网络拓扑结构设计
一、小型星型网络结构设计示例
星型网络主要是以相对廉价的双绞线为传输介质的，网线的两端各用一个RJ-45水晶头为网络连接器。这里所指的小型星型网络是指只有一台交换机(当然也可以是集线器，但前已很少使用)的星型网络，主要应用于小型独立办公室企业和SOHO用户中。这类小型型网络所能连接的用户数一般在20个左右，当然也有可以连接高达40多个用户的，如48 的交换机，具体要根据交换机可用端口数而定。
1．网络要求
?所有网络设备都与同一台交换机连接。
?整个网络没有性能瓶颈。
?要有一定的可扩展余地。
2．设计思路
(1)确定网络设备总数
这是整个网络拓扑结构设计的基础，因为一个网络设备至少需要连接一个端口，设备数一旦确定，所需交换机的端口总数也就确定下来了。这里所指的网络设备包括工作站、服务器、网络打印机、路由器和防火墙等所有需要与交换机连接的设备。本示例的设备总数就是20个以内工作站用户+一台服务器+一台宽带路由器+一台网络打印机=23。根据这样的计算结果，24口是最低要求，而本示例中的交换机有24个1 O／1 00Mbps端口，两个1 O／1 00／1 00Mbps 端口，一共26个端口，可以满足该网络的连接需求，但最好选择端口数更多的交换机。
(2)确定交换机端口类型和端口数
一般中档二层交换机都会提供两种或以上类型的端口，如本示例中的1 O／1 00Mbps和1 O／1 00／1 00Mbps，都是采用双绞线RJ-45端口。有的还提供各种光纤接口。之所以要提供这么多不同类型的端口就是为了满足不同类型设备网络连接的带宽需求。一般来说，在网络中的服务器、边界路由器、下级交换机、网络打印机、特殊用户工作站等所需的网络带宽较高，所以通常连接在交换机的高带宽端口。如本示例中的服务器所承受的工作负荷是最重的，直接与交换机的其中一个千兆位端口连接(另一个保留用于网络扩展)；其他设备的带宽需求不是很明显(宽带路由器目前的出口带宽受连接线路限制，一般在1 0Mbps以内，所以在局域网端口方面就没必要连接高带宽端口了，其他企业级路由器就不一样了)，只需连接在普通的1 O／1 00Mbps快速自适应端口即可。
(3)保留一定的网络扩展所需端口
交换机的网络扩展主要体现在两个方面：一是用于与下级交换机连接的端口，另一个是用于连接后续添加的工作站用户。与下级交换机连接方面，一般是通过高带宽端口进行的，毕竟下级交换机所连用户都是通过这个端口进行的。如果交换机提供了Uplink(级联)端口，则直接用这个端口即可，因为它本身就是一个经过特殊处理的端口，其可利用的背板带宽比一般的端口宽。但如果没有级联端口，则只能通过普通端口进行了，这时为了确保下级交换机所连用户的连接性能，最好选择一个较高带宽的端口。本示例中可以留下一个干兆位端口用于扩展连接，当然在实际工作中，这个高带宽端口还是可以得到充分利用的，只是到需要时能重新空余下来即可。
(4)确定可连接工作站总数
交换机端口总数不等于可连接的工作站用户数，因为交换机中的一些端口还要用来连接那些不是工作站的网络设备，如服务器、下级交换机、网络打印机、路由器、网关、网桥等。如本示例中，网络中有一台专门的服务器、一台宽带路由器和一台网络打印机，所以网络中可连接的工作站用户总数就为26(24个1 O／1 00Mbps端口+2个1 O／1 00／1 00Mbps端口)一3=23 个。如果要保留一个端口用于网络扩展(在小型网络中保留一个扩展端口基本上可以满足，因为在一般的交换机上还有一
3．设计步骤
在明白了网络拓扑结构设计基本思路后，接下来的具体设计步骤就非常明朗了。在本示例中，网络用户和交换机规格都已定下来了，现在要做的就是根据这些已有条件设计一个实用的小型办公室网络方案。在此所介绍的方法仍是手工绘制法。具体步骤如下。(1)首先确定关键设备连接，把需要连接在高带宽端口的设备连接在交换机的可用高带宽端口上。如本示例中，把交换机图示(从自己积累的元素图中获取，或者通过专门的拓扑结构软件获得)放在设计的平台中心位置，然后把服务器与交换机连接的一个1 O／1 00／1 000Mbps 端口连接起来，并标注其端口类型，如图3—3 8所示。当然这要求服务器的以太网网卡也是支持双绞线千兆位以太网标准的。因为该交换机只有一个可用(另一个要用于保留)的千兆位端口，所以在此理论上仅需把最关键的网络服务器作为关键设备与高带宽端口连接即可。
(2)把所有工作站用户计算机设备和网络打印机分别与交换机的1 0／1 00Mbps端口连接，如图3—3 9所示。
(3)如果网络系统要通过路由器与其他网络连接(如本例中通过宽带路由器与因特网连接)，则还需要设计因特网连接。路由器与外部网络连接是通过路由器的WAN端口进行的。虽然路由器的WAN 端口类型有多种，但宽带路由器提供的WAN端口基本上也都是普通的RJ-45 1 0／1 00Mbps以太网端口，直接与因特网宽带设备即可，如图3-40所示。如属小区光纤以太网连接，则无须宽带设备。
通过以上简单的3个步骤就把这个只有一台交换机设备的简单小型办公室星型网络结构设计好了。从这里可以看出，整个步骤非常简单，最关键的是要思路清晰，分门别类地把有不同带宽需求的设备连接在交换机的对应类型端口上，确保整个网络不会出现性能瓶颈。另外一个，就在选择交换机时，一定要注意，端口数一定要大于现有网络所有需要与交换机连接的网络设备总数，因为还要预留一定数量的端口用于将来扩展。
二、中型扩展星型网络结构设计示例
中型扩展星型网络是指在整个网络中包括多个交换机，而且各交换机是通过级联方式的分层结构。在中型，或以上的星型网络中，一般有“边缘层”(也有称“接入层”)“会聚层”和“核心层”3个层次。在各层中的每一台交换机又各自形成一个相对独立的星型网络结构。这主要应用于在同一楼层的中小型企业网络中。在这种网络中通常会有一个单独的机房，集中摆放所有关键设备，如服务器、管理控制台、核心或骨干层交换机、路由器、防火墙、UPS等。
1．网络要求
?核心交换机能提供负载均衡和冗余配置。
?所有设备都必须连接在网络上，且使各服务器负载均衡，整个网络无性能瓶颈。
?各设备所连交换机要适当，不要出现超过双绞线网段距离的1 OO米限制。
?结构图中可清晰知道各主要设备所连端口类型和传输介质。
2．设计思路
这种扩展型星型网络比起前面介绍的小型星型网络要复杂得多，在其中涉及到的网络技术也复杂许多。下面是设计这类网络结构的基本思路。
1.采用白上而下的分层结构设计
首先确定的是核心交换机的连接，然后是会聚层交换机的连接。再次是边缘层的交换机连接。
2.把关键设备冗余连接在两台核心交换机上
要实现核心交换机负载均衡和冗余配置，最好对核心交换机之问、核心交换机与骨干层交换机之间，以及核心交换机与关键设备之间进行均衡和冗余连接和配置。
3.连接其他网络设备
把关键用户的工作站和大负荷网络打印机等设备连接在核心交换机，或者会聚层交换机的普通端口上；把工作负荷相对较小的普通工作站用户连接在边缘交换机上。
3．设计步骤
以下的设计步骤也是根据以上基本设计思路进行展开的。
(1)确定核心交换机位置及主要设备连接
本示例中两台核心交换机是通过SC光纤端口进行负载均衡和冗余连接的，所以首先把两台交换机的SC端口用一条光纤电缆连接起来。然后再把与核心交换机连接的服务器通过两块双绞线千兆位网卡与两台核心交换机进行冗余连接。本示例的连接如图3—4 1所示。
(2)缴联F级会聚层交换机
