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计算机网络实验指导书
目录
实验1双绞线网线制作及组建简单网络1
实验1-1双绞线网线制作实验1
实验1-2WindowsXP对等网组建7
5号宋体（西文timesnewroman）1.5倍行距
实验1双绞线网线制作及组建简单网络
任务一双绞线网线制作实验
1.实验目的
（1）掌握非屏蔽双绞线与其RJ45接头的连接方法。
（2）了解双绞线制作和基本测试工具及掌握双绞线网线的制作过程。
2.相关知识
本节的实验要求是掌握EIA568A/B的接头制作方法，制作双绞线。
在双绞线网线制作之前，我们首先认识一下在实验中用到的相关材料和专用工具。
【网线制作工具】
（1）非屏蔽双绞线
图1-1非屏蔽双绞线
非屏蔽双绞线（UnshieldedTwistedPair，UTP）是在塑料绝缘外皮里面包裹着8根信号线，它们每2根为一对相互缠绕，总共形成4对，双绞线也因此得名，如图1-1所示。
双绞线这样互相缠绕的目的，就是利用铜线中电流产生的电磁场互相作用来抵消邻近线路的干扰，并减少来自外界的干扰。
每对线在每英寸长度上相互缠绕的次数决定其抗干扰的能力和通信的质量，缠绕得越紧密其通信质量越高，就可以支持更高的数据传输速率，当然相应的成本也就越高。
国际电子工业协会和电信工业协会EIA/TIA（ElectronicIndustryAssociation/TelecommunicationIndustryAssociation）制定了UTP网线的国际标准，并根据使用的领域不同分为几个类别（Category，简称Cat），网线生产厂商会在其产品上标注其种类，如Cat-5或者Cat-5e。
具体内容见表1-1。
表1-1EIA/TIA为UTP电缆规定的类别
类别
频率
应用范围
1
远小于1MHz
语音级电话；POTS；报警系统
2
最高为1MHz
语音级电话；IBM小型计算机和大型终端系统；ARCnet；LocalTalk
3
最高为16MHz
语音级电话；10Base-T以太网；4Mb/s令牌环网；100Base-T4；100VG-AnyLAN
4
最高为20MHz
16Mb/s令牌环网
5
最高为100MHz
100Base-TX；OC-3（ATM）；SONET
5e
最高为200MHz
1000Base-T
（2）RJ-45连接器
图1-2RJ-45连接器
在日常的局域网当中，一般的双绞线与网络设备连接使用RJ-45连接器。
RJ-45连接器（俗称水晶头）前端有8个凹槽，简称8P（Position，位置）。
凹槽内对应的金属接点也是8个，简称8C（Contact，触点），所以RJ-45也被叫做8P8C，如图1-2所示。
这里需要特别注意的是RJ-45水晶头的引脚序号，当金属片面对我们时从左到右引脚序号为1～8，序号对于网络连线非常重要，不能颠倒。
结构化综合布线标准中规定，RJ-45接线方式如下：
①1、2用于发送，3、6用于接收，4、5、7、8为双向线；
②1、2线必须双绞，3、6必须双绞，4、5双绞，7、8双绞。
图1-3RJ-45压线钳
这样可以最大限度地抑制干扰信号，提高传输质量。
（3）压线钳
压线钳是制作网线的首选工具，可以用来完成剪线、剥线和压线等操作。
压线钳的种类很多，具体使用时应参考使用说明，结合需要具体选择。
本实验采用市场上比较常见的品种，如图1-3所示。
（4）测试仪
网线测试是布线工程中重要的环节，是网络性能、安全和质量的前提保证。
对于线缆测试所采用的测试仪而言，在工程实践中应选择专业设备，按需要对接线图、长度、衰减、串扰等指标进行全面检测。
但专用的网线测试议的价格较高，动辄上千上万，不适宜实验室使用。
我们可以使用简易的电缆测试仪来对网线进行测试。
