组建小型局域网(9100字)

来源:m.ttfanwen.com时间:2016.4.18

电子商务实验系统综合实训一

构建小型局域网实验报告

实验名称:构建小型局域网实训

实验起止日期:20xx年3月6日

小组成员:陈曦 周君妍 雒海杨 苗丹 张坤 白荣华

实验内容:

1. 知识回顾

1.1 对比组建微型局域网多种方式的优劣性

根据通信方式的不同,局域网可以分为 3 种:专用服务器局域网、客户机/服务器局 域网和对等局域网。

(1) 由于专用服务器局域网安装和维护困难,且工作站上的软硬件资源无法直接共享,目前这种结构一般不采用。

(2) 客户机/服务器局域网,因其既能实现工作站之间的互访,又能共享服务器的资源,所以在计算机数量较多、位置分散、信息量传输大的大型局域网组建中采用。

(3) 对于计算机数量较少,布置较集中,成本要求低的小型局域网,常采用对等局域网结构。对等局域网组建、使用和维护都很容易、很简单,这是它在小范围中被广泛采用的原因。

1.2 网络拓扑结构

① 星形拓扑

星形拓扑结构是用一个节点作为中心节点,其他节点直接与中心节点相连构成的网络。 星形拓扑结构的网络属于集中控制型网络。 中心节点可以是文件服务器或连接设备, 常见的 为集线器。

星形拓扑结构具有以下优点: (1)控制简单。任何一站点只和中央节点相连接,易于网络监控和管理。 (2)故障诊断和隔离容易。中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测和定位。 (3)方便服务。中央节点可以方便的对各个站点提供服务和网络重新配置。

缺点: (1)需要耗费大量电缆,安装和维护工作量大。 (2)中央节点的负担较重,形成“瓶颈”,一旦发生故障,则全网受影响。(3)各站点的分布处理

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能力较低。 局域网一般采用星型拓扑结构,一般使用双绞线或光纤作为传输介质,符合综合布线标 准,能满足多种宽带需求。

② 总线拓扑

总线型拓扑结构采用单根传输线作为传输介质,所以的站点(包括工作站和文件服务器)均 通过相应的硬件接口直接连接到传输介质或总线上,各工作站地位平等,无中心节点控制。 总线大都采用同轴电缆, 信息多以基带信号型式串行传送, 传送的发现总是从发送站点 开始向两端扩散。

总线拓扑结构的优点: (1)所需的电缆数量少,且安装容易。 (2)总线结构简单,又是无源工作,有较高的可靠性,使用的设备也相对简单。 (3)易于扩充,增加或减少用户比较方便。如要增加新站点,仅需在总线的相应接入点将 工作站接入即可。

总线拓扑的缺点: (1)总线的传输距离有限,通信范围受到限制。 (2)故障诊断和隔离较困难。如果某个站点发生故障,则需将该站点从总线上拆除,如传 输介质故障,则整个这段总线要切断和变换。 (3)分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能。

③ 环形拓扑

环形结构由网络中若干节点通过点到点的链接首尾相连形成一个闭合的环。 环形拓扑结构主要应用于令牌网中。 在这种网络结构中各设备是直接通过电缆来串接的, 最后形成一个闭环, 数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输, 信息从一个节点传到另 一个节点。整个网络发送的信息就是在这个环中传递。 环形拓扑的优点: (1)电缆长度短。环形拓扑所需电缆长度和总线拓扑结构相似,但比星型拓扑要短。 (2)增加或减少工作站时,仅需简单的连接操作。 (3)可使用光纤。光纤传输速度高,而环形拓扑是单方向传输,十分适用于光纤这种介质。

环形拓扑的缺点: (1) 节点的故障会引起全网故障。 在环路上数据传输是通过环上的每一个站点进行转发的, 如果环路上的一个站点出现故障, 相当于环在故障节点处断掉, 照成整个网络都不能进行工 作。 (2)故障检测困难。需要对每个节点进行检测,才能具体确定是哪一个节点出现故障。 (3)环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传达室递的方式,在负载很轻时,信道 利

