计算机网络基础项目基础知识

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1、,项目一 计 算 机 通 信,1.1 问题情境如何连接计算机进行通信 1.2 问题分析 1.3 任务设计与实施 1.4 知识总结 1.5 应用实践,1.1 问题情境如何连接计算机进行通信 小王是某公司的网络管理员，公司经理要求小王在公司内部组建计算机网络：财务部办公室有2台计算机，技术部办公室有3台计算机，工程部办公室有5台计算机。如何将各部门的计算机连接起来？又通过什么介质和设备来实现？,1.2 问 题 分 析 根据办公室计算机的不同数量，我们应该制定不同的方案，选择不同的拓扑结构和连接方式。本项目需要解决以下问题： (1) 办公室2台计算机之间的通信问题。 (2) 办公室3台计算机之间的通

2、信问题。 (3) 办公室多台计算机之间的通信问题。,1.3 任务设计与实施 1.3.1 办公室两台计算机直接相连 1拓扑结构 2台计算机直接相连的拓扑结构如图1-1所示。,图1-1 两台计算机直接相连拓扑图,2设备与器件 (1) 剥线钳、工具刀各1把。 (2) 5类或6类双绞线10 m。 (3) 水晶头2个。 (4) 网卡2个。 (5) 测试台或测线仪1台(个)。 (6) 计算机2台。 3相关标准 双绞线的制作遵守EIA/TIA 568国际标准。,4实施步骤 1) 网卡的安装 (1) 网卡硬件的安装。 步骤1：确认机箱电源状态，打开机箱，找到安装网卡的PCI插槽，如图1-2所示。 步骤2：将网

3、卡插入机箱的某个空闲的PCI槽中，然后把机箱盖合上，如图1-3所示。,图1-2 主板上用于安装网卡的PCI插槽,图1-3 PCI网卡安装,(2) 网卡驱动程序的快速安装。 步骤1：打开机箱电源，系统启动Windows XP，屏幕上会出现类似如下的提示：“Windows XP发现了新的硬件”。系统发现了新硬件并提示安装，如图1-4所示。这是Windows XP的即插即用功能在起作用，把随网卡自带的驱动盘插入机器的光驱中即可。 步骤2：在弹出硬件更新向导中选择“自动安装软件(推荐)”，点击“下一步”按钮。如图1-5所示，等待向导搜索到所选硬件。,图1-4 运行“硬件更新向导”,图1-5 向导搜索硬

4、件,步骤3：系统会自动到光驱中去寻找相应的文件，并把它们拷贝到硬盘中特定的目录下，至此网卡驱动安装完毕，如图1-6所示。 步骤4：在“控制面板”窗口中，用鼠标双击“系统”图标，进入“系统属性”窗口，打开“硬件”选项卡，单击“设备管理器”按钮，即可在设备管理器中查看硬件状态，如图1-7所示。,图1-6 完成硬件的添加,图1-7 在设备管理器中查看硬件状态,步骤5：进入设备管理器中，参照图1-8显示的选项卡内容，可以看到网卡已经安装好了。选择网卡，点击鼠标右键并选择“属性”，就可以看到网卡的安装信息。 步骤6：点击“高级”选项卡就可以看到网卡的配置信息，如图1-9所示。在此可以对网卡进行相关的设置

5、。,图1-8 查看网卡的工作状态,图1-9 对网卡进行高级配置,步骤7：点击“资源”选项卡就可以看到网卡资源的相关信息。图1-10所示为查看网卡是否和其他设备产生冲突。 步骤8：通过网络邻居进入到本地连接，点击鼠标右键选择“属性”，如图1-11所示，选择“Internet协议(TCP/IP)”后，再点击“属性”按钮。 步骤9：进入到TCP/IP设置页面中，可以选择自动获取IP，也可以选择手动输入IP，如图1-12所示。,图1-10 查看网卡与其他设备是否冲突,图1-11 查看本地连接属性,图1-12 手动设置IP地址,2) 交叉双绞线的制作 双绞线一端采用EIA/TIA 568A标准线序，另一

