计算机网络技术项目化教程教学教案.docx

教学教案课程名称：网络及计算课程代码：授课专业班级：授课教师：学院:202年月日教案（首页）课程名称网络及计算授课专业软件工程年级课程代码课程类别公共基础课（）；专业基础课（J）；专业技能课O授课方式课堂讲授（）;上机实验（）;实际操作（）;课程设计考核方式闭卷（J）;开课程论文（）;具4卷（）；、操作（）；课程教学总学时数64学分数4学时分配课堂讲授48学时；上机实验16与实际操作O学时；课程设计O学时f时；教材名称计算机网络技术项目化教程第四版出版社指定参考资料作者出版社授课教师职称教学单位授课周次第L周至第坨周；（J）；第周至第西周；（）;第L周至第周；（）；第_周至第一周；（）；备注周次第一周周.第一次课；总第次课章节名称第一章：初识计算机网络授课方式课堂讲授（J）;上机实验（）；实际操作（）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1 .认识校园网的基本结构；2 .使用VlSlO绘制网络拓扑图重点：计算机网络的定义和功能；使用VlSlo绘制网络拓扑图教学基本内容纲要1.2.1、 计算机网络的形成与发展第一代计算机网络一远程终端联机网络第二代计算机网络一主机互联网络第三代计算机网络一标准化体系架构网络第四代计算机网络一高速化和综合化网络进入九十年代，计算机技术、通信技术以及建立在计算机和网络技术基础上的计算机网络技术得到了迅猛的发展，协同计算能力发展以及全球互连网络（Intemet）的盛行。计算机的发展已经完全与网络融为一体，体现了“网络就是计算机”的口号。目前，计算机网络将多种业务，如语音、数据、图像等综合到一个网络中进行传输。另外，虚拟网络、ATM技术以及云计算的应用，无线3G、4G网的普及和应用，使网络技术蓬勃发展并迅速走向市场,走进平民百姓的生活。1.2.2、 计算机网络的分类（1）、按地域范围分类，局域网、广域网、城域网（2）、按通信传播方式分类，点对点传播方式的网络和广播方式网络（3）、按拓扑结构分类总线型、星型、树型、环型、网状型、无线蜂窝型拓扑（4）、按通信传播方式分类以太网（Ethernet）、令牌网（分为TOkenRing和TOkenbus两种）其它分类方法网络的交换方式分：有电路交换,报文交换,分组交换；按信道的带宽方式分：有窄带网，宽带网；按网络的应用领域分：政务网，企业网，商业网，校园网等；这些分类概念上互有交叉，对于一个具体的网络，可能同时具有上面几种分类的特征。（5）、其它分类方法按网络的交换方式分：有电路交换,报文交换,分组交换；按信道的带宽方式分：有窄带网，宽带网；按网络的应用领域分：政务网，企业网，商业网，校园网等；这些分类概念上互有交叉，对于一个具体的网络，可能同时具有上面几种分类的特征。1.2.3、计算机网络的组成与功能（1）.计算机网络的定义计算机网络是将若干台独立的计算机通过传输介质相互物理连接，并通过网络软件相互联系到一起，从而实现资源共享的计算机系统6、使用ViSio绘制网络拓扑图参考PPT7、数据通信的基本概念信息：信息在计算机网络中是传送的内容，它的载体是数字、文字、语言、图形和图像等。一般交换的信息都是由二进制码元编码表示的字母、数字或控制符号的组合。信号：信号是信息的携带者，是上述编码后数据的具体表现形式。信号在形式上是一种具有变化的物理现象。在通信技术中，一般使用电、光信号来传输信息。通常，信号可以是模拟信号或数字信号信道：在数据通信系统中，信道是传送信号的通路。按照传输信号的类型划分,信道可分为模拟信道和数字信道。信道带宽：信道带宽是通信信道的宽度，是信道可以不失真地传输信号的频率范围，是信道频率上界与下界之间之差，是介质传输能力的度量，在传统的通信工程中通常以赫兹（Hz）为单位计量。数据传输率：数据传输率是信道在单位时间内可以传输的最大比特数，所以又称为比特率。8、数据通信的传输类型基带：基带：Baseband信源（信息源，也称发射端）发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号所固有的频带（频率带宽），称为基本频带，简称基带。频带：频带就是允许传送的信号的最高频率与允许传送的信号的最低频率这之间的频率范围（当然要考虑衰减必须在一定范围内）。若两者差别很大，可以认为频带就等于允许传送的信号的最高频率。宽带传输：将信道分成多个子信道，分别传送音频、视频和数字信号，称为宽带传输。单工：单工（SimplexCommunication）模式的数据传输是单向的。通信双方中，一方固定为发送端，一方则固定为接收端。信息只能沿一个方向传输，使用一根传输线。全双工：全双工（FullDuplex）是通讯传输的一个术语。通信允许数据在两个方向上同时传输，它在能力上相当于两个单工通信方式的结合。全双工指可以同时（瞬时）进行信号的双向传输（AfB且BfA）o指AfB的同时B-A,是瞬时同步的。