作者：马亮 等
出版社：电子工业出版社
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局域网实训教程(第2版)试读：
前言
随着网络技术的迅速发展，人们的工作、生活和娱乐方式也在不断改变，几乎所有的公司都会配备计算机，而有计算机的地方，必有网络。因此，仅仅会操作计算机是远远不够的，我们还要掌握各种网络理论知识，学会实际操作，善于发挥网络的作用，利用网络获得各种知识和信息，并解决各种问题，这样才能适应时代潮流。学习计算机知识有两种方法：一种是从原理和理论入手，注重理论和概念，侧重知识学习；另一种是从实际应用入手，注重计算机的应用方法和使用技能，把计算机看作一种工具，侧重于熟练地掌握和应用它。从教学实践中我们知道，第一种方法适用于计算机专业的学科式教学，而对于大多数人来讲，计算机却是一种需要熟练掌握的工具，学习计算机知识是为了应用它，应该以应用为出发点。特别是非计算机专业的职业院校的学生，更应该采用后一种学习方法。本书作者根据十几年来在网络管理工作方面的经验，以及组建多种网络的心得体会编写了本书。本书以局域网技术为主，全面而详细地介绍了局域网的连接组件、网络协议、对等网与客户端/服务器网络、Internet接入与安全、网络管理与故障排除，以及用于域名管理的DNS服务、用于IP地址管理的DHCP服务、用于搭建Web网站的Web服务、用于文件下载和上传的FTP服务、用于收发电子邮件的E-mail服务、用于远程安装Windows操作系统的Windows部署服务等一系统列网络服务。本书内容全面，涵盖了从网络基础、构建、管理、维护到故障排除的全过程，无论是简单的网卡、网线，还是复杂的网络设备配置、网络服务应用，无论是详细的理论还是具体的实践，都可以在本书中找到，从而使您轻松掌握所有关键的网络技术。为了便于读者将理论知识与实际操作结合起来，在本书的每章结尾部分还配备了大量的习题和实训，使您在掌握了一定的理论知识的同时，还能够参照实训来实际操作，从而对网络服务了解得更透彻，并起到举一反三的作用。本书具有以下特点。● 面向实战，只介绍最常用、最管用、最好用、最实用的网络技术，使读者能够迅速上手并马上学会。● 轻松易学，理论知识讲解深入浅出，并将理论与实际应用结合起来，用中学、学中用，从而使枯燥乏味的理论变得生动有趣。● 用学结合，将理论贯穿于网络构建和管理之中，在配置和管理设备过程中理解、掌握理论和技术，侧重于提高读者的动手能力。● 任务驱动，借助任务将相关技术内容整合在一起，而不是简单地列举各种功能及实现方式，从而使操作过程更加简洁、易懂和切实可行，彻底摒弃了技术文档式的配置介绍。本书适用于中小型网络管理员、技术支持经理，以及所有准备从事网络管理的网络爱好者，也可作为大中专院校计算机专业的教材。本书由马亮等编著，刘晓辉、杜恺琳、李海宁、田俊乐、陈志成、王延杰、刘红、赵卫东、刘淑梅、杨伏龙、李文俊、王同明、石长征及郭腾等也参与了部分章节的编写工作。笔者长期从事网络教学、实验和管理工作，规划、设计、论证、实施并验收过多个大中型网络建设项目，具有较高的理论水平和丰富的实践经验。曾经出版过近百部计算机类图书，均以易读、易学且实用的特点受到众多读者的一致好评。本书是笔者又一呕心沥血之作，希望能对读者的网络搭建及管理工作有所帮助。为了使本书更好地服务于授课教师的教学，我们为本书配备了多媒体教学软件。使用本书作为教材授课的教师，如需要本书的教学软件，可到网址www.tqxbook.com下载。如有问题，可与电子工业出版社天启星文化信息公司联系。通信地址：北京市海淀区翠微东里甲2号为华大厦3层 鄂卫华（收）邮编：100036E-mail：qiyuqin@phei.com.cn电话：（010）68253127（祁玉芹）编著者2009年6月第1章 局域网入门本章要点● 计算机网络基础● 计算机网络组成● 网络拓扑结构本章导读● 基础内容：计算机网络的概念、功能和组成。● 重点掌握：计算机网络的5种拓扑结构。