計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)項(xiàng)目化教程教學(xué)教案

學(xué)院

教學(xué)教案

課程名稱：網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算

課程代碼：

授課專業(yè)班級(jí)：

授課教師：

學(xué)院:

202年月日

教案（首頁）

課程名稱網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算

授課專業(yè)軟件工程年級(jí)

課程代碼

課程類別公共基礎(chǔ)課（）；專業(yè)基礎(chǔ)課（J）;專業(yè)技能課（）

授課方式課堂講授（V）；上機(jī)實(shí)驗(yàn)（J）；實(shí)際操作（）；

課程設(shè)計(jì)

閉卷（J）;開卷（;;

考核方式

課程論文（）;具幺卜操作（）;

課程教學(xué)

64學(xué)分?jǐn)?shù)4

總學(xué)時(shí)數(shù)

課堂講授48學(xué)時(shí)；上機(jī)實(shí)驗(yàn)16與臺(tái)時(shí)；

學(xué)時(shí)分配

實(shí)際操作0學(xué)時(shí)；課程設(shè)計(jì)0學(xué)時(shí)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)項(xiàng)目化教

教材名稱出版社

程第四版

指定

作者出版社

參考資料

授課教師職稱教學(xué)單位

第L周至第坨周；（。）；第1周至第坨周；（）；

授課周次

第L周至第至周；（）；第_周至第一周；（）;

備注

周次第一周周,第，次課；總第1殳次課

章節(jié)名稱第一章：初識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

課堂講授（J）;上機(jī)實(shí)驗(yàn)（）；

授課方式教學(xué)時(shí)數(shù)2

實(shí)際操作（）；課程設(shè)計(jì)（）；

授課方法課堂講授

和手段

目的和要求：

1.認(rèn)識(shí)校園網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)；

教學(xué)目的2.使用VISIO繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

與要求重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和功能；使用VISIO繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1.2.1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展

第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)

第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一主機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一標(biāo)準(zhǔn)化體系架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一高速化和綜合化網(wǎng)絡(luò)

進(jìn)入九十年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及建立在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

基礎(chǔ)上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，協(xié)同計(jì)算能力發(fā)展以

及全球互連網(wǎng)絡(luò)（Internet）的盛行。計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)完全與網(wǎng)絡(luò)

融為一體，體現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的口號(hào)。目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將

多種業(yè)務(wù)，如語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。另外，

虛擬網(wǎng)絡(luò)、ATM技術(shù)以及云計(jì)算的應(yīng)用，無線3G、4G網(wǎng)的普及知應(yīng)

用，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃發(fā)展并迅速走向市場(chǎng)，走進(jìn)平民百姓的生活。

教學(xué)基本內(nèi)

容綱要1.2.2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

（1）、按地域范圍分類，局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)

（2）、按通信傳播方式分類，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳播方式的網(wǎng)絡(luò)和廣播方式網(wǎng)

絡(luò)

（3）、按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類

總線型、星型、樹型、環(huán)型、網(wǎng)狀型、無線蜂窩型拓?fù)?/p>

（4）、按通信傳播方式分類

以太網(wǎng)（Ethernet）、令牌網(wǎng)（分為TokenRing和Tokenbus兩

種）

其它分類方法

網(wǎng)絡(luò)的交換方式分：有電路交換，報(bào)文交換，分組■交換；

按信道的帶寬方式分：有窄帶網(wǎng)，寬帶網(wǎng)；

按網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域分：政務(wù)網(wǎng)，企業(yè)網(wǎng)，商業(yè)網(wǎng)，校園網(wǎng)等；

這些分類概念上互有交叉，對(duì)于一個(gè)具體的網(wǎng)絡(luò)，可能同時(shí)具有上面

幾種分類的特征。

(5)、其它分類方法

按網(wǎng)絡(luò)的交換方式分：有電路交換，報(bào)文交換，分組交換；

按信道的帶寬方式分：有窄帶網(wǎng)，寬帶網(wǎng)；

按網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域分：政務(wù)網(wǎng)，企業(yè)網(wǎng)，商業(yè)網(wǎng)，校園網(wǎng)等；

這些分類概念上互有交叉，對(duì)于一個(gè)具體的網(wǎng)絡(luò)，可能同時(shí)具有上面

幾種分類的特征。

1.2.3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與功能

(1).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將若干臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)通過傳輸介質(zhì)相互物理連接,

并通過網(wǎng)絡(luò)軟件相互聯(lián)系到一起，從而實(shí)現(xiàn)資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

6、使用Yisio繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

參考PPT

7、數(shù)據(jù)通信的基本概念

信息：信息在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中是傳送的內(nèi)容，它的載體是數(shù)字、文字、

語言、圖形和圖像等。一般交換的信息都是由二進(jìn)制碼元編碼表示

的字母、數(shù)字或控制符號(hào)的組合。

信號(hào)：信號(hào)是信息的攜帶者，是上述編碼后數(shù)據(jù)的具體表現(xiàn)形式。信

號(hào)在形式上是一種具有變化的物理現(xiàn)象。在通信技術(shù)中，一般使用

電、光信號(hào)來傳輸信息。通常，信號(hào)可以是模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)

信道：在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，信道是傳送信號(hào)的通路。按照傳輸信號(hào)的

類型劃分,信道可分為模擬信道和數(shù)字信道。

信道帶寬：信道帶寬是通信信道的寬度，是信道可以不失真地傳輸

信號(hào)的頻率范圍，是信道頻率上界與下界之間之差，是介質(zhì)傳輸能

力的度量，在傳統(tǒng)的通信工程中通常以赫茲(Hz)為單位計(jì)量。

數(shù)據(jù)傳輸率：數(shù)據(jù)傳輸率是信道在單位時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)淖畲蟊忍?/p>

數(shù)，所以又稱為比特率。

8、數(shù)據(jù)通信的傳輸類型

基帶：基帶：Baseband信源(信息源，也稱發(fā)射端)發(fā)出的沒有經(jīng)

過調(diào)制(進(jìn)行頻譜搬移和變換)的原始電信號(hào)所固有的頻帶(頻率

帶寬)，稱為基本頻帶，簡(jiǎn)稱基帶。

頻帶：頻帶就是允許傳送的信號(hào)的最高頻率與允許傳送的信號(hào)的最

低頻率這之間的頻率范圍(當(dāng)然要考慮衰減必須在一定范圍內(nèi))。若

兩者差別很大，可以認(rèn)為頻帶就等于允許傳送的信號(hào)的最高頻率。

寬帶傳輸：

將信道分成多個(gè)子信道，分別傳送音頻、視頻和數(shù)字信號(hào)，稱為寬

帶傳輸。

單工：?jiǎn)喂?SimplexCommunication)模式的數(shù)據(jù)傳輸是單向的。

通信雙方中，一方固定為發(fā)送端，一方則固定為接收端。信息只能

沿一個(gè)方向傳輸，使用一根傳輸線。

全雙工：全雙工（FullDuplex）是通訊傳輸?shù)囊粋€(gè)術(shù)語。通信允許

數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸，它在能力上相當(dāng)于兩個(gè)單工通信方式

的結(jié)合。全雙工指可以同時(shí)（瞬時(shí)）進(jìn)行信號(hào)的雙向傳輸（A-3且

B-*A）o指A-B的同時(shí)B-A,是瞬時(shí)同步的。

半雙工通信：半雙工通信，即Half-duplexCommunication。這種通

信方式可以實(shí)現(xiàn)雙向的通信，但不能在兩個(gè)方向上同時(shí)進(jìn)行，必須

輪流交替地進(jìn)行。也就是說，通信信道的每一段都可以是發(fā)送端，

也可以是接收端。但同一時(shí)刻里，信息只能有一個(gè)傳輸方向。如日

常生活中的例子有步話機(jī)通信，對(duì)講機(jī)等。

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與功能

與難點(diǎn)難點(diǎn)：使用VISIO繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

教學(xué)過程復(fù)習(xí)______分鐘，授新課80分鐘,安排討論5分鐘,

設(shè)計(jì)布置作業(yè)一分鐘，提問」_分鐘

無

作業(yè)布置

課后小結(jié)

