wǎng)絡4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備（3）三層交換技術第三層交換也稱多層交換技術或IP交換技術，是相對于傳統(tǒng)交換概念提出的。眾所周知，傳統(tǒng)的交換技術是在OSI網(wǎng)絡標準模型中的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層進行操作的，而第三層交換技術在網(wǎng)絡模型中的第三層實現(xiàn)了分組的高速轉(zhuǎn)發(fā)。簡單的說，第三層交換技術就是“第二層交換技術+第三層轉(zhuǎn)發(fā)”。第三層交換技術的出現(xiàn)，解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后網(wǎng)段中的子網(wǎng)必須依賴路由器進行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復雜所造成的網(wǎng)絡瓶頸問題。4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備5．路由器路由器(Router)是一種多端口的網(wǎng)絡設備，路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱為路由選擇（routing），這也是路由器名稱的由來（router，轉(zhuǎn)發(fā)者）。它能夠連接多個不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段，并能將不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行傳輸，從而構成一個更大的網(wǎng)絡，如圖4-9所示。圖4-9路由器4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備路由器是一種連接多個網(wǎng)絡或網(wǎng)段的網(wǎng)絡設備，它能將不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構成一個更大的網(wǎng)絡，路由器連接的網(wǎng)絡如圖4-10所示。路由器是用來連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡，在這里的網(wǎng)絡指的是能夠代表一個單獨的網(wǎng)絡或者一個子網(wǎng)。路由器在路由的過程中，所要做的主要工作是：判斷網(wǎng)絡地址和選擇路徑。圖4-10路由器連接的網(wǎng)絡4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備6．調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器（Modem）作為末端系統(tǒng)和通信系統(tǒng)之間信號轉(zhuǎn)換的設備，是計算機與電話線之間進行信號轉(zhuǎn)換的裝置，其作用是利用模擬信號傳輸線路傳輸數(shù)字信號。它由調(diào)制器和解調(diào)器兩部分組成，調(diào)制器是把計算機的數(shù)字信號（如文件等）調(diào)制成可在電話線上傳輸?shù)穆曇粜盘柕难b置，在接收端，解調(diào)器再把聲音信號轉(zhuǎn)換成計算機能接收的數(shù)字信號。通過調(diào)制解調(diào)器和電話線就可以實現(xiàn)計算機之間的數(shù)據(jù)通信。調(diào)制解調(diào)器分為同步和異步兩種，分別用來與路由器的同步和異步串口相連接，同步可用于專線、幀中繼、X.25等，異步用于PSTN的連接。4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備7．工作站工作站（Workstation）也稱為客戶機（Clients），可以是一般的個人計算機，也可以是專用電腦，如圖形工作站等。工作站可以有自己的操作系統(tǒng)，獨立工作；通過運行工作站的網(wǎng)絡軟件可以訪問服務器的共享資源，目前常見的工作站有Windows工作站和Linux工作站。工作站和服務器之間的連接是通過傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡連接部件來實現(xiàn)。4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備8．服務器服務器是整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的核心，它為網(wǎng)絡用戶提供服務并管理整個網(wǎng)絡，在其上運行的操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。隨著局域網(wǎng)絡功能的不斷增強，根據(jù)服務器在網(wǎng)絡中所承擔的任務和所提供的功能不同把服務器分為：文件服務器、打印服務器和通信服務器等。局域網(wǎng)中至少有一臺服務器，允許有多臺服務器。對服務器的要求是速度快、硬盤和內(nèi)存容量大、處理能力網(wǎng)絡硬件的連接技術強。