第7章局域网技术(2)剖析
第7章——计算机网络基础与Internet应用
教案
教学活动及主要语言师生互动
活动设计
实验十一
一、实验项目（名称）：Internet的概念及应用基础
二、实验目的：
1、掌握Internet的基本操用和应用方式；
2、掌握Windows系统下面常见的Internet配置和基本应用
三、实验内容：
在Windows下查看IP地址、用户管理以及使用网络命令
四、实验步骤与结果：
1、Windows的上网设置
①查看本地连接属性：网上邻居->右键属性->本地链接属性
师生互动
教学活动及主要语言
活动设计
②查看“Internet协议(TCP/IP)”属性。
2、 Windows的用户管理
查看控制面版－＞管理工具－＞计算机管理
教学活动及主要语言师生互动
活动设计
3、使用常用网络命令
①Ping：Ping命令可以测试计算机名和计算机的IP地址，验证与
远程计算机的连接。
②Ipconfig：Ipconfig 显示所有当前的 TCP/IP 网络配置值、刷
新动态主机配置协议(DHCP)和域名系统(DNS) 设置。
。
第七章 构建计算机局域网基础
7.3.2 接地保护系统
综合布线电缆和相关连接硬件接地是提高应用 系统可靠性、抑制噪声、保障安全的重要手段。
一．直流接地
串联法 汇集法 网格法
二．交流工作接地
计算机、网络设备是使用交流电的电气设备， 这些设备按规定在工作时要进行工作接地，即 交流电三相四线制中的中性线直接接入大地， 这就是交流工作接地。
综合部线的简单介绍
布线产品与楼宇自动化系统（BAS）的结合 六类产品在宽带视频的应用 小型光纤连接器件的新型工艺 阻燃和环保产品的应用
7.3 计算机网络的防雷电系统和接 地保护系统
机房设备较为昂贵，其内含大量CMOS集成电 路模块，对雷击、静电等引起的感应强电流极 为敏感，因此为防止设备和人员遭受意外侵害， 在网络工程设计实施时必须要考虑到防雷和接 地系统。
7.3.1 防雷电系统
通过对电源线路和通信线路等潜在雷电入侵隐患加装电涌保护器 （SPD），来阻止或减轻雷电对网络系统的冲击 通过使用多级电源防雷设施，彻底泄放雷电过电流、限制过电压，从而 尽可能地防止雷电通过电力线路窜入计算机网络系统，损害系统设备。 在电缆接入网络通信设备前首先接入信号避雷器（信号SPD），即在链 路中串入一个瞬态过电压保护器，它可以防护电子设备遭受雷电闪击及 其它干扰造成的传导电涌过电压，阻断过电压及雷电波的侵入，尽可能 降低雷电对系统设备的冲击。 当交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地和防雷接地采用共用一 组接地装置时，其接地电阻不应大于其中最小值。 经常检查防雷设备的性能指示标志），及时发现隐患并更换设备。
3．光缆
光缆是由一组光导纤维组成的、用来传播光束 的、细小而柔韧的传输介质。与其他传输介质 相比较，光缆的电磁绝缘性能好，信号衰变小， 频带较宽，传输距离较远。
局域网基础---局域网的讲解和研究
局域网基础---局域网的讲解和研究局域网基础局域网的讲解和研究在当今数字化的时代，网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
而在众多的网络类型中，局域网（Local Area Network，简称LAN）是一种常见且重要的形式。
接下来，让我们深入了解一下局域网。
局域网，顾名思义，是在一个局部的地理范围内（如一个办公室、一栋楼、一个校园等）将各种计算机、外部设备和数据库等互相连接起来组成的计算机通信网。
它允许这些设备之间进行高速的数据传输和资源共享。
局域网的组成部分主要包括计算机设备（如个人电脑、服务器等）、网络连接设备（如路由器、交换机等）、传输介质（如双绞线、光纤等）以及网络操作系统。
这些组件协同工作，共同构建起一个稳定高效的局域网环境。
双绞线是局域网中常用的传输介质之一。
它由两根具有绝缘保护层的铜导线相互缠绕而成，价格相对较低，易于安装和维护。