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用率相对来说就比较低。

④ 树形拓扑

树形拓扑从总线拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个 分支还可再带子分支。

树形拓扑的优点: (1)易于扩展。 (2)故障隔离较容易。

树形拓扑的缺点:各个节点对根的依赖性太大。如果根发生故障,则全网不能正常工作,因 此这种结构的可靠性与星型结构相似。

⑤ 适用于分级管理和控制系统。

与其它拓扑的主要区别在于其根的存在。树型拓扑结构不 需要中继器。与星型拓扑相比,由于通信线路总长度较短,故它的成本低,易推广,但结构 较星型复杂。 5、混合型拓扑结构 混合方式比较常见的有星型/总线拓扑和星型/环拓扑。 星型/总线拓扑是想综合星型拓扑和总线拓扑的优点,它用一条或多条总线把多组设备连 接起来,而这相连的每组设备本身又呈星型分布。对于星型/总线拓扑,用户很容易配置和 重新配置网络设备。

⑥ 分布式结构

分布式结构的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互连起来的一种网络形式。 优点:由于采用分散控制,即使整个网络中的某个局部出现故障,也不会影响全网的操 作,因而具有很高的可靠性;网中的路径选择最短路径算法,故网上延迟时间少,传输速率高,但控制复制;各个角度间均可以直接建立数据链路,信息流程最短;便于全网范围内的 资源共享。 缺点:连接线路用电缆长造价高;网络管理软件发展;报文分组交换、路径选择、流向 控制复杂;在一般局域网中不采用这种结构。

1.3 常用网络互联设备

① 中继器

由于传输线路噪声的影响,承载信息的数字信号或模拟信号只能传输有限的距离,中继 器的功能是对接收信号进行再生和发送,从而增加信号传输的距离。它是最简单的网络 互连设备,连接同一个网络的两个或多个网段。如以太网常常利用中继器扩展总线的电 缆长度,标准细缆以太网的每段长度最大 185 米,最多可有 5 段,因此增加中继器后, 最大网络电缆长度则可提高到 925 米。

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一般来说,中继器两端的网络部分是网段,而不 是子网。 集线器是一种特殊的中继器,可作为多个网段的转接设备,因为几个集线器可以级联起 来。智能集线器,还可将网络管理、路径选择等网络功能集成于其中。随着网络交换技 术的发展,集线器正逐步为交换机所取代。

② 网桥

网桥将两个相似的网络连接起来, 并对网络数据的流通进行管理。 它工作于数据链路层,不但能扩展网络的距离或范围,而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网络1 和网络2 通过网桥连接后,网桥接收网络1 发送的数据包,检查数据包中的地址,如果地址 属于网络1,它就将其放弃,相反,如果是网络2 的地址,它就继续发送给网络 2。这 样可利用网桥隔离信息,将网络划分成多个网段,隔离出安全网段,防止其他网段内的 用户非法访问。由于网络的分段,各网段相对独立,一个网段的故障不会影响到另一个 网段的运行。 网桥可以是专门硬件设备,也可以由计算机加装的网桥软件来实现,这时计算机上会安 装多个网络适配器(网卡) 。

③ 路由器 路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络。对用户提供最佳的通信路径,路由器利用路 由表为数据传输选择路径,路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单,路由器利 用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路由器使用最少时间算法或最 优路径算法来调整信息传递的路径,如果某一网络路径发生故障或堵塞,路由器可选择 另一条路径,以保证信息的正常传输。路由器可进行数据格式的转换,成为不同协议之 间网络互连的必要设备。 网桥所具有的功能, 路由器都有, 在网络上路由器本身有自己的网络地址, 而网桥没有。 由网桥连接的网络仍然是一个逻辑网络,而路由器则将网络分成若干个逻辑子网。为了 管理网络, 一般要利用路由器将大型的网络划分成多个子网。Internet 由各种各样的网 络构成,路由器是一种非常重要的组成部分,整个 Internet 上的路由器不计其数。 Intranet 要并入 Internet,兼作 Internet 服务,路由器是必不可少的组件,并且路由 器的配置也比较复杂。

④ 网关

又叫协议转换器,可以支持不同协议之间的转换, 实现不同协议网络之间的互连。主要用于不同体系结构的网络或者局域网与主机系统的连接。在互连设备中,

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它最为复杂,一般只能进行一对一的转换,或是少数几种特定应用协议的转换。网关一般是一种软件产品 。目前,网关已成为网络上每个用户都能访问大型主机的通用工具。