● 一般了解：计算机网络的分类。课堂讲解只有接入网络，计算机相互才能进行通信与交流。局域网是应用最为广泛的网络，无论是家庭网络、网吧、校园网络，还是企业网络、部门网络，其本质都是局域网。但对于不同用途的局域网，其构成、类型和拓扑结构也不同，因此，在搭建网络之前应先了解局域网的相关知识。1.1 计算机网络基础利用各种传输介质和设备，将若干计算机连接在一起，实现彼此之间的通信与数据传输，就组成了一个计算机网络。不同的传输介质、网络设备、拓扑结构、数据传输和控制方式，都可用于构建各种不同类型的网络，从而满足各种不同的用户需求和应用环境。1.1.1 计算机网络简介计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。计算机网络大约产生于1954年，最初是以单台计算机为中心的远程联机系统，称为第一代计算机网络。这是一种面向终端的计算机网络，用户端不具备数据的存储和处理能力。1969年，Internet的前身——美国的ARPA网投入运行，标志着计算机网络的兴起，称为第二代计算机网络。用户不仅可以共享主机的资源，而且还可以共享网络中其他用户的软、硬件资源。第二代计算机网络的工作方式一直延续到了现在。如今的计算机网络，尤其是中小型局域网，很注重整合网络中的各种资源，以扩大系统资源的共享范围。第三代计算机网络出现在20世纪70年代，开始逐步实现将不同厂家生产的计算机互连成网。1977年前后，国际标准化组织成立了一个专门机构，提出了一个在世界范围内将各种计算机互连成网的标准框架，即著名的开放系统互连基本参考模型OSI/RM（Open System Interconnection/Recommended Mode），简称OSI。OSI模型的提出，为计算机网络技术的发展开创了新纪元。现在的计算机网络便是以OSI为标准进行工作的。第四代计算机网络产生于20世纪90年代，随着数字通信和多媒体技术的产生和发展，计算机网络也开始向综合化和高速化发展。人们可以将多种信息，如语音、数据、图像等以二进制代码的数字形式综合到网络中来进行传送。1.1.2 计算机网络的功能计算机网络的功能主要表现在硬件资源共享、软件资源共享及用户间信息交换3个方面。● 硬件资源共享。可以在全网范围内提供对处理资源、存储资源、输入输出资源等昂贵设备资源的共享，使用户节省投资，也便于集中管理及均衡分担负荷。● 软件资源共享。允许互联网上的用户远程访问各类数据库，提供网络文件传送服务、远程进程管理服务和远程文件访问服务，从而避免软件研发中的重复劳动以及数据资源的重复存贮，也便于集中管理。● 用户间信息交换。计算机网络为分布在不同地域的用户提供了方便快捷的通信手段。用户可以通过计算机网络传送电子邮件、发布新闻消息及进行电子商务活动。1.1.3 计算机网络的分类网络将成千上万台计算机连接起来，实现信息交流。但不同种类计算机的用途、规模不尽相同。因此，可将计算机网络分为很多种类型。计算机网络的分类标准很多，通常，根据网络覆盖的地理范围分类，将网络划分为局域网、城域网、广域网和因特网。1. 局域网局域网也可称为局域网络（LAN，Local Area Networks），是指将某一相对狭小区域内的计算机，按照某种网络结构相互连接而形成的计算机集群，如图1-1所示。局域网中相互连接的计算机相对集中于某一区域，而且这些计算机往往都归同一个部门或同一个单位管辖。由于局域网的传输距离较近，因此，传输速率非常高，误码率也较低，一般用来实现计算机之间的数据通信、文件传递和资源共享等。图1-1 局域网局域网有以下3个特点。● 传输速率高。局域网内计算机间的数据传速速率非常快，根据传输介质和网络设备的不同，线路所提供的信道带宽最小也能达到10 Mbps，稍高一些的可达到100 Mbps、1 000 Mbps，甚至是10 000 Mbps。因此，无论是普通的自动化办公、多媒体教学还是视频点播，都能够非常轻松地实现。● 区域范围小。