通过普通双绞线，连接核心交换机与会聚层交换机的千兆位端口，以实现扩展级联。当然，为了实现冗余连接，会聚层的每台交换机都要与每台核心交换机分别连接。因为本示例中核心交换机和会聚层交换机都有足够的RJ一45千兆位端口，可以满足冗余连接要求。然后把其他要与核心交换机连接的网络设备连接起来，如管理控制台、一些特殊应用工作站、负荷较重的网络打印机等。但要注意至少每台交换机要留有两个以上备用端口。本示例连接如图3．42所示。
(3)级联边缘层交换机
通过普通的双绞线把边缘层交换机与会聚层交换机的1 O／1 OOMbps端口(因为已没有千兆立端口了)对应级联起来，此处否必配置冗余连接。同时要把需要与会聚层，以及边缘层交换机连接的
其他网络设备与普通l O／l OOMbps端口连接起来。同样在会聚层每台交换机上至少要留有两个以上备用端口。本示例如图3-43所示。这样，整个局域网部分就全部连接完成。
(4)为了确保与外部网络之间的连接性能，通常与外部网络连接的防火墙或路由器是直接连接在核心交换机上的。如果同时有防火墙和路由器，则防火墙直接与核心交换机连接，而路由器直接与外部网络连接，因为路由器的WAN(广域网)端口丰富。本示例如图3-44所示。
此网络结构是一个典型、高效的企业局域网结构，适合于200个用户左右的中型企业局域网选用。网络中的冗余和负载均衡配置也是目前企业局域网中经常采用的，当然这要求核心交换机支持这两方面的技术，在选购时要充分考虑。在网络结构中没有特别标注的端口和传输介质类型都为普通的1 0／1 00Mbps双绞线RJ-45端口。至于网络位置，如无特别，且各节点离交换机的距离都在规定的1 00米限制之内，则也可无须特别标注。
以上就是较复杂的扩展型星型网络结构的设计方法，其步骤也很简单。在扩展型星型网络中其实就是一个个星型连接的交换机串、并联，或者串／并联基本星型连接混合组成。最重要的是要充分考虑网络中所采用的特殊技术，并根据不同用户的性能要求连接在不同层次的交换机上。
三、大型混合型网络结构设计示例
所谓的混合型网络结构，通常是指星型网络与总线型网络这两种网络结构在一个网络中的混合使用。之所以在企业网络中要采用这两种基本网络结构，是因为星型网络和总线型网络都有各自不同的优缺点，如果把它们混合在一个网络中应用，则可在缺点上相互弥补。如星型网络的优点是便于扩展和维护，但距离较短，不便于工作于远距离连接(双绞线网络直径限制在200米)；而总线型网络的优点(细同轴电缆最大长度达1 8 5米，粗同轴电缆最大长度可达500米，光纤则更长)正好弥补了星型网络的缺点，而其不便于扩展的缺点又得到星犁网络的弥补。
1．网络要求
?网络中的所有设备都必须用上，且必须尽可能地保障负载均衡，无性能瓶颈。
?各楼的核心交换机用一条光纤以总线型网络类型连接在一起，为各楼用户问访问提供1 0Mbps的网络连接。
?核心交换机通过两个双绞线千兆位端口，采用链路聚合技术与会聚交换机连接，提供最高可达2000Mbps的连接性能。
?会聚层的两台交换机采用堆栈技术连接，进一步扩展端口实际可用的带宽。
?核心交换机和会聚交换机都要留有可扩展端口。
?结构图中可清晰地知道各主要设备所连端口类型和传输介质类型。
2．设计思路
很明显这样一个混合型网络其实就是多个扩展型星型网络的互联，本示例为3个扩展型星型网络的互联。基本思路如下。
(1)首先确定主干网络中，各楼核心交换机的光纤总线连接。在本示例中，各楼核心交换机要求与会聚层交换机采用链路聚合技术，以实现双干兆位(达2Gbps连接性能)网络连接，以提高整体网络连接性能。
(2)再针对各楼星型网络的具体网络要求一一部署。在会聚层交换中选用的是支持堆栈技术的可堆栈交换机，所以在具体连接前也先需把各楼两台会聚交换机堆栈连接好。
(3)对各楼内部的扩展星型网络进行部署。具体各楼内部的星型网络结构设计思路参见上节介绍的方法即可。
3．设计步骤
根据以上设计思路，作出的具体设计步骤如下。
(1)用一条长度为250米左右、带宽为200MHz／km、波长为62．5／1 25微米的多模光纤(最大长度为2 75米)以总线方式连接到各楼核心交换机的多模光纤端口上。注意在光缆的两端要加上终接器，以抵消回路信号反射。如图3．45所示。
(2)把需要与核心交换机，或者会聚交换机连接的工作站、管理控制台、网络打印机等设备(除路由器和防火墙外)在普通1 0／1 00Mbps以太网端口连接起来，如图3-46所示。不过在此，要充分考虑各交换机上所承受的负载，既要考虑到不能有性能瓶颈，同时又要充分考虑各交换机的负载尽可能均衡，特别是同一层次交换机之间。同时还要注意在各核心交换机和会聚层交换机上留有两个以上的备用端口。
(3)各楼核心交换机的总线连接完成后，再把域控制器、会聚层交换机分别与对应的核心交换机连接。网络中的两台域控制器是直接与行政楼核心交换机的一个双绞线千兆位端口连接的，各楼的会聚交换机分别与对应楼的核心交换机以链路聚合技术连接，实现双千兆位双绞线端口连接，以实现2000Mbps的连接速率。仍参见图3-46所示。
(4)对所有工作站及其他网络设备按带宽需求和应用负荷大小进行分类，把最高需求的连接在核心交换机上的空余普通端口上，把次等需求的设备连接在会聚层交换机的空余普通端口上；把余下的网络设备连接在边缘层交换机的空余普通端口上。但要注意的是，在核心层和会聚层交换机上不能把所有端口都用上，每台交换机至少要保留两个端口用于替换损坏端口和网络扩展。连接后的网络结构如图3．47所示。
以上是局域网部分的全部连接。因为一般的企业局域网，与外部网络连接是必不可少的，所以最后还要部署内部网络与外部网络之间的连接。在行政楼核心交换机的一个端口(具体端口类型根据实际应用需要而定)上连接防火墙和路由器设备，以连接外部网络。最终的网络结构如图3—48所示。
通过以上简单的4个步骤，我们就完成了网络拓扑结构的设计，其实也很简单，关键是思路要清晰，哪些端口连接哪些设备，采用哪种连接方式，哪种传输介质。当然对于网络中的一些特殊技术应用需求，我们应当格外注意，在设计网络结构开始时就要留意，以便于工作有相应类型的端口使用。
四、园区网络结构设计示例
1．网络要求
通过对用户网络结构和应用的分析可以得出这样一个大型校园网，必须具备以下基本网络要求。
?整个网络无性能瓶颈，特别是教学区中的多媒体教室。
?各子网间既要保持相对独立，又要允许有权限的用户能相互访问。
?各楼层都要预留一定的交换端口，以备扩展。
?结构图中可清晰地知道各主要设备连接的传输介质类型。
?整个网络设计的性价比要高。
2．设计思路
本示例为多个扩展型星型网络的双绞线，或者光纤互连。根据以上网络要求可以得出以下网络结构基本设计思路。
(1)对于有多媒体教室的教学楼，在楼层交换机与建筑物设备问交换机之间，以及相应建筑物设备问交换机与总机房核心交换机之间可采用GEC技术进行多链路聚合，最高可达到8Gbps的连接性能，确保所需的高带宽。
(2)为了确保各子网问相对独立，又可以允许有权限用户问的互访，可在各区网络中采用子网划分方法，同时通过中间节点路由器可以设置允许相互访问的用户列表。
(3)根据各建筑物的相隔距离通常是这样部署各机房和设备间的：各建筑物的设备问均设在各楼的第一层，子网设备问选择该区中位置相对中央的一建筑物第一层，与该建筑物的设备问共处一室，
整个校园网的机房设在整个校园网中位置相对中央的一栋教学楼第一层，与该教学楼，甚至该建筑物所在子网的设备间区处一室。
(4)主干网络中各子网核心交换机与总机房路由器之间，以及同一子网内部建筑物设备间交换机与子网核心交换机之间都采用光纤星型连接，而同一建筑物的不同楼层则采用双绞线千兆位连接。
(5)楼层交换机所需预留的端口较多，而设备间和机房核心交换机则可预留少数端口，因为端口的使用主要体现在最终用户端。
