第十讲局域网(三) - 滁州学院计算机网络省级精品课程
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《局域网广域网》PPT课件培训资料一、什么是网络在当今数字化的时代,网络已经成为了我们生活和工作中不可或缺的一部分。
简单来说,网络就是将多台计算机通过某种方式连接在一起,使得它们能够相互通信、共享资源。
而根据覆盖范围的不同,网络又可以分为局域网和广域网。
二、局域网(Local Area Network,LAN)(一)定义局域网是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。
一般来说,这个区域的范围比较小,比如一个办公室、一个学校、一个家庭等。
(二)特点1、覆盖范围小通常局限于一个建筑物或者一个校园内。
2、传输速度快由于距离较短,数据传输的延迟低,速度相对较快。
3、安全性较高因为访问权限可以进行更精细的控制,外部人员难以轻易接入。
(三)组成部分1、计算机设备包括台式机、笔记本电脑、服务器等。
2、网络连接设备如交换机、路由器等,用于连接各个计算机和设备。
3、传输介质常见的有双绞线、光纤等,负责传输数据信号。
(四)拓扑结构1、星型拓扑以中央节点为中心,其他节点通过线缆与中央节点相连。
这种结构易于管理和维护,但中央节点一旦出现故障,整个网络可能会瘫痪。
2、总线型拓扑所有节点都连接在一条总线上,数据沿着总线进行传输。
优点是成本低,但故障诊断和隔离比较困难。
3、环型拓扑节点首尾相连形成一个环形,数据在环中单向传输。
可靠性相对较高,但扩充不太方便。
(五)局域网的应用1、文件共享在局域网内,用户可以方便地共享文件和文件夹,提高工作效率。
2、打印机共享多台计算机可以共享同一台打印机,节省设备成本。
3、协同工作比如在一个办公室内,员工可以通过局域网进行项目协作、交流沟通等。
三、广域网(Wide Area Network,WAN)(一)定义广域网是一种跨越较大地理范围的计算机网络,可以连接不同城市、不同国家的计算机。
(二)特点1、覆盖范围广可以涵盖全球范围。
2、传输速度相对较慢由于距离远、中间经过的节点多,数据传输速度会受到一定影响。
认识局域网教案(合集5篇)第一篇:认识局域网教案认识局域网教学题目:局域网概述教学目的:一、通过学习使学员掌握几常用的以太网网络;二、掌握常见的几种以太网网络;教学内容一、10M以太网;二、快速以太网;三、千兆以太网;四、万兆以太网教学重点:10M以太网。
教学方法:课堂讲解时间:45分钟教学要求:一、自觉遵守课堂纪律;二、认真听讲,做好笔记。
教学过程: 导课:(5分钟)上节课我们学习了以太网的概述,这节课我们来学习几种常见的以太网网络,首先我们来学习10M的以太网10M以太网10Base-5:总线型粗同轴电缆以太网组网规则:第个网段最大传输距离为500m,第段最多站点数为100个,网段肉两站点距离不小于2.5m,当需要扩展网络规模时,可以使用中继器连接多个缆段,最多可以连接5个缆段,最长距离为2500m,5个网段上最多可连接300个站点10Base-2总线型细同轴电缆以太网组网规则:第个网段最大传输距离为185m,第段最多站点数为30个,网段肉两站点距离不小于0.5m,当需要扩展网络规模时,可以使用中继器连接多个缆段,最多可以连接5个缆段,最长距离为925m。
10Base-T 使用双绞线连接到一个中心设备Hub上,构成星状拓扑结构,第个站点需要使用两对双绞线,分别用于接收和发送数据,相比10Base-2和10Base-5有更大的优越性。
组网规则:各结点须通过HUB接入网络中,使用双绞线连接,站点与HUB之间的最大距离为100m,在需要扩展网络时,可以将HUB 级联起来,最多连接4个。
快速以太网:随着以太网技术的发展,10Mbps网络已经不能满足发展的需求,这时就出现了100Mbps网络,我们称他为快速以太网快速以太网也包括了几种不同的标准,其中重要的技术是100Base-TX和100Base-FX。
千兆位以太网1998年IEEE802委员会正式批准了IEEE802.3标准,该标准将光纤的传输速率提高到了1Gbps,因为其具有较长的传输距离和良好的搞干扰特性,可供选择的设备也比较丰富,所以他很快便成为了市场上的主流网络。
第十讲局域网(三)
一、教学目标
⑴掌握交换机地址学习、数据转发等基本工作原理;
⑵理解生成树协议的应用场景,了解配置方法;
⑶理解VLAN基本概念,掌握基本配置方法;
⑷了解以太网的常见类型和无线局域网的基本概念。
二、重点与难点分析
重点:交换机的工作原理、VLAN应用和配置
难点:生成树协议的原理及应用
三、教学内容与教学过程
1. 回顾上讲的内容(3 minutes)
2. 本讲主要内容。
【教学提示】本讲采用PPT演示、Packetracer动画及配置、板书等多种教学形式,通过讲授、集中讨论及提问等方法激发学生的积极性,提高学习效率。