对于短距离的数据传输，双绞线能够提供较为稳定的性能。
而光纤则在需要长距离、高速率传输的场景中表现出色，其通过光信号来传输数据，具有抗干扰能力强、传输速度快等优点。
交换机在局域网中扮演着重要的角色。
它能够根据 MAC 地址（Media Access Control Address，媒体访问控制地址）将数据帧准确地转发到目标设备，从而提高网络的传输效率和稳定性。
与交换机不同，路由器主要用于连接不同的网络，并实现网络之间的数据转发和路由选择。
在局域网中，网络操作系统负责管理和协调网络资源的分配和使用。
常见的网络操作系统有 Windows Server、Linux 等。
它们提供了诸如用户管理、文件共享、打印服务等功能，使得局域网中的设备能够更加高效地协同工作。
局域网的优点众多。
首先，它能够实现资源共享，包括文件、打印机、扫描仪等设备的共享，大大提高了资源的利用率。
比如在一个办公室中，多台电脑可以共享一台打印机，节省了设备成本和空间。
其次，局域网内的数据传输速度通常较快，能够满足实时性要求较高的应用，如视频会议、在线游戏等。
第7章 局域网布线工程
Page 30/47
十二 五
设计方案的基本内容
• （1） 前言 • 客户的单位名称、工程名称、设计单位名称、设计意义、 设计内容概要等。 • （2） 定义与惯用语 • 对设计中用到的综合布线系统通用术语、自定义的惯用语 作出解释。 • （3） 综合布线系统概念 • 综合布线系统的六个子系统的具体内容。 • （4） 综合布线系统设计
Page 28/47
十二 五
• • • • • • • •
7.2.2 防护系统设计 1. 布线系统的电源设计 2．UPS系统的设计 3．防护系统的设计 （1) 电磁屏蔽保护 （2) 电气保护 （3) 防火保护 4．接地系统的设计
Page 29/47
十二 五
• • • • • • •
7.2.3 综合布线系统设计方案 综合布线设计要充分考虑的问题： ⊙ 充分满足用户功能上的需求。 ⊙ 结构和性能上都留足余量和升级空间。 ⊙ 遵循业界先进标准。 ⊙ 本着结构合理，高效低成本的原则。 ⊙ 用户使用上和管理上的灵活性。
Page 8/47
十二 五
• • • • • •
智能化建筑的基本功能: 智能化建筑的基本功能主要由三大部分(3A)构成： 建筑自动化（BA） 通信自动化（CA） 办公自动化（OA） 智能建筑由系统集成中心、综合布线系统、BAS建筑物自 动化系统、CAS通信自动化系统、OAS办公自动化系统 五部分组成。
Page 12/47
十二 五
槽
• 金属槽和塑料槽
塑料线槽的明安装铺设配套附件
产品名称 阳角 图例 产品名称 平三通 图例 产品名称 连接头 图例
阴角
顶三通
终端头
直转角
左三通
接线盒插口
右三通
第7章 无线局域网的逻辑链路控制与链路性能
DCF两种机制的吞吐率
1) 归一化系统吞吐率
DCF的延迟性能
室外WLAN的覆盖范围
二、PCF协议性能分析
三、二节 LLC层差错控制
• CSMA/CA采用离散时间(mscrete-time)退避算法， 退避的最小时间间隔为一个时时间(Slot Time) ：
• CSMA/CA采用的二进制退避算法是指:当终端检 测到信道空闲时间DIFS或发生了碰撞，会首先按 照均匀分布规则，从[0，W-l]中选取一个值作为退 避时间。W就是退避窗口，通常取决于碰撞的次 数，在帧的第一次传输时，W等于最小碰撞窗口， 每次不成功传输都会使得W增加一倍，直到增至 最大碰撞窗口。
• 通常，随机访问机制都有一种不稳定特性，即随 着输入负载的上升，系统的吞吐率上升，直到一 个最大值(最大吞吐率)。之后，输入负载的进一 步上升会使得系统吞吐率急剧下降。从实际的角 度考虑，很难令系统保持在最大吞吐率的工作状 态。为了分析DCF在系统过负载的情况下的性能， 我们用“饱和吞吐率”(SaturationThroughput)这 一参数来表征输入负载足够大时系统的吞吐率维 持在一个什么样的程度。
