目標:了解網(wǎng)絡(luò ),認識網(wǎng)絡(luò )設備;知道交換機的工作原理;會(huì )組建一個(gè)簡(jiǎn)單的局域網(wǎng)。
1. 網(wǎng)絡(luò )概述
1946年,由于軍事的需要的,在美國的賓夕法尼大學(xué)誕生了世界上第一臺計算機。
同樣由于軍事的需要,1969年美國國防部創(chuàng )建第一個(gè)分組交換網(wǎng)——ARPANET,ARPNET就是當前熱門(mén)的Internet(互聯(lián)網(wǎng),因特網(wǎng))的前身。
以太網(wǎng)是最主要的局域網(wǎng),1975年在美國施樂(lè )(Xerox)公司的Palo Alto研究中心成功研制,那時(shí)的以太網(wǎng)是一種基帶總線(xiàn)型的局域網(wǎng),數據傳輸速度只有2.94Mb/s。以太網(wǎng)的發(fā)明人是Metcalfe(梅特卡夫),后來(lái)他創(chuàng )辦了3COM網(wǎng)絡(luò )公司。1995年IEEE將100Base-T的快速以太網(wǎng)定為正式的國際標準(IEEE802.3u)。1997年,IEEE通過(guò)了千兆以太網(wǎng)的標準(IEEE802.3z)。2002年IEEE完成了萬(wàn)兆以太網(wǎng)的正式標準。(有興趣了解網(wǎng)絡(luò )史上重要的人物可以參見(jiàn)文章:《網(wǎng)絡(luò )發(fā)展史上不可以忘記的人》)
網(wǎng)絡(luò )正在高速的發(fā)展,人們對網(wǎng)絡(luò )的依賴(lài)也越來(lái)越強。
1.1 計算機網(wǎng)絡(luò )的定義
計算機網(wǎng)絡(luò )的定義是描述性的。計算機網(wǎng)絡(luò )是將若干臺獨立的計算機通過(guò)傳輸介質(zhì)相互物理連接,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )軟件邏輯地相互聯(lián)系到一起而實(shí)現信息交換、資源共享、協(xié)同工作和在線(xiàn)處理等功能的計算機系統。
1.2.計算機網(wǎng)絡(luò )的構成要素
任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò )都可以分為兩個(gè)部分:通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)。所謂通信子網(wǎng)就是計算機網(wǎng)絡(luò )中負責數據通信的部分;資源子網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡(luò )中面向用戶(hù)的部分,負責全網(wǎng)絡(luò )面向應用的數據處理工作。拿我們的計算機教室來(lái)說(shuō):服務(wù)器、計算機屬于資源子網(wǎng),雙絞線(xiàn)和交換機則屬于通信子網(wǎng)。
從硬件層看計算機網(wǎng)絡(luò )的構成要素:數據(資源)處理設備(計算機設備(個(gè)人計算機、服務(wù)器))、通信設備(集線(xiàn)器、交換機、路由器等)、通信線(xiàn)路(無(wú)線(xiàn)、光纖、雙絞線(xiàn)、同軸電纜等)
1.3.計算機網(wǎng)絡(luò )的分類(lèi)
1.3.1 計算機網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展速度很快,很難準確地為計算機網(wǎng)絡(luò )分類(lèi)。通常人們根據網(wǎng)絡(luò )所覆蓋的地域范圍把計算機網(wǎng)絡(luò )劃分為:局域網(wǎng)(Local Area Network,LAN)、城域網(wǎng)(Metroplitan Area Network,MAN)和廣域網(wǎng)(Wide Area Network,MAN)
?。?、 局域網(wǎng)
局域網(wǎng)是指網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍比較小,組網(wǎng)絡(luò )比較簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò )速度比較快的網(wǎng)絡(luò )。當前主流的局域網(wǎng)技術(shù)是快速以太同網(wǎng)、千兆及萬(wàn)兆以太網(wǎng)。一臺交換機幾根又絞線(xiàn)、幾臺計算機就組成了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的局域網(wǎng)絡(luò )。
?。?、 城域網(wǎng)
城域網(wǎng)是超大規模的局域網(wǎng)。城域網(wǎng)通過(guò)路由器、交換機將位于一個(gè)城市或地區中的相關(guān)局域網(wǎng)互聯(lián)起來(lái),實(shí)現關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的高速通訊。在城域網(wǎng),主要采用交換機組網(wǎng),即各局域網(wǎng)主要采用交換方式互聯(lián),一般也用到路由器,但主要用于互聯(lián)網(wǎng)接入或異種網(wǎng)互聯(lián)。局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)一般采用交換機方式。 比如我們的教育城域網(wǎng),它覆蓋了我們信陽(yáng)市的鄉鎮中小學(xué),把信陽(yáng)市所有的中小學(xué)互聯(lián)起來(lái)。