1.4 IP地址A-E类地址的区分

根据 TCP/IP 协议规定,IP 地址是由 32 位二进制数组成,而且在 INTERNET 范围内是唯一 的。 IP 地址分成五类,用字母表示:A 类地址、B 类地址、C 类地址、D 类地址、E 类地址。

① A 类地址

一个 A 类 IP 地址仅使用第一个 8 位位组表示网络地址。剩下的 3 个 8 位位组表示主机 地址。A 类地址的第一个位总为 0,这一点在数学上限制了 A 类地址的范围小于 127,127 是 64+32+16+8+4+2+1 的和。 最左边位表示 128, 在这里空缺。 因此仅有 127 个可能的 A 类网络。 A 类地址后面的 24 位(3 个点-十进制数)表示可能的主机地址,A 类网络地址的范围从 1.0.0.0 到 126.0.0.0。注意只有第一个 8 位位组表示网络地址,剩余的 3 个 8 位位组用于 表示第一个 8 位位组所表示网络中惟一的主机地址,当用于描述网络时这些位置为 0。注意 技术上讲,127.0.0.0 也是一个 A 类地址,但是它已被保留作闭环(look back )测试之用 而不能分配给一个网络。每一个 A 类地址能支持 16777214 个不同的主机地址,这个数是由 2 的 24 次方再减去 2 得到的。减 2 是必要的,因为 IP 把全 0 保留为表示网络而全 1 表示网 络内的广播地址。其中 10.0.0.0 和 10.255.255.255 保留 。

A 类地址的网络标识占 1 个字节,第 1 位为“0”,允许有 27-2=126 个 A 类网络,每个网络 大约允许有 1670 万台主机。通常分配给拥有大量主机的网络,如一些大公司(如 IBM 公司 等)和因特网主干网络。

② B 类地址

设计 B 类地址的目的是支持中到大型的网络。B 类网络地址范围从 128.1.0.0 到 191.254.0.0。 类地址蕴含的数学逻辑是相当简单的。 B 一个 B 类 IP 地址使用两个 8 位位组 表示网络号, 另外两个 8 位位组表示主机号。 类地址的第 1 个 8 位位组的前两位总置为 10, B 剩下的 6 位既可以是 0 也可以是 1, 这样就限制其范围小于等于 191, 128+32+16+8+4+2+1 由 得到。最后的 16

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位( 2 个 8 位位组)标识可能的主机地址。每一个 B 类地址能支持 64534 个 惟一的主机地址, 这个数由 2 的 16 次方减 2 得到。 类网络仅有 16382 个, B 其中 172.16.0.0 和 172.31.255.255 保留。

B 类地址的网络标识占 2 个字节,第 1,2 位为“10”,允许有 214=16383 个网络,每个网 络大约允许有 65533 台主机。通常分配给结点比较多的网络,如区域网。

③ C 类地址

C 类地址用于支持大量的小型网络。这类地址可以认为与 A 类地址正相反。A 类地址使 用第一个 8 位位组表示网络号, 剩下的 3 个表示主机号, C 类地址使用三个 8 位位组表示 而 网络地址,仅用一个 8 位位组表示主机号。C 类地址的前 3 位数为 110,前两位和为 192(128+64),这形成了 C 类地址空间的下界。第三位等于十进制数 32,这一位为 0 限制了 地址空间的上界。不能使用第三位限制了此 8 位位组的最大值为 255-32 等于 223。因此 C 类网络地址范围从 192.0.1.0 至 223.255.254.0。最后一个 8 位位组用于主机寻址。每一 个 C 类地址理论上可支持最大 256 个主机地址(0~255),但是仅有 254 个可用,因为 0 和 255 不是有效的主机地址。可以有 2097150 个不同的 C 类网络地址,其中 192.168.0.0 和 192.168.255.255 保留。

C类地址的网络标识占 3 个字节,第 1,2,3 位为“110”,允许有 221=2,097,151 个网络, 每个网络大约允许有 254 台主机。通常分配给结点比较少的网络,如校园网。一些大的校园 网可以拥有多个 C 类地址。

