网络搭建教案Word下载.docx

网络搭建教案Word下载.docx

《网络搭建教案Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络搭建教案Word下载.docx（73页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

熟悉网设络备及其功能

掌握对等网的组建方法

教学重点与难点：

掌握常用传输介质及双绞线的制作方法

掌握对等网的组建方法

教学方法：

多媒体教学法、演示法、讲授法，项目教学法

教学过程：

Ⅰ.新课内容

1.1网络体系结构

网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。

网络体系结构定义计算机设备和其他设备如何连接在一起以形成一个允许用户共享信息和资源的通信系统，它广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出的开放系统互连参考模型（OSI/RM，OpenSystemInterconnection/ReferenceModel），也就是七层网络通信模型，通常称为OSI七层模型。

OSI/RM的颁布促使所有的计算机网络走向标准化，从而具备了开放和互连的条件，即只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、遵循同样标准的其他系统进行通信。

1．网络模型

计算机网络分层体系结构是一种网络功能层次化模型，是对网络进行分析的一种有效方法。

OSI参考描述了信息或数据在计算机之间的通信过程，并把实现通信所需要的所有过程划分为七个层次，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，图1－1为OSI七层模型的示意图。

物理层、数据链路层和网络层通常被称作媒体层，是网络工程师所研究的对象；

传输层、会话层、表示层和应用层则被称作主机层，是用户所面向和关心的内容。

2.网络协议

当位于不同系统内的实体需要进行通信时，就需要使用协议。

网络协议是计算机网络和分布系统中相互通信的同等层实体间交换信息时必须遵守的规则集合，而这些对等实体之间信息传输的基本单位就称为协议数据，由控制信息和用户数据两个部分组成。

TCP／IP协议（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）是Internet所用的协议，它是一个协议簇，包含了功能各异的子协议。

TCP/IP并不完全符合OSI的七层模型。

TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，分别为：

应用层、传输层、互连网络层、网络接口层，如图1-3所示。

（1）应用层：

应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。

（2）传输层：

在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。

（3）互连网络层：

负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。

（4）网络接口层：

对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、SerialLine等）来传送数据。

1.2网络拓扑

网络的互联模式称为网络的拓扑结构，局域网常用的拓扑结构有：

总线型结构、环型结构、星型结构。

如果网络上的所有计算机都通过一条电缆相互连接起来，这种拓扑结构就称为总线型拓扑结构，如图1－4所示。

总线型拓扑结构是最简单的局域网结构，因为其中不需要插入任何其他的连接设备。

网络中任何一台计算机发送的信号都沿一条共同的总线传播，而且能被其他所有计算机接收。

有时又称这种网络结构为点对点拓扑结构。

总线型结构网络的优点是：

连接简单、易于维护、成本费用低。

在总线型结构的网络中，所有计算机共享同一条电缆，所以同时只能有一台计算机发送信号，其它计算机这时处于接收状态。

如果有两台以上的计算机同时要求发送信号，按优先权选择其中一台发送，另外的计算机只能等这台计算机发送完信号后，才发送信号，因此，总线型结构的网络传送数据的速度缓慢。

由于所有计算机连接在一条共线上，所以只要有一条计算机出故障，就会影响网络上的其它计算机工作，可靠性较差。

随着以双绞线和光纤为主的标准化布线的应用推广，总线型网络处于淘汰状态。

环型拓扑结构中，每台计算机都与相邻的两台计算机相连，从而构成一个封闭的环状，整个网络结构既没有起点也没有终点，如图1－5所示。

星型拓扑结构如图1－6所示。

在星型拓扑结构中，每个节点都由一个单独的通信线路连接到中心节点上。

中心节点控制全网的通信，任何两个节点的相互通信,都必须经过中心节点。

因此，中心节点是网络的瓶颈，这种拓扑结构又称为集中控制式网络结构。

1.3IP地址规划

Internet是由不同物理网络互连而成，不同网络之间实现计算机的相互通信必须有相应的地址标识，这个地址标识称为IP地址。

IP地址提供统一的地址格式即由32Bit位组成，由于二进制使用起来不方便，用户使用“点分十进制”方式表示。

1.IP地址分类

IP地址唯一地标识出主机所在的网络和网络中位置的编号，按照网络规模的大小，常用IP地址分为以下三类：

　A：

这类地址的特点是以0开头，第一字节表示网络号，第二、三、四字节表示网络中的主机号，网络数量少，最多可以表示126个网络号，每一网络中最多可以有16777214个主机号。

B：

这类地址的特点是以l0开头，第一、二字节表示网络号，第二、三字节表示网络中的主机号，最多可以表示16384个网络号，每一网络中最多可以有66534个主机号。

C：

这类地址的特点是以110开头，第一、二、三字节表示网络号，第四字节表示网络中的主机号，网络数量比较多，可以有2097152个网络号，每一网络中最多可有254个主机号（主机地址全为0和全为1的地址是保留地址）。

