《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)》教案.docx

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)教 案目 錄第一章 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)- 5 -1.1網(wǎng)絡(luò)基本概念- 6 -1.2網(wǎng)絡(luò)類型的分類- 7 -1.3對(duì)等式與主從式網(wǎng)絡(luò)- 7 -1.4網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)- 8 -1.5 0Sl模型- 9 -第二章 數(shù)據(jù)通信- 15 -2.1數(shù)字與模擬- 16 -2.2基帶傳輸與寬帶傳輸- 17 -2.3基帶編碼技術(shù)- 18 -2.4寬帶調(diào)制技術(shù)- 18 -2.5同步化- 19 -2.6單工與雙工- 19 -2.7帶寬- 20 -第三章 網(wǎng)絡(luò)的組成元件- 21 -3.1傳輸介質(zhì)- 22 -3.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌╰opology）- 23 -3.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備- 25 -第四章 動(dòng)手架設(shè)以太網(wǎng)，以以太網(wǎng)為例- 27 -4.1以太網(wǎng)簡(jiǎn)介- 28 -4.2以雙絞線架設(shè)以太網(wǎng)- 29 -第五章 局域網(wǎng)原理- 30 -5.1以太網(wǎng)的基本原理- 31 -5.2交換式以太網(wǎng)的原理- 33 -5.3令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介- 33 -5.4AppleTaIk簡(jiǎn)介- 35 -第六章 廣域網(wǎng)- 37 -6.1廣域網(wǎng)剖析- 37 -6.2廣域網(wǎng)主干傳輸技術(shù)的物理層標(biāo)準(zhǔn)- 38 -6.3 廣域網(wǎng)主干傳輸技術(shù)的數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)- 38 -6.4整體服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)- 39 -6.5遠(yuǎn)程控制與遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)- 40 -6.6虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)- 40 -第七章 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)- 41 -7.1無(wú)線傳輸技術(shù)介紹- 41 -7.2 lEEE 802.11- 42 -7.3 HOmeRF- 43 -7.4藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)- 44 -第八章 IP基礎(chǔ)與地址- 46 -8.1IP基礎(chǔ)與地址- 47 -8.2IP信息包的傳遞模式- 49 -8.3IP地址表示法- 49 -8.4 IP地址的等級(jí)- 50 -8.5子網(wǎng)- 52 -8.6無(wú)等級(jí)的IP地址- 53 -8.7網(wǎng)絡(luò)地址翻譯- 53 -第九章 ARP與ICMP- 55 -9.1 ARP簡(jiǎn)介- 55 -9.2 ARP工具程序- 57 -9.3 ICMP簡(jiǎn)介- 57 -9.4 ICMP工具程序- 58 -第十章 ip路由- 60 -10.1 什么是IP路由- 60 -10.2路由表簡(jiǎn)介- 63 -10.3 Windows 98路由表- 65 -10.4靜態(tài)與動(dòng)態(tài)路由- 65 -第11章 udp 與tcp- 67 -11.1UDP- 67 -11.2 TCP的特性- 69 -11.3 TCP傳送機(jī)制- 69 -11.4 TCP信息包- 69 -第十二章 DNS和DHCP- 70 -12.1 DNS基礎(chǔ)- 70 -12.2 DNS的結(jié)構(gòu)- 71 -12.3 DNS查詢流程- 71 -12.4 DNS資源記錄- 72 -12.5 DHCP基礎(chǔ)- 72 -12.6 DHCP運(yùn)作流程- 72 -第十三章 互聯(lián)網(wǎng)- 74 -13.1互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)- 74 -13.2上網(wǎng)的方式- 75 -13.3萬(wàn)維網(wǎng)- 76 -13.4文件傳輸服務(wù)- 77 -13.5電子郵件- 78 -13.6網(wǎng)絡(luò)論壇- 79 -第十四章 網(wǎng)絡(luò)管理與安全- 80 -14.1概論- 80 -14.2管理機(jī)制- 80 -14.3管理標(biāo)準(zhǔn)- 82 -14.4帳號(hào)與權(quán)限管理- 83 -14.5數(shù)據(jù)加解密與身份認(rèn)證- 83 -14.6防火墻- 85 -15章 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃- 86 -15.1以交叉雙絞線連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)- 86 -15.2以集線器或交換機(jī)連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)- 87 -15.3以集線器連接多個(gè)局域網(wǎng)- 88 -15.4以交換機(jī)連接多個(gè)局域網(wǎng)- 89 -15.5以路由器分割網(wǎng)絡(luò)- 90 -15.6 LAN與WAN的連接- 91 -15.7主機(jī)代管- 92 -15.8大型局域網(wǎng)的規(guī)劃- 93 -復(fù)習(xí)思考題課后總結(jié)主要教學(xué)參考文獻(xiàn)第一章 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍和發(fā)展前景2、了解網(wǎng)絡(luò)類型的分類，以及各種網(wǎng)絡(luò)類型的特點(diǎn)3、了解對(duì)等式與主從式網(wǎng)絡(luò)4、了解幾種常用的操作系統(tǒng)5、掌握osi參考模型的優(yōu)點(diǎn)、各層的功用以及osi模型七層的運(yùn)作方式6、掌握dod模型的四個(gè)分層，以及與osi參考模型的關(guān)系【本章重點(diǎn)】l 什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)l 資源共享l 對(duì)等式與主從式網(wǎng)絡(luò)l 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)l 0Sl模型【本章難點(diǎn)】l OSI參考模型的七層，各層的功能l OSI模型七層的運(yùn)作方式講授方式：面授，參觀調(diào)查課時(shí)分配：2+2參觀調(diào)查內(nèi)容：實(shí)訓(xùn)一思考題：習(xí)題集一講授內(nèi)容：11網(wǎng)絡(luò)基本概念一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍和發(fā)展前景1、數(shù)字通信l 網(wǎng)絡(luò)電話技術(shù) （IP電話 )l 視頻會(huì)議技術(shù)3842048kbps l 電子郵件服務(wù)：2、分布式計(jì)算3、網(wǎng)絡(luò)門戶服務(wù) IDC ASPIdc 是internet date centerASP application service provider（網(wǎng)上應(yīng)用服務(wù)供應(yīng)商）好處：IDC和ASP服務(wù)的好處有：集中提供服務(wù)可以節(jié)約費(fèi)用、可以集中少量高級(jí)專業(yè)人才提供高質(zhì)量的服務(wù)、有利于服務(wù)平臺(tái)硬件和軟年的升級(jí)換代。具有安全、交效、性價(jià)比高等顯著優(yōu)點(diǎn)。