④ D 类地址

D 类地址用于在 IP 网络中的组播( multicasting ,又称为多目广播)。D 类地址的前 4 位恒为 1110 ,预置前 3 位为 1 意味着 D 类地址开始于 128+64+32 等于 224。第 4 位为 0 意 味着 D 类地址的最大值为 128+64+32+8+4+2+1 为 239, 因此 D 类地址空间的范围从 224.0.0.0 到 239. 255. 255.254。

D 类地址的前 4 位为“1110”,用于多址投递系统(组播) 。目前使用的视频会议等应用系 统都采用了组播技术进行传输。

⑤ E 类地址

E 类地址保留作研究之用。因此 Internet 上没有可用的 E 类地址。E 类地址的

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前 4 位 恒为 1,因此有效的地址范围从 240.0.0.0 至 255.255.255.255。

总的来说,IP 地址分类由第一个八位组的值来确定。任何一个 0 到 127 间的网络地址均是 一个 A 类地址。 任何一个 128 到 191 间的网络地址是一个 B 类地址。 任何一个 192 到 223 间 的网络地址是一个 C 类地址。任何一个第一个八位组在 224 到 239 间的网络地址是一个组 播地址即 D 类地址。E 类保留。

1.5 网线的排列顺序及其含义

RJ45 接头(即水晶头)的 8 个接脚的识别方法是:铜接点朝自己,头朝右,从上往下 数,分别是 1、2、3、4、5、6、7、8。 1. 输出数据 (+) 2. 输出数据 (-)

3. 输入数据 (+) 4. 保留为电话使用 5. 保留为电话使用 6. 输入数据 (-) 7. 保留为电话使用 8. 保留为电话使用 EIA/TIA 的布线标准中规定了两种双绞线的线序:EIA/TIA568A 和 EIA/TIA568B。

标准 568B(金属线朝正前方时):橙白--1,橙--2,绿白--3,蓝--4,蓝白--5,绿--6, 棕白--7,棕--8

标准 568A(金属线朝正前方时):绿白--1,绿--2,橙白--3,蓝--4,蓝白--5,橙--6, 棕白--7,棕--8

双绞线的连接方法有两种:直通线和交叉线。 直通线的水晶头两端都遵循 568A 或 568B 标准, 双绞线的每组线在两端是一一对应的, 颜色相同的在两端水晶头的相应槽中保持一致。交叉线缆的水晶头一端遵循 568A,而另一端则采用 568B 标准,即A 水晶头的1、2 对 应 B 水晶头的3、6,而 A 水晶头的 3、6 对应B水晶头的1、2。

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2. 实施方案

2.1 网络拓扑结构

我们宿舍拥有6台电脑,想组建一个小型的办公局域网,拥有一条 4M的ADSL,要所有计算机共享这个宽带,宿舍内部需要有数据传输,办公软件包,下载等。所以我们采用的网络拓扑结构为星型结构,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。 星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。 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。

2.2 图示网络布线

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2.3 做网线(选择一种线序,并说明原因)

网线有两种做法,一种是交叉线,一种是直通线。 交叉线的做法是:一头采用 568A 标准,一头采用 568B 标准 直通线的做法是:两头同为 568A 标准或 568B 标准,(一般用到的都是 568B 平行线的做法) 568A 标准:绿白,绿,橙白,蓝,蓝白,橙,棕白,棕 568B 标准:橙白,橙,绿白,蓝,蓝白,绿,棕白,棕 如果连接的双方地位不对等的,则使用直通线,例如电脑连接到路由器或交换机。 如果连接的两台设备是对等的,则使用交叉线,例如电脑连接到

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电脑。 我们的方案就是把路由器和电脑连在一块,所以采用直通线的做法。

2.4 联网、检测。设置IP,子网掩码、网关地址和DNS

我们宿舍有6台电脑需要上网,根据我们的摆放方式,6台电脑靠两边墙摆放,分别使用一个六端口交换机和一个八端口路由器相连,路由器连接到调制解调器上, 有五台电脑分别连接到交换机上,另五台分别连到路由器上。

① 制作网线:根据实际距离制作7根网线,网线采用直通双胶线的做法。 ② 设置 IP,子网掩码、网关地址和 DNS:

分别设置 10 台计算机的 IP 地址、子网掩码,如果要上网,还要设置 10 台计算机的网关、 DNS 等信息,保证电脑的计算机名不相同,工作组相同, 在这里我们可以根据路由器 DHCP 服务器自由分配,省去不少麻烦.不嫌麻烦的话手动设置也可以,(1)设置 IP,主要看路由器,而不同牌子的路由器地址不一样,有的是 192.168.1.1,有 的是 192.168.0.1,这个可以根据型号在网上找,以 192.168.1.1 为例,IP 地址为 192.186.1.*,*可以从 2 到 254 之间。在这个实验中,可以将 IP 设置为 192.168.1.2, 192.168.1.3,··· ··· 192.168.1.11 。

(2) 子网掩码是默认的,都相同,为:255.255.255.0。 (3)网关地址为路由器地址。 (4) 每台电脑全是一样的, 要分是电信的还是网通的, DNS DNS 西安网通的是 221.11.1.67 , 221.11.1.68,电信为 218.30.19.40, 61.134.1.4,以及 61.134.2.5。我们采用 ADSL 方式 连接 Internet,所以设置电信的 DNS。 (附:DNS 是域名系统 (Domain Name System) 的缩 写, 它是由解析器和域名服务器组成的。 域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和 对应 IP 地址, 并具有将域名转换为 IP 地址功能的服务器。 其中域名必须对应一个 IP 地址, 而 IP 地址不一定有域名。域名系统采用类似目录树的等级结构。 )

③ 局域网的联网:可以选用 FTTx 光纤以太网接入,FTTx 一种光纤和双绞线混合(也可以是 纯光纤接入方式)的星型以太网接入方式,也是目前应用最广的一种互联网接入方式。因为 是以太网直接接入方式, 所以这种接入方式的最大特点就是用户端无须配置任何额外的网络 设备(除网卡外) ,用户可以直接通过一条双绞线与外线连接。 光纤接入的代理服务器/网关服务器共享接入方式的网络结构

④ 检测:将连 ADSL MODEM 连接电脑那根 WAN 网线插入宽带路由器

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的 WAN 口,将数台 电脑的网卡和宽带路由器以及交换机的其中数个 LAN 口连接起来。连接好后,宽带路由器 上的相应指示灯便会正常亮起, 否则就是没连好, 可检查一下网线是不是有断线或水晶头没 压牢之类就行。

2.5 设置路由器

选择 TP-Link 路由器 TP-Link 路由器的默认 IP 地址是:192.168.1.1 用户名和密码都是:admin 地址是: 用户名和密码都是:

① 接好网线,开机后在桌面上点“网上邻居”-右键“属性”

弹出“网络连接”窗口,找到“本地连接”再点鼠标右键,选“属性

② 再到“本地连接 属性”,找到“Internet 协议 (TCP/IP)” 这一项,再点下面的“属性”,转到 “Internet 协议 (TCP/IP) 属性”窗口,这里我们为其指定一个 IP 地址,我们把 IP 设为: 192.168.1.188( 当然也可以把后面的 188 改为从 2~254 中的任意一个)子网掩码是默认的: 255.255.255.0 网关就是路由的 IP 地址了。由于不能确定 DNS 服务器 IP 是多少,所以就留空,什么也不用填;

③ 写好 IP 之后就要进入路由器,把我们的宽带账号和密码输入进去了, 打开“Internet Explorer”网页浏览器,打开 IE,在地址栏输入路由器的 IP:192.168.1.1 后按回车键弹出一个对话框,要输入用户名和密码:

④ 进到路由器的页面了:点“设置向导”来设置宽带账号和密码:

我们这里是 ADSL 的,选择“ADSL 虚拟拨号”这一项。接下来就是输入当前宽带账号和密码了:点击“完成”,设置成功了。

2.6 接入Internet的方式

我们采用的是 asdl 与路由器共享上网的有线 internet 连接方式,这种方法速度快,适合 在家庭和公共场所使用,只要配置好路由器,则只要打开任何一台电脑,启动 IE 浏览器,即可上网,共享上网成功。

实验心得:

通过这次实验,我们组的成员对所学过的包括组建局域网、网络拓扑结构、IP 地址等知识有了更加全面系统和直观的了解,掌握了如何制作网线,设置路由器等手动实践能力,受益匪浅。

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