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项目3组建局域网局域网是一种在有限的地理范围内将大量的PC及各种设备互联在一起实现数据传输和资源共享的计算机网络。20世纪70年代，微型计算机迅速发展，需要近距离相互通信，共享资源，从而促进了局域网技术的迅速发展。在当今的计算机网络技术中，局域网技术已经占据了十分重要的地位。局域网的标准繁多，但目前以太网技术已经占据了主流，淘汰了其他的技术，以太网已经成为了局域网的代名词。本项目的主要目标是理解基本的局域网组网技术，熟悉局域网所使用的基本设备和器件，实现局域网的连接和连通性测试，了解交换机的基本配置和在交换机上配置VLAN的基本方法。本项目主要内容任务3.1选择局域网组网技术任务3.2制作双绞线跳线任务3.3认识与配置交换机任务3.4局域网的连接任务3.5以太网交换机的VLAN配置任务3.6组建无线局域网习题3任务3.1选择局域网组网技术【实训目的】（1）熟悉传统以太网组网技术及应用。（2）熟悉快速以太网组网技术及应用。（3）熟悉千兆位以太网组网技术及应用。（4）了解万兆位以太网组网技术。（5）理解选择局域网组网技术的一般方法。【实训条件】（1）已经联网并能正常运行的机房和校园网。（2）已经联网并能正常运行的其他网络。（3）典型网吧、校园网或企业网的组网案例3.1.1相关知识以太网是目前使用最为广泛的局域网，从20世纪70年代末就有了正式的网络产品。在整个80年代中以太网与PC机同步发展，其传输速率自20世纪80年代初的10Mb/s发展到90年代达到100Mb/s，目前已经出现了10Gb/s的以太网产品。以太网支持的传输介质从最初的同轴电缆发展到双绞线和光缆。星型拓扑的出现使以太网技术上了一个新台阶，获得了更迅速的发展。从共享式以太网发展到交换式以太网，并出现了全双工以太网技术，致使整个以太网系统的带宽成十倍、百倍地增长，并保持足够的系统覆盖范围。1.传统以太网组网技术（1）10Base-510Base-5也称为粗缆以太网，采用基带传输，使用总线拓扑结构，传输速率为10Mb/s。目前10Base-5已不再使用，因为它的成本比较高，网络维护较困难。（2）10Base-210Base-2也称为细缆以太网，采用基带传输，使用总线拓扑结构，传输速率为10Mb/s。10Base-2网安装简单，电缆线也比较便宜，成本较低，但连接的长度较短。（3）10Base-T10Base-T在拓扑结构中增加了集线器（HUB），每个集线器上的节点连接为物理星型结构。网卡：要求带有RJ-45插头的以太网卡。集线器HUB：是以太网的中心连接设备，各节点通过非屏蔽双绞线UTP与集线器实现星型连接，集线器将接收到的数据转发到每一个端口，每个端口的速率为10Mb/s。用在10Base-T中的集线器类型主要有普通集线器、堆叠式集线器等。双绞线：非屏蔽双绞线的特点不仅价格低廉，安装方便，且具有一定抗外界电磁干扰的作用。根据网络性能要求可选用3类或5类双绞线。RJ-45插头：双绞线两端必须安装RJ-45插头，以便插在网卡和集线器中的RJ-45插座上。②10Base-T的主要性能指标集线器与网卡和集线器之间的最长距离均为100米，集线器数量最多为4个，即任意两节点之间的距离不会超过500米。集线器可级联以便扩充，HUB之间可用同轴电缆相连，最大间距为100米。集线器可通过同轴电缆或光纤与其它LAN相连以形成大型以太网。若不使用网桥，最多可连接1023个节点。对无盘工作站，还要在网卡上插入一块远程启动EPROM芯片。10Base-T以太网系统问世后，以它的价廉、易安装维护，可靠性高以及扩展性好等特点成为以太网技术的热点，是现代以太网技术发展的里程碑，是快速以太网、千兆位以太网等组网技术的基础。（4）10Base-F10Base-F是一种使用光纤作为传输介质的以太网技术，10Base-F标准定义了3种不同的光纤规范：10Base-FL、10Base-FB、10Base-FP。其中10Base-FL是常用的光纤以太网标准，而10Base-FB和10Base-FP都没有被广泛采用。