6、端采用EIA/TIA 568B标准线序，制作交叉双绞线，完成测试任务。 步骤1：用斜口钳剪下所需要的双绞线，长度范围为0.6100 m，再用剥线器将双绞线的外皮除去23 cm。一些双绞线电缆内部有一条柔软的尼龙绳，如果在剥除双绞线的外皮时裸露出的电缆部分太短而不利于制作RJ-45接头，则可以紧握双绞线外皮，再捏住尼龙线向外皮的下方剥开，就可以得到较长的裸露线，如图1-13所示。 剥线完成后的双绞线电缆如图1-14所示。,图1-13 剥线,图1-14 剥掉绝缘层的双绞线,步骤2：将裸露的双绞线中的橙色对线拨向上方，棕色对线拨向下方，绿色对线剥向左方，蓝色对线剥向右方，如图1-15所示。 步骤3：

7、将绿色线对与蓝色线对放在中间位置，而橙色线对与棕色线对保持不动，即放在靠外的位置，如图1-16所示。,图1-15 拨线,图1-16 将线对按色排列,步骤4：小心地剥开每一线对，遵循EIA/TIA 568B的标准来制作接头，如图1-17所示。 需要特别注意的是，绿色线对应该跨越蓝色线对。此时最容易出错的地方就是将白绿线与绿线相邻放在一起，这样会造成串扰，降低传输效率。图1-18中线对从左向右为：白橙/橙/白绿/蓝/白蓝/绿/白棕/棕，常见的错误接法是将绿色线放到第4只脚的位置。,图1-17 分开线对并按色排列线序,图1-18 常见的错误接法,步骤5：将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约14

8、mm的长度(之所以留下这个长度是为了符合EIA/TIA的标准，可以参考有关RJ-45接头和双绞线制作标准的介绍)，再将双绞线的每一根线依序插入RJ-45接头的引脚内，第1只引脚内应该放入白橙色的线，依次类推，如图1-19所示。,图1-19 将线插入水晶头内,步骤6：确定双绞线的每根线已经正确放置之后，用RJ-45压线钳压接RJ-45接头。 步骤7：重复步骤1步骤6，再制作另一端的RJ-45接头。另一端RJ-45接头的引脚线序需要调换1-3、2-6两对线。 步骤8：用测线仪进行测试，如图1-20所示。,图1-20 使用测线仪进行测试,1.3.2 办公室三台计算机直接相连 1拓扑结构 三台计算机直

9、接相连的拓扑结构如图1-21所示。,图1-21 三台计算机直接连接拓扑图,2设备与器件 (1) 剥线钳、工具刀各1把。 (2) 5类或6类双绞线10 m共3条。 (3) 水晶头3组，每组2个。 (4) 网卡6个。 (5) 测试台或测线仪1台(个)。 (6) 计算机3台。 3相关标准 双绞线的制作遵守EIA/TIA 568国际标准。 4实施步骤 实施步骤同1.3.1节。,1.3.3 办公室多台计算机互连 1拓扑结构 多台计算机互连的拓扑结构如图1-22所示。,图1-22 多台计算机互连拓扑图,2设备与器件 (1) 剥线钳、工具刀各1把。 (2) 5类或6类双绞线10 m，共N条。 (3) 水晶头

10、N组，每组2个。 (4) 网卡N个。 (5) 测试台或测线仪1台(个)。 (6) 交换机或集线器。 3相关标准 双绞线的制作遵守EIA/TIA 568国际标准。,4实施步骤 网卡的安装步骤同1.3.1节。 直通双绞线的制作采用EIA/TIA 568B标准线序。 因为计算机与交换机之间是直接对接，故两端均采用EIA/TIA 568B标准线序制作双绞线，使用测线仪测试结果如图1-23所示。,图1-23 使用测线仪进行测试,1.3.4 任务总结 首先，可以真正实现双机互连。通过这种方法实现的互连可以具备局域网的功能，而不仅仅是互相传递文件，在使用方法上也和局域网的操作一样，可以很快上手，方便了用户。

11、其次，速度比较快，比起使用电缆或者Modem实现的双机互连，这种方式传递数据的速度要快得多。再者，从投资上说，采用这种方式的投资比较大，但是考虑到今后的扩展，这些投资是可以保留的。,1.4 知 识 总 结 1.4.1 计算机网络概述 1计算机网络及其发展 所谓计算机网络就是将分布在不同地理位置上具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来，并配置网络软件，以实现计算机资源共享的 系统。 计算机网络的演变经过了以PSTN为主干网的主机互连、局域网、互联网(局域网和广域网连接起来的网络)和因特网(Internet)四个过程，如图1-24所示。,图1-24 计算机网络发展过

