1、实验1网线制作及局域网组网实验1网线制作及局域网组网一、实验目的： 了解常用网线的种类 掌握在各种应用环境下非屏蔽双绞线制作网线的方法及连接方法 掌握网线连通性测试方法 了解计算机网络组网的层次化原则 掌握局域网组网中从物理层到网络层所应完成的一般任务 掌握网卡的设置和检测方法 了解 IP 地址和子网掩码的作用 掌握 PING 和 IPCONFIG 命令的使用二、实验设备 压线钳一把、测线仪一个、双绞线若干段、RJ-45 水晶头若干 安装了windows 98/2000/XP的计算机两台（必须带网卡），直通线二根，集线器或交换机一台三、背景知识 网线制作网线常用的有：双绞线、同轴电缆、光纤等。
2、双绞线可按其是否外加金属网丝套的屏蔽层而区分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。从性价比和可维护性出发，大多数局域网使用非屏蔽双绞线（UTP，Unshielded Twisted Pair）作为布线的传输介质来组网。双绞线由根不同颜色的线分成对绞合在一起，成对扭绞的作用是尽可能减少电磁辐射与外部电磁干扰的影响。在EIATIA-568标准中，将双绞线按电气特性区分为：三类、四类、五类线。网络中最常用的是三类线和五类线。UTP网线由一定长度的双绞线和RJ-45水晶头组成。做好的网线要将RJ-45水晶头接入网卡或Hub等网络设备的RJ-45插座内。相应地RJ-45插头座也区分为三类或五类
3、电气特性。RJ-45水晶头由金属片和塑料构成，制作网线所需要的RJ-45水晶接头前端有个凹槽，简称“SE”。凹槽内的金属触点共有个，简称“8C”（Contact ，触点），因此业界对此有“8P-8C”的别称。特别需要注意的是RJ-45水晶头引脚序号，当金属片面对我们的时候从左至右引脚序号是，序号对于网络连线非常重要，不能搞错。EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568与568。（1） EIA/TIA 568A 标准：白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕 （从左起）（2） EIA/TIA 568B 标准：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕 （从左起）网线制作方法有两种： （1）直连线：双绞线两边都按照EI
4、AT/TIA 568B 标准连接水晶头。 （2）交叉线：双绞线一边是按照EIAT/TIA 568A 标准连接，另一边按照 EIT/TIA 568B 标准连接水晶头。 用户可根据实际需要选用直连线或交叉线，各种使用情况如下（ PC ：计算机、 HUB ：集线器、 SWITCH ：交换机、 ROUTER ：路由器）： PC PC： 交叉线PC HUB：直连线HUB 普通口 HUB 普通口： 交叉线 HUB 级联口 HUB 级联口： 交叉线 HUB 普通口 HUB 级联口： 直连线HUB SWITCH ： 交叉线HUB 级联口 SWITCH ：直连线SWITCH SWITCH ： 交叉线SWITCH
5、 ROUTER ： 直连线ROUTER ROUTER ： 交叉线 另外要注意的是在实际通信中只用到双绞线八根铜线中的第1、2、3、6四条铜线。 局域网组网1、计算机网络组网的一般任务和层次化原则 （1） 计算机网络组网的层次化原则：计算机网络组网也要依照ISO/OSI 参考模型或TCP/IP模型来进行，通过将复杂的网络组网任务分化至不同的OSI 层上，可以大大简化网络组网的复杂性。（2） 组建TCP/IP网络的一般任务：对于目前主流的TCP/IP协议组网方式，其任务涉及物理层、数据链路层、网络层、传输层与应用层。层次化模型中的第一层均利用其直接相邻的下层，所提供的服务并为其直接相邻的上层提供服
6、务。由于传输层与应用层的配置与具体的应用层应用有关，所以本实验主要关注物理层、数据链路层、网络层的配置，该三层作为面向通信的层主要为上层的应用提供通信服务。物理层主要涉及物理传输介质、物理接口，物理层的网络互连设备有中继器与集线器。数据链路层则主要负责相邻节点之间可靠的帧传输。在局域网中，数据链路层的功能 (包括帧的封装和拆封、MAC访问控制等)主要在网卡中实现；数据链路层的网络互连设备有网桥与交换机。网络层则负责“源网络”到“目标网络”的数据报 (Packet) 传输，在 TCP/IP 网络中，网络层的主要协议为 IP 协议。2、网卡（1） 网卡的作用网卡是局域网中提供各种网络设备（如服务器