（5）传统以太网中继规则5是局域网最多可有5个网段。4是全信道上最多可连4个中继器。3是其中3个网段可连节点。2是有两个网段只用来扩长而不连任何节点，其目的是减少竞发节点的个数，而减少发生冲突的机率。1是由此组成一个共享局域网。2.快速以太网组网技术快速以太网（FastEthernet）数据传输率为100Mb/s。快速以太网保留着传统的10Mb/s以太网的所有特征，即相同的帧格式，相同的介质访问控制方法CSMA/CD，相同的组网方法，而只是把每个比特发送时间由100ns降低到10ns。（1）100Base-TX100Base-TX支持2对五类非屏蔽双绞线UTP或2对屏蔽双绞线STP。其中1对双绞线用于发送，另1对双绞线用于接收数据。因此100Base-TX是一个全双工系统，每个节点可以同时以100Mb/s的速率发送与接收数据。（2）100Base-T4100Base-T4支持4对三类非屏蔽双绞线UTP，其中有3对线用于数据传输，1对线用于冲突检测。因为它没有单独专用的发送和接收线，所以不可能进行全双工操作。（3）100Base-T2100Base-T2支持2对3类非屏蔽双绞线UTP。其中1对线用于发送数据，另1对用于接收数据，因而可以进行全双工操作。（4）100Base-FX100Base-FX支持2芯的多模（62.5μm或125μm）或单模光纤。100Base-FX主要是用作高速主干网，从节点到集线器的距离可以达到412米。3.千兆位以太网组网技术（1）千兆位以太网技术特点千兆位以太网最大的优点在于它对原有以太网的兼容性，同100Mb/s快速以太网一样，千兆位以太网使用与10Mb/s传统以太网相同的帧格式和帧大小，以及相同的CSMA/CD协议。这意味着广大的以太网用户可以对现有以太网进行平滑的、无需中断的升级，而且无需增加附加的协议栈或中间件。同时，千兆位以太网还继承了以太网的其它优点，如可靠性较高、易于管理等。（2）千兆位以太网的标准①IEEE802.3zIEEE802.3z负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆的全双工链路标准。IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的千兆位以太网传输规范，采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gb/s，去耦后实现1000Mb/s传输速度。1000Base-CX1000Base-CX的传输介质是一种短距离屏蔽铜缆，最长距离可达25米，这种屏蔽双绞线不是标准的STP，而是一种特殊规格、高质量的、带屏蔽的双绞线。它的特性阻抗为150欧姆，传输速率最高达1.25Gb/s，传输效率为80％。1000Base-LX1000Base-LX是一种收发器上使用长波激光（LWL）作为信号源的媒体技术，这种收发器上配置了激光波长为1270~1355nm（一般为1300nm）的光纤激光传输器，它可以驱动多模光纤，也可驱动单模光纤，使用的光纤规格有62.5μm和50μm的多模光纤，以及9μm的单模光纤。1000Base-SX1000Base-SX是一种在收发器上使用短波激光（SWL）作为信号源的媒体技术，这种收发器上配置了激光波长为770~860nm（一般为800nm）的光纤激光传输器，不支持单模光纤，仅支持多模光纤，包括62.5μm和50μm两种。②IEEE802.3ab1000Base-T41000Base-T4是一种使用5类UTP的千兆位以太网技术，最远传输距离为100m。1000Base-T4不支持8B/10B编码/译码方案，需要采用专门的更加先进的编码/译码机制。1000Base-T4采用4对5类双绞线完成1000Mb/s的数据传送，每一对双绞线传送250Mb/s的数据流。1000Base-TX1000Base-TX也基于4对双绞线电缆，但却是以2对线发送数据，2对线接收数据。由于每对线缆本身不进行双向的传输，线缆之间的串扰就大大降低，同时其编码方式也相对简单。