第二章 局域网1

认识局域网课件认识局域网课件第一章：认识局域网概述1.1 什么是局域网1.2 局域网的特点1.3 局域网的应用领域第二章：局域网拓扑结构2.1 环形拓扑2.2 总线拓扑2.3 星形拓扑2.4 树状拓扑2.5 混合拓扑第三章：局域网传输介质3.1 有线传输介质①双绞线②同轴电缆③光纤3.2 无线传输介质① Wi-Fi②蓝牙第四章：局域网设备4.1 网络接口卡（NIC）4.2 集线器（Hub）4.3 交换机（Switch）4.4 路由器（Router）4.5 网关（Gateway）第五章：局域网协议5.1 TCP/IP协议5.2 Ethernet协议5.3 IP地质5.4 子网掩码5.5 DHCP协议第六章：局域网安全6.1 防火墙6.2 智能交换机6.3 VLAN6.4 安全策略第七章：局域网故障排除7.1 硬件故障排查7.2 软件故障排查7.3 网络故障排查附件：附件1：局域网拓扑示意图附件2：局域网设备配置表附件3：局域网安全策略示例法律名词及注释：1.TCP/IP协议：传输控制协议/互联网协议，是互联网通信的基础协议，定义了数据如何在互联网络中传输的标准。

2.Ethernet协议：以太网协议，一种局域网技术，用于在局域网中传输数据包。

3.IP地质：互联网协议地质，用于标识网络上设备的唯一标识符，由32位二进制数组成。

4.子网掩码：用于确定IP地质的网络部分和主机部分的掩码，以便将一个IP地质划分为网络地质和主机地质两部分。

5.DHCP协议：动态主机配置协议，用于向局域网上的设备提供自动分配IP地质和其他网络配置信息。

本文档涉及附件：附件1：局域网拓扑示意图附件2：局域网设备配置表附件3：局域网安全策略示例本文所涉及的法律名词及注释：1.TCP/IP协议：传输控制协议/互联网协议2.Ethernet协议：以太网协议3.IP地质：互联网协议地质4.子网掩码：用于确定IP地质的网络部分和主机部分的掩码5.DHCP协议：动态主机配置协议。

局域网课程教学大纲一、课程信息概述局域网（LAN）课程旨在培养学生对于局域网技术的基本理论和实践能力，包括局域网的设计、配置和管理。

本课程将通过理论讲授、实践操作和案例分析等方式，帮助学生掌握局域网的基本概念和原理，了解各种常用局域网技术以及它们的应用场景。

二、课程目标1. 掌握局域网的基本概念和架构，了解其与广域网（WAN）的区别与联系。

2. 理解局域网的常用协议和技术，包括以太网、无线局域网（WLAN）、虚拟局域网（VLAN）等，并能够进行配置和管理。

3. 能够进行局域网的设计和规划，包括拓扑结构、IP地址规划和子网划分等。

4. 掌握局域网的故障排除和维护技能，能够定位和解决常见的局域网故障。

5. 了解局域网的安全性和管理策略，能够进行基本的网络安全配置和管理。

三、课程大纲第一章局域网基础知识1.1 局域网的概念和分类1.1.1 局域网的定义与特点 1.1.2 常用局域网分类1.2 局域网的拓扑结构1.2.1 总线型拓扑结构1.2.2 星型拓扑结构1.2.3 环型拓扑结构1.2.4 树型拓扑结构1.2.5 混合型拓扑结构1.3 局域网的传输介质1.3.1 同轴电缆1.3.2 双绞线1.3.3 光纤第二章以太网技术2.1 以太网的发展历程2.1.1 以太网的起源2.1.2 以太网标准的演变2.2 以太网的基本原理和协议2.2.1 CSMA/CD协议2.2.2 MAC地址2.2.3 ARP协议2.3 以太网的组网和配置2.3.1 以太网的硬件设备2.3.2 以太网的配置和管理第三章无线局域网技术3.1 无线局域网的概念和特点3.2 无线局域网的组网和配置3.2.1 无线接入点（AP）的使用3.2.2 无线频道的规划3.3 无线局域网的安全性配置3.3.1 加密技术（WEP、WPA、WPA2）3.3.2 无线访问控制（MAC过滤、SSID隐藏）第四章虚拟局域网技术4.1 虚拟局域网的概念和原理4.2 虚拟局域网的配置和管理4.2.1 VLAN的划分和配置4.2.2 VLAN间的通信4.3 虚拟局域网的应用案例分析第五章局域网的故障排除和维护5.1 常见局域网故障及排除方法5.1.1 连接问题的排查与修复5.1.2 网络延迟和丢包问题的分析与解决5.2 局域网的日常维护与监控第六章局域网的安全性与管理6.1 局域网的安全威胁和漏洞6.2 局域网的安全策略与配置6.2.1 访问控制列表（ACL）的使用6.2.2 网络地址转换（NAT）的应用四、教学方法1. 理论讲授：通过课堂教学，系统性地讲解局域网的基本概念、原理和技术。

第二章局域网基础知识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。

而局域网作为一种常见的网络类型，在企业、学校、家庭等各种场景中都发挥着重要的作用。

接下来，让我们一起深入了解一下局域网的基础知识。

什么是局域网呢？简单来说，局域网（Local Area Network，简称LAN）是指在一个相对较小的地理范围内，如一个办公室、一栋建筑物或一个校园，将多台计算机、设备通过网络连接在一起，实现资源共享和信息交流的网络系统。

