第十一章,网络技术综合应用案例
本章要点:
本章主要介绍几种常用局域网的组建方法, 配置和连通性测试技术. 以巩固和深化本书 前面几章所学的知识和技术.
学习目标:
熟练掌握双机直接互连的组网方法 熟练掌握用集线器组建小型局域网的方法 熟悉用交换机组建局域网的方法 熟悉对等网的构建方法 掌握小型无线局域网的组建方法 了解网络解决方案的设计
关键概念:
非屏蔽双绞线(UTP),网络接口卡(NIC), 集线器(HUB), 交换机(Switch),无线 局域网(WLAN ),对等网,上行端口 Uplink,接入点(Acess Point)
11.1
双机互联网络的组建
最小规模的网络
11.1.1
在家庭和小型办公室中,为了资源共享的方便,通常将两台计算机直接连接,以构成最 小规模的网络.如图 11.1 所示.
11-1 两机直接互连 两台计算机的直接连接可以使用网卡和双绞线的连接方式, 也可以通过串口使用电缆直 接连接.目前常用的是第一种方式.只需在每台计算机中安装一块网卡,然后制作一条交叉 连接的非屏蔽双绞线(UTP),直接将双绞线和计算机中的网卡连接即可. 两台计算机直接连接的关键技术在于非屏蔽双绞线的制作和计算机内的网卡安装.
224
11.1.2
硬件连接方法
1.制作交叉连接的非屏蔽双绞线 制作交叉连接的非屏蔽双绞线的关键问题是:一端的 RJ45 连接头中的线序要按照 TIA/EIA 568A 标准连接,另一端必须按照 TIA/EIA 568B 标准连接.两种标准中的电缆线颜 色标志和电缆线的排列顺序如下: TIA/EIA 568A 标准规定线对顺序为:1——绿白, 2——绿,3——橙白, 4——蓝,5—— 蓝白,6——橙,7——棕白,8——棕. TIA/EIA 568B 标准规定线对顺序为:1——橙白, 2——橙,3——绿白, 4——蓝,5—— 蓝白,6——绿,7——棕白,8——棕. 在实际的连接中,关键要保证"1,2"线对是一对;"3,6"线对是一对;"4,5"线 对是一对;"7,8"线对是一对. 制作过程可分为六个步骤: (1) 材料和工具准备 一根至少 2 米长的 5 类 UTP 双绞线,两个 RJ45 连接头和护套,一把压线钳,剥线器和 斜口钳.一种多功能测试仪. (2)剥线 用斜口钳将 5 类 UTP 电缆的线头剪齐, 将双绞线的一端插入剥线器的刀口, 长度大约为 2 厘米.然后握紧双绞线慢慢旋转剥线器,让剥线器刀口划开双绞线的保护外皮.最后剥掉 保护外皮后,露出八根有色电缆.剥线时注意不要将电缆内的铜线切断. (3)理线 UTP 双绞线由 8 根有色线揽两两绞合而成,按照 TIA/EIA 568A 和 TIA/EIA 568B 的标准 规范将不同颜色的线揽并行排列: TIA/EIA 568A 的排列顺序:1 绿白,2 绿,3 橙白,4 蓝,5 蓝白,6 橙,7 棕白,8 棕 TIA/EIA 568B 的排列顺序:1 橙白,2 橙,3 绿白,4 蓝,5 蓝白,6 绿,7 棕白,8 棕 按上面 1-8 的顺序整理完毕后,用斜口钳将 8 根线揽的长度修齐. (4)插线 将 RJ-45 连接头无弹片的一侧正对自己,握住双绞线,稍稍用力,将排列好的线缆平行 插入 RJ-45 连接头内的线槽中,8 根线缆的顶端应插入 RJ-45 线槽的顶端.如图 11-2,11-3 所示. 铜芯线 1:绿 铜芯线 1:橙
图 11-2 TIA/EIA 568A 图 11-3 TIA/EIA 568B (5)压线 将 RJ-45 连接头插入压线器的线槽中,用力压下,使得 RJ-45 连接头上的金属触点与 UTP 电缆中的各根线缆紧密接触.
225
(6)测试 选择一种多功能网络电缆测试仪, 如图 11-4 所示. 将制作好的双绞线和电缆测试仪 的主测试器和远程测试器连接. 打开测试仪 的电源开关, 测试仪将采用 8 根双绞线逐根 自动扫描方式,快速测试双绞线的连通性. 测试仪上的指示灯闪亮按如下顺序所示: 主测试器:1-2-3-4-5-6-7-8. 远程测试器:3-6-1-4-5-2-7-8 如果指示灯闪亮的顺序不对, 说明线缆制作有问题,必须重新制作. 2.安装网络接口卡 图 11-4 网络电缆测试仪 网络接口卡是计算机组网中必需的重要部件, 它的质量好坏直接影响着计算机网络的运 行效率.因此,在安装网卡之前,要仔细阅读随网卡附带的制造商的文档.安装步骤如下: (1)关闭计算机电源,打开机箱. (2)在计算机的主板上选择一个用来插网卡的插槽,要保证该插槽和网卡类型匹配.如 PCI 网卡要和 PCI 插槽匹配.卸掉计算机后面板上的金属挡板. (3)将网卡插入插槽,用力按下网卡,使其与插槽结合牢固. (4)用一个十字型的螺丝将网卡固定在机箱上. (5)盖上机箱盖,将 UTP 双绞线的 RJ-45 连接头插入网络接口卡的插口上,接通计算机 电源.如果网卡已经集成到计算机的主板上的话,则直接进入这一步. (6)打开计算机电源开关,如果网络接口卡上的绿色指示灯亮,说明两机已在物理上实 现了连接.接着必须在每台计算机上安装 Windows 2000 操作系统,安装网卡驱动程序,配 置网络协议,用 Ping 命令测试网络的连通性,最后实现资源共享.
11.1.3
安装和协议配置
安装好 Windows 2000 操作系统后件夹中创建一个「本地连接」图标,如图 11-5 所示.
图 11-5「网络和拨号连接」窗口中的「本地连接」图标 每次计算机启动时,Windows 2000 会检测网卡并自动启动本地连接.当 Windows 2000 首次检索到网卡时,系统自动地安装 TCP/IP 协议,并将其设置为默认的网络协议.在默认 的情况下,本地局域网连接是自动创建并激活的.
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对于 2 台计算机组成 的本地工作组网络, TCP/IP 协议的配置非常 简单的,只需分别配置两 台机器中 2 个参数:每台 计算机的 IP 地址和子网 掩码.假设两台计算机的 IP 地址是 192.168.15.1 和 192.168.15.2,子网掩 码都是 255.255.255.0, 则 TCP/IP 协议的配置方 法可参照本书第四章的 4.4 节 . 配 置 完 成 后 , 「 Internet 协 议 (TCP/IP)属性」对话框 内容类似于图 11-5.单击 「确定」按钮,所配置的 静态 IP 地址生效.
图 11-5 「Internet 协议(TCP/IP)属性」对话框
11.1.4
网络连接状态检测
局域网安装和配置完成后,在默 认情况下,在 Windows 2000 任务栏的 右端显示一个局域网连通状态的图 标 .鼠标停留在此图标上,会显 示连通状态信息.如果希望查看详细 的连接状态信息,单击任务栏上的网 络连接图标,打开如图 11-6 所示的 「本地连接状态」对话框,可以看到 网络连接持续时间,速度,发送和接 收的数据量等信息. 随着本地网络连接状态的变化, 其图标的外观也会发生变化.在默认 方式下,如果计算机检测不到局域网 适配器的,「本地连接」图标就不会在 图 9-6 「本地连接状态」对话框 「网络与拨号连接」窗口中出现.不同状态的本地连接图标主要有: :该图标显示在「网络与拨号连接窗口」中,说明本地连接处于正常工作状态.
:该图标显示在「网络与拨号连接窗口」中,说明本地连接处于非正常状态, 可能是网线未插.
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11.1.5
连通性测试
TCP/IP 配置完成后,可以使用 PING 命令来确认配置了 TCP/IP 的计算机能否正常工作. 如果在一台计算机中发出 Ping 命令后,能够收到另一台计算机发来的响应,Ping 命令将在 本机显示响应的统计信息. 统计信息包括用了多长时间才收到响应, 这个信息可以用来诊断 两台计算机之间的连接状况.常用的测试方法有: (1)Ping 127.0.0.1 Ping 127.0.0.1 用于确 TCP/IP 协议是否被正确安装和加载.如果执行 Ping 命令失败, 说明 TCP/IP 协议的安装有错,必须检查协议的安装. (2)Ping 本机的 IP 地址 Ping 本机的 IP 地址用于确认 IP 是否被正确加载, 并检查 IP 地址是否与网络中其它的 计算机发生冲突. 如果执行命令失败, 表明 IP 加载不正确或本机配置的 IP 地址与网络中其 它计算机的 IP 地址发生重复. (3)Ping 网络上的另外一台计算机的 IP 地址 Ping 网络中其它计算机的 IP 地址用于测试网络的连通状况.如果执行,命令失败,表 明网络的连接有问题,需要检查硬件连接状况. Ping 命令是一个测试和诊断 TCP/IP 协议的重要工具,使用方法可参照第四章 4.6 小节
11.2
用集线器组建局域网
对于使用两台以上的计算机组建局域网, 一般需要用到集线器 (HUB) 或交换机(Switch) 等网络设备.如果组建的网络规模较小,计算机数量较小,只需一台集线器就可以满足网络 的连接的要求,可以采用单一集线器结构组网;如果网络中的计算机数量较多,一台集线器 的端口数量不足于容纳所连接的计算机的数量, 可以采用两台以上的集线器级联结构或堆叠 式集线器结构组网.在实际应用中,人们常常将单一集线器结构,堆叠式集线器结构与多集 线器级联结构结合起来,才能实现企业网络的组建.
11.2.1 特点与应用
用集线器组建的局域网特点是:组网成本低,施工,管理和维护简单.在网络结构上, 把所有节点电缆集中在以集线器为中心的节点上.其连接方式基本上采用如图 11-7 所示的 星形(Star)拓扑结构或类似图 11-8 所示的星总线型结构,集线器位于节点的中心.