7、、工作站）与通信网络通信介质相连的接口，其品种和质量的好坏，直接影响网络的性能和网上所运行软件的效果。网卡的主要结构如下图所示，其主要实现数据的发送与接收、帧的封装与拆封、编码与解码、介质访问控制等功能。其功能涵盖了 OSI 的物理层与数据链路层，所以通常将网卡归于数据链路层的设备。（2） 网卡地址每一网卡在出厂时都被分配了一个全球唯一的地址标识，该标识被称为网卡地址，又称 MAC 地址、物理地址或硬件地址。网卡地址由48bit长度的二进制数组成。其中，前24bit 表示生产厂商，后24bit为生产厂商所分配的产品序列号。若采用12位的十六进制数表示，前6个十六进制数表示厂商，后6个十六进制数
8、表示该厂商网卡产品的序列号。如网卡地址 00-90-27-99-11-cc，其中前 6个十六进制表示该网卡由Intel公司生产，相应的网卡序列号为99-11-cc。网卡地址主要用于设备的物理寻址（直接相连的网段，二层交换的情况），与下面所介绍的IP地址所具有的逻辑寻址作用有着截然不同的区别。3、IP 地址 （1） TCP/IP网络与IP地址TCP/IP是因特网使用的一个网络传输协议栈，它得到所有主流操作系统的支持。TCP/IP可以作为网络的唯一协议，也可以与其他的协议结合使用。在网络中，用于进行网络通讯的设备（如路由器、服务器、工作站等）统称为主机。在 IP 网络中，每个主机必须有一个专门的地
9、址，称为 IP 地址。在网络上的每个 IP 地址必须是唯一的，两个或多个计算机的 IP 地址如果发生冲突（即 IP地址一样），则这些计算机就无法正确地访问和使用网络。IP地址是一个 32 位的二进制数，通常用点分十进制数字表示。每个 IP 地址分为 4 段（每段 8 位二进制数），分别用小数点隔开，如210.33.46.59。IP 地址实际上包含两个信息项：网络地址和网络中的主机地址。IP 地址是第三层地址，用于网络中的逻辑寻址（即进行路由选择的依据）。（2） 子网掩码（Subnet Mask）子网掩码的功能是告知主机或路由设备，其 IP 地址的哪一部分是包括子网号的网络号部分，哪一部分是主机
10、号部分。子网掩码采用与 IP 地址相同的编址格式，即4段8位组的 32位长格式。但在子网掩码中，网络部分对应的位全为“ 1 ”，主机部分对应的位全为“ 0 ”。通过将子网掩码与IP地址进行“与”操作，可提供所给定的 IP 地址所属的网络号。网络中的每一个主机在进行IP包的发送前，均要用本机的子网掩码对源IP地址和目标IP地址进行求与操作，提取源和目标网络号以判断两者是否位于同一网段中。 4、PING 和 IPCONFIG 实用网络工具（1） ping是 TCP/IP 环境下的一个非常有用的实用工具，我们经常借助于ping命令来测试网络中的主机的存在性或连通性。ping基于TCP/IP 的网络层
11、协议 ICMP 实现，通过发送 ICMP 的回送报文（echo back）到远程主机，以判断远程主机能否进一步用于实现TCP/IP业务。若该命令给出了正确的结果，则表明主机至少在网络层及网络层以下是工作正常的。ping的常用方法参见下表：命令格式 功能描述 Ping A.B.C.D A.B.C.D 表示主机的IP地址或域名，这是一般的用法Ping A.B.C.D 其他参数 高级用法，详细用法请学生查阅机器上的在线帮助 Ping 127.0.0.1 通过对回送地址连通性的测试来检查网卡工作是否正常。 （2） ipconfig是WINDOWS操作系统中用于查看主机的IP配置命令，其显示信息中还包括
12、主机网卡的MAC地址信息。该命令还可释放动态获得的IP地址并启动新一次的动态IP分配请求。四、实验内容和要求 各小组制作直通线、交叉线各一条，长度均为1.5米。 网络的物理连接 网卡的设置与检测 利用集线器组装简单的以太网 测试网络的连通性五、实验步骤： 1. 制作直连线和交叉线1) 先用双绞线剥线器将双绞线的外皮除去 3 厘米左右。 2) 将裸露的双绞线中的橙色对线拨向自己的左方，棕色对线拨向右方向，绿色对线拨向前方，蓝色对线拨向后方，如下图所示。左：橙 前：绿 后：蓝 右：棕。小心的剥开每一对线，按EIATIA 568B的标准 ( 白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕 ) 排列好。需要特别注意的是，
13、绿色条线必须跨越蓝色对线 。这里最容易犯错的地方就是将白绿线与绿线相邻放在一起，这样会造成串扰，使传输效率降低。3) 把线整齐，将裸露出的双绞线用专用钳剪下，只剩约14mm的长度，并剪齐线头。将双绞线的每一根线依序放入RJ-45接头的引脚内，第一只引脚内应该放白橙色的线，其余类推。4) 确定双绞线的每根线已经放置正确，并查看每根线是否进入到水晶头的底部位置。如到了底部就可以用RJ-45压线钳压接RJ-45 接头。这样RJ-45头就制作完成了。5) 用 RJ-45压线钳压接RJ-45 接头，把水晶头里的八块小铜片压下去后，使每一块铜片的尖角都触到一根铜线，这样制作完成了一个RJ-45 头。同样完
14、成另一端的 RJ-45 接头。6) 最后用测试仪测试一下通断性。2. 组建局域网1) 用直连线将集线器和 PC 机，按照拓扑图的形式连接起来。是否已连接好，可以用这两种方法检查：（1） 查看集线器端口对应的指示灯是否已亮，如已亮则说明网线已连好（2） 查看计算机上的本地连接，如出现“网络电缆没有插好”的提示，或本地连接图标上出现小红叉，则说明网线没有连好。问题本地连接状况如何？ _ （回答电缆是否插好）速度： _ 发送： _ 接收： _ 2) 网卡的检测可参照下面方法检测网卡：（1） 鼠标右击“我的电脑”- 属性 - 硬件 - 设备管理器，打开“设备管理器”窗口（2） 单击网络适配器，双击相应
15、的网络适配器，出现网络适配器的属性窗口。检测网卡是否工作正常。（3） 如果网卡工作不正常，则单击上图中的资源选项卡，查看中断值与 I/O 地址是否与其它硬件冲突？如冲突，则更改网卡的中断值、 I/O 地址避免冲突；如没有冲突，则单击上图中的驱动程序选项卡，重新配置相应的网卡驱动程序。（4） 若上述方法仍不能使网卡正常工作，可以考虑采用专用的网卡检测工具进行进一步的检查，或者更换网卡。 问题 网卡是否正常工作？ _ 网卡的内存范围是： _ 网卡的 I/O 范围是：_ 网卡的中断请求号是：_ 3) 网络协议的安装与配置：完成了 1 和 2 两步 ，并且确定网卡工作正常后，相当于所建立的网络在物理层
16、与数据链路层已能进行正常的工作，所以下一步要进行第三层 ( 网络层 ) 配置。（1） TCP/IP 协议安装：双击“本地连接” -属性，打开本地连接属性窗口，可以在此窗口查看和安装TCP/IP协议。（2） IP 地址的设定：同样在本地连接属性窗口，可以查看 TCP/IP属性，设置IP地址和子网掩码。问题 本机的 IP 地址是：_ 子网掩码是：_ 默认网关是：_ 4) 用 ipconfig 命令检查 TCP/IP 设置以及其它信息：设置IP地址，可以利用 ipconfig命令检查网络的设置是否与预期的一致。（1） 单击“开始”菜单中的“运行”选项，输入“cmd”命令，进入DOS命令行窗口。（2）
17、 输入 “ ipconfig” 命令 ,可以查看本机网卡的IP地址和子网掩码。如输入“ipconfig /all”可以查看更多的信息，包括网卡的MAC地址。问题 本机的主机名为： _ 网卡的物理地址是： _ 5) 网络连通性的测试与故障排除利用 PING 实用程序可进行网络连通性的测试。若 PING 给出了正确的结果，则说明网络工作状态正常。若 PING 不能给出网络连通的结果，则表明出现了网络故障。学生可使用PING命令进行网络故障的检查：PING 127.0.0.1 （若 PING 通，表示网卡工作正常；否则要检查网卡）。PING 本台计算机的 IP 地址（若 PING 通，表示本机网络设
18、置正常；否则要检查相关的网络配置）。PING 与本台计算机连在同一台集线器上的其它计算机的 IP 地址（若 PING 通，表示网络工作正常；否则要检查连网设备和物理线路）。 按以上方法使用 Ping 命令，分别 Ping 本机和与本机连在同一集线器上的其他主机，并记录结果。 1 命令描述： _ 执行结果： _ 2 命令描述： _ 执行结果： _ 3 命令描述： _ 执行结果： _ 六、实验结果 1. 根据实际制作结果填写交叉线两端的连线情况。连线是否正确？如不正确，为什么为错？ 连接号 第 1 对 第 2 对 第 3 对 第 4 对 第 5 对 第 6 对 第 7 对 第 8 对 A 端 RJ
19、-45 B 端 RJ-45 2. 根据实际制作结果填写直通线两端的连线情况。连线是否正确？如不正确，为什么为错？ 连接号 第 1 对 第 2 对 第 3 对 第 4 对 第 5 对 第 6 对 第 7 对 第 8 对 A 端 RJ-45 B 端 RJ-45 3. 描述直通线和交叉线在测试仪上两端指示灯怎样闪亮网线才算制作合格。4. 双绞线中的一对线缆为何要绞在一起，其作用是什么？5. 如果连接在同一网段上的计算机，如果有两台或两台以上的计算机使用相同的 IP 地址，会出现什么情况。6. 如果在一个网络中，某台计算机 PING 自己网段的其它 IP 地址能通，但是 PING 自己网段中的某一台主机不通，则故障的可能原因有哪些？