半双工通信:半双工通信，即Half-duplexCOmmUniCatiOno这种通信方式可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替地进行。也就是说，通信信道的每一段都可以是发送端，也可以是接收端。但同一时刻里，信息只能有一个传输方向。如日常生活中的例子有步话机通信，对讲机等。教学重点与难点重点：计算机网络的组成与功能难点：使用VlSlO绘制网络拓扑图教学过程设计复习分钟，授新课80分钟,安排讨论一5分钟,布置作业一分钟，提问_分钟作业布置无课后小结参考资料周次第二周周,第_2_次课；总第19次课章节名称第二章：熟悉计算机网络体系结构授课方式课堂讲授（J）；上机实验（）；实际操作（）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1.网络协议与体系结构的概念重点：TCP/IP参考模型教学基本内容纲要2. 2.1网络协议与体系结构的概念1 .协议的基本概念协议（PrOtOCOl）是为进行网络中的数据（信息）交换而建立的规则、约定和标准,是计算机网络中实体之间有关通信规则的集合,也称为网络协议或通信协议。网络协议的3个要素：语法用来规定信息格式；数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。语义用来说明通信双方应当怎么做；用于协调与差错处理的控制信息。定时（时序）定义了何时进行通信，先讲什么，后讲什么，讲话的速度等。比如是采用同步传输还是异步传输！2 .网络分层次的体系结构为了解决不同媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应用环境下实现互操作的问题,通常采用分层的方法,将网络互联的庞大而复杂的问题,划分为若干个较小而容易解决的问题,计算机网络的各层和层间协议的集合称为“网络体系结构”。协议中采用分层次的方法,使较高层次建立在较低层次基础上，同时又为更高层次提供服务。3 .体系结构中分层的原则（1）网络中各结点都具相同的层次；（2）不同结点的相同层具有相同的功能；（3）同一结点内各相邻层之间通过接口通信；每一层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务；（5）不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。4 .层次结构方法的优点(1)使网络变得更简单,把网络操作分成复杂性较低的单元,结构清晰，易于实现和维护。(2)将网络部件标准化,定义并提供了具有兼容性的标准接口(3)有利于模块化设计,使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块(5)独立性强,保证不同类型部件的独立性，上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务一黑箱方法。(6)适应性强,只要服务和接口不变,层内实现方法可任意改变。(7)互操作性，一个区域网络的变化不会影响另外一个区域的网络，因此每个区域的网络可单独升级或改造。(8)加快了技术发展的速度,简化了教育和学习。6.计算机网络界协议标准的制定机构(1) ISOdnternationalStandardsOrganization)：国际标准化组织。(2) CCITT(InternationalTelephoneandTelegraphConsultativeCommittee)：国际电话与电报咨询委员会(现已改名为ITU,InternationalTelecommunicationsUniOn,国际电信联盟)。(3) ANSI(AmericanNationalStandardInstitute)：美国国家标准协会。(4) EIA(ElectronicIndustriesAssociation)：美国电子工业协会。(5) IEEEdnstituteofElectricandElectronicEngineer)：电气与电子工程师学会。2.2.2ISO/OSIRM参考模型开放式系统互联参考模型ISO/OSIRM共分七层,扩充某一层功能或协议时，不能影响整体模型的主体结构。每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务,如图2-2所示。2.2.3TCP/IP参考模型TCP/IP起源于美国国防部高级研究规划署(ARPA)的一项研究计划一一实现若干台主机的相互通信，现在TCP/IP已成为Internet上通信的标准。TCP/IP模型一般包括4个概念层次：(1)应用层(APPliCatiOnLayer)(2)运输层(TransportLayer)(3)网际层(InternetLayer)(4)网络接口层(NetWOrkInterfaceLayer)I应用层应用层对应于OSl参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如：FTP、Telnet>DNS、SMTP等.2 .