2.1组建典型局域网（课件）-《计算机网络技术基础》同步教学（高教版）

单元 2 组建局域网 掌握局域网的概念、特点，了解EEE802系列标准，了解局域网介质访问控制方法，理解CSMA/CD协议。 理解局域网与以太网相关概念，掌握各类以太网的技术指标。 掌握规划局域网拓扑的方法，了解组建局域网的主要步骤，掌握设备连接方法，掌握通电测试方法。 了解IP地址构成、分类方法，掌握特殊IP地址的用途，掌握IP地址、子网掩码设置方法，理解子网划分原则，初步掌握子网划分方法，初步掌握网络地址和广播地址的计算方法。 掌握虚拟局域网(VLAN)的概念，理解VLAN的优点，初步掌握基于端口的VLAN划分方法。 掌握无线局域网(WLAN)的概念、硬件组成，掌握SSID的概念，掌握无线AP的安装和配置方法，掌握终端接入WLAN的方法。 1 任务背景 为了方便学习和共享网络资源，经过申请，学校同意同学们在寝室内组建局域网，这需要了解局域网相关知识、规划好网络、连接好设备和线缆。 任务1 组建典型局域网 2 获取注意力 学校局域网 政府部门局域网 凤尾结束 3 获取注意力 企业无线局域网 工厂局域网 凤尾结束 4 局域网和广域网如何划分？ 刺激回忆 1 局域网特点标准及分类 3 规划局域网拓扑 4 局域网设备连接 2 介质访问控制方法 学习目标 局域网（Local Area Network Local，LAN）是指在某一区域内由多台计算机及各种设备互连在一起，实现数据传输和资源共享的计算机网络。 一、局域网的概念 根据定义思考：局域网的范围有多大？组建局域网的目的是什么？找出上段话中的关键词。 激活旧知 引入新知 二、局域网的特点 各小组推荐一位同学展示：讲述局域网的特点。 激活旧知 引入新知 8 地理分布范围较小。 数据传输速率高。 支持多种传输介质。 误码率低、传输质量高。 多采用分布式控制，以减少对某个结点的依赖。 通常采用总线型、环型或星型拓扑结构，结构简单，实现容易。 局域网一般归一个单一组织所拥有和使用，不受公共网络管理规定的约束，容易进行设备的更新和新技术的引用，不断增强网络功能。 二、局域网的特点 激活旧知 引入新知 二、局域网的特点 以下不属于局域网特点的是？ A.数据传输速率高 B.地理分布范围小 C.误码率高、传输质量较差 D.不受公共网络管理规定的约束 C 激活旧知 引入新知 三、局域网标准 激活旧知 引入新知 三、局域网标准 局域网的IEEE 802标准只描述了物理层和数据链路层的功能，与ISO/RM参考模型的对应关系。 ISO/RM与IEEE 802对应关系 激活旧知 引入新知 三、局域网标准-物理层 局域网物理层利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的传输与接收，数据的同步控制等。IEEE 802还规定了局域网物理层所使用的信号与编码、传输介质、拓扑结构和传输速率等规范。 （1）采用基带信号传输。 （2）传输介质可以是双绞线、同轴电缆和光缆等。 （3）拓扑结构可以是总线型、树型、星型和环型。 （4）传输速率有10Mbps、100Mbps、1000Mbps等。 激活旧知 引入新知 三、局域网标准-数据链路层 MAC子层 传送数据时,将传送的数据组装成MAC帧，该帧中包括地址和差错检测等字段； 接收数据时，将接收的数据分解成MAC帧，并进行地址识别和差错检测； 管理和控制对局域网传输介质的访问。MAC子层中形成的数据帧中使用了MAC地址 LLC子层 LLC子层在数据链路层上半部分，在MAC子层的支持下向网络层提供服务，与传输介质无关，独立于介质访问控制方法，隐藏了各种IEEE 802网络之间的差异，向网络层提供一个统一的格式和接口。主要功能包括将数据组装成帧、顺序控制、差错控制和流量控制。 激活旧知 引入新知 局域网IEEE 802标准的LLC子层和MAC子层对应于OSI参考模型的哪一层？ A.物理层 B.数据链路层 C.传输层 D.网络层 B 三、局域网标准-数据链路层 激活旧知 引入新知 三、局域网介质访问控制方法-CSMA/CD 局域网主要决定要素包括网络拓扑结构、传输介质与介质访问控制方法，其中介质访问控制方法用以解决当局域网中共用信道的使用产生竞争时，如何分配信道的使用权问题，通常有两种：一种是“争用型”访问控制方法，主要是载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）；另外一种是“轮询式”访问控制方法，主要是令牌（Token）。 