局域网组网技术

局域网组网技术目录第1章局域网组网概论1.1认识局域网1.2局域网传输介质1.3局域网组网设备1.4局域网的拓扑结构1.5网络布线第2章局域网规划与设计2.1 通信协议2.2 IP地址与子网掩码2.3 对等局域网的组建2.4 组建以太网第3章无线局域网3.1 无线局域网概述3.2 配置无线局域网3.3 展频技术第4章局域网安全4.1安全现状分析4.2 常用局域网攻击方式4.3 防火墙系统4.4 其他防范策略第5章局域网组网实例5.1 宿舍组网5.2 企业组网第1章局域网组网概论【本章学习目标】1．了解局域网的定义、起源、现状、发展趋势。

2．了解局域网的布线和设备。

3．掌握局域网的拓扑结构和网络模型。

【导入案例】华为迈进Gartner有线无线局域网接入基础设施远见者象限近日，全球领先的信息与通信解决方案供应商华为宣布成功迈进Gartner 最新发布的2016年有线*局域网接入基础设施魔力象限的远见者象限。

这是继2012年华为参加评估以来首次进入远见者象限(注1)。

华为在有线*一体化领域，市场增长迅猛，全球市场表现优异。

在保持优秀执行力的情况下，华为在远见力上位置大幅提升，华为相信这源于华为对市场的准确洞察、正确的产品策略以及持续的产品技术创新。

华为企业网络产品线总裁刘少伟表示：“华为在过去一年里继续保持市场高速增长，全球渠道日益成熟，产品方案赢得了广泛的客户认可。

此次在远见力位置上大幅提升得益于我们敏锐精确的市场洞察、富有远见的市场战略以及极具创新的产品和方案。

华为坚持以客户为中心，一直以来坚持创新技术的持续研发投入，在园区帮助企业客户积极应对数字化转型中的用户和业务移动化、应用云化带来的新挑战，从而构建卓越体验的园区网络“根据Gartner报告，“远见者象限中的厂商应该能够不断地充实其产品和服务，为市场提供独特和差异化方案。

远见者厂商必须具备在企业市场接入层的一个或多个关键领域(例如：融合、安全、管理及运营效率等领域)进行技术创新的能力。

”为帮助企业轻松应对移动化、云计算、大数据、SDN等新兴技术带来的挑战和机遇，华为在有线*一体化领域陆续发布了一系列差异化的产品和解决方案。

譬如，在产品创新上，华为推出了业界首款802.11acwave2室内智能高密天线AP设备，以及支持iPCA和有线*深度融合等特性的业界首款盒式敏捷交换机。

在解决方案创新上，华为推出敏捷分布式Wi-Fi方案以及云管理网络解决方案等多个创新方案。

华为敏捷分布式Wi-Fi方案采用创新的三层分布式架构(AC+中心AP+远端单元RU)，彻底解决酒店，宿舍，医院等房间密集型场景下室内信号弱和网络性能低的问题;华为云管理网络解决方案利用云技术实现了园区网络规划、部署、运维的全生命周期的网络云管理，实现业务分钟级上线，不仅服务于中小园区，也能适用于中大型园区，云管理平台可租可买，用户既可以选择华为或MSP提供的服务，也可以自建企业级云管理平台。

华为除了坚持技术创新，为客户提供差异化方案外，在有线*一体化领域仍然保持了高速的市场增长。

根据Gartner的2016Q1企业网络设备市场份额报告(注2)显示，2016年第一季度华为企业园区以太网交换机收入排名全球No.3;企业WLAN设备收入增长迅速，同比增长102.5%。

此外，华为有线*一体化方案和产品已经在教育、政府和公共事业、金融、能源、医疗、交通等多个垂直行业中广泛应用，客户遍及全球。

来源:互联网电力电子论坛2016/10/8【思考提示】什么是局域网？局域网为何发展这么迅速？它又有什么优势得以到现在还受到人们的广泛关注？1.1认识局域网1.1.1局域网的定义局域网（Local Area Network LAN）是一种局部的小范围内（一般为几公里），以实现资源共享、数据传递和彼此通信为基本目的，由网络节点（计算机或网络连接）设备和通信线路等硬件按照某种网络机构连接而成的，配有相应软件的高速计算机网络。

局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。

局域网属于封闭型的网络，它可以只包含两台计算机，也可以由上千台计算机组成。

就局域网（LAN）而言，它的名字本身隐含了地理范围的局域性，正因为这种局域性，LAN有比广域网高得多的信息传输速率，它的拓扑结构常用的是总线型和环型，这与广域网也有所不同。

局域网的服务范围一般是一个部门或者一家公司，这决定了它以下几个特点：（1）覆盖的地理范围小，只在一个局部范围内联，比如一栋建筑物。

（2）局域网使用专门的传输介质，数据传输率高于广域网（10Mb/s-10Gb/s），且传输介质不止一种。

（3）误码率低，具有很高的可靠性。

（4）用户集中，归属与管理单一，组网、维护以及拓展简便。

1.1.2局域网的分类可从下面几个方面对局域网进行划分：(1) 拓扑结构：根据局域网采用的拓扑结构，可分为总线型局域网、环型局域网、星型局域网和混合型局域网等。

这种分类方法比较常用。

(2) 传输介质：局域网上常用的传输介质有同轴电缆、双绞线、光缆等，因此可以将局域网分为同轴电缆局域网、双绞线局域网和光缆局域网。

如果采用的是无线电波，微波，则可称为无线局域网。

(3) 访问传输介质的方法：传输介质提供了二台或多台计算机互连并进行信息传输的通道。

在局域网上，经常是在一条传输介质上连有多台计算机（如总线型和环型局域网），即大家共享同一传输介质。

而一条传输介质在某一时间内只能被一台计算机所使用，那么在某一时刻到底谁能使用或访问传输介质呢？这就需要有一个共同遵守的准则来控制、协调各计算机对传输介质的同时访问，这种准则就是协议或称为媒体访问控制方法。