传输层传输层对应于OSl参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）.TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务；而UDP协议提供的则是不保证可靠的（并不是不可靠）、无连接的数据传输服务.3 .网际互联层网际互联层对应于OSl参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址，它还负责数据包在多种网络中的路由。该层有三个主要协议：网际协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）和互联网控制报文协议（ICMP）OIP协议是网际互联层最重要的协议，它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。4 .网络接入层（即主机-网络层）网络接入层与OSl参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析协议（RP）工作在此层，即OSl参考模型的数据链路层。TCP/IP的核心思想是将使用不同低层协议的异构网络,在传输层、网络层建立一个统一的虚拟逻辑网络，以此来屏蔽、隔离所有物理网络的硬件差异,从而实现网络的互联。TCP/IP参考模型将网络体系结构分成四个层次,分别是：网络接口层（又称链路层）、网络层（网际层或IP层）、传输层（TCP层）、应用层。I.TCP/IP参考模型各层的主要功能（1）网络接口层（链路层）网络接口层主要负责接收从IP层交来的IP数据报并将IP数据报通过低层物理网络发送出去,或者从低层物理网络上接收物理帧,抽出TP数据报，交给IP层。网络接口有两种类型：第一种是设备驱动程序,如网卡的驱动程序；第二种是含自身数据链路协议的复杂子系统。（2）网络层（网际层）网络层的主要功能是负责相邻结点之间的数据传送。主要包括三个方面：处理来自传输层的分组发送请求,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往目的结点的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。处理输入数据报:首先检查数据报的合法性,然后进行路由选择，假如该数据报已到达目的结点(本机)，则去掉报头,将IP报文的数据部分交给相应的传输层协议；假如该数据报尚未到达目的结点，则转发该数据报。处理ICMP(InternCtControlMessagesPrOtoCOI)报文：即处理网络的路由选择、流量控制和拥塞控制等问题。为了解决控制佣塞问题，ICMP采取了报文“源站抑制"(SoUrCequench)技术，向的源主机或路由器发送IP数据报,请求源主机降低发送IP数据报文的速度，以达到控制数据流量的目的。(3)传输层传输层主要功能是在源结点和目的结点的两个进程实体之间提供可靠的端到端的数据传输。TCP/IP模型提供了两个传输层协议：传输控制协议TCP和用户数据报协议(UserDatagramProtocol,UDP)O(4)应用层传输层的上一层是应用层,应用层包括所有的高层协议。2. ISO/OSIRM参考模型与TCP/IP体系架构1) TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互联问题，并将网际协议IP作为TCP/IP的重要组成部门.但ISO最初只考虑到使用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互联在一起.2) TCP/IP一开始就对面向连接各无连接并重,而OSl在开始时只强调面向连接服务.3) TCP/IP有较好的网络管理功能,而OSl到后来才开始这个问题，在这方面两者有所不同.2.2.4IPv4IPv6地址1.lP地址的作用在Internet的信息服务中，IP地址具有以下重要的功能和意义：(1)惟一的Internet网上通信地址。(2)全球认可的通用地址格式。(3)工作站、服务器和路由器的端口地址。(4)运行TCP/IP协议的惟一标识符。(5)若一台主机或路由器连接到两个或多个物理网络,则它可以拥有两个或多个IP地址。教学重点与难点重点：网络协议与体系结构的概念难点：TCP/IP参考模型教学过程设计复习10分钟,授新课70分钟,安排讨论5分钟,布置作业一分钟，提问_分钟作业布置无课后小结参考资料周次第三周周,第工_次课；总第19次课章节名称第二章：熟悉计算机网络体系结构授课方式课堂讲授（J）;上机实验（）；实际操作（J）;课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1.