图 11-7 星型结构
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图 11-8 星型总线结构
以集线器为节点中心的优点是: 当网络中某条线路或某计算机出现故障时, 不会影响网 上其它计算机的正常工作.缺点主要有:集线器的每个端口的带宽(速度)随着接入用户的 增多,而不断减少;集线器不具备交换能力,所有传到集线器的数据均被广播到与之相连的 各个端口, 容易造成网络堵塞; 集线器在同一时刻每一个端口只能进行一个方向的数据通信, 网络执行效率低,不能满足较大型网络通信需求. 目前集线器技术已经加入了一些交换机技术,使得集线器与交换机的区别越来越模糊 了.随着交换机价格的不断下降,集线器的市场越来越小.尽管如此,集线器对于家庭,办 公室或者小型企业来说, 在经济上还是有点诱惑力的. 用交换机代替集线器组网固然是一种 趋势,但由于资金的限制等等原因,在建设网络时还不可能一步到位.即便在大型企业网络 中,对于一些文字,报表数据传输的应用,以集线器为中心的网络结构也是一种比较实用的 选择.因此,用集线器组网仍然是一种流行的实用组网技术.
11.2.2 单一集线器组网
1.集线器的概述
在集线器组网中,集线器是网络的核心设备,集线器的选择是非常关键的.下面对常见 集线器产品类型,端口和带宽方面作一些概述性介绍.需要深入了解集线器知识的用户,可 参考相关的产品资料. (1)集线器类型 目前市场上的集线器类型非常多.这里列举几种. 按集线器对数据信号的管理方式,有交换式,共享式和可堆叠共享式集线器三种. 交换式集线器也叫智能集线器,加入了一些交换技术,可以同时连接 10Mbps 和 100Mbps 的站点.价格比较昂贵.目前市场上绝大多数集线器都是共享式集线器,连接在集线器上的 所有节点都一起共享集线器的带宽.可堆叠共享式集线器是一种新型的集线器,通过特定端 口将多个集线器互连在一起,可看作是一个大集线器.当 5 个 12 口的集线器级连在一起时, 可以看作是 1 个 60 口的集线器.其中一台集线器作为主工作集线器,负责管理工作.所有 端口都一起共享主工作集线器的带宽. 根据集线器的安装方式,集线器又分为桌面型和机架结构两种.桌面型集线器造型 精巧, 通常直接放置在桌面上, 端口数量较少, 适用于中小型办公网络环境 , 如图 9-9 所示. 机架机构的集线器端口数量较多,通常安装在机柜中或机架上.如图 9-10 所示.
9-9 桌面型集线器 9-10 机架机构的集线器 (2)集线器端口 集线器的端口数就是所能连接节点(计算机或其它设备)的数量.目前常用集线器的端 口数量主要有 8 口,16 口和 24 口等大类,但也有少数品牌提供非标准端口数,如 4 口,5 口,9 口,12 口和 18 口的,多数集线器提供了 Uplink 级联端口,方便网络扩容.
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(3)端口带宽 集线器带宽分为 10Mbps,100Mbps 和 10/100Mbps 自动匹配.由于集线器中所有端口都 是共享集线器的带宽,也就是说如果集线器总带宽为 10Mbps,共有 16 个端口,16 个端口同 时使用时,每个端口的带宽只有 10/16Mbps.所以 10Mbps 集线器一般用于传输量要求较低 的家庭组网中; 100Mbps 集线器一般用于数据传输量较大中型网络. 10/100Mbps 自动匹配集 线器是目前应用最为广泛的一种,同时适用于 100BaseTX 和 10BaseT 两种网络环境. (4)共有特征 无论是哪一种集线器,其面板上的每一个 RJ-45 端口都有一个 LED 面板灯,动态显示 电源,网络通断,端口忙/空以及网络碰撞情况.采用星型网络拓扑结构,使用 3 类或 5 类 非屏蔽双绞线, 每根双绞线的最大长度不超过 100 米. 每台计算机的网卡使用直通双绞线 (双 绞线两端的 RJ-45 的连接方式采用同一种标准,TIA/EIA 568A 或者 TIA/EIA 568B)与集线 器相连.
2 集线器的选购
集线器属于即插即用的网络设备, 基本上不需要另外的软件来支持. 但在选择集线器时, 也需要考虑实际网络需求的方方面面,对集线器的选购必须注意以下方面: 集线器的带宽选择 不同带宽的集线器在价格上有较大差别, 从几十元到上千元. 在经济条件许可的情况下, 不要选择纯 10Mbps 带宽的集线器,最好选择具有 10M/100M 自适应的集线器,如果确信整 个网络都是支持 100M 带宽的,可以选择 100Mbps 带宽的集线器. 端口的选择 在端口的选择上,需要充分考虑网络的实际需要及发展需求.不能太多也不能太少.如 果仅局限于当前的网络规模, 很可能会造成网络设备投资的浪费. 如果堆叠和级联扩展太多. 很可能造成工作站经常死机,网络速度过慢等不良现象的发生. 其它因素 在实际选购中, 还要注意品牌, 价格, 外形结构等. 国际上比较著名的品牌有:D-Link, 3Com,Accton 等,国内有联想,实达等.从结构需要出发,如果是较大型网络用,需安装 在专用机柜中,则一定要选择机架式集线器;如果是用于小型网络中,通常只需桌面型结构 即可
3.组建以太网络实例
10BaseT 在计算机中安装 10Mbps 或 10/100Mbps 自适应的网卡,集线器选择 10BaseT(集线器速 度为 10Mbps,端口为 RJ-45 插口),端口数一般不超过 16 口.双绞线选择 3 类以上的非屏 蔽双绞线,双绞线长度小于 100 米. 100BaseTX 在计算机中安装 100Mbps 或 10/100Mbps 自适应的网卡, 集线器选择 100BaseTX(集线器 速度为 100Mbps,端口为 RJ-45 插口),端口数一般不超过 16 口.双绞线选择 5 类非屏蔽双 绞线,双绞线长度小于 100 米.
4. 网络结构及安装测试
单一集线器组建的以太网的网络结构如图 11-11 所示.
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直通线
图 11-11 单一集线器网络结构 当网络中的硬件设备连接完毕后,还需要在每一台计算机中安装相应的操作系统,如 Windows 2000,然后配置 TCP/IP 协议,测试网络的连通性等.具体方法可参照 11.1 节.
11.2.3 多集线器级联组网
如果网络中要接入的计算机数量多于单一集线器的端口数量时, 可以将两个以上的集线 器进行级联,用于组建局域网.级联是通过集线器的某个端口与其它集线器相连的.可 通过一根双绞线连接两台任何网络设备厂家的集线器.根据两台集线器用于连接的方式 的不同,可选择两种不同的双绞线进行级联. 交叉线:用交叉线连接两个集线器的普通端口,实现集线器的级联. 直通线:用直通线连接一个集线器的上行端口(Uplink)和另外一个集线器的普通 端口,实现集线器的级联. 判断集线器在级联时是否需要使用双绞线, 关键在于集线器本身是否具有上行端口. 目 前大多数的集线器都会提供一至两个专用的互联端口,如在集线器的前面板的端口旁标有 Uplink,MDI 或 Out to Hub 等字样.表明该端口可以使用直通线与另外一台集线器连接. 使用直通线级联线器的方法如图 11-12 所示.
普通端口 直通线 Uplink 端口 图 11-12 使用直通线连接 2 台集线器 有些集线器本身没有提供上行端口, 或者集线器的上行端口已经被占用, 在这种情况下, 集线器在级联时需要使用双绞线将两台集线器的普通端口连接起来. 使用交叉线连接集线器 的方法如图 11-13 所示.
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普通端口 交叉线 普通端口
图 11-13 使用交叉线连接 2 台集线器 完成集线器级联组建的局域网络中的硬件设备后, 仍需要在每台计算机中安装相应的操 作系统 ,如 Windows 2000.然后配置 TCP/IP 协议,测试网络连通性,具体操作方法与本 章 11-1 节中介绍的方法相同.
11.3
用交换机组建局域网
目前,随着以太网交换技术日趋成熟,以太网交换机的成本迅速下降,以太网交换机在 组建局域网中正在逐步取代集线器而成为主要的网络互联设备.10/100Mbps 交换机的成本 的降低导致双速集线器正在逐步退出市场.10/100Mbps 的交换机已经成为企业组建局域网 不可缺少的基本设备. 工作在数据链路层的以太网交换机提高了网络的整体带宽, 提供了局 域网段之间的交换服务,打破了以集线器为主要网络设备而构建的共享式以太网工作模式, 使得以太网的规模和覆盖范围得以大幅度提高, 网络的性能, 安全性和可管理性得到了极大 的改善.
11.3.1 特点与应用
用交换机组建的交换式局域网的主要特点是: 能够解决共享式局域网所带来的网络效率 低, 不能提供足够的网络带宽和网络不易扩展等一系列问题. 它从根本上改变了共享式局域 网的结构,解决了带宽瓶颈问题.交换网可以构造 VLAN(虚拟网络),通过网络管理功能 或其他软件, 对连接到交换机端口的网络用户的进行逻辑分段, 不受网络用户的物理位置限 制.提高了网络整体带宽,解决了对网络带宽有一定限制的应用的需要,例如支持多媒体图 象和声音的传输的需要. 交换机产品主要可分为网管型交换机和非网管型交换机. 非网管型交换机的拓扑结构类似于用集线器组建的网络,计算机直接与交换机的端 口连接,如图 11-14 所示.这类交换机安装方便,使用和管理也比较简单,性能价格比较高, 适合于组建小规模的局域网. 而网管型交换机带有网络管理的功能以及相应的端口扩展模块,可以用来构建规模 较大的网络环境,例如各种类型网络的汇聚和接入层,高安全需求的金融,政府等行业,企 业网络音频, 视频服务等关键业务的应用, 需要高性价比和有效控制网络访问的校园网络等. 例如构建 VLAN 等.这类交换机需要进行配置,并带有各种管理软件.图 11-15 所示的是安 奈特网络公司的 AT-8000 系列二层交换机,提供端口扩展,构建 VLAN,提供本地,远程网 络管理等功能.广泛应用于智能小区,写字楼,校园网.