不同的传输介质所能够提供的传输距离是不同的，双绞线为100m，多模光纤为200~500 m，单模光纤则可达到10~100 km。虽然借助于单模光纤和相应的网络设备，可以将局域网的传输范围扩大至数十千米以上，然而在实际情况中局域网往往并不会拥有如此巨大的规模。通常情况下，只需使用多模光纤将各建筑物连接起来即可。除非对于合并（如高校间的合并）或吞并（如企业间的购并）等特殊情况，需要将原来相隔较远的两个或两个以上地域内的计算机连接起来而组成的网络。● 误码率低。由于局域网的传输距离较短、经过的网络连接设备少，且受外界干扰的程度也最小，所以数据在传输过程中的误码率也相对较低，一般在10-11～10-8之间。而广域网和Internet由于线路连接质量太差（如借助于电话线实现的拨号上网、X.25、帧中继等），且需通过众多网络设备，误码率通常都比较高。2. 城域网城域网也可称为城域网络（MAN，Metropolitan Area Network），是指利用光纤作为主干，将位于同一城市内的所有主要局域网络高速连接在一起而形成的网络，如图1-2所示为城域网。实际上，城域网是局域网的扩展。也就是说，城域网的范围不再局限于一个部门或一个单位，而是整个一座城市，实现同城各单位和部门之间的高速连接，以达到信息传输和资源共享的目的。图1-2 城域网3. 广域网广域网也可称为广域网络（WAN，Wide Area Network），是指将处于一个相对广泛区域内的计算机及其他设备，通过公共通信设施相互连接，从而实现信息交换和资源共享，如图1-3所示为广域网。图1-3 广域网广域网的覆盖范围比城域网更大，是局域网在更大空间中的延伸，是利用公共通信设施（如电信局的专用通信线路或通信卫星），将相距数百千米甚至数千千米的局域网或计算机连接起来构建而成的网络。其范围已不仅仅局限于某一特定的区域，而是可以在地理上分布得很广的、数量庞大的局域网或计算机。它不仅可以跨越城市、跨越省份，而且可以跨越国度。因此，有人将广域网称为“网间网”。4. 因特网因特网（Internet）无疑是世界上最大的广域网。它连接着世界各地的上百万个各式各样的局域网，容纳了数以千万台形形色色的计算机，提供了浩如烟海的信息资源，将地球上每个角落的人们都融入了一个大家庭，使得人与人之间的交流更加直接，信息的传递更加快捷。1.2 计算机网络组成整个计算机网络是一个完整的体系，除了常见的计算机以外，还包括硬件系统和软件系统两部分。硬件系统包括网卡、线缆、集线设备，以及服务器、防火墙等，并且根据局域网应用规模的不同，往往还会采用功能与性能各异的网络设备。而软件系统主要指网络操作系统，它主要完成网络内计算机的彼此通信和网络资源的共享。1.2.1 硬件系统1. 网络适配器网络适配器即网卡（Network Interface Card），也称网络接口卡，可以像显卡一样插在计算机主板的扩展槽中，是计算机与局域网相互连接的接口（如图1-4所示）。一台计算机如果要连接到局域网，必须至少拥有一块网卡。而对一些特殊的应用，如充当代理服务器、路由器或网桥，或必须连接多个网络时则需要安装多块网卡。图1-4 网卡如今大部分品牌计算机、笔记本电脑和服务器都内置有网卡，因此，除非有特殊的应用（如充当代理服务器），基本上无需另行购置网卡。网卡有很多种，不同类型的网络、不同的传输介质以及不同传输速率的网络，应当分别采用不同种类的网卡。2. 集线设备集线设备担当着连接网络中所有设备的重任，它的性能也在很大程度上决定着整个网络的性能，决定着网络中数据的传输速度。根据工作方式的不同，集线设备大致可以分为集线器和交换机两种。不过，由于交换机性能比集线器高的多，而且价格也已经很低，因此，集线器已被淘汰。交换机（Switch），也称交换式集线器，是专门设计的、可使计算机进行高速通信的独享带宽的网络设备。为了适应不同的工作环境和任务，交换机也被设计为拥有不同的性能和端口。由交换机构建的交换式网络不仅拥有高达千兆位每秒的传输速率，而且网络传输效率也大大提高，非常适合于拥有大数据量并且非常繁忙的网络通信，被广泛应用于各种类型的多媒体和数据传输网络。