由于服務器中安裝有網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的核心軟件，它便具有了網(wǎng)絡管理、共享資源、管理網(wǎng)絡通信和為用戶體提供網(wǎng)絡服務的功能。服務器中的文件系統(tǒng)具有容量大和支持多用戶訪問等特點。4.3.2局域網(wǎng)的基本組成4.3知識儲備9、局域網(wǎng)操作系統(tǒng)構建和管理網(wǎng)絡離不開網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)在網(wǎng)絡中發(fā)揮著核心作用，它控制了網(wǎng)絡資源的共享、網(wǎng)絡的安全和網(wǎng)絡的各種應用。目前，流行的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)種類繁多，它們都各有特點，分別用在不同的應用領域?，F(xiàn)在常見的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)包括UNIX、NetWare5和微軟的Windows序列等。服務器運行專用的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，如WindowsNT/2000Server、WindowsServer2003、WindowsServer2008、NetWare、Unix、Linux等。工作站的操作系統(tǒng)既可以是商用客戶端軟件，如WindowsNTWorkstation、Windows2000/XPProfessional、Windows7。4.3.3局域網(wǎng)參考模型與協(xié)議標準4.3知識儲備1．局域網(wǎng)參考模型20世紀80年代初期，美國電氣和電子工程師學會IEEE802委員會結合局域網(wǎng)自身的特點，參考OSI/RM，提出了局域網(wǎng)的參考模型（LAN/RM），制定出局域網(wǎng)體系結構。IEEE802標準誕生于1980年2月，故稱為802標準。IEEE802的局域網(wǎng)參考模型與ISO/OSI參考模型的對應關系如圖3-12所示。4.3.3局域網(wǎng)參考模型與協(xié)議標準4.3知識儲備2．IEEE802標準IEEE802規(guī)范定義了網(wǎng)卡如何訪問傳輸介質(zhì)（如光纜、雙絞線、無線等），以及如何在傳輸介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)的方法，還定義了傳輸信息的網(wǎng)絡設備之間連接建立、維護和拆除的途徑，IEEE802各標準之間的關系如圖3-13所示。4.3.3局域網(wǎng)參考模型與協(xié)議標準4.3知識儲備2．IEEE802標準IEEE802標準包括一序列的標準（這些標準在物理層和MAC子層有區(qū)別，但在邏輯鏈路子層是兼容的），這些標準是：4.3.4局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式4.3知識儲備1．載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測法（CSMA/CD）IEEE802規(guī)定了局域網(wǎng)中最常用的介質(zhì)訪問控制方法，包括IEEE802.3載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）總線網(wǎng)、IEEE802.4令牌總線（TokenBus）網(wǎng)和IEEE802.5令牌環(huán)（TokenRing）網(wǎng)。CSMA/CD是一種適用于總線結構的分布式介質(zhì)訪問控制方法，是IEEE802.3的核心協(xié)議，是一種典型的隨機訪問的爭用型技術。它的工作過程分兩部分：

①載波監(jiān)聽總線，即先聽后發(fā)②總線沖突檢測，即邊發(fā)邊聽4.3.4局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式4.3知識儲備2、令牌環(huán)訪問控制（Token-Ring）令牌環(huán)技術是1969年由IBM提出來的。它適用于環(huán)形網(wǎng)絡，現(xiàn)已成為流行的環(huán)訪問技術。這種介質(zhì)訪問技術的基礎是令牌，令牌是一種特殊的幀，用于控制網(wǎng)絡結點的發(fā)送權，只有持有令牌的結點才能發(fā)送數(shù)據(jù)。3、令牌總線訪問控制（Token-Bus）令牌總線主要適用于總線形或樹形網(wǎng)絡。采用此種方式時，各結點共享的傳輸介質(zhì)是總線形的，每一結點都有一個本站地址，并知道上一個結點地址和下一個結點地址，令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由最低地址向最高地址依次循環(huán)傳遞，從而在一個物理總線上形成一個邏輯環(huán)。環(huán)中令牌傳遞順序與結點在總線上的物理位置無關。