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计算机网络实验实验一网络部件简介以及简单局域网的组建实验内容1、熟悉、使用常见基本网络部件2、利用HUB、网卡、双绞线和PC组建星型局域网3、了解常见网络故障的排除方法实验目标1、熟悉常见网络部件2、组建小型局域网3、能自主对网络简单故障进行排错实验要求1、学会制做2种不同的双绞线2、在Windows中配置网卡，用HUB将多台PC连接成10base-T分布星型局域网，使之能通信，并能检测和恢复故障。一.认识网络基本部件1.集线器(HUB)英文HUB本意是中心枢纽或多路交汇点。在局域网中集线器是工作站和服务器的连接设备。集线器有多个用户端口：8口、16口和24口等。（1）HUB的主要功能：*作为网络中的共享设备，或充当中继器的功能。*信号的再生放大和重定向。*碰撞检测和通告。（2）HUB的分类随着网络地理范围的增大和网络结点数量的增加，出现了可级连式和可堆叠式集线器。①可级连式集线器可以将多个HUB进行级连，以扩大端口数量。如下图:级连即串连。多个HUB级连以后，传输速度会大大降低，一般最多只能级连4个HUB。②可堆叠式集线器所有堆叠的HUB是并连的，可视为同一级，各个端口的传输速度都一样，各结点的网络速度也都相同。一般最多可堆叠8个HUB。③智能集线器（intelligentHUB）*提供了集中管理功能，所连接的设备出现故障，可以容易地识别、诊断和修补。*为不同设备提供灵活的传输速率。*可上连到高速主干的端口，支持到桌面的10/16/100Mbps的速率，即支持以太网、令牌环和FDDI。④交换式集线器（switchingHUB）提供了线路交换能力和网络分段能力的一种智能集线器。最大特点是其传输速度等于其连接的每个端口的传输速度之和。⑤集线器的选择集线器的选择取决于下列因素：*上级设备带宽*连接的结点数量*应用需求*外形尺寸2.交换机交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。与HUB的最本质的区别是HUB不能识别目的地址。3.网卡(1)网卡的功能网卡（NIC--NetworkInterfaceCard）也叫网络适配器，是用来连接计算机与网络的硬件设备。网卡插在计算机或服务器扩展槽中，通过网线与网络交换数据、共享资源。(2)网卡的选择选择网卡应考虑以下因素：接口类型、总线类型、传输速度和是否支持远程启动①网卡的接口类型常见的网卡接口有BNC接口和RJ-45接口，也有两种接口均有的双口网卡。接口的选择与网络布线形式有关，在小型共享式局域网中，BNC接口网卡通过同轴电缆直接与其他计算机和服务器相连；RJ-接45口网卡通过双绞线连接集线器（Hub）连接其他计算和服务器。采用总线型网络拓扑结构时，可选用BNC端口的网卡。目前多采用集线器，用星型网络拓扑结构，使用非屏蔽双绞线，故选用RJ一45端口的网卡。②总线类型及传输速度网卡按总线类型可分为ISA网卡、PCI网卡等。ISA网卡以16位传送数据，速度能够达10M/S。PCI网卡以32位传送数据，速度可以达到100M/S。10M的网卡能够满足普通小型局域网传输数据的要求，性价比也较高，一般的工作站可选用ISA总线的10M网卡。在交换式局域网中，应选用速度较快的100M网卡，对要求较高的服务器，可选用PCI总线的32位100M网卡。③是否支持远程启动网卡是否具有远程启动芯片插槽，以及是否支持远程启动。如果要安装无盘工作站，应购买支持远程启动的网卡，并且让销售商提供相应网络操作系统上的引导芯片(BootRoom)。4.传输介质在网络中传输数据、连接网络结点的线缆、光纤等，称为传输介质。（1）双绞线双绞线（TP）分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两大类。STP：增加金属网，隔离电磁干扰。UTP：局域网中使用最多的一种网线。双绞线：由8根信号线组成，分为4对，每两根一对相互缠绕，按逆时针方向扭绞。它利用铜线中电流产生的电磁场互相抵消，来减少邻近线路的干扰。缠绕的密度决定了双绞线抗干扰的能力和通信的质量。一般用于星型网的布线，连接网卡与集线器。最大网线长度为100M。如果要加大网络的范围，在两段双绞线之间加装中继器，最多可装4个中继器，最大传输范围500M。