•
• • • • •
为了方便分析，我们作如下假设: · 信道为理想信道，不考虑传输错误，即忽略信道 噪声造成的比特错误及其弓起的帧错误，而只是 考虑协议本身的性能;并且认为电子发送冲突所造 成的任意长度的帧重叠都将引起帧差错，必须被 重发。 · 小区内的站点数目足够多(大于10)但有限，认为 所有站点的报文分组到达(包括新分组到达和重发 分组到达)过程是泊松过程。 · 无论帧传输多少次，其碰撞概率恒定且相互独立。 · 不考虑隐藏终端问题和信道捕获效应。 · 每个终端始终有帧要发送，即系统的输入处于饱 和状态，每个终端的输出队列始终非空。 · 站点的移动是有限的，忽略站点发送和接收数据 分组，以及控制帧时的位置变化。这是由于 IEEE802.11没有考虑节点移动性造成的。
局域网基本原理课件
03
网络流量分析工具
分析网络流量数据，识别和解决 网络中的瓶颈和异常流量。
02
网络性能监控工具
监控网络性能指标，如带宽利用 率、延迟、丢包率等，以便及时
发现和解决性能问题。
04
网络设备管理工具
管理和配置网络设备，如路由器、 交换机、服务器等，以确保网络
的正常运行。
故障排除与维护
故障排除流程 遵循标准的故障排除流程，逐步排查和
局域网基本原理课件
目录
• 局域网概述 • 局域网技术原理 • 局域网协议标准 • 局域网应用与开发 • 局域网安全与管理 • 局域网发展趋势与展望
01
局域网概述
局域网定 义
• 局域网是一种在有限区域内（通常在建筑物内或相近的建筑物之间）使用的计算机网络，其覆盖范围通常不超过方圆10公 里。局域网可以实现文件共享、设备共享、打印共享等功能，是办公和企业内部通信的常见网络形式。
局域网特点
高速度
局域网通常采用高速传输介质 （如光纤、双绞线等），传输 速率高，能够满足大量数据传
输的需求。
可靠性
局域网采用可靠的传输协议和 介质，具有较高的数据传输可 靠性和稳定性。
安全性
局域网通常采用防火墙、访问 控制列表等安全措施，能够保 护网络免受未经授权的访问和 攻击。
灵活性
局域网可以根据实际需求进行 灵活配置，可以支持多种网络
确保只有授权用户能够访问网络资源，防 止未经授权的访问和数据泄露。
对敏感数据进行加密，以保护数据的机密 性和完整性。
防火墙策略
安全审计策略
通过防火墙过滤和限制进出网络的数据流 量，以防止潜在的攻击和威胁。
对网络系统进行安全审计，发现和纠正潜 在的安全漏洞和隐患。
局域网技术
引言：局域网技术是一种常见的网络架构，通过连接一组计算机和设备，允许它们共享资源和进行通信。
随着互联网的快速普及，局域网技术扮演着重要的角色，已经成为现代办公和家庭网络的基础。
本文将介绍局域网技术的概述，并详细阐述了局域网技术的五个主要方面。
概述：局域网（Local Area Network，LAN）是指在一个较小的地理范围内，通过高速数据通信线路连接起来的计算机和设备的集合。
LAN 通常包括办公室、学校、家庭或其他建筑物内的设备。
局域网技术通过使用以太网或无线网络，将这些设备连接在一起，使它们能够共享文件、打印机、互联网连接等资源。
下面将详细阐述局域网技术的五个主要方面。
正文：1. 网络拓扑在局域网技术中，网络拓扑涉及到如何将计算机和设备连接起来以构建网络。
常见的拓扑结构包括总线型、星型、环形和网状。
总线型拓扑将计算机连接在一根共享的传输线上，星型拓扑将每个设备直接连接到中央设备（如交换机或路由器），环形拓扑将计算机连接成一个环形结构，网状拓扑则使用多个连接点将设备连接起来。
了解每种网络拓扑的优缺点对于设计和管理局域网至关重要。
2. 网络设备局域网技术依赖于各种网络设备来支持通信和资源共享。
常见的网络设备包括交换机、路由器、网关和无线接入点。
交换机用于连接计算机和其他设备，路由器用于连接不同的局域网，并在它们之间提供互通。
网关则作为局域网与外部网络（如互联网）之间的桥梁，负责数据交换和转发。
无线接入点则提供无线网络连接，使移动设备可以无线访问局域网资源。
