局域網(wǎng)是一種在有限的地理范圍內(nèi)將大量的PC及各種設(shè)備互聯(lián)在一起實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)70年代，微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展，需要近距離相互通信，共享資源，從而促進(jìn)了局域網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展。在當(dāng)今的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了十分重要的地位。局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)繁多，但目前以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了主流，淘汰了其他的技術(shù)，以太網(wǎng)已經(jīng)成為了局域網(wǎng)的代名詞。本項(xiàng)目的主要目標(biāo)是理解基本的局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)，熟悉局域網(wǎng)所使用的基本設(shè)備和器件，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的連接和連通性測試，了解交換機(jī)的基本配置和在交換機(jī)上配置VLAN的基本方法。本項(xiàng)目主要內(nèi)容任務(wù)3.1選擇局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)任務(wù)3.2制作雙絞線跳線任務(wù)3.3認(rèn)識(shí)與配置交換機(jī)任務(wù)3.4局域網(wǎng)的連接任務(wù)3.5以太網(wǎng)交換機(jī)的VLAN配置任務(wù)3.6組建無線局域網(wǎng)習(xí)題3任務(wù)3.1選擇局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

【實(shí)訓(xùn)目的】（1）熟悉傳統(tǒng)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用。（2）熟悉快速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用。（3）熟悉千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用。（4）了解萬兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)。（5）理解選擇局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)的一般方法。【實(shí)訓(xùn)條件】（1）已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)并能正常運(yùn)行的機(jī)房和校園網(wǎng)。（2）已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)并能正常運(yùn)行的其他網(wǎng)絡(luò)。（3）典型網(wǎng)吧、校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)的組網(wǎng)案例1.傳統(tǒng)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

（1）10Base-510Base-5也稱為粗纜以太網(wǎng)，采用基帶傳輸，使用總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸速率為10Mb/s。目前10Base-5已不再使用，因?yàn)樗某杀颈容^高，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)較困難。

（2）10Base-210Base-2也稱為細(xì)纜以太網(wǎng)，采用基帶傳輸，使用總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸速率為10Mb/s。10Base-2網(wǎng)安裝簡單，電纜線也比較便宜，成本較低，但連接的長度較短。（3）10Base-T10Base-T在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中增加了集線器（HUB），每個(gè)集線器上的節(jié)點(diǎn)連接為物理星型結(jié)構(gòu)。網(wǎng)卡：要求帶有RJ-45插頭的以太網(wǎng)卡。集線器HUB：是以太網(wǎng)的中心連接設(shè)備，各節(jié)點(diǎn)通過非屏蔽雙絞線UTP與集線器實(shí)現(xiàn)星型連接，集線器將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到每一個(gè)端口，每個(gè)端口的速率為10Mb/s。用在10Base-T中的集線器類型主要有普通集線器、堆疊式集線器等。雙絞線：非屏蔽雙絞線的特點(diǎn)不僅價(jià)格低廉，安裝方便，且具有一定抗外界電磁干擾的作用。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能要求可選用3類或5類雙絞線。RJ-45插頭：雙絞線兩端必須安裝RJ-45插頭，以便插在網(wǎng)卡和集線器中的RJ-45插座上。

10Base-T以太網(wǎng)系統(tǒng)問世后，以它的價(jià)廉、易安裝維護(hù)，可靠性高以及擴(kuò)展性好等特點(diǎn)成為以太網(wǎng)技術(shù)的熱點(diǎn)，是現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的里程碑，是快速以太網(wǎng)、千兆位以太網(wǎng)等組網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。

（4）10Base-F10Base-F是一種使用光纖作為傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)技術(shù)，10Base-F標(biāo)準(zhǔn)定義了3種不同的光纖規(guī)范：10Base-FL、10Base-FB、10Base-FP。其中10Base-FL是常用的光纖以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，而10Base-FB和10Base-FP都沒有被廣泛采用。

（5）傳統(tǒng)以太網(wǎng)中繼規(guī)則5是局域網(wǎng)最多可有5個(gè)網(wǎng)段。4是全信道上最多可連4個(gè)中繼器。3是其中3個(gè)網(wǎng)段可連節(jié)點(diǎn)。2是有兩個(gè)網(wǎng)段只用來擴(kuò)長而不連任何節(jié)點(diǎn)，其目的是減少競發(fā)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，而減少發(fā)生沖突的機(jī)率。1是由此組成一個(gè)共享局域網(wǎng)。2.快速以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

快速以太網(wǎng)（FastEthernet）數(shù)據(jù)傳輸率為100Mb/s。快速以太網(wǎng)保留著傳統(tǒng)的10Mb/s以太網(wǎng)的所有特征，即相同的幀格式，相同的介質(zhì)訪問控制方法CSMA/CD，相同的組網(wǎng)方法，而只是把每個(gè)比特發(fā)送時(shí)間由100ns降低到10ns。（1）100Base-TX100Base-TX支持2對五類非屏蔽雙絞線UTP或2對屏蔽雙絞線STP。其中1對雙絞線用于發(fā)送，另1對雙絞線用于接收數(shù)據(jù)。因此100Base-TX是一個(gè)全雙工系統(tǒng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)以100Mb/s的速率發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。3.千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