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局域网交换机
端口速率是 100Mbps
100Mbps 100Mbps
100Mbps
计算机 计算机 计算机 计算机
图 11-14 交换式以太网的结构示意图 端口状态灯 Console 端口
24个10/100 TX 端口
系统灯 2个10/100/1000T端口
图 11-15 AT8026T 二层交换机面板示意图
11.3.2 非网管型交换机组建局域网
非网管型交换机组建局域网的应用和管理都比较简单.这类交换机产品遵循 10BaseT 和 100BaseTX 以太网标准,10/100Mbps 双速自适应.交换机端口数量分别为 5,8,16,24 和 48 端口.每个自适应端口能够自动检测所连接设备的速度.支持接插接用的安装,计算 机不需要任何额外的配置就可以直接和交换机端口连接.交换机带有 Uplink 端口,通过与 集线器相类似的方式,实现网络扩展. 非网管型交换机组建局域网时,将服务器,工作站和打印机等硬件和交换机直接连接 即可,无需对交换机设备进行配置.网络中的硬件设备连接完成后,可参考前面几节,完成 TCP/IP 协议安装,配置,测试等工作. 组建网管型交换机局域网,主要涉及交换机的安装,配置和管理,用户可以参考产品说 明书.本小节不加讨论.
11.4 组建对等网
局域网络按其工作模式来分,主要有对等模式和客户机/服务器(C/S)模式.家庭, 办公室网络通常采用对等网模式,而企业网络通常采用 C/S 模式.由于对等模式注重网络 共享功能,对等网组建成本低,网络配置和维护简单,非常适合于对安全要求较低的家庭, 小型企业选择使用,也适合初学者学习组建网络之需要.而 C / S 网络更注重资源管理和安 全等方面,建设成本高,需要专业人员维护.适合企业专业网络.
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11.4.1 特点与应用
“对等网”也称“工作组网”，在对等网中没有“域”，只有“工作组”。相对于“域”来说，“工作组”（Workgroup）中的配置是很简单的。一般情况下，组成对等网的计算机的数量通常不会超过20台，而且对等网上各台计算机无主从之分，网上任意节点计算机既可以作为网络服务器，为其它计算机提供资源；也可以作为工作站，以分享其它服务器的资源。对等网除了共享文件外，还可以共享打印机资源。由于对等网不需要专门的服务器来做网络支持，也不需要其他组件来提高网络的性能，因而对等网络的成本相对C / S网络，要便宜得多。
11.4.2对等网的构建
1．对等网的硬件构建
第11.1节、第11.2节、第11.3节介绍的硬件设备连接方法，都可以用来构建不同规模的对等网的硬件系统。
2．对等网的操作系统
几乎所有操作系统都可以配置对等网，包括网络操作系统，如Windows NT Server／2000 Server／2003 Server，非网络操作系统，如Windows 9x／ME／2000 Pro／XP等也都可以，早期的DOS系统也可以。
3．对等网的配置
本篇将以 Windows 2000操作系统为例，讲述对等网的配置。
（1） 网卡的配置
通常在安装网卡后，基本的网络组件，如网络客户、TCP／IP协议都已安装，我们只需进行一些必要的配置即可。主要完成以下几个方面的配置：
配置TCP/IP网络协议
配置工作组中的标识数据
安装网络客户
配置共享和打印服务
第1步：配置TCP/IP网络协议，配置方法可参照11.1节。
第2步：配置工作组中的标识数据。
单击「开始」=>「设置」=>「控制面板」，在「控制面板」窗口中双击「系统」图标，「系统」对话框。单击对话框中的「网络标识」标签，切换到「网络标识」选项卡。如图11-16所示。
在「网络标识」选项卡中，显示出当前的Windows 2000系统安装时缺省用来在网络上标识该计算机的名称和所在的工作组的名称，点击「属性」按钮。在弹出的「标识更改」 对话框中，分别输入用户为计算机定义的新名称、用户希望加入的工作组名称。注意在同一工作组中的计算机不能同名。如果网络中的计算机较多，可将计算机合理地分为几组，使用户能更加方便地访问其它计算机。
图11-16 「系统」对话框中的「网络标识」选项卡
第3步：安装网络客户。
在Windows 2000的对等型网络中，应使用 「Microsoft网络客户端」。
在「控制面板」窗口中单击「网络和拨号连接」图标，打开「网络和拨号连接」对话框。
在「本地连接」图标上右键单击选择「属性」，打开「本地连接属性」对话框，点击「安装」按钮。
在「请选择网络组件类型」列表框中双击「客户」选项。在「客户」对话框列表中选择「Microsoft 网络客户端」选项，然后单击「确定」按钮。
第4步：配置共享和打印服务
对等型网中要实现资源共享，对等网中的计算机必须安装共享和打印服务组件。
在「控制面板」窗口中单击「网络和拨号连接」图标，打开「网络和拨号连接」对话框。
在「本地连接」图标上中右键单击选择「属性」，打开「本地连接属性」对话框，点击「安装」按钮。
在「请选择安装的网络组件」列表框中选择「服务」选项，然后单击「添加」按钮，打开「选择网络服务」对话框。
在「选择网络服务」对话框中的列表框里选择「Microsoft网络文件与打印机服务」选项，然后单击「确定」按钮，「Microsoft 网络文件与打印机服务」就被添加到了网络组件中。所有选项设置好，单击「确定」按钮，系统即进行自动更新，重新启动系统后即生效。
（2）共享文件夹的配置
不像C／S模式下的网络，文件资源是采用访问权限来限制.。在对等网中是通过设定共享文件夹来实现资源的共享。共享文件夹的设定方法非常简单，具体设置方法可参照本书第5章。设置好了共享后，相应的文件夹中就会有一个蓝色手形标志托住。
不过要注意的是，在Windows NT／2000／2003系统中，有一种特殊的共享文件夹，那就是系统本身用于管理的共享文件夹，这类共享文件夹的共享名后面都带有一个“$”，只需要单击「开始」=>「运行」，输入“\\计算机名\共享文件夹名”（包括“$”符号），即可进入相应文件夹。
4．访问共享文件夹
通过以上各步的配置，现在就可以通过网上邻居查看其它计算机上的共享资源了。如在Windows 98与Windows 2000系统的对等网中，双击「网上邻居」然后双击「选择邻近的计算机」选项即可看到打开的对话框中显示了对等网中所有计算机。要查看某计算机的共享资源，只需双击相应计算机名。
11.5 组建小型无线局域网
随着无线局域网技术的发展，人们越来越深刻地认识到，无线局域网不仅能够满足移动和特殊应用领域网络接入的要求，还能覆盖有线网络因布线问题而难以涉及的范围。无线局域网作为有线局域网的补充，目前已经成为局域网应用的一个热点领域。利用无线局域网络，人们在进行数据交换时就不必受时间和空间的限制，可以随时随地浏览Internet，随着无线局域网标准的成熟以及无线局域网设备的较高性价比，无线局域网已经被广大用户作为一种常用的网络连接方法。
11.5.1 特点与应用
无线局域网是利用无线技术实现快速接入以太网的技术。即无需线缆介质，利用电磁波在空气中发送和接收数据。无线局域网的数据传输速率现在可以达到11Mbps和54Mbps，但实际应用中得到的速率通常为此速率的一部分。传输距离可远至20km以上。目前无线联网方式是对有线联网方式的一种补充和扩展，与有线网络相比，无线局域网具有以下特点： 安装便捷：免去或减少了有线网络繁杂的网络布线的工作量，一般只要安放一个或多个接入点(Access Point)设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
使用灵活：在无线网络的信号覆盖区域内，任何一个位置都可以接入网络。
易于扩展：能够支持只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络无法提供的特性。
由于无线局域网具有的独特优点，在最近几年里发展十分迅速。无线局域网已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛的应用。
11.5.2 组建无线局域网
1. 无线局域网的拓扑结构
无线局域网的拓扑结构有两种，对等网络（Ad-hoc）和结构化网络（Infrastructure）。如图11-17所示。
对等网络是指网络中的用户通过无线网卡直接连接，不必使用接入点设备。几台计算机装上无线网卡，即可达到相互连接，资源共享的目的。但是，当用户数量一般为4-8个，用户数较多时网络性能较差，并且用户之间的有效通信距离约为100米。该网络无法接入有线网络中，只能独立使用。
在结构化网网络中，无线工作站是通过一个集中接入设备-Access Point（AP，接入点）进行网络通信的。Access Point作为无线局域网的中心，负责信号的接收和转发。不仅如此，Access Point同时还可以作为一个桥梁，实现无线网络和以太网的有机结合，使得接入无线网络的工作站可以和以太网中的计算机互相通信、进行数据共享。一个AP的覆盖范围大约为90-150米。
图11-17 对等网络和结构化网络
2．组建小型工作组无线局域网络
小型工作组无线局域网络，基于对等网拓扑结构，适合于小型办公场所中移动性较强的用户构建临时网络。组建小型工作组无线局域网络的主要操作有：
（1）选择无线网卡
在每一台计算机中安装一块符合支持IEEE 802.11b或IEEE 802.11g(无线局域网络的技术标准)的无线网卡。最好选择无线网卡的硬件标准相同、品牌相同。
目前市场上的无线网卡有USB接口、PCI接口或者笔记本电脑用的PCMCIA接口。图11-18所示为PCMCIA接口和PCI接口的无线网卡。
图11-18 PCMCIA接口和PCI接口的无线网卡。
（2）配置无线网卡
无线局域网的操作系统可以选用Windows 2000。一般情况下网卡会被系统自动识别。涉及网卡的主要配置参数有：网络类型、无线网络的网络名称SSID（Service Set IDentifier）、工作信道、IP地址和子网掩码等参数。不同厂商的无线网卡配置过程不太相同，用户可以使用网卡附带的管理工具进行配置。下面介绍的方法可作参考。
第一步：打开计算机，点击「开始」=>「设置」=>「控制面板」，在控制面板中，找到无线网卡设置项。
第二步：配置无线网卡：
在配置文件名（Profile Name）中，输入一个文件名，如SBS1。
在网络类型（或Network Type）中，选择“对等式模式”(Ad hoc)。
在无线网络的网络名称（或SSID，Service Set IDentifier）中输入一个网络名称（不要使用any），例如Wireless。
第三步：对其它配置可以采用默认配置。完成以上的步骤后，点击「应用」或「确定」，即完成了对一台无线网卡的配置。
网卡中的IP地址和子网掩码配置和第11.1节相类似。IP地址要设置在同一网段内。 如果参数配置正确，可以使用11.1节的测试方法进行连通性测试。小型工作组模式的无线网络在距离2-3个房间中的资源共享中效果不错。
3．组建结构化的无线局域网
结构化的无线局域网通常作为有线局域网络的应用的一种补充和扩展。网络中的AP既保证了各个无线工作站之间的通信，扩展了用户之间的数据传输距离，且无线用户可以访问有线网络上的打印机或服务器等设备。
