综合布线与计算机网络系统实验指导书Word格式.docx
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这种新一代的电缆将不仅支持用户使用当今的应用，而且还支持未来的应用，还能保证用户的网络不会随着21世纪技术的发展而过时。
第二节路由器
所谓“路由”，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，而路由器，正是执行这种行为动作的机器，它的英文名称为Router,是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读懂”对方的数据，从而构成一个更大的网络。
简单的讲，路由器主要有以下几种功能：
第一：
网络互连，路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信；
第二：
数据处理，提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能；
第三：
网络管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。
本实验装置采用了NETCORE2305NR路由器。
该路由器能让您安全地将宽带internet连接扩展到您的所有计算机。
您网络中的每个人都能即时体验高速web访问、文件共享、视频流、面对面因特网游戏和mp3下载。
这个功能强大的宽带路由器为您的上网应用提供可靠的安全保护，网络地址转换技术（nat）可使您的网络设备免遭黑客攻击。
NETCORE2305NR路由器具有以下的特点：
1、基于web页面的配置界面，方便您安装和管理路由器；
2、局域网端口嵌入四端口100base-tx（半双工通讯，最长距离100M）快速以太网交换机
满足高速稳定的内部网络访问需求；
3、wan端口支持多种基于以太网的internet连接模式：
pppoe（虚拟拨号）、动态ip（即
dhcp客户端）和静态ip；
4、路由器支持多种网络协议；
5、前面板多led指示灯显示，方便监视路由器连接活动和状态；
6、具有软件升级功能，最大限度地保护您的投资安全性；
7、宽带路由器具备多种网络安全维护特性；
8、自动检测以太网连接模式。
第三节 中心交换机
交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。
广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。
交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。
目前一些高档交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有路由和防火墙的功能。
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。
交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上。
控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的MAC地址（网卡的硬件地址）对照表以确定目的MAC的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵直接将数据迅速包传送到目的节点，而不是所有节点，目的MAC若不存在才广播到所有的端口。
这种方式我们可以明显地看出一方面效率高，不会浪费网络资源，只是对目的地址发送数据，一般来说不易产生网络堵塞；
另一个方面数据传输安全，因为它不是对所有节点都同时发送，发送数据时其它节点很难侦听到所发送的信息。
交换机与集线器的区别主要体现在如下几个方面：
（1）在OSI/RM（OSI参考模型）中的工作层次不同
交换机和集线器在OSI／RM开放体系模型中对应的层次就不一样，集线器是同时工作在第一层（物理层）和第二层（数据链路层），而交换机至少是工作在第二层，更高级的交换机可以工作在第三层（网络层）和第四层（传输层）。
（2）交换机的数据传输方式不同