4.3.4局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式4.3知識儲備圖4-15給出了這種物理總線邏輯環(huán)的結構，圖中共５個站點（A～F），連接到一根總線上，它們之間邏輯順序依次為A→B→C→D→E→F→A循環(huán)傳遞。圖4-14令牌環(huán)的基本工作過程圖4-15令牌總線的工作過程4.3.5高速局域網(wǎng)4.3知識儲備1．光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）主干網(wǎng)通常把數(shù)據(jù)傳輸速率在100Mbit/s以上的局域網(wǎng)稱為高速局域網(wǎng)。目前以太網(wǎng)已發(fā)展到快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)、萬兆以太網(wǎng)、乃至10萬兆以太網(wǎng)。光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）是第一個高速局域網(wǎng)技術，是一種以光纖作為傳輸介質(zhì)、傳輸速率為100Mbit/s的高速主干網(wǎng)。用以連接不同的局域網(wǎng)，如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等。FDDI網(wǎng)絡覆蓋的最大距離可達200km，最多可連接1000個結點。圖4-16典型FDDI網(wǎng)絡的邏輯結構示意圖4.3.5高速局域網(wǎng)4.3知識儲備2．快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)（FastEthernet）主要解決網(wǎng)絡帶寬在局域網(wǎng)應用中的問題。100Base-T是10Base-T的擴展,它保留著傳統(tǒng)的10Mbit/s速率以太網(wǎng)的所有特征，即相同的數(shù)據(jù)格式、相同的介質(zhì)訪問控制方法和相同的組網(wǎng)方法，只是把以太網(wǎng)的發(fā)送時間由100ns降低到10ns，而將傳輸速率從10Mbit/s提高到100Mbit/S。100Base-TX的拓撲結構及網(wǎng)絡連接技術要求如圖4-17所示。4.3.5高速局域網(wǎng)4.3知識儲備3．千兆以太網(wǎng)與快速以太網(wǎng)的相同之處是：千兆以太網(wǎng)（GigabitEthernet）同樣保留著傳統(tǒng)的100Base-T的所有特征，即相同的數(shù)據(jù)格式、相同的介質(zhì)訪問控制方法CSMA/CD和相同的組網(wǎng)方法，而只是把以太網(wǎng)每個比特的發(fā)送時間由100ns降低到1ns。千兆以太網(wǎng)發(fā)展很快,目前已被廣泛地應用于大型局域網(wǎng)的主干網(wǎng)中。目前制定了1000Base-SX、1000Base-LX、1000Base-CX和1000Base-T等4種傳輸介質(zhì)的標準，千兆以太網(wǎng)的協(xié)議結構如圖4-18所示。4.3.5高速局域網(wǎng)4.3知識儲備4．萬兆以太網(wǎng)萬兆以太網(wǎng)（10GigabitEthernet,10GE）是以太網(wǎng)系列的最新技術,傳輸速率比千兆以太網(wǎng)提高了10倍，通信距離可延伸到40km，在應用范圍上得到了更多的擴展，它不僅適合所有傳統(tǒng)局域網(wǎng)的應用場合，更能延伸到傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術受到限制的城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)范圍。目前萬兆以太網(wǎng)的應用主要在校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)、寬帶IP城域網(wǎng)、數(shù)據(jù)信息中心、超級計算中心等方面，典型的高密度的萬兆服務器接入方案如圖4-19所示。4.3.6虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)（VirtualLocalAreaNetwork，VLAN）是一組邏輯上的設備和用戶，這些設備和用戶并不受物理位置的限制，可以根據(jù)功能、部門及應用等因素將它們組織起來，相互之間的通信就好像它們在同一個網(wǎng)段中一樣，由此得名虛擬局域網(wǎng)。1、VLAN的定義及特點虛擬局域網(wǎng)是一種建立在交換基礎上的，通過邏輯（而不是物理）地將局域網(wǎng)劃分成一個個不同的網(wǎng)段，從而實現(xiàn)虛擬工作組的一種新興交換技術。這一新興技術主要應用于交換機和路由器中，但主流應用還是在交換機之中。但又不是所有交換機都具有此功能，只有VLAN協(xié)議的第三層以上交換機才具有此功能。4.3.6虛擬局域網(wǎng)2、VLAN的兩種工作模式按照交換機的端口設定，可以把VLAN定義成兩種工作模式。（1）靜態(tài)VLAN：又被稱為基于端口的VLAN，它是將VLAN交換機上的物理端口和VLAN交換機內(nèi)部的PVC（永久虛電路）端口分成若干個組，每個組構成一個虛擬網(wǎng)。（2）動態(tài)VLAN：動態(tài)VLAN則是根據(jù)每個端口所連的計算機，隨時改變端口所屬的VLAN。動態(tài)VLAN可以大致分為4類：基于MAC地址的VALN、基于子網(wǎng)的VLAN、基于協(xié)議類型的VLAN、基于用戶的VLAN。4.3.6虛擬局域網(wǎng)3、劃分VLAN的基本策略（1）基于端口的VLAN