双绞线的分类：国际电工委员会和国际电信委员会（EIA/TIA）已经建立了UTP网线的国际标准，并根据使用领域分为5个类别（Gategories或CAT）。UTP双绞线分类比较表类别适用领域传输速率CAT-1语音、电话通讯低CAT-2数据通讯4MbpsCAT-3局域网数据通信10MbpsCAT-4基于令牌局域网数据通信16MbpsCAT-5快速局域网数据通信100Mbps超5类线：是厂家为了增加抗干扰能力、保证通信质量，而提高了的CAT-5标准。其受干扰程度只有CAT-5的1/4。目前还没有被EIA/TIA认可。(2）同轴电缆同轴电缆（CoaxialCable）是由两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用统一轴心的电缆。按按直径的不同，同轴电缆分为细缆和粗缆两种。同轴电缆的分类比较项目细缆粗缆直径0.26CM1.27CM传输距离185M500M最大传输距离（4个中继器，5个网段）925M2500M阻抗50欧母50欧母(3)光纤光纤(FiberOpticCable)以光脉冲的形式来传输信号，因此材质也以玻璃或有机玻璃为主。由纤维芯、包层和保护套组成。如下图：光束与其它传输介质相比，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰变小、频带宽、传输距离远。保护套包层纤维芯包层保护套光纤传输原理：电信号光信号电信号电信号光信号电信号光纤是以光脉冲的形式传输信号，因此，具有以下优点：①不易被窃听，数据传输安全性高。②传输信号不易被干扰。③传输距离长。④传输速度快，可用于千兆级的网。但由于价格昂贵，连接头不能自己制作，目前主要用于大型网络主干线的连接。光接收机光发送机光发射机光接受机5.组建局域网的准备工作(1).必备工具双绞线压线钳同轴电缆压线钳(可选)双绞/同轴电缆测线仪镙丝刀剪刀(2).网线的制作(a)标准双绞线用于：PC与HUB、PC与交换机之间的连接集线器之间的级连线集线器与交换机的级连线①根据需要剪取适当长度的双绞线(100M)。②用剪刀或剥线器将双绞线外皮剥去约2.5CM，并将4对线成扇形分开。③按国际EIA/TIA568B打线标准，将网线按下列顺序排列：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕④将8条线并拢在同一水平面上，并排直。⑤将线剪齐，留下大约1.5CM的长度。⑥将白橙色的芯线对准RJ-45头的第一脚，插入双绞线。⑦检查8条线是否全部充分、整齐地排放在RJ-45头的里面。⑧用压线钳用力压紧RJ-45头后取出即可。⑨重复步骤①~⑧，制作另一边的接头。(b)交叉双绞线用于：直接连接两台计算机的网卡集线器之间的级连线集线器与交换机的级连线网卡的第1、2脚用来发送信号，第3、6脚用来接收信号。如果用标准双绞线直接连接两台计算机，其网卡连接如下图：发送对发送、接收对接收，无法传输信息。解决方法：交叉接线，即网线一头的1、3和2、6脚分别交换。如下图：(c)双绞线的检测使用测线仪检测。将网线的两头分别插入测线仪的两个测试口，打开测试开关；对标准双绞线，测试仪上的8个指示灯按1~8顺序亮；对交叉双绞线，8个指示灯亮的顺序是3、6、1、4、5、2、7、8。如果某个灯不亮或顺序不同，说明网线有问题。在没有测试仪的情况下，可用下面的观察法：注意计算机后面的网卡指示灯，正常情况下应该是一个灯常亮，一个等有时会闪烁。6.安装网卡及软件(1)在WIN98/NT下安装软件(2)网卡资源冲突处理办法(3)配置网卡二、网络的拓扑结构网络拓扑结构是指网络中结点的互连模式。常见的有星型、环型和总线型三种拓扑结构。星型拓扑结构网络中有一个唯一的转发点(中央结点)，结点之间通过单独的通信线路与中央结点相连。优点：网络结构简单、建网容易、控制管理方便，传输速度快，容易在网络中增加新结点。缺点：可靠性低，中心结点故障全网瘫痪，网络共享能力差。环型拓扑结构优点：通信设备和线路消耗少，容易安装和监控，可靠性高。缺点：不利于扩张，系统响应时间长，传输效率低。总线型拓扑结构优点：结构简单灵活，可扩充性好，成本低，安装方便，网络可靠性高。缺点：增加新结点不如星型容易，安全性低，监控不易，不能集中控制，实时性较差。组建简单局域网网络故障调试PING命令的使用