集线器的数据传输方式是广播（broadcast）方式，而交换机的数据传输是有目的的，数据只对目的节点发送，只是在自己的MAC地址表中找不到的情况下第一次使用广播方式发送，然后因为交换机具有MAC地址学习功能，第二次以后就不再是广播发送了，又是有目的的发送。
这样的好处是数据传输效率提高，不会出现广播风暴，在安全性方面也不会出现其它节点侦听的现象。
（3）带宽占用方式不同
在带宽占用方面，集线器所有端口是共享集线器的总带宽，而交换机的每个端口都具有自己的带宽，这样就交换机实际上每个端口的带宽比集线器端口可用带宽要高许多，也就决定了交换机的传输速度比集线器要快许多。
（4）传输模式不同
集线器只能采用半双工方式进行传输的，因为集线器是共享传输介质的，这样在上行通道上集线器一次只能传输一个任务，要么是接收数据，要么是发送数据。
而交换机则不一样，它是采用全双工方式来传输数据的，因此在同一时刻可以同时进行数据的接收和发送，这不但令数据的传输速度大大加快，而且在整个系统的吞吐量方面交换机比集线器至少要快一倍以上，因为它可以接收和发送同时进行，实际上还远不止一倍，因为端口带宽一般来说交换机比集线器也要宽许多倍。
总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。
目前，主流的交换机厂商以国外的CISCO（思科）、3COM、安奈特为代表，国内主要有华为、D-LINK等。
一般交换机分为二层交换机与三层交换机，它们的主要特色及应用场合：
二层交换机主要用在小型局域网中，机器数量在二、三十台以下，这样的网络环境下，广播包影响不大，二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低廉价格为小型网络用户提供了很完善的解决方案。
在这种小型网络中根本没必要引入路由功能从而增加管理的难度和费用，所以没有必要使用路由器，当然也没有必要使用三层交换机。
三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，所以适用于大型局域网，为了减小广播风暴的危害，必须把大型局域网按功能或地域等因素划他成一个一个的小局域网，也就是一个一个的小网段，这样必然导致不同网段这间存在大量的互访，单纯使用二层交换机没办法实现网间的互访而单纯使用路由器，则由于端口数量有限，路由速度较慢，而限制了网络的规模和访问速度，所以这种环境下，由二层交换技术和路由技术有机结合而成的三层交换机就最为适合。
本实验装置采用二层交换机和路由器。
其中交换机采用华为QuidwayS3026C以太网中心交换机；
该中心交换机采用交流（AC）电源供电。
提供了24个固定10/100Mbit/s自协商的固定以太网端口（RJ-45连接器）及2个可选模块插槽，1个Console管理口，并且配置1个千兆模块1000BASE-SX-GBIC模块。
华为QuidwayS3026C以太网中心交换机主要功能：
支持的标准和协议有：
IEEE802.1d、IEEE802.1w、IEEE802.1x、IEEE802.1p、IEEE802.1Q、IEEE802.3u、IEEE802.3x、IEEE802.3z、IEEE802.3ad、GMRP、GVRP、IGMP、ARP、ICMP、TCP、UDP、IP、HTTP、Telnet、FTP、SNMP1/2/3、RMON等；
交换容量≥12.8Gbps；
包处理能力（2/3层）≥6.55Mpps（所有端口实现线速转发）；
16K的MAC地址表；
VLAN支持4k802.1Q标准的VLAN，支持isolate-user-vlan，可以隔离用户，节省VLAN资源，支持GVRP，支持VLANtrunk；
支持VRRP协议、DHCPRELAY；
所有端口上支持基于带宽百分比的广播风暴抑制；
支持，最大支持16台的堆叠；
采用分级命令保护机制、ACL过滤、双网卡proxy检测；
支持命令行接口配置、支持Telnet远程配置、支持通过Console口配置、支持远端拨号、支持SNMPV1/V2/V3、支持iManagerN2000及QuidView网管系统、支持WEB网管、支持集群管理、支持RMON（Remotemonitor）1，2，3，9组MIB、支持系统日志、支持分级告警、支持HGMP（HuaweiGroupManagementProtocol）V2、支持HGMPV1（作为Server端）。