(6)本节主要介绍各楼层交换机与建筑物设备间核心交换机，建筑物设备间交换机与子网设备问核心交换机之间，以及子网设备间核心交换机与网络总机房路由器之间的连接，具体各楼内部的星型网络结构设计思路参见3．1．1节介绍即可。
3．设计步骤
根据以上设计思路，作出的具体设计步骤如下。
(1)选择好用于总机房的教学楼，在其第一层某房间作为总机房，各建筑物的第一层也用一个房间用于建筑物设备问。各建筑物设备间交换机用一条带宽为400MHz／km、波长为50／1 25微米的多模光纤(最大长度为500米)连接到总机房的路由器的多模光纤端口上(要求路由器支持相应的光纤连接类型)。教学区子网由于有多媒体教室之类高带宽需求应用，所以采取GEC技术(要求相应的核心交换机和路由器都支持GEC技术和千兆位以太网技术)，把两个千兆位端口聚合起来，实现2Gbps的链路。如图3-49是教学区、学生宿舍区、教师家属区和娱乐区4个子网设备间核心交换机与总机房路由器的连接。
一般来说，如子网设备间会和该子网中其中一栋建筑物设备问在同一房问部署的。因为网络总机房设在教学区的一栋建筑物中，所以在教学区中会有一个机房同时部署网络总机房、教学区子网设备和该建筑物交换设备，担当3种角色。(2)把各子网中不同建筑物设备间的交换机通过带宽为400MHz ／km、波长为50／1 25微米的多模光纤与子网设备间的核心交换机连接起来，并标注相应的连接介质。如图3—50仅是一个示例，图中各子网设备问与其中一个建筑物设备间在同处一室部署。图中建筑物设备问交换机与子网核心交换机问，以及各子网核心交换机与总机房中间节点路由器之间的连接均为多模光纤千兆位连接。
(3)整个网络的主干部分设计好后，接下来就要对各建筑物内部各楼层交换网络结构进行设计。在这样一个大型校园网络中，因为教学区子网的宽带需求较高，所以在各教学楼内部所采用的交换机档次通常要高些，当然通常也都是采用相对廉价的双绞线千兆位连接，主要不J司体现在干兆位端口的数量较多，用于高带宽需求的用户终端连接。有时为了提高各端口的实际可用带宽而采用堆叠，或者链路聚合(包括FEC和GEC)功能。图3—5 1和图3—52 分别是学生宿舍区子网和教学区子网各一建筑物主干网络结构示例，其中学生宿舍区子网建筑物内部各楼层交换机通常采用普通的双绞线千兆位以太网交换机与建筑物设备问交换机连接，而对于终端用户比较集中的教学区建筑物内部各楼层交换机则采用堆叠方式与建筑物设备问进行双绞线千岁邑位连接。
(4)整个网络的主干部分和各建筑物内部的主干网络结构确定后，接下就要进行主要网络设备，如各种服务器、边界路由器和防火墙等的连接了。首先在整个网络的机房内把网络根域控制器和额外域控制器均连接在校园网核心交换机高速端口上，整个网络的边界路由器则根据实际需要选择，通常直接利用中间节点路由器即可，因为中间节点路由器除了具有局域网内部网段连接功能外，同样具有外部网络连接功能，支持多种接入方式。然后再把边界防火墙接在路由器的一个WAN端口上(也可把防火墙连接在路由器与校园网核心交换机之间)。另外，还需要配置一台管理控制台计算机，直接连接在机房校园网核心交换机的普通端口上。
在各子网设备间同样把子网的域控制器连接在子网设备问交换机高速端口上，在各建筑物设备间中分别部署一台子网额外域控制器，起到负载均衡和域控制器冗余作用，参见图3—5 l 和图3—52。同样在子网设备间和建筑物设备问都可以部署一台管理控制计算机，连接在交换机的普通端口即可。
(5)最后再把各建筑物内部的用户终端连接在各建筑物内部各楼层交换机的普通端口上即可，要注意的是各交换机所连接的用户终端数和负荷要尽可能均衡，同时要为每台交换机预留至少4个以上的端口用于维护和未来扩展。
五、无线局域网结构设计示例
1．网络要求
?所有该办公室用户均可通过无线AP与有线网络连接，且不能有冲突。
?两台无线AP负载要相对均衡，以免出现性能瓶颈。
?所有无线网络用户均能通过有线网络中的宽带路由器访问因特网。
2．设计思路
这类网络结构其实设计起来也很简单，基本思路如下。
(1)把两台无线AP安装在办公室的适当位置，同时在距离上要确保两台无线AP能很好地覆盖对应的无线网络用户范围。
(2)把两台无线AP通过一条直通双绞线连接到有线网络交换机的一个普通端口上，然后按有线网络一样的方法配置各无线用户的TCP／IP协议，即可实现与有线网络的连接，具体配置方法参见笔者编著的《网管员必读——网络组建》一书。如果有线网络中本来就配置有宽带路由器，无线网络用户就可以直接利用宽带路由器上网了，当然要确保这些用户没有在宽带路由器用户排除范围之内。
(3)在无线AP上配置两台AP所采用的信道不能有重叠现象，配置各无线网络用户，选择使用对
3．设计步骤
本示例仅说明无线网络部分的设计步骤，有线网络部分的设计参照本部分的前面几个示例。而且本示例有线网络部分以最基本的网络结构代表，实际上可以是任何复杂的网络结构。只需要把无线网络中的无线AP连接到有线网络的交换机(通常是核心交换机)即可。
(1)首先确定无线网络用户的基本位置，把整个无线网络用户划分成两个区域。划分区域时不仅要考虑到网络用户数，还要充分考虑到各用户的具体网络应用性能需求，尽可能使得两个区域的用户带宽总需求保持基本一致。
(2)把两台IEEE 802．1 1 g标准的无线AP分别安装在以上两个用户区域的中问位置，如图3—5 3所示。
(3)从两台无线AP的RJ-45 LAN端口中拉出一条直通双绞线到有线网络至少骨干层的一个普通LAN端口，以实现与有线网络的连接。
以上就是基础结构的无线局域网拓扑结构设计步骤。下面简单介绍一下网络中各AP的信道配置问题。
配置的两台无线AP的信道ID不能重叠。在工作于2．4GHz频段的IEEE 802．1 1 b和IEEE 802．1 1 g两标准中均提供了1 3个可供选择的信道。默认为第6信道。在单一无线AP的网络中，这里可以随便选择，而如果在无线网络中还有其他无线AP，则一定要注意，各AP所选择的信道所覆盖频段不能重叠。根据经验所得，一般在一个半径为50米以内的区域中，只允许有3个无线AP，所选的3个子信道只能是1、6、11，或者2、7、1 2，或者3、8、1 3这样的组合，主要是为了避免各AP所发出的信号相互干扰和冲突。
第一课 认识计算机网络
【教学课题】认识计算机网络
【教学目标】：
知识技能：
（1）了解计算机网络的主要功能、分类和拓扑结构；
（2）理解计算机网络的基本概念，
（3）列举并解释网络通信中常用的信息交换技术及其用途。
过程与方法：
（1）学习计算机网络的相关知识。
（2）能利用所学网络知识对实际问题进行分析探讨。
情感态度价值观：
（1）感受网络的神奇作用，激发对网络技术的求知欲，参与网络技术学习的态度。
（2）认识到信息技术飞速发展的同时，推动人类学习，生活方式的深刻变革，了解社会发
展和科技进步的相互作用。
【教学课时】1 课时
【教学环境】：硬件：网络教室，投影仪;软件：多媒体辅助教学软件。
【重点】：计算机网络的功能、组成、定义。
【难点】：计算机网络的组成
【教学过程】：
一、引入
计算机网络技术的发展和普及日益改变着我们的学习和生活，各种各样的网络应用让我们
眼花缭乱，因特网让我们真正体会到信息爆炸的威力……，这节课我们一起来谈谈我们对
计算机网络的认识。
二、新课讲授
（一）计算机网络的功能（阅读课本 P2～P3，并填表１－１）
活动一：小组讨论总结我们生活中有哪些地方使用了计算机网络。
活动二：:结合活动一中列举的计算机网络的具体应用实例,总结归纳计算机网络的功能.