3. 网络协议4. 网络安全局域网技术在今天的办公环境中扮演着至关重要的角色，因此网络安全是一个重要的方面。
网络安全涉及到保护局域网免受恶意攻击和未经授权的访问。
为了确保网络安全，可以采取一些安全措施，如防火墙、入侵检测系统（IDS）、虚拟专用网络（VPN）等。
此外，教育用户有关网络安全的最佳实践也是很重要的。
5. 网络管理为了保持局域网的正常运行，需要进行网络管理。
计算机导论第七章-计算机网络基础知识
诞生于20世纪50年代。由一台中央主机通过通信线路连接大量的地理上分散的终端，构 成面向终端的通信网络，也称为远程联机系统。这是计算机网络的雏形，如图7-1所示。
图7-1 远程联机系统
远程联机系统最突出的特点是：终端无独立的处理能力，单向共享主机的资源(硬件、软 件)，所以称为面向终端的计算机网络。这种网络结构属集中控制方式，可靠性低。
2．环型拓扑网络
节点通过点到点通信线路连接成闭合环路，如图7-7所示，环中数据将沿一个方向单 向传送。
图7-7 环型拓扑结构
网络结构简单，传输延时确定，但是环中某一个节点以及节点与节点之间的通信线 路出现故障，都会造成网络瘫痪。 环型网络中，网络节点的增加和移动以及环路的维护和管理都比较复杂。
一般用微型计算机通过高速通信线路相连，数据传输速率较快，通常在10 Mbit/s以上。但 其覆盖范围有限，是一个小的地理区域（例如：办公室、大楼和方圆几公里远的地域）内的 专用网络。局域网的目的是将个别的计算机、外围设备和计算机系统连接成一个数据共享集 体，软件控制着网上用户之间的相互联系和信息传输。局域网结构如图7-4所示：
研究网络体系结构的目的：定义计算机网络各个组成部分的功能，以便在统一的原则指 导下进行网络的设计、建造、使用和发展。
7.5.2 网络协议的概念
1. 什么是网络协议
网络协议就是为进行网络中的数据通信或数据交换而建立的规则、标准或约定。
连网的计算机以及网络设备之间要进行数据与控制信息的成功传递就必须共同遵守 网络协议。
算方式，通过这种方式，共享的软、硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设 备。其核心思想是：将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资 源池向用户按需服务。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
交换机来完成。
13
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.2 虚拟局域网的组建
建立虚拟局域网的方法
基于端口的VLAN 基于MAC地址的VLAN 第3层VLAN 多播组VLAN
14
返回首页
第7章 局域网技术
基于端口的VLAN
说明：
基于端口的VLAN是通过将交换机端口设置成不同的 VLAN而组建不同的虚拟局域网。基于端口定义VLAN 时，可以将同一个交换机的不同端口设置为不同的
22
返回首页
第7章 局域网技术
第3层VLAN
缺点：
根据网络层地址划分VLAN，在进行数据通信时还需 要进行地址的转换，会增加一定的延时。
二是对设备要求较高，不是所有设备都支持这种方
式。
第3层VLAN方式允许一个VLAN跨越多个交换 机，或一个端口位于多个VLAN中。
23
返回首页
第7章 局域网技术
前2个字节是802.1Q标记类型，固定设置为0x8100（
1000000100000000），当数据链路层检测到MAC帧的
源地址字段后的值为0x8100时，就判断出插入了4字节 的VLAN标记字段；
VLAN后2个字节的前3位是用户优先级字段，000-111， 8种优先级。
其后1位是规范格式指示符(Canonical Format Indicator，CFI)：0说明是规范格式，1是非规范格式
且能够连接到一个交换端口上。那么无需对他们 的网络地址进行修改。最多只是需要将此交换端 口重新配置到相应的VLAN中。