据此可以将局域网分为以太网、令牌环网等。

(4) 网络操作系统：正如微机上的DOS、UNIX、WINDOWS、OS/2等不同操作系统一样，局域网上也有多种网络操作系统。

因此，可以将局域网按使用的操作系统进行分类，如Novell公司的Netware网，3COM公司的3+OPEN网，Microsoft公司的Windows 2000网，IBM公司的LAN Manager网等。

此外，还可以按数据的传输速度分为10Mbps局域网、100Mbps局域网、千兆局域网等；按信息的交换方式可分为交换式局域网、共享式局域网等。

1.2局域网传输介质计算机网络OSI参考模型中，物理层的目的是将原始的位流从一台机器传输到另一台机器上，这种原始的传输过程是通过传输介质来完成的。

传输介质又称传输媒体，它是数据传输系统里发送器与接收器之间的物理通路。

传输介质可以分为两大类：导向传输介质（如铜线或者光纤）和非导向传输介质（如空气的无线电和微波）。

下面介绍几种常见的传输介质1.2.1．双绞线双绞线（Twisted Pair Wire）也成双纽线，是将两股相互绝缘的金属导线并排排列，按照一定的规则缠绕在一起，以减少信号在电缆中传输的噪声和电磁干扰。

双绞线是局域网中使用最普遍的传输介质，其质量的好坏直接影响局域网的性能。

如图1-1所示。

图1-1 双绞线实物图按照不同的分类标准，双绞线可以细分为多类，下面介绍其中最常用的两类：第一类：按照缆线结构分类，分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线(UTP)，不同在于非屏蔽双绞线外层只有一层绝缘胶皮，因此重量轻，易于安装，而屏蔽双绞线在双绞线与绝缘胶皮之间有一层金属材料，这种结构可以减少辐射，防止信息被窃听，同时还有较高的信息传输速率，安装所需要的技术要求要高于非屏蔽双绞线。

第二类：按照使用领域分类，分为5个类别，分别是：（1）专门为电话系统设计的双绞线（2）用于语音和综合服务数字网（3）用于传输速率最高可达16Mbps的以太网（4）用于10Base-T和100Base-T的网络（5）该类电缆增加了缆线密度，外套一种绝缘材料，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输1.2.2同轴电缆同轴电缆也是局域网中最常见的传输介质之一，它是由内外相互绝缘的同轴心导体组成的电缆，内导体为铜线，外导体为铜管或者铜网。

电在电缆内传输，电磁场封闭在内外导体之间，所以同轴电缆的辐射损耗小，受外界干扰影响小。

如图1-2所示。

图1-2 同轴电缆实物图同轴电缆一般按照直径大小分类，分为粗同轴电缆和细同轴电缆。

粗同轴电缆适用于大型的局域网，它的覆盖范围大，可靠性高，安装的时候不需要切断电缆，可以根据需要灵活的调整计算机的位置，但同时，粗同轴电缆需要安装收发器电缆，安装难度较大。

而相比之下，细同轴电缆则安装简单，造价低，但是安装过程中需要切断，头部安装网络连接头，而当接头过多时，容易发生网络故障。

1.2.3光纤光纤是指使用玻璃纤维或者塑料纤维传输数据信号的传输介质，信号以光脉冲的形式存在于光纤内，发射端一般是发光二极管或者激光器，接收端是光敏元件检测光脉冲。

如图1-3所示。

图1-3 光纤实物图光纤的种类很多，根据用途的不同，具有的功能也有一定的差异，一般按照折射率分布、传输模式、制造方法分为以下几类：第一类：按照折射率分布分类：阶跃型光纤、渐变光纤、W型光纤等第二类：按照传输模式分类：单模光纤、多模光纤。

第三类：制作方法分类：化学气相沉积（VCD）法，拉丝法有管律法（Rod intube）和双坩锅法等。

与双绞线相比，光纤具有以下优点：（1）频带宽相比双绞线，光纤具有更宽的传输带宽，这意味着光纤的传输容量更大，目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分(多模光纤的频带约几百兆赫，好的单模光纤可达10GHz以上)，采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波，进行波分复用，可以容纳上百万个频道。

（2）损耗更低相比电缆，光导纤维的损耗则要小得多，传输1.31um的光，每公里损耗在0．35dB以下若传输1.55um的光，每公里损耗更小，可达0．2dB以下。

这使其能传输的距离要远得多。

此外，光纤传输损耗还有两个特点，一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗，不需要像电缆干线那样必须引入均衡器进行均衡；二是其损耗几乎不随温度而变，不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。

（3）抗干扰能力强因为光纤的基本成分是石英，只用于光的传输，不导电，因此不受电磁场的作用，在其中传输的光信号也不受电磁场的影响，故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。

也正因为如此，在光纤中传输的信号不易被窃听，因而利于保密。

1.2.4无线通信介质无线通信介质也称为无线传输介质，通过空气存在的自由空间传输信号，信号的形式可以是数字信号或者模拟信号，目前通过空气传输信号的无线传输介质有红外线、无线电波、微波等。

（1）红外传输红外传输是通过空气使用红外线传输数据，红外线的光谱低于可见光，不具有穿透性，因此红外传输的防窃听能力较强，但同时容易受到强光的干扰，导致信号被破坏。