1、项目导入项目导入计算机网络从业人员经常会和网络设备打交道.为了完成项目，在网络工程招投标、网络工程设计、网络工程实施、网络日常管理和维护等环节，都需要技术人员对计算机网络相关知识有一个初步的认识，了解和熟悉市场上主流的网络产品，为网络工程的设计、实验、管理做好准备。本项目主要掌握计算机网络知识、理解用户需求及方案设计等相关知识。项目一工程项目基础学习目标学习目标了解计算机网络的定义掌握计算机网络的构成熟悉网络设备产品掌握网络拓扑结构图理解用户需求学会绘制网络拓扑结构图学会专业的网络设计方法任务1 认识计算机网络任务描述任务描述小东是某技工学校网络中心的新入职的网络管理员，负责网络中心的设备管理
2、及维护工作。领导要求小东了解校园网的网络拓扑、设备及网络拓扑结构图的绘制。本任务的目的是通过对计算机网络的认识，掌握网络拓扑结构及产品，为以后学习网络设备的配置打下基础。1计算机网络定义计算机网络也是一样，我们把利用通信设备和传输线路，将分布在不同地理位置的、具有独立功能的多个计算机系统连接起来，通过网络通信协议、网络操作系统实现资源共享及传递信息的系统定义为“计算机网络”。图1-1 某学校网络拓扑结构2计算机网络分类根据需要，可以将计算机网络分成不同类型。按地理位置不同，可分为局域网、城域网、广域网等。（1）局域网局域网（Local Area Network, LAN）覆盖范围较小，通常限于
3、1km之内，如一个办公室、几栋楼、一个大院区等。传输速率为10100Mbit/s，甚至可以达到1000 Mbit/s。局域网主要用来构建一个单位的内部网络，如学校的校园网、企业的企业网等。局域网通常属某单位所有，单位拥有自主管理权，以共享网络资源为主要目的。局域网的特点是：传输速度高、组网灵活、成本低。（2）城域网城域网（Metropolitan Area Network，MAN）覆盖范围通常为一座城市，从几千米到几十千米，传输速度通常为100 Mbit/s以上。城域网是对局域网的延伸，用于局域网之间的连接。城域网主要指城市范围内的政府部门、大型企业、机关、公司、ISP、电信部门、有线电视台和
4、市政府范围内的专用网络和公用网络，可以实现大量用户的多媒体信息的传输，包括语音、动画和视频图像、电子邮箱及超文本网页等。（3）广域网广域网（Wide Area Network，WAN）其覆盖范围通常为几个城市、一个国家，甚至全球，从几十到几千千米。广域网主要是指使用公用通信网所组成的计算机网络，是因特网（Internet）的核心部分，其任务是通过长距离传输主机发送数据。广域网的特点是地理范围广、数据传输容易出现错误、成本高以及可以连接多种局域网。3计算机网络构成通过网络交换设备（交换机、集线器等）将若干计算机连接起来，构成局域网；通过网络互联设备（路由器、通信设备等）将若干局域网连接起来，构成
5、互联网，最终达到相互通信、资源共享的目的。（1）网卡（2）传输介质（1）网卡 网卡（Network Interface Card，NIC）也称网络适配器，是计算机之间或计算机与网络设备之间相互连接并且传递数据的设备（组件）之一。l每台主机都应配置一个或多个网卡l每个网卡都有一个或多个网络接口l不能独立工作，必须依赖于宿主主机 连接不同的局域网需要使用不同的网卡l以太网卡l令牌环网卡lFDDI网卡lATM网卡网卡的用途接收网络中传送过来的数据包，对数据包进行解析后，传输给CPU进行处理。发送本地计算机上的数据包到网络中。网卡的种类 根据网络种类划分根据传输速率划分根据工作对象来划分根据主板总线类
6、型划分根据网卡接口划分根据传输速率划分 网卡按其传输速率分为10Mbps网卡、100Mbps网卡、10/100Mbps自适应网卡以及千兆网卡等。目前通常使用的是10/100Mbps自适应网卡。根据工作对象来划分 服务器专用网卡PC网卡笔记本电脑专用网卡无线局域网网卡根据主板总线类型划分 按照主板的总线类型，网卡又可划分为ELSA、ISA、PCI和USB 4种。根据网卡接口划分 最为常见的网卡接口有RJ-45、BNC以及采用这两种模式的混合接口这3类，通常也根据接口情况来划分网卡类型。网卡的选择 网卡类型考虑的因素包括：网卡类型考虑的因素包括： LAN的类型的类型：、Token Ring、ATM
7、、FDDI LAN的速度的速度：10M/100M/1000M、4M/16M、25M/155M 网络接口类型网络接口类型：AUI、BNC、RJ-45、SC/ST/MT-RJ 主机总线类型主机总线类型：ISA、EISA、PCI、USB、PCMCIA 应用场合应用场合：服务器、工作站、笔记本：服务器、工作站、笔记本 其他附加功能其他附加功能：防病毒、远程唤醒、链路聚合等：防病毒、远程唤醒、链路聚合等网卡的选择 留意网卡的编号：12位的十六进制数注意网卡的工作模式：全双工、半双工查看网卡的做工根据网卡的类型进行判断注重品牌：3Com,Intel， （2）传输介质网络传输介质可以分为两类：有线传输介质（
8、如双绞线、同轴电缆、光缆等）和无线传输介质（如无线电波、微波、红外线、激光等）。4常用网络设备（1）集线器（2）交换机（3）路由器（4）防火墙（5）IDS/IPS（1）集线器集线器的英文称为“Hub” 。工作于OSI/RM参考模型的“物理层”。主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有结点集中在以它为中心的结点上。集线器的相关概念集线器类型集线器的选择集线器的相关概念 集线器采用广播方式发送数据。不足主要表现在：l用户的数据包向所有结点发送，很容易遭到网络中其他计算机非法截获，导致数据通信不安全。l集线器采用共享带宽方式，在发送数据包时容易造成网络“塞车”，更加
9、降低网络执行效率和吞吐量。l集线器属于非双工传输，其网络通信效率低。集线器类型 按端口数量来分： 8口、16口、24口按带宽划分：10Mbps、100Mbps、10/100Mbps 按照配置的形式分：独立型集线器、模块化集线器和堆叠式集线器按照是否可进行网络管理来分：非网管型集线器和网管型集线器 （2）交换机交换机（Switch）是集线器的升级换代产品。交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。交换机的基本功能地址学习：交换机可以记住在一个接口上所收到的每个数据帧的源M
10、AC地址，并存储到MAC地址表中。转发/过滤决定：当交换机某个接口上收到数据帧，就会查看目的MAC，并检查MAC地址表，从指定的端口转发数据帧，如果为广播帧或未知端口的MAC目的地址，则所有端口发送。三层交换机三层交换机是网络层设备之一，主要作为局域网汇集层设备或核心层设备使用，起到网络汇聚或核心连接的作用。三层交换机具有更好的转发性能，它可以实现“一次路由、多次交换”，通过硬件实现数据包的查找和转发。所有网络的核心设备一般都会选择三层交换机。三层交换机通过划分VLAN限制广播域及过滤不同的网段流量。（3）路由器路由器 （Router ）是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段
11、之间的数据信息进行“翻译”，使不同网段和网络之间能够相互“读懂”对方的数据，从而构成一个更大的网络。路由器的功能把网络分割成多个子网 隔离广播风暴（Broadcast Storm） 子网间信息包的传输 连接不同类型网络 提供安全访问的机制 提供第三层的网络服务（4）防火墙防火墙（Firewall）是常用的网络安全设备之一。它一方面保护内网免受来自因特网未授权或未验证的访问，另一方面控制内部网络用户对因特网的访问等。防火墙也常常用在内网中隔离敏感区域受到非法用户的访问或攻击。（5）IDS/IPSIDS/IPS是专门针对病毒和入侵而设计的网络安全设备，它们对非法的数据时非常敏感的。不同之处是IDS
12、对发现的非法数据只能发出警报而不能自动防御，而IPS可以将检测到的非法数据直接过滤。应用IDS/IPS时，可以放在防火墙之后，相当于在防火墙设定的规则之后再添加了对非法数据的过滤规则，让局域网更加安全可靠。5网络协议网络协议是网络设备及计算机间交流信息的规则，以太网通常使用的协议是TCP/IP协议。6网络拓扑结构计算机连接的方式叫做“网络拓扑结构”。网络拓扑是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，特别是计算机分布位置以及电缆如何通过它们。设计一个网络的时候，应根据实际情况选择正确的拓扑方式。每种拓扑都有优点和缺点。常见的拓扑结构主要有总线型、星型、环型和网状型拓扑结构。（1）总线型拓扑结构总线型
13、拓扑结构采用单根数据传输作为通信介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到通信介质，而且它被所有其他的站点接收。图1-2所示为总线型拓扑结构。（2）星型拓扑结构星型拓扑结构是中央结点和通过点到点链路连接到中央结点的各结点组成。利用星型拓扑结构的数据交换方式有电路交换和报文交换，尤其以电路交换最为普遍。一旦建立通道连接，可以没有延迟地在连通的两个结点之间传送数据。工作站到中央结点的线路是专用的，不会出现拥挤的瓶颈现象。图1-3所示为星型拓扑结构。（3）环型拓扑结构环型拓扑结构是一个像环一样的闭合链路，在链路上有许多中继器和通过中继器连接到链路上的结点。也就是说，环型拓扑结构网络是由一些中继器
14、和连接到中继器的点到点链路组成的一个闭合环。在环型拓扑中，所有的通信共享一条物理通道，即连接网中所有结点的点到点链路。图1-4所示为环型拓扑结构。（4）网状拓扑结构网状拓扑结构中的各结点通过传输线路相互连接起来，并且任何一个结点都至少与其他两个结点相连。网状拓扑结构具有较高的可靠性，但实现起来费用高、结构复杂、不易管理和维护，因此在局域网中很少采用，常用在广域网中。在广域网中还常采用部分网状连接的形式，以节省经费。图1-5所示为网状拓扑结构。任务实施任务实施实验 认识网络互连设备和网络拓扑结构 参观学校的校园网，重点了解校园网的网络拓扑、各种关键的路由、交换设备以及服务器的设置情况。 到思科系统公司和神州数码控股有限公司的网站了解主流产品、行业解决方案，特别是校园网的解决方案。 为校园网提出改造建议和意见。任务回顾任务回顾思考题：1什么是计算机网络？计算机网络是如何分类的？2绘制你所在学校的网络拓扑结构图。3列出你所在学校计算机网络设备的清单。4你所在学校的计算机网络是否适应目前用户的需求？