圖一 城域網(wǎng)系統結構圖
?。?、 廣域網(wǎng)
廣域網(wǎng)是指通過(guò)通信線(xiàn)路,以路由器為核心的超大型跨區域網(wǎng)絡(luò )。局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)一般采用路由方式。

圖
圖二 廣域網(wǎng)結構
1.3.2 從交換的功能將網(wǎng)絡(luò )分類(lèi),常用的交換方法有:
?。?、電路交換
?。?、報文交換
?。?、分組交換
1.4.網(wǎng)絡(luò )拓撲結構
拓撲(Topology)是將各種物體的位置表示成抽象位置。在網(wǎng)絡(luò )中,拓撲形象地描述了網(wǎng)絡(luò )的安排和配置,包括各種結點(diǎn)和結點(diǎn)的相互關(guān)系。計算機網(wǎng)絡(luò )常見(jiàn)的拓撲結構有:總線(xiàn)型、星型、環(huán)型、網(wǎng)狀型等,當前主要是星型拓撲結構。
1.5.網(wǎng)絡(luò )協(xié)議(Protocol)
網(wǎng)絡(luò )協(xié)議是什么呢?簡(jiǎn)而言之,網(wǎng)絡(luò )協(xié)議就是計算機網(wǎng)絡(luò )通信的規則,學(xué)習計算機網(wǎng)絡(luò ),必需熟悉網(wǎng)絡(luò )協(xié)議。當前最著(zhù)名的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議就是TCP/IP協(xié)議簇。

圖三 TCP/IP協(xié)議簇
互聯(lián)網(wǎng)(因特網(wǎng),Internet)就是使用TCP/IP協(xié)議簇。
1.6 Internet(互聯(lián)網(wǎng))
前面講過(guò),Internet是由ARPANET發(fā)展而來(lái),是當前最重要的網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)技術(shù)。我們常說(shuō)的上網(wǎng)就是指接入Internet(互聯(lián)網(wǎng)),Internet把全世界的各種各樣的、大大小小的網(wǎng)絡(luò )連接在一起,人們在這些互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò )上通信、傳輸數據。Internet使用TCP/IP協(xié)議簇進(jìn)行通信。TCP/IP協(xié)議簇包括許多協(xié)議。
1.6.1 IP地址
了解Internet,就不能不說(shuō)IP地址,接入到Internet的計算機或者網(wǎng)絡(luò )設備都會(huì )有至少有一個(gè)IP地址,這些計算機或網(wǎng)絡(luò )設備利用IP地址去找到對方,傳輸數據。
IP地址的表示。IP地址采用點(diǎn)分十進(jìn)制法表示,如175.8.0.1。IP地址與網(wǎng)絡(luò )掩碼一起使用才有意義。我們在為計算機配置IP地址,一定要配置網(wǎng)絡(luò )掩碼。IP地址分為三類(lèi):?jiǎn)尾サ刂?、組播地址和廣播地址。
公網(wǎng)IP地址與私網(wǎng)IP地址。10.0.0.0-10.255.255.255 (掩碼:255.0.0.0),172.16.0.0-172.31.255.255(掩碼:255.255.0.0),192.168.0.0-192.168.255.255(掩碼:255.255.255.0)這些網(wǎng)段內的IP地址保留為在私有的網(wǎng)絡(luò )內使用。
廣播地址:192.168.2.255(掩碼:255.255.255.0) 為192.168.1.0網(wǎng)段的廣播地址。
1.6.2 端口
我們這可以這樣來(lái)理解端口的概念,端口就是用來(lái)標志應用層的進(jìn)程。端口有UDP端口和TCP端口之分。端口分為兩類(lèi),一類(lèi)是ICANN負責分配給一些常用的應用層固定使用的熟知端口,其數值一般為0-1023。如FTP服務(wù)器使用端口號是21;另一類(lèi)是一般端口,用來(lái)隨機分配給請求通信的客戶(hù)端進(jìn)程。
演示操作:Packet Tracer模擬互聯(lián)網(wǎng)上的一次Web網(wǎng)頁(yè)訪(fǎng)問(wèn),解析它的訪(fǎng)問(wèn)過(guò)程。 加深對Intenret的理解。
1.7.組網(wǎng)案例
一臺交換機,幾根雙絞線(xiàn)、幾臺帶有網(wǎng)絡(luò )接口卡(網(wǎng)卡)的計算機就可以組成一個(gè)簡(jiǎn)單的局域網(wǎng)。
1.7.1 最簡(jiǎn)單的計算機網(wǎng)絡(luò )
兩臺計算機設備通過(guò)串口電纜、并口電纜、同軸電纜、交叉雙絞線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)(藍牙、紅外、WLAN等)等方式連接,可以組成最簡(jiǎn)單的計算機網(wǎng)絡(luò ),實(shí)現文件傳輸等功能。在對專(zhuān)業(yè)路由器、交換機調試時(shí),也常使用這種方式。