（1）千兆位以太網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)千兆位以太網(wǎng)最大的優(yōu)點(diǎn)在于它對原有以太網(wǎng)的兼容性，同100Mb/s快速以太網(wǎng)一樣，千兆位以太網(wǎng)使用與10Mb/s傳統(tǒng)以太網(wǎng)相同的幀格式和幀大小，以及相同的CSMA/CD協(xié)議。這意味著廣大的以太網(wǎng)用戶可以對現(xiàn)有以太網(wǎng)進(jìn)行平滑的、無需中斷的升級(jí)，而且無需增加附加的協(xié)議?；蛑虚g件。同時(shí)，千兆位以太網(wǎng)還繼承了以太網(wǎng)的其它優(yōu)點(diǎn)，如可靠性較高、易于管理等。（2）千兆位以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)①IEEE802.3zIEEE802.3z負(fù)責(zé)制定光纖（單?；蚨嗄＃┖屯S電纜的全雙工鏈路標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.3z定義了基于光纖和短距離銅纜的千兆位以太網(wǎng)傳輸規(guī)范，采用8B/10B編碼技術(shù)，信道傳輸速度為1.25Gb/s，去耦后實(shí)現(xiàn)1000Mb/s傳輸速度。1000Base-CX

1000Base-CX的傳輸介質(zhì)是一種短距離屏蔽銅纜，最長距離可達(dá)25米，這種屏蔽雙絞線不是標(biāo)準(zhǔn)的STP，而是一種特殊規(guī)格、高質(zhì)量的、帶屏蔽的雙絞線。它的特性阻抗為150歐姆，傳輸速率最高達(dá)1.25Gb/s，傳輸效率為80％。1000Base-LX

1000Base-LX是一種收發(fā)器上使用長波激光（LWL）作為信號(hào)源的媒體技術(shù)，這種收發(fā)器上配置了激光波長為1270~1355nm（一般為1300nm）的光纖激光傳輸器，它可以驅(qū)動(dòng)多模光纖，也可驅(qū)動(dòng)單模光纖，使用的光纖規(guī)格有62.5μm和50μm的多模光纖，以及9μm的單模光纖。1000Base-SX

1000Base-SX是一種在收發(fā)器上使用短波激光（SWL）作為信號(hào)源的媒體技術(shù)，這種收發(fā)器上配置了激光波長為770~860nm（一般為800nm）的光纖激光傳輸器，不支持單模光纖，僅支持多模光纖，包括62.5μm和50μm兩種。4.萬兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)（1）萬兆位以太網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)萬兆位以太網(wǎng)是一種只采用全雙工數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，其物理層（PHY）和OSI參考模型的第一層（物理層）一致，負(fù)責(zé)建立傳輸介質(zhì)（光纖或銅線）和MAC層的連接。MAC層相當(dāng)于OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）。萬兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的物理層分為兩部分，分別為LAN物理層和WAN物理層。LAN物理層提供了現(xiàn)在正廣泛應(yīng)用的以太網(wǎng)接口，傳輸速率為10Gb/s；WAN物理層則提供了與OC-192c和SDHVC-6-64c相兼容的接口，傳輸速率為9.58Gb/s。

（2）萬兆位以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)萬兆位以太網(wǎng)規(guī)范包含在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ae中，它擴(kuò)展了IEEE802.3協(xié)議和MAC規(guī)范，使其支持10Gb/s的傳輸速率。萬兆位以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)規(guī)范主要有以下幾種：①10GBase-SR和10GBase-SW主要支持短波（850nm）多模光纖（MMF），光纖距離為2m到300m。10GBase-SR主要支持“暗光纖”（darkfiber），暗光纖是指沒有光傳播并且不與任何設(shè)備連接的光纖。10GBase-SW主要用于連接SONET設(shè)備，它應(yīng)用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信。②10GBase-LR和10GBase-LW主要支持長波（1310nm）單模光纖（SMF），光纖距離為2m到10km（約32808英尺）。10GBase-LW主要用來連接SONET設(shè)備時(shí)，10GBase-LR則用來支持“暗光纖”。③10GBase-ER和10GBase-EW主要支持超長波（1550nm）單模光纖（SMF），光纖距離為2m到40km。10GBase-EW主要用來連接SONET設(shè)備，10GBase-ER則用來支持“暗光纖”。④10GBase-LX410GBase-LX4采用波分復(fù)用技術(shù)，在單對光纜上以4倍波長發(fā)送信號(hào)。10GBase-LX4系統(tǒng)運(yùn)行在1310nm的多?；騿文０倒饫w方式下。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是針對于2m到300m的多模光纖模式或2m到10km的單模光纖模式。3.1.2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1.分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室或機(jī)房的組網(wǎng)技術(shù)2.分析校園網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)3.分析其他網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)任務(wù)3.2制作雙絞線跳線

