計算機網(wǎng)絡技術基礎(第5版)課程內(nèi)容簡介工作單元1認識計算機網(wǎng)絡工作單元2組建雙機互聯(lián)網(wǎng)絡工作單元3組建小型辦公網(wǎng)絡工作單元4規(guī)劃與分配IP地址工作單元5實現(xiàn)網(wǎng)際互聯(lián)工作單元6接入Internet工作單元7組建小型無線網(wǎng)絡工作單元8配置常用網(wǎng)絡服務工作單元9網(wǎng)絡安全與管理工作單元1認識計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡技術是計算機技術與通信技術的相互融合的產(chǎn)物，是計算機應用中一個空前活躍的領域，人們可以借助計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)信息交換和共享。如今，計算機網(wǎng)絡技術已經(jīng)深入到人們?nèi)粘９ぷ?、生活的每個角落。本單元的主要目標是認識數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡，認識常見的網(wǎng)絡設備和傳輸介質(zhì)；了解計算機網(wǎng)絡的基本結構，能夠利用相關軟件繪制網(wǎng)絡拓撲結構圖；能夠網(wǎng)絡模擬和建模工具CiscoPacketTracer建立網(wǎng)絡運行模型；熟悉虛擬機軟件VMwareWorkstation的使用方法。本單元主要內(nèi)容任務1.1認識數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)任務1.2初識計算機網(wǎng)絡任務1.3繪制網(wǎng)絡拓撲結構圖任務1.4使用CiscoPacketTracer建立網(wǎng)絡運行模型任務1.5使用虛擬機軟件VMwareWorkstation任務1.1認識數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)【任務目的】（1）了解數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本模型；（2）了解基本數(shù)據(jù)傳輸技術。【工作環(huán)境與條件】（1）已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)并能正常運行的計算機網(wǎng)絡；（2）已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)并能正常運行的有線廣播、電話、有線電視或其他數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。1.1.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通信的目的就是傳遞信息，通信中產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端叫做信源，接收信息的一端叫做信宿，信源和信宿之間的通信線路稱為信道。信息在進入信道時要變換為適合信道傳輸?shù)男问?，在進入信宿時又要變換為適合信宿接收的形式。另外，信息在傳輸過程中可能會受到外界的干擾，這種干擾稱為噪聲。1.1.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)1．數(shù)據(jù)與信號信息一般用數(shù)據(jù)和信號表示。數(shù)據(jù)有模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)兩種形式。模擬數(shù)據(jù)是在一定時間間隔內(nèi)，連續(xù)變化的數(shù)據(jù)。因為模擬數(shù)據(jù)具有連續(xù)性的特點，所以它可以取無限多個數(shù)值。數(shù)字數(shù)據(jù)表現(xiàn)為離散量的數(shù)據(jù)，只能取有限個數(shù)值。在計算機中一般采用二進制形式，只有“0”和“1”兩個數(shù)值。在數(shù)據(jù)通信中，人們習慣將被傳輸?shù)亩M制代碼的0、1稱為碼元。1.1.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2．信道信道是信號傳輸?shù)耐ǖ?，主要包括通信設備和傳輸介質(zhì)。傳輸介質(zhì)可以是有形介質(zhì)（如電纜、光纖）或無形介質(zhì)（如傳輸電磁波的空間）。信道有物理信道和邏輯信道之分。物理信道指用來傳送信號的一種物理通路，由傳輸介質(zhì)及有關設備組成。邏輯信道在信號的發(fā)送端和接收端之間并不存在一條物理上的傳輸介質(zhì)，而是在物理信道的基礎上，通過節(jié)點設備內(nèi)部的連接來實現(xiàn)的。信道可以按多種不同的方法分類，如按照傳輸介質(zhì)來分，信道可分為有線信道和無線信道；按照傳輸信號的種類，信道可分為模擬信道和數(shù)字信道；按照使用權限又可分為專用信道和公用信道等。1.1.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)3．主要技術指標數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的技術指標主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和數(shù)量兩方面。（1）數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要技術指標之一。數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸所構成數(shù)據(jù)代碼的二進制比特數(shù)，單位為比特/秒（bit/second）記做bps。（2）帶寬帶寬指頻率范圍，即最高頻率與最低頻率的差值，其單位是赫茲（Hz）。在計算機網(wǎng)絡中能夠遇到的帶寬包括信號的帶寬和信道的帶寬。1.1.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（3）信道容量信道是傳輸信息的通道，具有一定的容量。信道容量指信道能傳輸信息的最大能力，用單位時間內(nèi)可傳送的最大比特率表示，它決定于信道的帶寬、可使用的時間及能通過的信道功率與干擾功率的比值。（4）誤碼率在有噪聲的信道中，數(shù)據(jù)速率的增加意味著傳輸中出現(xiàn)差錯的概率增加。誤碼率是用來表示傳輸二進制位時出現(xiàn)差錯的概率。誤碼率近似等于被傳錯的二進制位數(shù)與所傳送的二進制總位數(shù)的比值。1.1.2數(shù)據(jù)的傳輸方式1．單工通信方式在單工通信方式中，數(shù)據(jù)信息只能向一個方向傳輸，任何時候都不能改變數(shù)據(jù)的傳送方向。單工通信的信號傳輸鏈路一般由兩條線路組成，一條用于傳輸數(shù)據(jù)，另一條用于傳送控制信號，通常又稱為二線制。如：收音機、電視的信號傳輸方式就是單工通信。1.1.2數(shù)據(jù)的傳輸方式2．半雙工通信方式在半雙工通信方式中，數(shù)據(jù)信息可以雙向傳送，但必須是交替進行，同一時刻一個信道只允許單方向傳送。其中A端和B端都具有發(fā)送和接收裝置，但傳輸線路只有一條，若想改變信息的傳送方向，需由開關進行切換。適用于終端之間的會話式通信，但由于通信中要頻繁地調(diào)換信道的方向，故效率較低。如：對講機的通信方式。1.1.2數(shù)據(jù)的傳輸方式3．全雙工通信方式全雙工通信能在兩個方向上同時發(fā)送和接收信息，它相當于把兩個相反方向的單工通信方式組合起來，因此一般采用四線制。全雙工通信效率高，控制簡單，但組成系統(tǒng)造價高，適用于計算機之間通信。如：計算機網(wǎng)絡、手機通信的方式。1.1.3數(shù)據(jù)傳輸技術1．基帶傳輸在數(shù)據(jù)通信中，電信號所固有的基本頻率叫基本頻帶，簡稱為基帶。這種電信號就叫做基帶信號。在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號的方法稱為基帶傳輸。在發(fā)送端基帶傳輸?shù)男旁磾?shù)據(jù)經(jīng)過編碼器變換，變?yōu)橹苯觽鬏數(shù)幕鶐盘?；在接收端由解碼器恢復成與發(fā)送端相同的數(shù)據(jù)?；鶐鬏斒且环N最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式?；鶐鬏斨荒苎由煊邢薜木嚯x，一般不大于2.5km，當超過上述距離時，需要加中繼器，將信號放大和再生，以延長傳輸距離?；鶐鬏敽唵?、設備費用少、經(jīng)濟，適用于傳輸距離不長的場合，特別適用于在短距離網(wǎng)絡中使用。