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1、教学时间：2012-2-10 教学课时：6 教案序号：1-6 教学进度：正常教学要求：了解本课程学习目标及学习要求，理解计算机网络的基本理论知识，掌握解决项目的方法，完成网络项目的任务教学重点：利用合理方法解决网络实训项目教学难点：计算机网络基本理论的理解教学过程：一、起始教育(一)计算机网络学些什么？网络原理、网络设备配置、Windows2003、Linux、网络综合布线、网络综合实训(二)学了以上知识有什么用？1、全面了解计算机网络的基本运行机制；2、计算机网络的基本维护方法；3、掌握在计算机网络上发布信息的基本方法，基本掌握构建计算机网络常用服务的方法；4、理解学习计算机网络知识的基本方
2、法；5、能解决中小型企业网络组建及维护的基本方法。(三)本课程学习的基本内容及要求1、本课程学习的基本内容是关于常用网络设备（交换机、路由器）的基本配置方法。不过由于本次教材的选择上的不同，我们会将这些网络理论和操作知识融入到每次的实训项目当中去。2、学习要求（1）考核要求（2）出勤、笔记、纪律、作业要求3、学习方法：勤动手勤记忆项目 1：简单组网项目实训模块 1：常见上网故障排除任务描述：学校机房有很学生上机使用的计算机都是利用以太网上网，但是假如发现我们现在所在15号中有一台计算机不能访问校园网等其他互联网上的网站了，而该机房内的其他计算机均可以正常访问，那么你作为学校信息中心的机房管理员
3、，你该如何解决这个问题呢？要解决问题，首先要找到问题的根源，即问题出在什么地方。如何来排除这个故障呢？根据OSI 网络模型逐层检查排除问题，那么什么是OSI 模型？相关知识：OSI 模型为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，国际标准化组织（ISO）在 1978 年提出了“开放系统互连参考模型”，这个就是著名的OSI/RM模型（Open System Interconnection/Reference Model）.这个模型把计算机网络体系结构的通信协议划分为七层，自下而上依次为：物理层（Physical Layer）、数据链路层（Data Link L
4、ayer）、网络层（Network Layer）、传输层（Transport Layer）、会话层（Session Layer）、表示层（Presentation Layer）、应用层（Application Layer）。其中低四层完成数据传送服务，高三层面向用户。OSI 模型共分七层：从上至下依次是名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -应用层指网络操作系统和具体的应用程序，对应 WWW 服务器、FTP 服务器等应用软件表示层数据语法的转换、数据的传送等会话层建立起两端之间的会话关系，并负责数据的传送传输层负责错误的检查与修复，以确保传送的质量，是TCP 工
5、作的地方。（报文）网络层提供了编址方案,IP 协议工作的地方(数据包）数据链路层将由物理层传来的未经处理的位数据包装成数据帧物理层对应网线、网卡、接口等物理设备(位)第七层应用层功能：指网络操作系统和具体的应用程序，对应WWW 服务器、FTP 服务器等应用软件1、术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序，而是提供了一组方便程序开发者在自己的应用程序中使用网络功能的服务。2、应用层提供的服务包括文件传输（FTP）、文件管理以及电子邮件的信息处理（SMTP）等。第六层表示层功能：内码转换、压缩与解压缩、加密与解密,充当应用程序和网络之间的“翻译官”角色。1、在表示层，数据将按照网络能理
6、解的方案进行格式化；这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。例如，IBM 主机使用EBCDIC 编码，而大部分PC 机使用的是ASCII 码。在这种情况下，便需要会话层来完成这种转换2、表示层协议还对图片和文件格式信息进行解码和编码。3、表示层管理数据的解密与加密，如系统口令的处理。如果在Internet 上查询你银行账户，使用的即是一种安全连接。第五层会话层功能：负责在网络中的两节点之间建立和维持通信。1、会话层的功能包括：建立通信链接，保持会话过程通信链接的畅通，同步两个节点之间的对话，决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送例：使用全双工模式或半双工模式，如何发起传输，如何结
7、束传输，如何设定传输参数名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -2、会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设置通信期限。第四层传输层功能：编定序号、控制数据流量、查错与错误处理，确保数据可靠、顺序、无错地从点到传输到点1、因为如果没有传输层，数据将不能被接受方验证或解释，所以，传输层常被认为是O S I 模型中最重要的一层。2、传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。3、传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割并编号。例如：以太网无法接收大于1500 字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小