变长子网掩码计算网络中的传输介质重点：变长子网掩码计算教学基本内容纲要4 .变长子网掩码计算变长子网掩码VLSM（VariableLengthSubnetmasks）,我们可能会被它的字面意思给弄糊涂了，什么变长子网掩码,实际上子网掩码的大小不会自己改变的,VLSM的意思是不同子网的子网掩码可能有不同的长度,但一旦子网掩码的长度确定了，它们就不变了。这个技术对于高效分配IP地址,减少路由表的大小非常有用,但是如果使用不当可能会造成意想不到的错误。在划分子网的情况下,判断两台主机是不是在同一个子网中，看它们的网络号与子网地址是不是相同如何利用VLSM计算,在局域网上规划子网区间子网编址是利用VLSM计算,这初衷是为了避免小型或微型网络浪费IP地址,将一个大规模的物理网络划分成几个小规模的子网，各个子网在逻辑上独立没有路由器的转发,子网之间的主机不能相互通信，有时这种情况是有益的,可避免大面积的广播冲突。对一名网管员如何利用VLSM计算,在局域网上规划子网区间是必须掌握的技能。首先要确定变长子网掩码VLSM,然后再确定各子网地址和IP地址的范围。5 .IPv6地址IPv6的主要特点：更大的地址空间一地址长度从32位增大到128位,使地址空间增大了296倍;简化了头部格式一头部长度变为固定,取消了头部的检验和字段,加快了路由器处理速度；协议的灵活性一将选项功能放在可选的扩展头部中，路由器不处理扩展头部,提高了路由器的处理效率；允许对网络资源的预分配一支持实时的视频传输等带宽和时延要求高的应用;允许协议增加新的功能,使之适应未来技术的发展一可选的扩展头部与数据合起来构成有效载荷。2.2.5网络中的传输介质1 .双绞线双绞线的基本组成是由两根绝缘线按一定的螺距相互绞绕而成。每根绝缘线由各种颜色的绝缘层和单芯或多芯的金属导线构成；把一根或多根双绞线封装在同一护套内，就成了双绞线电缆；根据护套内有没有屏蔽层，又将双绞线分为非屏蔽双绞线（UnShiCldedTwistedPair,UTP）和屏蔽双绞线（ShieldedTwistedPair,STP）。双绞线的绞绕密度越大其抗干扰能力越强。如图2-15所示为五类双绞线电缆（非屏蔽）。任务2-1制作双绞线和信息插座2 .直连线所谓的直连线是指双绞线两端的发送端口与发送端口直接相连,接收端口与接收端口直接相连。3 .交叉线所谓的交叉线即指双绞线两端的发送端口与接收端口交叉相连。比如：（1）集线器（交换机）与集线器（交换机）通过普通端口RJ-45端口进行连接）（2）两台计算机间的直接双绞线连接也是用交叉线。2-1制作双绞线和信息插座在综合布线工程中，双绞线的一端与配线柜的接线架相连，另一端通过穿线管布到用户端的信息模块。用户用在使用直通双绞线与信息模块相连的方法接入网络。这样做的目的是根据用户的要求事先布置信息点，方便工作站移动，保持整个布线的整齐美观，同时也是隔离故障的一种方法。信息模块有信息插座和网线模块组成，4-2打线钳实验设备双绞线一段、信息模块一个、打线钳一把。实验步骤信息模块的制作（1）将双绞线从布线盒中拉出，剪至合适的长度。（2）剥掉大约1.5cm的外层包装皮（注意不要伤及导线的绝缘层），露出4对色线。（3）按T568B标准，将导线按照网线模块上的颜色标注的线序，稍稍用力将导线压入网线模块线槽中。（4）将打线钳的刀口（有刀的一侧朝外）对准网线模块上的线槽和导线，垂直向下用力，如图4-4所示，听到“喀”的一声，即表明导线被压入线槽内，同时模块外侧的多余导线被剪断。如此反复将8根导线全部压入线槽中。如果不能将多余的导线剪断，可调节打线钳手柄上的旋钮，调节冲击力，通过调节冲击力达到剪断线的目的（5）将防尘片安装到网线模块的线槽上，并固定到信息插座上，任务2-2IPv6协议的使用（1）开始f运行fcmdf输入ipconfig命令显示当前网卡的配置信息,。（2）输入ipv6install命令开始安装,系统自动完成IPv6的安装，WindowsVista/7以上版本的用户默认安装教学重点与难点重点：变长子网掩码计算难点：变长子网掩码计算教学过程设计复习10分钟,授新课70分钟,安排讨论5分钟,布置作业一分钟，提问_分钟作业布置无课后小结参考资料周次第四周周,第工次课；总第19次课章节名称第三章：单子网的小型局域网的组建授课方式课堂讲授（J）;上机实验（）；实际操作（J）;课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1.局域网的参考模型、局域网介质访问控制方法、Ping和ipconfig命令的使用重点：局域网的参考模型教学基本内容纲要3.2.1局域网的特点局域网的特点除了具备结构简单、数据传输率高，可行性高，实际投资少且技术更新发展迅速等基本特征外，还具有以下特点：1、具有较高大数据传输速率，有IMb/s、IoMb/s、155Mbs和622Mb/s之分，实际中最高可达lGbs,未来甚至可达IoIGbs°2、具有优良的传输质量。