第四节程控交换机
程控交换机主要为语音网络提供服务。
程控交换机是利用电子计算机来控制的交换机，它以预先编好的程序来控制交换机的接续动作。
此程控电话与一般机电式交换机的电话相比，具有接续速度快、业务功能多、交换高、声音清晰、质量可靠等优点。
本实验装置采用金华维的LC-208，电话机要使用双音频电话，系统编程必须在1号端口操作，进入系统编程必须先输入系统密码。
术语与符号
人工值班——当外线打入时，值班总机响铃。
自动值班——无值班总机，当外线打入时，将听到“语音信息”。
直接出局——分机提机，有空闲外线，则进入外线。
间接出局——分机提机，是内线状态，此时拨“0”出局，或拍叉簧出局，有空闲外线，则进入外线。
状态转换——在外线状态下（屏蔽除外），拨“*”进入内线状态。
设置状态——可以进行设置本系统功能的状态，本系统所有功能设置须在801分机上操作。
转接——即外线与第一分机通话后，外线需另一分机通话，本系统转接方式为拍叉簧或按“闪断”键。
开锁——表示系统密码。
证实音——“嘟”一声。
错误音——“嘟、嘟、嘟”三声。
M——外线序号（1—最大外线数）。
abc——分机现时序号。
n——表示设置等级方式或限拨字头（A、B组）。
*——“*”键表示进入设置。
#——“#”键表示结束设置。
第二章THPBX-1综合布线与计算机网络系统实验指导书
实验一RJ45插头的跳线制作与测试
一、实验目的
1、了解RJ45+RJ11压线钳的使用方法；
2、学会使用RJ45+RJ11压线钳制作数据跳线；
3、了解RJ45水晶头的结构及制作方法；
4、了解RJ45网络测试仪的使用方法。
二、实验设备
1、RJ45+RJ11压线钳1把
2、RJ45水晶头若干
3、超五类线或六类线若干
4、RJ45网络测试仪1套
三、实验内容
1、制作并测试A类数据跳线；
2、制作并测试B类数据跳线。
四、实验原理
1、双绞线TP（TwistedPair）分为非屏蔽双绞线（UTP：
UnshieldedTP）和屏蔽双绞线（STPShieldedTP），而屏蔽双绞线又可分为FTP（铝箔屏蔽双绞线）、SFTP（铝箔、铜网屏蔽双绞线）、SSTP（独立屏蔽双绞线）等。
2、RJ-45水晶头俗称RJ-45插头，用于数据电缆的端接，实验设备、配线架模块间的连接及变更。
如图1-1所示。
图1-1RJ-45水晶头
RJ-45水晶头通常接于双绞线的两端，形成跳线。
它们的设计与组合式插座相匹配。
RJ-45连接器是8针连接器。
线对和针序号的对应关系有两种国际标准：
ANSI/TIA/EIA568-A（图1-2）和ANSI/TIA/EIA568-B（图1-3）。
简称为A类和B类标准，一般使用B类标准制作连接线、插座、配线架。
线对和针序号的对应关系为：
1、ANSI/TIA/EIA568-A：
1-白/绿、2-绿、3-白/橙、4-蓝、5-白/蓝、6-橙、7白/棕、8-棕；
2、ANSI/TIA/EIA568-B：
1-白/橙、2-橙、3-白/绿、4-蓝、5-白/蓝、6-绿、7白/棕、8-棕；
1-2ANSI/TIA/EIA568-A图1-3ANSI/TIA/EIA568-B
3、双绞线的分类：
第1类：
主要用于传输语音（此类标准主要用于20世纪80年代初之前的电话电缆），不用于数据传输。
第2类：
传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率4Mbit/s的数据传输，常见于使用4Mbit/s规范令牌传递协议的旧的令牌网。
第3类：
该电缆的传输频率为16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbit/s的数据传输，主要用于10Base-T。
第4类：
该类电缆的传输频率为20Mhz，用于语音传输和最高传输速率为16Mbit/s的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10Base-T和100Base-T。
第5类：
该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输频率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbit/s的数据传输，主要用于100Base-T和10Base-T网络。