圖四 最簡(jiǎn)單的計算機網(wǎng)絡(luò )
1.7.2 工作組級局域網(wǎng)
以交換機為中心,使用雙絞線(xiàn)等傳輸介質(zhì)連接多臺計算機設備,組成工作組級局域網(wǎng)。工作組級局域網(wǎng)是最常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò )型式,在學(xué)校中廣泛用于微機室、電子備課室等的組網(wǎng)。

圖五 工作組級局域網(wǎng)
1.7.3 典型的校園局域網(wǎng)
以核心交換機為中心,由多臺交換機組成的計算機網(wǎng)絡(luò )是當前最典型的校園局域網(wǎng)結構。根據計算機數量,一般主交換機采用三層交換機或網(wǎng)管型交換機。如圖所示。某校校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )中心采用三層交換機作為核心交換機,主交換機配備有光纖接口和RJ45電口。學(xué)校分東西教學(xué)樓,東教學(xué)樓與網(wǎng)絡(luò )中心相距較遠且計算機數量較多,采用光纖連接;西教學(xué)樓與網(wǎng)絡(luò )中心相距較近且計算機數量較少,采用屏蔽雙絞線(xiàn)連接。東、西教學(xué)樓與核心交換機均采用網(wǎng)管型交換機連接,以有效管理網(wǎng)絡(luò )。教學(xué)樓內網(wǎng)絡(luò )采用普通交換機組網(wǎng),減少建設成本。

圖六 典型的校園局域網(wǎng)
1.7.4 中、大規模校園網(wǎng)
校園網(wǎng)是在學(xué)校范圍內,為學(xué)校提供教學(xué)、管理、科研和綜合信息服務(wù)的寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò ),是對典型局域網(wǎng)模型結構的擴展。一般計算機數量200-500臺的應按中等校園網(wǎng)規模建設、超過(guò)500臺按照大規模校園網(wǎng)規模建設。
校園網(wǎng)是以交換為中心的以太網(wǎng)絡(luò ),即交換機構建了校園網(wǎng)的骨干結構。一個(gè)完整的校園網(wǎng),應分層配備核心交換機、樓層交換機、工作組交換機、桌面交換機,這些交換機分別用于校園網(wǎng)絡(luò )中心(總控室)、計算機教室、多媒體教室、電子備課室等子網(wǎng)系統中。校園外的互聯(lián)網(wǎng)接入或對外服務(wù),應配備路由器、防火墻設備,以保證信息互聯(lián)或網(wǎng)絡(luò )安全。