1.1.3數(shù)據(jù)傳輸技術2．頻帶傳輸由于電話交換網(wǎng)是用于傳輸語音信號的模擬通信信道，并且是目前覆蓋面最廣的一種通信方式，因此利用模擬通信信道進行數(shù)據(jù)通信也是最普遍使用的通信方式之一。而頻帶傳輸技術就是利用調(diào)制器把二進制信號調(diào)制成能在公共電話線上傳輸?shù)囊纛l信號（模擬信號），將音頻信號在傳輸介質(zhì)中傳送到接收端后，再經(jīng)過解調(diào)器的解調(diào)，把音頻信號還原成二進制的電信號。1.1.3數(shù)據(jù)傳輸技術3．寬帶傳輸寬帶系統(tǒng)指具有比原有話音信道帶寬更寬的信道。使用這種寬帶技術進行傳輸?shù)南到y(tǒng)，稱為寬帶傳輸系統(tǒng)。寬帶傳輸系統(tǒng)可以進行高速的數(shù)據(jù)傳輸，并且允許在同一信道上進行數(shù)字信息和模擬信息服務。1.1.4數(shù)據(jù)編碼技術1．數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼用數(shù)字信號表示數(shù)字數(shù)據(jù)，即用直流電壓或電流波形的脈沖序列來表示數(shù)字數(shù)據(jù)的“0”和“1”，就是數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼。常用的編碼方法有以下幾種：（1）不歸零編碼NRZ不歸零編碼用無電壓表示二進制“0”，用恒定的正電壓表示二進制“1”。不歸零編碼是效率最高的編碼，但如果重復發(fā)送“1”，勢必要連續(xù)發(fā)送正電壓，如果重復發(fā)送“0”，勢必要連續(xù)不送電壓，這樣會使某一位碼元與其下一位碼元之間沒有間隙，不易區(qū)分識別，因此存在發(fā)送方和接收方的同步問題。1.1.4數(shù)據(jù)編碼技術（2）曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼不用電壓的高低表示二進制“0”和“1”，而是用電壓的跳變來表示的。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間均有一個跳變，這個跳變既作為數(shù)據(jù)信號，也作為時鐘信號。電壓從高到低的跳變表示二進制“1”，從低到高的跳變表示二進制“0”。（3）差分曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼是對曼徹斯特編碼的改進，每位中間的跳變僅作同步之用，每位的值根據(jù)其開始邊界是否發(fā)生跳變來決定。每位的開始無跳變表示二進制“1”，有跳變表示二進制“0”。1.1.4數(shù)據(jù)編碼技術2．數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號編碼要在模擬信道上傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)，首先數(shù)字信號要對相應的模擬信號進行調(diào)制，即用模擬信號作為載波運載要傳送的數(shù)字數(shù)據(jù)。載波信號可以表示為正弦波形式：f(t)=Asin(ωt+φ)，其中幅度A、頻率ω和相位φ的變化均影響信號波形。因此，通過改變這三個參數(shù)可實現(xiàn)對模擬信號的編碼。相應的調(diào)制方式分別稱為幅度調(diào)制ASK、頻率調(diào)制FSK和相位調(diào)制PSK。結合ASK、FSK和PSK可以實現(xiàn)高速調(diào)制，常見的組合是ASK和PSK的結合。1.1.4數(shù)據(jù)編碼技術（1）幅度調(diào)制ASK幅度調(diào)制即載波的振幅隨著數(shù)字信號的變化而變化。例如二進制“1”用有載波輸出表示，即載波振幅為原始振幅；二進制“0”用無載波輸出來表示，即載波振幅為零，如圖1-9（a）所示。（2）頻率調(diào)制FSK頻率調(diào)制即載波的頻率隨著數(shù)字信號的變化而變化。例如，二進制“1”用載波頻率f1來表示；二進制“0”用另一載波頻率f2來表示。1.1.4數(shù)據(jù)編碼技術（3）相位調(diào)制PSK相位調(diào)制即載波的初始相位隨著數(shù)字信號的變化而變化。例如，用180°相位（反相）的載波來表示二進制“1”；用0°相位（正相）的載波來表示二進制“0”。1.1.5多路復用技術在長途通信中，一些高容量的傳輸通道（如衛(wèi)星設施、光纜等），其可傳輸?shù)念l率帶寬很寬，為了高效合理地利用這些資源，出現(xiàn)了多路復用技術。多路復用就是在單一的通信線路上，同時傳輸多個不同來源的信息。多路復用原理如圖1-10所示。從不同發(fā)送端發(fā)出的信號S1，S2，…，Sn，先由復合器復合為一個信號，再通過單一信道傳輸至接收端。接收前先由分離器分出各個信號，再被各接收端接收?？梢?，多路復用需要經(jīng)復合、傳輸、分離三個過程。1.1.5多路復用技術1．頻分多路復用FDM頻分復用的典型例子有許多，如無線電廣播、無線電視中將多個電臺或電視臺的多組節(jié)目對應的聲音、圖像信號分別載在不同頻率的無線電波上，同時，在同一無線空間中傳播，接收者根據(jù)需要接收特定的某種頻率的信號收聽或收看。同樣，有線電視也是基于同一原理?？傊?，頻分復用是把線路或空間的頻帶資源分成多個頻段，將其分別分配給多個用戶，每個用戶終端通過分配給它的子頻段傳輸。1.1.5多路復用技術2．時分多路復用TDM時分多路復用是將傳輸信號的時間進行分割，使不同的信號在不同時間內(nèi)傳送，即將整個傳輸時間分為許多時間間隔（稱為時隙、時間片），每個時間片被一路信號占用。也就是說，TDM就是通過在時間上交叉發(fā)送每一路信號的一部分來實現(xiàn)一條線路傳送多路信號。時分多路復用線路上的每一時刻只有一路信號存在，而頻分是同時傳送若干路不同頻率的信號。因為數(shù)字信號是有限個離散值，所以適合于采用時分多路復用技術，而模擬信號一般采用頻分多路復用。1.1.5多路復用技術3．波分多路復用WDM波分多路復用利用了光具有不同的波長的特征，實際上就是光的頻分復用。隨著光纖技術的使用，基于光信號傳輸?shù)膹陀眉夹g得到重視。光的波分多路復用是利用波分復用設備將不同信道的信號調(diào)制成不同波長的光，并復用到光纖信道上，由于波長不同，所以各路光信號互不干擾，在接收方，采用波分設備將各路波長的光分解出來1.1.5多路復用技術4．碼分多路復用CDM碼分多路復用也是一種共享信道的方法，每個用戶可在同一時間使用同樣的頻帶進行通信，但使用的是基于碼型的分割信道的方法，即每個用戶分配一個地址碼，各個碼型互不重又疊，通信各方之間不會相互干擾，且抗干擾能力強。碼分多路復用技術主要用于無線通信系統(tǒng)，特別是移動通信系統(tǒng)，它不僅可以提高通信的話音質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约皽p少干擾對通信的影響，而且增大了通信系統(tǒng)的容量，筆記本電腦、個人數(shù)字助理（PDA）以及平板電腦等移動性計算機的聯(lián)網(wǎng)通信就是使用了這種技術。1.1.6異步傳輸和同步傳輸在計算機中，通常是用8位的二進制代碼來表示一個字符。在數(shù)據(jù)通信中，人們可以按圖1-14所示的方式，將待傳送的每個字符的二進制代碼按由低位到高位的順序依次進行發(fā)送，到達對方后，再由通信接收裝置將二進制代碼還原成字符的方式稱為串行通信。串行通信方式的傳輸速率較低，但只需要在接收端與發(fā)送端之間建立一條通信信道，因此費用低。目前，在計算機網(wǎng)絡中，主要采用串行通信方式。1.1.6異步傳輸和同步傳輸1．異步傳輸異步傳輸方式指收發(fā)兩端各自有相互獨立的位定時時鐘，數(shù)據(jù)的傳輸速率是雙方約定的，收方利用數(shù)據(jù)本身來進行同步的傳輸方式，一般是起止式同步方式。這種方式以字（一般為8比特）為單位進行傳送，在需傳送的字符前設置1比特的零電平作為起始位，預告待傳送字符即將開始；同時在字符之后，設置1～2比特高電平作為終止位，以表示該字符傳送結束。1.1.6異步傳輸和同步傳輸2．同步傳輸同步傳輸方式是相對于異步傳輸方式的，是針對時鐘的同步，即指收發(fā)雙方采用了統(tǒng)一時鐘的傳輸方式。至于統(tǒng)一時鐘信號的來源，或是雙方有一條時鐘信號的信道，或是利用獨立同步信號來提取時鐘。同步傳輸是以數(shù)據(jù)塊為單位的數(shù)據(jù)傳輸。每個數(shù)據(jù)塊的頭部和尾部都要附加一個特殊的字符或比特序列，標記一個數(shù)據(jù)塊的開始和結束，一般還要附加一個校驗序列（如16位或32位CRC校驗碼），以便對數(shù)據(jù)塊進行差錯控制【任務實施】