（1） 网络结构
结构化局域网的网络结构通常如图11-19所示。原有的有线网络保持不变，只需增加一个接入点设备（AP），将接入点设备与原有的局域网络相连接。就可以让临时用户或移动用户拥有一个可以临时移动的办公区域。并能使用有线网络中的打印机等所有共享设备了。
图11-19 结构化局域网
（2） 配置接入点设备（AP）
将接入点设备连接到网络设备（如集线器或交换机）后，在某一以太网工作站上安装接入点设备管理程序（AP Manager），配置接入点设备的步骤为：在以太网客户端上，点击「开始」=>「程序」，选择运行接入点设备管理程序（AP Manager），不同厂家的AP设备，其所附带的管理工具的使用方式不太相同，用户可以查看相关资料。
(3) 配置接入点设备（AP）的基本参数
在接入点管理程序的配置界面，主要配置的参数有：
接入点设备名（ACCESS POINT NAME）:为AP设定一个名字，如SBS_AP(上海商学院接入设备)
无线网络的网络名称（SSID）：尽量不要使用默认值（Wireless），更改SSID初始化字符串。例如SBS_2004_Wireless。
对其它配置可以保持默认配置。
（4）配置无线客户端的基本参数
设定配置文件名（Profile Name），例如“CJM1”。
在网络类型（Network Mode） 选取存取点模式（Infrastructure Access Point）。 在无线网络的网络名称SSID中输入和接入点设备的SSID一致的名称，否则网络不会联通。
对其它配置可以采用默认配置。
(5) 设置
TCP/IP
如果在以太网中存在DHCP服务器，那么将接入点设备和无线客户端都设置为从DHCP服务器来获取IP地址；如果采用的是静态IP网络环境，那么将Access Point和无线客户端都设置为静态IP，且必须处于一个网段。测试连通方式可以参照11.1节。
11.6.1网络解决方案设计
对于构建大型的局域网络，由于资金投入量大，涉及网络设备和技术复杂度高，一般都要进行网络方案的设计，以提高网络建设的效率和效能。网络设计方案主要包括以下内容：
网络建设现状分析
需求特点分析
遵循的设计原则
解决方案（包括拓扑图）
方案特点分析和评价
本小节给出一个简单的校园网络解决方案的例子，用于了解大型局域网络的设计。
11.6.2校园网络设计
1．基本情况
某大学是一所综合性大学，某大学校园网负责本地区高校的接入和与上级地区网络中心的连接，全校的办公楼及主要教学楼全部连网，校园内基本做到无单机运行。
在网络设计过程中，采用先进的ATM技术，整个网络坚持开放性原则，室外传输介质采用光纤，室内传输介质采用5类双绞线，并尽量采用结构化布线技术，网络建成后技术易于更新，网络规模根据实际需求可以逐步扩展。
2．网络拓扑结构及设备选型
校园网的拓扑结构如图11-20所示。
校园网的中心结点设在科学楼的网络中心，核心设备是一台Cisco公司的Lightstream 1010 ATM交换机，通过多模光缆与两台Cisco公司的Catalyst5000交换机，一台Cisco7010多协议路由器和两台服务器相连。构成校园网的一级主干网，呈星形结构。行政楼和图书馆为另外二个主节点。
LightStream 1010 ATM交换机作为校园网的ATM交换，网络中心配置两块4端口的多模ATM接口板作为ATM到Ethernet的互连设备，在科学楼内的Catalyst5000上配置一块24端口的10BASE-T交换模板，用于连接科学楼内二级节点或单机用户，配置一块12端口的10BASE-FL交换模板用于连接科学楼外的二级节点，即计算机系、土建系等。Cisco 7010路由器为校园网的中心路由器，实现子网与虚网的互相连接。将来也可以连接其它高校及中国教育科研网等。
图书馆配置一台Catalyst5000交换机，即作为Ethernet网段的交换机，又作为ATM-to-Ethernet的交换设备，行政楼配置一台Catalyst3000交换机，通过快速以太网的接口与网络中心的Catalyst5000相连。通过10BASE-FL端口与逸夫馆和成教院的二级节点相连。
Cisco 2511路由器提供的校园网与CERNET及Internet等广域网的协议连接，使校园
网的用户可以与国内外的同行进行信息交流。Cisco2511提供16个异步通信接口，可与学校内的专用电话网或市内公用电话相连，使校园内的零散用户通过电话线采用PPP或SLIP上网。
一台SUN1000C服务器通过ATM接口与ATM主干网相连，作为FTP服务器和WWW服务器，是校园网的信息服务中心。
二台SUN20服务器，一台作为DNS服务器和E-mail服务器，通过双绞线与Calalyst5000相连。另一台作为开发和备份服务器，通过ATM主干与lightstream1010相连。
整个网络采用异种机、异构网互连，具有良好的开放性、灵活的扩展性、较强的网络功能，可以进行各种网络增值开发。
图11-20 某一校园网络的拓扑结构图
" 练习题
一、填空题
1．星型交换型局域网的特点是数据传输采用多通道交换技术而不再共同分割带宽。如果交换机的带宽为100Mbps， 10个端口，那么每个端口的带宽是 。
2．根据双绞线的连接方式，可分为直通线和。
3．局域网络的连接介质分为有线和
4．主要的集线器类型共享式、 和
5．无线域网标准有IEEE802.11B、 和
6．无线网络的拓扑结构主要有 和
7．在星型拓扑结构中，电缆从一台中心连接出来到计算机。
8. 当网络的数据流量或交通流量超过网络的额定容量时，将引起网络的吞吐能力急剧下降，称为________现象。
9．在OSI参考模型的层次中，数据链路层的数据传送单位是。
10．目前以太网的最高速率为。
二、选择题
1．下列传输媒体中，保密性最好的是（ ）。
A、双绞线 B、同轴电缆 C、光纤 D、无线电波
2．（ ）用于大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米。目前主要技术为802.11系列。
A、无线个人网（WPAN） B、无线LAN（WLAN）
C、无线城域网(WMAN) D、无线广域网（WWAN）
3．下列有关无线LAN错误的叙述是（ ）。
A、移动性：在大楼或园区内，局域网用户不论何时何地都可以访问信息。
B、简单性：安装无线LAN系统既快速又简单。
C、灵活性：无线技术可以使网络遍及有线所不能到达的地方。
D、数据传输速率可达到100Mbps
4．双绞线的特点是（ ）。
A、 不可以传输模拟信号 B、可以传输数字信号
C．使用的接口是RJ-46 D、长度可以大于100米
5．以下的网络分类方法中，哪一组分类方法有误（ ）
A、局域网/广域网 B、对等网/城域网
C、环型网/星型网 D、有线网/无线网
6．10BaseT 网络在数据电缆的末端使用哪种类型的连接器（ ）？
A、BNC T连接器 B、 RJ-11 连接器
C、 RJ-45 连接器 D、 SMA 连接器
7．下面哪一种情况适合采用无线网络接口卡( )？
A、 当计算机的所有插槽都被其他设备占用时
B、 当计算机成为某一广播域的单个成员时
C、 当计算机需要另外的昂贵的光缆连接时
D、 当计算机需要成为移动用户使用的但仍然要和网络连接时
8．如果你今天要购买一台新的奔腾桌面计算机，你会选择( )总线适配器类型的网络接口卡？
A、 PCI B、ISAC、 C、EISAd、 D、MCA
9．集线器的上行链路端口的功能是什么（ ）
A、把它与网络服务器相连 B、把它与最近的工作站相连
C、把它与另外一个集线器相连 D、把它与路由器相连
10．智能型集线器在某些方面与被动式集线器不同，这是因为它有如下的( )功能)？
A、 重新产生被衰减的信号 B、提供扩展端口
C、以菊花链方式连接其他集线器 D、提供网络管理信息
11．与集线器相比，下面( )一个是使用交换机的优点？
A、 交换机能够提供网络管理信息
B、 交换机能够给某些节点分配专用信道，这使得数据传输更安全
C、 交换机能够更有效地从一个网段向另一个网段传输数据
D、 交换机能够在数据冲突发生率较高时提醒网络管理员
12．在IEEE 802.11规范中，( )技术被标准化了?
A、 网络安全性 B、Token Ring 局域网
C、 无线网 D、Ethernet 局域网
13．在IEEE802.3 规范中，（ ）技术被标准化?
A、 网络安全性 B、 Token Ring 局域网
C、 无线网 D、 Ehternet 局域网
14．100BaseTX使用（ ）传输介质？
A、同轴电缆线路 B、双绞线 C、光纤 D、红外线
15．传送速率单位“b/s”代表的意义是（ ）。
A、Bytes per Second B、Bits per Second
C、Baud per Second D、Billion per Second
16．检查网络连通性的应用程序是（ ）。
A、PING B、ARP C、BIND D、DNS
17．在虚拟局域网的划分方式，下列方式中不正确的是（ ）。
A、基于用户 B、基于网卡的MAC地址
C、基于交换机端口 D、基于网络层地址
18．共享式集线器是用于（ ）层的设备。
A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、运输层
19．二层可管理交换机是用于（ ）层的设备。
A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、运输层
20．路由器是用于（ ）层的设备。
A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、运输层
三、简答题
1. 试说明在10BaseT、100BaseTX的局域网中，双绞线每段最长的距离是多少？
2. 组成一个星型网络的硬件有哪些？？
3. 在什么样的环境下最适于用集线器作为网络连接设备？
4. 在什么样的环境下最适于用交换机作为网络连接设备？
5. 什么是交换式局域网？它与共享式局域网的根本区别是什么？
6．如何制作双绞线？
7．假定一公司的雇员分在两建筑中办公，相距750米。财务部已有一种用双绞线连接的对等网。研究部的计算机使用以太网。公司管理层希望你把两部分计算机连接起来，试问选用何种连接介质，把两栋建筑间的网络连接起来？（要求连接不受电磁干扰。）
8．设在同一楼层的临时办公室。需要设置7台计算机接入网络，并且保证使用费用最低。你应该使用那种拓扑结构
9．查阅资料，写出主要的集线器类型。
10．评价学校的计算机实验室中的网络。如果问题超过50%以上，请重新规划出一个合理网络的设计方案。
单元课程评价表
单元内容： 学号 姓名： 班级 年 月 日
1．你认为本章中最有价值的内容是：
2．本章中不理解的概念有：
3．下列问题我需要进一步的了解或得到帮助：
4．教师的教学方法对学习是否起到了帮助作用？举例说明
5．你是否有计划有组织地学习？是否朝学习目标努力？
6．为使学习更有效，你对本章的教学有何建议？
教师签字：
学生签字：
第十一章,网络技术综合应用案例
本章要点:
本章主要介绍几种常用局域网的组建方法, 配置和连通性测试技术. 以巩固和深化本书 前面几章所学的知识和技术.