局域网的特点有很多。

首先，它的覆盖范围较小，这使得信号传输的延迟相对较低，数据传输速度较快。

其次，局域网内的设备通常属于同一个组织或个人，便于管理和控制。

再者，局域网的安全性相对较高，可以通过设置访问权限、防火墙等措施来保护内部的网络资源。

在局域网中，常见的拓扑结构有总线型、星型、环型和树型等。

总线型拓扑结构中，所有设备都连接在一条共享的总线上，如果总线出现故障，整个网络可能会瘫痪。

星型拓扑结构则是以一台中心设备为核心，其他设备都与中心设备相连，这种结构便于管理和维护，但中心设备一旦出现问题，影响较大。

环型拓扑结构中，设备依次连接形成一个环形，数据沿着环单向传输，可靠性相对较高。

树型拓扑结构则是一种层次分明的结构，适用于较大规模的局域网。

要实现局域网的连接，离不开各种硬件设备。

首先是网络适配器，也就是我们常说的网卡，它是计算机与网络连接的接口。

然后是集线器（Hub）和交换机（Switch），集线器工作在物理层，所有端口共享带宽；交换机工作在数据链路层，能够为每个端口提供独立的带宽，提高网络性能。

还有路由器（Router），它主要用于连接不同的网络，实现网络之间的数据转发。

在局域网中，传输介质也是非常重要的。

常见的传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤等。

双绞线价格便宜，使用广泛，但传输距离和速度有限。

同轴电缆具有较好的抗干扰能力，但成本较高。

光纤则具有传输速度快、距离远、抗干扰能力强等优点，但价格相对较高。

在计算机之间连网时，首先遇到的是通信线路和通道传输问题。

目前，计算机通信分为有线通信和无线通信两种。

有线通信是利用电缆、光缆或电话线来充当传输导体的，无线通信是利用卫星、微波、红外线来充当传输导体的。

网络通信线路的选择必须考虑网络的性能、价格、使用规则、安装难易性、可扩展性及其他一些因素。

目前，在通信线路上使用的传输介质有:双绞线、同轴电缆、大对数线、光导纤维。

如何选择传输介质，使之最能满足用户的需要并适合网络应用，有如下几个需要考虑的因素。

(1)用户应用的带宽要求。

如果用户数量不大，不要求共享较多的系统资源，例如只需要共享打印机或只交换几个电子表格文件，则选择传输相对慢点的通信介质即可，如CAT3铜缆。

但是，如果用户数量较大，需共享图形文件或编译通用源代码，则必须选择能支持较快数据传输速率的介质，如光缆。

(2)计算机系统间距。

所有传输介质都有一些距离上的限制。

大多数大型网络会组合使用各种类型的传输介质。

一般情况下，距离较短的采用铜缆即可，而距离长的则需要使用光缆或卫星通信。

(3)地理环境。

位置也是一个限制因素。

易产生EMI(电磁干扰)或RFI(射频干扰)噪声的环境要求采用的介质能抗这类干扰。

例如，网络建在机械车间，最好选用抗干扰能力更强的诸如屏蔽同轴线缆或光缆，而不选用双绞线缆。

(4)成本限制。

无论选择何种传输介质都受到支付能力的限制。

介质越好，成本越高。

但是，在选择介质时，应考虑到由于使用较差介质而引起的网络速度变慢或者停机造成生产效率损失等因素，也应考虑到以后升级的费用。

在选择传输介质时，需认真权衡一次到位与逐次升级的利与弊再做决定。

(5)未来发展。

尽管未来发展是一件较难确定的事情，但是应尽可能地考虑到将来的拓展，避免当网络需要更大带宽时由于传输介质跟不上而需要重新布线。

例如，CAT3线缆目前能满足较小办公室的需要。

但是，如果这个小办公室短期内有潜力发展为数百个用户，那么一开始就采用CAT5更为明智。

2.1局域网的基本概念教学内容：局域网的基本概念。

教学目的：掌握局域网的基本概念。

教学重难点：局域网的层次模型。

教学课时：4课时教学过程：一、定义。

局域网（Local Area Network，LAN）是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。

一般是方圆几千米以内。

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。

局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。

二、特点。

局域网一般为一个部门或单位所有，建网、维护以及扩展等较容易，系统灵活性高。

其主要特点是：（1）覆盖的地理范围较小，只在一个相对独立的局部范围内联，如一座或集中的建筑群内。

（2）使用专门铺设的传输介质进行联网，数据传输速率高（10Mb/s～10Gb/s）（3）通信延迟时间短，可靠性较高（4）局域网可以支持多种传输介质三、组成局域网由网络硬件（包括网络服务器、网络工作站、网络打印机、网卡、网络互联设备等）和网络传输介质，以及网络软件所组成。

四、层次结构局域网的参考模型OSI与参考模型关系：局域网参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层与物理层，它将数据链路层划分为逻辑链路控制LLC子层与介质访问控制MAC子层。

逻辑链路控制（Logical Link Control或简称LLC）是局域网中数据链路层的上层部分，IEEE 802.2中定义了逻辑链路控制协议。

用户的数据链路服务通过LLC子层为网络层提供统一的接口。

介质访问控制(medium access control)简称MAC。

是解决当局域网中共用信道的使用产生竞争时，如何分配信道的使用权问题。

IEEE 802标准的局域网参考模型与OSI/RM的对应关系如图4-3-2所示，该模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和链路层）的功能，也包括网际互连的高层功能和管理功能。

OSI图4-3-2 IEEE802 LAN参考模型对于局域网来说，物理层规定了所使用的信号、编码和传输介质；数据链路层采用差错控制和帧确认技术，传送带有校验的数据帧。