4、信息查詢：搜索引擎 （)5、 網(wǎng)上教育 “任何人、任何地點(diǎn)、作何時(shí)間、可以學(xué)習(xí)任何課程”6、 虛擬現(xiàn)實(shí) 7、 電子商務(wù) EB 和EC （電子商情、電子廣告、電子交易、電子購(gòu)物等）8、家庭自動(dòng)化（智能化小區(qū)）二、什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是利用通信線路和通信設(shè)備將分布在不同地點(diǎn)的具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相連接起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下實(shí)現(xiàn)彼此之間的數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)?！舅伎肌抠Y源包括哪些？答：文件（文件夾共享）、信息（電子郵件）、外設(shè)（打印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀等）、應(yīng)用程序。12網(wǎng)絡(luò)類型的分類網(wǎng)絡(luò)依規(guī)模大小可區(qū)分成三種類型：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)。表1-1網(wǎng)絡(luò)類型的比較網(wǎng)絡(luò)類型范 圍傳輸速度成本局域網(wǎng)2 km內(nèi)，同一棟建筑物內(nèi)快便宜城域網(wǎng)210 km，同一都市內(nèi)中等昂貴廣域網(wǎng)10 km以上，可跨越國(guó)家或洲界慢昂貴【提示】以上分類方式經(jīng)常因人而異。例如：因?yàn)槌怯蚓W(wǎng)的規(guī)模介于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間，彼此的分界并不是很明確，所以有些人在區(qū)分網(wǎng)絡(luò)類型時(shí)，只分成局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)兩類，而略過(guò)城域網(wǎng)。（互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從局部到全國(guó)進(jìn)而將全世界聯(lián)成一片，這就是Internet網(wǎng)。）13對(duì)等式與主從式網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)按操作的方式可分為對(duì)等式(Peer-to-peer)與主從式(Client-to-server)兩種網(wǎng)絡(luò)。一、主從式網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)可分為客戶端與服務(wù)器，客戶端可對(duì)服務(wù)器請(qǐng)求 資源。服務(wù)器會(huì)根據(jù)其提供的服務(wù)，而配備較好的硬件設(shè)備服務(wù)器：通常是指提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)，例如：網(wǎng)絡(luò)上有A、B、C三臺(tái)計(jì)算機(jī)，其中C計(jì)算機(jī)提供自己的打印機(jī)與硬盤給A、B兩臺(tái)計(jì)算機(jī)使用，于是C計(jì)算機(jī)便扮演了打印機(jī)服務(wù)器與文件服務(wù)器兩種角色。客戶端：至于A、B這兩臺(tái)享受服務(wù)的計(jì)算機(jī)，則通常稱為客戶端（Client）。【優(yōu)點(diǎn)】與對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)相比較，主從式網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)點(diǎn)即適用于較大的網(wǎng)絡(luò)，資源集中無(wú)論是訪問(wèn)還是管理，都較簡(jiǎn)單?！救秉c(diǎn)】對(duì)服務(wù)器要求高、對(duì)管理員要求高。二、 對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)則是每部計(jì)算機(jī)可同時(shí)扮演客戶端與服務(wù)器的角色，可提供 資源給其他計(jì)算機(jī)，也可以向其他計(jì)算機(jī)請(qǐng)求資源?！緝?yōu)點(diǎn)】架設(shè)容易，且成本低廉?！救秉c(diǎn)】網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大時(shí)，資源分散、管理困難，對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶要求較高。三、雖然理論上可區(qū)分上述兩種網(wǎng)絡(luò)操作方式，不過(guò)實(shí)際上，大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都結(jié)合了這兩種方式，可稱為混合式網(wǎng)絡(luò)。14網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一、NOVELL-NetWare操作系統(tǒng)1、發(fā)展2、Novell局域網(wǎng)是Novell公司開(kāi)發(fā)的高性能的基于微機(jī)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，NetWare是它的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。3、Novell的基本組成：1）文件服務(wù)器 2）工作站 3） 網(wǎng)卡二、Windows NT是具有Windows圖形用戶界面，內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)功能，支持32位操作系統(tǒng)1、NT的發(fā)展: Windows NT總共歷經(jīng)三次主要改版,直至現(xiàn)在的windows2000(NT5.0)2、NT的主要特點(diǎn)：1）32位結(jié)構(gòu) 2） 多平臺(tái)支持 3）多任務(wù)支持 4） 安全性 5）多文件支持 6）內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)功能 三、linux【優(yōu)點(diǎn)】公開(kāi)程序源代碼、系統(tǒng)非常穩(wěn)定，性能極佳，且網(wǎng)絡(luò)功能超強(qiáng)?！救秉c(diǎn)】字符界面，對(duì)用戶要求高，硬件支持較差，可用的軟件較少。15 0Sl模型一、為什么要制定OSI模型?20世紀(jì)80年代末90年代初，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和數(shù)量迅猛增長(zhǎng)。但是，許多網(wǎng)絡(luò)都是基于不同的軟件和硬件實(shí)現(xiàn)的，這使得他們之間互不兼容，而且很難在使用不同標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行通信。為了解決這個(gè)問(wèn)題，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）研究了許多網(wǎng)絡(luò)方案，建立了一種可以有助于網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)者們實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、并用于同通信和協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò)模型，并于1984年公布，這就是OSI參考模型。二、 網(wǎng)絡(luò)分層的目的1、將網(wǎng)絡(luò)通信分解成更小、更簡(jiǎn)單的模塊以便于研發(fā)。2、將網(wǎng)絡(luò)部件標(biāo)準(zhǔn)化，從而可以讓進(jìn)行研發(fā)和提供支持3、允許不同類型的網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件相互通信4、防止某一層的變更回影響到其他層，從而可以更快的發(fā)展5、將網(wǎng)絡(luò)通信分成較小的部分，學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)更易于理解。