总结：计算机网络的应用虽然已经渗透到生活的方方面面,但所有的应用可以归结为三大功
能：资源共享、数据通信和分布处理与分布控制。
（二）计算机网络的组成与定义
活动三：了解学校计算机网络的建设情况。
总结两点：
１、计算机网络组成：
(1)、多台地理上分散的独立计算机系统。
(2)、通信协议。
(3)、传输介质和网络设备。
２、计算机网络是多台地理上分散的独立计算机系统遵循约定的通信协议，通过传输介质
和网络设备互相连接起来，实现数据通信、资源共享的系统。
（四）计算机网络的分类
按覆盖的面积的大小来分：
名称
网络规模大小
局域网 LAN
10 千米以内
城域网 MAN
10 千米到 60 千米以内
高中信息技术《网络拓扑结构》试讲答辩 为帮助各位考生备战教师资格面试，中公教师网整理了各学科教师资格面试试讲答辩语音示范，以下是高中信息技术《网络拓扑结构》试讲答辩，希望对各位考生有所帮助! 【面试备课纸】 3.基本要求： （1）如果教学期间需要其他辅助教学工具，进行演示即可。 （2）要组织适当的教学活动，设置学生动手环节。 （3）请在10分钟内完成试讲。
【教学设计】 《网络拓扑结构》教学设计 一、教学目标 1.掌握网络拓扑结构的概念、分类，掌握四种网络拓扑结构的特点。 2.通过小组合作和讨论的方式，能够说出每种拓扑结构的特点，并且能够画出每种拓扑结构。 3.通过对网络拓扑结构的学习，培养学生的自主学习能力，提高了学习的兴趣和探索的能力。 二、教学重难点 【重点】网络拓扑结构的分类，每种网络拓扑结构的特点。 【难点】网络拓扑结构的特点和工作原理。 三、教学过程 (一)导入新课 老师：“同学们，我们学校里有一个机房里的电脑还没有连上网，现在学校想把这些电脑都连上网我们应该怎么连呢?” 同学：“可以像串糖葫芦一样把电脑一个一个连成一串的形式，也可以像穿手链一样把电脑连成一个环呢?” 老师：“同学们想想串糖葫芦和穿手链这种形式在网络中被称为什么?” 同学：“一种结构” 老师：“对，非常好，这位同学的总结能力非常强，其实在网络中这种形式被称为网络拓扑结构，接下来我们就学习一下网络拓扑结构。” (二)新知探究
任务一：认识网络拓扑结构 首先老师先让学生自行浏览课本内容5分钟，时间到后，老师找同学回答什么是网络拓扑结构，有哪些网络拓扑结构。 老师：“同学们都浏览好了，那老师找一位同学先来回答一下什么是网络拓扑结构?” 同学：“网络拓扑结构是用来表示网络中各种设备的物理布局，特别是计算机的分布情况。” 老师：“回答很正确，这位同学对课本浏览很仔细。好，接下来找另一位同学回答一下都有哪些网络拓扑结构?” 同学：“有总线结构、环形结构、星型结构、网状结构。” 老师：“这位同学回答的很好，老师再给大家解释一下什么是网络拓扑结构：拓扑这个词来源于几何学，网络拓扑其实就是网络结构，网络拓扑结构是用传输媒体将网络中的设备进行互联，简而言之，就是用一种方式将网络中的计算机连起来，那了解了有这些网络拓扑结构后呢，我们来学习一下这些结构都有哪些特点呢?” 任务二：网络拓扑结构的特点 让同学以四人为一小组讨论，十分钟后老师请每个小组派一名学生代表进行回答。 第一小组：总线结构的特点是网络中拥有一个总线结构，网络中的计算机共享一条数据通道。这种结构优点网络安装简便，网络中总线上的一台计算机出现故障不会影响整个网络通信，缺点是如果共享的“总线”发生故障，整个网络就会瘫痪。 第二小组：环形结构中的计算机通过传输介质连成一个封闭的环。优点是环状结构容易安装，结构简单。缺点是容量有限，网络建成后，难以增加新的计算机节点，而且网络中的任何一台计算机出现故障都会影响。
耐火材料有限公司网络系统集成 设 计 方 案 2009年5月
目录 1.项目概述 (2) 1.1项目背景 (3) 1.2设计原则 (3) 1.3设计内容 (3) 1.5设计标准与规范 (4) 2.网络设计 (4) 2.1网络设计 (4) 2.2网络拓扑 (5) 3、设备介绍： (5) 3.1、Cisco Catalyst 3750-E系列交换机 (5) 3.2、Cisco? Catalyst? 2960系列智能以太网交换机 (9) 3.3、Cisco? 2800系列集成多业务路由器 (10) 4、鞍钢维苏威耐火材料有限公司网络系统产品清单 (15) 1.项目概述
1.1项目背景 根据鞍钢维苏威耐火材料有限公司的实际网络需求，在整个网络的建设中，应采用先进的技术和设备，建成一个高效、实用、可靠、安全，能够实现企业内部、与INTERNET之间的数据、音频、VOD信息传输，具备虚拟局域网管理、高扩展性和完善管理功能的厂区办公网络。智能化系统按国家《智能建筑设计标准》甲级标准设计，根据厂区内的各个楼使用的行业特点、房间用途、管理模式和设备使用环境等因素进行规划。 1.2设计原则 在整个设计过程中，我们严格遵守以下设计原则： ?先进性：总体方案设计的设计充分参照了国际规范和标准，采用国际上成熟的模式、 先进的技术和成功的经验。 ?高性能：总体设计确保了系统具有足够的数据传输带宽，并为可预计的业务提供足 够的系统容量和提供QOS、COS服务品质。 ?可靠性、可用性、可维护性：我们在设计中将设备的可靠性、可用性、可维护性放 在了重要位置，从结构设计、设备选型、系统建设、网络管理上对整个网络运行系 统必须具备的可靠性、可用性、可维护性作出了保证，确保网络成为了一个不间断 的系统。 ?安全性：选择的设备能提供系统级的、灵活的多种安全控制机制，以支持用户建立 完善的安全管理体系。 ?扩展性：网络系统设计具有良好的可扩展性和最大的灵活性，以适应网络发展的需 要，满足当前及未来网络间数据交换的需求，又能保护原来的投资。 ?管理性：作为鞍钢维苏威耐火材料有限公司网络建设的重要的基础工程，建立完善 的运行、管理和维护手段。 1.3设计内容 我们在设计鞍钢维苏威耐火材料有限公司的网络系统的总目标是建设一个高性能、高带宽、稳定、安全的网络。 网络方案总体遵循以下原则：应用为主、保护投资、适度先进。 方案特点： ?网络采用千兆到接入层，千兆到桌面. ?主干实现三层的交换功能，网络具有组播、QoS等功能、核心双机热备等；
网络拓扑结构
网络拓扑结构科技名词定义 中文名称：网络拓扑结构 英文名称：network topology 定义：在计算机网络中指定设备和线路的安排或布局；在地理网络中指网络要素之间的连接 网络拓扑是网络形状,或者是它在物理上的连通性.构成网络的拓扑结构有很多种。 网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等。 星型拓扑结构（集中式网络） 星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话属于这种结构。目前一般网络环境都被设计成星型拓朴结构。星型网是目前广泛而又首选
使用的网络拓朴设计之一。星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中央节点，其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此又称为集中式网络。 星型拓扑结构便于集中控制，因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点，也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信。同时星型拓扑结构的网络延迟时间较小，传输误差较低。但这种结构非常不利的一点是，中心系统必须具有极高的可靠性，因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份，以提高系统的可靠性。 在星型拓扑结构中，网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点(又称中央转接站，一般是集线器或交换机)上，由该中央节点向目的节点传送信息。中央节点执行集中式通信控制策略，因此中央节点相当复杂，负担比各节点重得多。在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。 现有的数据处理和声音通信的信息网大多采用星型网，目前流行的专用小交换机PBX(Private Branch Exchange)，即电话交换机就是星型网拓扑结构的典型实例。它在一个单位内为综合语音和数据工作站交换信息提供信道，还可以提供语音信箱和电话会议等业务，是局域网的一个重要分支。 在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。因此，中央节点的主要功能有三项：当要求通信的站点发出通信请求后，控制器要检查中央转接站是否有空闲的通路，被叫设备是否空闲，从而决定是否能建立双方的物理连接；在两台设备通信过程中要维持这一通路；当通信完成或者不成功