同时,加强各知识点的衔接和连贯性,使学生易于掌握。
2.1交换机基本工作原理(30 minutes)
⑴交换机、集线器及网桥的比较
①交换机与集线器
【教学提示】从上讲集线器扩展局域网,说明其缺陷引入本节内容,并通过Packetracer工具,动画演示集线器、交换机的数据转发过程。
集线器工作在物理层,所有端口处于同一个冲突域,每个端口工作于半双工模式,连接在集线器上的所有用户共享带宽。
交换机工作在数据链路层,每个端口一个冲突域,端口可工作于全双工模式,连接在端口上的用户独占带宽。
②交换机与网桥
网桥与交换机的工作原理基本相似,但交换机通常有多个端口,每个端口都可与主机直接相连,使用专用的交换芯片,其速率有明显提升。
⑶交换机的工作原理
【教学提示】此知识点通过循序渐进的方式展开,先讲述CAM表满情况下数据转发的过程,然后表未见相应条目,再然后表空,最后承转到地址学习部分。
具体方法通过图片和Packetracer动画结合讲述。
另,提问数据帧格式问题。
①交换机数据转发,分为四种情况:
若收到帧的目的地址在CAM中找到,则转发帧到相应端口(forward);若目的地址在CAM中找到,且目的端口和源端口相同,帧被丢弃(filter);若目的地址在CAM中未找到,则转发帧给除源端口外的所有端口(flooding)—泛洪;若目的地址是广播或组播,则泛洪该帧。
【教学提示】和学生讨论—为什么交换机不分割广播。
此处设问:当交换机连接的用户达到一定规模后,如何处理广播—以便引入VLAN技术。
②交换机地址学习
学习MAC地址的过程就是构建CAM表的过程。
读收到的每个帧的源MAC地址,并记录下这个帧的进入端口。
【教学提示】和学生讨论—时间戳和超时的重要性。
⑶交换机“透明”传输及其转发方式
“透明”是指局域网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个交换机,交换机对各站来说是看不见的。
交换机的转发方式包括:直通式(Cut Through)、存储转发式(Store and Forward)、自适应(直通/存储转发)。
⑷交换机级联及环路——案例教学
【教学提示】此处采用案例教学:设计5台交换机互连案例,并在黑板上演示各案例的优缺点。
注意:交换机端口所映射MAC地址的特点。
在上述案例的基础上,利用Packetracer设计交换机环路案例,通过动画展示环路中数据包的传输特征,总结交换机环路带来的广播风暴、重复帧、MAC地址表不稳定的缺点,从而引入生成树协议。
2.2生成树协议(15 minutes)
【教学提示】承接2.1交换机环路知识点,直接在Packetracer中配置并启用生成树,引导学生观察:生成树协议是否可以解决交换环路带来的问题。
生成树协议的作用——避免交换环路,提供冗余路径。
采用的方法——生成树算法选择一个交换机作为生成树的根,然后以最短路径为依据,找到树上的每个结点。
当互连局域网的数目非常大时,生成树的算法很花费时间。
这时可划分为多个较小的子网,然后得出多个生成树。
2.3 VLAN (25 minutes)
⑴ VLAN的基本概念
【教学提示】联系2.1的知识点,从广播会对交换网络产生较大影响这一问题引入VLAN知识点。
用交换机建立虚拟网就是使原来的一个大广播域(交换机的所有端口)逻辑地分为若干个“子广播域”,广播只会在子广播域里传送,而其他的广播域则收不到。
⑵ VLAN的配置——案例教学
【教学提示】设计VLAN案例,在Packetracer中设计多个交换机互连的网络,并根据端口划分VLAN,分别验证VLAN内、间的单播、广播通信,引导学生掌握如下内容:①VLAN基本原理—划分广播,将广播限制在VLAN内,提高交换网络效率。
不影响VLAN内单播通信,但影响VLAN间的单播通信;②VLAN基本配置。
2.4以太网类型和无线局域网(15 minutes)
⑴以太网类型:介绍现有常见的以太网类型、特点及相关标准。
⑵无线局域网:介绍无线局域网的相关协议、类别与组成。
【教学提示】此知识点简单讲授,要求学生自主阅读,并强调后续将开设专门无线网络技术课程。
2.5小结(2 minutes)
本讲包括两条主线:①交换机工作原理→交换机级联产生环路→生成树协议;②交换机工作原理→不分割广播→级联后广播流量增加→VLAN技术,划分广播,提高安全性。
通过学习,掌握交换机基本工作原理、生成树协议及VLAN 技术,并了解以太网的基本类型和无线局域网相关技术等。
四、作业
⑴课后习题P107, 3-27,3-28,3-29,3-30,3-32。
⑵上网查找资料,完成下列问题:
比较100M/1000M/10G/100G以太网的帧格式,最大、最小帧长,使用协议,在使用双较线情况下的传输距离。
⑶设计并配置基于VLAN技术的交换网络,写出其配置。
基本要求:
①至少包括4个VLAN,4台交换机;
②使用Trunk技术互连各交换机;
③一个交换机上包括4个VLAN,一个VLAN跨越4台交换机。