三、學(xué)習(xí)OSI參考模型的作用1、學(xué)習(xí)關(guān)于層次的概念有助于理解一臺(tái)計(jì)算機(jī)與另一臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信過(guò)程。2、學(xué)習(xí)各個(gè)層次的基本功能是開(kāi)始設(shè)計(jì)、構(gòu)建以及解決網(wǎng)絡(luò)故障的基礎(chǔ)。3、7層包括：應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層（由高到低）OSI模型的每一層都有它必須實(shí)現(xiàn)的功能，以保證數(shù)據(jù)能從源端傳到目的端。4、各層的功能如下：【第1層】物理層（信號(hào)與介質(zhì)） 此層主要包含以下3項(xiàng)： 傳輸信息的介質(zhì)規(guī)格。 將數(shù)據(jù)以實(shí)體呈現(xiàn)并傳輸?shù)囊?guī)格。 接頭的規(guī)格?！镜?層】數(shù)據(jù)鏈路層（幀和介質(zhì)訪問(wèn)控制） 此層的主要工作包含以下3項(xiàng)：同步 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議會(huì)在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，同時(shí)進(jìn)行連接同步化，使傳送與接收雙方達(dá)到同步，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。 檢測(cè) 接收端收到數(shù)據(jù)之后，會(huì)先檢查該數(shù)據(jù)的正確性，才決定是否繼續(xù)處理。制定介質(zhì)訪問(wèn)控制方法 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)設(shè)備要同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，如何決定其優(yōu)先順序?是讓大家公平競(jìng)爭(zhēng)、先搶先贏?或是賦予每個(gè)設(shè)備不同的優(yōu)先等級(jí)?這套管理辦法通稱為介質(zhì)訪問(wèn)控制方法(MediaAccessControlMethod，MACMethod) (第5章p58)【第3層】網(wǎng)絡(luò)層（路徑選擇、路由及邏輯尋址） 此層的主要工作包含以下兩項(xiàng)：定址 在網(wǎng)絡(luò)世界里，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都必須有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的名稱或地址，才能相互找到對(duì)方并傳送數(shù)據(jù)。至于究竟采用名稱或地址?命名時(shí)有何限制?如何分配地址?這些工作都是在網(wǎng)絡(luò)層決定。選擇傳送路徑若從傳送端到接收端有許多條路徑，要如何決定走哪一條應(yīng)該考慮線路長(zhǎng)短、質(zhì)量、可靠度、使用率、帶寬、成本等因素，才能選出最佳路徑。（路由）【第4層】傳輸層（流量控制和可靠性） 此層的主要工作包含以下3項(xiàng)：編定序號(hào) 當(dāng)所要傳送的數(shù)據(jù)量很大時(shí)，便會(huì)予以切割成多段較小的數(shù)據(jù)，而每段傳送出去的數(shù)據(jù)，未必能遵循“先傳先到”的原則，有可能“先傳后到”，因此必須為每段數(shù)據(jù)編上序號(hào)，以利接收端收到后能組回原貌。控制數(shù)據(jù)流量 控制數(shù)據(jù)流(Data Flow)的順暢。檢測(cè)與錯(cuò)誤處理 這里所用的檢測(cè)方式，可以和數(shù)據(jù)鏈路層相同或不同，兩者完全獨(dú)立。一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，也未必要求對(duì)方重送。例如：TCP協(xié)議會(huì)要求對(duì)方重送，但UDP協(xié)議則不要求對(duì)方重送(詳見(jiàn)第11章)。【第5層】會(huì)話層 會(huì)話層建立、管理和中止兩臺(tái)通信主機(jī)之間的會(huì)話。負(fù)責(zé)通訊的雙方在正式開(kāi)始傳輸前的溝通，目的在于建立傳輸時(shí)所遵循的規(guī)則，使傳輸更順暢、有效率。溝通的議題包括：使用全雙工模式或半雙工模式?如何發(fā)起傳輸?如何結(jié)束傳輸?如何設(shè)置傳輸參數(shù)? 【第6層】表示層表示層確保一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用層發(fā)送的信息可以被另一種系統(tǒng)的應(yīng)用層讀取。此層的主要工作包含以下3項(xiàng)：內(nèi)碼轉(zhuǎn)換 表示層協(xié)議就可以在傳輸前或接收后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為接收端所用的內(nèi)碼系統(tǒng)，以免解讀有誤。壓縮與解壓縮為了提高傳輸效率，傳送端可在傳輸前將數(shù)據(jù)壓縮，而接收端則在收到后予以解壓縮?；謴?fù)為原來(lái)的數(shù)據(jù)加密與解密【第7層】應(yīng)用層OSI參考模型中最靠近用戶的一層，為用戶的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。3、OSI的3個(gè)較高層可歸納為應(yīng)用層，處理與用戶接口（telnet、http）、數(shù)據(jù)格式(ascii、jpeg)及應(yīng)用進(jìn)程訪問(wèn)（操作系統(tǒng)/應(yīng)用訪問(wèn)的日程安排）有關(guān)的工作。OSI較低的4層規(guī)定了如何通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備把數(shù)據(jù)在一條物理線路上傳輸?shù)侥繕?biāo)終端站并最終達(dá)到應(yīng)用層的過(guò)程。四、OSI模型七層的運(yùn)作方式數(shù)據(jù)在傳送端由上層到下層，每經(jīng)過(guò)一層加上一些該層專用的信息（即為報(bào)頭或報(bào)尾），這個(gè)過(guò)程稱為封裝。到達(dá)接收端后，從最底層向上層傳送，每過(guò)一層去掉該層所認(rèn)識(shí)的報(bào)頭（報(bào)尾），傳到最上層時(shí)恢復(fù)原貌，這個(gè)過(guò)程稱為解封裝。五、OSI模型的優(yōu)點(diǎn)1、分工合作，貴任明確2、對(duì)等交談所謂“對(duì)等”是指所處的層級(jí)相同，“對(duì)等交談”意即同一層找同一層談對(duì)于不同端、相同層的溝通約定，我們才稱之為“協(xié)議”；至于在同一端、不同層的溝通程序，那不叫做通訊協(xié)議，而是稱為“接口”3、逐層處理，層層負(fù)責(zé)16 DoD模型一、DoD模型又稱Tcp/Ip模型，是互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，由美國(guó)國(guó)防部制定。其實(shí)是先有了TCPIP協(xié)議組合，后來(lái)才建立DoD模型，而OSI卻是先有模型，后有協(xié)議。二、四層簡(jiǎn)介(有些層的名字雖然和OSI參考模型中的名字一樣，但是意義不同，有不一樣的功能)1、應(yīng)用層 定義應(yīng)用程序如何提供服務(wù)，并保證為下一層適當(dāng)?shù)闹v述據(jù)分組。例如：瀏覽程序如何與WWW服務(wù)器溝通、郵件軟件如何從郵件服務(wù)器下載郵件等。2、傳輸層 又稱為主機(jī)對(duì)主機(jī)(Host-To-Host)層，負(fù)責(zé)傳輸過(guò)程的流量控制、錯(cuò)誤處理、數(shù)據(jù)重送等工作，TCP和UDP為此層最具代表協(xié)議。3、網(wǎng)絡(luò)層 又稱為互聯(lián)網(wǎng)(Intemet)層，決定數(shù)據(jù)如何傳送到目的地，例如：編定地址、選擇路徑等。IP便是此層最著名的通訊協(xié)議。4、數(shù)據(jù)鏈路層 又稱為網(wǎng)絡(luò)接口(NetworkInterface)層，負(fù)責(zé)對(duì)硬件的溝通。