圖七 中大型校園網(wǎng)系統結構圖
1.8.農遠工程計算機網(wǎng)絡(luò )
河南省農遠工程從2004年實(shí)施以來(lái),為全省農村中小學(xué)配備了大量的計算機設備,全面改善和提升了農村中小學(xué)的教育信息化程度。目前農遠計算機設備,已經(jīng)成為當前學(xué)校開(kāi)展信息技術(shù)教育的主力配置。因此,了解和掌握農遠工程計算機設備和網(wǎng)絡(luò )的維護和應用,是對大多數學(xué)校網(wǎng)絡(luò )管理員的基本要求。以農遠工程模式三學(xué)校為例,每校配備計算機教室、多媒體教室、衛星資源接收站、光盤(pán)播放設備四套系統。根據農遠工程要求,以上四套系統要求校內聯(lián)網(wǎng)、有效整合、合理利用。

圖八 河南省農村遠程教育工程模式三學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò )結構示意圖
1.8.1 計算機教室
計算機教室是學(xué)生學(xué)習信息技術(shù)課程的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )教室。一般配備服務(wù)器、教師機、學(xué)生機、交換機、穩壓電源等,采用星式以太網(wǎng)絡(luò )結構。
服務(wù)器是機房系統管理或資源共享的主要設備。在河南省農遠工程模式三無(wú)盤(pán)站機房中,服務(wù)器是無(wú)盤(pán)網(wǎng)絡(luò )的核心設備,安裝win2003和pxe無(wú)盤(pán)軟件或終端服務(wù)器軟件(組件),用于無(wú)盤(pán)站的啟動(dòng)、運行和數據存儲。
教師機是機房教學(xué)中供教師專(zhuān)用的計算機,一般安裝WIN XP系統和電子教室軟件,能夠對學(xué)生機進(jìn)行廣播教學(xué)或監控學(xué)生機運行。
學(xué)生機是供學(xué)生學(xué)習使用的計算機,河南省農遠工程中學(xué)生機有無(wú)盤(pán)PC、無(wú)盤(pán)NC、有盤(pán)PC三種,主要運行WIN XP系統或win2003終端系統,一般每間計算機教室配備學(xué)生機30臺。
交換機一般采用普通24/48口交換機或簡(jiǎn)單的網(wǎng)管型交換機。
1.8.2 衛星資源接收室
衛星資源接收系統是用于接收、存儲、整理國家農遠工程通過(guò)衛星轉發(fā)的教學(xué)資源的專(zhuān)用系統。衛星資源接收系統一般配備衛星接收天線(xiàn)、計算機、接收機、電視機等設備。
計算機安裝衛星接收卡,運行IP資源接收軟件,用于定時(shí)接收衛星下行教學(xué)資源并存儲在計算機硬盤(pán)上。
電視機通過(guò)接收機直接收看轉發(fā)的三套教育頻道衛星節目。
1.8.3 多媒體教室
多媒體教室是開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),進(jìn)行教學(xué)展示的場(chǎng)所。配備計算機、中控設備、投影機、銀幕等設備。遠教工程施工要求多媒體教室計算機與衛星接收系統、計算機教室進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),使資源能夠共享使用。
1.8.4光盤(pán)播放教室
光盤(pán)播放教室是進(jìn)行業(yè)務(wù)學(xué)習或小型教學(xué)展示活動(dòng)的場(chǎng)所。一般包括光盤(pán)播放機、電視機等設備。
遠教工程的校園網(wǎng)絡(luò )與標準的校園網(wǎng)相比,結構上缺乏校園網(wǎng)絡(luò )中心和專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò )核心設備,不具備網(wǎng)絡(luò )管理功能,應用上不具備信息服務(wù)和業(yè)務(wù)管理功能。因此,購置專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò )設備,建設校園網(wǎng)絡(luò )中心,擴展網(wǎng)絡(luò )應用功能,是農遠工程學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò )升級的必由之路。對于河南省農遠工程以外的中小學(xué)校,由于建設時(shí)期不同,存在著(zhù)大量的形式多樣的校園網(wǎng)絡(luò ),如校園監控網(wǎng)絡(luò )、班班通工程、校園一卡通系統等。作為校園網(wǎng)絡(luò )管理員,只有充分了解校園網(wǎng)絡(luò )和結構和發(fā)展方向,才能維護好校園好,保證校園網(wǎng)的健康運行和良好發(fā)展。
2.網(wǎng)絡(luò )設備
組建局域網(wǎng)的硬件設備主要有網(wǎng)絡(luò )適配器、交換機及連接線(xiàn)纜等,局域網(wǎng)絡(luò )接入互聯(lián)網(wǎng)時(shí),還需要專(zhuān)業(yè)路由器或三層交換機等設備。
2.1網(wǎng)絡(luò )適配器
1.什么是網(wǎng)絡(luò )適配器
網(wǎng)絡(luò )適配器又稱(chēng)為通信適配器或網(wǎng)絡(luò )接口卡,簡(jiǎn)稱(chēng)“網(wǎng)卡”,是局域網(wǎng)中連接計算機和傳輸介質(zhì)的接口。網(wǎng)卡的主控制芯片是網(wǎng)卡的核心元件,能快速計算流經(jīng)網(wǎng)卡的數據,從而減輕CPU的負擔。在安裝網(wǎng)卡驅動(dòng)程序時(shí),必須根據網(wǎng)卡芯片組的型號安裝正確的驅動(dòng)程序。常見(jiàn)網(wǎng)卡芯片生產(chǎn)商有Realtek、VIA、SiS、lntel 、Broadcom 、3Com等,在安裝網(wǎng)卡驅動(dòng)程序時(shí),要根據主控芯片上標注的芯片廠(chǎng)商、型號來(lái)安裝正確的驅動(dòng)程序。