3、具有对不同速率的适应能力，低速或高速设备均能接入。4、具有良好的兼容性和互操作性，不同厂商生产的不同型号的设备均能接入。5、支持多种同轴电缆，双线线，光纤和无线等多种传输介质。6、网络覆盖范围有限，一般为0.1Iokn1。3.2.2局域网的参考模型20世纪80年代初期，美国电气和电子工程师学会IEEE802委员会结合局域网自身的特点，参考0SI/RM,提出了局域网的参考模型（LAN/RM）,制定出局域网体系结构，IEEE802标准诞生于1980年2月，故称为802标准。由于计算机网络的体系结构和国际标准化组织（ISO）提出的开放的系统互联参考模型（OSD已得到广泛认同，并提供了一个便于理解、易于开发和加强标准化的统一的计算机网络体系结构，因此局域网参考模型参考了OSl参考模型。根据局域网的特征，局域网的体系结构一般仅包含OSl参考模型的最低两层：物理层和数据链路层3.2.3局域网的分类1.以太网（Ethernet）10Mbs以太网100Mbs以太网1000Mbs以太网以太网（EthCrnCt）指的是由Xerox公司创建并由XeroxIntel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802.3系列标准相类似。2 .令牌环网(tokenring)令牌环网(Token-ringnetwork)常用于IBM系统中，其支持的速率为4Mbps和16MbPS两种。目前NoVel1、IBMLANSerVer支持16MbPSIEEE802.5/令牌环网技术。在这种网络中，有一种专门的帧称为“令牌”，在环路上持续地传输来确定一个结点何时可以发送包。3 .2.4局域网介质访问控制方法CSMA/CD是带冲突检测的载波监听多点访问方法(CarrierSenseMultipleAccess/ColIisionDeteCt)。在以太网(Ethernet)中，任何结点都没有事先预约发送，所有结点发送都是随机的，而且网络中没有集中的管理控制，所有结点平等地竞争发送时间，这种随机竞争的控制方式正是CSMA/CD的精髓。传统的局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介质”方式,所有结点都通过公共传输介质传输和接收数据，但不允许两个以上的结点同时发送数据，就像前面提到的“半双工”传输。正因为这种“共享”式局域网，所有结点都是半双工的，发送或接收数据是通过共享传输介质以“广播”方式传送，因此出现“冲突(CoIliSion)”是不可避免的，“冲突”会造成传输失败，必须解决多个结点访问总线的介质访问控制(MediUmAccessContro1,MAC)问题。CSMA/CD工作原理：发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送数据。在发送时，边发送边继续监听。若监听到冲突，则立即停止发送。等待一段随机时间(又称为退避)以后，再重新尝试。总体来说，可以归结为4句话：“发前先侦听，空闲即发送,边发边检测，冲突时退避。”任务3TCiscoPacketTracer6.0软件的使用1. CiscoPacketTracer6.0的安装(I)首先运行PacketTracer60_Build45_setup_no_tutorials.exe,选择“Next”进入下一步。如由3-6所示。(2)选择"Iaccepttheagreement”，接受协议约定，选择"Next”进入下一步(3)安装在C：盘，选择"Next”进入下一步。如图3-8所示。(4)默认软件名字为"CiscoPacketTracerw,选择"Next"进入下一步。(5)在uCreateadesktopicon”上打",再选择"Next"进入下一步。如图3T0所示。(6)选择“Install”开始安装。(7)系统开始安装，如图3-12所示。单击“Finish”，安装完毕。2 .汉化CiSCOPacketTracer6.0安装结束后，正常打开是英文界面。如图3T4所示。(1)把压缩包里的汉化文件Chinese,ptl这个文件复制到安装路径下的IangUageS目录下面，上述软件是安装到C盘，那么就复制文件到CProgramFilesManguages目录下面即可。(2)然后启动PT6.0,打开OPtiOnS选项，选择第一项Preferences,如图3-16所示。在Interface的选项卡下面有个"SelectLanguagew在下面的框里选择"Chinese,ptl”然后点击右下角的“ChangeLanguage”。(3)选择改变语言最后关闭软件，再运行软件就已经汉化好了。这是一个不完整汉化版,不过也够用了。默认的字体太小了，需要调整字体大小,打开OPtions选项，选择第一项首选项，字体3 .认识CiSCOPacketTracer6.0的基本界面熟悉掌握CiscoPacketTracer6.0的基本界面的各项区域功能和线缆配置后两端亮点含义。