例如網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序或廣域網(wǎng)的Frame Relay便屬于此層。二、比較DOD模型和OSI模型1、DoD模型與OSI模型有以下兩點(diǎn)主要差異：DoD模型的應(yīng)用層相當(dāng)于OSI模型的第5、6、7層。DoD模型的數(shù)據(jù)鏈路層相當(dāng)于OSI模型的第1、2層。2、DoD模型的分工比較粗略，不像OSI模型那么精密與周詳。在實(shí)際操作中，DoD模型比較簡(jiǎn)單和有效率；在學(xué)習(xí)上，則以參考OSI模型較容易理清各層的職責(zé)。第二章 數(shù)據(jù)通信【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 了解模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)的數(shù)字化技術(shù)。2、 理解基帶編碼技術(shù)與寬帶調(diào)制技術(shù)3、 了解同步技術(shù)4、 理解單工與雙工的工作模式5、 理解帶寬的含義【本章重點(diǎn)】l 數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)l 基帶傳輸與寬帶傳輸l 基帶的信號(hào)發(fā)送與接收l(shuí) 載波信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)l 寬帶調(diào)制技術(shù)l 同步化l 帶寬【本章難點(diǎn)】l 帶寬l 同步l 基帶的信號(hào)發(fā)送與接收講授方式：面授，課時(shí)分配：4思考題：習(xí)題集二【講授內(nèi)容】數(shù)據(jù)要通過(guò)傳輸介質(zhì)(Media)從發(fā)送端傳遞到接收端，先按照傳輸介質(zhì)的特性，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成傳輸介質(zhì)上所承載的信號(hào)(Signal)。接收端自傳輸介質(zhì)取得信號(hào)后，再將其還原成數(shù)據(jù)。不同傳輸介質(zhì)所承載的信號(hào)類型各不相同，信號(hào)的物理特性也各異但無(wú)論各種信號(hào)之間的差異有多大，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成各類信號(hào)的方式卻大致相同，有共通的脈絡(luò)可循。2.1數(shù)字與模擬一、數(shù)字與模擬“數(shù)字”泛指一切可數(shù)的信息，“模擬”則是那些只能通過(guò)比較技巧進(jìn)行區(qū)分的不可數(shù)信息。二、信號(hào)信號(hào)：指的是所需的電壓、光模式或調(diào)制的電磁波模擬信號(hào)：可以用波形進(jìn)行圖示，因?yàn)樗麄兪侵饾u的持續(xù)的發(fā)生變化的，模擬信號(hào)是一種能持續(xù)變化的電磁波。（電話系統(tǒng)）【模擬信號(hào)具有以下特征】1、波動(dòng)性2、持續(xù)變化的電壓-時(shí)間圖3、反映事物的本質(zhì)特征4、在電信業(yè)已經(jīng)被廣泛使用了超過(guò)100年三、數(shù)字信號(hào)：幾乎能瞬時(shí)的從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)狀態(tài)。（現(xiàn)代的局域網(wǎng)數(shù)字傳輸技術(shù)）【數(shù)字信號(hào)具有以下特征】1、離散的、或跳躍的電壓-時(shí)間圖2、反映技術(shù)的本質(zhì)特征而不是時(shí)間的本質(zhì)特征四、數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)通常數(shù)字信號(hào)是描述傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的一種非常近似的格式，因此絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)使用數(shù)字信號(hào)的描述方法?！緮?shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)】1、制造數(shù)字設(shè)備，較模擬設(shè)備便宜2、數(shù)字信號(hào)開(kāi)啟或關(guān)閉的離散狀態(tài)不會(huì)像一個(gè)連續(xù)波形那樣容易受到一個(gè)較小的失真的影響?！灸M信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)】1、容易進(jìn)行多路復(fù)用，也就是聯(lián)合起來(lái)增加帶寬。2、不容易衰減但放大信號(hào)時(shí)，噪聲和信號(hào)也一起隨之放大。五、數(shù)據(jù)的數(shù)字化模擬數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)采樣過(guò)程后就變成了數(shù)字信息，這種取樣過(guò)程也常被稱為“數(shù)字化”(digitize)過(guò)程。2.2基帶傳輸與寬帶傳輸一、基帶傳輸與寬帶傳輸 信號(hào)的傳輸方式分為兩大類:“基帶(BASEband)傳輸”與“寬帶(Broadband)傳輸”。其中基帶傳輸是“直接控制信號(hào)狀態(tài)”的傳輸方式；寬帶傳輸則是“控制載波(Carder)信號(hào)狀態(tài)”的傳輸技術(shù)。未經(jīng)調(diào)制的電脈沖信號(hào)呈現(xiàn)方波形式，在直接和低頻條件下就可傳輸，稱為基帶信號(hào)，在近距離范圍內(nèi)，基本信號(hào)功率衰減不大，故局域網(wǎng)都采用基帶傳輸。而在遠(yuǎn)程傳輸中，必須經(jīng)高頻調(diào)制后才能在信道進(jìn)行傳輸，稱為數(shù)字基帶信號(hào)的載波傳輸或?qū)拵鬏敗６?、基帶的信?hào)發(fā)送與接收 基帶(BASEband)傳輸是“直接控制信號(hào)狀態(tài)”的傳輸方式，是直接改變電位狀態(tài)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)(見(jiàn)圖2-6)。三、載波信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)載波是指“可以用來(lái)載送數(shù)據(jù)的信號(hào)”。1、發(fā)送端的載波產(chǎn)生器輸出正弦波信號(hào)給調(diào)制器。2、調(diào)制器根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容改變正弦波信號(hào)的物理特性，送出信號(hào)。3、解調(diào)器收到信號(hào)后，拿它跟接收端載波產(chǎn)生器所輸入正弦波信號(hào)相比較，過(guò)濾出物理特性上的變動(dòng)。4、解調(diào)器根據(jù)信號(hào)物理特性上的變動(dòng)，還原出數(shù)據(jù)內(nèi)容。 上述將數(shù)據(jù)放上載波的操作稱為“調(diào)制(Modulation)”，執(zhí)行調(diào)制操作的裝置或程序稱為“調(diào)制器(Modulator)”；而將數(shù)據(jù)與載波分離的操作稱為“解調(diào)(Demodulation)”執(zhí)行解調(diào)制操作的設(shè)備或程序稱為“解調(diào)器(Demodulator)”。四、載波傳輸不等于模擬傳輸、載波傳輸不等于單向傳輸2.3基帶編碼技術(shù)一、編碼是指把1和0轉(zhuǎn)換成某種真實(shí)的和物理的事務(wù)，比如：l 一條線路上的電脈沖l 一根光纖上的光脈沖l 進(jìn)入空間的電磁波二、二階基帶信號(hào)的編碼方式二階信號(hào):指信號(hào)上僅能區(qū)分出兩種邏輯狀態(tài)。以電流脈沖來(lái)說(shuō)，便是兩端電位的“高”與“低”。二階基帶信號(hào)的編碼方式種類及每種的編碼規(guī)則（p28-30）三、多階基帶信號(hào)的編碼方式就三階的電流脈沖而言，信號(hào)通常區(qū)分成三種電位狀態(tài)，分別為：“正電位”、“零電位”、“負(fù)電位”?！救A的基帶傳輸方式有】 Bipolar Alternate Mark Inversion(BiDolar-AMI，雙極交替記號(hào)反轉(zhuǎn))：早期T-Carrier網(wǎng)絡(luò)采用這種傳輸方式。 