第6类：
带宽提高到了200MHz，为高速数据传输预留了广阔的带宽资源。
除了以上6类线外，还有超5类线（Cat5e）和7类线双绞线。
其中超5类是厂家为了保证通信质量单方面提高的Cat5标准，目前还没有被TIA/EIA认可，但实际中多用。
超5类线对现有的UTP5类双绞线的部分性能加以改善，不少性能参数。
如近端串扰，衰减串扰比等都有所提高。
而天煌设计生产的“THPBX-1型综合布线与计算机网络系统实验装置”则采用了超5类线和6类线两种不同类型的线。
五、实验步骤
1、RJ45+RJ11压线钳的功能介绍
RJ45+RJ11压线钳能够制作具有制作8针的RJ45插头和6针的RJ11插头，并具有剪线和剥线功能；
2、ANSI/TIA/EIA568-A数据跳线的制作
2.1手持压线钳（有双刀刃的面靠内；
单刀刃的面靠外），将一段的超五类线从压线钳的双刀刃面伸到单刀刃面，并向内按下压线钳的两手柄，剥取一端双绞线；
2.2按照ANSI/TIA/EIA568-A标准，将剥取端的8根线按1-白/绿、2-绿、3-白/橙、4-蓝、5-白/蓝、6-橙、7白/棕、8-棕的顺序排成一排；
2.3取一个RJ-45水晶头（带簧片的一端向下，铜片的一端向上），将排好的8根线成一排按顺序完全插入水晶头的卡线槽；
2.4将带线的RJ-45水晶头放入压线钳的8P插槽内，并用力向内按下压线钳的两手柄；
2.5按下RJ-45水晶头的簧片，取出做好的水晶头；
重复步骤2.1～2.5，制作双绞线另一端RJ-45水晶头；
2.6将做好的跳线两端分别插入到RJ-45网络测试仪带8针的两个端口，然后将测试仪的电源开关打到“ON”的位置，此时测试仪的指示灯1～8依次闪亮，如有灯不亮，则所做的跳线不合格。
其原因可能是两边的线序有错或线与水晶头的铜片接触不良，须重新压接RJ-45水晶头。
3、ANSI/TIA/EIA568-B数据跳线的制作
按照ANSI/TIA/EIA568-B标准，参考步骤2.1～2.6的方法制作数据跳线。
六、实验报告
1、写出制作数据跳线的过程；
2、叙述A类数据跳线与B类数据跳线有何区别；
3、写出网络测试仪的使用方法。
七、注意事项
1、在剥线时，不能划破双绞线内8根导线的绝缘皮；
2、注意压线时的力度要适中；
实验二工作区子系统的认识及组建
1、认识、了解工作区子系统的组成；
2、了解RJ-45信息模块的结构；
3、组建及测试工作区子系统。
1、THPBX-1型综合布线与计算机网络系统实验装置
2、PC机（带网卡）2台
3、网络测试仪、RJ-11+RJ-45压线钳各1套
4、超五类线、RJ-45水晶头若干
三、实验原理
1、RJ-45信息模块
RJ-45信息模块一般用于工作区水平电缆的端接，通常与跳线进行有效连接。
本实验装置中采用AMP公司的信息模块，该信息模块的打线线序根据打线的标准，如586A标准或者586B标准，将线的颜色与信息模块上相应标准颜色的槽位相应。
2、工作区子系统
工作区子系统又称为服务区子系统，是基于通信设备的直接连接。
工作区布线子系统是由终端设备与用RJ45跳线连接到到信息插座的电缆连线（或软线）组成。
结构框图如图2-1所示。
图2-1工作区子系统结构框图
本实验装置中模块1与配线架的第一个端口、模块2与配线架的第二个端口、模块3与配线架的第十九个端口、模块4与配线架的第二十个端口连接起来；
其中模块1和模块2的接线方式采用568B标准，模块3和模块4采用568A标准，模块5和模块6闲置，用于用户实验。
四、实验内容
1、了解信息模块的结构及安装方法；
2、认识、组建工作区子系统；
2、工作区子系统的测试。
五、实验步骤
1、组建工作区子系统
1.1参考“实验一”的相关内容，按照ANSI/TIA/EIA568-B类标准制作两根RJ-45数据跳线；
1.2将一根做好的RJ-45数据跳线插入信息模块1的左边接口，然后将跳线的另一端插入1台PC机的网卡接口（网卡的安装请参阅相关书籍）；
1.3将另一根做好的RJ-45数据跳线插入信息模块2的左边接口，跳线的另一端插入另1台PC机的网卡接口；
1.4启动两台PC机，右击桌面上的“网上邻居”，然后顺序点击属性→本地连接→Internet协议（TCP/IP），将一个网卡的IP地址设为：