任务3-2组建小型办公/家庭网络可以在四台电脑上测试网络是否组网成功，以PC3为例，选择PC3的“桌面”选项卡中的“命令提不符”.分别ping电脑PC(TPC3的IP地址192.16.1.2、192.16.1.5,ping192.16.1.6的地址，没有物理连接的电脑IP地址不通任务3-3Ping和ipconfig命令的使用1. Ping命令的使用在网络配置调试中Ping是最常用的命令，无论UNIX、Linux.Windows等网络操作系统都集成支持ping命令。实际上，我们常用Ping命令来测试网络的连通性和可达性，如果Ping运行正确，基本上就可以排除网络层、网卡、Modem的输入输出线路、电缆和路由器等存在的故障。2. IPConfig命令的使用Ipconfig实用程序主要功能也是显示或改变用户所在主机内部的IP协议的配置信息，如IP地址、默认网关、子网掩码等。只是Ipconfig是以DOS的字符形式显示。在WindowsNT中仅能使用Ipconfig工具。这些信息一般用来检验人工配置的TCP/IP设置是否正确。如果计算机和所在的局域网使用了动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtoCo1,DHCP),这个程序所显示的信息就会更加实用。3.4.1光纤分布数据接口(FDDI)光纤分布式数据接口(FiberDistributedDataInterfacetFDDT)标准于20世纪80年代中期发展起来，它提供的高速数据通信能力要高于传统以太网(10MbPS)和令牌环网(4MbPS或16MbP于的能力。它的传输速率为100MbPS,网络覆盖的最大距离可达200km,最多可连接1OOo个站点。FDDI标准由ANSIX3T9.5标准委员会制订。为繁忙网络上的高容量输入输出提供了一种访问方法。FDDI是应用光纤作为传输介质来传输数据的高性能令牌环局域网，它采用双环结构,FDDI的访问控制方法与令牌环网类似,都采用令牌传递，但它与标准的令牌传递又有所不同。FDDT的独到之处是双环结构，它用4束光纤芯组成两个环，一个环顺时针发送，一个环逆时针发送(如图3-28(a),当其中一个环发生故障时，另一个环可代替它运行，如果两个环同时在一个点断路，则两个环连成一个单环(如图3-28(b),从而保证通信不断。一般情况下FDDl的两个环被称为主环(PrimaryRing)和副环(SeCOndaryRing),主环用于传输数据，副环作为备份。FDDl使用的传输介质是光纤，而且是双环网，单位成本较高。随着快速以太网的兴起,FDDI已经使用的也来越少了。最常见的应用就是对服务器的快速访问。教学重点与难点重点：局域网的参考模型、局域网介质访问控制方法、ping和ipconfig命令的使用难点：局域网介质访问控制方法教学过程设计复习10分钟,授新课70分钟,安排讨论一5分钟,布置作业一分钟，提问_分钟作业布置无课后小结参考资料周次第五周周,第_§_次课；总第19次课章节名称第四章：多子网的中型局域网的架设授课方式课堂讲授（J）;上机实验（）；实际操作（）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1 .局域网扩展和子网的划分；2 .交换机的工作原理3 .虚拟局域网（VLAN）技术重点：虚拟局域网（VLAN）技术教学基本内容纲要4.2.1局域网扩展和子网的划分集线器执行的功能如下：放大输入的信号，调整信号时间，在所有电缆敷设路线上重新产生信号。常见到的集线器基本结构其外部结构比较简单。集线器在网络中的主要功能是同时把所有结点集中在以它为中心的结点上，概括为以下3种功能：（1）对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离。（2）增加网络节点，即局域网的计算机数量（3）连接不同介质的转换的接口转换器，图4-3除了增加网络节点数，同时也进行了细缆到粗缆的转换。集线器可以优化网络布线结构和简化网络管理。集线器是对网络进行集中管理的最小单元，像树的主干一样，起到汇集各分枝的作用。但是，集线器并不能无限制的进行连接，IEEE802标准规定，传统以太网任意两个节点（如计算机）最多连接4个中继器，最多经过5个网段。而且连接中不能形成回路。集线器的种类有几种划分标准：1 .按端口数量来分按端口数量划分是最基本的分类标准之一。通常所说的16口或24口集线器中的16口、24口是指集线器的端口数。如果按照集线器能提供的端口数划分，目前主流集线器主要可分为8口、16口和24口几大类。2 .按带宽划分IOMb/s带宽型IoOMb/s带宽型10/100Mb/s自适应型4.2.2交换机的工作原理与分类1.交换的提出（1）用户带宽共享，带宽受限。（2）广播方式，易造成网络风暴（3）非双工传输，网络通信效率低。2 .