【實(shí)訓(xùn)目的】（1）熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的傳輸介質(zhì)。（2）理解局域網(wǎng)通信線路的連接與實(shí)現(xiàn)。（3）掌握非屏蔽雙絞線與RJ-45水晶頭的連接方法。（4）掌握非屏蔽雙絞線直通線和交叉線的制作以及它們的區(qū)別和適用場合。（5）掌握簡易線纜測試儀的使用方法?！緦?shí)訓(xùn)條件】非屏蔽雙絞線、RJ-45水晶頭、RJ-45壓線鉗、簡易線纜測試儀。

1.雙絞線

雙絞線由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的兩根、四根或八根絕緣導(dǎo)線組成。它是局域網(wǎng)布線中最常用的一種傳輸介質(zhì)，尤其在星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，雙絞線是必不可少的布線材料。為了降低信號(hào)的干擾程度，每一對雙絞線一般由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成，每根銅導(dǎo)線的絕緣層上分別涂有不同的顏色，便于區(qū)別。（1）屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線電纜最大的特點(diǎn)在于封裝在其中的雙絞線與外層絕緣膠皮之間有一層金屬材料。屏蔽雙絞線電纜的結(jié)構(gòu)能減小輻射，防止信息被竊聽，同時(shí)還具有較高的數(shù)據(jù)傳輸率。但屏蔽雙絞線電纜的價(jià)格相對較高，安裝時(shí)要比非屏蔽雙絞線困難，必須使用特殊的連接器，技術(shù)要求也比非屏蔽雙絞線電纜高。與屏蔽雙絞線相比，非屏蔽雙絞線電纜外面只有一層絕緣膠皮，因而重量輕、易彎曲、易安裝，組網(wǎng)靈活，非常適用于結(jié)構(gòu)化布線。

（2）非屏蔽雙絞線的傳輸特性①3類雙絞線3類雙絞線帶寬為16MHz，傳輸速率可達(dá)10Mb/s。它被認(rèn)為是10Base-T以太網(wǎng)安裝可以接受的最低配置電纜，但現(xiàn)在已不再推薦使用。②4類雙絞線4類雙絞線電纜用來支持16Mb/s的令牌環(huán)網(wǎng)，測試通過帶寬為20MHz，傳輸速率達(dá)16Mb/s。③5類雙絞線5類雙絞線電纜是用于運(yùn)行CDDI和快速以太網(wǎng)的電纜，最初指定帶寬為100MHz，傳輸速率達(dá)100Mb/s。在一定條件下，5類雙絞線電纜可以用于1000Base-T網(wǎng)絡(luò)，但要達(dá)到此目的，必須在電纜中同時(shí)使用多對線對以分?jǐn)倲?shù)據(jù)流。⑤6類雙絞線電纜6類雙絞線電纜主要應(yīng)用于百兆快速以太網(wǎng)和千兆位以太網(wǎng)中，傳輸帶寬可達(dá)200～250MHz，是5類線和超5類電纜帶寬的2倍，最大速度可達(dá)到1000Mb/s。6類雙絞線電纜改善了在串?dāng)_以及回波損耗方面的性能，更適合于全雙工的高速千兆網(wǎng)絡(luò)的傳輸需求。⑥超6類雙絞線電纜超6類雙絞線電纜主要應(yīng)用于千兆位以太網(wǎng)中。傳輸帶寬是500MHz，最大傳輸速度為1000Mb/s，與6類電纜相比，在串?dāng)_、衰減等方面有較大改善。⑦7類雙絞線電纜7類雙絞線電纜是線對屏蔽的S/FTP電纜，它有效地抵御了線對之間的串?dāng)_，使得在同一根電纜上實(shí)現(xiàn)多個(gè)應(yīng)用成為可能，其傳輸帶寬為600MHz，是6類線的2倍以上，傳輸速率可達(dá)10Gb/s，主要用來支持萬兆位以太網(wǎng)的應(yīng)用。2.同軸電纜

同軸電纜由內(nèi)外兩種導(dǎo)體構(gòu)成，內(nèi)導(dǎo)體是一根銅質(zhì)導(dǎo)線或多股銅線，外導(dǎo)體是圓柱形銅箔或用細(xì)銅絲編織的圓柱形網(wǎng)，內(nèi)外導(dǎo)體之間用絕緣物充填，最外層是保護(hù)性塑料外殼

同軸電纜按阻抗特性主要分為75Ω電纜和50Ω電纜。50Ω電纜根據(jù)直徑又分為粗同軸電纜（粗纜）和細(xì)同軸電纜（細(xì)纜）兩種。粗同軸電纜直徑為10mm，在傳輸速率為10Mb/s時(shí)，傳輸距離可達(dá)500米。細(xì)同軸電纜直徑為5mm，在傳輸速率為10Mb/s時(shí)，傳輸距離可達(dá)185米。粗同軸電纜價(jià)格較高，安裝復(fù)雜，一般需要專業(yè)人員進(jìn)行操作。75Ω電纜主要用于傳送模擬信號(hào)，這種電纜也叫寬帶（Broadband）同軸電纜。寬帶同軸電纜由于其頻帶寬，故能將語音、圖像、圖形、數(shù)據(jù)同時(shí)在一條電纜上傳送。