8、的数据片，同时对每一数据片安排一序列号，以便数据到达接收方节点的传输层时，能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。4、在网络中，传输层发送一个A C K（应答）信号以通知发送方数据已被正确接收。如果数据有错或者数据在一给定时间段未被应答，传输层将请求发送方重新发送数据。NOTE：工作在传输层的一种服务是TCP/IP 协议套中的T C P（Transfer Control Protocol 传输控制协议），另一项传输层服务是IPX/SPX 协议集的S P X（Serial package Exchange 序列包交换）第三层网络层功能：定址、选择传送路径1、网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞
9、程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点到另一个网络中节点的最佳路径。2、在网络中，“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。3、网络层协议还能补偿数据发送、传输以及接收的设备能力的不平衡性。为完成这一任务，网络层对数据包进行分段和重组。4、分段和重组是指当数据从一个能处理较大数据单元的网络段传送到仅能处理较小数据单元的网络段时，网络层减小数据单元的大小的过程。重组是重构被分段的数据单元。Note 1、网络层的分段是指数据帧大小的减小，而网络分段是指一个网络分割成更小的逻辑片段或物理片段。Note 2、路由器：由于网络层处理路由，而路由器因为连接网络各段，并智能
10、指导数据传送，所以属于网络层。Note 3、TCP/IP 协议中 IP 属于网络层；IPX/SPX 协议中 IPX 也属于网络层第二层数据链路层功能：同步、查错、制定MAC 方法1、它的主要功能是将从网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层传输的帧。2、帧(Frame)是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始（未加工）数据，或称“有效荷载”，还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。3、通常，发送方的数据链路层将等待来自接收方对数据已正确接收的应答信号。4、数据链路层控制信息流量，以允许网络接口卡正确处理数据。5、数据链
11、路层的功能独立于网络和它的节点所采用的物理层类型。Note：有一些连接设备，如网桥或交换机，由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方，所以它们是工作在数据链路层的。第一层物理层功能：传输信息的介质规格、将数据以实体呈现并传输的规格、接头规格1、该层包括物理连网媒介，如电缆连线、连接器、网卡等。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -2、物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。3、尽管物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率并监测数例：在你的桌面P C 上插入网络接口卡，你就建立了计算机连网的基础。换言之，你提供了一个物理层。O
12、SI 模型 7 层的运作方式数据由传送端的最上层（通常是指应用程序）产生，由上层往下层传送。每经过一层，都会在前端增加一些该层专用的信息，这些信息称为“报头”，然后才传给下一层，我们不妨将“加上报头”想象为“套上一层信封”。因此到了最底层时，原本的数据已经套上了7 层信封。而后通过网络线、电话线、光缆等媒介，传送到接收端。接收端收到数据后，会从最底层向上层传送，每经过一层就拆掉一层信封（亦即去除该层所识别的报头），直到了最上层，数据便恢复成当初从传送端最上层产生时的原貌。用于 记忆 层（应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层）正确顺序的普通方法是无数网络通过传输语音信号来表
13、示它的应用之一。查找问题：逐层排故一、物理层故障：因设备或线路损坏、插头松动、线路受到严重电磁干扰等情况产生的网络故障。在 PC 机上主要表现为本地连接未连接可能故障及排除：1、网线水晶头松动：重新插拔网线水晶头。2、网线故障：使用测线仪测试网线的连通性。如确定为此故障，则重新制作网线或更换一根网线。相关知识：网线制作双绞线 RJ45 水晶头的制作线序将水晶头金属片面向自己，从左到右线序1 2 3 4 5 6 7 8 568A 标准：白绿绿 白橙蓝 白蓝橙 白棕棕568B 标准：白橙橙 白绿蓝 白蓝 绿 白棕 棕当双绞线两端使用的是同一个标准时，为直连线，也叫直通线，用于连接计算机与交换机、H
14、UB 等；不同设备之间使用直通线。当双绞线两端分别使用不同的标准，为交叉线，用于连接计算机与计算机，交换机与交名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -换机等。同种设备之间使用交叉线。3、本机网卡故障：连接到机房无故障的网口，以排除故障可能。如确定，则需要更换网卡。4、网口故障：将本机房无故障计算机连接到可能有故障的网口，排除网口故障。如确定网口故障，则需要联系专人维修二、数据链路层故障：最常见的是受到ARP 攻击，导致计算机的ARP 解析错误。相关知识：ARP：基本功能在以太网协议中规定，同一局域网中的一台主机要和另一台主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MA