實訓1參觀有線廣播系統(tǒng)根據(jù)具體的條件，參觀所在學?；蚱渌麊挝坏挠芯€廣播系統(tǒng)，按照通信系統(tǒng)基本模型了解該系統(tǒng)的基本組成，查看該系統(tǒng)的主要技術指標，思考該系統(tǒng)采用了何種傳輸方式和傳輸技術。實訓2

參觀電話系統(tǒng)

根據(jù)具體的條件，參觀所在學校或其他單位的內(nèi)部電話系統(tǒng)，按照通信系統(tǒng)基本模型了解該系統(tǒng)的基本組成，查看該系統(tǒng)的主要技術指標，思考該系統(tǒng)采用了何種傳輸方式和傳輸技術。任務1.2初識計算機網(wǎng)絡【任務目的】（1）理解計算機網(wǎng)絡的定義；（2）理解計算機網(wǎng)絡的常用分類方法；（3）了解計算機網(wǎng)絡的軟硬件組成；（4）認識計算機網(wǎng)絡中常用的網(wǎng)絡設備和傳輸介質(zhì)。【工作環(huán)境與條件】

（1）能正常運行的計算機網(wǎng)絡實驗室或機房；（2）能夠接入Internet的計算機。1.2.1計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生和發(fā)展

1.第一代計算機網(wǎng)絡第一代計算機網(wǎng)絡是以中心計算機系統(tǒng)為核心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)，是面向終端的計算機網(wǎng)絡。這類系統(tǒng)除了一臺中央計算機外，其余的終端都沒有自主處理能力，還不能算作真正的計算機網(wǎng)絡，因此也被稱為聯(lián)機系統(tǒng)。但它提供了計算機通信的許多基本技術，是現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的雛形。1.1.1計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生和發(fā)展

2.第二代計算機網(wǎng)絡

在該網(wǎng)絡中每一臺計算機都有自主處理能力，彼此之間不存在主從關系，用戶通過終端不僅可以共享本主機上的軟硬件資源，還可共享通信子網(wǎng)上其他主機的軟硬件資源。第二代計算機網(wǎng)絡在概念、結構和網(wǎng)絡設計方面都為后繼的計算機網(wǎng)絡打下了良好的基礎，它也是Internet的雛形。1.2.1計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生和發(fā)展

3.第三代計算機網(wǎng)絡

20世紀70年代，各種商業(yè)網(wǎng)絡紛紛建立，并提出各自的網(wǎng)絡體系結構。國際標準化組織（InternationalStandardsOrganization，ISO）成立了一個專門機構研究和開發(fā)新一代的計算機網(wǎng)絡。經(jīng)過多年卓有成效的努力，于1984年正式頒布了“開放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型”（OpenSystemInterconnectionReferenceModel，OSI/RM），該模型為不同廠商之間開發(fā)可互操作的網(wǎng)絡部件提供了基本依據(jù)，從此，計算機網(wǎng)絡進入了標準化時代。我們將體系結構標準化的計算機網(wǎng)絡稱為第三代計算機網(wǎng)絡，也稱為計算機互聯(lián)網(wǎng)絡。1.2.1計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生和發(fā)展

4.第四代計算機網(wǎng)絡第四代計算機網(wǎng)絡又稱高速互聯(lián)網(wǎng)絡（或高速Internet）。隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，人們對遠程教學、遠程醫(yī)療、視頻會議等多媒體應用的需求大幅度增加，基于傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡為信息載體的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡已不能滿足人們對網(wǎng)絡速度的要求，這就促使網(wǎng)絡由低速向高速、由共享向交換、由窄帶向?qū)拵а杆侔l(fā)展，即由傳統(tǒng)的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡向高速互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展。隨著技術的發(fā)展，各種寬帶組網(wǎng)技術日益成熟和完善，以IP技術為核心的計算機網(wǎng)絡已經(jīng)成為網(wǎng)絡（計算機網(wǎng)絡和電信網(wǎng)絡）的主體。1.2.2計算機網(wǎng)絡的定義關于計算機網(wǎng)絡這一概念的描述，從不同的角度出發(fā)，可以給出不同的定義。簡單地說，計算機網(wǎng)絡就是由通信線路互相連接的許多獨立工作的計算機構成的集合體。這里強調(diào)構成網(wǎng)絡的計算機是獨立工作的，這是為了和多終端分時系統(tǒng)相區(qū)別。我們可以將計算機網(wǎng)絡這一概念系統(tǒng)地定義為：計算機網(wǎng)絡就是將地理位置不同，并具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)通過通信設備和通信線路連接起來，并且以功能完善的網(wǎng)絡軟件（網(wǎng)絡協(xié)議、信息交換方式以及網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等）實現(xiàn)網(wǎng)絡資源共享的系統(tǒng)。1.2.3計算機網(wǎng)絡的功能1.數(shù)據(jù)通信2.資源共享3.提高系統(tǒng)的可靠性4.進行分布處理5.進行集中處理1.2.4計算機網(wǎng)絡的分類1.2.4計算機網(wǎng)絡的分類1.按覆蓋范圍分類計算機網(wǎng)絡由于覆蓋的范圍不同，所采用的傳輸技術也不同，因此按照覆蓋范圍進行分類，可以較好的反映不同類型網(wǎng)絡的技術特征。按覆蓋的地理范圍，計算機網(wǎng)絡可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。（1）局域網(wǎng)局域網(wǎng)（LAN）通常是由某個組織擁有和使用的私有網(wǎng)絡，主要特點有：主要使用以太網(wǎng)組網(wǎng)技術。互聯(lián)的設備通常位于同一區(qū)域，如某大樓或某園區(qū)。負責連接各用戶并為本地應用程序和服務器提供支持?；A架構的安裝和管理由單一組織負責，容易進行設備更新和新技術引用。1.2.4計算機網(wǎng)絡的分類（2）廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)（WAN）所涉及的范圍可以為市、省、國家乃至世界范圍，其中最著名的就是Internet。主要特點有：互聯(lián)的站點通常位于不同的地理區(qū)域。

ISP負責安裝和管理WAN基礎架構。

ISP負責提供WAN服務。

LAN在建立WAN連接時，需要使用邊緣設備將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)封裝為ISP網(wǎng)絡可以接受的形式。（3）城域網(wǎng)城域網(wǎng)（MAN）是介于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡。目前城域網(wǎng)的應用范圍已大大拓寬，能用來傳輸不同類型的業(yè)務，包括實時數(shù)據(jù)、語音和視頻等。1.2.4計算機網(wǎng)絡的分類2.按組建屬性分類根據(jù)計算機網(wǎng)絡的組建、經(jīng)營和用戶，特別是數(shù)據(jù)傳輸和交換系統(tǒng)的擁有性，可以將其分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。（1）公用網(wǎng)公用網(wǎng)是由國家電信部門組建并經(jīng)營管理，面向公眾提供服務。任何單位和個人的計算機和終端都可以接入公用網(wǎng)，利用其提供的數(shù)據(jù)通信服務設施來實現(xiàn)自己的業(yè)務。（2）專用網(wǎng)專用網(wǎng)往往由一個政府部門或一個公司組建經(jīng)營，未經(jīng)許可其他部門和單位不得使用。其組網(wǎng)方式可以由該單位自行架設通信線路，也可利用公用網(wǎng)提供的“虛擬網(wǎng)”功能。1.2.4計算機網(wǎng)絡的分類3.按通信傳播方式分類（1）廣播式網(wǎng)絡