Bipolar-8-ZeroSubstitution(B8ZS，雙極信號(hào)八零替換)：新式T-Cartier網(wǎng)絡(luò)采用這種傳輸方式。 High density bipolar 3(HDB3，高密度雙極信號(hào)3)：E-Carrier網(wǎng)絡(luò)采用這種傳輸方式。24寬帶調(diào)制技術(shù)一、調(diào)制：發(fā)送端根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容命令調(diào)制器(modulator)改變載波的物理特性使其能夠攜帶信息。“調(diào)制”常通過(guò)改變載波的“振幅、頻率、相位”三種物理特性來(lái)完成?？刂戚d波振幅的技術(shù)稱為“振幅調(diào)制”技術(shù)；控制載波頻率的技術(shù)則為“頻率調(diào)制”技術(shù)；控制載波相位的技術(shù)便是“相位調(diào)制”技術(shù)。二、振幅調(diào)制技術(shù)控制載波振幅的調(diào)制技術(shù)為“振幅調(diào)制”(AmplitudeModulation，AM)技術(shù)，數(shù)字振幅調(diào)制技術(shù)稱為“振幅鍵控”(Amplitude SlliftKeying，ASK)調(diào)制技術(shù)，它以振幅較弱的信號(hào)狀態(tài)代表O，以振幅較強(qiáng)的信號(hào)狀態(tài)代表1(p31圖2-23)。三、頻率調(diào)制技術(shù) 控制載波頻率的調(diào)制技術(shù)為“頻率調(diào)制”(FrequencyModulation，F(xiàn)M)技術(shù)，數(shù)字頻率調(diào)制技術(shù)稱為“頻移鍵控”(Frequency shiftKeying，F(xiàn)sK)調(diào)制技術(shù)，它以頻率較低的信號(hào)狀態(tài)代表0，以頻率較高的信號(hào)狀態(tài)代表l(見(jiàn)p31圖2-24)。四、相位調(diào)制技術(shù)控制載波相位的調(diào)制技術(shù)為“相位調(diào)制”(PhaseModulation，PM)技術(shù)，調(diào)制相位調(diào)制技術(shù)則稱為“相移鍵控”(Phase ShiftKeying，PSK)調(diào)變技術(shù)，它以信號(hào)相位狀態(tài)的改變代表1，以信號(hào)相位狀態(tài)不變代表O(見(jiàn)p32圖2-25)五、正交幅度調(diào)制技術(shù) QAM是一種結(jié)合ASK與PSK的綜合型調(diào)制技術(shù)，同時(shí)控制載波的“振幅強(qiáng)度”與“相位偏移量”，讓同一個(gè)載波信號(hào)得以呈現(xiàn)出更多的邏輯狀態(tài)。25同步化接收端要順利將信號(hào)轉(zhuǎn)換成原先的數(shù)據(jù)，必須知道兩件事:“從哪個(gè)時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始檢測(cè)信號(hào)的邏輯狀態(tài)”與“傳輸一位所占用的時(shí)間”。 為解決第一個(gè)問(wèn)題，傳輸控制機(jī)制都會(huì)定義一種“閑置(Idle)狀態(tài)”。不傳送數(shù)據(jù)時(shí)，傳輸介質(zhì)便處于閑置狀態(tài)下。一旦開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)，便進(jìn)入“數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)”，并開(kāi)始檢測(cè)信號(hào)的邏輯狀態(tài)。要解決第二個(gè)問(wèn)題，只需讓發(fā)送端與數(shù)據(jù)端參考同一套時(shí)鐘(Clock)即可。但除非傳送端通過(guò)另一條傳輸線路將時(shí)序信號(hào)傳送給接收端，讓接收端得以隨時(shí)修正時(shí)序。這個(gè)程序，便是“同步化”。否則只要雙方的時(shí)鐘有些微的誤差，長(zhǎng)時(shí)間傳輸累積下來(lái)，便會(huì)使得取樣過(guò)程出錯(cuò)，解譯出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。26單工與雙工進(jìn)行信號(hào)傳送的數(shù)據(jù)通道有三種方式：?jiǎn)喂?、半雙工、全雙工一、單工：在此傳輸模式下，發(fā)送端只能發(fā)送信息出去，不能接收調(diào)制；接收端只能接收信息，不能發(fā)送信息出去。例:電視二、半雙工(HaIf DUOIex)可在兩個(gè)方向上傳送流量，但某一時(shí)刻只能有一方進(jìn)行傳輸。即半雙工傳輸方式使信號(hào)能朝任一方向傳送，但不能朝兩個(gè)方向同時(shí)傳送，例：對(duì)講機(jī)三、全雙工在此傳輸模式下通訊端可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送操作。例：電話27帶寬帶寬：用來(lái)描述在一個(gè)給定的時(shí)間內(nèi)有多少信息能夠從一個(gè)地方傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地方。包括模擬信號(hào)帶寬和數(shù)字信號(hào)帶寬。模擬信號(hào)：信號(hào)帶寬信號(hào)頻率的變動(dòng)范圍數(shù)字信號(hào)：線路帶寬線路傳輸速率（重點(diǎn)）信息的最基本單位是比特，時(shí)間的最基本單位是秒，所以線路帶寬的單位為bs(Bit Per Second，每秒傳輸位數(shù))。第三章 網(wǎng)絡(luò)的組成元件【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握幾種常用的傳輸介質(zhì)如同軸電纜、雙絞線和光纖的特點(diǎn)及使用方法，掌握網(wǎng)線在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的制作。2、掌握局域網(wǎng)的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及主要功能3、掌握幾種重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特點(diǎn)及主要功能【本章重點(diǎn)】l 雙絞線l 光纖l 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋖 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備l VLAN 【本章難點(diǎn)】l 路由器、交換機(jī)l VLAN講授方式：面授，實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配：2+2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)訓(xùn)二思考題：習(xí)題集三講授內(nèi)容：3.1傳輸介質(zhì)介質(zhì)的基本功能是以比特的形式攜帶信息流通過(guò)一個(gè)局域網(wǎng)，一般情況下網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)限制在線纜、電纜或光纖中。網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是物理層的部件一、同軸電纜1、在局域網(wǎng)中，采用同軸電纜的網(wǎng)絡(luò)以10BASE-2為代表，采用的是RG-58同軸電纜,構(gòu)造見(jiàn)書p38。2、同軸電纜優(yōu)缺點(diǎn)。【優(yōu)】同軸電纜有雙層的保護(hù)(金屬銅網(wǎng)和絕緣外皮)，不易受外界(例如：電磁波和濕氣)干擾，使用壽命也較長(zhǎng)?！救薄客S電纜和雙絞線相比，價(jià)格比較貴，而且也很重。二、雙絞線1、雙絞線(TwistedPair)是由成對(duì)外覆絕緣材料的銅線對(duì)絞而成“兩兩對(duì)絞”可降低兩條線路傳送信號(hào)時(shí)所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)相互干擾的影響，對(duì)絞的次數(shù)越多，抗干擾的效果越好。