第4讲 以太网组网及故障排除 企业需求o企业要组建自己的网络，大约40台计算机。o现需要根据需求选择合适的组网方式和拓扑结构o还需要选择合适的网络连接设备将计算机连接起来o将局域网连接起来后要进行测试o故障时能够排除网络连接故障本讲任务o选择使用Hub还是交换机o首先使用单个Hub组建星形结构的小局域网o再用多个Hub（或者交换机）进行级联，达到40台计算机互联o用ping命令进行连通性的测试局域网简介（ LAN-Local Area Network） o于办公室、机关、工厂、学校等内部联网，一般距离为0.1 1km。o能进行广播（Broadcast），即一个工作站向其它所有站发送信息，或多播（Multicast），又称为组播，即一个工作站向多个站发送。o决定局域网特性的因素：传输介质、拓扑结构、介质访问控制方式（MAC- Medium Access Control ）。o典型代表是著名的以太网（Ethernet）。 4.1.1 网络拓扑结构 1. 总线型拓扑 n所有的计算机连接在同一根总线上 n故障点排查很困难 n增减计算机困难4.1.1 网络拓扑结构2. 星型结构 n所有的计算机都连接到一个中央的设备上 n故障排除容易得多n管理也集中了，工作量小得多n中央点的设备故障将会导致整个网络瘫痪。4.1.1 网络拓扑结构4.1.1 网络拓扑结构3. 环形拓扑结构n所有的计算机连成一个封闭的环 n一个节点的故障会导致整个网络的故障 n没有冲突的存在 o冲突产生的原因：因为大家共享介质o产生冲突的解决办法：介质访问控制方法4.1.2介质访问控制4.1.2 介质访问控制 o介质访问控制n以太网的介质访问控制 载波监听多路访问/冲突检测协议 （Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，简称CSMA/CD） 先听后发，边听边发，冲突等待，随机重发n令牌环介质访问控制：棒棒接力4.1.2 介质访问控制4.1.3 冲突域4.1.3 冲突域p冲突域的概念：帧送出时，会遭到冲突的范围。p最小帧的概念：p为什么要控制最小帧？电信号是以光速前进，但是也要有时间到达对方。p512Bit：让其他计算机有足够的时间知道帧的存在p最小帧限制：在传输介质线路的最大距离下，信号在介质来回一次的时间，叫来回时间。n检测这段时间的帧长度叫最小帧限制。4.2.1 网卡o根据速率分有：10Mbps、100Mbps、1000Mbpso根据总线类型分有：ISA总线、PCI总线、PCMCIA总线、USB接口网卡o根据所接的介质类型有：双绞线、光纤、无线电等4.2.2 集线器o集线器也称为Hubo使用集线器构成的网络物理上是星型拓扑结构，网络维护简单o集线器价格低廉、操作简单o使用集线器的另一个原因是可以延长网络覆盖的距离。 4.2.2 集线器o集线器是物理层设备o简单地将某个端口收到的信号(即0和1物理层信号)从其它所有的端口复制出去o计算机是共享同一网络带宽 ，冲突域是所有端口。o是一种在OSI参考模型的第二层（数据链路层）o称为多口网桥o每个端口是一个冲突域o独享带宽o还有网桥所没有的功能：避免交换环路产生、可以划分VLAN等4.2.3 交换机4.2.3 交换机 o依赖于一张MAC地址与端口的映射表来进行工作的 o当某计算机发送过一次数据时，就被交换机记录了o如果有其他计算机向这台计算机发送数据时，数据只会从特定接口转发出去，而不会从其它接口转发 A传给B的同时，C可以传给D什么是以太网帧？4.2.3 交换机o交换机的三种模式n存储转发:完整接收整个帧才开始转发n直接转发：接收到目的MAC就开始转发n改进的直接转发：接收到63字节（比目的MAC多一点）就开始转发4.2.3 交换机o转发模式4.2.3 交换机o三种模式的比较延时错误率存储转发:大低直接转发：小高改进的直接转发：中中4.3网络连接故障排除oICMP 简介（Internet control message protocol- Internet因特网控制报文协议）n功能： 报告网络连接出错n它是网络层协议nICMP报文分为两类：差错报告报文和查询报文4.3网络连接故障排除4.3网络连接故障排除种类类型报文差错报告报文3目的站不可达4源站抑制11时间超过12参数问题5改变路由查询报文8或0回送请求或回答13或14时间戳17或18地址掩码10或9路由器询问和通告4.3网络连接故障排除oICMP报文格式o类型字段：表示报文的类型；o代码字段：表示发送此特定报文类型的原因；o校验和：表示整个ICMP报文的校验结果。