15、C 地址。而在TCP/IP 协议栈中，网络层和传输层只关心目标主机的IP地址。这就导致在以太网中使用IP 协议时，数据链路层的以太网协议接到上层IP 协议提供的数据中，只包含目的主机的IP 地址。于是需要一种方法，根据目的主机的IP 地址，获得其 MAC 地址。这就是ARP 协议要做的事情。所谓地址解析（address resolution）就是主机在发送帧前将目标IP 地址转换成目标MAC 地址的过程。工作原理ARP 在每台安装有TCP/IP 协议的电脑里都有一个ARP 缓存表，表里的IP 地址与 MAC 地址是一一对应的。ARP 工作原理以主机 A（192.168.1.5）向主机B（192
16、.168.1.1）发送数据为例。当发送数据时，主机A 会在自己的 ARP 缓存表中寻找是否有目标IP 地址。如果找到了，也就知道了目标MAC 地址，直接把目标MAC 地址写入帧里面发送就可以了；如果在ARP 缓存表中没有找到目标IP 地址，主机 A 就会在网络上发送一个广播，A 主机 MAC 地址是“主机 A 的 MAC 地址”，这表示向同一网段内的所有主机发出这样的询问：“我是192.168.1.5，我的硬件地址是主机A的 MAC 地址.请问 IP 地址为 192.168.1.1 的 MAC 地址是什么？”网络上其他主机并不响应名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7
17、 页 -ARP 询问，只有主机B 接收到这个帧时，才向主机 A 做出这样的回应：“192.168.1.1 的 MAC地址是 00-aa-00-62-c6-09”。这样，主机A 就知道了主机B 的 MAC 地址，它就可以向主机B 发送信息了。同时 A 和 B 还同时都更新了自己的ARP 缓存表（因为 A 在询问的时候把自己的 IP 和 MAC 地址一起告诉了B），下次 A 再向主机 B 或者 B 向 A 发送信息时，直接从各自的 ARP 缓存表里查找就可以了。ARP 缓存表采用了老化机制（即设置了生存时间TTL），在一段时间内（一般15 到 20 分钟）如果表中的某一行没有使用，就会被删除，这样
18、可以大大减少 ARP 缓存表的长度，加快查询速度。ARP 攻击就是通过伪造IP 地址和 MAC 地址实现ARP 欺骗，能够在网络中产生大量的ARP通信量使网络阻塞，攻击者只要持续不断的发出伪造的ARP 响应包就能更改目标主机ARP缓存中的IP-MAC 条目，造成网络中断或中间人攻击。ARP 攻击主要是存在于局域网网络中，局域网中若有一个人感染ARP 木马，则感染该ARP 木马的系统将会试图通过“ARP 欺骗”手段截获所在网络内其它计算机的通信信息，并因此造成网内其它计算机的通信故障。（2 号楼办公室中就出现过这样的情况，利用ARP 欺骗把中毒电脑变为网关地址，导致2号楼整体不能上网）排除方法：
19、在故障计算机和其他计算机上分别运行命令“arp-a”，查看网关的MAC 地址是否一致，如不一致，则确定是ARP 解析错误，可进行病毒的查杀或使用“arp-s”强制解析成正确的 MAC 地址。三、网络层故障：最常见的是由于计算机网络配置错误导致的网络异常或故障。可能故障及排除方法：通过 DHCP 自动获取网络配置的计算机，未能获取校园网络中合法的IP 地址。如获取地址不合法，对本地连接进行修复，重新获取地址（如或不行，则联系技术人员）通过手动配置设置网络属性的计算机，检查本计算机的IP 地址等相关网络参数是否系统管理员指定的，如不是，则改成指定的即可。四、应用层故障：最常见的是不能进行DNS 的
20、域名解析，具体表现为计算机可以上QQ 等一些聊天工具软件，但不能进行网页的访问。排除方法：在命令提示符下，分别使用PING 命令来对指定网站的IP 地址和域名进行连通性判断。若IP 地址能够 PING 通，但域名不能够PING 通，则表现DNS 解析存在问题，可以重新设置计算机DNS 服务器地址来解决这个问题。模块 2：家用网络的建设任务描述：现在很多人家中有多台计算机，但一般来说只有一个Modem 和一个 ISP 账号，如果你想把整个家庭局域网都连入互联网，你又不想购买其他硬件增加开销，应该怎么做？方法：利用共享，一是利用局域网共享Modem 上网的软件，二是利用网卡的共享接下来，我们通过实
21、验来验证这些方法名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -如上图在虚拟机中组网，用虚拟TEAM 模拟家庭局域网，校园网模拟互联网实验一：要求使用共享软件来完成家庭局域网内所有计算机均能访问互联网，这里利用的软件有两种，一种是代理服务器软件（这类应该都使用过，如Proxy），另一类是网关服务器软件，如 Sygate。本次实验使用的是Sygate，需要在可以上网的计算机中安装服务器模式，不能上网的安装客户端模式即可。实验二：要求利用操作系统自带的网卡共享，即“Internet 连接共享”来实现家庭局域网内多台计算机同时可以上网。模块 3：家用路由器的应用任务描述：使用
22、模块2 中共享上网的方法，虽然解决了家庭或小公司中多台计算机同时上网的问题，但是也存在着一些问题，如多台计算机共享上网时，作为服务器的那台计算机必须始终处开机联网的状态，不能关机、断网等，很不方便。随着互联网发展和普及，SOHO 型宽带路由器也走入了千家万户，充当共享服务器的角色，解决了多台计算机同时上网问题及其存在的那么问题。相信部分同学家中已经用了这个设置家用路由器（SOHO 型宽带路由器），关键是如何在家庭局域网利用这个设备来连接网络，即家庭局域网的布局，或者说是网络拓扑图（绘制家庭局域网拓扑图）路由器的具体配置，因为暂无设备可以演示，只能通过书面的详细介绍进行了解，在配置上非常直观，而且设置向导说明比较详细，让新手也能很快掌握和使用。作业：P6（1-5）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -