3.1单子网的小型局域网的组建（教案）《计算机网络技术项目教程》（大连理工出版社）

周 次 第 四 周 周，第 4 次课；总第16次课 章节名称 第三章：单子网的小型局域网的组建 授课方式 课堂讲授（√）；上机实验（ ）； 实际操作（ √）；课程设计（ ）； 教学时数 2 授课方法 和手段 课堂讲授 教学目的 与要求 目的和要求： 1．局域网的参考模型、局域网介质访问控制方法、ping和ipconfig命令的使用 重点：局域网的参考模型 教学基本内容纲要 3.2.1　局域网的特点 局域网的特点除了具备结构简单、数据传输率高，可行性高，实际投资少且技术更新发展迅速等基本特征外，还具有以下特点： 1、具有较高大数据传输速率，有1Mb/s、10Mb/s、155Mb/s和622Mb/s之分，实际中最高可达1Gb/s，未来甚至可达101Gb/s。 2、具有优良的传输质量。 3、具有对不同速率的适应能力，低速或高速设备均能接入。 4、具有良好的兼容性和互操作性，不同厂商生产的不同型号的设备均能接入。 5、支持多种同轴电缆，双绞线，光纤和无线等多种传输介质。 6、网络覆盖范围有限，一般为0.1～10km。 3.2.2　局域网的参考模型 20世纪80年代初期，美国电气和电子工程师学会IEEE 802委员会结合局域网自身的特点，参考OSI/RM，提出了局域网的参考模型（LAN/RM），制定出局域网体系结构，IEEE 802标准诞生于1980年2月，故称为802标准。 由于计算机网络的体系结构和国际标准化组织（ISO）提出的开放的系统互联参考模型（OSI）已得到广泛认同，并提供了一个便于理解、易于开发和加强标准化的统一的计算机网络体系结构，因此局域网参考模型参考了OSI参考模型。根据局域网的特征，局域网的体系结构一般仅包含OSI参考模型的最低两层：物理层和数据链路层 3.2.3 局域网的分类 1．以太网 (Ethernet） 10Mb/s以太网100Mb/s以太网1000Mb/s以太网 以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802.3系列标准相类似。 2．令牌环网(token ring) 令牌环网（Token-ring network）常用于IBM系统中，其支持的速率为4Mbps和16Mbps两种。目前Novell、IBM LAN Server支持16MbpsIEEE802.5/令牌环网技术。在这种网络中，有一种专门的帧称为“令牌”，在环路上持续地传输来确定一个结点何时可以发送包。 3.2.4　局域网介质访问控制方法 CSMA/CD是带冲突检测的载波监听多点访问方法(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)。在以太网(Ethernet)中,任何结点都没有事先预约发送,所有结点发送都是随机的,而且网络中没有集中的管理控制,所有结点平等地竞争发送时间,这种随机竞争的控制方式正是CSMA/CD的精髓。 传统的局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介质”方式,所有结点都通过公共传输介质传输和接收数据,但不允许两个以上的结点同时发送数据,就像前面提到的“半双工”传输。正因为这种“共享”式局域网,所有结点都是半双工的,发送或接收数据是通过共享传输介质以“广播”方式传送,因此出现“冲突(Collision)”是不可避免的,“冲突”会造成传输失败,必须解决多个结点访问总线的介质访问控制(Medium Access Control,MAC)问题。 CSMA/CD工作原理：发送前先监听信道是否空闲,若空闲则立即发送数据。在发送时,边发送边继续监听。若监听到冲突,则立即停止发送。等待一段随机时间(又称为退避)以后,再重新尝试。总体来说,可以归结为4句话：“发前先侦听,空闲即发送,边发边检测,冲突时退避。” 任务3-1 Cisco Packet Tracer 6.0软件的使用 1. Cisco Packet Tracer 6.0的安装 （1）首先运行PacketTracer60_Build45_setup_no_tutorials.exe,选择“Next”进入下一步。如图3-6所示。 （2）选择“I accept the agreement”,接受协议约定,选择“Next”进入下一步 （3）安装在C：盘, 选择“Next”进入下一步。如图3-8所示。 （4）默认软件名字为“Cisco Packet Tracer”, 选择“Next”进入下一步。 （5）在“Create a desktop icon”上打“√”,再选择“Next”进入下一步。 如图3-10所示。 （6）选择“Install”开始安装。 （7）系统开始安装，如图3-12所示。单击“Finish”,安装完毕 。 2．汉化Cisco Packet Tracer6.0 安装结束后,正常打开是英文界面。如图3-14所示。 （1）把压缩包里的汉化文件Chinese.ptl这个文件复制到安装路径下的languages目录下面,上述软件是安装到C盘,那么就复制文件到C:\Program Files\languages目录下面即可。 （2）然后启动PT 6.0，打开Options选项，选择第一项Preferences，如图3-16所示。在Interface的选项卡下面有个“Select Language”在下面的框里选择“Chinese.ptl”然后点击右下角的”Change Language“ 。 （3）选择改变语言 最后关闭软件,再运行软件就已经汉化好了。这是一个不完整汉化版,不过也够用了。默认的字体太小了，需要调整字体大小,打开Options选项，选择第一项首选项,字体 3．认识Cisco Packet Tracer 6.0的基本界面 熟悉掌握Cisco Packet Tracer 6.0的基本界面的各项区域功能和线缆配置后两端亮点含义。 任务3-2　组建小型办公/家庭网络 可以在四台电脑上测试网络是否组网成功，以PC３为例，选择PC３的“桌面”选项卡中的“命令提不符” ．分别 ping 电脑PC0~PC3的IP地址192．16．1．2~ 192．16．1．5， ping 192．16．1．6的地址，没有物理连接的电脑 IP 地址不通 任务3-3　ping和ipconfig命令的使用 1. ping命令的使用 在网络配置调试中Ping是最常用的命令,无论UNIX、Linux、Windows等网络操作系统都集成支持ping命令。实际上,我们常用Ping命令来测试网络的连通性和可达性,如果Ping运行正确,基本上就可以排除网络层、网卡、Modem的输入输出线路、电缆和路由器等存在的故障。 2. Ipconfig命令的使用 Ipconfig实用程序主要功能也是显示或改变用户所在主机内部的IP协议的配置信息,如IP地址、默认网关、子网掩码等。只是Ipconfig是以DOS的字符形式显示。在Windows NT中仅能使用Ipconfig工具。这些信息一般用来检验人工配置的TCP/IP设置是否正确。如果计算机和所在的局域网使用了动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP),这个程序所显示的信息就会更加实用。 3.4.1　光纤分布数据接口（FDDI） 光纤分布式数据接口(Fiber Distributed Data Interface,FDDI)标准于20世纪80年代中期发展起来,它提供的高速数据通信能力要高于传统以太网(10 Mbps)和令牌环网(4 Mbps或16 Mbps)的能力。它的传输速率为100 Mbps,网络覆盖的最大距离可达200 km,最多可连接1 000个站点。FDDI标准由ANSIX3T9.5标准委员会制订。为繁忙网络上的高容量输入输出提供了一种访问方法。 FDDI是应用光纤作为传输介质来传输数据的高性能令牌环局域网,它采用双环结构,FDDI的访问控制方法与令牌环网类似,都采用令牌传递,但它与标准的令牌传递又有所不同。FDDI的独到之处是双环结构,它用4束光纤芯组成两个环,一个环顺时针发送,一个环逆时针发送(如图3-28(a)),当其中一个环发生故障时,另一个环可代替它运行,如果两个环同时在一个点断路,则两个环连成一个单环(如图3-28(b)),从而保证通信不断。一般情况下FDDI的两个环被称为主环(Primary Ring)和副环(Secondary Ring),主环用于传输数据,副环作为备份。 FDDI使用的传输介质是光纤,而且是双环网,单位成本较高。随着快速以太网的兴起,FDDI已经使用的也来越少了。最常见的应用就是对服务器的快速访问。 教学重点 与难点 重点：局域网的参考模型、局域网介质访问控制方法、ping和ipconfig命令的使用 难点：局域网介质访问控制方法 教学过程 设计 复习 10 分钟，授新课 70 分钟，安排讨论 5 分钟， 布置作业 分钟，提问 5 分钟 作业布置 无 课后小结 参考资料 学科网（北京）股份有限公司 $$