如图1-5所示为Cisco Catalyst 3750系列交换机。图1-5 Cisco Catalyst 3750系列交换机3. 传输介质局域网中的计算机和设备之所以能够连接并进行通信，必须依靠传输介质。目前，局域网中常见的通信介质有双绞线、光缆和电磁波等。（1） 双绞线双绞线是由8根相互绝缘的铜芯组成。8根铜芯分为4对，每两根为一对，并按照规定的密度相互缠绕，同时4对线之间也按照一定的规律相互缠绕（如图1-6所示）。由于双绞线的传输距离仅为100 m，因此，只适合于连接距离较近的网络。图1-6 双绞线按照双绞线电气性能的不同，双绞线可分为7类，目前使用最多的是超五类和六类双绞线。电缆级别越高，可提供的带宽也就越大。超五类非屏蔽双绞线可提供155 Mbps的带宽，六类非屏蔽双绞线和七类双绞线则可提供高达1 000 Mbps的带宽。（2） 光缆如果要连接的网络距离较远，且对速率和安全性要求较高，就需要使用光缆了。光缆由光纤组成，将光纤扎成束，外面包上一层保护层，中间加上抗拉线，就是光缆。光纤的材质为玻璃芯，使用光信号进行传播，而不是电信号，不会受到电磁干扰，功率损失少、传输衰减小、保密性强，并有极大的传输带宽。光纤按照发光源的不同可分为单模光纤和多模光纤。多模光纤传输频带窄、传输距离短、成本低，一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境；单模光纤传输频带宽、传输距离长、成本较高，通常在建筑物之间或地域分散的环境中使用。随着光纤设备价格的回落，光纤传输逐渐成为未来网络的发展方向。如图1-7所示为光缆的外观，如图1-8所示则为综合布线中使用的光缆。图1-7 光缆图1-8 综合布线中使用的光缆（3） 电磁波无线网络是以电磁波作为信息的载体，实现计算机相互通讯的，类似于手机使用无线信号通信。如今，无线设备的价格已经很低，而且传输速率也很高，非常适用于移动办公。4. 服务器服务器用于向用户提供各种网络服务，如文件服务、Web服务、FTP服务、E-mail服务、数据库服务、打印服务、流媒体播放服务等。服务器能在网络中提供哪些服务，完全是由服务器安装的应用软件所决定的。一般情况下，服务器的硬件配置都非常高，多个高速CPU、多块大容量硬盘、数以吉字节的内存、冗余电源等，这样高的硬件配置都是为了适应服务器繁重的负荷。如图1-9所示为IBM System x 3800服务器。图1-9 IBM System x 3800服务器5. 工作站工作站是指在网络中享有服务，并用于直接完成某种工作和任务的计算机。工作站使用客户端软件与服务器建立连接，将用户的请求定向传送到服务器，共享服务器提供的各种资源和服务。而在对等网中，每一台计算机既是客户机，又是服务器，既享受其他计算机提供的服务，又向其他计算机提供服务。6. 共享资源和外设共享资源和外设包括连接到服务器的存储设备（如硬盘、磁盘阵列、磁带机、CD-R、CD-RW等）、光盘驱动器（CD-ROM、光盘阵列和DVD-ROM等）、打印机以及其他一切授权允许用户使用的设备。如图1-10所示为HP Surestore Virtual Array 7100磁盘阵列。图1-10 HP Surestore Virtual Array 7100磁盘阵列7. 路由器路由器用来将多个网络连接在一起，并智能选择数据的传输路径。路由器实际上是一种专用计算机，它主要有两大作用，一是用于连接不同类型的网络，二是用于隔离广播域，避免广播风暴。无论是局域网之间的连接，还是将局域网接入Internet，都离不开路由器。如图1-11所示为Cisco 3800系列路由器。图1-11 Cisco 3800系列路由器1.2.2 软件系统局域网中硬件设备的运行，离不开软件系统的协调和指挥，软件系统即网络操作系统和网络协议。操作系统就如同局域网的大脑，支持着硬件设备的操作。根据计算机在局域网络中地位的不同，可以将局域网络分为对等网络和服务器/客户端网络。