2、從整體結(jié)構(gòu)來(lái)看，雙絞線一般可分為兩種：屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。兩者主要區(qū)別是在絞線和外皮間有無(wú)銅網(wǎng)或金屬層的屏蔽。1、 雙絞線的分類見(jiàn)p40表3-12、 雙絞線的顏色見(jiàn)p40表3-23、 雙絞線的優(yōu)缺點(diǎn)雙絞線的優(yōu)點(diǎn)就是便宜，再者，雙絞線的維護(hù)和布線彈性也很好。但是比較不耐用，而且較容易受到電磁干擾。三、光纖1、光纖(OpticalFiber)的材質(zhì)是極細(xì)小的玻璃纖維(50100 m)，彈性很好非常適合傳輸光波信號(hào)。2、光纖的優(yōu)缺點(diǎn)：【優(yōu)】傳輸速度快抗電磁干擾 傳輸安全性高 【缺】架設(shè)不易，分接線路很麻煩，價(jià)格很高，不適合一般小型局域網(wǎng)使用。四、比較三種常用傳輸介質(zhì)：1、同軸電纜在寬帶(Broadband)傳輸仍有較大發(fā)揮空間。例如：目前方興未艾的纜線調(diào)制解調(diào)器(CableModem)市場(chǎng)，從有線電視部門到用戶家中，都一律使用同軸電纜。2、雙絞線是基帶傳輸介質(zhì)的主流。是網(wǎng)絡(luò)安裝中經(jīng)常使用的介質(zhì)3、由于光線價(jià)格昂貴與施工困難，通常只在鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)主干線時(shí)使用。4、無(wú)線傳輸介質(zhì)激光、紅外線、無(wú)線電，微波32網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌╰opology）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)定了網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)。拓?fù)涞亩x包括兩部分：物理拓?fù)洌淳W(wǎng)線的實(shí)際布局）和邏輯拓?fù)洌粗鳈C(jī)如何訪問(wèn)介質(zhì)）1、常用的物理拓?fù)浒ǎ嚎偩€型、星型、環(huán)型、擴(kuò)展星型、層次、網(wǎng)絡(luò)。2、總線型：所有節(jié)點(diǎn)都連到一條主干電纜上 【缺點(diǎn)】故障診斷困難，總線故障會(huì)引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。（早期常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）1 星型：將所有電纜連到一個(gè)中心點(diǎn)上，這一點(diǎn)通常是一臺(tái)集限器或者交換機(jī)。 【優(yōu)點(diǎn)】結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、建網(wǎng)易，故障診斷易，系統(tǒng)較穩(wěn)定。缺點(diǎn)：安裝費(fèi)用多。目前已成為小型局域網(wǎng)的趨勢(shì)。3、環(huán)型：各節(jié)點(diǎn)形成閉合的環(huán)，可實(shí)現(xiàn)任意兩點(diǎn)間通信。缺點(diǎn)：環(huán)中任意一處故障都會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。2 擴(kuò)展星型拓?fù)渫ㄟ^(guò)集線器/交換機(jī)把獨(dú)立的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連到一起，可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。3 層次拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與擴(kuò)展星型拓?fù)漕愃疲皇前阎饔?jì)算機(jī)連到一起。4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿颗_(tái)主機(jī)都具有與其他所有主機(jī)的連接，應(yīng)用于絕對(duì)不能出現(xiàn)通信中斷的情況下，如核電廠。1、 混合式網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用中，通常不會(huì)只用到一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而是多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的結(jié)合。例如：目前最常見(jiàn)的總線型和星型網(wǎng)絡(luò)的集合。2、 比較幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。3.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一、網(wǎng)卡（NIC）1、 功能：控制主機(jī)對(duì)介質(zhì)的訪問(wèn)，使主機(jī)設(shè)備能適用于網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)。能夠把計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的串行信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以在網(wǎng)絡(luò)電纜上傳送的串行格式。2、 網(wǎng)卡工作于OSI第二層：數(shù)據(jù)鏈路層（即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的三大功能：同步、保證正確、制定介質(zhì)訪問(wèn)控制方法)，每塊網(wǎng)卡都有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的代碼，稱為mac地址，即介質(zhì)訪問(wèn)控制地址。該地址用于控制主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)通信。3、網(wǎng)卡的分類：網(wǎng)卡可采用下列3種方式來(lái)分類 以接頭種類區(qū)分。 以總線(Bus)接口區(qū)分。 以帶寬(Bandwidth)區(qū)分。見(jiàn)p48二、中繼器1、 功能：可以對(duì)由于電纜距離過(guò)長(zhǎng)而衰減的信號(hào)進(jìn)行清除、放大、及重傳。2、 中繼器位于OSI參考模型的最底層物理層。三、集線器1、 集線器工作在物理層，可分為有源集線器和無(wú)緣集線器，無(wú)源集線器的功能是集中線路。有源集線器本質(zhì)上是一種中繼器，又稱為多端口中繼器，功能是對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生并且把它放大到所有的網(wǎng)絡(luò)連接上。后者多用于以太網(wǎng)中。2、 特點(diǎn)：共享帶寬。同一時(shí)間只能有一對(duì)port在工作。3、 集線器的種類：按端口數(shù)量分：按帶寬分：4、擴(kuò)充局域網(wǎng)時(shí)應(yīng)遵循5-4-3原則。5、集線器(Hub)在10BASE-T和100BASE-TX網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常被用到。四、網(wǎng)橋1、 功能：過(guò)濾局域網(wǎng)上的流量，確保本地通信在本地進(jìn)行。但不能過(guò)濾廣播包。2、 工作在數(shù)據(jù)鏈路層(即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的三大功能：同步、保證正確、制定介質(zhì)訪問(wèn)控制方法)。根據(jù)mac地址做出判斷，可以維護(hù)地址表。3、 路由器（路徑選擇器）1、 功能：檢查進(jìn)入的數(shù)據(jù)，為他們選擇通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑，然后把他們交換到合適的輸出端口上。還可以過(guò)濾廣播包。2、 工作在第三層網(wǎng)絡(luò)層。使得任何類型的計(jì)算機(jī)都可以與世界上的任何地方的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。