在廣播式網(wǎng)絡中，多個站點共享一條通信信道。發(fā)送端在發(fā)送消息時，首先在數(shù)據(jù)的頭部加上地址字段，以指明此數(shù)據(jù)應被哪個站點接收，數(shù)據(jù)發(fā)送到信道上后，所有的站點都將接收到。一旦收到數(shù)據(jù)，各站點將檢查其地址字段，如果是自己的地址，則處理該數(shù)據(jù)，否則將它丟棄。1.2.4計算機網(wǎng)絡的分類（2）點到點式網(wǎng)絡點到點式網(wǎng)絡的主要特點是一條線路連接一對節(jié)點。兩臺計算機之間常常經(jīng)過幾個節(jié)點相連接。點到點式網(wǎng)絡的通信，一般采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，并需要通過多個中間節(jié)點進行中轉(zhuǎn)。在中轉(zhuǎn)過程中還可能存在著多條路徑，傳輸成本也可能不同，因此在點到點式網(wǎng)絡中路由算法顯得特別重要。1.2.5計算機網(wǎng)絡的組成1.網(wǎng)絡硬件（1）網(wǎng)絡終端設備網(wǎng)絡終端設備也稱為主機，是指通過網(wǎng)絡傳輸消息的源設備或目的設備，主要包括計算機、網(wǎng)絡打印機、網(wǎng)絡攝像頭、移動手持設備等。為了區(qū)分不同的主機，網(wǎng)絡中的每臺主機都需要用網(wǎng)絡地址進行標識，當主機發(fā)起通信時，會使用目的主機的地址來指定應該將消息發(fā)送到哪里。根據(jù)主機上安裝的軟件，網(wǎng)絡中的主機可以充當客戶機、服務器或同時用作兩者。服務器是網(wǎng)絡的資源所在，可以為網(wǎng)絡上其它主機提供信息和服務（例如電子郵件或網(wǎng)頁）。客戶機是可向服務器請求信息以及顯示所獲取信息的主機。1.2.5計算機網(wǎng)絡的組成（2）傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡通信過程中信號的載體，主要包括雙絞線、光纜、無線電波等。不同的傳輸介質(zhì)采用不同的信號編碼傳輸消息。雙絞線可以傳送符合特定模式的電子脈沖；光纜傳輸依靠紅外線或可見光頻率范圍內(nèi)的光脈沖；無線傳輸則使用電磁波的波形來進行數(shù)據(jù)編碼。不同類型的傳輸介質(zhì)有不同的特性和優(yōu)點，通常應根據(jù)傳輸距離、傳輸質(zhì)量、布線環(huán)境、安裝成本等來選擇傳輸介質(zhì)。1.2.5計算機網(wǎng)絡的組成（3）網(wǎng)絡中間設備網(wǎng)絡中間設備也稱網(wǎng)絡設備，負責將每臺主機連接到網(wǎng)絡，并將多個獨立的網(wǎng)絡互聯(lián)成網(wǎng)際網(wǎng)絡，主要包括網(wǎng)絡接入設備（集線器、交換機和無線網(wǎng)絡訪問點）、網(wǎng)間設備（路由器）、通信服務器、網(wǎng)絡安全設備（防火墻）等。交換機（Switch）是一種用于信號轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡設備。網(wǎng)絡中的各個節(jié)點可以直接連接到交換機的接口上，它可以為接入交換機的任意兩個網(wǎng)絡節(jié)點提供獨享的信號通路。除了與計算機相連外，交換機還可以連接到其它的交換機以便形成更大的網(wǎng)絡。1.2.5計算機網(wǎng)絡的組成路由器（Router）是Internet的主要節(jié)點設備，具有判斷網(wǎng)絡地址和選擇路徑的功能。路由器能在多網(wǎng)絡互聯(lián)環(huán)境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng)。路由器系統(tǒng)構成了基于TCP/IP的Internet的主體脈絡，因此，在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)乃至整個Internet研究領域中，路由器技術始終處于核心地位。對于局域網(wǎng)來說，路由器主要用來實現(xiàn)與廣域網(wǎng)和Internet的連接。1.2.5計算機網(wǎng)絡的組成2.網(wǎng)絡軟件網(wǎng)絡軟件是一種在網(wǎng)絡環(huán)境下使用和運行或者控制和管理網(wǎng)絡工作的計算機軟件。根據(jù)軟件的功能，計算機網(wǎng)絡軟件可分為網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡應用軟件兩大類型。網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件是控制和管理網(wǎng)絡運行、提供網(wǎng)絡通信、分配和管理共享資源的網(wǎng)絡軟件。網(wǎng)絡應用軟件是指為某一個應用目的而開發(fā)的網(wǎng)絡軟件。網(wǎng)絡協(xié)議是通信雙方關于通信如何進行所達成的協(xié)議，常見的有TCP/IP協(xié)議、NetBEUI協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議等。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡軟件的核心，用于管理、調(diào)度、控制計算機網(wǎng)絡的多種資源，目前常用的計算機網(wǎng)絡操作系統(tǒng)主要有Unix系列、Windows系列和Linux系列?！救蝿諏嵤?/p>

實訓1分析計算機網(wǎng)絡典型案例根據(jù)不同的用戶需求，計算機網(wǎng)絡的功能、類型和組成各不相同。請對比下面給出的2個典型計算機網(wǎng)絡案例，對各網(wǎng)絡的基本功能、類型和組成結構進行簡單分析，熟悉各網(wǎng)絡使用的網(wǎng)絡設備和傳輸介質(zhì)。案例一【任務實施】

案例二【任務實施】

實訓2參觀計算機網(wǎng)絡1.參觀計算機網(wǎng)絡實驗室或機房參觀所在學校的計算機網(wǎng)絡實驗室或機房，根據(jù)所學的知識，對該網(wǎng)絡的基本功能和類型進行簡單分析；了解不同崗位工作人員的崗位職責。2.參觀校園網(wǎng)參觀所在學校的網(wǎng)絡中心和校園網(wǎng)，根據(jù)所學的知識，對該網(wǎng)絡的基本功能和類型進行簡單分析；了解不同崗位工作人員的崗位職責。3.參觀其他計算機網(wǎng)絡根據(jù)具體條件，找出一項計算機網(wǎng)絡應用的具體實例，對該網(wǎng)絡的基本功能和類型進行簡單分析；了解不同崗位工作人員的崗位職責。任務1.3繪制網(wǎng)絡拓撲結構圖【任務目的】（1）熟悉常見的網(wǎng)絡拓撲結構；（2）能夠正確閱讀網(wǎng)絡拓撲結構圖；（3）能夠利用常用繪圖軟件繪制網(wǎng)絡拓撲結構圖?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】

（1）安裝好Windows操作系統(tǒng)的計算機；（2）MicrosoftVisio應用軟件。1.3.1總線型結構總線型結構是用一條電纜作為公共總線，入網(wǎng)的節(jié)點通過相應接口連接到總線上。在這種結構中，網(wǎng)絡中的所有節(jié)點處于平等的通信地位，都可以把自己要發(fā)送的信息送入總線，使信息在總線上傳播，屬于分布式傳輸控制關系。優(yōu)點：節(jié)點的插入或拆卸比較方便，易于網(wǎng)絡的擴充。缺點：可靠性不高，如果總線出了問題，整個網(wǎng)絡都不能工作，并且查找故障點比較困難。1.3.2環(huán)型結構在環(huán)型結構中，節(jié)點通過點到點通信線路連接成閉合環(huán)路。環(huán)中數(shù)據(jù)將沿一個方向逐站傳送。優(yōu)點：拓撲結構簡單，控制簡便，結構對稱性好。缺點：環(huán)中每個節(jié)點與連接節(jié)點之間的通信線路都會轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡可靠性的瓶頸，環(huán)中任何一個節(jié)點出現(xiàn)線路故障，都可能造成網(wǎng)絡癱瘓，環(huán)中節(jié)點的加入和撤出過程都比較復雜。1.3.3星型結構在星型結構中，節(jié)點通過點到點通信線路與中心節(jié)點連接。目前在局域網(wǎng)中主要使用交換機充當星型結構的中心節(jié)點，控制全網(wǎng)的通信，任何兩節(jié)點之間的通信都要通過中心節(jié)點。優(yōu)點：結構簡單，易于實現(xiàn)，便于管理，是目前局域網(wǎng)中最基本的拓撲結構。缺點：網(wǎng)絡的中心節(jié)點是全網(wǎng)可靠性的瓶頸，中心節(jié)點的故障將造成全網(wǎng)癱瘓。1.3.4樹型結構在樹型結構中，節(jié)點按層次進行連接，信息交換主要在上下節(jié)點之間進行。樹型結構有多個中心節(jié)點（通常使用交換機），各個中心節(jié)點均能處理業(yè)務，但最上面的主節(jié)點有統(tǒng)管整個網(wǎng)絡的能力。目前的大中型局域網(wǎng)幾乎全部采用樹型結構。 優(yōu)點：通信線路連接簡單，網(wǎng)絡管理軟件也不復雜，維護方便。缺點：可靠性不高，如中心節(jié)點出現(xiàn)故障，則和該中心節(jié)點連接的節(jié)點均不能工作。1.3.5網(wǎng)狀結構在網(wǎng)狀結構中，各節(jié)點通過冗余復雜的通信線路進行連接，并且每個節(jié)點至少與其他兩個節(jié)點相連，如果有導線或節(jié)點發(fā)生故障，還有許多其他的通道可供進行兩個節(jié)點間的通信。網(wǎng)狀結構是廣域網(wǎng)中的基本拓撲結構，其網(wǎng)絡節(jié)點主要使用路由器。優(yōu)點：彌補了單一拓撲結構的缺陷。缺點：結構復雜，實現(xiàn)起來費用較高，不易管理和維護。1.3.6混合結構混合結構是將星型結構、總線型結構、環(huán)型結構等多種拓撲結構結合在一起的網(wǎng)絡結構，這種網(wǎng)絡拓撲結構可以同時兼顧各種拓撲結構的優(yōu)點，在一定程度上彌補了單一拓撲結構的缺陷。圖1-14所示為一種星型結構和環(huán)型結構組成的混合結構，也稱為雙星型結構?！救蝿諏嵤?/p>

實訓1分析網(wǎng)絡拓撲結構（1）請認真分析圖1-23和圖1-24所示計算機網(wǎng)絡典型案例的拓撲結構，思考該網(wǎng)絡是由哪些硬件組成的，這些硬件采用了什么樣的拓撲結構連接在一起。（2）觀察所在網(wǎng)絡實驗室或機房的網(wǎng)絡拓撲結構，在紙上畫出該網(wǎng)絡的拓撲結構圖，分析該網(wǎng)絡為什么要采用這種拓撲結構。實訓2利用Visio軟件繪制網(wǎng)絡拓撲結構圖【任務實施】

實訓2利用Visio軟件繪制網(wǎng)絡拓撲結構圖請使用MicrosoftVisio應用軟件畫出圖1-23和圖1-24所示的網(wǎng)絡拓撲結構圖，并將該圖保存為“JPEG文件交換格式”的圖片文件。任務1.4使用CiscoPacketTracer建立網(wǎng)絡運行模型【任務目的】（1）掌握CiscoPacketTracer的安裝方法；（2）能夠利用CiscoPacketTracer建立網(wǎng)絡運行模型；（3）掌握CiscoPacketTracer的基本操作方法?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】

（1）安裝好Windows操作系統(tǒng)的計算機；（2）網(wǎng)絡模擬和建模工具CiscoPacketTracer。【相關知識】

PacketTracer是由Cisco公司發(fā)布的輔助學習工具，為學習Cisco網(wǎng)絡課程（如CCNA）的用戶設計、配置網(wǎng)絡和排除網(wǎng)絡故障提供了網(wǎng)絡模擬環(huán)境。用戶可以在該軟件提供的圖形界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡拓撲，并通過圖形接口配置該拓撲中的各個設備。PacketTracer可以提供數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中傳輸?shù)脑敿毺幚磉^程，從而使用戶能夠觀察網(wǎng)絡的實時運行情況。相對于其他的網(wǎng)絡模擬軟件，PacketTracer操作簡單，更人性化，對網(wǎng)絡設備的初學者有很大的幫助?！救蝿諏嵤?/p>

實訓1安裝并運行CiscoPacketTracer實訓2建立網(wǎng)絡拓撲實訓3配置網(wǎng)絡中的設備實訓4測試連通性并跟蹤數(shù)據(jù)包任務1.5使用虛擬機軟件VMwareWorkstation【任務目的】（1）掌握虛擬機軟件VMwareWorkstation的安裝方法；（2）能夠利用VMwareWorkstation配置虛擬機；（3）熟悉典型Windows操作系統(tǒng)的安裝過程。【工作環(huán)境與條件】

（1）安裝好Windows操作系統(tǒng)的計算機；（2）虛擬機軟件VMwareWorkstation；（3）相關操作系統(tǒng)安裝文件?！鞠嚓P知識】

虛擬機軟件可以在一臺計算機上模擬出多臺計算機，每臺模擬的計算機可以獨立運行而互不干擾，完全就像真正的計算機那樣進行工作，可以安裝操作系統(tǒng)、安裝應用程序、訪問網(wǎng)絡資源等。對于用戶來說，虛擬機只是運行在物理計算機上的一個應用程序，但對于在虛擬機中運行的應用程序而言，它就像是在真正的計算機中進行工作。因此，當在虛擬機中進行軟件測試時，如果系統(tǒng)崩潰，崩潰的只是虛擬機的操作系統(tǒng)，而不是物理計算機的操作系統(tǒng)，而且通過虛擬機的恢復功能，可以馬上恢復到軟件測試前的狀態(tài)。另外，通過配置虛擬機網(wǎng)卡的有關參數(shù)，可以將多臺虛擬機連接成局域網(wǎng)，構建出所需的網(wǎng)絡環(huán)境。

【任務實施】

實訓1安裝VMwareWorkstation實訓2新建與設置虛擬機實訓3安裝操作系統(tǒng)工作單元2組建雙機互聯(lián)網(wǎng)絡如果僅僅是兩臺計算機之間組網(wǎng)，那么可以直接使用雙絞線跳線將兩臺計算機的網(wǎng)卡連接在一起。本單元的主要目標是理解OSI參考模型；理解以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議；熟悉計算機連入網(wǎng)絡所需的基本軟硬件配置；掌握雙絞線跳線的制作方法，能夠獨立完成雙機互聯(lián)網(wǎng)絡的連接和連通性測試。本單元主要內(nèi)容任務2.1安裝網(wǎng)卡任務2.2制作雙絞線跳線任務2.3實現(xiàn)雙機互聯(lián)任務2.4理解TCP/IP協(xié)議任務2.1安裝網(wǎng)卡【任務目的】（1）理解OSI參考模型；（2）理解以太網(wǎng)的基本工作原理；（3）掌握以太網(wǎng)網(wǎng)卡的安裝過程并熟悉網(wǎng)卡的設置；（4）理解MAC地址的概念和作用；（5）學會查看網(wǎng)卡的MAC地址。【工作環(huán)境與條件】

（1）網(wǎng)卡及相應驅(qū)動程序；（2）安裝Windows操作系統(tǒng)的計算機（也可以使用虛擬機）。2.1.1

OSI參考模型計算機網(wǎng)絡是一個非常復雜的系統(tǒng)，需要解決的問題很多并且性質(zhì)各不相同，所以人們在設計網(wǎng)絡時，提出了“分層次”的思想。在計算機網(wǎng)絡設計中，可以將網(wǎng)絡總體要實現(xiàn)的功能分配到不同的模塊中，并對每個模塊要完成的服務及服務實現(xiàn)過程進行明確的規(guī)定，每個模塊就叫做一個層次。這種劃分可以使不同的網(wǎng)絡系統(tǒng)分成相同的層次，不同系統(tǒng)的同等層具有相同的功能，高層使用低層提供的服務時不需知道低層服務的具體實現(xiàn)方法，從而大大降低了網(wǎng)絡的設計難度。在計算機網(wǎng)絡層次結構中，各層有各層的協(xié)議。網(wǎng)絡協(xié)議對計算機網(wǎng)絡是不可缺少的，一個功能完備的計算機網(wǎng)絡需要制定一整套復雜的協(xié)議集。對于結構復雜的網(wǎng)絡協(xié)議來說，最好的組織方式是層次結構模型。2.1.1

OSI參考模型

OSI參考模型共分七層，從低到高的順序為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。2.1.1

OSI參考模型

OSI參考模型各層的基本功能2.1.2

IEEE802模型

IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，美國電氣和電子工程師協(xié)會）專門成立了IEEE802委員會，專門從事局域網(wǎng)標準化工作，經(jīng)過不斷的完善，制定了IEEE802系列標準。該標準包含了CSMA/CD、令牌總線、令牌環(huán)等多種網(wǎng)絡的標準。ISO組織已將其采納為OSI標準的一部分。常用的局域網(wǎng)技術，例如Ethernet（以太網(wǎng)）、TokenRing（令牌環(huán)）等，都遵守IEEE802系列標準。2.1.2