而计算机在网络中的地位，也主要是由网络操作系统来决定的。1. 服务器操作系统如果没有服务器操作系统，网络设备就只是一堆摆设，无法发挥网络的强大作用。服务器操作系统是整个网络的灵魂，它决定了网络的功能，并由此决定了不同网络的应用领域及方向。（1） Windows系列Windows系列是中低端服务器中的主流操作系统，由Microsoft（微软）公司开发。最初版本为Windows NT 3.1，从Windows NT 4.0起，Windows系列操作系统一度成为局域网的主流操作系统。Windows 2000 Server是被微软定位为多用途的网络操作系统而推出的，适应于工作组和小型商务环境。不过，由于Windows 2000已停止更新，Windows 2000 Server现在已逐渐被Windows Server 2003代替。Windows Server 2003是微软公司在2003年推出的新一款服务器操作系统。Windows Server 2003继承了构建Windows 2000 Server的核心技术，可以作为任意规模企业理想的服务器平台。由于Windows Server 2003更易用、更稳定、更安全、更强大，因此，已取代Windows 2000 Server而成为服务器操作系统的新宠，成为中小企业网络中的首选服务器操作系统，如图1-12所示为Windows Server 2003的启动界面。如今，微软发布了Windows Server 2008（如图1-13所示）。这是微软公司全力打造的新一代服务器操作系统，它在安全技术、网络应用、虚拟化技术以及用户操作体验等方面都比以前版本的Windows服务器操作系统有着显著的提高。Windows Server 2008可以更加充分地发挥服务器的硬件性能，为企业网络提供更高效的网络传输和更可靠的安全管理，可以减轻管理员部署的负担、提高工作效率、降低成本。图1-12 Windows Server 2003启动界面图1-13 Windows Server 2008登录界面（2） UNIX系列UNIX出现于20世纪60年代末70代初，主要作为网络操作系统，还可作为单机操作系统使用。UNIX以其稳定、安全和高性能而著称，所以，UNIX通常作为高端服务器的操作系统，应用于大中型网络。UNIX的微内核使用C语言和汇编语言编写，这些程序代码的可移植性较差，导致UNIX只能运行在不多的几家厂商制造的硬件平台上，所以，在硬件的兼容性方面不够好。虽然UNIX的微内核公开后，很多公司根据自身的特点和发展推出了自己的UNIX版本，但这些不同版本的UNIX之间并不兼容，这也是UNIX得不到普及的一个重要原因。（3） Linux系列1991年，芬兰赫尔辛基大学的学生Linus Torvalds利用Internet发布了他在80386个人计算机上开发的Linux操作系统内核的源代码，开创了Linux操作系统的历史，也促使了自由软件Linux的诞生。随后经过各地Linux爱好者的补充和修改，到1994年Linux 1.0发布之时，这一操作系统已经具备了抢先多任务和对称多处理的功能。Linux的许多源代码是开放的，任何人都可通过Internet或其他途径得到它，并可以继续开发并重新发布。因此，Linux得到了空前繁荣的发展。经过Linux编程人员（有许多是原来从事UNIX开发的）的不断努力，如今Linux家族已经有几百个不同的版本，可以提供Web、FTP、File、E-mail、Proxy、Media等几乎所有的Internet/Intranet服务，被广泛应用于各种x86架构的中低端服务器。2. 客户端操作系统作为局域网中的客户端计算机，为了实现其功能，也必须选择适用于自己的操作系统。在现在的局域网工作站系统中，使用最多的是Windows XP系统。根据不同的用户，Windows XP系统又分为家庭版和专业版。