几种常见的局域网拓扑结构 (03/27/2000) 如今，许多单位都建成了自己的局域网。随着发展的需要，局域网的延伸和连接也成为人们关注的焦点。本文主要就局域网间的连接设备、介质展开讨论来说明局域网的互连。 中继器、网桥、路由器、网关等产品可以延伸网络和进行分段。中继器可以连接两局域网的电缆，重新定时并再生电缆上的数字信号，然后发送出去，这些功能是ISO模型中第一层——物理层的典型功能。中继器的作用是增加局域网的覆盖区域，例如，以太网标准规定单段信号传输电缆的最大长度为500米，但利用中继器连接4段电缆后，以太网中信号传输电缆最长可达2000米。有些品牌的中继器可以连接不同物理介质的电缆段，如细同轴电缆和光缆。中继器只将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上，并不管数据中是否有错误数据或不适于网段的数据。如同中继器一样，网桥可以在不同类型的介质电缆间发送数据，但不同于中继器的是网桥能将数据从一个电缆系统转发到另一个电缆系统上的指定地址。网桥的工作是读网络数据包的目的地址，确定该地址是否在源站同一网络电缆段上，如果不存在，网桥就要顺序地将数据包发送给另一段电缆。网桥功能是与数据链路层内第二层介质访问控制子层相关，例如网桥可以读令牌环网数据帧的站地址，以确定信息目的地址，但是网桥不能读数据帧内的TCP/IP地址。当多段电缆通过网桥连接时可以通过三种结构连接：级连网桥拓扑结构、主干网桥拓扑结构、星型拓扑结构。星型拓扑结构使用一个多端口网桥去连接多条电缆，一般用于通信负载较小的场合，其优势是有很强工作生命力，即使有一个站与集线器之间的一根电缆断开或形成一个不良的连接，网络其它部分仍能工作。级连网桥拓扑与主干网桥拓扑结构相比，前者需要的网桥和连接设备少，但当C段局域网要连到A段局域网中时，必须经过B段局域网；后者可减少总的信息传送负载，因为它可以鉴别送向不同段的信息传输类型。 网桥和中继器对相连局域网要求不同。中继器要求相连两网的介质控制协议与局域网适配器相同，与它们使用的电缆类型无关；网桥可以连接完全不同的局域网适配器和介质访问控制协议的局域网段，只要它们使用相同的通信协议就可以，如：IPX对IPX。网桥是中继器的功能改进，而路由器是网桥功能的改进。路由器读数据包更复杂的网络寻址信息，可能还增添一些信息，使数据包通过网络。根据路由器的功能，它对应于数据链路ISO模型中的网络层(第三层)工作。由于路由器只接受来自源站或另一个路由器的数据，因而，可以用作各网络段之间安全隔离设备，坏数据和“广播风暴”不可能通过路由器。路由器允许管理员将一个网络分成多个子网络，这种体系结构可以适应多种不同的拓扑结构。这里仅举一个由光缆构成的高可靠性环路局域网。 如果要连接差别非常大的三种网络(以太网、IBM令牌环网、ARCRNET网)，则可选用网关。网关具有对不兼容的高层协议进行转换的功能，它不像路由器只增加地址信息，不修改信息内容，网关往往要修改信息格式，使之符合接受端的要求。用网关连接两个局域网的主要优点是可以使用任何互连线路而不管任何基础协议。 若各局域网段在物理上靠得较近，那么网桥、路由器就可以用来延伸粗缆，并且控制局域网信息传输，但是很多单位需要几千米以上的距离连接局域网段，在这种情况下，粗缆不
使用VISIO绘制网络拓朴图 任务描述 根据给定的草图使用VISIO绘制网络拓朴图 能力目标 掌握网络拓朴图绘制能力 方法与步骤 1、启动Visio软件。 2、熟悉Visio软件界面操作。 3、用Visio软件绘制网络拓扑结构图 步骤1．启动Visio，选择Network目录下的Basic Network（基本网络形状）样板，进入网络拓扑图样编辑状态，按图1-1绘制图。 步骤2．在基本网络形状模板中选择服务器模块并拖放到绘图区域中创建它的图形实例。 步骤3．加入防火墙模块。选择防火墙模块，拖放到绘图区域中，适当调整其大小，创建它的图形实例。 步骤4．绘制线条。选择不同粗细的线条，在服务器模块和防火墙模块之间连线，并画出将与其余模块相连的线。 步骤5．双击图形后，图形进入文本编辑状态，输入文字。按照同样的方法分别给各个图形添加文字。 步骤6．使用TextTool工具划出文本框，为绘图页添加标题。 步骤7．改变图样的背景色。设计完成，保存图样，文件名为Network1文件。 步骤8．仿照步骤1-7，绘制图1-2的网络拓扑结构图，保存图样，文件名为Network2文件。 提示 绘制时可参考示例，尽可能规范、标准。 相关知识与技能 1、网络拓朴图示例
2、 VISIO 软件操作 对于小型、简单的网络拓扑结构可能比较好画，因为其中涉及到的网络设备可能不是很多，图元外观也不会要求完全符合相应产品型号，通过简单的画图软件 （如Windows 系统中的“画图”软件、HyperSnap 等）即可轻松实现。而对于一些大型、复杂网络拓扑结构图的绘制则通常需要采用一些非常专业的 绘图软件，如Visio 、LAN MapShot 等。 在这些专业的绘图软件中，不仅会有许多外观漂亮、型号多样的产品外观图，而且还提供了圆滑的曲线、斜向文字标注，以及各种特殊的箭头和线条绘制工 具。如图1-19所示是Visio 2003中的一个界面，在图的中央是笔者从左边图元面板中拉出的一些网络设备图元
常见的网络拓扑结构 常见的分为星型网，环形网，总线网，以及他们的混合型 1总线拓扑结构 总线拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上，结点之间按广播方式通信，一个结点发出的信息，总线上的其它结点均可“收听”到。 优点：结构简单、布线容易、可靠性较高，易于扩充，节点的故障不会殃及系统，是局域网常采用的拓扑结构。 缺点：所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈；出现故障诊断较为困难。另外，由于信道共享，连接的节点不宜过多，总线自身的故障可以导致系统的崩溃。最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。 2. 星型拓扑结构是一种以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网，特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。 优点：结构简单、容易实现、便于管理，通常以集线器（Hub）作为中央节点，便于维护和管理。 缺点：中心结点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。 3. 环形拓扑结构各结点通过通信线路组成闭合回路，环中数据只能单向传输，信息在每台设备上的延时时间是固定的。特别适合实时控制的局域网系统。 优点：结构简单，适合使用光纤，传输距离远，传输延迟确定。 缺点：环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈，任意结点出现故障都会造成网络瘫痪，另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网（Token Ring） 4. 树型拓扑结构是一种层次结构，结点按层次连结，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。 优点：连结简单，维护方便，适用于汇集信息的应用要求。 缺点：资源共享能力较低，可靠性不高，任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。 5. 网状拓扑结构又称作无规则结构，结点之间的联结是任意的，没有规律。 优点：系统可靠性高，比较容易扩展，但是结构复杂，每一结点都与多点进行连结，因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。