3.光纖

（1）光纖的物理特性光纖是一種直徑為50～100μm的柔軟、能傳導(dǎo)光束的傳輸介質(zhì)，多種玻璃和塑料可以用來制造光纖，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的光纖主要是采用石英玻璃制成的，橫截面積較小的雙層同心圓柱體。裸光纖由光纖芯、包層和涂覆層組成，折射率高的中心部分叫做光纖芯，折射率低的外圍部分叫包層。光以不同的角度送入光纖芯，在包層和光纖芯的界面發(fā)生反射，進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。包層的外面涂覆一層很薄的涂覆層，涂覆材料為硅酮樹酯或聚氨基甲酸乙酯，涂覆層的外面套塑。（2）光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)是以光波為載體、以光纖為傳輸介質(zhì)的通信方式。在光纖發(fā)送端，主要采用兩種光源：發(fā)光二極管LED與注入型激光二極管ILD。在接收端將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)時(shí)，要使用光電二極管PIN檢波器。

（3）光纖的分類①單模光纖和多模光纖光纖有兩種形式：單模光纖和多模光纖。單模光纖使用光的單一模式傳送信號(hào)，而多模光纖使用光的多種模式傳送信號(hào)。光傳輸中的模式是指一根以特定角度進(jìn)入光纖芯的光線，因此可以認(rèn)為模式是指以特定角度進(jìn)入光纖的具有相同波長的光束。

②按照折射率分布不同分類對于多模光纖，通常可分為跳變式光纖和漸變式光纖。跳變式光纖纖芯的折射率n1和包層的折射率n2都為常數(shù)，且n1大于n2，在纖芯和包層的交界面處折射率呈階梯型變化，從而使得光信號(hào)在纖芯和包層的交界面上不斷產(chǎn)生全反射向前傳送。跳變式光纖的模間色散很高，目前單模光纖都采用跳變式，采用跳變式的多模光纖已經(jīng)逐漸被淘汰了。漸變式光纖纖芯的折射率n1隨著半徑的增加而按一定規(guī)律減小，到纖芯與包層的交界處與包層的折射率n2相等，從而使得光信號(hào)按正弦形式傳播。這種結(jié)構(gòu)能減少模間色散，提高光纖帶寬和傳輸距離，現(xiàn)在的多模光纖多為漸變式光纖。（4）光纖的特點(diǎn)與銅質(zhì)電纜相比較，光纖明顯具有其它傳輸介質(zhì)所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：傳輸信號(hào)的頻帶寬，通信容量大；信號(hào)衰減小，傳輸距離長，抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣；抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)，適用于一些特殊環(huán)境下的布線；原材料資源豐富。當(dāng)然，光纖也存在著一些缺點(diǎn)：如質(zhì)地脆，機(jī)械力度低；切斷和連接中技術(shù)要求較高等，這些缺點(diǎn)也限制了目前光纖的普及應(yīng)用。

（5）光纜的種類①室內(nèi)光纜室內(nèi)光纜的抗拉強(qiáng)度較小，保護(hù)層較差，但也更輕便、更經(jīng)濟(jì)。室內(nèi)光纜主要適用于建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線。②室外光纜室外光纜的抗拉強(qiáng)度比較大，保護(hù)層厚重，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中主要用于建筑物外網(wǎng)絡(luò)布線，根據(jù)敷設(shè)方式的不同，室外光纜可以分為架空光纜、管道管纜、直埋光纜、隧道光纜和水底光纜等。③室內(nèi)/室外通用光纜室內(nèi)/室外通用光纜既可在室內(nèi)也可在室外使用，不需要在室外向室內(nèi)的過渡點(diǎn)進(jìn)行熔接。4.無線傳輸介質(zhì)

雙絞線、同軸電纜、光纖等都屬于有線傳輸介質(zhì)，其應(yīng)用僅限于有限的區(qū)域內(nèi)。隨著傳輸距離的加大，傳輸介質(zhì)在整個(gè)系統(tǒng)中所占成本的比例也越大，因而使系統(tǒng)性能價(jià)格比下降。而且線路越長，出現(xiàn)的故障的幾率越高，因而使系統(tǒng)可靠性降低。此外，線路的鋪設(shè)安裝還受到地形條件的限制。為了克服有線傳輸介質(zhì)的缺陷，有必要在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中利用空間傳輸無線信號(hào)，如無線電波、紅外線、微波、激光等。它們的特點(diǎn)是利用在空間傳播的電磁波來傳送信息。

5.局域網(wǎng)通信線路

以太網(wǎng)有多種標(biāo)準(zhǔn)，每一種標(biāo)準(zhǔn)所采用的傳輸介質(zhì)、傳輸方式和組網(wǎng)方法都有所不同，所以組建局域網(wǎng)時(shí)應(yīng)根據(jù)所選擇的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，選擇相應(yīng)的傳輸介質(zhì)。目前在大中型的局域網(wǎng)中，廣泛采用了結(jié)構(gòu)化綜合布線技術(shù)。綜合布線系統(tǒng)是一種開放結(jié)構(gòu)的布線系統(tǒng)，它利用單一的布線方式，完成話音、數(shù)據(jù)、圖形、圖像的傳輸。綜合布線系統(tǒng)由不同系列和規(guī)格的部件組成，其中包括傳輸介質(zhì)、相關(guān)連接硬件（如配線架、插座、插頭和適配器）以及電氣保護(hù)設(shè)備。綜合布線一般采用分層星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)下的每個(gè)分支子系統(tǒng)都是相對獨(dú)立的單元。根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)電氣工業(yè)協(xié)會(huì)（TIA）/電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制定的商用建筑布線標(biāo)準(zhǔn)，綜合布線系統(tǒng)由以下6個(gè)子系統(tǒng)組成：工作區(qū)子系統(tǒng)、水平干線子系統(tǒng)、管理間子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)。在采用綜合布線系統(tǒng)的局域網(wǎng)中，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如交換機(jī)或集線器）并不是通過跳線直接連接的。3.2.2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1.認(rèn)識(shí)雙絞線跳線2.制作直通線3.制作交叉線4.跳線的測試任務(wù)3.3認(rèn)識(shí)與配置交換機(jī)

【實(shí)訓(xùn)目的】（1）理解交換機(jī)的功能和工作原理。（2）了解交換機(jī)外觀和啟動(dòng)過程。（3）了解以太網(wǎng)交換機(jī)的登錄方法。（4）了解以太網(wǎng)交換機(jī)的命令行工作模式。【實(shí)訓(xùn)條件】（1）交換機(jī)（本節(jié)以Cisco2950交換機(jī)為例，也可選用其他品牌型號(hào)的交換機(jī)，沒有條件的也可以采用BosonNetsim模擬軟件）。（2）雙絞線、RJ-45壓線鉗及RJ-45水晶頭若干。（3）安裝WindowsXP的PC。3.3.1相關(guān)知識(shí)

1.通信交換技術(shù)

（1）線路交換線路交換是一種直接的交換方式，它為一對需要進(jìn)行通信的裝置之間提供一條臨時(shí)的專用通道，一般由交換機(jī)負(fù)責(zé)建立。即提供一條專用的傳輸通道，即可是物理通道又可是邏輯通道。這條通道是由節(jié)點(diǎn)內(nèi)部電路對節(jié)點(diǎn)間傳輸路徑經(jīng)過適當(dāng)選擇、連接而完成的，由多個(gè)節(jié)點(diǎn)和多條節(jié)點(diǎn)間傳輸路徑組成的鏈路。目前公用電話網(wǎng)廣泛使用的交換方式就是線路交換，經(jīng)由線路交換的通信包括三個(gè)階段：線路建立階段、數(shù)據(jù)傳輸階段、線路釋放階段。（3）分組交換分組交換也稱包交換，該方式是把長的報(bào)文分成若干較短的報(bào)文分組，以報(bào)文分組為單位進(jìn)行發(fā)送、暫存和轉(zhuǎn)發(fā)。每個(gè)報(bào)文分組，除要傳送數(shù)據(jù)地址信息外，還有數(shù)據(jù)分組編號(hào)。報(bào)文在發(fā)送端被分組后，各組報(bào)文可按不同的傳輸路徑進(jìn)行傳輸，經(jīng)過節(jié)點(diǎn)時(shí)，同樣要存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)，最后在接收端將各報(bào)文分組按編號(hào)再重新組成報(bào)文。分組交換方式有以下特點(diǎn)：分組交換方式具有電路交換方式和報(bào)文交換方式的共同優(yōu)點(diǎn)；由于報(bào)文分組長度較短，在傳輸出錯(cuò)時(shí)，檢錯(cuò)容易并且重發(fā)花費(fèi)的時(shí)間較少，這就利于提高存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間利用率與傳輸效率；報(bào)文分組在各節(jié)點(diǎn)間的傳送比較靈活，且各分組路徑可自行選擇，每個(gè)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)報(bào)文后，即可向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，不必等到其它分組到齊。①數(shù)據(jù)報(bào)方式數(shù)據(jù)報(bào)交換方式把任一個(gè)分組都當(dāng)作單獨(dú)的“小報(bào)文”來處理，而不管它屬于哪個(gè)報(bào)文的分組。數(shù)據(jù)報(bào)工作方式具有以下特點(diǎn)：同一報(bào)文的不同分組可以由不同的傳輸路徑通過通信子網(wǎng)；同一報(bào)文的不同分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失現(xiàn)象；每一個(gè)分組在傳輸過程中都必須帶有目的地址與源地址；數(shù)據(jù)報(bào)方式報(bào)文傳輸延遲較大，適用于突發(fā)性通信，不適用于長報(bào)文、會(huì)話式通信。②虛電路方式所謂虛電路就是兩個(gè)用戶的終端設(shè)備在開始互相發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前需要通過通信網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接，一旦這種連接建立，直至用戶不需要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)清除這種連接。虛電路方式的特點(diǎn)是：在每次報(bào)文分組發(fā)送之前，必須在發(fā)送方與接收方之間建立一條邏輯連接；一次通信的所有報(bào)文分組都從這條邏輯連接的虛電路上通過，因此報(bào)文分組不必帶目的地址、源地址等輔助信息，報(bào)文分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)丟失、重復(fù)與亂序的現(xiàn)象；報(bào)文分組通過每個(gè)虛電路上的節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)只需要做差錯(cuò)檢測，而不需要做路徑選擇；每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以和任何節(jié)點(diǎn)建立多條虛電路連接。2.交換機(jī)的功能和工作原理

交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口，目的MAC若不存在才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)分段，通過對照MAC地址表，交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機(jī)。通過交換機(jī)的過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的隔離廣播風(fēng)暴，減少錯(cuò)誤包的出現(xiàn)，避免共享沖突。

3.交換機(jī)的分類

（1）按照網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)和數(shù)據(jù)傳輸速率分類按照支持的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳輸速率，局域網(wǎng)交換機(jī)可以分為以太網(wǎng)交換機(jī)（十兆位交換機(jī)）、快速以太網(wǎng)交換機(jī)（百兆位交換機(jī)）、千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)和ATM交換機(jī)等多種。十兆位以太網(wǎng)交換機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)不再生產(chǎn)，目前主要使用百兆位交換機(jī)和千兆位交換機(jī)。（2）按照應(yīng)用規(guī)模分類按照應(yīng)用規(guī)模，可將局域網(wǎng)交換機(jī)分為桌面交換機(jī)、工作組級(jí)交換機(jī)、部門級(jí)交換機(jī)和企業(yè)級(jí)交換機(jī)。（3）按照設(shè)備結(jié)構(gòu)分類按照設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將局域網(wǎng)交換機(jī)分為機(jī)架式交換機(jī)、帶擴(kuò)展槽固定配置式交換機(jī)、不帶擴(kuò)展槽固定配置式交換機(jī)和可堆疊交換機(jī)等4種。（4）按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)層次分類按照網(wǎng)絡(luò)體系的分層結(jié)構(gòu)，交換機(jī)可以分為第2層交換機(jī)、第3層交換機(jī)和第4層交換機(jī)，甚至提出了第7層交換機(jī)。4.交換機(jī)的選購

（1）交換機(jī)的技術(shù)指標(biāo)交換機(jī)的技術(shù)指標(biāo)較多，全面反映了交換機(jī)的技術(shù)性能和功能，是選擇產(chǎn)品時(shí)參考的重要數(shù)據(jù)依據(jù)。

①系統(tǒng)配置情況②所支持的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)情況③所支持的路由功能④對VLAN的支持⑤網(wǎng)管功能⑥容錯(cuò)功能（2）選擇交換機(jī)的一般原則①適用性與先進(jìn)性相結(jié)合用于局域網(wǎng)主干通信的交換機(jī)屬于長線投資設(shè)備，產(chǎn)品一般價(jià)格較高，不同品牌型號(hào)有很大差異。選擇時(shí)應(yīng)該掌握適用性與先進(jìn)性相結(jié)合的原則。②安全可靠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全可靠，在很大程度上取決于交換機(jī)本身的安全可靠性。③盡可能選擇市場主流產(chǎn)品選擇局域網(wǎng)交換機(jī)時(shí)，應(yīng)盡可能選擇在國內(nèi)或國際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中占有一定市場份額的主流產(chǎn)品。④選擇同一廠家的配置產(chǎn)品解決方案由于在使用局域網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)時(shí)通常都是多臺(tái)設(shè)備配合使用，最好選擇同一廠家的配置產(chǎn)品解決方案。

5.交換機(jī)存在的問題

為了讓網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)主機(jī)都收到某個(gè)幀，主機(jī)必須使發(fā)出幀中的目的MAC地址為全“1”，這個(gè)幀為廣播幀，廣播幀能到達(dá)的范圍，稱為廣播域。這類局域網(wǎng)中廣播幀的存在會(huì)大大降低交換機(jī)的效率，這時(shí)可以利用交換機(jī)的虛擬局域網(wǎng)功能（并非每種交換機(jī)都支持虛擬網(wǎng)）將廣播包限制在一定范圍內(nèi)。由于交換機(jī)只是工作在OSI第二層的設(shè)備，同網(wǎng)橋一樣，它也不具有隔離廣播幀的能力。雖然用虛擬局域網(wǎng)技術(shù)雖然可以解決這一問題，但是在虛擬局域網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳送需要通過路由器或三層交換機(jī)來完成。

3.3.2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1.以太網(wǎng)交換機(jī)的登錄2.交換機(jī)命令行工作模式的切換3.了解交換機(jī)的基本配置任務(wù)3.4局域網(wǎng)的連接

【實(shí)訓(xùn)目的】（1）掌握兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接組網(wǎng)的連接方法。（2）掌握使用單一交換機(jī)（或集線器）組建局域網(wǎng)的方法。（3）了解使用多交換機(jī)（或集線器）組建局域網(wǎng)的方法。（4）掌握判斷局域網(wǎng)連接狀況的方法?！緦?shí)訓(xùn)條件】（1）PC3臺(tái)。（2）交換機(jī)或集線器3臺(tái)。（3）超5類雙絞線及RJ-45水晶頭若干。3.4.1相關(guān)知識(shí)

1.快速以太網(wǎng)的構(gòu)建目前的局域網(wǎng)主要采用100Base-TX與100Base-FX組網(wǎng)技術(shù)，其采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與10Base-T相同，仍然采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在100Mb/s快速以太網(wǎng)中使用了雙絞線與光纜兩種傳輸介質(zhì)。對于100Base-TX，可以使用5類100Ω阻抗的非屏蔽雙絞線，也可使用屏蔽雙絞線。在100Base-TX環(huán)境中，2種雙絞線的最長網(wǎng)段均為100m。在使用3類不屏蔽雙絞線的100Base-T4和100Base-T2環(huán)境中，這種非屏蔽雙絞線的最長網(wǎng)段也為100米。2.千兆位以太網(wǎng)的構(gòu)建

千兆位以太網(wǎng)絡(luò)是由千兆交換機(jī)、千兆網(wǎng)卡、布線系統(tǒng)等構(gòu)成。目前千兆位以太網(wǎng)的主要部件價(jià)格較高，而真正的桌面用戶并不需要1Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速度，因此目前千兆位以太網(wǎng)主要應(yīng)用于大中型局域網(wǎng)的骨干，千兆交換機(jī)構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的骨干部分，千兆網(wǎng)卡安插在服務(wù)器上，通過布線系統(tǒng)與交換機(jī)相連，千兆交換機(jī)下面還可連接許多百兆交換機(jī)，百兆交換機(jī)連接工作站，這就是所謂的“百兆到桌面”。在有些專業(yè)圖形制作、視頻點(diǎn)播應(yīng)用中，還可能會(huì)用到“千兆到桌面”，及用千兆交換機(jī)聯(lián)到插有千兆網(wǎng)卡的工作站上，滿足了特殊應(yīng)用下對高帶寬的需求。

（1）千兆位以太網(wǎng)網(wǎng)卡用戶在考慮將服務(wù)器和強(qiáng)有力的工作站的傳輸速率提高至1Gb/s的時(shí)候，必須小心的挑選千兆位以太網(wǎng)網(wǎng)卡。在傳輸速率達(dá)到1Gb/s時(shí)，其CPU就無法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，除非網(wǎng)卡提供智能主機(jī)輔助功能，千兆位以太網(wǎng)上的路由器和現(xiàn)有的低容量交換機(jī)也同樣如此。（2）千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)隨著千兆位的通信流經(jīng)過局域網(wǎng)主干，交換傳輸著數(shù)據(jù)、圖形、聲音和圖像構(gòu)成的混合信息，因此，除了增加帶寬以外，千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)的作用本質(zhì)上與10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)和100Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)不同，主干交換機(jī)主要發(fā)揮高端作用，解決通信管理、擁擠控制和服務(wù)質(zhì)量（QoS）等問題。

3.4.2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1.兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直連2.單一交換機(jī)連接局域網(wǎng)3.多交換機(jī)連接局域網(wǎng)4.利用網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的指示燈判斷局域網(wǎng)的連通性5.利用ping命令測試兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的連通性任務(wù)3.5以太網(wǎng)交換機(jī)的VLAN配置

【實(shí)訓(xùn)目的】（1）理解VLAN的作用。（2）了解以太網(wǎng)交換機(jī)的VLAN配置。【實(shí)訓(xùn)條件】（1）交換機(jī)（本節(jié)以Cisco2950交換機(jī)為例，也可選用其他品牌型號(hào)的交換機(jī)，沒有條件的也可以采用BosonNetsim模擬軟件）。（2）安裝WindowsXP的PC。（3）交換以太網(wǎng)。3.5.1相關(guān)知識(shí)

交換式以太網(wǎng)是虛擬局域網(wǎng)（VLAN，VirtureLAN）的基礎(chǔ)。由于交換機(jī)是工作在OSI第二層的設(shè)備，不具備隔離廣播幀的能力，廣播幀的存在會(huì)形成廣播風(fēng)暴，從而大大降低交換機(jī)的傳輸效率。此時(shí)可以利用交換機(jī)的虛擬局域網(wǎng)技術(shù)將廣播幀限制在一定范圍內(nèi)。

1.虛擬局域網(wǎng)的功能

發(fā)展VLAN技術(shù)的主要原因是為了減少網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)、增加和修改時(shí)的管理開銷；其次為了解決因數(shù)據(jù)的廣播而引發(fā)的一些性能問題，以對廣播數(shù)據(jù)更好的進(jìn)行管理和控制。（1）提高管理效率（2）抑制廣播風(fēng)暴（3）增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性（4）實(shí)現(xiàn)虛擬工作組（5）基于服務(wù)的VLAN2.虛擬局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

（1）利用交換機(jī)端口號(hào)許多早期的虛擬局域網(wǎng)都是根據(jù)局域網(wǎng)交換機(jī)的端口來定義虛擬局域網(wǎng)成員的。虛擬局域網(wǎng)從邏輯上把局域網(wǎng)交換機(jī)的端口劃分為不同的虛擬子網(wǎng)，各虛擬子網(wǎng)相對獨(dú)立。在最初的實(shí)現(xiàn)中，VLAN是不能跨越交換設(shè)備的。后來進(jìn)一步的發(fā)展使得VLAN也可以跨越多個(gè)交換機(jī)。

（2）利用MAC地址這種方法由網(wǎng)絡(luò)管理員指定屬于同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)中的各客戶機(jī)的MAC地址。用MAC地址進(jìn)行虛擬局域網(wǎng)成員的定義既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。由于MAC地址是固化在網(wǎng)卡中的，所以用MAC地址定義的虛擬局域網(wǎng)允許節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到網(wǎng)絡(luò)其它物理網(wǎng)段。由于它的MAC地址不變，所以該節(jié)點(diǎn)將自動(dòng)保持原來的虛擬局域網(wǎng)成員的地位。

（3）利用網(wǎng)絡(luò)層這種方法是按照協(xié)議類型（支持多協(xié)議的情況）或網(wǎng)絡(luò)層地址（如TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)地址）來進(jìn)行虛擬局域網(wǎng)的劃分。此種類型的虛擬局域網(wǎng)劃分需要將子網(wǎng)地址映射到虛擬局域網(wǎng)，交換設(shè)備則根據(jù)子網(wǎng)地址而將各機(jī)器的MAC地址同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)聯(lián)系起來。交換設(shè)備將決定不同網(wǎng)絡(luò)端口上連接的機(jī)器屬于同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。（4）利用IP廣播組這種虛擬局域網(wǎng)的建立是動(dòng)態(tài)的，它代表了一組IP地址。虛擬局域網(wǎng)中由叫做代理的設(shè)備對虛擬局域網(wǎng)中的成員進(jìn)行管理。當(dāng)IP廣播包要送達(dá)多個(gè)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，就動(dòng)態(tài)建立虛擬局域網(wǎng)代理，這個(gè)代理和多個(gè)IP節(jié)點(diǎn)組成IP廣播組虛擬局域網(wǎng)。

（5）基于策略的VLAN這是實(shí)現(xiàn)VLAN的最有力的方法。它允許網(wǎng)絡(luò)管理員使用任何VLAN策略的組合來創(chuàng)建滿足其需求的VLAN。通過把上面列出的VLAN策略把設(shè)備指定給VLAN，當(dāng)一個(gè)策略被指定到一個(gè)交換機(jī)時(shí)，該策略就在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用，而設(shè)備被置入VLAN中。從設(shè)備發(fā)出的幀總是經(jīng)過重新計(jì)算，以使VLAN成員身份能隨著設(shè)備產(chǎn)生的流量類型而改變。

3.5.2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1.創(chuàng)建VLAN2.將端口加入到相應(yīng)的VLAN中3.使用ping命令測試各計(jì)算機(jī)的連通性任務(wù)3.6組建無線局域網(wǎng)

【實(shí)訓(xùn)目的】（1）了解常用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。（2）理解無線局域網(wǎng)的802.11標(biāo)準(zhǔn)。（3）了解無線局域網(wǎng)的設(shè)備。（4）熟悉無線局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)方法?！緦?shí)訓(xùn)條件】（1）安裝WindowsXP的PC（2）無線網(wǎng)卡。3.6.1相關(guān)知識(shí)

無線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。簡單的說，無線局域網(wǎng)就是在不采用傳統(tǒng)電纜線的同時(shí)，提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能。即無線局域網(wǎng)采用的傳輸介質(zhì)不是雙絞線或者光纖，而是紅外線或者無線電波。無線網(wǎng)絡(luò)是有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，適用于不便于架設(shè)線纜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

1.無線局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）IEEE802.11

（2）HomeRFHomeRF是專門為家庭用戶設(shè)計(jì)的一種WLAN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。HomeRF利用跳頻擴(kuò)頻方式，既可以通過時(shí)分復(fù)用支持語音通信，又能通過載波監(jiān)聽多重訪問/沖突避免（CSMA/CA）協(xié)議提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。最大傳輸速率為2Mb/s，傳輸范圍超過100米。（3）藍(lán)牙技術(shù)對IEEE802.11來說，藍(lán)牙（IEEE802.15）的出現(xiàn)不是為了競爭而是相互補(bǔ)充。“藍(lán)牙”是一種極其先進(jìn)的大容量近距離無線數(shù)字通信