学习目标:
熟练掌握双机直接互连的组网方法 熟练掌握用集线器组建小型局域网的方法 熟悉用交换机组建局域网的方法 熟悉对等网的构建方法 掌握小型无线局域网的组建方法 了解网络解决方案的设计
关键概念:
非屏蔽双绞线(UTP),网络接口卡(NIC), 集线器(HUB), 交换机(Switch),无线 局域网(WLAN ),对等网,上行端口 Uplink,接入点(Acess Point)
11.1
双机互联网络的组建
最小规模的网络
11.1.1
在家庭和小型办公室中,为了资源共享的方便,通常将两台计算机直接连接,以构成最 小规模的网络.如图 11.1 所示.
11-1 两机直接互连 两台计算机的直接连接可以使用网卡和双绞线的连接方式, 也可以通过串口使用电缆直 接连接.目前常用的是第一种方式.只需在每台计算机中安装一块网卡,然后制作一条交叉 连接的非屏蔽双绞线(UTP),直接将双绞线和计算机中的网卡连接即可. 两台计算机直接连接的关键技术在于非屏蔽双绞线的制作和计算机内的网卡安装.
224
11.1.2
硬件连接方法
1.制作交叉连接的非屏蔽双绞线 制作交叉连接的非屏蔽双绞线的关键问题是:一端的 RJ45 连接头中的线序要按照 TIA/EIA 568A 标准连接,另一端必须按照 TIA/EIA 568B 标准连接.两种标准中的电缆线颜 色标志和电缆线的排列顺序如下: TIA/EIA 568A 标准规定线对顺序为:1——绿白, 2——绿,3——橙白, 4——蓝,5—— 蓝白,6——橙,7——棕白,8——棕. TIA/EIA 568B 标准规定线对顺序为:1——橙白, 2——橙,3——绿白, 4——蓝,5—— 蓝白,6——绿,7——棕白,8——棕. 在实际的连接中,关键要保证"1,2"线对是一对;"3,6"线对是一对;"4,5"线 对是一对;"7,8"线对是一对. 制作过程可分为六个步骤: (1) 材料和工具准备 一根至少 2 米长的 5 类 UTP 双绞线,两个 RJ45 连接头和护套,一把压线钳,剥线器和 斜口钳.一种多功能测试仪. (2)剥线 用斜口钳将 5 类 UTP 电缆的线头剪齐, 将双绞线的一端插入剥线器的刀口, 长度大约为 2 厘米.然后握紧双绞线慢慢旋转剥线器,让剥线器刀口划开双绞线的保护外皮.最后剥掉 保护外皮后,露出八根有色电缆.剥线时注意不要将电缆内的铜线切断. (3)理线 UTP 双绞线由 8 根有色线揽两两绞合而成,按照 TIA/EIA 568A 和 TIA/EIA 568B 的标准 规范将不同颜色的线揽并行排列: TIA/EIA 568A 的排列顺序:1 绿白,2 绿,3 橙白,4 蓝,5 蓝白,6 橙,7 棕白,8 棕 TIA/EIA 568B 的排列顺序:1 橙白,2 橙,3 绿白,4 蓝,5 蓝白,6 绿,7 棕白,8 棕 按上面 1-8 的顺序整理完毕后,用斜口钳将 8 根线揽的长度修齐. (4)插线 将 RJ-45 连接头无弹片的一侧正对自己,握住双绞线,稍稍用力,将排列好的线缆平行 插入 RJ-45 连接头内的线槽中,8 根线缆的顶端应插入 RJ-45 线槽的顶端.如图 11-2,11-3 所示. 铜芯线 1:绿 铜芯线 1:橙
图 11-2 TIA/EIA 568A 图 11-3 TIA/EIA 568B (5)压线 将 RJ-45 连接头插入压线器的线槽中,用力压下,使得 RJ-45 连接头上的金属触点与 UTP 电缆中的各根线缆紧密接触.
225
(6)测试 选择一种多功能网络电缆测试仪, 如图 11-4 所示. 将制作好的双绞线和电缆测试仪 的主测试器和远程测试器连接. 打开测试仪 的电源开关, 测试仪将采用 8 根双绞线逐根 自动扫描方式,快速测试双绞线的连通性. 测试仪上的指示灯闪亮按如下顺序所示: 主测试器:1-2-3-4-5-6-7-8. 远程测试器:3-6-1-4-5-2-7-8 如果指示灯闪亮的顺序不对, 说明线缆制作有问题,必须重新制作. 2.安装网络接口卡 图 11-4 网络电缆测试仪 网络接口卡是计算机组网中必需的重要部件, 它的质量好坏直接影响着计算机网络的运 行效率.因此,在安装网卡之前,要仔细阅读随网卡附带的制造商的文档.安装步骤如下: (1)关闭计算机电源,打开机箱. (2)在计算机的主板上选择一个用来插网卡的插槽,要保证该插槽和网卡类型匹配.如 PCI 网卡要和 PCI 插槽匹配.卸掉计算机后面板上的金属挡板. (3)将网卡插入插槽,用力按下网卡,使其与插槽结合牢固. (4)用一个十字型的螺丝将网卡固定在机箱上. (5)盖上机箱盖,将 UTP 双绞线的 RJ-45 连接头插入网络接口卡的插口上,接通计算机 电源.如果网卡已经集成到计算机的主板上的话,则直接进入这一步. (6)打开计算机电源开关,如果网络接口卡上的绿色指示灯亮,说明两机已在物理上实 现了连接.接着必须在每台计算机上安装 Windows 2000 操作系统,安装网卡驱动程序,配 置网络协议,用 Ping 命令测试网络的连通性,最后实现资源共享.
11.1.3
安装和协议配置
安装好 Windows 2000 操作系统后件夹中创建一个「本地连接」图标,如图 11-5 所示.
图 11-5「网络和拨号连接」窗口中的「本地连接」图标 每次计算机启动时,Windows 2000 会检测网卡并自动启动本地连接.当 Windows 2000 首次检索到网卡时,系统自动地安装 TCP/IP 协议,并将其设置为默认的网络协议.在默认 的情况下,本地局域网连接是自动创建并激活的.
226
对于 2 台计算机组成 的本地工作组网络, TCP/IP 协议的配置非常 简单的,只需分别配置两 台机器中 2 个参数:每台 计算机的 IP 地址和子网 掩码.假设两台计算机的 IP 地址是 192.168.15.1 和 192.168.15.2,子网掩 码都是 255.255.255.0, 则 TCP/IP 协议的配置方 法可参照本书第四章的 4.4 节 . 配 置 完 成 后 , 「 Internet 协 议 (TCP/IP)属性」对话框 内容类似于图 11-5.单击 「确定」按钮,所配置的 静态 IP 地址生效.
图 11-5 「Internet 协议(TCP/IP)属性」对话框
11.1.4
网络连接状态检测
局域网安装和配置完成后,在默 认情况下,在 Windows 2000 任务栏的 右端显示一个局域网连通状态的图 标 .鼠标停留在此图标上,会显 示连通状态信息.如果希望查看详细 的连接状态信息,单击任务栏上的网 络连接图标,打开如图 11-6 所示的 「本地连接状态」对话框,可以看到 网络连接持续时间,速度,发送和接 收的数据量等信息. 随着本地网络连接状态的变化, 其图标的外观也会发生变化.在默认 方式下,如果计算机检测不到局域网 适配器的,「本地连接」图标就不会在 图 9-6 「本地连接状态」对话框 「网络与拨号连接」窗口中出现.不同状态的本地连接图标主要有: :该图标显示在「网络与拨号连接窗口」中,说明本地连接处于正常工作状态.
:该图标显示在「网络与拨号连接窗口」中,说明本地连接处于非正常状态, 可能是网线未插.
227
11.1.5
连通性测试
TCP/IP 配置完成后,可以使用 PING 命令来确认配置了 TCP/IP 的计算机能否正常工作. 如果在一台计算机中发出 Ping 命令后,能够收到另一台计算机发来的响应,Ping 命令将在 本机显示响应的统计信息. 统计信息包括用了多长时间才收到响应, 这个信息可以用来诊断 两台计算机之间的连接状况.常用的测试方法有: (1)Ping 127.0.0.1 Ping 127.0.0.1 用于确 TCP/IP 协议是否被正确安装和加载.如果执行 Ping 命令失败, 说明 TCP/IP 协议的安装有错,必须检查协议的安装. (2)Ping 本机的 IP 地址 Ping 本机的 IP 地址用于确认 IP 是否被正确加载, 并检查 IP 地址是否与网络中其它的 计算机发生冲突. 如果执行命令失败, 表明 IP 加载不正确或本机配置的 IP 地址与网络中其 它计算机的 IP 地址发生重复. (3)Ping 网络上的另外一台计算机的 IP 地址 Ping 网络中其它计算机的 IP 地址用于测试网络的连通状况.如果执行,命令失败,表 明网络的连接有问题,需要检查硬件连接状况. Ping 命令是一个测试和诊断 TCP/IP 协议的重要工具,使用方法可参照第四章 4.6 小节
11.2
用集线器组建局域网
对于使用两台以上的计算机组建局域网, 一般需要用到集线器 (HUB) 或交换机(Switch) 等网络设备.如果组建的网络规模较小,计算机数量较小,只需一台集线器就可以满足网络 的连接的要求,可以采用单一集线器结构组网;如果网络中的计算机数量较多,一台集线器 的端口数量不足于容纳所连接的计算机的数量, 可以采用两台以上的集线器级联结构或堆叠 式集线器结构组网.在实际应用中,人们常常将单一集线器结构,堆叠式集线器结构与多集 线器级联结构结合起来,才能实现企业网络的组建.
11.2.1 特点与应用
用集线器组建的局域网特点是:组网成本低,施工,管理和维护简单.在网络结构上, 把所有节点电缆集中在以集线器为中心的节点上.其连接方式基本上采用如图 11-7 所示的 星形(Star)拓扑结构或类似图 11-8 所示的星总线型结构,集线器位于节点的中心.