简易的电缆测试仪一般由主测试端和远程测试端两部分组成，9V电池供电。
开启电源后，自动扫描电缆的芯线，芯线连通时则对应的指示灯亮起。
简易测试仪不提供更多的测试能力，仅用于网线的连通性测试。
由于价格低廉，在小型组网环境中得到广泛的应用。
【双绞线网线的制作标准】
双绞线网线的制作就是网线水晶头的制作，其实就是把双绞线的4对8芯网线按一定规则插入到水晶头中，所需工具仅需一把专用压线钳。
之所以现在都采用4对（8条）芯线，这是为了适应更多的使用范围，在不变换基础设施的前提下，就可满足各式各样的用户设备的接线要求。
网线跳线规则可分为两种标准，根据应用的需要又分为直通连接和交叉连接两种方法。
（1）双绞线制作的国际标准
为什么双绞线的连接要求按标准接法连接呢？
这是为了尽量保持线缆接头之布局的对称性，使得接头内线缆之间的串扰能够相互抵消，同时也使外界干扰的差分信号值尽量能相等以便抗干扰电路作相减运算而尽可能降低或消除。
倘若不按标准制作，虽然线路也能接通，但是线路内部各线对之间的干扰不能有效消除，将使得信号传送出错率增加，最终导致网络性能下降。
双绞线制作的排序规则有两种标准，第一种是AT＆T公司产品常用的EIA/TIA568B标准，简称T568B标准；第二种为IBM公司产品常用的EIA/TIA568A，简称T568A标准。
二者的区别是水晶头引脚所连接的线序不同。
图1-4T568A和T568B标准
图1-4为两种芯线排序标准的图示。
T568A的线序为，从水晶头引脚1～8对应的芯线颜色为绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕。
T568B的线序为，从水晶头引脚1～8对应的芯线颜色为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。
二者的区别只是将绿白绿对线和橙白橙对线的线序掉换了位置罢了。
（2）直通连接和交叉连接
根据具体的应用场合，芯线的跳线规则可以分为直通连接和交叉连接两种方法，其区别是，如果一条双绞线两头的水晶头使用相同的T568A或T568B线序则为直通连接；如果双绞线一头使用T568A另一头使用T568B线序则为交叉连接。
①直通连接
双绞线的两端芯线顺序要一一对应，如果一端的第1脚为绿色，另一端的第1脚也必须为绿色的芯线，同时芯线对的两条芯线通常为相邻排列，如图1-5（a）所示。
直通线接法用于DTE接口与DCE接口连接，如交换机（或Hub）或墙上信息模块与计算机网卡的连接，其网线两端接法相同（同为568A或568B）。
②交叉连接
由于在10M和100M以太网中使用1，2编号的芯线为发送线，3，6编号的芯线为接收线来传输数据信号，因此在同级设备间连接时应实现线对交叉。
如图1-5（b）所示，交叉线的一端接头为568A，另一端接头为568B线序。
其芯线排列规则是，网线一端的1脚连另一端的3脚，网线一端的2脚连另一头的6脚，其它对应连接。
交叉线被称为级联线，用于DTE接口与DTE接口或DCE接口与DCE接口连接，如交换机与交换机（或Hub）级联、计算机与计算机网卡直连。
（a）直通连接（b）交叉连接
图1-5直通连接和交叉连接
（3）双绞线的选择
在进行设备连接时，需要正确地选择线缆。
那么，究竟如何来决定什么时候使用直通线，什么时候使用交叉线呢？
这应当取决于两端接口的类型。
在实际中，设备的RJ-45接口分为MDI（MediaDependentInterface）和MDIX两类。
通常主机和路由器的接口属于MDI，交换机和集线器的接口属于MDIX。
当同种类型的接口通过双绞线互连时（两个接口都是MDI或都是MDIX），使用交叉网线；当不同类型的接口（一个接口是MDI，一个接口是MDIX）通过双绞线互连时，使用直通网线。