一般对家庭用户来说，不需要完成太多的网络功能，因此，使用家庭版（Home）的操作系统即可；而对于一般的企业局域网用户来说，则可以使用专业版（Professional）操作系统，如图1-14所示为Windows XP正在启动的界面。2006年11月30日，Windows Vista作为新版本的客户端操作系统面世。尽管其图形界面更加美观，功能更加强大，稳定性也更让人满意，但是，由于其对硬件要求太过苛刻，因此，在短期内恐怕很难广泛应用于网络客户端，如图1-15所示为Windows Vista的登录界面。图1-14 Windows XP正在启动界面图1-15 Windows Vista登录界面1.3 网络拓扑结构网络拓扑是指局域网络中各节点间相互连接的方式，也就是网络中计算机与各种网络设备之间的连接方式。在组建局域网之前，必须先规划好网络结构，这样在组建网络时才能实现预期规划。网络拓扑结构有很多种，以下分别介绍总线型、星型、树型、网状型和环型拓扑结构。1.3.1 总线型拓扑结构在总线型（也称Bus）拓扑结构的网络中，所有计算机都串接在一条电缆上，由细缆作为传输介质，就是一种非常典型的总线型拓扑。如图1-16所示为总线型拓扑结构。图1-16 总线型拓扑结构总线型拓扑结构的网络的优点是成本低和易安装；而缺点是故障后果严重、故障诊断困难、传输效率低和扩展性较差。1.3.2 星型拓扑结构星型（也称Star）拓扑是如今最常用的拓扑结构。在星型网络中，所有的计算机均通过一根电缆连接到中心集线设备（如交换机或集线器），实现彼此之间的通信。由于网络中的计算机都从中心点辐射出来，因此，将这种拓扑结构称为星型拓扑结构。如图1-17所示为星型拓扑结构。图1-17 星型拓扑结构由于星型网络中所有的计算机都直接连接到集线设备上，当一台计算机与另外一台计算机进行通信时，都必须经过中心节点。因此，可以在中心节点设置控制策略，实现由一个站点控制整个网络，从而大大方便网络的协调与管理。星型拓扑的优点是易于诊断故障、网络稳定性好、易于隔离故障、易于扩展网络和提高网络传输速率；而缺点是费用高、布线难和依赖中央节点。虽然星型拓扑具有一定的缺点，但凭借其灵活方便、可靠性高的优点，还是赢得了绝大多数网络设计者的青睐，成为当前最受欢迎的网络结构。1.3.3 树型拓扑结构大中型网络几乎全部采用树型拓扑结构，即核心交换机作为根，骨干交换机作为主干，工作组交换机作为枝，普通计算机作为叶。整个网络分为3层，即核心层、汇聚层和接入层。其中，核心层用于连接汇聚层的骨干交换机，汇聚层用于连接接入层的工作组交换机，接入层的工作组交换机用于连接普通计算机。从每一层上看，都是一个星型拓扑结构，都有一个中心节点。但从整个网络来看，所有网络节点呈树状排列，如图1-18所示为树型拓扑结构。图1-18 树型拓扑结构树型拓扑与星型拓扑的优点非常相似，但是比星型拓扑的扩展性更好。1.3.4 网状拓扑结构网状拓扑结构是一种重要的网络结构，可以说是其他几种拓扑结构的组合。在网状拓扑结构中，任何一个节点都通过线缆与其他每个节点进行连接，从而构成节点间的冗余连接，如图1-19所示。图1-19 网状拓扑结构网状拓扑结构有两种类型，即全网状拓扑和半网状拓扑结构。● 在全网状拓扑结构中，每个节点与网络中任何其他节点间都有一根线路相连。安装全网状拓扑结构网络的代价是非常高的，但却能产生数量极多的迂回路径。因此，如果某个节点发生了故障，网络数据仍然能够被传送到任何其他的节点。全网状拓扑结构网络通常被租用为骨干网络。● 在半网状拓扑结构网络中，有些节点是以全网状拓扑结构网络的方案进行连接的，主要应用于网络核心部分或关键部位。但其余节点只与该网络中的一两个节点相连。而与全网状拓扑结构骨干网络相连的周边网络通常会采用半网状拓扑结构，比全网状拓扑结构的代价要低，当然，产生的迂回线路也较少。1.3.5 环型拓扑结构局域网中的路由设备通过通信介质连成一个封闭的环形，即构成了环型拓扑结构。由于该种结构中没有起点和终点，因此，当其中一条链路中断后，仍然可以实现正常的网络传输。如图1-20所示为环型拓扑结构。