局域网组建与维护

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1、Computer Network Computer Network 教学目的和要求 本课程主要介绍局域网基础知识，局域网硬件 设备和网络操作系统，配置网络服务，组建家庭 局域网、宿舍局域网、网吧网络、办公室局域网 和无线局域网技术，以及局域网性能优化和故障 排除等方面的内容。 通过本课程的学习，要求掌握局域网的基础知 识和组建技术，能够自己组建网络，并具有网络 故障检测和排除的能力。 Computer Network 课程特点和学习方法 课程特点 理论知识多 具有很大的实用性，操作性强 学习方法 基础知识和实际应用相结合 动手实践，组建小型局域网 充分利用网络学习（自发学习）Computer

2、Network 授课学时和参考教材 授课学时 总学时：32学时 授课学时：16学时 实验学时：16学时 参考教材 局域网组建与维护 主编：王祥仲；清华大学出版社Computer Network 第一章 局域网概述 Computer Network 本章学习要求： 了解：计算机网络的概念 了解：局域网的技术特点、分类 掌握：局域网的拓扑结构定义与特点 掌握：局域网的两种不同的工作模式 掌握：局域网的组成 了解：局域网的国际标准Computer Network 1.0 计算机网络概述一、计算机网络的形成 1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC诞生时，计算机技术 与通信技术并没有直接的联系；

3、20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国半自动地面防空系 统的研究开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试；随着计算机应用的发展，出现了多台计算机互连的需求，网络用 户希望通过网络实现计算机资源共享的目的；典型的研究成果是美国国防部高级研究计划局（ Advanced Research Projects Agency）的ARPAnet（ARPA网）（ Internet 的前 身）。 Computer Network 二、Internet的应用与网络计算技术发展Internet是全球最大的国际互联网，起源于60年代的ARPANET 。80年代Internet快速发展。从科学研究扩展到商业应用。9

4、0年代由于WWW的使用，使得Internet的使用更方便，得到了迅 猛发展。Internet的广泛应用促进了电子商务、电子政务、远程教育、远程 医疗、分布式计算与视频点播的发展；高速局网络技术发展迅速，Fast Ethernet、Gigabit Ethernet已开 始进入实用阶段，速率为10Gb/s的Ethernet网正在走向应用；基于光纤与IP技术的宽带城域网与宽带接入网技术已经成为研究 、应用与产业发展的热点问题之一； 网络计算技术已经成为重要的网络应用与研究领域。Computer Network 三、计算机网络的定义 计算机网络的定义：利用通信设备和线路，将分布在地理位置不同的、功能独

5、立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。Computer Network 计算机网络的特点计算机网络建立在通信网络的基础之上互连的计算机是分布在不同地理位置的多立的“自治计算机系统” 连网计算机在通信过程中必须遵循相同的网络协议。建立计算机网络的目的资源共享在线通信Computer Network 四、计算机网络的功能数据交换和通信如：EMAIL、FTP资源共享硬件资源、软件资源提高系统的可靠性通过网络的备份技术分布式网络处理和负载均衡集群系统的使用Computer Network 计算机网络应用举例（1） 共享资源共

6、享打印机等各种硬件设备Computer Network 计算机网络应用举例（2） 共享资源共享数据资源Computer Network 计算机网络应用举例（3）分布处理与负载均衡Computer Network 计算机网络应用举例（4） 共享应用程序Computer Network 五、计算机网络的分类计算机网络的分类方法有多种： 根据网络的覆盖范围与规模分类 根据网络所使用的传输技术分类 根据网络的使用范围分类 根据网络所使用的传输介质分类 根据企业和公司的管理分类主要是前两种Computer Network 按网络的覆盖范围进行分类 按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分 为以下三类：

7、 局域网（ local area network ， LAN） 城域网（ metropolitan area network ， MAN） 广域网（wide area network ， WAN ）Computer Network 局域网的技术特点 覆盖有限的地理范围（如实验室内、大楼内、校园 内），它适用于公司、机关、校园、工厂等有限范围 内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求； 提供高数据传输速率（10Mb/s10Gb/s）、低误码 率（10-8）的高质量数据传输环境； 一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展； 决定局域网性能的主要因素：网络拓扑结构、传输 介质与介质访问控制方法

8、。Computer Network 局域网的应用领域 个人计算机局域网 办公室与实验室的网络 企业与学校的主干网 大型计算设备群的后端网络 存储区域网络Computer Network 广域网的技术特点 广域网也称为远程网； 覆盖的地理范围从几十公里到几千公里； 覆盖一个国家、地区，或横跨几个洲，形成国 际性的远程网络； 通信子网主要使用分组交换技术； 它将分布在不同地区的计算机系统互连起来， 达到资源共享的目的。Computer Network 城域网的技术特点 城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速 网络； 城域网设计的目标是要满足几十公里范围内的 大量企业、机关、公司的多个局域网互连的