參考資料

周次第二周周,第/_次課；總第次課

章節(jié)名稱第二章：熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

課堂講授（J）;上機(jī)實(shí)驗(yàn)（）；

授課方式教學(xué)時(shí)數(shù)2

實(shí)際操作（）；課程設(shè)計(jì)（）；

授課方法課堂講授

和手段

目的和要求：

1.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)的概念

教學(xué)目的重點(diǎn)：TCP/IP參考模型

與要求

2.2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)的概念

1.協(xié)議的基本概念

協(xié)議（protocol）是為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)（信息）交換而建立的規(guī)則、

約定和標(biāo)準(zhǔn),是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體之間有關(guān)通信規(guī)則的集合，也稱為

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或通信協(xié)議。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的3個(gè)要素：

語法用來規(guī)定信息格式；數(shù)據(jù)及控制信息的格式、編碼及信號(hào)電平

等。

語義用來說明通信雙方應(yīng)當(dāng)怎么做；用于協(xié)調(diào)與差錯(cuò)處理的控制信

息。

定時(shí)（時(shí)序）定義了何時(shí)進(jìn)行通信，先講什么，后講什么，講話的

教學(xué)基本內(nèi)速度等。比如是采用同步傳輸還是異步傳輸！

容綱要2.網(wǎng)絡(luò)分層次的體系結(jié)構(gòu)

為了解決不同媒介連接起來的不同設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在不同的應(yīng)用環(huán)

境下實(shí)現(xiàn)互操作的問題,通常采用分層的方法，將網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的龐大而

復(fù)雜的問題，劃分為若干個(gè)較小而容易解決的問題，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各

層和層間協(xié)議的集合稱為“網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)”。協(xié)議中采用分層次的

方法，使較高層次建立在較低層次基礎(chǔ)上，同時(shí)又為更高層次提供服

務(wù)。

3.體系結(jié)構(gòu)中分層的原則

（1）網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)都具相同的層次；

（2）不同結(jié)點(diǎn)的相同層具有相同的功能；

（3）同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)各相鄰層之間通過接口通信；

（4）每一層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)：

（5）不同結(jié)點(diǎn)的同等層通過協(xié)議來實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信。

4.層次結(jié)構(gòu)方法的優(yōu)點(diǎn)

(1)使網(wǎng)絡(luò)變得更簡(jiǎn)單，把網(wǎng)絡(luò)操作分成復(fù)雜性較低的單元，結(jié)構(gòu)清

晰，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。

(2)將網(wǎng)絡(luò)部件標(biāo)準(zhǔn)化，定義并提供了具有兼容性的標(biāo)準(zhǔn)接口

(3)有利于模塊化設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)人員能專心設(shè)計(jì)和開發(fā)所關(guān)心的功能

模塊

(5)獨(dú)立性強(qiáng)，保證不同類型部件的獨(dú)立性，上層只需了解下層通過

層間接口提供什么服務(wù)一黑箱方法。

(6)適應(yīng)性強(qiáng),只要服務(wù)和接口不變，層內(nèi)實(shí)現(xiàn)方法可.任意改變。

(7)互操作性，一個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的變化不會(huì)影響另外一個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，

因此每個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)可單獨(dú)升級(jí)或改造。

(8)加快了技術(shù)發(fā)展的速度,簡(jiǎn)化了教育和學(xué)習(xí)。

6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)界協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定機(jī)陶__

(1)ISO(InternationalStandardsOrganization)：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化

組織。

(2)CCITT(InternationalTelephoneandTelegraphConsulta

tivcCoiTimittec)：國(guó)際電話與電報(bào)咨詢委員會(huì)(現(xiàn)已改名為ITU,In

ternaticnalTelecommunicationsUnion,國(guó)際電信聯(lián)盟)。

(3)ANSI(AmericanNationalStandardInstitute)：美國(guó)國(guó)家

標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)。

(4)EIA(ElectronicIndustriesAssociation)：美國(guó)電子工業(yè)

協(xié)會(huì)。

(5)lEEEdnstitutcofElectricandElectronicEngineer)：

電氣與電子工程師學(xué)會(huì)。

2.2.2ISO/OSIRM參考模型

開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型ISO/OSIRM共分七層，擴(kuò)充某一層功能或

協(xié)議時(shí)，不能影響整體模型的主體結(jié)構(gòu)。每一層使用卜層提供內(nèi)服

務(wù),并向其上層提供服務(wù),如圖2-2所示。

2.2.3TCP/IP參考模型

TCP/IP起源于美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究規(guī)劃署(ARPA)的一項(xiàng)研究計(jì)劃一

一實(shí)現(xiàn)若干臺(tái)主機(jī)的相互通信,現(xiàn)在TCP/IP已成為Internet上通信

的標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP模型一般包括4個(gè)概念層次：

(1)應(yīng)用層(ApplicationLayer)

(2)運(yùn)輸層(TransportLayer)

(3)網(wǎng)際層(InternetLayer)

(4)網(wǎng)絡(luò)接口層(NetworkInterfaceLayer)

1.應(yīng)用層

應(yīng)用層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的高層，為用戶提供所需要的各種服務(wù)，

例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等.

2.傳輸層

傳輸層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的傳輸層，為應(yīng)用層實(shí)體提供端到端的

通信功能，保證了數(shù)據(jù)包的順序傳送及數(shù)據(jù)的完整性。該層定義了

兩個(gè)主要的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）.

TCP協(xié)議提供的是一種可靠的、通過“三次握手”來連接的數(shù)據(jù)傳

輸服務(wù)；而UDP協(xié)議提供的則是不保證可靠的（并不是不可靠）、

無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù).

3.網(wǎng)際互聯(lián)層

網(wǎng)際互聯(lián)層對(duì)應(yīng)于0SI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，主要解決主機(jī)到主機(jī)的

通信問題。它所包含的協(xié)議設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的邏輯傳輸。

注重重新賦予主機(jī)一個(gè)IP地址來完成對(duì)主機(jī)的尋址，它還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)

包在多種網(wǎng)絡(luò)中的路由。該層有三個(gè)主要協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議（IP）、

互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）和互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）o

IP協(xié)議是網(wǎng)際互聯(lián)層最重要的協(xié)議，它提供的是一個(gè)可靠、無連接

的數(shù)據(jù)報(bào)傳遞服務(wù)。

4.網(wǎng)絡(luò)接入層（即主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層）

網(wǎng)絡(luò)接入層與0SI參考模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層相對(duì)應(yīng)。它負(fù)

責(zé)監(jiān)視數(shù)據(jù)在主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間的交換。事實(shí)上，TCP/IP本身并未定

義該層的協(xié)議，而由參與互連的各網(wǎng)絡(luò)使用自己的物理層和數(shù)據(jù)鏈

路層協(xié)議，然后與TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)接入層進(jìn)行連接。地址解析協(xié)議（A

RP）工作在此層，即0SI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層。

TCP/IP的核心思想是將使用不同低層協(xié)議的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),在傳輸層、

網(wǎng)絡(luò)層建立一個(gè)統(tǒng)一的虛擬邏輯網(wǎng)絡(luò)，以此來屏蔽、隔離所有物理網(wǎng)

絡(luò)的硬件差異，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。TCP/IP參考模型將網(wǎng)絡(luò)體系

結(jié)構(gòu)分成四個(gè)層次，分別是：網(wǎng)絡(luò)接口層（又稱鏈路層）、網(wǎng)絡(luò)層（網(wǎng)

際層或IP層）、傳輸層（TCP層）、應(yīng)用層。

1.TCP/IP參考模型各層的主要功能

（1）網(wǎng)絡(luò)按口層（鏈路層）

網(wǎng)絡(luò)接口層主要負(fù)責(zé)接收從IP層交來的IP數(shù)據(jù)報(bào)并將IP數(shù)據(jù)報(bào)通

過低層物理網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，或者從低層物理網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀,抽出

IP數(shù)據(jù)報(bào),交給IP層。

網(wǎng)絡(luò)接口有兩種類型：第一種是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,如網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序；

第二種是含自身數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的復(fù)雜子系統(tǒng)。

（2）網(wǎng)絡(luò)層（網(wǎng)際層）

網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是負(fù)責(zé)相鄰結(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳送。主要包括三個(gè)

方面：

①處理來自傳輸層的分組發(fā)送請(qǐng)求，將分組裝入TP數(shù)據(jù)報(bào)，填充報(bào)

頭，選擇去往目的結(jié)點(diǎn)的路徑，然后將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)往適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)接口。

②處理輸入數(shù)據(jù)報(bào)：首先檢查數(shù)據(jù)報(bào)的合法性，然后進(jìn)行路由選擇，

假如該數(shù)據(jù)報(bào)已到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)(本機(jī))，則去掉報(bào)頭，將IP報(bào)文的數(shù)

據(jù)部分交給相應(yīng)的傳輸層協(xié)議；假如該數(shù)據(jù)報(bào)尚未到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)，

則轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報(bào)。

③處理ICMP(InternetControlMessagesProtocol)報(bào)文:即處理

網(wǎng)絡(luò)的路由選擇、流量控制和擁塞挖制等問題。為了解決控制仰塞

問題,ICMP采取了報(bào)文“源站抑制"(sourcequench)技術(shù)，向的源

主機(jī)或路由器發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào),請(qǐng)求源主機(jī)降低發(fā)送TP數(shù)據(jù)報(bào)文的速

度，以達(dá)到控制數(shù)據(jù)流量的目的。

(3)傳輸層

傳輸層主要功能是在源結(jié)點(diǎn)和Q的結(jié)點(diǎn)的兩個(gè)進(jìn)程實(shí)體之間提供可

靠的端到端的數(shù)據(jù)傳輸。TCP/IP模型提供了兩個(gè)傳輸層協(xié)議：傳輸

控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UserDatagramProtocol,UDP)。

(4)應(yīng)用層

傳輸層的上一層是應(yīng)用層,應(yīng)用層包石所有的高層協(xié)議。

2.ISO/OSIRM參考模型與TCP/IP體系架構(gòu)

1)TCP/IP一開始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互聯(lián)問題,并將網(wǎng)際協(xié)雙T

P作為TCP/IP的重要組成部門.但I(xiàn)SO最初只考慮到使用一種標(biāo)準(zhǔn)

的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)將各種不同的系統(tǒng)互聯(lián)在一起.

2)TCP/IP一開始就對(duì)面向連接各無連接并重,而0SI在開始時(shí)只強(qiáng)

調(diào)面向連接服務(wù).

3)TCP/IP有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能，而0SI到后來才開始這個(gè)問題，

在這方面兩者有所不同.

2.2.4IPv4/IPv6地址

1.IP地址的作用

在Internet的信息服務(wù)中，IP地址具有以下重要的功能和意義：

(1)惟一的Internet網(wǎng)上通信地址。

(2)全球認(rèn)可的通用地址格式。

(3)工作站、服務(wù)器和路由器的端口地址。

(4)運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的惟一標(biāo)識(shí)符。

(5)若一臺(tái)主機(jī)或路由器連接到兩個(gè)或多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，則它可以擁有

兩個(gè)或多個(gè)IP地址。

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)的概念

與難點(diǎn)難點(diǎn)：TCP/IP參考模型

教學(xué)過程復(fù)習(xí)1C分鐘，授新課70分鐘，安排討論5分鐘，

設(shè)計(jì)布置作業(yè)一分鐘，提問_分鐘

作業(yè)布置無

課后小結(jié)

參考資料

周次第三周周,第a次課；總第1色次課

章節(jié)名稱第二章：熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

課堂講授（J）;上機(jī)實(shí)驗(yàn)（）；

授課方式教學(xué)時(shí)數(shù)2

實(shí)際操作（J）;課程設(shè)計(jì)（）；

授課方法課堂講授

和手段

目的和要求：

教學(xué)目的1.變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的傳輸介質(zhì)

與要求重點(diǎn)：變長(zhǎng)子網(wǎng)槍碼計(jì)算

4.變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼計(jì)算

變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼VLSM（VariableLengthSubnetmasks）,我們可能會(huì)

被它的字面意思給弄糊涂了，什么變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼,實(shí)際上子網(wǎng)掩碼的

大小不會(huì)自己改變的,VLSM的意思是不同子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼可能有不

同的長(zhǎng)度，但一旦子網(wǎng)掩碼的長(zhǎng)度確定了，它們就不變了。這個(gè)技術(shù)

對(duì)于高效分配IP地址，減少路由表的大小非常有用，但是如果使用

不當(dāng)可能會(huì)造成意想不到的錯(cuò)誤。

在劃分子網(wǎng)的情況下,判斷兩臺(tái)主機(jī)是不是在同一個(gè)子網(wǎng)中，看它們

的網(wǎng)絡(luò)號(hào)與子網(wǎng)地址是不是相同

如何利用VLSM計(jì)算,在局域網(wǎng)上規(guī)劃子網(wǎng)區(qū)間

子網(wǎng)編址是利用VLSM計(jì)算，這初衷是為了避免小型或微型網(wǎng)絡(luò)浪費(fèi)

IP地址,將一個(gè)大規(guī)模的物理網(wǎng)絡(luò)劃分成幾個(gè)小規(guī)模的子網(wǎng)，各個(gè)子

網(wǎng)在邏輯上獨(dú)立沒有路由器的轉(zhuǎn)發(fā)，子網(wǎng)之間的主機(jī)不能相互通信，

教學(xué)基本內(nèi)

有時(shí)這種情況是有益的,可避免大面積的廣播沖突。

容綱要

對(duì)一名網(wǎng)管員如何利用VLSM計(jì)算，在局域網(wǎng)，規(guī)劃子網(wǎng)區(qū)間是必須

掌握的技能。首先要確定變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼VLSM,然后再確定各子網(wǎng)地

址和IP地址的范圍。

5.IPv6地址

IPv6的主要特點(diǎn)：

更大的地址空間一地址長(zhǎng)度從32位增大到128位，使地址空間增大

了296倍；

簡(jiǎn)化了頭部格式一頭部長(zhǎng)度變?yōu)楣潭?取消了頭部的檢驗(yàn)和字段,加

快了路由器處理速度：

協(xié)議的靈活性一將選項(xiàng)功能放在可選的擴(kuò)展頭部中，路由器不處理

擴(kuò)展頭部,提高了路由器的處理效率；

允許對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的預(yù)分配一支持實(shí)時(shí)的視頻傳輸?shù)葞捄蜁r(shí)延要求

局的應(yīng)用；

允許協(xié)議增加新的功能,使之適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展一可選的擴(kuò)展頭

部與數(shù)據(jù)合起來構(gòu)成有效載荷。

2.2.5網(wǎng)絡(luò)中的傳輸介質(zhì)

1.雙絞線

雙絞線的基本組成是由兩根絕緣線按一定的螺距相互絞繞而成。每

根絕緣線由各種顏色的絕緣層和單芯或多芯的金屬導(dǎo)線構(gòu)成；把一

根或多根雙絞線封裝在同一護(hù)套內(nèi)，就成了雙絞線電纜；根據(jù)護(hù)套內(nèi)

有沒有屏蔽層，又將雙絞線分為非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwiste

dPair,UTP)和屏蔽雙絞線(ShieldedTwistedPair,STP)。雙絞

線的絞繞密度越大其抗干擾能力越強(qiáng)。如圖2-15所示為五類雙絞線

電纜(非屏蔽)。

任務(wù)2T制作雙絞線和信息插座

1.直連線

所謂的直連線是指雙絞線兩端的發(fā)送端口與發(fā)送端口直接相連，接

收端口與接收端口直接相連。

2.交叉線

所謂的交叉線即指雙絞線兩端的發(fā)送端口與接收端口交叉相連。

比如：

(1)集線器(交換機(jī))與集線器(交換機(jī))通過普通端口RJ-45端口

進(jìn)行連接)

(2)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間的直接雙絞線連接也是用交叉線。

2-1制作雙絞線和信息插座

在綜合布線工程中，雙絞線的一端與配線柜的接線架相連，另一端

通過穿線管布到用戶端的信息模塊。用戶用在使用直通雙絞線與信

息模塊相連的方法接入網(wǎng)絡(luò)。這樣做的目的是根據(jù)用戶的要求事先

布置信息點(diǎn)，方便工作站移動(dòng)，保持整個(gè)布線的整齊美觀，同時(shí)也

是隔離故障的一種方法。信息模塊有信息插座和網(wǎng)線模塊組成，

4-2打線鉗實(shí)驗(yàn)設(shè)備雙絞線一段、信息模塊一個(gè)、打線鉗一

把。

實(shí)驗(yàn)步驟信息模塊的制作

(1)將雙絞線從布線盒中拉出，剪至合適的長(zhǎng)度。

(2)剝掉大約1.5cm的外層包裝皮(注意不要傷及導(dǎo)線的絕緣層)，

露出4對(duì)色線。

(3)按T568B標(biāo)準(zhǔn)，將導(dǎo)線按照網(wǎng)線模塊上的顏色標(biāo)注的線序，稍

稍用力將導(dǎo)線壓入網(wǎng)線模塊線槽中。

(4)將打線鉗的刀口(有刀的一側(cè)朝外)對(duì)準(zhǔn)網(wǎng)線模塊上的線槽和

導(dǎo)線，垂直向下用力，如圖4-4所示，聽到“喀”的一聲，即表明

導(dǎo)線被壓入線槽內(nèi)，同時(shí)模塊外側(cè)的多余導(dǎo)線被剪斷。如此反復(fù)將

8根導(dǎo)線全部壓入線槽中。如果不能將多余的導(dǎo)線剪斷，可調(diào)節(jié)打

線鉗手柄上的旋鈕，調(diào)節(jié)沖擊力，通過調(diào)節(jié)沖擊力達(dá)到剪斷線的目

的

(5)將防塵片安裝到網(wǎng)線模塊的線槽上，并固定到信息插座上，

任務(wù)2-2IPv6協(xié)議的使用

(1)開始f運(yùn)行fcmdf輸入ipconfig命令顯小當(dāng)刖網(wǎng)卡的配置信

，息、，O

⑵輸入ipv6install命令開始安裝,系統(tǒng)自動(dòng)完成IPv6的安裝,

WindowsVista/7以上版本的用戶默認(rèn)安裝

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼計(jì)算

與難點(diǎn)難點(diǎn)：變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼計(jì)算

教學(xué)過程復(fù)習(xí)1C分鐘,授新課70分鐘,安排討論5分鐘,

設(shè)計(jì)布置作業(yè)—分鐘，提問」_分鐘

無

作業(yè)布置

課后小結(jié)

參考資料

周次第四周周,第衛(wèi)_次課；總第次課

章節(jié)名稱第三章：?jiǎn)巫泳W(wǎng)的小型局域網(wǎng)的組建

課堂講授（J）;上機(jī)實(shí)驗(yàn)（）；

授課方式教學(xué)時(shí)數(shù)2

實(shí)際操作（J）;課程設(shè)計(jì)（）；

授課方法課堂講授

和手段

目的和要求：

教學(xué)目的1.局域網(wǎng)的參考模型、局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法、ping和

與要求ipconfig命令的使用

重點(diǎn)：局域網(wǎng)的參考模型

3.2.1局域網(wǎng)的特點(diǎn)

局域網(wǎng)的特點(diǎn)除了具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)傳輸率高，可行性高，實(shí)際

投資少且技術(shù)更新發(fā)展迅速等基本特征外，還具有以下特點(diǎn)：

1、具有較高大數(shù)據(jù)傳輸速率，有IMb/s、10Mb/s、155Mb/s和622M

b/s之分，實(shí)際中最高可達(dá)IGb/s,未來甚至可達(dá)101Gb/s。

2、具有優(yōu)良的傳輸質(zhì)量。

3、具有對(duì)不同速率的適應(yīng)能力，低速或高速設(shè)備均能接入。

4、具有良好的兼容性和互操作性，不同廠商生產(chǎn)的不同型號(hào)的設(shè)備

均能接入。

5、支持多種同軸電纜，雙絞線，光纖和無線等多種傳輸介質(zhì)。

6、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍有限，一般為0.1?lOknu

3.2.2局域網(wǎng)的參考模型

教學(xué)基本內(nèi)

容綱要20世紀(jì)￡0年代初期，美國(guó)電氣和電子工程師學(xué)會(huì)IEEE802委員會(huì)

結(jié)合局域網(wǎng)自身的特點(diǎn)，參考OSI/RM,提出了局域網(wǎng)的參考模型（L

AN/RM）,制定出局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，IEEE802標(biāo)準(zhǔn)誕生于1980年2

月，故稱為802標(biāo)準(zhǔn)。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化

組織（ISO）提出的開放的系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（0SI）已得到廣泛認(rèn)

同，并提供了一個(gè)便于理解、易于天發(fā)和加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一的計(jì)算

機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，因此局域網(wǎng)參考模型參考了0SI參考模型。根據(jù)

局域網(wǎng)的特征，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)一般僅包含0SI參考模型的最低

兩層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層

3.2.3局域網(wǎng)的分類

1.以太網(wǎng)（Ethernet）

10Mb/s以太網(wǎng)100Mb/s以太網(wǎng)1000Mb/s以太網(wǎng)

以太網(wǎng)（Ethernet）指的是由Xerox公司創(chuàng)建并由Xerox.Intel和D

EC公司聯(lián)合開發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范，是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通

用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)絡(luò)使用CSMA/CI)(載波監(jiān)聽多路訪問及

沖突檢測(cè))技術(shù)，并以10M/S的速率運(yùn)行在多種類型的電纜上°以

太網(wǎng)與IEEE802.3系列標(biāo)準(zhǔn)相類似。

2.令牌環(huán)網(wǎng)(tokenring)

令牌環(huán)網(wǎng)(Token-ringnetwork)常用于IBM系統(tǒng)中，其支持的速

率為4Mbps和16Mbps兩種。目前NovelhIBMLANServer支掙16

MbpsIEEE802.5/令牌環(huán)網(wǎng)技術(shù)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，有一種專門的幀稱

為“令牌”，在環(huán)路上持續(xù)地傳輸來確定一個(gè)結(jié)點(diǎn)何時(shí)可以發(fā)送包。

3.2.4局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法

CSMA/CD是帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多點(diǎn)訪問方法(CarrierSenseM

ultipleAcccss/CollisionDetect：。在以太網(wǎng)(Ethernet)中，任何

結(jié)點(diǎn)都沒有事先預(yù)約發(fā)送，所有結(jié)點(diǎn)發(fā)送都是隨機(jī)的，而且網(wǎng)絡(luò)中沒

有集中的管理控制，所有結(jié)點(diǎn)平等地競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送時(shí)間，這種隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的

控制方式正是CSMA/CD的精髓。

傳統(tǒng)的局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法采用的是“共享介質(zhì)”方式，所有

結(jié)點(diǎn)都通過公共傳輸介質(zhì)傳輸和接收數(shù)據(jù)，但不允許兩個(gè)以上的結(jié)

點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，就像前面提到的“半雙工”傳輸。正因?yàn)檫@種“共

享”式局域網(wǎng)，所有結(jié)點(diǎn)都是半雙工的，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)是通過共享

傳輸介質(zhì)以“廣播”方式傳送，因此出現(xiàn)“沖突(Collision)”是不

可避免的，“沖突”會(huì)造成傳輸失敗，必須解決多個(gè)結(jié)點(diǎn)訪問總線的

介質(zhì)訪問控制(MediumAccessControl,MAC)問題。

CSMA/CD工作原理：發(fā)送前先監(jiān)聽信道是否空閑，若空閑則立即發(fā)送

數(shù)據(jù)。在發(fā)送時(shí)，邊發(fā)送邊繼續(xù)監(jiān)聽。若監(jiān)聽到?jīng)_突，則立即停止發(fā)

送。等待一段隨機(jī)時(shí)間(又稱為退避)以后，再重新嘗試。總體來說，

可以歸結(jié)為4句話：“發(fā)前先偵聽，空閑即發(fā)送，邊發(fā)邊檢測(cè)，沖突時(shí)

退避?！?/p>

任務(wù)3TCiscoPacketTracer6.0軟件的使用

1.CisccPacketTracer6.0的安裝

(1)首先運(yùn)行PacketTracer60_Build45_setupno_tutorials.exe,

選擇“Next”進(jìn)入下一步。如畝3-6所示。

(2)選擇"Iaccepttheagreement”,接受協(xié)議約定，選擇“Nex

t”進(jìn)入下一步

(3)安裝在C：盤，選擇“Next”進(jìn)入下一步。如圖3-8所示。

(4)默認(rèn)軟件名字為"CiscoPacketTracerw,選擇"Next"進(jìn)

入下一步。

(5)在wCreateadesktopiconw上打“J"，再選擇"Next"進(jìn)

入下一步。如圖3To所示。

(6)選擇“Install”開始安裝。

(7)系統(tǒng)開始安裝，如圖3-12所示。單擊“Finish”，安裝完畢。

2.漢化CiscoPacketTraccr6.0

安裝結(jié)束后，正常打開是英文界面。如圖374所示。

(1)把壓縮包里的漢化文件Chinese,ptl這個(gè)文件復(fù)制到安裝路徑

下的languages目錄下面，上述軟件是安裝到C盤，那么就復(fù)制文件

到C:\ProgramFilesManguages目錄下面即可。

(2)然后啟動(dòng)PT6.0,打開Options選項(xiàng)，選擇第一項(xiàng)Preferen

ces,如圖3~16所示。在Interface的選項(xiàng)卡下面有個(gè)aSelectL

anguage”在下面的框里選擇"Chinese.ptlw然后點(diǎn)擊右下角的"C

hangeLanguage”。

(3)選擇改變語言

最后關(guān)閉軟件，再運(yùn)行軟件就已經(jīng)漢化好了。這是一個(gè)不完整漢化

版，不過也夠用了。默認(rèn)的字體太小了，需要調(diào)整字體大小，打尹Op

tions選項(xiàng)，選擇第一項(xiàng)首選項(xiàng)，字體

3.認(rèn)識(shí)CiscoPacketTracer6.0的基本界面

熟悉掌握CiscoPacketTracer6.0的基本界面的各項(xiàng)區(qū)域功能和

線纜配置后兩端亮點(diǎn)含義。

任務(wù)3-2組建小型辦公/家庭網(wǎng)絡(luò)

可以在四臺(tái)電腦上測(cè)試網(wǎng)絡(luò)是否組網(wǎng)成功，以PC3為例，選擇PC

3的“桌面”選項(xiàng)卡中的“命令提不符”

.分另Iping電腦PC0”PC3的IP地址192.16.1.2、192.16.1.5,

ping192.16.1.6的地址，沒有物理連接的電腦IP地址不通

任務(wù)3-3ping和ipconfig命令的使用

1.ping命令的使用

在網(wǎng)絡(luò)配置調(diào)試中Ping是最常用的命令，無論UNIX、Linux.Windo

ws等網(wǎng)絳操作系統(tǒng)都集成支持ping命令。實(shí)際上，我們常用Ping

命令來測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的連通性和可達(dá)性，如果Ping運(yùn)行正確，基本上就

可以排除網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)卡、Modem的輸入輸出線路、電纜和路由器等

存在的故障。

2.Ipconfig命令的使用

Ipconfig實(shí)用程序主要功能也是顯示或改變用戶所在主機(jī)內(nèi)部的I

P協(xié)議的配置信息，如IP地址、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼等。只是Ipco

nfig是以DOS的字符形式顯示。在WindowsNT中僅能使用Ipconf

ig工具。這些信息一般用來檢驗(yàn)人工配置的TCP/IP設(shè)置是否正確。

如果計(jì)算機(jī)和所在的局域網(wǎng)使用了動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DynamicHos

tConfigurationProtocol,DHCP),這個(gè)程序所顯示的信息就會(huì)更

加實(shí)用。

3.4.1光纖分布數(shù)據(jù)接口(FDDI)

光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FiberDistributedDataInterface,FEDI)

標(biāo)準(zhǔn)于20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來，它提供的高速數(shù)據(jù)通信能力要

高于傳統(tǒng)以太網(wǎng)(10Mbps)和令牌環(huán)網(wǎng)(4Mbps或16Mbps)的能力。

它的傳輸速率為100Mbps,網(wǎng)絡(luò)覆蓋的最大距離可達(dá)200km,最多

可連接1000個(gè)站點(diǎn)。FDDI標(biāo)準(zhǔn)由ANSIX3T9.5標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制訂。

為繁忙網(wǎng)絡(luò)上的高容量輸入輸出提供了一種訪問方法。

FDDI是應(yīng)用光纖作為傳輸介質(zhì)來傳輸數(shù)據(jù)的高性能令牌環(huán)局域網(wǎng)，

它采用雙環(huán)結(jié)構(gòu),FDDI的訪問控制方法與令牌環(huán)網(wǎng)類似，都采用令牌

傳遞，但它與標(biāo)準(zhǔn)的令牌傳遞又有所不同。FDDT的獨(dú)到之處是雙環(huán)

結(jié)構(gòu)，它用4束光纖芯組成兩個(gè)環(huán)，一個(gè)環(huán)順時(shí)針發(fā)送，一個(gè)環(huán)逆時(shí)

針發(fā)送(如圖3-28(a)),當(dāng)其中一個(gè)環(huán)發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)環(huán)可代替

