5.2 组建交换式以太网（教学设计）-高一《计算机网络技术基础》同步精品课堂（电子工业出版社）

5.2 组建交换式以太网 一、教学目标 1.理解共享式以太网和交换式以太网的区别。 2.掌握冲突域、广播域的相关基本概念。 3.掌握交换式以太网的组网要点。 二、重点难点 1.重点：了解冲突域、广播域和交换式以太网的相关基本概念。 2.难点:（1）了解交换机与组建以太网之间的关系。 （2）掌握交换式以太网的组网要点。 三、教学时间 本任务教学，课内计划1课时。 4、 教学过程 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 任务描述 某企业在写字楼租了一层楼（六楼）作为办公使用，有计算机60台,需要将计算机全部连接起来，组成一个局域网。随着企业规模扩大，在本写字楼租用了另一楼层(十二楼) (距离<100m)，增加了40台计算机，要求两个办公区域实现资源共享。 组建多交换小型网络 依据本项目的概况及需求，可使用5台24口二层交换机进行级联（可提供117个可用接口），来实现计算机的接入。 观察、讨论、思考 初步了解局域网的作用，同时引出主题。 讲授新课 一、预备知识 · 目前最流行的局域网——以太网，它正是一只独秀，几乎独占有线局域网络，几乎垄断了园区网。 · 以太网包括共享式以太网和交换式以太网。 二、共享式以太网和交换式以太网 1.共享式以太网 3.两者的比较 4.知识准备 冲突:在以太网中，当两个数据帧同时被发送到传输介质上，并完全或部分重叠时，就发生了数据冲突。当冲突发生时，所传输的数据不再有效。冲突域:在同一个冲突域中的每一个结点都能收到被发送的帧。 广播:向所有连通的结点发送消息。 广播域:能接收任何一设备发出的广播帧的所有设备的集合。 共享式以太网:所有的结点都接在同一个冲突域中，不管帧的来源或目的地，所有的结点都能接收这个帧。 组建共享式以太网的典型设备是集线器。集线器和它所连接的设备组成了一个单一的冲突域、单一的广播域。 交换式以太网:结点根据收到的数据帧中的MAC地址决定数据帧应发往的目的地。 组建交换式以太网的典型设备是交换机。交换机的每一个端口所连接的主机或网段都是一个独立的冲突域。但交换机所连接的所有设备仍然处于一个广播域，除非划分了VLAN。 三、组建交换式以太网 组建交换式以太网可以有效分割冲突域，把帧准确转发到目的端口，从而独享介质带宽，大幅度地提升局域网性能。当需要传送广播帧时，才会转发到所有的端口。 组建交换式以太网有以下主要步骤： (1)在计算机上安装好网卡及其驱动程序，参见前面的项目。 (2)确定交换机的空间位置。 理论上，交换机作为中心结点，应该摆放在整个网络的中心位置。实际上，因为环境不同，有时不得不把交换机摆放到容易管理的地方，如管理员办公室、楼层的中间。为了规范起见，如果有多台交换机，则要考虑将设备集中起来放到机柜中。图5-3所示为标准19英寸网络机柜。 但如果局域网内计算机台数超过交换机的端口数，则要考虑多个交换机以及交换机之间的连接关系。常用的交换机连接方法有堆叠和级联两种。在小型网络中，交换机级联一方面解决了单一交换机端口数不足的问题，另一 方面解决了计算机与中心结点之间距离超过100m的问题。 一个机柜中往往需要安装多台交换机、光纤收发器、光纤配线架、语音配线架等，为了有效地管理接入的双绞线电缆和光纤，还需要安装理线架。工程上，一般从下往上安放设备设施，并且把光纤设备置于最下方，向上是语音配线设备，再向上才是交换机，上下 设备之间留下至少1U (约合44.5mm高)的操作空间，冗余空间在上部。图5-4所示为机柜安装大样图。 注意： 不管如何摆放，都要使计算机网卡到交换机之间的链路长度小于100m.如果计算机通过双绞线电缆跳线与墙上的信息插座相连，那么这个距离要更小。否则，由于存在信号衰减，不得不在计算机和交换机之间加上中继设备(如一台交换机)。 (3)双绞线电缆布线 在小型网络中，采用双绞线电缆作为传输介质，布线时要注意一下几点： ①目前工程上构建100BASE-TX 快速以太网，普遍采用的是超5类非屏蔽双绞线电缆，5类线基本上已经退出市场。如果要构建1000BASE-T高速以太网，则应该采用6类或者7类双绞线电缆。可选用AMP、阿尔卡特等品牌的双绞线电缆，这样品质有保证。 ②一根网线中间不能有接头，不能挤压，不能折死角，且最好穿PVC套管，以防老鼠咬坏网线。 ③如果双绞线电缆与电源线并排分布或交叉分布，则双绞线电缆与电源线至少保持15cm的距离。 ④每根双绞线电缆两端10cm处贴上编号标签，以便于识别。 ⑤双绞线电缆放线时，在终端接网卡处应留下1m左右的余量。在终端接交换机处留的余量稍大，以便于用束线条捆扎。 一个合理布线且带有理线设施和标签设施的网络机柜内部情景如图5-5所示。 （4）连接网