图 11-7 星型结构
228
图 11-8 星型总线结构
以集线器为节点中心的优点是: 当网络中某条线路或某计算机出现故障时, 不会影响网 上其它计算机的正常工作.缺点主要有:集线器的每个端口的带宽(速度)随着接入用户的 增多,而不断减少;集线器不具备交换能力,所有传到集线器的数据均被广播到与之相连的 各个端口, 容易造成网络堵塞; 集线器在同一时刻每一个端口只能进行一个方向的数据通信, 网络执行效率低,不能满足较大型网络通信需求. 目前集线器技术已经加入了一些交换机技术,使得集线器与交换机的区别越来越模糊 了.随着交换机价格的不断下降,集线器的市场越来越小.尽管如此,集线器对于家庭,办 公室或者小型企业来说, 在经济上还是有点诱惑力的. 用交换机代替集线器组网固然是一种 趋势,但由于资金的限制等等原因,在建设网络时还不可能一步到位.即便在大型企业网络 中,对于一些文字,报表数据传输的应用,以集线器为中心的网络结构也是一种比较实用的 选择.因此,用集线器组网仍然是一种流行的实用组网技术.
11.2.2 单一集线器组网
1.集线器的概述
在集线器组网中,集线器是网络的核心设备,集线器的选择是非常关键的.下面对常见 集线器产品类型,端口和带宽方面作一些概述性介绍.需要深入了解集线器知识的用户,可 参考相关的产品资料. (1)集线器类型 目前市场上的集线器类型非常多.这里列举几种. 按集线器对数据信号的管理方式,有交换式,共享式和可堆叠共享式集线器三种. 交换式集线器也叫智能集线器,加入了一些交换技术,可以同时连接 10Mbps 和 100Mbps 的站点.价格比较昂贵.目前市场上绝大多数集线器都是共享式集线器,连接在集线器上的 所有节点都一起共享集线器的带宽.可堆叠共享式集线器是一种新型的集线器,通过特定端 口将多个集线器互连在一起,可看作是一个大集线器.当 5 个 12 口的集线器级连在一起时, 可以看作是 1 个 60 口的集线器.其中一台集线器作为主工作集线器,负责管理工作.所有 端口都一起共享主工作集线器的带宽. 根据集线器的安装方式,集线器又分为桌面型和机架结构两种.桌面型集线器造型 精巧, 通常直接放置在桌面上, 端口数量较少, 适用于中小型办公网络环境 , 如图 9-9 所示. 机架机构的集线器端口数量较多,通常安装在机柜中或机架上.如图 9-10 所示.
9-9 桌面型集线器 9-10 机架机构的集线器 (2)集线器端口 集线器的端口数就是所能连接节点(计算机或其它设备)的数量.目前常用集线器的端 口数量主要有 8 口,16 口和 24 口等大类,但也有少数品牌提供非标准端口数,如 4 口,5 口,9 口,12 口和 18 口的,多数集线器提供了 Uplink 级联端口,方便网络扩容.
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(3)端口带宽 集线器带宽分为 10Mbps,100Mbps 和 10/100Mbps 自动匹配.由于集线器中所有端口都 是共享集线器的带宽,也就是说如果集线器总带宽为 10Mbps,共有 16 个端口,16 个端口同 时使用时,每个端口的带宽只有 10/16Mbps.所以 10Mbps 集线器一般用于传输量要求较低 的家庭组网中; 100Mbps 集线器一般用于数据传输量较大中型网络. 10/100Mbps 自动匹配集 线器是目前应用最为广泛的一种,同时适用于 100BaseTX 和 10BaseT 两种网络环境. (4)共有特征 无论是哪一种集线器,其面板上的每一个 RJ-45 端口都有一个 LED 面板灯,动态显示 电源,网络通断,端口忙/空以及网络碰撞情况.采用星型网络拓扑结构,使用 3 类或 5 类 非屏蔽双绞线, 每根双绞线的最大长度不超过 100 米. 每台计算机的网卡使用直通双绞线 (双 绞线两端的 RJ-45 的连接方式采用同一种标准,TIA/EIA 568A 或者 TIA/EIA 568B)与集线 器相连.
2 集线器的选购
集线器属于即插即用的网络设备, 基本上不需要另外的软件来支持. 但在选择集线器时, 也需要考虑实际网络需求的方方面面,对集线器的选购必须注意以下方面: 集线器的带宽选择 不同带宽的集线器在价格上有较大差别, 从几十元到上千元. 在经济条件许可的情况下, 不要选择纯 10Mbps 带宽的集线器,最好选择具有 10M/100M 自适应的集线器,如果确信整 个网络都是支持 100M 带宽的,可以选择 100Mbps 带宽的集线器. 端口的选择 在端口的选择上,需要充分考虑网络的实际需要及发展需求.不能太多也不能太少.如 果仅局限于当前的网络规模, 很可能会造成网络设备投资的浪费. 如果堆叠和级联扩展太多. 很可能造成工作站经常死机,网络速度过慢等不良现象的发生. 其它因素 在实际选购中, 还要注意品牌, 价格, 外形结构等. 国际上比较著名的品牌有:D-Link, 3Com,Accton 等,国内有联想,实达等.从结构需要出发,如果是较大型网络用,需安装 在专用机柜中,则一定要选择机架式集线器;如果是用于小型网络中,通常只需桌面型结构 即可
3.组建以太网络实例
10BaseT 在计算机中安装 10Mbps 或 10/100Mbps 自适应的网卡,集线器选择 10BaseT(集线器速 度为 10Mbps,端口为 RJ-45 插口),端口数一般不超过 16 口.双绞线选择 3 类以上的非屏 蔽双绞线,双绞线长度小于 100 米. 100BaseTX 在计算机中安装 100Mbps 或 10/100Mbps 自适应的网卡, 集线器选择 100BaseTX(集线器 速度为 100Mbps,端口为 RJ-45 插口),端口数一般不超过 16 口.双绞线选择 5 类非屏蔽双 绞线,双绞线长度小于 100 米.
4. 网络结构及安装测试
单一集线器组建的以太网的网络结构如图 11-11 所示.
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直通线
图 11-11 单一集线器网络结构 当网络中的硬件设备连接完毕后,还需要在每一台计算机中安装相应的操作系统,如 Windows 2000,然后配置 TCP/IP 协议,测试网络的连通性等.具体方法可参照 11.1 节.
11.2.3 多集线器级联组网
如果网络中要接入的计算机数量多于单一集线器的端口数量时, 可以将两个以上的集线 器进行级联,用于组建局域网.级联是通过集线器的某个端口与其它集线器相连的.可 通过一根双绞线连接两台任何网络设备厂家的集线器.根据两台集线器用于连接的方式 的不同,可选择两种不同的双绞线进行级联. 交叉线:用交叉线连接两个集线器的普通端口,实现集线器的级联. 直通线:用直通线连接一个集线器的上行端口(Uplink)和另外一个集线器的普通 端口,实现集线器的级联. 判断集线器在级联时是否需要使用双绞线, 关键在于集线器本身是否具有上行端口. 目 前大多数的集线器都会提供一至两个专用的互联端口,如在集线器的前面板的端口旁标有 Uplink,MDI 或 Out to Hub 等字样.表明该端口可以使用直通线与另外一台集线器连接. 使用直通线级联线器的方法如图 11-12 所示.
普通端口 直通线 Uplink 端口 图 11-12 使用直通线连接 2 台集线器 有些集线器本身没有提供上行端口, 或者集线器的上行端口已经被占用, 在这种情况下, 集线器在级联时需要使用双绞线将两台集线器的普通端口连接起来. 使用交叉线连接集线器 的方法如图 11-13 所示.
231
普通端口 交叉线 普通端口
图 11-13 使用交叉线连接 2 台集线器 完成集线器级联组建的局域网络中的硬件设备后, 仍需要在每台计算机中安装相应的操 作系统 ,如 Windows 2000.然后配置 TCP/IP 协议,测试网络连通性,具体操作方法与本 章 11-1 节中介绍的方法相同.
11.3
用交换机组建局域网
目前,随着以太网交换技术日趋成熟,以太网交换机的成本迅速下降,以太网交换机在 组建局域网中正在逐步取代集线器而成为主要的网络互联设备.10/100Mbps 交换机的成本 的降低导致双速集线器正在逐步退出市场.10/100Mbps 的交换机已经成为企业组建局域网 不可缺少的基本设备. 工作在数据链路层的以太网交换机提高了网络的整体带宽, 提供了局 域网段之间的交换服务,打破了以集线器为主要网络设备而构建的共享式以太网工作模式, 使得以太网的规模和覆盖范围得以大幅度提高, 网络的性能, 安全性和可管理性得到了极大 的改善.
11.3.1 特点与应用
用交换机组建的交换式局域网的主要特点是: 能够解决共享式局域网所带来的网络效率 低, 不能提供足够的网络带宽和网络不易扩展等一系列问题. 它从根本上改变了共享式局域 网的结构,解决了带宽瓶颈问题.交换网可以构造 VLAN(虚拟网络),通过网络管理功能 或其他软件, 对连接到交换机端口的网络用户的进行逻辑分段, 不受网络用户的物理位置限 制.提高了网络整体带宽,解决了对网络带宽有一定限制的应用的需要,例如支持多媒体图 象和声音的传输的需要. 交换机产品主要可分为网管型交换机和非网管型交换机. 非网管型交换机的拓扑结构类似于用集线器组建的网络,计算机直接与交换机的端 口连接,如图 11-14 所示.这类交换机安装方便,使用和管理也比较简单,性能价格比较高, 适合于组建小规模的局域网. 而网管型交换机带有网络管理的功能以及相应的端口扩展模块,可以用来构建规模 较大的网络环境,例如各种类型网络的汇聚和接入层,高安全需求的金融,政府等行业,企 业网络音频, 视频服务等关键业务的应用, 需要高性价比和有效控制网络访问的校园网络等. 例如构建 VLAN 等.这类交换机需要进行配置,并带有各种管理软件.图 11-15 所示的是安 奈特网络公司的 AT-8000 系列二层交换机,提供端口扩展,构建 VLAN,提供本地,远程网 络管理等功能.广泛应用于智能小区,写字楼,校园网.