这里需要指出的是，随着技术的发展，目前许多新的网络设备可以自动识别连接的网线类型，用户不管采用直通网线还是交叉网线均可以正确连接设备。
【实验步骤】
步骤1：
取线
取一条符合布线长度要求的网线；
步骤2：
剥线
用双绞线压线钳把五类双绞线的一端剪齐，把剪齐的一端插入网线钳的剥线的缺口中，稍微握紧压线钳慢慢旋转一圈，用刀口划开双绞线的保护胶皮，拔下保护皮。
步骤3：
排列线序
剥除外胶皮后，应正确排列线序，采用568A或568B线序；
∙EIA568A线序：
绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕
∙EIA568B线序：
橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕
线序排列时，可以参考以下步骤进行：
将四对线自左向右按橙绿蓝棕排列，分别打开绞合，白线在左，将四六对调即568B线序；在此基础上将一三、二六分别对调即568A线序（568A也可以将四对线按绿橙蓝棕排列，将四六对调，如图1-6所示）。
步骤4：
剪齐
图1-7双绞线排列方式和必要的长度
理线时注意每条芯线要拉直，不能重叠。
然后用网线钳将芯线前端剪齐，如图1-7所示。
导线端面应平整，距套管的长度14mm，从线头开始，至少10±1mm之内导线之间不应有交叉，导线6应在距套管4mm之内跨过导线4和5。
步骤5：
插入水晶头
将双绞线插入RJ-45接头，注意RJ-45接头弹片在下，铜片在上，线序自左向右排列；要求线芯推倒铜片沟槽顶部，胶皮插入水晶头凹槽内（套管伸出插塞后端至少6mm），应当做到双绞线线序平整，自接头前端可清楚看到铜芯。
步骤6：
压制水晶头
将插入网线的水晶头，正确地放入网线钳的水晶头压线专用缺口中，压下网线钳手柄（力度适中），使水晶头的插针都能插入到网线芯线之中，要保证接触良好，最好多压一次。
步骤7：
按照相同的方法制作双绞线的另一端RJ-45接头，注意直通线和交叉线的区别。
双绞线的制作过程可以参考图1-8所示。
步骤8：
线缆的测试
（a）剥线（b）排列线序（c）剪齐（d）插入水晶头
（e）压制水晶头（f）双绞线测试
图1-8双绞线接头制作步骤
这里用电缆测试仪进行测试，测试仪分为主测试端和远程接收端两部分，各有8盏信号灯。
测试时将双绞线两端分别插入主测试端和远程接收端，打开电源。
如果网线制作成功，则测试仪上同一条线对应的指示灯会亮起来，依次从1号到8号。
如图1-8（f）所示。
如果网线制作有问题，指示灯亮的情况就不可预测。
比如：
若发射器的第1个灯亮时，接收器第7个灯亮，表示线序做错了（不论是直通线还是交叉线，都不可能有1对7的情况）；若发射器的第1个灯亮时，接收器却没有任何灯亮起，那么是这只引脚与另一端的任何一只引脚都没有连通，可能是导线断线也可能是两端至少一个金属片未接触该条芯线。
网线接线图的问题可能会是线序错误、接触不良、短路或断线，这里不再一一列举。
在使用网线前一定要经过测试，否则断路会导致无法通信，短路甚至有可能损坏网卡或集线器。
3.实验内容
【实验1】
（1）两名同学一组，分别制作一根直通线和一根交叉线；
（2）使用电缆测试仪检测网线。
如果制作成功，观察网线被测试时，发射器和接收器指示灯亮的顺序是怎样的，并将结果记录在表1-2中。
表4-2主测试端和远程接收端灯亮的顺序
直通线
交叉线
主测试端
主测试端
远程接收端
远程接收端
4．实验思考
如果双绞线两个接头的线序发生同样的错误，网线还能使用吗？
任务二WindowsXP对等网组建
1.实验目的
（1）了解对等网的连接结构和应用特点。
（2）掌握WindowsXP系统双机直连或者多机组建对等网的方法。
（3）掌握WindowsXP系统网络配置和基本应用操作。
2.相关知识
计算机网络的工作模式可以分为对等模式和C/S模式，在家庭网络中通常采用对等网模式，在企业网络中则通常采用C/S模式。