3、 可路由的傳輸協(xié)議tcp/ip,ipx/spx；不可路由的傳輸協(xié)議netbuei4、 第二層交換機(jī)1、 同時(shí)具備集線器和網(wǎng)橋的功能，他把來(lái)自輸入端口的幀交換到輸出端口，同時(shí)能夠?yàn)槊總€(gè)端口提供完全的帶寬。2、 工作在數(shù)據(jù)鏈路層5、 第三層交換機(jī)1、 工作在第三層，除了具有第二層交換機(jī)的功能外，還能進(jìn)行路由工作。2、 通常和路由器搭配使用。增加路由速度。八、 調(diào)制解調(diào)器1、接收一串?dāng)?shù)據(jù)位，并根據(jù)這些比特流調(diào)制載波的硬件線路稱為調(diào)制器；而接收載波，并重建調(diào)制在載波上的數(shù)據(jù)的硬件線路稱為解調(diào)器。2、調(diào)制解調(diào)器可以采用下列兩種分類方式：以連接方式區(qū)分。調(diào)制解調(diào)器與計(jì)算機(jī)的連接方式可分為內(nèi)置和外置： 以上網(wǎng)帶寬區(qū)分。 則還可細(xì)分為窄帶和寬帶倆種類別。窄帶指的是帶寬在56Kb/s以下的調(diào)制解調(diào)器，也就是傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器。寬帶則是指電纜線調(diào)制解調(diào)器和ADSL調(diào)制解調(diào)器這兩種當(dāng)紅的寬帶上網(wǎng)設(shè)備。九、VLANVLAN 實(shí)際是與位置無(wú)關(guān)的局域網(wǎng)。由一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送的廣播信息幀只能發(fā)送到具有相同虛擬網(wǎng)號(hào)的其它站點(diǎn)，而其它虛擬局域網(wǎng)的站點(diǎn)則接收到該廣播信息幀。因此，在同一VLAN內(nèi)，用戶能高效地進(jìn)行通信 原因：具有交換能力技術(shù)特點(diǎn)：1、借助子網(wǎng)絡(luò)管理軟件 2、大大降低網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴。第四章 動(dòng)手架設(shè)以太網(wǎng)，以以太網(wǎng)為例學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、了解以太網(wǎng)的發(fā)展及不同標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的幾種不同分類。2、掌握安裝網(wǎng)卡，制作網(wǎng)線的技術(shù)現(xiàn)在使用的最為廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)包括：以太網(wǎng)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）和令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)。本章以以太網(wǎng)為例介紹如何架設(shè)一個(gè)局域網(wǎng)。本章重點(diǎn)：l 以太網(wǎng)的概念與發(fā)展l 以雙絞線架設(shè)以太網(wǎng)l 網(wǎng)卡的安裝與設(shè)置本章難點(diǎn)：l 獨(dú)立動(dòng)手較熟練的安裝一個(gè)以太網(wǎng)講授方式：面授，實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配： 2+2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)訓(xùn)三思考題：習(xí)題集四講授內(nèi)容：41以太網(wǎng)簡(jiǎn)介一、以太網(wǎng)的發(fā)展1973年xerox公司首先建立了實(shí)驗(yàn)性的以太網(wǎng)體系。1982年DIX聯(lián)盟推出了EV2規(guī)格1983年iEEE802.3公布了802.3CSMA/CD規(guī)格今天以太網(wǎng)常用來(lái)指所有符合以太網(wǎng)規(guī)范（包括IEEE802.3）的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)（CSMA/CD）的網(wǎng)絡(luò)。二、10MB/s以太網(wǎng)規(guī)格簡(jiǎn)表項(xiàng) 目10BASE-510BASE-210BASE-T10BASE-F線 材同軸電纜同軸電纜雙絞線光纜接 頭DBl5BNC RJ-45ST 網(wǎng)段最大長(zhǎng)度 500m185m100m2000m最大擴(kuò)展范圍 2500m925 m500m500m最大節(jié)點(diǎn)數(shù)1003010242或33 拓 撲 總線 總線星型 星型纜線電阻 5050100-100MB/s以太網(wǎng)規(guī)格簡(jiǎn)表項(xiàng)目100base-TX100Base-T4100base-2100Base-T2線材雙絞線雙絞線光纖雙絞線接頭RJ-45RJ-45ST、MIC、SCRJ-45網(wǎng)段最大長(zhǎng)度100m100 m210kmlOOm網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫切托切托切托切?000 Mbs以太網(wǎng)規(guī)格簡(jiǎn)表項(xiàng) 目1000BASE-SX1000BASE-LX1000BASE-CX1000BASE-T線 材光纜光纜光纜雙絞線接 頭SCSCSC、DB9RJ-45網(wǎng)段最大長(zhǎng)度275550m5505000m25m100m網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫切托切托切托切?.2以雙絞線架設(shè)以太網(wǎng)一、安專網(wǎng)卡1、基本概念:IRQ：在PC上連接的各式輸出、輸入設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)、驅(qū)動(dòng)器等，我們統(tǒng)稱為 “I0 Device”，這些IO Device工作時(shí)都需要CPU的支持，因此會(huì)先送出特定信號(hào)引起CPU的注意，這個(gè)特定信號(hào)便是所謂的“中斷請(qǐng)求”(Interrupt ReQuest，IRQ)信號(hào)。I/O port地址：IO Port地址等于是“CPU與IO Device之間聯(lián)絡(luò)管道的地址”。BASE memory地址：BASE Memory地址就是網(wǎng)卡上內(nèi)存的地址，其中也包含了Boot ROM的地址。3、 何為pnp功能即插即用，前提要求主板支持PnP操作系統(tǒng)支持PnP接口卡支持PnP4、 安裝網(wǎng)卡及驅(qū)動(dòng)程序，見(jiàn)p69-74二、使用材料介紹1、 認(rèn)識(shí)RJ-45接頭,8個(gè)凹槽，8個(gè)金屬接點(diǎn)（8p8c）。接頭的腳位順序。2、 布線與連接所需工具：斜口鉗 、剝線器、壓線鉗、雙絞線、RJ-45接頭、護(hù)套三、制作網(wǎng)線，具體制作過(guò)程見(jiàn)p77-80第五章 局域網(wǎng)原理學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、 掌握掌握典型共享介質(zhì)局域網(wǎng)Ethernet的基本工作原理2、 了解交換局域網(wǎng)的基本工作原理。3、了解令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)及appletalk本章重點(diǎn)：l 局域網(wǎng)概念l 以太網(wǎng)的基本原理l 中繼器、集線器、網(wǎng)橋l 什么是交換式以太網(wǎng)本章難點(diǎn)：l CSMACD(Carrier Sense Multiple AccessCollision Detection，載波監(jiān)聽(tīng)多重訪問(wèn)沖突檢測(cè))的方式講授方式：面授課時(shí)分配： 4思考題：習(xí)題集五講授內(nèi)容：本章主要討論網(wǎng)絡(luò)的物理層到鏈路層的部分。物理層所要討論的部分是設(shè)備的連接及其信號(hào)傳輸?shù)姆绞?，而鏈路層要說(shuō)明的部分是介質(zhì)訪問(wèn)控制(MeumAccessControl，MAC)的方法。