第2章 第2節 局域網的構建

第二節局域網的構建第2章網絡通信技術與局域網課程回顧網絡的幾種拓撲結構;常用的網絡硬件;計算機網絡的分類;計算機網絡的基本功能：數據傳送、資源共享(包括軟件和硬件)提高計算機的可靠性和可用性、分布處理網絡的幾種拓撲結構：星形、總線形、環形網卡、網線、光纖、集線器、交換機、路由器。常用的網絡硬件：計算機網絡的分類按網絡規模分：局域網、城域網、廣域網是不是將網絡分類擴展一下（書上常見的列一下）思考：為什么構建局域網？一句話：給我們的工作和生活帶來方便。第二節局域網的構建一、準備與安裝硬件怎樣構建網絡？[任務一]選擇相應的硬件設備名稱是否采用詳細參數、數量、用途網卡√網線√光纜選用HUB交換機√路由器√計算機√（若采用，請打“√”）（需要考慮采用什么類型的拓撲結構）用帶RJ-45插頭（俗稱“水晶頭”）的雙絞線和網絡交換機把計算機連接起來（如下圖）2、連接硬件如果網卡沒安裝好，在此會有一個黃色的感嘆號(!),則需重新安裝網卡驅動程序。3、檢查網卡是否已經正確安裝表示網卡安裝正確以上我們把硬件都安裝好了，那么是不是網絡可以正常使用了呢？如果沒有，還缺什么？討論：除了硬件，最核心的部分還是軟件。我們還需要安裝相應的網絡通信軟件。任務二、安裝網絡通信軟件與設置參數

請同學描述：一個人寫信到另一個人收到信的全部過程。寫信人收信人有協議有協議有協議網絡通信軟件——協議什么是協議？協議：即規則，約定成俗的規則。

任何形式的通信，都要有一套通信規則的保證才能正常進行。如何安裝協議？TCP/IP協議是廣域網協議，為互聯網中采用的標準。在計算機網絡發展初期，所有的計算機設備都能象現在這樣自由聯網嗎？回答是否定的。為什么呢？70年代以來，國外一些主要計算機生產廠家先后推出了各自的網絡體系結構，但都屬于專用的。為使不同計算機廠家的計算機能夠互相通信，以便在更大的范圍內建立計算機網絡，有必要建立一個國際范圍的網絡體系結構標準。國際標準化組織ISO推薦了一個網絡系統結構——開放系統互聯參考模型(OpenSystemInterconnectionreferencemodel)OSI/RM,簡稱OSI。由于這個標準模型的建立，使得各種計算機網絡向它靠攏，大大推動了網絡通信的發展。“開放”這個詞表示：只要遵循OSI標準，一個系統可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI標準的其他任何系統進行連接。OSI參考模型應用層與用戶應用程序的接口“做什么”表示層數據格式的轉換“對方看起來象什么”會話層會話管理與數據傳輸同步“該誰講話”，“從哪兒講起”傳輸層端到端可靠的數據傳輸“對方在哪兒”網絡層分組傳送，路由選擇，流量控制“走哪條路可以到達對方”數據鏈路層相鄰結點間無差錯地傳送幀“每一步該怎么走”物理層在物理媒體上透明傳輸位流“怎樣利用物理媒體”分層功能與作用形象比喻應用層是OSI參考模型的最高層，直接面向用戶，負責兩個應用進程（應用程序）之間的通信。它是用戶使用OSI功能的唯一窗口。應用程序不用去關心實際數據傳輸過程中的細節，這一切已全部交給執行這些協議的通信軟件去處理了。7、應用層6、表示層表示層是對通信雙方計算機系統之間交換數據的“表示方式”加以約定。例如，用什么樣的二進制數表示A、B、C等字母，一個8位的數字“201412116”是表示日期還是電話號碼等。為了傳輸安全，對傳輸的信息的加密和解密也由表示層協議解決。5、會話層會話層協議維持兩臺計算機上的兩個應用實體（執行中的程序）之間的交互過程。如同打一次電話的過程。4、傳輸層

傳輸層的主要作用是為通信的兩個主機，提供可靠的“端”到“端”數據傳輸通道。傳輸層不關心路徑選擇。3、網絡層網絡層協議解決“跨”網絡的數據通信問題。包括傳輸路由選擇、傳輸數據流量控制和差錯檢測等。2、數據鏈路層數據鏈路層在物理層的基礎上，為兩個相鄰的網絡實體（計算機、路由路、交換機等）建立一條可靠的數據鏈路。該層傳輸的是以一組數據（稱為幀）為單位的數據塊。幀的收發過程有應答關系，每幀數據都經過校驗，錯誤的數據通過重發加以糾正。網卡的功能就是執行物理層與數據鏈路層協議。1、物理層

物理層是OSI參考模型的最低層，與傳輸線路直接相連。它定義了硬件接口的標準，如數字信號的“1”和“0”的電壓值、規定線纜與網絡接口卡的連接頭的形狀、幾何尺寸、引腳線數、引線排列方式、鎖定裝置等一系列外形特征。在物理層看來，通信線路中傳輸的是一串以二進制位為單位的電信號，它不管這些二進制電信號的意義及正確與否。數據鏈路層