27
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.3 虚拟局域网的功能
控制广播数据
问题：
网络中存在广播风暴，广播数据将严重地损害网 络的性能并可能导致整个网络的崩溃。因此网管 人员必须采取措施对因广播数据而可能导致的问
29
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.3 虚拟局域网的功能
增强网络安全性
问题：
共享型局域网的一个最大的不足就是易于受到入 侵。因为只要把机器接入到一个端口中就可以收 到相应网段上的所有数据。广播域越大，这种危
险也将越大。
30
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.3 虚拟局域网的功能
VLAN的解决办法：
VLAN，也可以将不同的交换机的端口设置为同一个
VLAN。
15
返回首页
第7章 局域网技术
基于端口的VLAN
分类：
单交换机端口定义VLAN
16
返回首页
第7章 局域网技术
基于端口的VLAN
多交换机端口定义VLAN
17
返回首页
第7章 局域网技术
基于端口的VLAN
特点：
一个虚拟局域网的各个端口上的所有终端都在一个
来说开销比较大的一部分。因为此时一般都需要 重新进行布线，并且几乎所有的站点移动都伴随 着地址的重新分配以及对HUB和路由器重新配置 。
26
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.3 虚拟局域网的功能
VLAN的解决办法
当某个VLAN中的一个用户从一个地点移动至另一
个地点时，只要他们仍旧保持在同一个VLAN中并
7.6.1 虚拟局域网的概念
VLAN采用的以太网帧格式
标准：IEEE802.3au 扩展以太网帧格式
4 6 6 4 2 46-1500 4
7
前导
开始 标志
目的 地址
源地 址
VLAN 标记
长度
…数 据…
填充 字段
校验 和
10
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.1 虚拟局域网的概念
VLAN标记字段:
不过这一点可以通过灵活的网络管理软件来弥补。
19
返回首页
第7章 局域网技术
基于MAC地址的VLAN
说明：
基于MAC地址的VLAN是通过网络终端设备的MAC地址来 设置VLAN。
优点：
交换机对终端的MAC地址和交换机端口进行跟踪，在新 终端入网时根据已经定义的虚拟局域网——MAC对应表 将其划归至某一个虚拟局域网，而无论该终端在网络
，他可以不改变其工作地点，而只需网管人员修改一
下其VLAN成员身份即可。
33
返回首页
第7章 局域网技术
7.7 局域网连网与网络互联设备
7.7.1 网络互联概述 7.7.2 中继器 7.7.3 集线器 7.7.4 网桥
34
返回首页
第7章 局域网技术
7.7.1 网络互联概述
网络互联的概念：
32
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.3 虚拟局域网的功能
实现虚拟工作组
虚拟工作组指的是当在整个园区网络环境下实现了
VLAN之后，同一个部门的所有成员将可以像处于同一 个LAN上那样进行通信；
大部分网络通信将不会传出此VLAN广播域。 当某个用户从一个地方移动到另一个地方时，如果他 的工作部门不发生变化，那么就用不着对其机器进行 重新配置。与此类似，如果某个用户改变了工作部门
广播域中，它们相互可以通信，不同的虚拟局域简单，容易实现，从一个端口发出的广播，直接发 送到虚拟局域网内的其他端口，也便于直接监控。
18
返回首页
第7章 局域网技术
基于端口的VLAN
缺点：
使用不够灵活，当用户从一个端口移动到另一个端 口时候网络管理员必须重新配置虚拟局域网成员。
12
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.2 虚拟局域网的组建