IEEE802模型2.1.2

IEEE802模型局域網(wǎng)作為計算機網(wǎng)絡的一種，應該遵循OSI參考模型，但在IEEE802標準中只描述了局域網(wǎng)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能，而局域網(wǎng)的高層功能是由具體的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)來實現(xiàn)的。2.1.3以太網(wǎng)的CSMA/CD工作機制以太網(wǎng)（Ethernet）是目前應用最廣泛的局域網(wǎng)組網(wǎng)技術，一般情況下可以認為以太網(wǎng)和IEEE802.3是同義詞，都是使用CSMA/CD協(xié)議的局域網(wǎng)標準。在總線型、環(huán)型和星型拓撲結構的網(wǎng)絡中，都存在著在同一傳輸介質(zhì)上連接多個節(jié)點的情況，而局域網(wǎng)中任何一個節(jié)點都要求與其他節(jié)點通信，這就需要有一種仲裁方式來控制各節(jié)點使用傳輸介質(zhì)的方式，這就是所謂的介質(zhì)訪問控制。介質(zhì)訪問控制是確保對網(wǎng)絡中各個節(jié)點進行有序訪問的方法，局域網(wǎng)中主要采用兩種介質(zhì)訪問控制方式：競爭方式和令牌傳送方式。在競爭方式中，允許多個節(jié)點對單個通信信道進行訪問，每個節(jié)點之間互相競爭信道的控制使用權，獲得使用權者便可傳送數(shù)據(jù)。2.1.3以太網(wǎng)的CSMA/CD工作機制在以太網(wǎng)中，如果一個節(jié)點要發(fā)送數(shù)據(jù)，它將以“廣播”方式把數(shù)據(jù)通過作為公共傳輸介質(zhì)的總線發(fā)送出去，連在總線上的所有節(jié)點都能“收聽”到發(fā)送節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。由于網(wǎng)絡中所有節(jié)點都可以利用總線傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù)，并且沒有控制中心，因此沖突的發(fā)生將是不可避免的。為了有效地實現(xiàn)分布式多節(jié)點訪問公共傳輸介質(zhì)的控制策略，CSMA/CD提供了自身的管理機制。2.1.3以太網(wǎng)的CSMA/CD工作機制2.1.4以太網(wǎng)的沖突域在以太網(wǎng)中，如果一個CSMA/CD網(wǎng)絡上的兩臺計算機在同時通信時會發(fā)生沖突，那么這個CSMA/CD網(wǎng)絡就是一個沖突域。連接在一條總線上的計算機構成的以太網(wǎng)屬于同一個沖突域，如果以太網(wǎng)中的各個網(wǎng)段以中繼器或者集線器連接，因為中繼器或者集線器不具有路由選擇功能，只是將接受到的數(shù)據(jù)以廣播的形式發(fā)出，所以仍然是一個沖突域。沖突域也是一個確保嚴格遵守CSMA/CD機制而不能超越的時間概念，在CSMA/CD的機制中要求節(jié)點邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊監(jiān)聽信道，所以要求發(fā)送端應在數(shù)據(jù)發(fā)送完畢之前收到?jīng)_突信號。2.1.4以太網(wǎng)的沖突域2.1.5以太網(wǎng)的MAC地址在CSMA/CD的工作機制中，接收數(shù)據(jù)的計算機必須通過數(shù)據(jù)幀中的地址來判斷此數(shù)據(jù)幀是否發(fā)給自己，因此為了保證網(wǎng)絡正常運行，每臺計算機必須有一個與其他計算機不同的硬件地址，即網(wǎng)絡中不能有重復地址。MAC地址也稱為物理地址，是IEEE802標準為局域網(wǎng)規(guī)定的一種48bit的全球唯一地址，用在MAC幀中。MAC地址被嵌入到以太網(wǎng)網(wǎng)卡中，網(wǎng)卡在生產(chǎn)時，MAC地址被固化在網(wǎng)卡的ROM中，計算機在安裝網(wǎng)卡后，就是可以利用該網(wǎng)卡固化的MAC地址進行數(shù)據(jù)通信。對于計算機來說，只要其網(wǎng)卡不換，則它的MAC地址就不會改變。2.1.5以太網(wǎng)的MAC地址

IEEE802標準規(guī)定網(wǎng)卡地址為6字節(jié)，在計算機和網(wǎng)絡設備中一般以12個16進制數(shù)表示，如：00-05-5D-6B-29-F5。MAC地址中前3個字節(jié)由網(wǎng)卡生產(chǎn)廠商向IEEE的注冊管理委員會申請購買，稱為機構唯一標志號，又稱公司標志符。例如D-Link網(wǎng)卡的MAC地址前3個字節(jié)為00-05-5D。MAC地址中后3個字節(jié)由廠商指定，不能有重復。在MAC數(shù)據(jù)幀傳輸過程中，當目的地址的最高位為“0”代表單播地址，即接收端為單一站點，所以網(wǎng)卡的MAC地址的最高位總為“0”。當目的地址的最高為“1”代表組播地址，組播地址允許多個站點使用同一地址，當把數(shù)據(jù)幀送給組播地址時，組內(nèi)所有的站點都會收到該幀。目的地址全為“1”代表廣播地址，此時數(shù)據(jù)將傳送到網(wǎng)上的所有站點。2.1.6以太網(wǎng)的MAC幀格式實際上以太網(wǎng)有兩種幀格式，普遍采用的是DIXEthernetV2格式。2.1.7以太網(wǎng)網(wǎng)卡網(wǎng)卡在網(wǎng)絡中的工作是雙重的：一方面負責接收網(wǎng)絡上傳過來的數(shù)據(jù)包，解包后，將數(shù)據(jù)通過主板上的總線傳輸給本地計算機；另一方面它將本地計算機上的數(shù)據(jù)經(jīng)過打包后送入網(wǎng)絡。如果要使用以太網(wǎng)技術組建網(wǎng)絡，那么該網(wǎng)絡中的計算機必須安裝以太網(wǎng)網(wǎng)卡。1.按照速度分類根據(jù)以太網(wǎng)網(wǎng)卡的工作速度不同可分為10M網(wǎng)卡、100M網(wǎng)卡、10/100M自適應網(wǎng)卡、1000M網(wǎng)卡等。2.按照總線類型分類總線類型主要指網(wǎng)卡與計算機主板的連接方式，總線類型不同則網(wǎng)卡與計算機主板間的數(shù)據(jù)傳輸速度不同，PC機中使用的網(wǎng)卡主要采用PCI或PCI-E總線類型。

2.1.7以太網(wǎng)網(wǎng)卡3.按接口類型分類網(wǎng)卡如果按接口類型劃分，可以分為RJ-45雙絞線接口、BNC細纜接口、AUI粗纜接口以及光纖接口網(wǎng)卡等。目前的網(wǎng)卡主要采用RJ-45接口和光纖接口，分別與雙絞線和光纜相連。BNC接口用于連接10Base-2網(wǎng)絡中的同軸電纜，AUI接口用于連接10Base-5網(wǎng)絡中的收發(fā)器電纜，這兩種接口的網(wǎng)卡都已不再使用。【任務實施】

實訓1安裝網(wǎng)卡及其驅(qū)動程序?qū)嵱?檢測網(wǎng)卡的工作狀態(tài)實訓3查看網(wǎng)卡MAC地址任務2.2制作雙絞線跳線【任務目的】（1）熟悉計算機網(wǎng)絡中常用的傳輸介質(zhì)；（2）理解直通線和交叉線的區(qū)別和適用場合；（3）掌握非屏蔽雙絞線與RJ-45連接器的連接方法；（4）掌握簡易線纜測試儀的使用方法?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】

非屏蔽雙絞線、RJ-45連接器、RJ-45壓線鉗、簡易線纜測試儀。2.2.1雙絞線電纜1.雙絞線電纜的結構雙絞線一般由兩根遵循AWG（AmericanWireGauge，美國線規(guī)）標準的絕緣銅導線相互纏繞而成。把兩根絕緣的銅導線按一定密度絞在一起，可以降低信號干擾的程度，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。實際使用時，通常會把多對雙絞線包在一個絕緣套管里，用于網(wǎng)絡傳輸?shù)牡湫碗p絞線是4對的，也可將更多對雙絞線放在一個電纜套管里的，這被稱之為雙絞線電纜。在雙絞線電纜內(nèi)，不同線對具有不同的扭絞長度，一般情況下，扭絞得越密，其抗干擾能力就越強。根據(jù)雙絞線電纜中是否具有金屬屏蔽層，可以分為非屏蔽雙絞線電纜與屏蔽雙絞線電纜兩大類。2.2.1雙絞線電纜（1）非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線電纜（UTP）沒有金屬屏蔽層，它在絕緣套管中封裝了一對或一對以上雙絞線，每對雙絞線按一定密度絞在一起，從而提高了抵抗系統(tǒng)本身電子噪聲和電磁干擾的能力，但它不能防止周圍的電子干擾。UTP電纜的結構簡單，重量輕，容易彎曲，安裝容易，占用空間少。2.2.1雙絞線電纜（2）屏蔽雙絞線隨著電氣設備和電子設備的大量應用，通信線路會受到越來越多的電磁干擾，這些干擾可能來自動力電纜、發(fā)動機，或者大功率無線電和雷達信號之類的各種信號源，這些干擾會在通信線路中形成噪聲，從而降低傳輸性能。另一方面，通信線路中的信號能量輻射也會對鄰近的電子設備和電纜產(chǎn)生電磁干擾。在雙絞線電纜中增加屏蔽層的目的就是為了提高電纜的物理性能和電氣性能。2.2.1雙絞線電纜目前在我國絕大部分布線系統(tǒng)中，除了特殊場合（如電磁輻射嚴重或者對傳輸質(zhì)量要求較高等）使用屏蔽雙絞線電纜外，一般都采用非屏蔽雙絞線電纜。主要原因如下：屏蔽雙絞線電纜的屏蔽層必須正確接地。安裝屏蔽雙絞線電纜時必須小心，以免彎曲電纜而使屏蔽層打褶或切斷，如果屏蔽層被破壞，將增加線對受到的干擾。由于屏蔽層的存在，屏蔽雙絞線電纜的價格高于非屏蔽雙絞線電纜。屏蔽雙絞線電纜的柔軟性較差，比較難以安裝。每根電纜都需要接地，同時接線板、網(wǎng)絡設備等也要接地，增加了人工成本。2.2.1雙絞線電纜2.雙絞線的電纜等級類（category）是用來區(qū)分雙絞線電纜等級的術語，不同的等級對雙絞線電纜中的導線數(shù)目、導線扭絞數(shù)量以及能夠達到的數(shù)據(jù)傳輸速率等具有不同的要求。