IP地址规定：

网络号不能以127开头，第一字节不能全为0，也不能全为1。

主机号不能全为0，也不能全为1。

2.子网掩码

为了快速确定IP地址的哪部分代表网络号，哪部分代表主机号，判断两个IP地址是否属于同一网络,就产生了子网掩码的概念，子网掩码按IP地址的格式给出。

A、B、C类IP地址的默认子网掩码如下：

用子网掩码判断IP地址的网络号与主机号的方法是，用IP地址与相应的子网掩码进行“与运算”，可以区分出网络号部分和主机号部分。

如10.68.89.1是A类IP地址，所以默认子网掩码为255.0.0.O，分别转化为二进制进行“与运算”后，得出网络号为10；

如202.30.152.3和202.30.152.80为C类IP地址，默认子网掩码为255.255.255.0，进行“与运算”后得出二者网络号相同，说明两主机位于同一网络。

　子网掩码的另一功能是用来划分子网。

在实际应用中，经常遇到网络号不够的问题，需要把某类网络划分出多个子网,采用的方法就是将主机号标识部分的一些二进制位划分出来用来标识子网。

3.子网划分

子网划分是指将一个给定的网络分为若干个更小的部分，这些被分出来的更小部分被称为子网（subnet）。

当网络中的主机总数未超出所给定的某类网络可容纳的最大主机数，但内部又要划分成若干个网络段（segment）进行管理时，就可以采用子网划分的方法。

为了创建子网，网络管理员需要从原有IP地址的主机位中借出连续的若干高位作为子网络标识，于是IP地址从原来的“网络号＋主机号”形式变成了“网络号＋子网络号＋主机号”形式，如图1-7所示。

可以这样理解，经过划分后的子网因为其主机数量减少，已经不需要原来那么多位作为主机标识了，从而我们可以借用那些多余的主机位用作子网标识。

例如，以一个网络地址为211.20.21.0的C类网络，来说明子网划分的具体方法。

假设一个由路由器相连的网络，拥有三个相对独立的物理网段，每个网段的主机数不超过30台，其默认的子网掩码为255.255.255.0。

从主机地址左边高位开始借3位作为子网地址，子网掩码变为了255.255.255.224，图1-7为划分子网前后的网络标识和主机地址，图1-8为划分子网后的网络标识和子网地址范围。

1.4传输介质

网络要求把各个独立的计算机连接起来的，这样就必然要求有一种介质将计算机连接起来，这就是传输介质。

常用的有以下几类:

同轴电缆、双绞线、光纤。

1．同轴电缆

同轴电缆按用途可分为两种基本类型：

基带同轴电缆和宽带同轴电缆，如图1-9所示。

目前基带常用的电缆,其屏蔽线是用铜做成网状的,特征阻抗为50（如RG-8、RG-58等）;

宽带同轴电缆常用电缆的屏蔽层通常是用铝冲压成的,特征阻抗为75（如RG-59等）。

基带电缆仅仅用于数字传输，数据率可达10Mbps。

宽带电缆是CATV系统中使用的标准，它既可传输频分多路复用的模拟信号，又可传输数字信号。

同轴电缆的价格比双绞线贵一些，但其抗干扰性能比双绞线强。

当需要连接较多设备而且通信容量相当大时可以选择同轴电缆。

2.双绞线

双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。

双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。

把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。

与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。

（1）双绞线的分类

目前，双绞线分为屏蔽双绞线（ShieldedTwistedPair，STP）与非屏蔽双绞线（UnshieldedTwistedPair，UTP）。

屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层，如图1-10所示。

屏蔽层可减少辐射，防止信息被窃听，也可阻止外部电磁干扰的进入，使屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双绞线具有更高的传输速率。

非屏蔽双绞线是一种数据传输线，由四对不同颜色的传输线所组成，广泛用于以太网路和电话线中。

非屏蔽双绞线电缆最早在1881年被用于贝尔发明的电话系统中。

1900年美国的电话线网络亦主要由UTP所组成，由电话公司所拥有。

双绞线常见的有3类线、5类线、超5类线以及最新的6类线。

三类线：

指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电缆的传输频率16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输主要用于10BASE-T。

五类线：

该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。

这是最常用的以太网电缆。

超五类线：

该类线具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值和信噪比、更小的时延误差，性能得到很大提高。

超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。

六类线：

该类电缆的传输频率为1MHz～250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。

六类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。

六类线与与超五类的一个重要的不同点在于：

六类线改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。

在制作网线时，要用到RJ-45头，俗称水晶头，如图1-11所示。

在美国联邦通信委员会规章中的定义，RJ是描述公用电信网络的接口。

常用的有RJ-11和RJ-45，其中，RJ-45是标准8位模块化接口的