單交換機端口定義VLAN：定義方式如圖4-20所示，交換機的1、2、6、7、8端口組成VLAN1，3、4、5端口組成了VLAN2。這種VLAN只支持一個交換機。定義VLAN成員的方法有很多，下面介紹幾種常用的VLAN劃分策略：4.3.6虛擬局域網(wǎng)多交換機端口定義VLAN：定義方式如圖4-21所示，交換機1的1、2、3端口和交換機2的4、5、6端口組成VLAN1，交換機1的4、5、6、7、8端口和交換機2的1、2、3、7、8端口組成VLAN2。4.3.6虛擬局域網(wǎng)（2）基于MAC地址的VLAN基于MAC地址的VLAN是用終端系統(tǒng)的MAC地址定義的VLAN。MAC地址其實就是指網(wǎng)卡的標識符，每一塊網(wǎng)卡的MAC地址都是惟一的。假定有一個MAC地址“A”被交換機設定為屬于VLAN10，那么不論MAC地址為“A”的這臺計算機連在交換機哪個端口，該端口都會被劃分到VLAN10中去。計算機連在端口1時，端口1屬于VLAN10；而計算機連在端口2時，則是端口2屬于VLAN10，如圖-22所示。4.3.6虛擬局域網(wǎng)（3）基于子網(wǎng)的VLAN基于子網(wǎng)的VLAN，則是通過所連計算機的IP地址，來決定端口所屬VLAN的。不像基于MAC地址的VLAN，即使計算機因為交換了網(wǎng)卡或是其他原因?qū)е翸AC地址改變，只要它的IP地址不變，就仍可以加入原先設定的VLAN，如圖-23所示。4.3.6虛擬局域網(wǎng)（4）基于用戶的VLAN基于用戶的VLAN，則是根據(jù)交換機各端口所連的計算機上當前登錄的用戶，來決定該端口屬于哪個VLAN。這里的用戶識別信息，一般是計算機操作系統(tǒng)登錄的用戶，比如可以是Windows域中使用的用戶名。這些用戶名信息，屬于OSI第四層以上的信息。4.3.7無線局域網(wǎng)4.3知識儲備1．

WLAN的概念WLAN是利用無線通信技術在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡，是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結合的產(chǎn)物，它以無線多址信道作為傳輸媒介，提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)LAN（LocalAreaNetwork）的功能，能夠使用戶真正實現(xiàn)隨時、隨地、隨意的寬帶網(wǎng)絡接入。2、VLAN的特點WLAN開始是作為有線局域網(wǎng)絡地延伸而存在的，各團體、企事業(yè)單位廣泛地采用了WLAN技術來構建其辦公網(wǎng)絡，但隨著應用的進一步發(fā)展，WLAN正逐漸從傳統(tǒng)意義上的局域網(wǎng)技術發(fā)展成為“公共無線局域網(wǎng)”，成為國際互聯(lián)網(wǎng)INTERNET寬帶接入手段。WLAN具有易安裝、易擴展、易管理、易維護、高移動性、保密性強、抗干擾等特點。4.3.7無線局域網(wǎng)4.3知識儲備3．WLAN的標準（1）IEEE802.11XIEEE802.11，1997年，原始標準（2Mbit/s，播在2.4GHz）。IEEE802.11a，1999年，物理層補充（54Mbit/s，播在5GHz）。IEEE802.11b，1999年，物理層補充（11Mbit/s，播在2.4GHz）。IEEE802.11g，2003年，物理層補充（54Mbit/s，播在2.4GHz）。IEEE802.11i，2004年，無線網(wǎng)絡的安全方面的補充。IEEE802.11n，更高傳輸速率的改善，基礎速率提升到72.2Mbit/s，可以使用雙倍帶寬40MHz，此時速率提升到150Mbit/s。支持多輸入多輸出技術（Multi-InputMulti-Output，MIMO）。4.3.7無線局域網(wǎng)4.3知識儲備3．WLAN的標準（2）其他無線局域網(wǎng)標準藍牙技術(BluetoothTechnology)是使用2.4GHz頻段傳輸?shù)囊环N短距離、低成本的無線接入技術，主要應用于近距離的語言和數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。UWB(Ultra-Wideband)是一種新興的高速短距離通信技術，在短距離(10m左右)有很大優(yōu)勢，最高傳輸速度可達1Gbps。ZigBee(IEEE802.15.4)是一種新興的短距離、低功率、低速率無線接入技術。WiMax(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，即全球微波互聯(lián)接入。IrDA(Infrared)紅外技術通訊一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線、波長0.75um和25um之間。