圖九 網(wǎng)卡結構
2.網(wǎng)卡的分類(lèi)
根據工作對象,網(wǎng)卡分為普通工作站網(wǎng)卡和服務(wù)器專(zhuān)用網(wǎng)卡。服務(wù)器網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò )數據處理能力強大,傳輸糾錯能力強,但價(jià)格昂貴。普通網(wǎng)卡性能一般,有的還需借助CPU的處理能力,但價(jià)格低廉。
按網(wǎng)卡支持的傳輸速率大小,可以分為10Mbps網(wǎng)卡、100Mbps網(wǎng)卡、10/100Mbps自適應網(wǎng)卡與1000Mbps網(wǎng)卡等;按網(wǎng)卡支持的傳輸介質(zhì)類(lèi)型,可以分為雙絞線(xiàn)網(wǎng)卡、粗纜網(wǎng)卡、細纜網(wǎng)卡、光纖網(wǎng)卡和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡等。常見(jiàn)網(wǎng)卡類(lèi)型如下圖。

圖十 常見(jiàn)新型網(wǎng)卡類(lèi)型
網(wǎng)卡的MAC地址:每一個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)全球唯一的,長(cháng)度為48bit的MAC地址(又叫做物理地址)。網(wǎng)卡的MAC地址以16進(jìn)制數的形式表示,如:“06-50-43-0A-18-19”。MAC地址的前24bit是由ICANN分配置,這一部分是需要購買(mǎi)的,后面24bit由公司自行分配。
2.2交換機
1.什么是交換機
交換機的英文名稱(chēng)為Switch,交換機是局域網(wǎng)的主要連接設備,校園網(wǎng)建設的技術(shù)核心就是以交換機為中心的網(wǎng)絡(luò )拓樸結構。以太網(wǎng)交換機類(lèi)似于一臺專(zhuān)用的計算機,它由中央處理器(CPU)、隨機存儲器(RAM)、背板總線(xiàn)和接口組成,用于連接工作站、服務(wù)器、路由器、集線(xiàn)器和其他交換機。
2.交換機的功能
交換機有兩大功能:一是交換數據幀,將從某一端口收到的數據幀轉發(fā)到該幀的目的地端口;二是維護交換操作,構造和維護動(dòng)態(tài)MAC地址表。
對于交換機而言,它能夠“認識”連接到自己身上的每一臺電腦,就是憑每塊網(wǎng)卡物理地址,俗稱(chēng)“MAC地址”。交換機內有一張MAC地址表,表的每一條表項存放著(zhù)一個(gè)連接在交換機端口上的設備的MAC地址及其相應端口號。在交換機加電啟動(dòng)進(jìn)行初始化時(shí),其MAC地址表為空的。當自檢成功后,交換機開(kāi)始偵測各端口連接的設備,把連接到自己身上的設備的MAC地址記住,形成一個(gè)節點(diǎn)與MAC地址對應表。 如圖三,計算機A將數據發(fā)給計算機D的過(guò)程是,計算機A將數據及目標機的MAC打包發(fā)住交換機端口E0,交換機從MAC表中查詢(xún)目標MAC所對應端口為E3,就可在交換機E1和E3端口之間建立一個(gè)虛連接,將該數據包從E1端口轉發(fā)到E3端口,則計算機D就可收到該數據包,而其它端口則收不到該數據包,防止了網(wǎng)絡(luò )風(fēng)暴產(chǎn)生。