组建条件：
VLAN是建立在物理网络基础上的一种逻辑子网，因
此建立VLAN需要相应的支持VLAN技术的网络设备（ 交换机）。当网络中的不同VLAN间进行相互通信时 ，需要路由的支持，这时就需要增加路由设备—— 要实现路由功能，既可采用路由器，也可采用三层
4
返回首页
第7章 局域网技术
简单示例
A3 B3 C3
LAN1
LAN2
A2
B2 C2
LAN3
A1
B1 C1
VLAN 1
VLAN 2
VLAN 2
5
返回首页
第7章 局域网技术
简单示例
图中使用了4个交换机的网络拓扑结构，有9个工作站分配在 3个楼层中，构成了3个局域网，即LAN1：（A1，B1，C1） ，LAN2：（A2，B2，C2），LAN3：（A3，B3，C3）。 但这9个用户划分为3个工作组，也就是说划分为3个虚拟局 域网（VLAN）。即：VLAN1：（A1，A2，A3），VLAN2：（ B1，B2，B3），VLAN3：（C1，C2，C3）。 在虚拟局域网上的每一个站都可以听到同一虚拟局域网上的 其他成员所发出的广播。如工作站B1，B2，B3同属于虚拟 局域网VLAN2。当B1向工作组内成员发送数据时，B2和B3将 会收到广播的信息（尽管它们没有连在同一交换机上），但 A1和C1不会收到B1发出的广播信息（尽管它们连在同一个 交换机上）。
35
返回首页
第7章 局域网技术
7.7.1 网络互联概述
主要设备
中继器 集线器 网桥 交换机 路由器 网关
3
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.1 虚拟局域网的概念
概述：
1996年3月，IEEE 802委员会发布了IEEE 802.1q VLAN标准。虚拟局域网是由一些局域网网段构成的 与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共
同的需求。
定义：
虚拟局域网是指局域网中的站点不受地理位置的限 制，而根据需要灵活地将站点构成不同的逻辑子网 。它可以覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位 置的网络用户加入到一个逻辑子网中。
6
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.1 虚拟局域网的概念
虚拟局域网VLAN是一组逻辑上的设备和用户，这些 设备和用户并不受物理网段的限制，可以根据功能、
部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信
就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域 网。
虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一 种服务，而并不是一种新型局域网。
端的动态跟踪。
21
返回首页
第7章 局域网技术
第3层VLAN
说明：
第3层VLAN根据所使用的协议或网络层地址来划分
VLAN。
优点:
第一，这种方式可以按传输协议划分网段。 其次，用户可以在网络内部自由移动而不用重新配 置自己的工作站。
第三，这种类型的虚拟网可以减少由于协议转换而
造成的网络延迟。
IP多播组VLAN
说明：
IP多播组VLAN是通过“代理”对一组IP节点进行管 理和提供服务。这种组建方法可以动态建立VLAN。 当具有多个IP地址的多播数据帧要传输时，先动态
地建立VLAN代理，代理再和多个IP节点构成VLAN。
组建VLAN时，网络通过广播信息通知各IP节点，若 IP节点响应，就可以加入到该VLAN中，与该VLAN中 的其他IP节点通信。
题加以预防。
28
返回首页
第7章 局域网技术
7.6.3 虚拟局域网的功能
VLAN的解决办法：
某VLAN中的广播数据将只是被复制到那些连接有 此VLAN的某个成员的交换端口上，在除此而外的