4.3.7無線局域網(wǎng)4.3知識儲備4．WLAN網(wǎng)絡拓撲結構（1）點對點Ad-Hoc結構點對點Ad-Hoc對等結構就相當于有線網(wǎng)絡中的多機直接通過無線網(wǎng)卡互聯(lián)，信號是直接在兩個通信端點對點傳輸，如圖4-24所示。這種網(wǎng)絡中節(jié)點自主對等工作，對于小型的無線網(wǎng)絡來說，是一種方便的連接方式。4.3.7無線局域網(wǎng)4.3知識儲備（2）基于AP的Infrastructure結構Infrastructure結構與有線網(wǎng)絡中的星型交換模式差不多，屬于集中式結構類型，如圖4-25所示。此時，需要無線接入點（AP：AccessPoint）的支持，其中的無線AP相當于有線網(wǎng)絡中的交換機，起著集中連接和數(shù)據(jù)交換的作用。AP負責監(jiān)管一個小區(qū)，并作為移動終端和主干網(wǎng)之間的橋接設備。4.3.7無線局域網(wǎng)4.3知識儲備5．常見的WLAN設備無線網(wǎng)卡的作用類似于以太網(wǎng)中的網(wǎng)卡，作為無線局域網(wǎng)的接口，實現(xiàn)與無線局域網(wǎng)的連接，常見的無線網(wǎng)卡有PCMCIA無線網(wǎng)卡、PCI無線網(wǎng)卡和USB接口無線網(wǎng)卡等，如圖4-26所示。圖4-26PCMCIA無線網(wǎng)卡、PCI無線網(wǎng)卡和USB接口無線網(wǎng)卡4.3.7無線局域網(wǎng)4.3知識儲備（2）無線天線計算機與無線AP或其他計算機相距較遠時，須借助于無線天線對所接收或發(fā)送的信號進行增益（放大），常見的無線天線有室內(nèi)吸頂天線、室外全向天線和室外定向天線等，如圖4-27所示。圖4-27室內(nèi)吸頂天線、室外全向天線和室外定向天線4.3.7無線局域網(wǎng)4.3知識儲備（3）無線AP無線AP（AccessPoint）即無線接入點，如圖4-28所示。它是用于無線網(wǎng)絡的無線交換機，也是無線網(wǎng)絡的核心。（4）無線路由器無線路由器（WirelessRouter）好比將單純性無線AP和寬帶路由器合二為一的擴展型產(chǎn)品，如圖4-29所示。4.4.1制作RJ-45雙絞線與信息模塊4.4任務實施4.4.2組建與維護家庭局域網(wǎng)組建局域網(wǎng)所需雙絞線和信息模塊的制作請參考項目2中的【任務2-2】和【任務2-3】完成。1、需求分析李恒通過與薛經(jīng)理溝通，了解了薛經(jīng)理的主要需求包括：多名家庭成員可以在同一時間使用相同的賬號訪問互聯(lián)網(wǎng)。能夠在不同計算機之間的進行文件的傳輸和資源的共享（共享文件和文件夾、共享打印機或其它外圍設備），對重要信息進行網(wǎng)絡備份?？商峁┤碌膴蕵敷w驗，如在線交流、語音視頻和在線游戲等。4.4.2組建與維護家庭局域網(wǎng)4.4任務實施2．家庭局域網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲結構設計4.4.2組建與維護家庭局域網(wǎng)4.4任務實施3．配置單機上網(wǎng)4.4.2組建與維護家庭局域網(wǎng)4．配置雙機共享上網(wǎng)4.4.2組建與維護家庭局域網(wǎng)5、組建對等網(wǎng)實現(xiàn)資源共享4.4.2組建與維護家庭局域網(wǎng)4.4任務實施4.4.2組建與維護家庭局域網(wǎng)4.4任務實施4.4.2組建與維護家庭局域網(wǎng)4.4任務實施4.4.2組建與維護家庭局域網(wǎng)4.4任務實施4.4.3組建與維護辦公局域網(wǎng)4.4任務實施為了實現(xiàn)企業(yè)的無紙化辦公，提高企業(yè)的工作效率，降低企業(yè)的總體生產(chǎn)成本，在很多企業(yè)、事業(yè)單位的內(nèi)部都在進行自動化和信息化的建設。尤其是電子商務的興起，辦公局域網(wǎng)的建設更是此起彼伏。1、辦公局域網(wǎng)組網(wǎng)方案的設計4.4.3組建與維護辦公局域網(wǎng)4.4任務實施2、辦公局域網(wǎng)網(wǎng)絡設備的基本配置在局域網(wǎng)中網(wǎng)絡設備連接完成后，系統(tǒng)并不能正常進行工作，通常需要對主要的網(wǎng)絡設備進行簡單的配置，本節(jié)將對主要網(wǎng)絡設備交換機、路由器的基本配置進行介紹。（1）交換機的基本配置交換機的配置方法一般有兩大類：本地配置和遠程配置。本地配置就是直接連接計算機所進行的配置，而遠程配置則是通過網(wǎng)絡的方式進行的配置。4.4.3組建與維護辦公局域網(wǎng)4.4任務實施（2）路由器的基本配置在進行配置前，需要計劃好一些內(nèi)容，如路由器的名稱，準備使用的接口，為接口分配的IP地址，封裝的廣域網(wǎng)協(xié)議，要在路由器上運行的網(wǎng)絡協(xié)議和路由協(xié)議，以及用于訪問路由器的密碼等。路由器本身沒有輸入輸出設備，使用IOS對路由器進行配置時，必須把路由器與某個終端或計算機連接起來，借助終端或計算機，實現(xiàn)對IOS的配置。