應用層物理層網絡層傳輸層會話層表示層應用層物理層數據鏈路層網絡層傳輸層會話層表示層發送進程接收進程主機A主機BOSI參考模型通信線路虛擬的數據傳輸實際的數據傳輸過程實際的數據傳輸過程實際的數據傳輸過程應用程序應用程序互聯參考模型的特點每個層次向上一層次提供服務每個層次向下一層次請求服務上層是為下層指引方向的，下層為上層提供更好的服務。ISO/OSI參考模型：物理層：定義硬件接口的標準數據鏈路層：介質訪問網絡層：確定地址和最佳路徑傳輸層：端到端連接會話層：互連主機通信表示層：數據表示應用層：為應用程序提供網絡服務歸納總結前面我們講過：TCP/IP協議是是因特網中最基本的網絡通信協議，下面我們來了解一下TCP/IP協議有哪些作用和特點。TCP/IP協議——因特網的互聯基礎

TCP/IP協議就是傳輸控制協議/網際協議，整個協議結構分成：應用層協議、TCP協議層和IP協議層。TCP協議層和OSI參考模型的傳輸層相當。IP協議層和OSI參考模型網絡層相當；TCP/IP協議沒有定義數據鏈路層和物理層，它可以建構在不同的數據鏈路上面。TCP/IP協議的主要特點⑴開放的協議標準，可以免費使用，并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統；⑵獨立于特定的網絡硬件，可以運行在局域網、廣域網，更適用于互聯網中；⑶統一的網絡地址分配方案，使得整個TCP/IP設備在網中都具有惟一的地址；在網絡中，使兩臺計算機上的應用程序間相互通信的前提是什么？前提就是保證應用程序所在的兩臺計算機能夠相互通信。如何做到這一點呢？兩臺計算機間的通信，這是OSI參考模型網絡層解決的問題。我們知道在TCP/IP協議中的IP協議層就工作在網絡層，下面我們來看一下IP協議層和TCP協議層它們是怎么工作的？網絡的數據鏈路層和物理層IP協議層OSI的網絡層IP協議層IP協議層主要保證網絡中計算機到計算機的數據通信。主要功能有：

1、IP地址的轉換。IP地址是因特網中每臺計算機的唯一標識，但在通信鏈路上使用的不是IP地址而是MAC地址。IP協議層通過“詢問”的方式獲得對方的MAC地址，并動態地維持著一張通信各方的IP地址和硬件地址的對照表。

2、數據傳輸路由選擇。IP協議層還具有數據流量控制、傳輸差錯報告等方面的功能。TCP協議層

TCP協議層主要為上層的應用層提供“端”到“端”的通信服務。TCP協議層還執行數據的差錯檢驗等功能。網絡的數據鏈路層和物理層IP協議層TCP協議層OSI的網絡層OSI的傳輸層網絡的數據鏈路層和物理層IP協議層TCP協議層應用層協議簡單郵件傳送協議文件傳送協議超文本傳送協議TCP/IP協議OSI的網絡層OSI的傳輸層應用層協議

常用的簡單郵件傳送協議（SMTP）、文件傳送協議（FTP）和瀏覽網頁的超文本傳送協議（HTTP）都是應用層協議，它們直接支持應用程序對網絡通信的要求。在使用TCP/IP協議的網絡中，每臺計算機都有自己的IP地址，那什么是IP地址呢？IP地址：由4段十進制數字，每段數字用下圓點“.”分隔，每段數字在0-255之間2、設置IP地址IP地址的分類

按照國際互聯網組織的規定，IP地址的4段分成主機地址區域和主機所在的網絡地址區域兩部分，即網絡地址和主機地址。分為：A類、B類、C類、D類、E類等5類地址格式。A類IP地址特點：1、首位是02、網絡號占用1個字節，主機號占用3個字節3、第一字節數字從0到127，IP地址范圍~554、適用于大型網絡B類IP地址特點：1、首位是102、網絡號占用2個字節，主機號占用2個字節3、第一字節數字從128到191，IP地址范圍~554、適用于中型網絡C類IP地址特點：1.首位是1102.網絡號占用3個字節，主機號占用1個字節3.第一字節數字從192到223，IP地址范圍~55適用于小型網絡IP地址的分類D類地址被稱為組播（MULTICAST）地址，用于多點廣播。

IP地址范圍~55E類地址保留將來使用。

IP地址范圍~550網絡地址主機地址012348162431位數A類B類C類D類E類10網絡地址主機地址110網絡地址主機主址1110組播地址11110保留將來使用特別提示：

在給計算機分配IP地址時，網絡地址和主機地址部分中的全“0”和全“1”是保留地址，不分配給主機使用。另外，~55也作為保留范圍不分配給主機使用。在實際應用中，為了使網絡便于管理，可以把A、B、C類網絡進一步分成若干個子網。方法：把IP地址中表示主機地址的部分劃分為兩個部分：子網地址和主機地址。子網掩碼

不同類型的網絡對應不同的子網掩碼，子網掩碼由32位二進數組成。未劃分子網的網絡子網掩碼分別是：A類：B類：C類：子網的子網掩碼

格式：將子網掩碼中與網絡地址和子網地址相對應的所有位都設為二進制的1，與主機地址相對應的位全都設為二進制的0。IP地址的獲取

因特網上主機的IP地址必須向因特網域名與地址管理機構（簡稱：ICANN）提出申請才能取得。因特網的域名與IP地址都歸ICANN管理。單擊2、設置IP地址3、添加文件及打印共享組件4、標識計算機右擊“我的電腦”→單擊“計算機機名”→“更改(c)…”任務三、檢查網絡是否連通1、查看硬件1）網絡連接設備2