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局域网交换机
端口速率是 100Mbps
100Mbps 100Mbps
100Mbps
计算机 计算机 计算机 计算机
图 11-14 交换式以太网的结构示意图 端口状态灯 Console 端口
24个10/100 TX 端口
系统灯 2个10/100/1000T端口
图 11-15 AT8026T 二层交换机面板示意图
11.3.2 非网管型交换机组建局域网
非网管型交换机组建局域网的应用和管理都比较简单.这类交换机产品遵循 10BaseT 和 100BaseTX 以太网标准,10/100Mbps 双速自适应.交换机端口数量分别为 5,8,16,24 和 48 端口.每个自适应端口能够自动检测所连接设备的速度.支持接插接用的安装,计算 机不需要任何额外的配置就可以直接和交换机端口连接.交换机带有 Uplink 端口,通过与 集线器相类似的方式,实现网络扩展. 非网管型交换机组建局域网时,将服务器,工作站和打印机等硬件和交换机直接连接 即可,无需对交换机设备进行配置.网络中的硬件设备连接完成后,可参考前面几节,完成 TCP/IP 协议安装,配置,测试等工作. 组建网管型交换机局域网,主要涉及交换机的安装,配置和管理,用户可以参考产品说 明书.本小节不加讨论.
11.4 组建对等网
局域网络按其工作模式来分,主要有对等模式和客户机/服务器(C/S)模式.家庭, 办公室网络通常采用对等网模式,而企业网络通常采用 C/S 模式.由于对等模式注重网络 共享功能,对等网组建成本低,网络配置和维护简单,非常适合于对安全要求较低的家庭, 小型企业选择使用,也适合初学者学习组建网络之需要.而 C / S 网络更注重资源管理和安 全等方面,建设成本高,需要专业人员维护.适合企业专业网络.
233
11.4.1 特点与应用
“对等网”也称“工作组网”，在对等网中没有“域”，只有“工作组”。相对于“域”来说，“工作组”（Workgroup）中的配置是很简单的。一般情况下，组成对等网的计算机的数量通常不会超过20台，而且对等网上各台计算机无主从之分，网上任意节点计算机既可以作为网络服务器，为其它计算机提供资源；也可以作为工作站，以分享其它服务器的资源。对等网除了共享文件外，还可以共享打印机资源。由于对等网不需要专门的服务器来做网络支持，也不需要其他组件来提高网络的性能，因而对等网络的成本相对C / S网络，要便宜得多。
11.4.2对等网的构建
1．对等网的硬件构建
第11.1节、第11.2节、第11.3节介绍的硬件设备连接方法，都可以用来构建不同规模的对等网的硬件系统。
2．对等网的操作系统
几乎所有操作系统都可以配置对等网，包括网络操作系统，如Windows NT Server／2000 Server／2003 Server，非网络操作系统，如Windows 9x／ME／2000 Pro／XP等也都可以，早期的DOS系统也可以。
3．对等网的配置
本篇将以 Windows 2000操作系统为例，讲述对等网的配置。
（1） 网卡的配置
通常在安装网卡后，基本的网络组件，如网络客户、TCP／IP协议都已安装，我们只需进行一些必要的配置即可。主要完成以下几个方面的配置：
配置TCP/IP网络协议
配置工作组中的标识数据
安装网络客户
配置共享和打印服务
第1步：配置TCP/IP网络协议，配置方法可参照11.1节。
第2步：配置工作组中的标识数据。
单击「开始」=>「设置」=>「控制面板」，在「控制面板」窗口中双击「系统」图标，「系统」对话框。单击对话框中的「网络标识」标签，切换到「网络标识」选项卡。如图11-16所示。
在「网络标识」选项卡中，显示出当前的Windows 2000系统安装时缺省用来在网络上标识该计算机的名称和所在的工作组的名称，点击「属性」按钮。在弹出的「标识更改」 对话框中，分别输入用户为计算机定义的新名称、用户希望加入的工作组名称。注意在同一工作组中的计算机不能同名。如果网络中的计算机较多，可将计算机合理地分为几组，使用户能更加方便地访问其它计算机。
图11-16 「系统」对话框中的「网络标识」选项卡
第3步：安装网络客户。
在Windows 2000的对等型网络中，应使用 「Microsoft网络客户端」。
在「控制面板」窗口中单击「网络和拨号连接」图标，打开「网络和拨号连接」对话框。
在「本地连接」图标上右键单击选择「属性」，打开「本地连接属性」对话框，点击「安装」按钮。
在「请选择网络组件类型」列表框中双击「客户」选项。在「客户」对话框列表中选择「Microsoft 网络客户端」选项，然后单击「确定」按钮。
第4步：配置共享和打印服务
对等型网中要实现资源共享，对等网中的计算机必须安装共享和打印服务组件。
在「控制面板」窗口中单击「网络和拨号连接」图标，打开「网络和拨号连接」对话框。
在「本地连接」图标上中右键单击选择「属性」，打开「本地连接属性」对话框，点击「安装」按钮。
在「请选择安装的网络组件」列表框中选择「服务」选项，然后单击「添加」按钮，打开「选择网络服务」对话框。
在「选择网络服务」对话框中的列表框里选择「Microsoft网络文件与打印机服务」选项，然后单击「确定」按钮，「Microsoft 网络文件与打印机服务」就被添加到了网络组件中。所有选项设置好，单击「确定」按钮，系统即进行自动更新，重新启动系统后即生效。
（2）共享文件夹的配置
不像C／S模式下的网络，文件资源是采用访问权限来限制.。在对等网中是通过设定共享文件夹来实现资源的共享。共享文件夹的设定方法非常简单，具体设置方法可参照本书第5章。设置好了共享后，相应的文件夹中就会有一个蓝色手形标志托住。
不过要注意的是，在Windows NT／2000／2003系统中，有一种特殊的共享文件夹，那就是系统本身用于管理的共享文件夹，这类共享文件夹的共享名后面都带有一个“$”，只需要单击「开始」=>「运行」，输入“\\计算机名\共享文件夹名”（包括“$”符号），即可进入相应文件夹。
4．访问共享文件夹
通过以上各步的配置，现在就可以通过网上邻居查看其它计算机上的共享资源了。如在Windows 98与Windows 2000系统的对等网中，双击「网上邻居」然后双击「选择邻近的计算机」选项即可看到打开的对话框中显示了对等网中所有计算机。要查看某计算机的共享资源，只需双击相应计算机名。
11.5 组建小型无线局域网
随着无线局域网技术的发展，人们越来越深刻地认识到，无线局域网不仅能够满足移动和特殊应用领域网络接入的要求，还能覆盖有线网络因布线问题而难以涉及的范围。无线局域网作为有线局域网的补充，目前已经成为局域网应用的一个热点领域。利用无线局域网络，人们在进行数据交换时就不必受时间和空间的限制，可以随时随地浏览Internet，随着无线局域网标准的成熟以及无线局域网设备的较高性价比，无线局域网已经被广大用户作为一种常用的网络连接方法。
11.5.1 特点与应用
无线局域网是利用无线技术实现快速接入以太网的技术。即无需线缆介质，利用电磁波在空气中发送和接收数据。无线局域网的数据传输速率现在可以达到11Mbps和54Mbps，但实际应用中得到的速率通常为此速率的一部分。传输距离可远至20km以上。目前无线联网方式是对有线联网方式的一种补充和扩展，与有线网络相比，无线局域网具有以下特点： 安装便捷：免去或减少了有线网络繁杂的网络布线的工作量，一般只要安放一个或多个接入点(Access Point)设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
使用灵活：在无线网络的信号覆盖区域内，任何一个位置都可以接入网络。
易于扩展：能够支持只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络无法提供的特性。
由于无线局域网具有的独特优点，在最近几年里发展十分迅速。无线局域网已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛的应用。
11.5.2 组建无线局域网
1. 无线局域网的拓扑结构
无线局域网的拓扑结构有两种，对等网络（Ad-hoc）和结构化网络（Infrastructure）。如图11-17所示。
对等网络是指网络中的用户通过无线网卡直接连接，不必使用接入点设备。几台计算机装上无线网卡，即可达到相互连接，资源共享的目的。但是，当用户数量一般为4-8个，用户数较多时网络性能较差，并且用户之间的有效通信距离约为100米。该网络无法接入有线网络中，只能独立使用。
在结构化网网络中，无线工作站是通过一个集中接入设备-Access Point（AP，接入点）进行网络通信的。Access Point作为无线局域网的中心，负责信号的接收和转发。不仅如此，Access Point同时还可以作为一个桥梁，实现无线网络和以太网的有机结合，使得接入无线网络的工作站可以和以太网中的计算机互相通信、进行数据共享。一个AP的覆盖范围大约为90-150米。
图11-17 对等网络和结构化网络
2．组建小型工作组无线局域网络
小型工作组无线局域网络，基于对等网拓扑结构，适合于小型办公场所中移动性较强的用户构建临时网络。组建小型工作组无线局域网络的主要操作有：
（1）选择无线网卡
在每一台计算机中安装一块符合支持IEEE 802.11b或IEEE 802.11g(无线局域网络的技术标准)的无线网卡。最好选择无线网卡的硬件标准相同、品牌相同。
目前市场上的无线网卡有USB接口、PCI接口或者笔记本电脑用的PCMCIA接口。图11-18所示为PCMCIA接口和PCI接口的无线网卡。
图11-18 PCMCIA接口和PCI接口的无线网卡。
（2）配置无线网卡
无线局域网的操作系统可以选用Windows 2000。一般情况下网卡会被系统自动识别。涉及网卡的主要配置参数有：网络类型、无线网络的网络名称SSID（Service Set IDentifier）、工作信道、IP地址和子网掩码等参数。不同厂商的无线网卡配置过程不太相同，用户可以使用网卡附带的管理工具进行配置。下面介绍的方法可作参考。
第一步：打开计算机，点击「开始」=>「设置」=>「控制面板」，在控制面板中，找到无线网卡设置项。
第二步：配置无线网卡：
在配置文件名（Profile Name）中，输入一个文件名，如SBS1。
在网络类型（或Network Type）中，选择“对等式模式”(Ad hoc)。
在无线网络的网络名称（或SSID，Service Set IDentifier）中输入一个网络名称（不要使用any），例如Wireless。
第三步：对其它配置可以采用默认配置。完成以上的步骤后，点击「应用」或「确定」，即完成了对一台无线网卡的配置。
网卡中的IP地址和子网掩码配置和第11.1节相类似。IP地址要设置在同一网段内。 如果参数配置正确，可以使用11.1节的测试方法进行连通性测试。小型工作组模式的无线网络在距离2-3个房间中的资源共享中效果不错。
3．组建结构化的无线局域网