192.168.1.10，子网掩码设为：
255.255.255.0，另外1台电脑网卡的IP地址设为：
192.168.1.20，子网掩码设为：
255.255.255.0。
2、测试工作区子系统
在IP地址为192.168.1.10的计算机上打开“开始菜单”，顺序点击选中“程序”→“附件”→“命令提示符”，并在“命令提示符”窗口中执行命令“Ping192.168.1.20”。
当出现“Replyfrom192.168.1.20:
bytes=32time<
10msTTL=64”则表示该工作区子系统正常工作；
出现“Requesttimedout.”表示工作区子系统网络不正常，则需对工作区子系统的连接进行检测。
1、叙述工作区子系统的结构组成；
2、叙述工作区子系统的测试过程。
在工程上，信息模块常常嵌入墙壁安装。
实验三水平布线子系统的认识及组建
1、信息模块的打线与安装；
2、认识、了解水平布线子系统的结构；
3、组建、测试水平布线子系统。
1、THPBX-1型综合布线与计算机网络系统实验装置1台
2、打线钳、RJ45+RJ11压线钳各1把
3、网络测试仪1套
1、水平干线子系统
水平布线子系统也称为水平干线子系统。
水平布线子系统指从用户工作区连接至垂直干线子系统的线，结构一般为星形结构。
它负责从管理子系统即分线盒出发，利用双绞线将管理子系统连接到工作区子系统的信息插座。
其结构框图如下图3-1所示：
图3-1水平布线子系统结构框图
水平布线子系统是整个布线系统的一部分。
它与垂直干线子系统的区别在于：
水平布线子系统总是在一个楼层上，仅与信息插座、管理间连接。
它的作用是将垂直干线子系统线路延伸到用户工作区。
2、系统打线
打线有两种国际标准：
ANSI/TIA/EIA568-A和ANSI/TIA/EIA568-B。
在本实验装置中A类和B类标准均使用。
2、配线架的打线；
3、认识、组建水平布线子系；
4、测试水平布线子系统。
1、信息模块的打线与安装
1.1手持压线钳（有双刀刃的面靠内；
单刀刃的面靠外），将一段的超五类线从压线钳的双刀刃面伸到单刀刃面，并向内按下压线钳的两手柄，剥取一端双绞线的绝缘外套；
1.2将剥好的线取一根按照信息模块上标识（B类线标准）的颜色对应放入信息模块5或6接
线块的卡槽内；
1.3手持打线钳，将卡刀（有刀刃口的一端朝外）一端插入已插好线的信息模块接线块的卡槽
内，用力往下压打线钳的另一端，当听到“卡”的一声，则表示已将线卡入接线块的卡槽内；
1.4用步骤1.2～1.3的同样方法将双绞线的另外7根线卡入信息模块接线块的卡槽内。
1.5将连接到信息模块的超五类线穿过实验装置的面板上相应孔位及模块底座的方孔（注意方向，要求穿过模块底座时由里到外），并使用螺丝将模块面板与模块底座。
2、配线架的打线
2.1将配线架固定到实验装置的面板上；
2.2手持压线钳（有双刀刃的面靠内；
单刀刃的面靠外），将连接到模块的超五类线另一端从压线钳的双刀刃面伸到单刀刃面，并向内按下压线钳的两手柄，剥取一端双绞线的绝缘外套；
2.3将剥好的线取一根按配线架上标识（B类线标准）的颜色对应放入配线架接线块（从24口
中任取1块）的卡槽内；
2.4手持打线钳，将卡刀（有刀刃口的一端朝外）一端插入已插好线的配线架接线块的卡槽内，用力往下压打线钳的另一端，当听到“卡”的一声，则表示已将线卡入接线块的卡槽内；
2.5用步骤2.3～2.4的同样方法将双绞线的另外7根线卡入配线架接线块的卡槽内。
注：
B类线的打线方法与A类线的打线方法一样，就线序不同。
3、组建水平布线子系
参考步骤1、2的相关内容使用超五类线连接信息模块5或6与配线架的端口7（或其它端口）。
4、测试水平布线子系统
4.1使用两根数据跳线分别将信息模块5及配线架的端口7插入到RJ-45网络测试仪带8针的两个端口；
4.2使用数据跳线连接配线架端口1到网线测试仪的另外一个RJ-45座上；
4.3将测试仪的电源开关打到“ON”的位置，此时测试仪的指示灯1～8依次闪亮，如有灯不亮，则水平布线子系统连接不正常。
需要对模块及配线架重新打线。
1、叙述模块的打线过程；
2、叙述水平布线区子系统的组成结构；
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