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。
计算机局域网
(Computer1oca1AreaNetwork)
总学时数:32学时理论:24学时实验(上机、实习等):8学时
学分:2
课程主要内容:
《计算机局域网》是计算机网络工程专业计算机网络技术及应用方向必修的专业基础课程。
该课程的特点是实践性强,有极广泛的实用性。
本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习,掌握计算机局域网的基本概念和发展过程、数据通信技术基础、物理层、计算机局域网拓扑结构及网络特性、介质访问控制、局域网络协议、网络互连技术、传输层和高层协议、客户机/服务器模式、分布式计算环境、网络管理技术等知识。
先修课程:
《高级程序设计语言》、《数字电路》、《计算机组成原理》、《汇编语言》、《操作系统》、《微机接口技术》等
适合专业:
网络工程
教材:
郭卫咏,李敏,刘美琪.《计算机网络技术与局域网组建简明教程》.北京:清华大学出版社,2009教学参考书:
[1]胡道元.《计算机局域网》(第4版).北京:清华大学出版社,2010
[2]谢希仁编著.《计算机网络》(第5版).北京:电子工业出版社,2008。
contents •计算机网络概述•数据通信基础•局域网技术•广域网技术•互联网协议与技术•无线网络技术•计算机网络应用与发展趋势目录计算机网络定义与分类计算机网络定义计算机网络分类计算机网络发展历程计算机网络体系结构与协议计算机网络体系结构计算机网络协议是指为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合,它规定了通信双方必须遵循的规则和约定。
速率带宽吞吐量时延时延带宽积往返时延RTT利用率数据通信基本概念数据通信的定义指在两个或多个设备之间传输数据的过程,包括数据传输、信号处理、通信协议等多个方面。
数据通信系统的组成包括数据源、数据宿、传输介质、通信设备等基本要素,以及相应的软件和协议支持。
数据通信方式包括并行通信和串行通信两种方式,以及同步通信和异步通信两种模式。
传输介质与通信设备传输介质类型01通信设备介绍02传输介质与设备的选择03数据编码与调制技术数据编码方式调制技术介绍编码与调制技术的应用多路复用技术多路复用的概念多路复用技术的分类多路复用技术的应用场景差错控制方法差错控制的概念差错控制方法的分类差错控制方法的应用1 2 3局域网定义局域网特点局域网应用局域网概述及特点局域网拓扑结构与传输介质拓扑结构传输介质介质访问控制方法介质访问控制方法定义介质访问控制方法是局域网中数据链路层的一个重要组成部分,它决定了局域网中的多个站点如何共享公共传输介质。
常见介质访问控制方法CSMA/CD、Token Ring、FDDI等,每种方法都有其独特的工作原理和应用场景。
局域网组网技术以太网技术01交换机与路由器技术02虚拟局域网技术03局域网管理与维护网络故障诊断工具网络管理协议ping、traceroute络故障诊断工具可以用于诊断和解决局域网中的故障问题。
网络安全管理广域网概述及特点广域网(WAN)概念广域网特点广域网与局域网(LAN)的区别广域网传输协议与设备传输协议TCP/IP、ATM、SONET/SDH、DWDM等。
滁州学院无线网络(chzu-wlan)使用方法目前,我校无线网络(chzu-wlan)覆盖区域包括会峰校区所有教学办公区域及部分室外区域,其他区域将陆续进行覆盖。
此无线网络的具体使用方法如下:一、无线网络使用1. 搜索无线信号在滁州学院无线网络(chzu-wlan)信号覆盖区域,点击电脑右下角的无线网络图标,选择标识为chzu-wlan无线接入点,并点击“连接”,如图1所示。
图1 接入chzu-wlan2. 建立连接当连接无线网络(chzu-wlan)成功后,如图2所示,即会获取IP地址,无需登录即可访问校内资源,如学校网站、电子政务等。
图2 连接成功3. 用户登录访问校外资源如百度、搜狐等,需要进行登录:教职工用户名为工号,初始密码为身份证号后六位,一个账号同时只可以登陆一个终端在线。
学生宿舍2A、8#、11#至14#号楼用户登录无线网络使用宿舍有线网络的账号与密码,其他学生宿舍楼的用户登录无线网络的账号为宿舍有线网络账号前加chzu,初步密码为身份证后六位(未正确登记身份证的则为123456)。
使用笔记本进行登录时,会弹出如图3所示的登录页面,输入用户名、密码、并建议选择“保存密码”之后,即可单击“登录”按钮。
图3 笔记本登录页面如果使用手机、平板等其他移动终端访问Internet资源,则会弹出如图4所示的登录页面,同样的输入用户名和密码后,即可点击“登录”。
图4 手机登录页面教工用户使用移动终端登录时,建议选中“绑定手机”选项,如图4中所示,再次进入无线网络覆盖区域后即会自动登录。
4. 登录成功使用笔记本电脑登录成功后,则会弹出如图5所示提示登录成功的页面,显示用户的使用信息。
建设不要将此页面关闭,以方便注销下线。
图5 登录成功手机等其他移动终端登录成功后,也会提示相应的登录成功页面。
二、密码修改用户可以在认证页面点击“自服务”按钮,如图6所示,或者可以通过访问网址http://172.16.0.5:8800进入自服务页面。
计算机网络技术与应用完整全套教学课件•计算机网络概述•数据通信基础•局域网技术深入剖析•广域网接入方式探讨目录•Internet应用层协议解读•网络安全管理与维护实践01计算机网络概述计算机网络定义与发展历程计算机网络定义计算机网络是指将多台计算机或设备连接起来,通过数据链路进行通信和资源共享的系统。
发展历程包括ARPANET成立、TCP/IP协议诞生、万维网兴起、移动互联网发展等关键阶段。
计算机网络分类与拓扑结构分类方式按覆盖范围可分为局域网、城域网、广域网;按传输技术可分为点对点网络、广播式网络等。
拓扑结构包括星型、环型、总线型、树型、网状型等,每种结构都有其特点和适用场景。
传输介质及连接设备简介传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等有线介质以及无线电波、红外线等无线介质。
连接设备包括网卡、集线器、交换机、路由器等,用于实现计算机之间的连接和通信。
网络协议与标准化组织网络协议包括TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP等常见协议,用于规定计算机之间通信的规则和格式。
标准化组织如ISO、IEEE、IETF等,负责制定和推广网络技术的标准和规范。
02数据通信基础指在不同计算机或设备之间传输数据的过程,包括数据传输、信号处理、通信协议等多个方面。
数据通信定义通信系统模型数据传输方式包括信源、信道、信宿以及噪声等基本要素,描述了数据从发送到接收的整个过程。
包括并行传输和串行传输两种方式,分别适用于不同场景和需求。
030201数据通信基本概念及原理传输方式与调制解调技术基带传输与频带传输基带传输直接传送数字信号,而频带传输则需要将数字信号转换为模拟信号后再进行传输。
调制技术将数字信号转换为模拟信号的过程,包括振幅调制、频率调制和相位调制等多种方式。
解调技术将模拟信号还原为数字信号的过程,与调制技术相对应。
指在同一信道中同时传输多个信号的技术,可以提高信道利用率和数据传输效率。
多路复用定义将信道带宽划分为多个子频带,每个子频带传输一路信号。
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。