12、程,2计算机网络的分类 计算机网络一般是按网络分布距离来分类，如表1-1所示。,3计算机网络拓扑结构 计算机网络拓扑结构是指在计算机网络中指定设备和线路的安排或布局。如图1-25所示为几种计算机网络拓扑结构，有总线型、星型、环型、网状型、树型、混合型。,图1-25 计算机网络拓扑结构,1.4.2 数据通信 常用的数据通信的技术指标有以下几种： (1) 比特(bit)率S指单位时间内所传送的二进位序列的位(bit)数，是度量通信系统每秒传送的信息量。用每秒比特数(b/s)表示。 常用的单位换算关系式如下： 1 Kb/s = 1024 b/s； 1 Mb/s = 1024 Kb/s； 1 Gb/s

13、 = 1024 Mb/s,1.4.3 传输介质 1双绞线 双绞线分为非屏蔽式和屏蔽式两种。非屏蔽式双绞线(UTP)通过对绞来减少或消除电缆相互间的电磁干扰，分为3类、4类、5类、6类等型号，带宽分别为16 MHz、20 MHz、100 MHz和1000 MHz，常用作局域网传输介质，长度为100 m。它具有成本低、易弯曲、易安装、适于结构化布线等优点，因此，在一般的局域网建设中被普遍采用，但它也存在传输时有信息辐射、容易被窃听的缺点。图1-26展示的便是一根5类非屏蔽双绞线，图1-27和图1-28是非屏蔽双绞线连接器RJ-45水晶头和信息模块。,图1-26 5类非屏蔽双绞线(UTP)电缆,图1

14、-27 RJ-45水晶头,图1-28 RJ-45信息模块,屏蔽式双绞线(STP)通过屏蔽层减少电缆相互间的电磁干扰。图1-29展示的就是屏蔽双绞线(STP)电缆的基本结构。屏蔽式双绞线有3类和5类两种型号，带宽分别为16 MHz和100 MHz，常用于对辐射要求严格的场合。它具有抗电磁干扰能力强、传输质量高等优点，但它也存在接地要求高、安装复杂、成本高的缺点。因此，屏蔽式双绞线的实际应用场合并不普遍。屏蔽式双绞线的连接器采用屏蔽RJ-45信息模块，如图1-30所示。,图1-29 屏蔽双绞线(STP)电缆,图1-30 屏蔽RJ-45信息模块,2同轴电缆 同轴电缆有两种基本类型：基带同轴电缆和宽带

15、同轴电缆，它们的线间特性阻抗分别为50 和75 。 宽带同轴电缆可用于频分多路复用模拟信号的传输，也可用于数字信号的传输，且较基带同轴电缆传输速率高，距离远(几十千米)，但成本也高。 基带同轴电缆一般只用来传输基带信号，因此较宽带同轴电缆经济，适合距离较短、速度要求较低的局域网。基带同轴电缆又分为细缆(见图1-31和图1-32)和粗缆(见图1-33 和图1-34)。细、粗缆基本线段最长要求分别为200 m和500 m，信息传输距离最远分别为1000 m和2500 m。,图1-31 细同轴电缆及BNC头实物图,图1-32 细缆BNC连接器及T型接头,图1-33 粗同轴电缆实物图,图1-34 粗缆

16、AUI连接器及收发电缆,3光缆 光缆的中心部分有一根或多根光导纤维(简称光纤)，通过从激光器或发光二极管发出的光波穿过中心纤维进行数据传输。在光纤外面有一层玻璃，称之为包层。在包层外面有一层塑料网状的Kevlar(一种高级的聚合纤维)，用来保护内部的中心线，最外一层的塑料封套覆盖在网状屏蔽物上，如图1-35所示。,图1-35 光缆构造及剖面图,光缆的特性如下： (1) 吞吐量：光缆可以以10 GB/s以上的速度可靠地传输数据。与电脉冲通过铜线不同，光实际上不会遇到阻抗，因此能以比电脉冲更快的速度可靠传输。实际上，纯的玻璃纤维束每秒可接收高达1亿个激光脉冲。它的高吞吐量能力也使它适用于拥有大量通信业务量的情形，如电视或电话会议。 (2) 连接器：光缆可以使用许多不同类型的连接器。 (3) 抗噪性：光缆的抗噪性很强。 (4) 尺寸和可扩展性：