激活旧知 引入新知 16 三、局域网介质访问控制方法-CSMA/CD （1）发送数据前，先侦听信道是否空闲，若空闲，则立即发送数据；若信道忙碌，则等待一段随机时间，直到信道中的信息传输结束后再发送数据； （2）若在上一段信息发送结束后，同时有两个或两个以上的节点都提出发送请求，则判定为冲突；若侦听冲突,则立即停止发送数据，等待一段随机时间,再重新尝试。 CSMA/CD工作原理可概括为“先听后发、边听边发、冲突停发、随机重发”。 CSMA/CD工作原理 激活旧知 引入新知 三、局域网介质访问控制方法-令牌 （1）令牌环（Token Ring）。它是一种适用于环形网络分布式媒体的访问控制方法，利用令牌传递来进行环路循环的介质访问控制。如果环上的某个工作站收到令牌并且有信息发送，它就改变令牌中的信息，然后将整个信息发往环中的下一工作站。 令牌环工作原理 激活旧知 引入新知 三、局域网介质访问控制方法-令牌 （2）令牌总线（Token Bus）。它是在物理总线上建立一个逻辑环，从物理连接上看是总线结构，但逻辑是环型拓扑结构，连接到总线上的所有节点组成了一个逻辑环，每个节点被赋予一个顺序的逻辑位置，节点只有取得令牌才能发送帧，令牌在逻辑环上依次传递。 令牌总线工作原理 激活旧知 引入新知 令牌环和令牌总线在物理和逻辑上有什么区别？ 三、局域网介质访问控制方法 激活旧知 引入新知 20 四、以太网标准和分类 以太网分类及技术指标 激活旧知 引入新知 四、以太网标准和分类 以太网分类及技术指标 激活旧知 引入新知 一、任务实施-绘制拓扑图 寝室内有3台计算机需要连接网络，使用8口交换机作为连接核心，传输介质采用超5类双绞线，同时预留接口与隔壁寝室进行连接，拓扑结构使用星型网络拓结构。 宿舍网络拓扑图 注：图中的1X指交换机的第一个端口。 练习反馈 一、任务实施-绘制拓扑图 1.完成任务单：绘制拓扑图 2.教师点评 练习反馈 一、任务实施-确定设备位置 交换机等网络设备应放在方便连接和管理的地方，如放置于楼层设备间、数据中心机房的机柜中。 机柜和交换机 12U壁挂式机柜 交换机 练习反馈 一、任务实施-确定布线路由 使用双绞线作为传输介质，应考虑以下因素： 传输速度。目前常用的是超5类双绞线，如果要实现1Gbps及以上的带宽，则应选用6类线。 强弱电分离。如果双绞线与电源并排分布或交叉时，保持至少15cm距离。 标签管理。应该按照布线要求在双绞线两端贴上标签。 布线工艺。双绞线在布线过程中尽量遵守“横平竖直”的原则，线缆不能挤压、大角度弯折，中间最好不要有接头，有条件应放于PVC线管或线槽内，每隔一段距离用扎带捆绑。 标签 绑扎 练习反馈 一、任务实施-连接设备 将布好的双绞线两端按照T568B标准制作成直通线，一端插入网卡RJ45接口，另外一端插入交换机端口，特别注意交换机应留有冗余端口，作为扩展用。根据交换机的端口情况，与隔壁寝室的交换机级联有以下2种方式。 交换机有Uplink端口（MDI-X端口），则可直接采用这个端口进行级联，在级联时双绞线一端接入下层交换机接入Uplink端口，另一端接入上一级交换机的普通端口（MDI端口）。 练习反馈 一、任务实施-连接设备-通过Uplink端口级联 通过Uplink级联交换机 注：通常此种方式用于级联交换机的线通常是直通线，长度不能超过100m。 练习反馈 一、任务实施-连接设备-通过普通端口级联 交换机没有Uplink端口（MDI-X端口），可以采用交换机普通端口（MDI端口）进行级联，性能稍差。 通过普通接口级联交换机 注：通常此种方式用于级联交换机的线通常是交叉线，长度不能超过100m。 练习反馈 一、任务实施-通电测试 打开交换机和计算机电源，观察交换机和网卡的接口LED指示灯，可以得到一些非常有帮助的信息。根据这些信息还可帮助排查故障。 练习反馈 一、任务实施-制作海报 要求： （1）确定设备位置：根据寝室的实际环境，确定交换机的安装位置，方便以后管理。 （2）确定布线路线。 （3）连接硬件设备：根据确定的拓扑结构连接硬件。 每个小组用大白纸制作寝室海报，以小组的形式呈现，展示海报内容 练习反馈 网卡与交换机的指示灯工作时有什么规律？ 二、讨论 练习反馈 共享式以太网 交换式以太网 三、知识拓展 在职教云上完成阅读： 练习反馈 用思维导图对本章进行归纳总结 复习总结 完成教材第54页的习题。 完成职教云 讨论与学习 行动计划 通过今天的学习，同学们离成为一名优秀的网络工程师不远啦！加油！ 凤尾结束 $$