圖十一 交換機工作原理
3.交換機的分類(lèi)
交換機按網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍劃分,可以分為廣域網(wǎng)交換機和局域網(wǎng)交換機。 按傳輸介質(zhì)和傳輸速度劃分,分為以太網(wǎng)交換機、快速以太網(wǎng)交換機、千兆以太網(wǎng)交換機、萬(wàn)兆以太網(wǎng)交換機和ATM交換機等。按交換機工作的協(xié)議層次劃分 ,分為第二層交換機、第三層交換機、第四層交換機。 按交換機的結構劃分,可分為固定端口交換機、模塊化交換機。 按網(wǎng)絡(luò )互連三層模型劃分,可分為核心層交換機、匯聚層交換機、接入層交換機。 按外觀(guān)進(jìn)行劃分,可分為機箱式交換機機架式交換機桌面型交換機。常見(jiàn)交換機類(lèi)型

圖十二 中小型校園網(wǎng)常用交換機
校園網(wǎng)的交換機,一般核心交換機選擇網(wǎng)管型或三層交換機。樓層交換機選擇千兆網(wǎng)管型交換機或低端三層交換機。學(xué)生機房、教師電子備課室等計算機較多的專(zhuān)用教室采用百兆/千兆網(wǎng)管理型交換機,一般辦公室采用普通交換機或桌面交換機。
在計算機數量超過(guò)200臺的中大型校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)中,必須使用三層交換機,否則整個(gè)網(wǎng)絡(luò )計算機都在一個(gè)子網(wǎng)中,不僅毫無(wú)安全可言,也會(huì )因為無(wú)法分割廣播域而無(wú)法隔離廣播風(fēng)暴。同時(shí),三層交換機通過(guò)使用硬件交換機構實(shí)現了IP的路由功能,使得路由過(guò)程效率提高,解決了傳統路由器的速度問(wèn)題。
交換機基本功能演示:使用Packet Tracer模擬思科交換機,演示交換機是如何學(xué)習到MAC地址的及數據交換。
2.3 路由器
1、什么是路由器
路由器英文名Router,路由器就是一專(zhuān)用臺計算機,具有四個(gè)要素:輸入端口、輸出端口、交換開(kāi)關(guān)和路由處理器。路由器是互聯(lián)網(wǎng)的主要節點(diǎn)設備,在地區網(wǎng)、乃至整個(gè) Internet中,路由器技術(shù)始終處于核心地位。路由器的基本功能是尋址、轉發(fā)數據包。
與寬帶路由器相比,專(zhuān)業(yè)路由器一般采用性能強勁的通信專(zhuān)業(yè)RISC CPU和大容量?jì)却?,總線(xiàn)寬度、Cache容量、內部總線(xiàn)結構、運算模式更復雜,能夠用于更多負載的網(wǎng)絡(luò ),內置了專(zhuān)業(yè)防火墻、QoS、VPN等功能。
2、路由器的分類(lèi)
互聯(lián)網(wǎng)各種級別的網(wǎng)絡(luò )中隨處都可見(jiàn)到路由器。根據路由器所處網(wǎng)絡(luò )位置,可分為接入路由器、企業(yè)級路由器 、骨干級路由器 。寬帶路由器就是一種接入路由器。
3、寬帶路由器
寬帶路由器是入門(mén)級校園網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)接入設備,也可作為中小型校園網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)接入的補充方式。寬帶路由器接入、配置簡(jiǎn)單靈活,集成了簡(jiǎn)單的路由器、防火墻、帶寬控制和管理等功能,具備快速轉發(fā)能力,靈活的網(wǎng)絡(luò )管理和豐富的網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)等特點(diǎn)。
寬帶路由器的重要指標是帶機量,一般家用機寬帶路由器帶機1-10臺;超過(guò)10臺以上建議選購企業(yè)級寬帶路由器或使用家用寬帶路由器多線(xiàn)接入。
4.路由協(xié)議
演示操作:使用Packet Tracer模擬思科路由器,演示路由器的工作原理。
2.4 網(wǎng)絡(luò )傳輸介質(zhì)
2.4.1 雙絞線(xiàn)
雙絞線(xiàn)是綜合布線(xiàn)工程中最常用的一種傳輸介質(zhì)。校園網(wǎng)布線(xiàn)中非主干網(wǎng)主要采用雙絞線(xiàn)。雙絞線(xiàn)由兩根22~26號絕緣銅導線(xiàn)相互纏繞而成。把兩根絕緣的銅導線(xiàn)按一定密度互相絞在一起,可降低信號干擾的程度,每一根導線(xiàn)在傳輸中輻射的電波也會(huì )被另一根線(xiàn)上發(fā)出的電波抵消。局域網(wǎng)中常用的五類(lèi)、六類(lèi)、七類(lèi)雙絞線(xiàn)是由4對雙絞線(xiàn)組成的。常用的五類(lèi)線(xiàn)和六類(lèi)線(xiàn),在線(xiàn)的外包皮上標注為CAT 5、CAT 6,超五類(lèi)線(xiàn)標注為CAT 5e。