结构化的无线局域网通常作为有线局域网络的应用的一种补充和扩展。网络中的AP既保证了各个无线工作站之间的通信，扩展了用户之间的数据传输距离，且无线用户可以访问有线网络上的打印机或服务器等设备。
（1） 网络结构
结构化局域网的网络结构通常如图11-19所示。原有的有线网络保持不变，只需增加一个接入点设备（AP），将接入点设备与原有的局域网络相连接。就可以让临时用户或移动用户拥有一个可以临时移动的办公区域。并能使用有线网络中的打印机等所有共享设备了。
图11-19 结构化局域网
（2） 配置接入点设备（AP）
将接入点设备连接到网络设备（如集线器或交换机）后，在某一以太网工作站上安装接入点设备管理程序（AP Manager），配置接入点设备的步骤为：在以太网客户端上，点击「开始」=>「程序」，选择运行接入点设备管理程序（AP Manager），不同厂家的AP设备，其所附带的管理工具的使用方式不太相同，用户可以查看相关资料。
(3) 配置接入点设备（AP）的基本参数
在接入点管理程序的配置界面，主要配置的参数有：
接入点设备名（ACCESS POINT NAME）:为AP设定一个名字，如SBS_AP(上海商学院接入设备)
无线网络的网络名称（SSID）：尽量不要使用默认值（Wireless），更改SSID初始化字符串。例如SBS_2004_Wireless。
对其它配置可以保持默认配置。
（4）配置无线客户端的基本参数
设定配置文件名（Profile Name），例如“CJM1”。
在网络类型（Network Mode） 选取存取点模式（Infrastructure Access Point）。 在无线网络的网络名称SSID中输入和接入点设备的SSID一致的名称，否则网络不会联通。
对其它配置可以采用默认配置。
(5) 设置
TCP/IP
如果在以太网中存在DHCP服务器，那么将接入点设备和无线客户端都设置为从DHCP服务器来获取IP地址；如果采用的是静态IP网络环境，那么将Access Point和无线客户端都设置为静态IP，且必须处于一个网段。测试连通方式可以参照11.1节。
11.6.1网络解决方案设计
对于构建大型的局域网络，由于资金投入量大，涉及网络设备和技术复杂度高，一般都要进行网络方案的设计，以提高网络建设的效率和效能。网络设计方案主要包括以下内容：
网络建设现状分析
需求特点分析
遵循的设计原则
解决方案（包括拓扑图）
方案特点分析和评价
本小节给出一个简单的校园网络解决方案的例子，用于了解大型局域网络的设计。
11.6.2校园网络设计
1．基本情况
某大学是一所综合性大学，某大学校园网负责本地区高校的接入和与上级地区网络中心的连接，全校的办公楼及主要教学楼全部连网，校园内基本做到无单机运行。
在网络设计过程中，采用先进的ATM技术，整个网络坚持开放性原则，室外传输介质采用光纤，室内传输介质采用5类双绞线，并尽量采用结构化布线技术，网络建成后技术易于更新，网络规模根据实际需求可以逐步扩展。
2．网络拓扑结构及设备选型
校园网的拓扑结构如图11-20所示。
校园网的中心结点设在科学楼的网络中心，核心设备是一台Cisco公司的Lightstream 1010 ATM交换机，通过多模光缆与两台Cisco公司的Catalyst5000交换机，一台Cisco7010多协议路由器和两台服务器相连。构成校园网的一级主干网，呈星形结构。行政楼和图书馆为另外二个主节点。
LightStream 1010 ATM交换机作为校园网的ATM交换，网络中心配置两块4端口的多模ATM接口板作为ATM到Ethernet的互连设备，在科学楼内的Catalyst5000上配置一块24端口的10BASE-T交换模板，用于连接科学楼内二级节点或单机用户，配置一块12端口的10BASE-FL交换模板用于连接科学楼外的二级节点，即计算机系、土建系等。Cisco 7010路由器为校园网的中心路由器，实现子网与虚网的互相连接。将来也可以连接其它高校及中国教育科研网等。
图书馆配置一台Catalyst5000交换机，即作为Ethernet网段的交换机，又作为ATM-to-Ethernet的交换设备，行政楼配置一台Catalyst3000交换机，通过快速以太网的接口与网络中心的Catalyst5000相连。通过10BASE-FL端口与逸夫馆和成教院的二级节点相连。
Cisco 2511路由器提供的校园网与CERNET及Internet等广域网的协议连接，使校园
网的用户可以与国内外的同行进行信息交流。Cisco2511提供16个异步通信接口，可与学校内的专用电话网或市内公用电话相连，使校园内的零散用户通过电话线采用PPP或SLIP上网。
一台SUN1000C服务器通过ATM接口与ATM主干网相连，作为FTP服务器和WWW服务器，是校园网的信息服务中心。
二台SUN20服务器，一台作为DNS服务器和E-mail服务器，通过双绞线与Calalyst5000相连。另一台作为开发和备份服务器，通过ATM主干与lightstream1010相连。
整个网络采用异种机、异构网互连，具有良好的开放性、灵活的扩展性、较强的网络功能，可以进行各种网络增值开发。
图11-20 某一校园网络的拓扑结构图
" 练习题
一、填空题
1．星型交换型局域网的特点是数据传输采用多通道交换技术而不再共同分割带宽。如果交换机的带宽为100Mbps， 10个端口，那么每个端口的带宽是 。
2．根据双绞线的连接方式，可分为直通线和。
3．局域网络的连接介质分为有线和
4．主要的集线器类型共享式、 和
5．无线域网标准有IEEE802.11B、 和
6．无线网络的拓扑结构主要有 和
7．在星型拓扑结构中，电缆从一台中心连接出来到计算机。
8. 当网络的数据流量或交通流量超过网络的额定容量时，将引起网络的吞吐能力急剧下降，称为________现象。
9．在OSI参考模型的层次中，数据链路层的数据传送单位是。
10．目前以太网的最高速率为。
二、选择题
1．下列传输媒体中，保密性最好的是（ ）。
A、双绞线 B、同轴电缆 C、光纤 D、无线电波
2．（ ）用于大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米。目前主要技术为802.11系列。
A、无线个人网（WPAN） B、无线LAN（WLAN）
C、无线城域网(WMAN) D、无线广域网（WWAN）
3．下列有关无线LAN错误的叙述是（ ）。
A、移动性：在大楼或园区内，局域网用户不论何时何地都可以访问信息。
B、简单性：安装无线LAN系统既快速又简单。
C、灵活性：无线技术可以使网络遍及有线所不能到达的地方。
D、数据传输速率可达到100Mbps
4．双绞线的特点是（ ）。
A、 不可以传输模拟信号 B、可以传输数字信号
C．使用的接口是RJ-46 D、长度可以大于100米
5．以下的网络分类方法中，哪一组分类方法有误（ ）
A、局域网/广域网 B、对等网/城域网
C、环型网/星型网 D、有线网/无线网
6．10BaseT 网络在数据电缆的末端使用哪种类型的连接器（ ）？
A、BNC T连接器 B、 RJ-11 连接器
C、 RJ-45 连接器 D、 SMA 连接器
7．下面哪一种情况适合采用无线网络接口卡( )？
A、 当计算机的所有插槽都被其他设备占用时
B、 当计算机成为某一广播域的单个成员时
C、 当计算机需要另外的昂贵的光缆连接时
D、 当计算机需要成为移动用户使用的但仍然要和网络连接时
8．如果你今天要购买一台新的奔腾桌面计算机，你会选择( )总线适配器类型的网络接口卡？
A、 PCI B、ISAC、 C、EISAd、 D、MCA
9．集线器的上行链路端口的功能是什么（ ）
A、把它与网络服务器相连 B、把它与最近的工作站相连
C、把它与另外一个集线器相连 D、把它与路由器相连
10．智能型集线器在某些方面与被动式集线器不同，这是因为它有如下的( )功能)？
A、 重新产生被衰减的信号 B、提供扩展端口
C、以菊花链方式连接其他集线器 D、提供网络管理信息
11．与集线器相比，下面( )一个是使用交换机的优点？
A、 交换机能够提供网络管理信息
B、 交换机能够给某些节点分配专用信道，这使得数据传输更安全
C、 交换机能够更有效地从一个网段向另一个网段传输数据
D、 交换机能够在数据冲突发生率较高时提醒网络管理员
12．在IEEE 802.11规范中，( )技术被标准化了?
A、 网络安全性 B、Token Ring 局域网
C、 无线网 D、Ethernet 局域网
13．在IEEE802.3 规范中，（ ）技术被标准化?
A、 网络安全性 B、 Token Ring 局域网
C、 无线网 D、 Ehternet 局域网
14．100BaseTX使用（ ）传输介质？
A、同轴电缆线路 B、双绞线 C、光纤 D、红外线
15．传送速率单位“b/s”代表的意义是（ ）。
A、Bytes per Second B、Bits per Second
C、Baud per Second D、Billion per Second
16．检查网络连通性的应用程序是（ ）。
A、PING B、ARP C、BIND D、DNS
17．在虚拟局域网的划分方式，下列方式中不正确的是（ ）。
A、基于用户 B、基于网卡的MAC地址
C、基于交换机端口 D、基于网络层地址
18．共享式集线器是用于（ ）层的设备。
A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、运输层
19．二层可管理交换机是用于（ ）层的设备。
A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、运输层
20．路由器是用于（ ）层的设备。
A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、运输层
三、简答题
1. 试说明在10BaseT、100BaseTX的局域网中，双绞线每段最长的距离是多少？
2. 组成一个星型网络的硬件有哪些？？
3. 在什么样的环境下最适于用集线器作为网络连接设备？
4. 在什么样的环境下最适于用交换机作为网络连接设备？
5. 什么是交换式局域网？它与共享式局域网的根本区别是什么？
6．如何制作双绞线？
7．假定一公司的雇员分在两建筑中办公，相距750米。财务部已有一种用双绞线连接的对等网。研究部的计算机使用以太网。公司管理层希望你把两部分计算机连接起来，试问选用何种连接介质，把两栋建筑间的网络连接起来？（要求连接不受电磁干扰。）
8．设在同一楼层的临时办公室。需要设置7台计算机接入网络，并且保证使用费用最低。你应该使用那种拓扑结构
9．查阅资料，写出主要的集线器类型。
10．评价学校的计算机实验室中的网络。如果问题超过50%以上，请重新规划出一个合理网络的设计方案。
单元课程评价表
单元内容： 学号 姓名： 班级 年 月 日
1．你认为本章中最有价值的内容是：
2．本章中不理解的概念有：
3．下列问题我需要进一步的了解或得到帮助：
4．教师的教学方法对学习是否起到了帮助作用？举例说明
5．你是否有计划有组织地学习？是否朝学习目标努力？
6．为使学习更有效，你对本章的教学有何建议？
教师签字：
学生签字：