（1）3類雙絞線電纜

（2）4類雙絞線電纜

（3）5類雙絞線電纜

（4）超5類雙絞線電纜（5e）

（5）6類雙絞線電纜

（6）超6類雙絞線電纜（6A）

（7）7類雙絞線電纜2.2.2光纜光纖是一種傳輸光束的細而柔韌的媒質(zhì)。光纜由一捆光纖組成，是目前計算機網(wǎng)絡中常用的傳輸介質(zhì)之一。1.光纖通信系統(tǒng)（1）光纖的結構計算機網(wǎng)絡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。包層的外面涂覆了一層很薄的涂覆層，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（或稱二次涂覆），套塑的原料大都采用尼龍、聚乙烯或聚丙烯等塑料。2.2.2光纜（2）光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信系統(tǒng)是以光波為載體、以光纖為傳輸介質(zhì)的通信方式。其中，光纖是傳輸光波的導體，由于光信號在光纖中只能沿著一個方向傳輸，所以全雙工系統(tǒng)應采用兩根光纖。光發(fā)送機的主要功能是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，再把光信號導入光纖，主要使用發(fā)光二極管（LED）和半導體激光二極管（ILD）兩種光源。光接收機可以由光電二極管構成，主要負責接收光纖上傳輸?shù)墓庑盘?，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過解碼后再作相應處理。2.2.2光纜（3）光纖通信系統(tǒng)的特點優(yōu)點：傳輸頻帶寬，通信容量大； 線路損耗低，傳輸距離遠； 抗干擾能力強，應用范圍廣； 線徑細，重量輕； 抗化學腐蝕能力強； 制造資源豐富。缺點：初始投入成本比銅纜高； 更難接受錯誤的使用； 光纖連接器比銅連接器脆弱； 端接光纖需要更高級別的訓練和技能； 相關的安裝和測試工具價格高。2.2.2光纜2.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，而多模光纖使用光的多種模式傳送信號。光傳輸中的模式是指一根以特定角度進入光纖芯的光線，因此可以認為模式是指以特定角度進入光纖的具有相同波長的光束。2.2.2光纜單模光纖和多模光纖的纖芯和包層具有多種不同的尺寸，尺寸的大小將決定光信號在光纖中的傳輸質(zhì)量。目前常見的單模光纖主要有8.3mm/125mm（纖芯直徑/包層直徑）、9mm/125mm和10mm/125mm等規(guī)格；常見的多模光纖主要有50mm/125mm、62.5mm/125mm、100mm/140mm等規(guī)格。計算機網(wǎng)絡布線中主要使用具有62.5mm/125mm多模光纖；在傳輸性能要求更高的情況下也可以使用50mm/125mm多模光纖。2.2.2光纜3.光纜的種類光纜有多種結構，它可以包含單一或多根光纖束，不同類型的絕緣材料、包層甚至銅導體，以適應各種不同環(huán)境、不同要求的應用。光纜有多種分類方法，在計算機網(wǎng)絡中主要按照光纜的使用環(huán)境和敷設方式對光纜進行分類。（1）室內(nèi)光纜室內(nèi)光纜的抗拉強度較小，保護層較差，但也更輕便、更經(jīng)濟，主要適用于建筑物內(nèi)的計算機網(wǎng)絡布線。（2）室外光纜室外光纜的抗拉強度比較大，保護層厚重，主要用于建筑物之間的計算機網(wǎng)絡布線，根據(jù)敷設方式的不同，室外光纜有架空光纜、管道光纜、直埋光纜、隧道光纜和水底光纜等多種類型。2.2.2光纜（3）室內(nèi)/室外通用光纜由于敷設方式的不同，室外光纜必須具有與室內(nèi)光纜不同的結構特點。室外光纜要承受水蒸氣擴散和潮氣的侵入，必須具有足夠的機械強度及對嚙咬等的保護措施。室外光纜由于有PE護套及易燃填充物，不適合室內(nèi)敷設，因此人們在建筑物的光纜入口處為室內(nèi)光纜設置了一個移入點，這樣室內(nèi)光纜才能可靠地在建筑物內(nèi)進行敷設。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)的過渡點進行熔接。2.2.3雙絞線跳線1.雙絞線電纜的顏色編碼雙絞線電纜中的每一對雙絞線都使用不同顏色加以區(qū)分，這些顏色構成標準的編碼，利用這些編碼，人們很容易識別每一根線。典型的4對雙絞線電纜的4對線具有不同的顏色標記，分別是橙色、綠色、藍色和棕色。由于每個線對都有兩根導線，所以通常每個線對中的一根導線的顏色為線對顏色加白色條紋，另一根導線的顏色是白色底色加線對顏色的條紋，即雙絞線線對的顏色都是互補的。2.2.3雙絞線跳線安裝人員可以通過顏色編碼來區(qū)分每根導線，ANSI/

EIA/TIA標準描述了兩種端接4對雙絞線電纜時每種顏色的導線的安排，分別為T568A標準和T568B標準，從而可以很有邏輯的將導線接入相應的設備中。2.2.3雙絞線跳線2.RJ-45連接器

RJ-45連接器是一種透明的塑料接插件，因為其看起來像水晶，所以又稱作RJ-45水晶頭。RJ-45連接器的外形與電話線的插頭非常相似，不過電話線的插頭使用的是RJ-11連接器，與RJ-45連接器的線數(shù)不同。RJ-45連接器是8針的。所謂雙絞線跳線是兩端帶有RJ-45連接器的一段雙絞線電纜。2.2.3雙絞線跳線未連接雙絞線的RJ-45連接器的頭部有8片平行的帶“V”字型刀口的銅片并排放置，“V”字頭的兩尖銳處是較鋒利的刀口。制作雙絞線跳線的時候，將雙絞線的8根導線按照一定的順序插入RJ-45連接器中，導線會自動位于“V”字型刀口的上部。用壓線鉗將RJ-45連接器壓緊，這時RJ-45連接器中的8片“V”字型刀口將刺破雙絞線導線的絕緣層，分別與8根導線相連接。2.2.3雙絞線跳線3.雙絞線跳線的類型計算機網(wǎng)絡中常用的雙絞線跳線有直通線和交叉線。雙絞線兩端都按照T568B標準連接RJ-45連接器，這樣的跳線叫做直通線。直通線主要用于將計算機連入交換機，也可用于交換機和交換機不同類型接口的連接。雙絞線一端按照T568A標準連接RJ-45連接器，另一邊按照T568B標準連接，這樣的跳線叫做交叉線。交叉線主要用于將計算機與計算機直接相連，也被用于將計算機直接接入路由器的以太網(wǎng)接口?！救蝿諏嵤?/p>

實訓1制作雙絞線跳線實訓2測試雙絞線跳線任務2.3實現(xiàn)雙機互聯(lián)【任務目的】（1）認識TCP/IP協(xié)議模型；（2）熟悉Windows系統(tǒng)中的網(wǎng)絡組件；（3）熟悉Windows環(huán)境下網(wǎng)絡組件的安裝方法；（4）掌握Windows環(huán)境下TCP/IP協(xié)議的基本設置方法。【工作環(huán)境與條件】

（1）2臺安裝好Windows操作系統(tǒng)的計算機；（2）非屏蔽雙絞線、RJ-45水晶頭、RJ-45壓線鉗、簡易線纜測試儀。2.3.1

TCP/IP模型

TCP/IP是指一整套數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是20世紀70年代中期，美國國防部為其ARPANET廣域網(wǎng)開發(fā)的網(wǎng)絡體系結構和協(xié)議標準。TCP/IP是多個獨立定義的協(xié)議的集合，簡稱為TCP/IP協(xié)議集。雖然TCP/IP不是ISO標準，但它作為Internet/Intranet中的標準協(xié)議，其使用已經(jīng)越來越廣泛，可以說，TCP/IP是一種“事實上的標準”。2.3.1