圖十三 雙絞線(xiàn)水晶頭制作相關(guān)設備
雙絞線(xiàn)可分為非屏蔽雙絞線(xiàn)(UTP)和屏蔽雙絞線(xiàn)(STP)兩種。屏蔽雙絞線(xiàn)在線(xiàn)徑上要明顯精過(guò)非屏蔽雙絞線(xiàn),而且由于它具有較好的屏蔽性能,所以也具有較好的電氣性能。但由于屏蔽雙絞線(xiàn)的價(jià)格較非屏蔽雙絞線(xiàn)貴,且非屏蔽雙絞線(xiàn)的性能對于普通的企業(yè)局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)影響不大,甚至說(shuō)很難察覺(jué),所以在局域網(wǎng)組建中所采用的通常是非屏蔽雙絞線(xiàn)。
雙絞線(xiàn)可以用于10-10000兆網(wǎng)絡(luò ),常用于建立100兆局域網(wǎng)。運行在100兆時(shí)單根網(wǎng)線(xiàn)長(cháng)度一般不得超過(guò)100米。
國內外主流雙絞線(xiàn)品牌有:安普(AMP)、 康普(AVAYA)、西蒙、朗訊;DINTEK、IBMNET、TCL等。
2.4.2 光纖
在校園網(wǎng)建設中,樓層與網(wǎng)絡(luò )中心之間的交換機一般使用光纖連接,距離超過(guò)雙絞線(xiàn)組網(wǎng)范圍的信息點(diǎn)也采用光纖連接。
光纖可分為單模光纖和多模光纖。單模光纖傳輸距離20公里至120公里;多模光纖傳輸距離2公里到5公里。光纖兩端需要使用光纖收發(fā)器或光交換機、光網(wǎng)卡來(lái)組網(wǎng)。單纖光纖收發(fā)器:接收發(fā)送的數據在一根光纖上傳輸,雙纖光纖收發(fā)器:接收發(fā)送的數據在一對光纖上傳輸。