图1-20 环型拓扑结构大中型局域网一般采用环型拓扑结构。环型拓扑适用于星型结构无法使用的、跨越较大地理范围的网络，因为一条环可以连接一个城市的几个地点，甚至可以连接跨省的几个城市，因此，环型拓扑更适用于广域网。光纤分布式数据接口（FDDI）和IEEE MAN（城域网）标准使用双环拓扑结构。如果在某个位置上电缆被切断，就发生一个回送（loop-back），到达断点的信号向相反方向上重新发送，从而保障网络畅通。1.4 本章小结本章介绍了局域网的基础知识。将各种传输介质和设备连接在一起，实现彼此间的数据通信和传输，就组成了计算机网络。在有计算机的地方，几乎就有网络，而局域网是其中使用最多、也最基本的网络类型。网络中需要用到的设备非常多，如交换机、路由器、服务器等，并且需要使用不同的传输介质，采用不同的连接方式，在网络操作系统的支持与协调下组成不同的网络。1.5 习题练习1.5.1 填空题（1）计算机网络大约产生于_________年，最初是以单台计算机为中心的远程联机系统，称为第一代计算机网络。（2）计算机网络的功能主要表现在_________、_________和_________用户间信息交换三个方面。（3） 计算机网络硬件由_________、_________、_________、_________、_________、_________和_________组成。（4） 总线型拓扑结构的网络的优点是_________和_________；而缺点是_________、_________、_________和_________。（5） 星型拓扑的优点是_________、_________、_________、_________和_________；而缺点是_________、_________和_________。（6） 网状拓扑结构有两种类型，即_________和_________。1.5.2 选择题（1） 第一代计算机网络最初是以单台计算机为中心的远程联机系统，大约产生于_________。A. 1955年B. 1956年C. 1957年D. 1958年（2） 计算机网络的主要功能是_________。A. 硬件资源共享B. 软件资源共享C. 用户间信息交换D. 分散管理（3） 计算机网络按照网络覆盖的地理范围分为_________。A. 局域网B. 城域网C. 广域网D. 因特网。（4） 星型拓扑结构的缺点是_________。A. 易于诊断故障B. 费用高C. 布线难D. 依赖中央节点1.5.3 简答题（1） 计算机网络分为哪几类？（2） 计算机网络主要有哪些功能？（3） 计算机网络的组成有几部分，具体包括哪些？（4） 局域网的具体特点有哪几方面？（5） 网络拓扑结构分为哪几种类型？分别介绍其优点和缺点。第2章 网络连接组件本章要点● 网络硬件● 网络设备端口● 网络设备的连接本章导读● 基础内容：各种网络设备的名称、作用和端口和连接方式。● 重点掌握：网络设备的连接。● 一般了解：网络设备的连接。课堂讲解要组建一个完整的计算机网络，不仅需要选用各种合适的网络设备，还要使用不同的方法将所有的网络设备连接起来，使之能够正常、稳定地运行；并且要根据网络需要选择连接方式，充分发挥网络设备的性能，使之能够快速、安全地为用户提供服务。2.1 网络硬件组件在局域网中，不同的网络设备各自负责不同的工作。比如，网卡负责计算机信号的收发和转换，交换机负责连接所有的计算机与网络设备，路由器用来连接不同的网络等。所有的网络设备协同工作，才能构成一个完整的网络。2.1.1 网络适配器网络适配器（NIC，Network Interface Card）也就是网卡，是计算机与局域网连接的必备设备，任何计算机要连接到局域网，都必须至少安装一块网卡。根据接口速率的不同，可以将网卡分为很多种，分别适用于不同的计算机和网络。1. 按安装位置和端口带宽划分普通台式机和网络服务器的内置网卡接口均位于主机箱的后面板（如图2-1所示）。