它運(yùn)行，如果兩個(gè)環(huán)同時(shí)在一個(gè)點(diǎn)斷路，則兩個(gè)環(huán)連成一個(gè)單環(huán)(如

圖3-28(1))),從而保證通信不斷。一般情況下FDDI的兩個(gè)環(huán)被稱為

主環(huán)(PrimaryRing)和副環(huán)(SecondaryRing),主環(huán)用于傳輸數(shù)據(jù)，

副環(huán)作為備份。

FDDI使用的傳輸介質(zhì)是光纖，而且是雙環(huán)網(wǎng)，單位成本較高。隨著快

速以太網(wǎng)的興起,FDDI已經(jīng)使用的也來越少了。最常見的應(yīng)用就是

對(duì)服務(wù)器的快速訪問。

重點(diǎn)：局域網(wǎng)的參考模型、局域區(qū)介質(zhì)訪問控制方法、ping和

教學(xué)重點(diǎn)

ipconfig命令的使用

與難點(diǎn)

難點(diǎn)：局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法

教學(xué)過程復(fù)習(xí)1C分鐘,授新課70分鐘,安排討論5分鐘,

設(shè)計(jì)布置作業(yè)—分鐘，提問」_分鐘

無

作業(yè)布置

課后小結(jié)

參考資料

周次第五周周,第二次課；總第次課

章節(jié)名稱第四章：多子網(wǎng)的中型局域網(wǎng)的架設(shè)

課堂講授（J）;上機(jī)實(shí)驗(yàn)（）；

授課方式教學(xué)時(shí)數(shù)2

實(shí)際操作（）；課程設(shè)計(jì)（）；

授課方法課堂講授

和手段

目的和要求：

1.局域網(wǎng)擴(kuò)展和子網(wǎng)的劃分；

教學(xué)目的2.交換機(jī)的工作原理

與要求3.虛擬局域網(wǎng)（VLAN）技術(shù)

重點(diǎn)：虛擬局域網(wǎng)（VLAN）技術(shù)

4.2.1局域網(wǎng)擴(kuò)展和子網(wǎng)的劃分

集線器執(zhí)行的功能如下：放大輸入的信號(hào)，調(diào)整信號(hào)時(shí)間，在所有電

纜敷設(shè)路線上重新產(chǎn)生信號(hào)。

常見到的集線器基本結(jié)構(gòu)其外部結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。集線器在網(wǎng)絡(luò)中的

主要功能是同時(shí)把所有結(jié)點(diǎn)集中在以它為中心的結(jié)點(diǎn)上，概括為以

下3種功能：

（1）對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再生整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。

（2）增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，即局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)數(shù)量

（3）連接不同介質(zhì)的轉(zhuǎn)換的接口轉(zhuǎn)換器，圖4-3除了增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

數(shù)，同時(shí)也進(jìn)行了細(xì)纜到粗纜的轉(zhuǎn)換。

集線器可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)布線結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理。集線器是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)

行集中管理的最小單元，像樹的主干一樣，起到匯集各分枝的作用。

教學(xué)基本內(nèi)但是，集線器并不能無限制的進(jìn)行連接，IEEE802標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，傳統(tǒng)以太

容綱要網(wǎng)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)（如計(jì)算機(jī)）最多連接4個(gè)中繼器，最多經(jīng)過5個(gè)網(wǎng)

段。而且連接中不能形成回路。

集線器的種類有幾種劃分標(biāo)準(zhǔn)：

1.按端口數(shù)量來分

按端口數(shù)量劃分是最基本的分類標(biāo)準(zhǔn)之一。通常所說的16口或24

口集線器中的16口、24口是指集線器的端口數(shù)。如果按照集線器

能提供的端口數(shù)劃分，目前主流集線器主要可分為8口、16口和24

口幾大類。

2.按帶寬劃分

10Mb/s帶寬型100Mb/s帶寬型10/100Mb/s自適應(yīng)型

4.2.2交換機(jī)的工作原理與分類

1.交換的提出

（1）用戶帶寬共享，帶寬受限。

（2）廣播方式，易造成網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴

（3）非雙工傳輸，網(wǎng)絡(luò)通信效率低。

2.交換機(jī)的工作原理

交換機(jī)工作在ISO/OSIRM數(shù)據(jù)鏈路層上?？梢越厝∷械木W(wǎng)絡(luò)信息

流并讀取每一幀上的目標(biāo)地址，以確定幀是否可以轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)網(wǎng)

絡(luò)段。

交換機(jī)由四個(gè)基本元素組成：

端口：

交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對(duì)之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都

可視為獨(dú)立的物理網(wǎng)段（注：非IP網(wǎng)段），連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

獨(dú)自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用。當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)

D發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)B可同時(shí)向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個(gè)傳輸

都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬，都有著自己的虛擬連接。

緩沖區(qū)：

是一種隊(duì)列結(jié)構(gòu)，被交換機(jī)用來協(xié)調(diào)不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的速度匹配

問題。突發(fā)數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在緩沖區(qū)內(nèi)，直到被慢速設(shè)備處理為止。

緩沖區(qū)大小要適度，過大的緩沖空間會(huì)影響正常通信狀態(tài)下數(shù)據(jù)包

的轉(zhuǎn)發(fā)速度（因?yàn)檫^大的緩沖空間需要相對(duì)多一點(diǎn)的尋址時(shí)間），

并增加設(shè)備的成本。而過小的緩沖空間在發(fā)生擁塞時(shí)又容易丟包出

錯(cuò)。

信息幀的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)：

數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址來轉(zhuǎn)發(fā)，根據(jù)收到的數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址

來查找自己的MAC地址表，如果在MAC地址表里有的，就從對(duì)應(yīng)的

接口轉(zhuǎn)發(fā)過去，如果目的MAC地址不再M(fèi)AC地址表里，就向交換機(jī)

所有的接口（除了接收到這個(gè)幀的接口）廣播

背板體系結(jié)構(gòu)；

是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)

量。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbps,也叫

交換帶寬，一般的交換機(jī)的背板帶寬從兒Gbps到上百Gbps不等。

一臺(tái)交換機(jī)的背板帶寬越高，所能受理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)，但同時(shí)

設(shè)計(jì)成本也會(huì)越高。

交換機(jī)可以同時(shí)接收多個(gè)端口信息，并可以同時(shí)將這些信息發(fā)向多

個(gè)目標(biāo)地址對(duì)應(yīng)的端口。交換機(jī)還可以將從一個(gè)端口接收的信息發(fā)

向多個(gè)端口，

3.交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制

1）交換機(jī)在MAC地址表中查找數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址，如果找到，

就將該數(shù)據(jù)幀發(fā)送到相應(yīng)的端口，如果找不到，就向所有的端口發(fā)

送；

2）如果交換機(jī)收到的報(bào)文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口

相同，則丟棄該報(bào)文；

3）交換機(jī)向入端口以外的其它所有端口轉(zhuǎn)發(fā)廣播報(bào)文。

4.共享式和交換式以太網(wǎng)

MAC地址是固化在網(wǎng)卡上串行EEPROM中的物理地址，通常有48位長(zhǎng)。

IEEE802標(biāo)準(zhǔn)為每塊網(wǎng)卡規(guī)定了一個(gè)48位的全局地址，它是站點(diǎn)的

全球唯一的標(biāo)識(shí)符，與其物理位置無關(guān)，即MAC地址，也叫物理地址。

MAC地址為6Byte(48位)。其中MAC地址的前3個(gè)字節(jié)(高24位)由

IEEE統(tǒng)一分配給廠商，低24位由廠商分配給每一塊網(wǎng)卡。網(wǎng)卡的M

AC地址可以認(rèn)為就是該網(wǎng)卡所在站點(diǎn)的MAC地址。以太網(wǎng)交換機(jī)根

據(jù)某條信息包頭中的MAC源地址和MAC目的地址實(shí)現(xiàn)包的交換知傳

遞。

(1)傳統(tǒng)共享式局域網(wǎng)的缺點(diǎn)