圖十四 光纖跳線(xiàn)及收發(fā)器
2.4.3 同軸電纜及無(wú)線(xiàn)傳輸介質(zhì)
同軸電纜又有粗纜與細纜之分,早期的總線(xiàn)型以太網(wǎng)使用的就是同軸電纜。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是能無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行數據傳輸。
3. 組建網(wǎng)絡(luò )
3.1 案例一:組建一個(gè)計算機教室
1.組網(wǎng)前的規劃分析:根據學(xué)校信息技術(shù)教學(xué)、教師工作與學(xué)習的需求及學(xué)校的實(shí)際情況,計算機教室配置30臺學(xué)生機,一臺教師機,配置多媒體教室軟件,操作系統均安裝Windows XP Professional,選用一臺TP-Link的48智能交換機。
2.設備預算與采購
網(wǎng)絡(luò )的需求與作用確定下來(lái)后,我們就可以選擇相關(guān)設備,由上面的規劃,我們需要以下設備及施工工具:
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┃ 設備名稱(chēng) ┃ 設備品牌與型號┃數量 ┃ 備注 ┃
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┃ 交換機 ┃ TL-SF1048 ┃ 1 ┃ ┃
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┃ 計算機 ┃聯(lián)想家悅 ┃ 31 ┃ ┃
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┃ 操作系統 ┃Windows XP專(zhuān) ┃ ┃ ┃
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┃ 多媒體教室 ┃ 極域科技 ┃ 1套 ┃ ┃
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┃ 網(wǎng)絡(luò )機柜 ┃ 普通品牌 ┃ 1臺 ┃ ┃
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┃ 理線(xiàn)架 ┃ AMP ┃ 1個(gè) ┃ ┃
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┃ 配線(xiàn)架 ┃ AMP ┃ 1個(gè) ┃ ┃
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┃Cat5e雙絞線(xiàn) ┃ AMP ┃ 兩箱 ┃ ┃
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┃ RJ45水晶頭 ┃ AMP ┃1盒(100個(gè)) ┃ ┃
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┃ 工具 ┃ 壓線(xiàn)鉗 打線(xiàn)鉗 ┃ 各1把 ┃ ┃
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┃ 工具 ┃ 測線(xiàn)儀 ┃ 1個(gè) ┃ ┃
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┃ 電腦桌椅 ┃ 普通品牌 ┃ 31套 ┃ ┃
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┃ 電線(xiàn)、插座 ┃ 普通品牌 ┃ 若干 ┃ ┃
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3. 設備安裝、布線(xiàn)
設備及工具圖片:

圖十五 TP-Link TL-SF1048交換機

圖十六 機柜

圖十七 配線(xiàn)架

圖十八 理線(xiàn)架

圖十九 打線(xiàn)鉗

圖二十 壓線(xiàn)鉗

圖二十一 RJ45水晶頭
3.1 安裝計算機、網(wǎng)絡(luò )機柜、交換機等。
3.2 雙絞線(xiàn)制作
?。?)、線(xiàn)序
常用五類(lèi)、六類(lèi)、七類(lèi)雙絞線(xiàn)是由4對雙絞線(xiàn)組成,共8根導線(xiàn),制作雙絞線(xiàn)時(shí)有按標準對8對導線(xiàn)進(jìn)行排列。有兩種線(xiàn)序標準:
TIA/EIA-568B:1、白橙,2、橙,3、白綠,4、藍,5、白藍,6、綠,7、白棕,8、棕
TIA/EIA-568A:1、白綠,2、綠,3、白橙,4、藍,5、白藍,6、橙,7、白棕,8、棕。

圖二十二 568A、568B線(xiàn)序標準
1)直通線(xiàn):又叫正線(xiàn)或標準線(xiàn),應用最廣泛,用于不同設備之間的連接,如路由器和交換機、PC和交換機等。
直通線(xiàn)兩端采用568B做線(xiàn)標準,1白橙、2橙、3白綠、4藍、5白藍、6綠、7白棕、8棕。注意兩端都是同樣的線(xiàn)序且一一對應。
2)交叉線(xiàn):又叫反線(xiàn),交叉線(xiàn)一般用于相同設備的連接,比如路由和路由之間、交換機和交換機之間、 電腦和電腦之間;現在的很多交換機也支持直通線(xiàn)了,但建議還是使用交叉線(xiàn)。
交叉線(xiàn)線(xiàn)序按照一端568B(1白橙、2橙、3白綠、4藍、5白藍、6綠、7白棕、8棕),一端568A(1白綠、2綠、3白橙、4藍、5白藍、6橙、7白棕、8棕)的標準排列好線(xiàn)序。
(2)、制作方法
1) 先抽出一小段雙絞線(xiàn),然後把外皮剝除一段,將雙絞線(xiàn)反向纏繞開(kāi),根據標準排線(xiàn),鉸齊線(xiàn)頭。
2)將水晶頭有卡的一面向下,從左至右排序12345678。然后將相應顏色的導線(xiàn)對應插入。
3)用壓線(xiàn)鉗夾緊,檢查有無(wú)錯位,夾偏現象。
4)使用測試儀測試。
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