計算機網(wǎng)絡實驗大全
計算機網(wǎng)絡實驗大全
第一部分：局域網(wǎng)組裝實驗
實驗一：常見網(wǎng)絡設備與連接線纜介紹
實驗目的：了解常見的網(wǎng)絡設備及其特點
了解常見網(wǎng)絡傳輸介質及其特點
實驗器材：集線器（HUB）、交換機（SWITCH）、路由器（ROUTER）；
雙絞線、同軸電纜、光纜
實驗內(nèi)容：
1、集線器簡介
集線器的英文稱為“Hub”�！癏ub”是“中心”的意思，集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大，以擴大網(wǎng)絡的傳輸距離，同時把所有節(jié)點集中在以它為中心的節(jié)點上。它工作于OSI(開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型)參考模型第一層，即“物理層”。集線器與網(wǎng)卡、網(wǎng)線等傳輸介質一樣，屬于局域網(wǎng)中的基礎設備，采用CSMA/CD（一種檢測協(xié)議）訪問方式。
集線器屬于純硬件網(wǎng)絡底層設備，基本上不具有類似于交換機的"智能記憶"能力和"學習"能力。它也不具備交換機所具有的MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時都是沒有針對性的，而是采用廣播方式發(fā)送。也就是說當它要向某節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點，如圖一所示。
圖一：集線器
2、交換機簡介
交換機(Switch)也叫交換式集線器，是一種工作在OSI第二層(數(shù)據(jù)鏈路層，參見“廣域網(wǎng)”定義)上的、基于MAC (網(wǎng)卡的介質訪問控制地址)識別、能完成封裝轉發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡設備。它通過對信息進行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用。
交換機不懂得IP地址，但它可以“學習”源主機的MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址。交換機上的所有端口均有獨享的信道帶寬，以保證每個端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸。由于交換機根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，而不會向所有端口發(fā)送，避免了和其它端口發(fā)生沖突，因此，交換機可以同時互不影響的傳送這些信息包，并防止傳輸沖突，提高了網(wǎng)絡的實際吞吐量。
圖二：交換機
3、路由器簡介
路由器是一種連接多個網(wǎng)絡或網(wǎng)段的網(wǎng)絡設備，它能將不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構成一個更大的網(wǎng)絡。
圖三：路由器
4、傳輸介質之雙絞線
雙絞線的英文名字叫Twist-Pair。是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。它分為兩種類型：屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁鉑包裹，以減小輻射，但并不能完全消除輻射，屏蔽雙絞線價格相對較高，安裝時要比非屏蔽雙絞線電纜困難。非屏蔽雙絞線電纜具有以下優(yōu)點： （1）無屏蔽外套，直徑小，節(jié)省所占用的空間； （2）重量輕，易彎曲，易安裝；（3）將串擾減至最小或加以消除；（4）具有阻燃性； （5）具有獨立性和靈活性，適用于結構化綜合布線。
雙絞線采用了一對互相絕緣的金屬導線互相絞合的方式來抵御一部分外界電磁波干擾。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，可以降低信號干擾的程度，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。“雙絞線”的名字也是由此而來。雙絞線是由4對雙絞線一起包在一個絕緣電纜套管里的。一般雙絞線扭線的越密其抗干擾能力就越強，與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離，信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制，但價格較為低廉。
雙絞線常見的有3類線，5類線和超5類線，以及最新的6類線，前者線徑細而后者線徑粗，型號如下：
1）一類線：主要用于傳輸語音（一類標準主要用于八十年代初之前的電話線纜），不同于數(shù)據(jù)傳輸。
2）二類線：傳輸頻率為1MHZ，用于語音傳輸和最高傳輸速率4Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，常見于使用4MBPS規(guī)范令牌傳遞協(xié)議的舊的`令牌網(wǎng)。
3）三類線：指目前在ANSI和EIA/TIA568標準中指定的電纜，該電纜的傳
輸頻率16MHz，用于語音傳輸及最高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸主要用于10BASE--T。
4）四類線：該類電纜的傳輸頻率為20MHz，用于語音傳輸和最高傳輸速率16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸主要用于基于令牌的局域網(wǎng)和 10BASE-T/100BASE-T。
5）五類線：該類電纜增加了繞線密度，外套一種高質量的絕緣材料，傳輸率為100MHz，用于語音傳輸和最高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于100BASE-T和10BASE-T網(wǎng)絡。這是最常用的以太網(wǎng)電纜。
6）超五類線：超5類具有衰減小，串擾少，并且具有更高的衰減與串擾的比值(ACR)和信噪比(Structural Return Loss)、更小的時延誤差，性能得到很大提高。超5類線主要用于千兆位以太網(wǎng)（1000Mbps）。
7）六類線：該類電纜的傳輸頻率為1MHz～250MHz，六類布線系統(tǒng)在200MHz時綜合衰減串擾比（PS-ACR）應該有較大的余量，它提供2倍于超五類的帶寬。六類布線的傳輸性能遠遠高于超五類標準，最適用于傳輸速率高于1Gbps的應用。六類與超五類的一個重要的不同點在于：改善了在串擾以及回波損耗方面的性能，對于新一代全雙工的高速網(wǎng)絡應用而言，優(yōu)良的回波損耗性能是極重要的。六類標準中取消了基本鏈路模型，布線標準采用星形的拓撲結構，要求的布線距離為：永久鏈路的長度不能超過90m，信道長度不能超過100m。
在雙絞線產(chǎn)品家族中，主要的品牌有如下幾個：
1）安普
2）西蒙
3）朗訊
4）麗特
5）IBM
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