覆蓋的地理范圍有限、網(wǎng)絡(luò)帶寬容量固定、不能支持多種速率

(2)交換式局域網(wǎng)

交換式局域網(wǎng)采用交換技術(shù)來增加數(shù)據(jù)的輸入輸出總和和安裝介質(zhì)

的帶寬。一般交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)延遲很小，能經(jīng)濟(jì)地將網(wǎng)絡(luò)分成小的沖突網(wǎng)

域，為每個(gè)工作站提供更高的帶寬。

(3)以太網(wǎng)交換機(jī)工作過程

以太網(wǎng)交換機(jī)提供了橋接能力以及在現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)上增加帶寬的功能。

用于LAN上的交換機(jī)因?yàn)樗鼈兌歼\(yùn)作在數(shù)據(jù)鏈路層(ISO/OSIRM

第2層)的MAC子層上，它們負(fù)責(zé)檢驗(yàn)所有進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量的設(shè)備地

址(MAC地址)。

交換機(jī)保存一張有關(guān)設(shè)備地址的信息表，并用該信息表來決定如何

過濾并轉(zhuǎn)發(fā)局域網(wǎng)流量。

以太網(wǎng)交換機(jī)執(zhí)行3種重要的功能：

學(xué)習(xí)：交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，

通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑，使

數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。

過濾：當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí)，它被轉(zhuǎn)

發(fā)到連接目的節(jié)點(diǎn)的端口而不是所有端口(如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播

幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口)。

消除回路：當(dāng)交換機(jī)包括一個(gè)冗余回路時(shí)，以太網(wǎng)交換機(jī)通過生成

樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時(shí)允許存在后備路徑。

5點(diǎn)換機(jī)的分類

(1)按傳輸介質(zhì)和傳輸速度分類方法

局域網(wǎng)交換機(jī)可以分為以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆以

太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)和令牌環(huán)交換機(jī)等多種，這些交換機(jī)分別

適用于以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI和令牌環(huán)網(wǎng)等環(huán)境。

(2)按照應(yīng)用范圍的分類方法

局域網(wǎng)交換機(jī)可以分為桌面型交換機(jī)(DesktopSwitch),組型交換

機(jī)(WorkgroupSwitch)和校園網(wǎng)交換機(jī)(CampusSwitch)三類。根據(jù)

架構(gòu)特點(diǎn)，人們還將局域網(wǎng)交換機(jī)分為機(jī)架式、帶擴(kuò)展槽固定配置

式、不帶擴(kuò)展槽固定配置式3種產(chǎn)品。

6.交換機(jī)的選型

背板帶寬：是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的

最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gb

ps,也叫交換帶寬，一般的交換機(jī)的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbp

s不等。一臺(tái)交換機(jī)的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)，

但同時(shí)設(shè)計(jì)成本也會(huì)越高。

吞吐率：吞吐率原指一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)提供的產(chǎn)量(或服

務(wù)量)。在計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，指的是單位時(shí)間內(nèi)通過某通信

信道(acommunicationchannel)或某個(gè)節(jié)點(diǎn)成功交付數(shù)據(jù)的平均

速率，通常以每秒比特?cái)?shù)(bps,bitspersecond)為單位。

端口速率：稱DCE速率或最大吞吐量。指的是計(jì)算機(jī)串口到調(diào)制解

調(diào)器的傳輸速率。由于現(xiàn)今調(diào)制解調(diào)器幾乎都支持該速率的V.42bi

s和MNP5壓縮標(biāo)準(zhǔn)(壓縮比都是4:1),所以這一速率一般比線路速

率高得多。

端口密度：端口密度是指一臺(tái)交換機(jī)所能夠支持的最小/最大的端口

數(shù)量以及端口類型。GE/10GE端口一般推薦全雙工端口。

交換方式：直通交換方式(Cut-through)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式(Store

-and-Forward)、碎片隔離式(FragmentFree)

堆疊能力：堆疊是指將一臺(tái)以上的交換機(jī)組合起來共同工作，以便

在有限的空間內(nèi)提供盡可能多的端口。多臺(tái)交換機(jī)經(jīng)過堆疊形成一

個(gè)堆疊單元。可堆疊的交換機(jī)性能指標(biāo)中有一個(gè)"最大可堆疊數(shù)”的

參數(shù)，它是指一個(gè)堆疊單元中所能堆疊的最大交換機(jī)數(shù)，代表一個(gè)

堆疊單元中所能提供的最大端口密度。

全雙工：全雙工(FullDuplex)是指在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)也能夠接收

數(shù)據(jù)，兩者同步進(jìn)行，這好像我們平時(shí)打電話一樣，說話的同時(shí)也

能夠聽到對(duì)方的聲音。目前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均支持全雙工。

高速端口集成：

網(wǎng)管能力：網(wǎng)管型交換機(jī)支持SNMP協(xié)議，SNMP協(xié)議由一整套簡(jiǎn)單

的網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)范組成，可以完成所有基本的網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)

資源的需求量少，具備一些安全機(jī)制。SNMP協(xié)議的工作機(jī)制非常簡(jiǎn)

單，主要通過各種不同類型的消息，即PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單位)實(shí)現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)信息的交換。

服務(wù)質(zhì)量保證QoS支持能力：QoS(QualityofService,服務(wù)質(zhì)量)

指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠利用各種基礎(chǔ)技術(shù)，為指定的網(wǎng)絡(luò)通信提供更好的

服務(wù)能力，是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機(jī)制，是用來解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等

問題的一種技術(shù)。在正常情況下，如果網(wǎng)絡(luò)只用于特定的無時(shí)間限

制的應(yīng)用系統(tǒng)，并不需要QoS,比如Web應(yīng)用，或E-mail設(shè)置等。

但是對(duì)關(guān)鍵應(yīng)用和多媒體應(yīng)用就十分必要。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)過載或擁塞股，Q

oS能確保重要業(yè)務(wù)量不受延遲或丟棄，同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行。

7.交換機(jī)組網(wǎng)中的沖突域和廣播域

沖突域(collisiondomain)是一個(gè)物理分段。在以太網(wǎng)中，如果某

個(gè)CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)上的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)在同時(shí)通信時(shí)會(huì)發(fā)生沖突，那么這

個(gè)CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)沖突域(collisiondomain)0如果以太網(wǎng)

中的各個(gè)網(wǎng)段以集線器連接，因?yàn)椴荒鼙苊鉀_突，所以它們?nèi)匀皇?/p>

一個(gè)沖突域。

廣播域(broadcastdomain)是一個(gè)乏輯上的計(jì)算機(jī)組，該組內(nèi)的所

有計(jì)算機(jī)都會(huì)收到同樣的廣播信息。

4.2.3虛擬局域網(wǎng)(VLAN)技術(shù)

VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)的中文名為“虛擬局域網(wǎng)

虛擬局域網(wǎng)(VLAN)是一組邏輯上的設(shè)備和用戶，這些設(shè)備和用戶

并不受物理位置的限制，可以根據(jù)切能、部門及應(yīng)用等因素將它們

組織起來，相互之間的通信就好像它們?cè)谕粋€(gè)網(wǎng)段中一樣，由此

得名虛擬局域網(wǎng)。VLAN是一種比較新的技術(shù)，工作在0SI參考模型

的第2層和第3層，一個(gè)VLAN就是一個(gè)廣播域，VLAN之間的通信

是通過第3層的路由器來完成的。與傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術(shù)相比較，VL

AN技術(shù)更加靈活，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的移動(dòng)、添加和修