交换机的工作原理交换机工作在ISO/OSTRM数据链路层上。可以截取所有的网络信息流并读取每一帧上的目标地址，以确定帧是否可以转发给下一个网络段。交换机由四个基本元素组成：端口：交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的物理网段（注：非IP网段），连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。缓冲区：是一种队列结构，被交换机用来协调不同网络设备之间的速度匹配问题。突发数据可以存储在缓冲区内，直到被慢速设备处理为止。缓冲区大小要适度，过大的缓冲空间会影响正常通信状态下数据包的转发速度（因为过大的缓冲空间需要相对多一点的寻址时间），并增加设备的成本。而过小的缓冲空间在发生拥塞时又容易丢包出错。信息帧的转发机构：数据帧的目的MAC地址来转发，根据收到的数据帧的目的MAC地址来查找自己的MAC地址表，如果在MAC地址表里有的，就从对应的接口转发过去，如果目的MAC地址不再MAC地址表里，就向交换机所有的接口（除了接收到这个帧的接口）广播背板体系结构；是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps,也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。交换机可以同时接收多个端口信息，并可以同时将这些信息发向多个目标地址对应的端口。交换机还可以将从一个端口接收的信息发向多个端口，3 .交换机转发机制1）交换机在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向所有的端口发送；2）如果交换机收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口相同，则丢弃该报文；3）交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文。4 .共享式和交换式以太网MAC地址是固化在网卡上串行EEPROM中的物理地址，通常有48位长。IEEE802标准为每块网卡规定了一个48位的全局地址，它是站点的全球唯一的标识符，与其物理位置无关，即MAC地址，也叫物理地址。MAC地址为6Bytc（48位）。其中MAC地址的前3个字节（高24位）由IEEE统一分配给厂商，低24位由厂商分配给每一块网卡。网卡的MAC地址可以认为就是该网卡所在站点的MAC地址。以太网交换机根据某条信息包头中的MAC源地址和MAC目的地址实现包的交换和传递。（1）传统共享式局域网的缺点覆盖的地理范围有限、网络带宽容量固定、不能支持多种速率（2）交换式局域网交换式局域网采用交换技术来增加数据的输入输出总和和安装介质的带宽。一般交换机转发延迟很小，能经济地将网络分成小的冲突网域,为每个工作站提供更高的带宽。（3）以太网交换机工作过程以太网交换机提供了桥接能力以及在现存网络上增加带宽的功能。用于LAN上的交换机因为它们都运作在数据链路层（IS00SIRM第2层）的MAC子层上，它们负责检验所有进入网络的流量的设备地址（MAC地址）。交换机保存一张有关设备地址的信息表，并用该信息表来决定如何过滤并转发局域网流量。以太网交换机执行3种重要的功能：学习：交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。5 交换机的分类（1）按传输介芯和传输速度分类方法局域网交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机和令牌环交换机等多种，这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、FDDl和令牌环网等环境。（2）按照应用范围的分类方法局域网交换机可以分为桌面型交换机（DeSktoPSwitch）.组型交换机（WOrkgrOUPSWitCh）和校园网交换机（CamPUSSWitCh）三类。根据架构特点，人们还将局域网交换机分为机架式、带扩展槽固定配置式、不带扩展槽固定配置式3种产品。6 .交换机的选型背板带宽：是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps,也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几GbPS到上百GbPS不等。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。吞吐率：吞吐率原指一个业务系统在单位时间内提供的产量(或服务量)。在计算机或数据通信系统，指的是单位时间内通过某通信信道(acommunicationchannel)或某个节点成功交付数据的平均速率，通常以每秒比特数(bps,bitspersecond)为单位。端口速率：称DCE速率或