oICMP数据：在差错报文的数据部分携带引起差错的原始分组；在查询报文的数据部分携带了查询类型的额外信息。以太网组网及故障排除实训4.4.1 用交叉线连接两个节点 4.4.1 用交叉线连接两个节点o只有两台计算机，为了实现打印机共享、文件共享或者上网线路的共享，可以直接用交叉线把它们连接起来，而不必购买额外的集线器或者交换机 4.4.2 用单个集线器或交换机连接多个节点 4.4.2 单个集线器或交换机连接多个节点o计算机数量在10台左右 。o计算机到集线器或者交换机的最大距离为100米，计算机间的距离则为200米。 o每台计算机可以得到的网络带宽是共享的带宽 。4.4.3用多个集线器或交换机连接多个节点 4.4.3 多个集线器或交换机连接多个节点o计算机的数量较多时，一台集线器或者交换机就无法连接所有的计算机 o使用多个集线器连接多个节点时，尤其要注意带宽的问题 o可以在一级设备上改用交换机 4.4.4 网络连接设置o设置IP地址o设置网络掩码o设置网关地址o设置DNS服务器地址4.4.4 ICMP 工具故障检测oPing的语法与参数Ping 参数 网址或域名4.4.4 ICMP 工具故障检测o利用PING来诊断网络问题1.Ping 127.0.0.1测试TCP/IP协议是否正确2.Ping 本机地址测试网卡是否正确3.Ping 网关地址测试路由器是否正确4.Ping 互联网上的机器测试全部路由是否正确5.Ping 互联网上的网址测试DNS服务器是否配置正确。4.4.4 ICMP 工具故障检测oTRACERT 4.4.4 ICMP 工具故障检测4.4.4 ICMP 工具故障检测o在TRACERT 操作过程中注意：1.路由器至少有两个接口；2.Windows的TRACERT每次发出3个响应请求。4.4.4 ICMP 工具故障检测TRACERT 参数 网址或IP地址C:tracert 168.95.192.1Tracing route to 168.95.192.1over a maximum of 30 hops: 1 10 ms 10 ms 10 ms203.74.205.3 2 10 ms 10 ms 10 .tw 203.149.174.137 3 50 ms 60 ms 60 ms10.1.1.70 4 60 ms 60 ms 60 .tw 202.52.70.248 5 290 ms 60 ms 60 msISNet-PC-TWIX-T.tw 210.62.131.225 6 70 ms 50 ms 70 ms210.62.255.5 7 50 ms 70 ms 51 ms210.65.161.126 8 51 ms 50 ms 50 ms168.95.207.21 9 60 ms 50 ms 50 168.95.192.1Trace complete.4.4.4 ICMP 工具故障检测Tracert的结果表明：n有近及远，显示沿途所经的每部路由器。n显示每部路由器的响应时间。n显示每部路由器在“本地”的IP地址。企业疑难问题解析问题o为什么企业组建局域网普遍采用星型结构？n 一台计算机所使用的线路故障不会影响到其他计算机；故障排除容易；而且可以集中管理；减少工作量。o交换机与集线器相比有哪些优越性？n交换机是数据链路层设备，可以根据MAC地址与端口映射表转发数据，而不会把交换机接收的数据向所以端口转发，冲突域为一个端口；集线器是物理层设备，当它收到数据时会把数据从其他所以端口复制出去，冲突域为整个集线器，共享带宽。问题o为什么使用ICMP协议进行网络连接故障排除？n由于IP协议是不可靠的和无连接的数据报交付，它有两个缺点：缺少差错控制和主机和管理查询机制。ICMP就是为了弥补这两个缺点设计并配合IP协议使用的。问题o如果一台网络上的计算机不能与其它网络计算机建立连接如何检查发生故障地点?n用PING 127.0.0.1检查本机协议是否安装正确nPing 本机IP地址 检查本机网卡是否正确安装nPing 网关IP地址 检查本机到网关是否有故障nPing 目的IP地址 检查网关到目的机是否有故障小结o以太网的原理o交换机和集线器的原理o以太网的组建实操o以太网连接故障排查