TCP/IP模型1.應用層應用層為用戶提供網(wǎng)絡應用，并為這些應用提供網(wǎng)絡支撐服務，把用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送到低層，為應用程序提供網(wǎng)絡接口。由于TCP/IP將所有與應用相關的內(nèi)容都歸為一層，所以在應用層要處理高層協(xié)議、數(shù)據(jù)表達和對話控制等任務。2.傳輸層傳輸層的作用是提供可靠的點到點的數(shù)據(jù)傳輸，能夠確保源節(jié)點傳送的數(shù)據(jù)報正確到達目標節(jié)點。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，傳輸層協(xié)議也提供了確認、差錯控制和流量控制等機制。傳輸層從應用層接收數(shù)據(jù)，并且在必要的時候把它分成較小的單元，傳遞給網(wǎng)絡層，并確保到達對方的各段信息正確無誤。2.3.1

TCP/IP模型3.網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層的主要功能是負責通過網(wǎng)絡接口層發(fā)送IP數(shù)據(jù)包，或接收來自網(wǎng)絡接口層的幀并將其轉(zhuǎn)為IP數(shù)據(jù)包，然后把IP數(shù)據(jù)包發(fā)往網(wǎng)絡中的目的節(jié)點。為正確地發(fā)送數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡層還具有路由選擇、擁塞控制的功能。由于這些數(shù)據(jù)包達到的順序和發(fā)送順序可能不同，因此如果需要按順序發(fā)送及接收時，傳輸層必須對數(shù)據(jù)包排序。4.網(wǎng)絡接口層網(wǎng)絡接口層相當于OSI中的最低兩層，也可看作TCP/IP利用OSI的下兩層，指任何一個能傳輸數(shù)據(jù)報的通信系統(tǒng)，這些系統(tǒng)大到廣域網(wǎng)、小到局域網(wǎng)甚至點到點連接，正是這一點使得TCP/IP具有相當?shù)撵`活性。2.3.2

Windows網(wǎng)絡組件1.網(wǎng)絡組件的配置流程 配置網(wǎng)絡硬件：確認網(wǎng)卡等網(wǎng)絡硬件已經(jīng)正確連接。配置系統(tǒng)軟件：確認操作系統(tǒng)已經(jīng)正常運行。配置網(wǎng)卡驅(qū)動程序：確保操作系統(tǒng)中的網(wǎng)卡驅(qū)動程序安裝正確。配置網(wǎng)絡組件：網(wǎng)絡中的組件是實現(xiàn)網(wǎng)絡通信和服務的基本保證。2.3.2

Windows網(wǎng)絡組件2.Windows網(wǎng)絡組件的類型（1）客戶端客戶端組件提供了網(wǎng)絡資源訪問的條件。WindowsServer2012R2系統(tǒng)提供了“Microsoft網(wǎng)絡客戶端”組件，配置了該組件的計算機可以訪問Microsoft網(wǎng)絡上的各種軟硬件資源。（2）服務服務組件是網(wǎng)絡中可以提供給用戶的網(wǎng)絡功能。在WindowsServer2012R2系統(tǒng)中，基本的服務組件是“Microsoft網(wǎng)絡的文件和打印機共享”。配置了該組件的計算機將允許網(wǎng)絡上的其他計算機通過Microsoft網(wǎng)絡訪問本地計算機資源。2.3.2

Windows網(wǎng)絡組件（3）協(xié)議協(xié)議是網(wǎng)絡中相互通信的規(guī)程和約定，也就是說，協(xié)議是網(wǎng)絡各部件通信的語言，只有安裝有相同協(xié)議的兩臺計算機才能相互通信。WindowsServer2012R2系統(tǒng)支持的協(xié)議主要有以下類型：

Internet協(xié)議版本4（TCP/IPv4）。

Internet協(xié)議版本6（TCP/IPv6）。

QoS數(shù)據(jù)包計劃程序。鏈路層拓撲發(fā)現(xiàn)響應程序。鏈路層拓撲發(fā)現(xiàn)映射器I/O驅(qū)動程序?！救蝿諏嵤?/p>

實訓1使用雙絞線跳線連接兩臺計算機實訓2安裝網(wǎng)絡協(xié)議實訓3設置IP地址信息實訓4測試兩臺計算機的連通性任務2.4理解TCP/IP協(xié)議【任務目的】（1）理解TCP/IP協(xié)議模型的數(shù)據(jù)處理過程；（2）理解TCP/IP協(xié)議中常用協(xié)議的基本工作機制?！竟ぷ鳝h(huán)境與條件】

（1）安裝好Windows操作系統(tǒng)的計算機；（2）網(wǎng)絡模擬和建模工具CiscoPacketTracer?！鞠嚓P知識】

與OSI參考模型一樣，TCP/IP網(wǎng)絡上源主機的協(xié)議層與目的主機的同層協(xié)議層之間，通過下層提供的服務實現(xiàn)對話。源主機和目的主機的同層實體稱為對等實體或?qū)Φ冗M程，它們之間的對話實際上是在源主機協(xié)議層上從上到下，然后穿越網(wǎng)絡到達目的主機后再在協(xié)議層從下到上到達相應層?！鞠嚓P知識】

TCP/IP模型在應用層有很多協(xié)議，而網(wǎng)絡層和傳輸層的協(xié)議數(shù)量很少，這恰好表明TCP/IP協(xié)議可以應用到各式各樣的網(wǎng)絡上，同時也能為各式各樣的應用提供服務?！鞠嚓P知識】

【相關知識】

實際上在TCP/IP模型中，每往下一層，便多加了一個報頭，這個報頭對上層來說是透明的，上層根本感覺不到下層報頭的存在。假設物理網(wǎng)絡是以太網(wǎng)，上述基于TCP/IP的文件傳輸（FTP）應用加入報頭的過程便是一個逐層封裝的過程，當?shù)竭_目的主機時，則是從下而上去掉報頭的一個解封裝的過程。【任務實施】

實訓1分析TCP/IP網(wǎng)絡層協(xié)議捕獲ARP和ICMP數(shù)據(jù)包2.分析ARP數(shù)據(jù)包在以太網(wǎng)中，網(wǎng)絡中實際傳輸?shù)氖菐?，一個主機和另一個主機進行直接通信，必須要知道目標主機的MAC地址。所謂地址解析就是主機在發(fā)送幀前將目標IP地址轉(zhuǎn)換成目標MAC地址的過程。ARP（AddressResolutionProtocol，地址解析協(xié)議）的基本功能就是通過目標設備的IP地址，查詢目標設備的MAC地址，以保證通信的順利進行。PC0要向Server0發(fā)送數(shù)據(jù)包，其地址解析過程如下：【任務實施】

（1）PC0查看自己的ARP緩存，確定其中是否包含Server0的IP地址對應的ARP表項，如果找到對應表項，則PC0直接利用表項中的MAC地址將IP數(shù)據(jù)包封裝成幀，并將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給Server0。（2）若PC0找不到對應表項，則暫時緩存該數(shù)據(jù)包，然后以廣播方式發(fā)送ARP請求。請求報文中的發(fā)送端IP地址和發(fā)送端MAC地址為PC0的IP地址和MAC地址，目標IP地址為Server0的IP地址，目標MAC地址為全1的MAC地址?！救蝿諏嵤?/p>

（3）網(wǎng)段內(nèi)所有主機都會收到PC0的請求，Server0比較自己的IP地址和ARP請求報文的IP地址，由于兩者相同，Server0將ARP請求報文中的發(fā)送端（即PC0）IP地址與MAC地址存入自己的ARP緩存，并以單播方式向PC0發(fā)送ARP響應，其中包含了自己的MAC地址。（4）PC0收到ARP響應報文后，將Server0的IP地址與MAC地址的映射加入到自己的ARP緩存，同時將IP數(shù)據(jù)包以該MAC地址進行封裝并發(fā)送給Server0。【任務實施】

3.分析IP數(shù)據(jù)包

IP協(xié)議是網(wǎng)絡層的核心，負責完成網(wǎng)絡中包的路徑選擇，并跟蹤這些包到達不同目的端的路徑。IP協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸時的基本單元和格式，但并不了解發(fā)送包的內(nèi)容，只處理源和目的端IP地址、協(xié)議號以及另一個IP自身的校驗碼，這些項形成了IP的首部信息，放在由IP進行處理的每個包之前。【任務實施】

4.分析ICMP數(shù)據(jù)包

ICMP（Int