网络拓扑结构图怎么画 导语： 网络拓扑图是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。根据结构，可以分为分布式结构、树型结构、网状结构等。本文将为你介绍讲解具体的绘制方法。 免费获取网络拓扑图软件：https://www.doczj.com/doc/396618876.html,/network/ 网络拓扑图绘制软件有哪些？ 亿图图示是一款适合新手的入门级拓扑图绘制软件，软件界面简单，包含丰富的图表符号，中文界面，以及各类图表模板。软件智能排版布局，拖曳式操作，极易上手。与MS Visio等兼容，方便绘制各种网络拓扑图、电子电路图，系统图，工业控制图，布线图等，并且与他人分享您的文件。软件支持图文混排和所见即所得的图形打印，并且能一键导出PDF, Word, Visio, PNG, SVG 等17种格式。目前软件有Mac, Windows和Linux三个版本，满足各种系统需要。
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网络拓扑图怎么画？ 步骤一：打开绘制网络拓扑图的新页面 双击打开网络拓扑图制作软件 点击‘可用模板’下标题类别里的‘网络图’。 双击打开一个绘制网络拓扑图的新页面，进入编辑状态。 步骤二：从库里拖放添加 从界面左边的符号库里拖动网络符号到画布。
第一章网络的组建与运行 1.1 认识计算机网络 一、课程标准中的相关内容 1．了解计算机网络的主要功能.分类与拓扑结构 2．通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法；知道网络服务器的主要作用与基本原理；能说出代理服务器的概念并知道其作用。 二、教学目标 1．知识与技能：掌握计算机网络的组成功能与分类。 2．过程与方法：通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法，提高分析信息的能，增强学生利用信息技术解决实际问题的能力。 3．情感态度与价值观：消除学生对计算机网络认识的神秘感，提高学习网络技术的兴趣，培养学生全局思考问题的习惯，培养学生协作学习的习惯。 三、学生分析 在开始高中选修课学习之前，学生已经对网络技术有所应用，并初步了解一些计算机网络的知识，但是缺乏系统的学习过程，对于应用中碰到的很多问题存在疑惑，同时在整个社会大环境下，网络应用带来的方便性以及网络技术的神秘性对学生有着非常大的吸引力，学生对网络技术具有天生的兴趣，充分培育和利用好学生的这些兴趣，将使教学更轻松。课程的开展一方面是让学生对计算机网络有一个概括而全面的认识，另一方面也是为接下来的学习打下基础。让学生从“知其然”到“知其所以然”。在教学组织中安排学生参观网络中心，注意到学生好奇心比较大，而一般学校的网络中心设备比较多，可能网络中心本身的空间也比较小，为了取得较好的效果，减少意外的发生，需要对学生进行分组，教师在组织过程中也要注意引导学生的注意焦点。本课设计了一个课堂任务，就是根据对网络中心的观察和管理员的讲解，画出一个校园网络拓扑结构图来，拓扑图对学生来说也是首次接触，怎样去表达网络的拓扑结构，应当要给与适当的引导，这里可以适当的演示一些简单的网络拓扑效果图，以便学生轻松上手。 四、教材分析 1.本节的作用和地位 本节分别从计算机网络的功能.组成结构和应用的角度看待到底什么是计算机网络，它与通信网络的关系是怎样的，引导学生认识计算机网络的概念。作为本书的开首节，一方面是对学生从前已有的计算机网络经验和知识作一次归纳总结，另一方面也是为了将来学习需要打下基础。 2．本节主要内容 计算机网络的迅速发展涉及到计算机和通信两个领域。计算机网络对信息社会中的活动.个人发展等方面产生越来越广泛而深远的影响。本课首先通过“交流讨论”对什么是计算机网络这个概念进行探讨。通过“实地考察”进一步激发其感知，加深对计算机网络概念的感性认知。通过“归纳概括与设计拓扑图”，帮助学生更好地进行概括，为学生对感念的理解搭起一个支架。 3.重点难点分析 教学重点：引导学生归纳和总结他们已有的知识经验，概括出技术网络的基本
实训一绘制所在学校教学楼的网络布线拓扑结构图一、实践目的 掌握用visio 2003绘制网络拓扑结构图的方法，掌握网络拓扑的设计方法 二、实践内容 1. 学会Visio 2003软件的使用。 2. 用Visio绘制网络拓扑结构图。 3. 分析网络拓扑结构图，确定拓扑类型、网络类型 三、实验步骤 Visio系列软件是微软公司开发的高级绘图软件，属于Office系列，可以绘制流程图、网络拓扑图、组织结构图、机械工程图、流程图等。它功能强大，易于使用，就像Word一样。它可以帮助网络工程师创建商业和技术方面的图形，对复杂的概念、过程及系统进行组织和文档备案。Visio 2003 还可以通过直接与数据资源同步自动化数据图形，提供最新的图形，还可以自定制来满足特定需求。下面是绘制网络拓扑结构的基本步骤。 （1）运行Visio 2003软件，在打开的如图1-1所示窗口左边“类别”列表中选择“网络”选项，然后在右边窗口中选择一个对应的选项，或者在Visio 2003主界面中执行【新建】→【网络】菜单下的某项菜项操作，都可打开如图1-2所示界面（在此仅以选择“详细网络图”选项为例）。 图1-1 Visio 2003主界面
图1-2 “详细网络图”拓扑结构绘制界面 （2）在左边图元列表中选择“网络和外设”选项，在其中的图元列表中选择“交换机”项（因为交换机通常是网络的中心，首先确定好交换机的位置），按住鼠标左键把交换机图元拖到右边窗口中的相应位置，然后松开鼠标左键，得到一个交换机图元，如图1-3所示。它还可以在按住鼠标左键的同时拖动四周的绿色方格来调整图元大小，通过按住鼠标左键的同时旋转图元顶部的绿色小圆圈，以改变图元的摆放方向，再通过把鼠标放在图元上，然后在出现4个方向箭头时按住鼠标左键可以调整图元的位置。如图1-4所示是调整后的一个交换机图元。通过双击图元可以查看它的放大图。 图1-3 图元拖放到绘制平台后的图示
课题：计算机网络的拓扑结构 教师姓名宁晓凤授课班级311、313班授课形式新授课授课课时1课时 教学目的1、知识目标：掌握网络拓扑结构的概念、分类，掌握三种网络拓扑结构的特点。 2、能力目标：通过本节内容的学习，培养学生分析问题、解决问题讨论问题探索新知识的能力。 3、德育目标： (1)、让学生在学习过程中克服畏难理论知识的情绪，体会到学习理论的快乐，为以后学习理论知识找到合适的方法。 (2)、培养学生在进行自主学习的过程中勇于克服困难，敢于创新的能力。 教学重点星型拓扑结构 教学难点环型拓扑结构工作原理 教学方法自主探究法、观察法、合作学习法 教学工具电脑、展示台、投影仪、双绞线、交换机、网卡、同轴电缆更新/补充/删节 内容 无 教学过程 引入教师：我们在盖大厦前，应该先干什么？ 学生回答： 教师：我们日常生活中盖大厦是直接就去盖了吗？在盖大厦前我们要准备什么呢？是不是要先设计大楼结构啊？ 那么我们在组建网络时是不是也应该先画图纸，设计网络的结构呢？引入新课：网络拓扑结构 新授一、网路拓扑的定义： 计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系 表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。拓扑设计是建设计算机网络的首步，也是实现各种网络协议的基础，它对网络性能、系统可靠性与通信费用都有重大影响。计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。 拓扑：网络中计算机及其他设备的连接关系。拓扑隐去了网络的具体物理特性，而抽象出节点之间的关系加以研究。
学生自主学习：让学生自己看书上P22-27内容回答 教师总结：各种各样的连接方法可以概括为一下几种： 基本拓扑构型有四类：星型、环型、总线型 其他拓扑结构形：树状、网状等 二、基本拓扑结构 星形拓扑结构 1．定义：星型拓扑结构是由中心结点和通过点对点链路连接到中 心结点的各站点组成 集线器 星型拓扑结构的中心结点是主结点，它接收各分散站点的信息 再转发给相应的站点。目前这种星型拓扑结构几乎是Ethernet双绞线网络专用的。这种星型拓扑结构的中心结点是由集线器或者是交 换机来承担的 2．特点： 星型拓扑结构的优点： 1.由于每个设备都用一根线路和中心结点相连，如果这根线路损坏，或与之相连的 工作站出现故障时，在星型拓扑结构中，不会对整个网络造成大的 影响，而仅会影响该工作站。 2.网络的扩展容易。 3.控制和诊断方便。 4.访问协议简单。 星型拓扑结构也存在着缺点： 1.过分依赖中心结点。 2.成本高。