由于要达到1000mb/s的传输速率，要求线缆带宽就超过100MHz，需要6类双绞线系统的支持。4.万兆位以太网组网技术（1）万兆位以太网技术特点万兆位以太网是一种只采用全双工数据传输技术，其物理层（PHY）和OSI参考模型的第一层（物理层）一致，负责建立传输介质（光纤或铜线）和MAC层的连接。MAC层相当于OSI参考模型的第二层（数据链路层）。万兆位以太网标准的物理层分为两部分，分别为LAN物理层和WAN物理层。LAN物理层提供了现在正广泛应用的以太网接口，传输速率为10Gb/s；WAN物理层则提供了与OC-192c和SDHVC-6-64c相兼容的接口，传输速率为9.58Gb/s。（2）万兆位以太网的标准万兆位以太网规范包含在IEEE802.3标准的补充标准IEEE802.3ae中，它扩展了IEEE802.3协议和MAC规范，使其支持10Gb/s的传输速率。万兆位以太网联网规范主要有以下几种：①10GBase-SR和10GBase-SW主要支持短波（850nm）多模光纤（MMF），光纤距离为2m到300m。10GBase-SR主要支持“暗光纤”（darkfiber），暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤。10GBase-SW主要用于连接SONET设备，它应用于远程数据通信。②10GBase-LR和10GBase-LW主要支持长波（1310nm）单模光纤（SMF），光纤距离为2m到10km（约32808英尺）。10GBase-LW主要用来连接SONET设备时，10GBase-LR则用来支持“暗光纤”。③10GBase-ER和10GBase-EW主要支持超长波（1550nm）单模光纤（SMF），光纤距离为2m到40km。10GBase-EW主要用来连接SONET设备，10GBase-ER则用来支持“暗光纤”。④10GBase-LX410GBase-LX4采用波分复用技术，在单对光缆上以4倍波长发送信号。10GBase-LX4系统运行在1310nm的多模或单模暗光纤方式下。该系统的设计目标是针对于2m到300m的多模光纤模式或2m到10km的单模光纤模式。5.局域网组网技术的选择目前在大中型局域网设计中，通常采用由星型结构中心点通过级联扩展形成的树型拓扑结构。一般可以把这种树型结构分成三个层次，即核心层、汇聚层和接入层，在不同的层次可以选用不同的组网技术、网络连接设备和传输介质。例如在核心层可以使用1000Base-SX吉比特以太网技术，采用多模光纤光缆作为传输介质；在汇聚层可以使用100Base-TX快速以太网技术，采用双绞线电缆作为传输介质；在接入层可以使用10Base-T传统以太网技术，采用双绞线电缆作为传输介质。这样既保证了网络的整体性能，又将网络的成本控制在一定的范围内，而且还可以根据用户的不同需求进行灵活的扩展和升级。3.1.2实训内容1.分析计算机网络实验室或机房的组网技术2.分析校园网的组网技术3.分析其他网络组网技术任务3.2制作双绞线跳线【实训目的】（1）熟悉计算机网络中常用的传输介质。（2）理解局域网通信线路的连接与实现。（3）掌握非屏蔽双绞线与RJ-45水晶头的连接方法。（4）掌握非屏蔽双绞线直通线和交叉线的制作以及它们的区别和适用场合。（5）掌握简易线缆测试仪的使用方法。【实训条件】非屏蔽双绞线、RJ-45水晶头、RJ-45压线钳、简易线缆测试仪。3.2.1相关知识传输介质是网络中各节点之间的物理通路或信道，它是信息传递的载体。计算机网络中所采用的传输介质分为两类：一类是有线的；一类是无线的。有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光缆；无线传输介质包括无线电波和红外线等。1.双绞线双绞线由按规则螺旋结构排列的两根、四根或八根绝缘导线组成。它是局域网布线中最常用的一种传输介质，尤其在星型网络拓扑中，双绞线是必不可少的布线材料。为了降低信号的干扰程度，每一对双绞线一般由两根绝缘铜导线相互缠绕而成，每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色，便于区别。（1）屏