改的管理開銷減少；可以控制廣播活動(dòng)；可提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

1.VLAN的組網(wǎng)方法

基于端口劃分VLAN、基于MAC地址劃分VLAN、基于第三層協(xié)議類

型或IP地址的VLAN、基于組播劃分VLAN或基于服務(wù)的VLAN

2.VLAN的優(yōu)點(diǎn)

方便網(wǎng)絡(luò)管理、控制廣播

減少網(wǎng)絡(luò)管理開銷

提供更好的安全性

利用現(xiàn)有的集線器以節(jié)約開支

(1)端口的分隔。即便在同一個(gè)交換機(jī)上，處于不同VLAN的端口也

是不能通信的。這樣一個(gè)物理的交換機(jī)可以當(dāng)作多個(gè)邏輯的交換機(jī)

使用O

⑵網(wǎng)絡(luò)的安全。不同VLAN不能直接通信，杜絕了廣播信息的不安

全性。

(3)靈活的管理。更改用戶所屬的網(wǎng)絡(luò)不必?fù)Q端口和連線，只更改軟

件配置就可以了。VLAN技術(shù)的出現(xiàn)，使得管理員根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需

求，把同一物理局域網(wǎng)內(nèi)的不同用戶邏輯地劃分成不同的廣播域，

每一個(gè)VLAN都包含一組有著相同需求的計(jì)算機(jī)工作站，與物理上

形成的LAN有著相同的屬性。由于它是從邏輯上劃分，而不是從物

理上劃分，所以同一個(gè)VLAN內(nèi)的各個(gè)工作站沒有限制在同一個(gè)物

理范圍中，即這些工作站可以在不同物理LAN網(wǎng)段。由VLAN的特

點(diǎn)可知，一個(gè)VLAN內(nèi)部的廣播和單播流量都不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到其他VLAN

中，從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)

絡(luò)的安全性。VLAN除了能將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)廣播域，從而有效地

控制廣播風(fēng)暴的發(fā)生，以及使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得非常靈活的優(yōu)點(diǎn)

外，還可以用于控制網(wǎng)絡(luò)中不同部門、不同站點(diǎn)之間的互相訪問。

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：虛擬局域網(wǎng)（VLAN）技術(shù)、交換機(jī)的工作原理

與難點(diǎn)難點(diǎn)：虛擬局域網(wǎng)（VLAN）技術(shù)

教學(xué)過程復(fù)習(xí)10分鐘,授新課70分鐘,安排討論一5分鐘,

設(shè)計(jì)布置作業(yè)一分鐘，提問」_分鐘

無

作業(yè)布置

課后小結(jié)

參考資料

周次第六周,第&次課；總第次課

章節(jié)名稱第四章：多子網(wǎng)的中型局域網(wǎng)的架設(shè)

課堂講授（J）;上機(jī)實(shí)驗(yàn)（）；

授課方式教學(xué)時(shí)數(shù)2

實(shí)際操作（J）;課程設(shè)計(jì)（）；

授課方法課堂講授

和手段

目的和要求：

1.交換機(jī)基本配置與管理；

教學(xué)目的2.在交換機(jī)上劃分VLAN

與要求3.生成樹

重點(diǎn)：在交換機(jī)上劃分VLAN

任務(wù)4T交換機(jī)基本配置與管理

實(shí)際操作

任務(wù)4-2在交換機(jī)上劃分VLAN

1.選擇“vlan數(shù)據(jù)庫”，在配置中，號(hào)輸入“2"，VLAN名稱輸入“a

ccounting,＞，按增加。

2.添加VLAN3名marking

3.選擇接口配置，把FastEthernetO/1應(yīng)用到“accounting",

也就是VLAN2±o

教學(xué)基本內(nèi)4.選擇接口配置，把FastEthernetO/2應(yīng)用到“markting”,也就

容綱要是VLAN3±o

5.同上步驟，分別把FastEthern6t0/3應(yīng)用到"accounting"，而把

FastEthernetO/4上應(yīng)用到“markting",也就是VLAN3上。

6.在PC3上ping192.16.1.2發(fā)現(xiàn)返回uRequesttimeout”，表

明PC3和PC2屬于不同子網(wǎng)，PCI和PC3屬于同一子網(wǎng)VLAN2。如圖

4-34所示。

7.同樣在.在PC2上ping192.16.1.3發(fā)現(xiàn)返回“Requesttime

out“，表明PC2和PC1屬于不同子網(wǎng)，PC2和PC4屬于同一子網(wǎng)V

LAN3o

生成樹（spanningtree）

生成樹算法的網(wǎng)橋協(xié)議STP（SpanningTreeProtocol）它通過生成

生成樹保證一個(gè)已知的網(wǎng)橋在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲醒匾粋€(gè)環(huán)動(dòng)態(tài)工作。網(wǎng)橋

與其他網(wǎng)橋交換BPDU消息來監(jiān)測(cè)環(huán)路，然后關(guān)閉選擇的網(wǎng)橋接口取

消環(huán)路，統(tǒng)指IEEE802?l生成樹協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和早期的數(shù)字設(shè)備合作生

成樹協(xié)議，該協(xié)議是基于后者產(chǎn)生的。IEEE版本的生成樹協(xié)議支持

網(wǎng)橋區(qū)域，它允許網(wǎng)橋在一個(gè)擴(kuò)展本地網(wǎng)中建設(shè)自由環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

生成樹協(xié)議的主要功能有兩個(gè)：一是在利用生成樹算法、在以太網(wǎng)

絡(luò)中，創(chuàng)建一個(gè)以某臺(tái)交換機(jī)的某個(gè)端口為根的生成樹，避免環(huán)路。

二是在以太網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，通過生成樹協(xié)議達(dá)到收斂保護(hù)的

目的。

生成樹協(xié)議拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的思路是：不論網(wǎng)橋（交換機(jī)）之間采用怎樣物

理聯(lián)接，網(wǎng)橋（交換機(jī)）能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)沒有環(huán)路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)

路，這個(gè)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)路必須是樹型的。生成樹協(xié)議還能夠確

定有足夠的連接通向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)部分。所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)要么進(jìn)

入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，要么進(jìn)入阻塞狀態(tài)，這樣就建立了整個(gè)局域網(wǎng)的生成

樹。當(dāng)首次連接網(wǎng)橋或者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，網(wǎng)橋都將進(jìn)行生成

樹拓?fù)涞闹匦掠?jì)算。為穩(wěn)定的生成樹拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇一個(gè)根橋，從一

點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)到另一點(diǎn)，出現(xiàn)兩條以上條路徑時(shí)只能選擇一條距離根

橋最短的活動(dòng)路徑。生成樹協(xié)議這樣的控制機(jī)制可以協(xié)調(diào)多個(gè)網(wǎng)橋

（交換機(jī)）共同工作，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以避免因?yàn)橐粋€(gè)接點(diǎn)的失敗導(dǎo)

致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接功能的丟失，而且冗余設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)路不會(huì)出現(xiàn)廣

播風(fēng)暴。

教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)：在交換機(jī)上劃分VLAN

與難點(diǎn)難點(diǎn)：在交換機(jī)上劃分VLAN

教學(xué)過程復(fù)習(xí)1C分鐘,授新課70分鐘,安排討論5分鐘,

設(shè)計(jì)布置作業(yè)—分鐘，提問」_分鐘

無

作業(yè)布置

課后小結(jié)

參考資料

周次第七周,第二次課；總第1§_次課

章節(jié)名稱第五章：遠(yuǎn)程局域網(wǎng)的互聯(lián)

課堂講授（J）;上機(jī)實(shí)驗(yàn)（）；

授課方式教學(xué)時(shí)數(shù)2

實(shí)際操作（）；課程設(shè)計(jì)（