网络拓扑结构及其绘制 教学内容：网络拓扑结构及其绘制 一、教学目标 1. 能使用VISIO软件进行网络拓扑结构的绘制 2. 能判断小型局域网的网络拓扑结构 3. 能根据网络拓扑结构特点和组网条件进行网络结构的选型 二、学习内容分析 1.本节的作用和地位 计算机网络拓扑结构是计算机网络学习的基础，也是学习的重点和难点内容之一。 2．本节主要内容 网络拓扑是指网络中各个端点相互连接的方法和形式。网络拓扑结构反映了组网的一种几何形式。局域网的拓扑结构主要有总线型、星型、环型以及混合型拓扑结构。本课首先通过设定特殊的任务情境引发学生的学习兴趣和对于任务的思考。通过设计实际的拓扑结构图，促使学生应用知识。通过“实地考察”进一步激发其感知，加深对计算机网络拓扑结构的感性认知。 3.重点难点分析 教学重点：计算机网络几种拓扑结构概念及其各自优缺点、应用比较。 教学难点：根据实际情况选择计算机网络拓扑结构。 三、学情分析 在开始本门课程学习之前，学生已经对网络技术有所应用，并初步了解关于计算机网络的基本知识，但是缺乏系统的学习过程，对于应用中碰到的很多问题存在疑惑。同时在整个社会大环境下，网络应用带来的方便性以及网络技术的神秘性对学生有着非常大的吸引力，学生对网络技术具有天生的兴趣，充分培育和利用好学生的这些兴趣，将使教学更轻松。 学生初次接触拓扑概念，并且这一概念本身比较抽象，不容易理解，因此拓扑结构这一内容的学习对于学生来说存在一定的难度。因此，首先要解决的问题是如何使学生更好理解这一概念。针对这一问题，可以采用日常生活中最常见的
交通地图进行类比教学。拓扑概念建立起来之后，网络的拓扑结构就比较好理解。本课设计了一个课堂任务，要求学生画出一个校园网络拓扑结构图，对于怎样去表达网络的拓扑结构，要给学生以适当的引导，这里可以适当的演示一些简单的网络拓扑效果图，以便学生轻松上手。 四、教学方法 本节课通过校园网络的实地考察和任务驱动（网络拓扑图的制作）教学方式，促进实践与理论的整合，培养学生探究、解决问题的兴趣和能力。 通过小分组的教学组织，降低个体学习的难度，对于技术水平较高的同学，教师要鼓励其在分组内或分组之间充分发挥起技术应用特长，带动技术水平相对较低的同学，将学生的个体差异转变为教学资源，让学生在参与合作中互相学习并发挥自己的优势和特长，各有所得。 五、教学过程
常见的分为星型网，环形网，总线网，以及他们的混合型 总线拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上，结点之间按广播方式通信，一个结点发出的信息，总线上的其它结点均可“收听”到。 优点：结构简单、布线容易、可靠性较高，易于扩充，节点的故障不会殃及系统，是局域网常采用的拓扑结构。 缺点：所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈；出现故障诊断较为困难。另外，由于信道共享，连接的节点不宜过多，总线自身的故障可以导致系统的崩溃。最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。 2. 星型拓扑结构是一种以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网，特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。 优点：结构简单、容易实现、便于管理，通常以集线器（Hub）作为中央节点，便于维护和管理。 缺点：中心结点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。 3. 环形拓扑结构各结点通过通信线路组成闭合回路，环中数据只能单向传输，信息在每台设备上的延时时间是固定的。特别适合实时控制的局域网系统。 优点：结构简单，适合使用光纤，传输距离远，传输延迟确定。 缺点：环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈，任意结点出现故障都会造成网络瘫痪，另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网（Token Ring） 4. 树型拓扑结构是一种层次结构，结点按层次连结，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。 优点：连结简单，维护方便，适用于汇集信息的应用要求。 缺点：资源共享能力较低，可靠性不高，任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。 5. 网状拓扑结构又称作无规则结构，结点之间的联结是任意的，没有规律。 优点：系统可靠性高，比较容易扩展，但是结构复杂，每一结点都与多点进行连结，因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。 6.混合型拓扑结构就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。
清华大学研究生院 《计算机网络技术》课程教案 一、管理信息 课程代码：312204 制订人： 所属系部：机电与信息系批准人： 制订时间： 二、基本信息 学分：5 学时：64学时，其中理论教学：32 学时，实践教学：32 学时 课程类型：专业课 适用专业：计算机， 先修课：计算机应用基础 后修课：计算机网络应用、服务器管理 三、课程定位 “计算机网络技术”是一门专业技术基础课，它的任务是介绍现行的、较成熟的计算机网络技术的基本理论、基础知识、基本技能和基本方法，为学生进一步学习“TCP/IP协议”、“网站设计与网页制作”、“网络多媒体技术”、“网络安全”等后续课程，培养自己成为网络管理员、网络工程师打下扎实的基础。 我们的高职课程理念应从学生、知识、社会三维维持适度张力入手，以学生的社会化自觉的职场需求为价值了取向，以职业素质与实践能力的动态发展为基本特征，以社会、政府、企业、学校、学生、教师等多重主体性为运行机制，以多样性、开放性、互动性为开发向度，最终实践高职教育成为营造终身教育中心的历史使命。 四、课程设计 （一）课程总体目标 1.知识目标 (1) 掌握计算机网络基础知识； (2) 掌握计算机网络性能指标； (3) 掌握计算机网络体系结构；
(4) 掌握网络互联结构； (5) 了解网络基本应用。 2.能力目标 (1) 计算机网络的通信技术； (2) 计算机网络综合拓扑与布线； (3) 计算机网络服务器的设置与应用； (4) 计算机网络IP地址划分； (5) 网络基本应用。 3.素质目标 (1) 培养良好的职业道德，树立正确的职业理想，规划自己的职业生涯； (2)有责任感，勤奋好学，良好的沟通能力和协调能力，有团队合作精神； (3)培养学生自主、开放的学习能力。 （二）课程设计思路 《计算机网络技术》本课程的设计思路是以就业为导向。从计算机网络的实际案例出发，以岗位技能要求为中心，组成十九个教学项目；每个以项目、任务为中心的教学单元都结合实际，目的明确。教学过程的实施采用“理实一体”的模式。理论知识遵循“够用为度”的原则，将考证和职业能力所必需的理论知识点有机地融入各教学单元中。边讲边学、边学边做，做中学、学中做，使学生提高了学习兴趣，加深了对知识的理解，同时也加强了可持续发展能力的培养。 本课程的教学设计思想： 1.以网络工程师岗位设置课程内容 2.以职业能力为依据，组织课程内容 3.以实际项目为载体，设计学习情境 4.采用“多元化”能力评测代替传统的期末考试 5.通过丰富的教学资源，保障学生开放式学习，培养学生自学能力 （三）课程内容与教学目标 《计算机网络技术》课程内容与教学目标（包括进度序号、单元标题、学时、教学类型、教学内容、教学目标等6项内容），具体见进度表1。 表1 课程内容与教学目标一览表