5.1以太網(wǎng)的基本原理一個(gè)以太網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)，認(rèn)為以太網(wǎng)是一種共享介質(zhì)的技術(shù)，也就是說(shuō)，所有的設(shè)備都與相同的傳輸介質(zhì)或電纜相連接。一、以太網(wǎng)最大的特性在于信號(hào)是以廣播的方式傳輸。在網(wǎng)絡(luò)上任一部計(jì)算機(jī)送出的信號(hào)，其他相連的計(jì)算機(jī)都會(huì)收到。在這種情況下，如果A傳數(shù)據(jù)給B時(shí)應(yīng)使用定址(Addressing)的方法來(lái)解決。二、1、在數(shù)據(jù)中記錄目的端與來(lái)源端的地址（mac地址），以決定數(shù)據(jù)的接收及響應(yīng)對(duì)象，這就是所謂的定址(Addressing)。注：mac地址是全球獨(dú)一無(wú)二的。2、數(shù)據(jù)在傳輸?shù)浇橘|(zhì)之前，會(huì)劃分為特定大小的數(shù)據(jù)單元，稱為幀(frame)。幀中除了要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)外還加入一些控制用的數(shù)據(jù)，以提供管理的功能。三、1、沖突：來(lái)自兩臺(tái)不同通信計(jì)算機(jī)的信號(hào)在同一時(shí)刻位于同一共享介質(zhì)時(shí)，造成信號(hào)意義無(wú)法識(shí)別，這就是所謂的沖突。2、以太網(wǎng)技術(shù)中，沖突是一個(gè)正常組成部分，但過(guò)度沖突會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)速度或者使網(wǎng)絡(luò)停止運(yùn)行。因此許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)最小化和沖突本地化盡量避免沖突。3、以太網(wǎng)中采用“介質(zhì)訪問(wèn)控制”來(lái)避免沖突。四、以太網(wǎng)是以CSMACD(Carrier Sense Multiple AccessCollision Detection，載波監(jiān)聽(tīng)多重訪問(wèn)沖突檢測(cè))的方式來(lái)進(jìn)行介質(zhì)訪問(wèn)控制，其目的是為了避免發(fā)生沖突。CSMA/CD傳輸過(guò)程：見(jiàn)p84圖5-6 總結(jié)：CSMACD屬于競(jìng)爭(zhēng)式(Contention)的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)方式。由于每一個(gè)工作站使用介質(zhì)的權(quán)力相等，一旦有許多的工作站需要輸出時(shí)，則看誰(shuí)先送出信號(hào)，誰(shuí)就能占用介質(zhì)進(jìn)行傳輸，因此也稱為搶占式傳輸。五、沖突域 沖突域：是幀送出時(shí)，會(huì)遭到?jīng)_突的范圍。（網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，數(shù)據(jù)分組和發(fā)生沖突的區(qū)域稱為沖突域，所有的共享介質(zhì)環(huán)境都是沖突域，例：一條線路通過(guò)的電纜、收發(fā)器、接插面板、中繼器、集線器與另一條線路相連。那么這些都是沖突域的一部分）最小幀限制：在傳輸介質(zhì)線路的最大距離F，信號(hào)在介質(zhì)來(lái)回一次的時(shí)間，稱為“來(lái)回時(shí)間”。 在送出幀后，必須持續(xù)檢測(cè)一段“來(lái)回時(shí)間”，才能確定幀不會(huì)遭到?jīng)_突。為避免在還未確定之前，幀就已經(jīng)發(fā)送完畢而開(kāi)始發(fā)送下一個(gè)幀，所以幀不能太小。以太網(wǎng)幀的最小限制為64Bytes=512Bits。因此512Bits的最小幀限制，意味著必須持續(xù)檢測(cè)512BitTime，以10Mbs來(lái)說(shuō)，就是512 u s。提示：請(qǐng)注意，512“s并非絕對(duì)，假設(shè)帶寬為100 Mbs，則512 Bit Time。512 u s其 限制的沖突范圍會(huì)相對(duì)地縮小。六、中繼器、集線器、網(wǎng)橋中繼器、集線器只能對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生和重定，但是不能進(jìn)行過(guò)濾，所以兩者的使用相當(dāng)于延長(zhǎng)了沖突域，擴(kuò)展了沖入范圍。網(wǎng)橋能過(guò)濾轉(zhuǎn)送幀，所以能把局域網(wǎng)分成兩個(gè)獨(dú)立的沖突域。七、全雙工和半雙工以太網(wǎng)卡能否達(dá)到全雙工的功能，除了雙絞線的使用外，還得使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式，實(shí)際上網(wǎng)卡是以連接交換機(jī)來(lái)達(dá)到全雙工的功能。5.2交換式以太網(wǎng)的原理一、什么是交換式以太網(wǎng)? 使用交換機(jī)來(lái)作集線器的以太網(wǎng)，稱為交換式以太網(wǎng)。二、獨(dú)享貸款1、 交換式以太網(wǎng)最明顯的好處就是能獨(dú)享帶寬2、 交換式以太網(wǎng)不會(huì)有沖突檢測(cè)，所以也不會(huì)有沖突延遲，這樣能更有效地使用帶寬。三、1、由于交換機(jī)能像網(wǎng)橋一樣分隔出獨(dú)立的沖突范圍，因此可提供全雙工的傳輸模式。2、當(dāng)網(wǎng)卡接通交換機(jī)或集線器時(shí)，會(huì)送出特定的信號(hào)，并判斷送來(lái)的信號(hào)，以決定是否能提供全雙工的傳輸模式，在交換機(jī)這一邊也由網(wǎng)卡送來(lái)的信號(hào)來(lái)判斷對(duì)方是否能接受全雙工的模式，這就是自動(dòng)協(xié)調(diào)。自動(dòng)協(xié)調(diào)是為了保有向下兼容性，全雙工的網(wǎng)卡萬(wàn)一只連接到集線器時(shí)，可改成半雙工的模式。5.3令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介令牌環(huán)(Token-Ring)網(wǎng)絡(luò)是由IBM在1970年發(fā)展的局域網(wǎng)技術(shù)。后來(lái)IEEE將它小幅度修改即成為IEEE 8025的標(biāo)準(zhǔn)。一、令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)通常使用雙絞線，起初是以環(huán)狀拓?fù)涞姆绞絹?lái)布線。 原始版的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中每一部計(jì)算機(jī)必須連接2條電路，一條用來(lái)接收前一部計(jì)算機(jī)的信號(hào)，而另一條則輸出信號(hào)給下一部計(jì)算機(jī)，如此頭尾相接成為一個(gè)環(huán)狀的電路連接。二、令牌傳遞 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)利用令牌傳遞(Token Passing)來(lái)進(jìn)行介質(zhì)訪問(wèn)控制。它的作法如下： 1在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)工作站以固定的順序，傳遞一個(gè)稱為“令牌(Token)”的幀，收到此令牌的計(jì)算機(jī)，如果需要傳輸數(shù)據(jù)，則會(huì)檢查令牌是否閑置。若為閑置則將數(shù)據(jù)填入令牌中，并設(shè)置為忙碌，接著將令牌傳給下一部計(jì)算機(jī)。 2由于令牌已經(jīng)設(shè)置為忙，所以接下來(lái)的工作站只能將幀傳給下一部計(jì)算機(jī)。一直傳到 目的端時(shí)，目的端的計(jì)算機(jī)會(huì)將此令牌的內(nèi)容復(fù)制下來(lái)，并設(shè)置令牌為已收到，并傳 向下一部計(jì)算機(jī)。 3當(dāng)令牌繞了一圈回到原來(lái)的來(lái)源端時(shí)，來(lái)源端在知道數(shù)據(jù)己被接收后，會(huì)清除令牌中的數(shù)據(jù)，接著將此令牌設(shè)置為閑置并傳給下一部計(jì)算機(jī)，接下來(lái)的計(jì)算機(jī)又可以使用 這個(gè)令牌來(lái)發(fā)送它要發(fā)的數(shù)據(jù)。