通常情况下，普通台式机只有一个10/100 Mbps或10/100/1 000 Mbps自适应端口，而网络服务器则有两个10/100/1 000 Mbps自适应端口。笔记本电脑的内置网卡接口通常位于笔记本电脑的侧面或后面，并与Modem接口相邻，通常为1个10/100 Mbps或10/100/1 000 Mbps自适应端口，如图2-2所示。图2-1 普通台式机内置网卡图2-2 笔记本电脑内置网卡2. 按总线接口划分按网卡的总线接口类型，可以分为USB网卡、PCI网卡、PCI-X网卡、PCI-Express网卡，以及专门应用于笔记本电脑的PCMCIA网卡。PCI总线网卡大多只提供100 Mbps的传输速率，主要应用于普通网络客户端。PCI-X总线是PCI总线的一种扩展架构。在相同的频率下，PCI-X比PCI性能提高了14%~35%。PCI-X总线网卡大多提供1 000 Mbps的传输速率，更适合于在高I/O吞吐量的情况下工作，因此，主要应用于网络服务器。如图2-3所示为PCI-X总线网卡。由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）颁布的PCI-Express总线（简称PCI-E）无论在速度上，还是结构上都比PCI-X总线要先进许多。自Intel i875P芯片组开始，基本上所有的主板都提供对PCI-Express总线的支持。PCI-Express总线网卡大多提供1 000 Mbps和10 Gbps的传输速率，主要应用于网络服务器。如图2-4所示为PCI-Express网卡。图2-3 PCI-X总线网卡图2-4 PCI-Express网卡3. 按网络端口划分计算机接入的网络不同，所需网卡的端口也不同。按网络端口的类型划分，可将网卡分为RJ―45端口（双绞线）网卡、光纤端口网卡和无线网卡。不同的线缆要对应不同端口的网卡，端口不匹配将导致网线或网卡无法使用。而按网卡端口的数量分，又有单端口网卡、双端口网卡以及4端口网卡。如果要连接由双绞线构建的局域网，可使用RJ―45端口的网卡（如图2-5所示）。由于双绞线网络的应用最为广泛，因此，RJ―45端口的网卡也广泛应用于普通客户端和服务器。如果使用光纤连接，则需要使用光纤端口的网卡（如图2-6所示）。由于光纤拥有千兆位每秒的传输速率，但价格较为昂贵，因此，光纤端口的网卡通常只在服务器上应用。图2-5 RJ―45端口网卡图2-6 光纤端口网卡对于服务器而言，有时需要连接多个独立的网络，或者实现网络的负载均衡，此时就需要为服务器安装多端口网卡（如图2-7所示）。无线网络以电磁波作为传输介质，因此，如果连接至无线网络，则需安装无线网卡（如图2-8所示）。无线网卡通常只应用于网络客户端，尤其是笔记本电脑，也可应用于小型网络中的服务器。图2-7 多端口网卡图2-8 无线网卡2.1.2 传输介质网络中使用的传输介质主要为光缆和双绞线。通常，当网络之间相距较近，如同一楼层、相邻房间的计算机相互连接时，可使用双绞线；而当网络之间相距离较远，或者对传输速率和安全性有较高要求时，就需要使用光缆来连接。1. 双绞线双绞线作为一种价格低廉、性能优良的传输介质，由8根按照一定规律相互缠绕在一起的电缆组成，是目前使用最广泛的网络传输介质，主要功能是连接计算机和网络设备。双绞线价格低廉、连接可靠、维护简单，可提供高达1 Gbps的传输带宽，不仅可用于数据传输，而且还可以用于语音和多媒体传输。（1） 屏蔽双绞线按照是否拥有金属屏蔽，可以将双绞线分为屏蔽双绞线（STP，Screened Twisted Pair）和非屏蔽双绞线（UTP，Unshielded Twicted Pair）。金属屏蔽可以抵御外来的电磁干扰和系统本身向外辐射的电磁干扰。屏蔽双绞线是指在护套层内或者在每个线对外增加一层金属屏蔽层，以提高抗电磁干扰能力。如图2-9所示为FTP（铝箔总屏蔽双绞线）电缆结构，如图2-10所示为其截面图。试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]