网络拓扑结构的规划设计原则 网络工程（2）班0904032004 陈文刚 网络拓扑结构设计主要是确定各种设备以什么方式相互连接起来。根据网络规模，网络体系结构、所采用的协议，扩展和升级管理等各个方面因素来考虑。拓扑结构的设计直接影响到网络的性能。 构成局域网的拓扑结构有很多种，最常见到的有总线拓扑、星型拓扑、环型拓扑及各种混合性拓扑等。采用不同的网络控制策略(即网络数据的传输与通信的有关协议和控制方法)，所有使用的网络连接设备也不一样。因此，无论在网络的规划或设计时都必须首先决定将采用那一种网络拓扑结构，选择合适的网络拓扑结构非常重要的。也就是说，选择网络拓扑结构是网络规划设计的第一步。 中小企业在选择网络拓扑结构的时候，应从经济性、灵活性和扩展性好、可靠性、易于管理和维护几个方面着重入手。在现在企业中经济效益都是首要考虑的，在建设网络投资的同时就考虑到经济效益的回报。拓扑结构的选择直接决定了网络安装和维护的费用。因为，拓扑结构的选择与传输介质的选择、传输距离的长短及所需网络的连接设备密切相关。 灵活性和扩展性也是选择网络拓扑结构时应充分重视的问题。任何一个网络都不能一劳永逸的，随着用户的增加，应用的深入和扩大，网络新技术的不断涌现，特别是应用方式和要求的改变，网络经常需要加以调整。然而，网络的可调性与灵活性，以及可扩展性与建立网络时拓扑结构直接相关。网络的可靠性是任何一个网络的生命。当网络总的某个节点或站点发生问题的时候时，网络不能正常工作。网络拓扑结构的选择还直接决定网络故障检测和故障隔离的方便性。总之，中小企业网拓扑结构的选择，需要考虑的因素很多，这些因素同时影响网络的运行速度和网络软硬件接口的复杂程度等等。 主干网络(核心层)设计 主干网络技术的选择，需根据需求分析中地理距离、信息流量个数据负载的轻重而定。一般而言，主干网一般用来连接建筑群和服务器群，可能会容纳网络上的40%-60%的信息流，是网络的大动脉。连接建筑群的主干网一般以光纤作为传输介质，典型的主干网技术主要有千兆以太网、ATM和FDDI等。根据中小企业的需求和中小企业网络拓扑结构的规划设计原则等角度来考虑，采用千兆以太网是中小企业比较理想的做法。 FDDI基本已属于昨天的技术，支持它的厂商越来越少。ATM是面向连接的网络，能保证一些突出负载在网上传输，但由于ATM在企业局域网的所有应用需要
有线局域网拓扑结构——混合型结构 1．混合型结构概述 混合型网络拓扑结构是指多种结构(如星型结构、环型结构、总线型结构)单元组成的结构，但常见的是由星型结构和总线型结构结合在一起组成的，如图3—1 O所示。 网络型拓扑结构更能满足较大网络的拓展，解决星型网络在传输距离上的局限(因为双绞线的单段最大长度要远小于同轴电缆和光纤)，而同时又解决了总线型网络在连接用户数量的限制。如图3—10所示只是一种简单的混合型网络结构，实际上的混合结构网络主要应用于多层建筑物中。其中采用同轴电缆或光纤的“总线’’用于垂直布线，基本上不连接工作站，只是连接各楼层中各公司的核心交换机，而其中的星型网络则体现在各楼层中各用户网络中，如图3—11所示。
这种网络拓扑结构主要用于较大型的局域网中，如果一个单位有几栋在地理位置上分布较远(当然是同一小区中)的建筑物，或者分布在多个楼层中。不过现在也基本上不用这种混合型的网络结构了，而都是采用分层星型(也就相当于树型结构)结构，因为在一般的20层以内的楼中，1 00米的双绞线就可以满足(通常采用大对数双绞线，如25对，每对的一端连接一个中心交换机端口，另一端连接各楼层交换机的端口)，如图3—1 2所示。如果距离过远，如高楼层，或者多建筑物之间的网络互联，则可以用光纤作为传输介质，无论哪一种，传输性能均要比总线型连接方式好许多。
2．混合型拓扑结构的主要特点 混合型拓扑结构主要有以下几个方面的特点。 1.应用广泛 这主要是因它解决了星型和总线型拓扑结构的不足，满足了大公司组网的实际需求。 目前在一些智能化的信息大厦中的应用非常普遍。在一幢大厦中，各楼层间采用光纤作为总线传输介质，一方面可以保证网络传输距离，另一方面，光纤的传输性能要远好于同轴电缆，所以，在传输性能上也给予了充分保证。当然投资成本会有较大增加，在一些较小建筑物中也可以采用同轴电缆作为总线传输介质。各楼层内部仍普遍采用使用双绞线星型以太网。
[设备清单] Cisco 2600路由器一台 Cisco 2900XL交换机若干台 Cisco PIX防火墙一台 网线：若干箱 制线嵌：若干个 正版软件：Microsoft ISA [方案设计] 一.使用一台路由器实现内网与外网的连接 其功能实现： 1、实现内网与外网的连接 2、实现内网中不同VLAN的通信 3、实现NAT代理内网计算机连接Internet 4、实现ACL提供内外网的通信的安全 二. 使用多台交换机实现VLAN的规划 1、按部门或场所划分vlan
1)vlan1：经理； 2) vlan2：人事部； 3)vlan3：销售部； 4)vlan4：策划部； 5）vlan5：技术部 2、vlan之间的通信 1）实现有通信需要的vlan之间的通信，如vlan2与vlan3，vlan5等； 2）使用上述路由器实现vlan之间的通信； 3）使用ACL提供valn间通信的安全； 一、IP地址规划： 1、考虑内网中机器较多，并考虑到公司规模日益庞大故使用10.0.0.0/8私有 地址并将其进行子网划为/24； 2、不同vlan给予不同子网ip，如vlan2可为10.31.0.0/24子网; 3、通过DHCP服务器动态分配所有ip; 二、win2003域规划： 为方便管理和提高网络安全性，将内网中部分计算机实现win2003域结构网络： 1、创建一个win2003域，如：https://www.doczj.com/doc/396618876.html,； 2、将经理办公用机，各部门用机，等所有员工用机加入所建域； 3、创建额外域DC提供AD容错功能和相互减轻负担功能； 三、服务器规划 1、文件打印服务器（win2003系统）：用于连接多台打印设备，并将这些 打印机发布到活动目录 1）实现域中所有计算机都可方便查找和使用打印机； 2）实现打印优先级，使得重要用户，如部门领导可优先使用打印机； 3）实现打印池功能，使得用户可优先自动使用当前空闲打印机； 4）实现重定向功能，使得当一打印设备故障，如缺墨缺纸，可自动被重定向到其它打印设备打印； 5）实现打印机使用时间限制：如管理人员可24小时使用，普通员工只可上班时间使用； 2、DHCP服务器（linux AS4.0系统）：用于为内网客户机分配ip，考虑到 效率和可靠性 1）根据所需使用子网，实现多个作用域，并将这些作用域加入进一个超级作用域，为不同子网内的客户机分配相应； 2）实现为客户机分配除ip之外的其它设置，如网关IP，DNS IP，等等； 3）实现地址排除：将各服务器所使用地址在作用域内排除； 4）实现保留：为需要的用户，如网络系做网络相关实验的老师，保留特定的IP,使其可长期使用该IP而不与其他人冲突； 5）实现DDNS的支持，能够自动更新DNS数据库。 3、DNS服务器（linux AS4.0系统）：提供域名解析 1）实现主要名称服务器，并创建AD集成区域，如https://www.doczj.com/doc/396618876.html,； 2）实现允许安全动态更新的DDNS，使得与DHCP服务器合作，动
网络技术应用全套教案
Revised as of 23 November 2020
第一课 认识计算机网络
【教学课题】认识计算机网络 【教学目标】： 知识技能： （1）了解计算机网络的主要功能、分类和拓扑结构； （2）理解计算机网络的基本概念， （3）列举并解释网络通信中常用的信息交换技术及其用途。 过程与方法： （1）学习计算机网络的相关知识。 （2）能利用所学网络知识对实际问题进行分析探讨。 情感态度价值观： （1）感受网络的神奇作用，激发对网络技术的求知欲，参与网 络技术学习的态度。 （2）认识到信息技术飞速发展的同时，推动人类学习，生活方 式的深刻变革，了解社会发展和科技进步的相互作用。 【教学课时】1 课时 【教学环境】：硬件：网络教室，投影仪;软件：多媒体辅助教 学软件。
【重点】：计算机网络的功能、组成、定义。 【难点】：计算机网络的组成 【教学过程】： 一、引入 计算机网络技术的发展和普及日益改变着我们的学习和生活，各 种各样的网络应用让我们眼花缭乱，因特网让我们真正体会到信 息爆炸的威力……，这节课我们一起来谈谈我们对计算机网络的 认识。 二、新课讲授 （一）计算机网络的功能（阅读课本 P2～P3，并填表１－１） 活动一：小组讨论总结我们生活中有哪些地方使用了计算机网 络。 活动二：:结合活动一中列举的计算机网络的具体应用实例,总结 归纳计算机网络的功能. 总结：计算机网络的应用虽然已经渗透到生活的方方面面,但所 有的应用可以归结为三大功能：资源共享、数据通信和分布处理 与分布控制。 （二）计算机网络的组成与定义