9、需求 ； 实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频 等多种信息的传输功能； 城域网在技术上与局域网相似。Computer Network 1.1 计算机局域网概述 局域网的技术特点 局域网的基本组成 局域网的分类 局域网的拓扑结构Computer Network 1.1.2 局域网的基本组成 两大部分 硬件 软件 硬件 计算机、传输介质、网络连接设备 软件 网络协议 网络操作系统 网络管理软件 网络应用软件Computer Network 计算机共享资源的存储、处理； 传输介质是网络联接设备间的中间介质，也是信号 传输的媒体。分两类： 有线介质，构成有线网 如：双铰线、光纤、同轴电缆等 无线介

10、质，构成无线网 如：微波通信网、卫星网、红外线等 网络连接设备 网卡 集线器 交换机 路由器硬件Computer Network 集线器 交换机路由器网卡Computer Network 1.1.3 局域网的分类 以太网（Ethernet） 令牌环网（Token Ring） FDDI网（Fiber Distributed Data Interface ，光纤分布数据接口） ATM网（Asynchronous Transfer Mode,异步传 输模式） 无线局域网WLAN （Wireless LAN）Computer Network 1.1.4 局域网的网络拓扑结构 计算机网络拓扑是通过网中结

11、点与通信线路之 间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实 体间的结构关系; 拓扑设计对网络性能、系统可靠性与通信费用 都有重大影响。 局域网拓扑结构有三种：总线型环型星型 Computer Network 一、总线型拓扑结构 所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上 信息的传输以“共享介质”方式进行Computer Network 总线型的优越性 一个节点失效不影响其他节点的工作 节点的增删不影响全网的运行 结构简单 接入灵活 扩展容易 可靠性高Computer Network 二、环型拓扑结构 特点：以共享介质方式进行数据传输每个节点都与两个相邻的节点相连节点之间采用点到点的链路网络中

12、的所有节点构成一个闭合的环环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输Computer Network 环型的主要问题 环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪Computer Network 三、星型拓扑结构 特点 存在一个中心节点 每个节点通过点到点个的链路与中心节点连接 所有通信都通过中心节点进行 交换局域网是一种典型的星型拓扑结构Computer Network 星型结构的拓展树型拓扑结构特点：结构层次化、每层结点的功能有所分工； Computer Network Computer Network 1.2 局域网的两种工作模式局域网的工作模式由网络中各计算机的地位 来决定： 客户/服务器模式（C/S

13、） 对等网模式Computer Network 1.客户机/服务器客户/服务器模式又称C/S或Client/Server。服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机，并采用大型数据库系统 。客户端需要安装专用的客户端软件。C/S的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处 理后再提交给服务器。对应的优点就是客户端响应速度快。缺点主要有以下几个：只适用于局域网。客户端需要安装专用的客户端软件。首先涉及到安装的工作量，其次 任何一台电脑出问题，如病毒、硬件损坏，都需要进行安装或维护。特别是 有很多分部或专卖店的情况，不是工作量的问题，而是路程的问题。还有， 系统软件升级时，每一台

14、客户机需要重新安装，其维护和升级成本非常高。 对客户端的操作系统一般也会有限制。客户端软件的升级问题。Computer Network 客户机/服务器服务器只集中管理数据，而计算任务分散在客户机上，客户机和服务器 之间通过网络协议来进行通讯。客户机向服务器发出数据请求，服务器根 据请求完成预定的操作，并将计算结果返回给客户机。Computer Network C/S模式的特点 一个或多个客户机与一个或多个服务器，构成了一个 分布式计算环境。 应用被分为前端的客户应用部分和后端的服务器应用 部分。客户端提出请求，服务端响应：后端数据库服务 器负责完成大量的任务处理，只将处理结果传给客户；Comp

15、uter Network 2. 对等网络 共享网络资源分散在网络的所有计算机上； 网络上的计算机地位平等，无主次之分； 优点 计算机的硬件成本低 用户少时易于管理 不需网络操作系统的支持 缺点 影响用户计算机的性能 网络缺乏安全性 备份困难Computer Network 网络操作系统 是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供网络通信和网络资源 共享功能的操作系统。它是负责管理整个网络资源和方便网络用户的 软件的集合。 网络协议 就象我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机之间也有 一种语言，这就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协 议才能进行通信。网络协议就是网络通信的规章制度。 网络管理软件 对网络运行状况进行信息统计、监视、警告和报告的软件系统。1.3 网络软件系统 网络应用软件 是指为某一应用目的而开发的网络软件，它为用户提供一些实际 的应用Computer Network 1.3.1 典型的网络操作系统目前常用的网络操作系统有： 微软公司的Windows Unix LinuxComputer Network Windows Desktop On November 10, 1983, Microsoft announced Microsoft Windows, an extension o