项目5 计算机局域网络（教案）-《计算机网络技术基础》同步教学（电子工业版）

课程单元教案 本课编号 本课课时 内容提要 项目5 计算机局域网络 任务1 了解局域网的基础知识 任务2 掌握局域网的基本组成与组网工具 任务3 掌握局域网的组网类型 任务4 掌握局域网联网设备与应用 任务5 掌握局域网的介质访问控制方法 教学目的 1.了解局域网的功能性定义和技术性定义。 2.熟悉局域网中常用的连接设备及其作用。 3.理解局域网的几种组网方式及其介质访问控制方法。 4.掌握以太网、令牌环网等常用组网类型及其原理。 知识能力 结构 1.能够认识局域网应用的各个标准。 2.能够区别并应用局域网中常用的联网设备。 2.能够应用局域网的硬件系统和网络软件进行组网。 3.能够熟练使用以太网、无线局域网等。 教学重点 难点 重点：能够应用局域网的硬件系统和网络软件进行组网； 难点：能够熟练使用以太网、无线局域网等。 教学手段 方法 教学方法：项目任务驱动法、启发式 教学手段：课堂讲授法、操作演示法、多媒体教学 思考题与 习题 1.简述 IEEE 802.5 令牌环网的工作原理。 2.简述集线器在以太网组网中的作用。 教学内容进程设计 任务1 了解局域网的基础知识 1.1 局域网的概念与属性 局域网是指在某一区域内由多台计算机互联而成的计算机组,可以实现文件管理与共享、共享应用软件、共享打印机、工作组内的日程安排、电子邮件传输和在线协同办公等功能。 1.2 局域网体系结构参考模型与标准 由于开放式系统互联通信参考模型(OSI/ RM)已得到广泛认同,并且它提供了一个便于理解、易于开发和加强标准化的计算机网络体系结构,因此局域网参考模型参照了 OSI 参考模型。 IEEE 802 局域网参考模型如下。 任务2 掌握局域网的基本组成与组网工具 2.1 网络硬件 网络硬件一般是指终端设备、传输介质和网络连接设备。局域网硬件系统包括网络工作站(PC)、网络服务器、交换机和路由器等。 网络工作站是通过网络接口卡连接到网络上的个人计算机(PC),通常又称客户机(Client),可作为独立的个人计算机为用户服务,也可以按照一定权限访问服务器。 网络服务器是局域网的核心，主要有 6 个功能。 这里的网络设备是指用户计算机接入局域网或网络与网络互联时需用的设备。 传输介质是通信双方交流信息的物理通道,用于两个网络站点之间原始比特流的实际传输。 2.2 网络软件 网络软件是在网络环境下运行和使用(或者说控制与管理网络运行)软件的总称,是使通信参与方能够交流信息的软件。网络软件根据功能与作用可分为网络系统软件和网络应用软件。 2.3 组网工具 常用的组网工具包括网络设备管理工具、IP 和链路工具、网络分析和诊断工具等。 任务3 掌握局域网的组网类型 3.1 以太网 以太网是基于总线型的广播式网络,在已有的局域网标准中,它是最成功的局域网技术,也是当前应用最广泛的一种局域网。 计算机网络的传输技术有广播式网络和点到点网络。以太网体系结构包括物理层、MAC 子层和 LLC 子层。 在 IEEE 802.3 标准中,以太网的物理层又分为物理信令(PLS)和物理介质连接件(PMA)两个子层。 3.2 令牌环网与令牌总线网 令牌环网的标准是 IEEE 802.5,它使用差分曼彻斯特编码,寻址方式也是使用 6 字节的地址,这个地址和网卡上的物理地址对应。 令牌总线网的标准是 IEEE 802.4,它采用与以太网一样的总线拓扑结构,逻辑上使用令牌环网的令牌技术(可预测的时延),使站点轮流公平地访问传输介质。 3.3 无线局域网 目前比较流行的无线局域网(WLAN)标准有 802.11 标准、蓝牙标准、Home RF(家庭射频网络)标准等。 无线局域网使用的是无线传输介质,按照所采用的传输技术可以分为 3 类:扩频无线局域网、红外线局域网和窄带微波无线局域网。 任务4 掌握局域网联网设备与应用 4.1 网络适配器 网络适配器(NIA) 通常简称网卡,又称网络接口卡(NIC)。 它只传输信号而不分析高层数据,属于 OSI 参考模型的物理层。 按网络适配器支持的网络协议分类有标准以太网网卡、快速以太网网卡、千兆以太网网卡、FDDI 网卡和 ATM 网卡等。按网络适配器提供的总线接口可分为 ISA 总线、PCI 总线和 EISA 总线等类型网络适配器。 网络适配器地址也称 MAC 地址,由一组 12 位十六进制数组成。 4.2 中继器 中继器是一种放大模拟信号或数字信号的网络联网设备,属于 OSI 参考模型中的物理层。 中继器工作于网络的物理层,用于互连两个相同类型的网段(如两个以太网段),它在物理层内实现透明的二进制位复制,补偿信号衰减,即中继器接收从一个网段传来的所有信号,将其进行放大后发送到下一个网段。 4.3 集线器 最开始,集线器只是一个多端口的中继器,它有一个端口与主干网相连,有多个端口连接一组工作站。集线器的主要功能是,对接收到的信号进行整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。 4.4 以太网交换机 交换机的每一个端口都扮演一个网桥的角色,而且每一个连接到交换机上的设备都可以享有 各自的专用信道。 换言之,交换机可以把每一个共享信道分成几个专用信道。 任务5 掌握局域网的介质访问控制方法 5.1 以太网介质访问控制方法 以太网介质访问控制方法又称带冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/ CD)。 CSMA/ CD 主要是为解决如何争用一个广播型的共享传输信道而设计的,它能够决定由谁 使用信道。 CSMA/ CD 发送时的工作过程分为两部分:载波监听总线和总线冲突检测。 5.2 令牌环网介质访问控制方法 令牌环网介质访问控制方法又称令牌环网介质访问方法。令牌环网技术已成为流行的环访问技术,这种介质访问方法的基础是令牌。 令牌是一种特殊的帧,用于控制网络站点的发送权,只有获取令牌的网络站点才能发送数据。 5.3 令牌总线网介质访问控制方法 令牌总线网在物理上是一根线型或树型的电缆,连接各个站点;在逻辑上,所有站点构成一个环。令牌总线控制的一个显著的特点是站点间有公平的访问权。 教学小结 本项目主要介绍局域网的基本概念和工作原理、局域网的体系结构和 IEEE 802局域网标准。 通过本项目的学习,学生应熟悉各种局域网技术,了解最新局域网技术的发展,掌握局域网的组网技术,从而具备一定的独立设计和组建局域网的能力。 学科网（北京）股份有限公司 $$