对等模式注重的是网络的共享功能，企业网络更注重的是文件资源管理和系统资源安全等方面。
对等网是最简单的一种网络模式，它可以只需几条网线，加上几块网卡就可以了。
【对等网的连接结构】
对等网就是网络中各台计算机没有主从之分，都有相同的功能。
进一步说，网上任何计算机既可以作为网络服务器，也可以作为工作站而共享其它服务器的资源。
任一台计算机均可同时兼作服务器和工作站，也可只作其中之一。
在对等网络中，计算机的数量通常不会超过20台，适合人员少的家庭和中小企业应用，组建和配置都比较简单。
对等网的连接结构，因连接的计算机数量和介质的不同可以分为多种形式。
图1-9和图1-10分别列举了使用双绞线连接两台计算机和多台计算机组建对等网络的形式。
（1）两台计算机的对等网：
每台计算机接入一块网卡，使用交叉连接的双绞线连接的对等网；
（2）多台计算机的对等连接：
对于多于3台机的对等网组建方式可以使用集线设备（集线器或交换机）组成星形网络；各台计算机都直接与集线器相连，使用直通线。
图1-9两台计算机对等连接图1-10多台计算机对等连接（星型）
【WindowsXP的网络配置】
在配置对等网之前，当然先要制作好交叉连接的网线，安装网卡和连接网卡，然后进行下面两项配置工作：
（1）网卡驱动程序的安装
不安装网卡驱动程序和系统的配置则网络连接就不能正常工作。
Windows目前版本支持市场上绝大多数网卡，系统中已经内置有许多网卡驱动程序，最好选用支持即插即用（Plug＆Play）的网卡产品。
这样，当安装好网卡后Windows系统重新启动时，会自动检测到网卡并为其安装相应的软件驱动程序，实现“即插即用”，也可自动分配该网卡的I／O地址、IRQ（中断请求信号）和DMA（直接存储器存取），并保证各设备之间不会发生冲突，所以不再需要人工配置。
当然，如果有网卡厂家的驱动程序，最好还是安装厂家提供的驱动程序；如果Windows系统没有提供网卡的驱动程序，则需要安装厂家的驱动程序或者选择一个兼容该型号网卡的其它型号驱动程序。
（2）网卡的配置
网卡的配置是整个对等网组建的关键部分，网卡配置的具体工作包括：
安装网络客户、安装网络协议、配置工作组和配置客户机网卡的IP地址。
通常在安装网卡后，基本的网络组件，如网络客户、TCP／IP协议都已安装，我们只需进行一些必要的配置即可。
以WindowsXP为例，首先控制面板单击网络，或网上邻居右键属性－本地连接右键属性打开图1-11所示对话框，确认Microsoft网络客户端、Microsoft网络的文件和打印机共享、TCP/IP协议已安装。
【实验内容】
步骤1：
组网连线
由于一般实验室完成了结构化布线，所有设备端口均引线至配线架，因此本实验可以根据具体条件选择设备连接或者在现有网络连线的情况下进行。
步骤2：
网卡的TCP/IP配置
如图1-13所示，双击Internet协议（TCP/IP），或选中之后单击属性，打开图1-12所示对话框。
由于对等网中没有专门的动态主机配置协议（DHCP）服务器来为各客户机自动分配IP地址，所以需要在图1-12的对话框中选择“使用下面的IP地址”单选项，然后在下面的“IP地址”和“子网掩码”栏中分别输入一个IP地址和子网掩码，完成静态IP地址和子网掩码的配置。
注意对等网络中计算机的IP地址应为同一网段的地址，例如两台计算机对等连接时，分别使用172.16.10.100和172.16.10.101，掩码为255.255.255.0。
步骤3：
连接测试
检测：
使用ping命令验证两台PC机的连接，如果使用WindowsXP系统注意关闭Windows防火墙（本地连接属性－高级－设置－关闭，如图1-13所示）。
图1-13关闭Windows防火墙
步骤4：
计算机名的更改
图1-14网络标识
以WindowsXP为例，我的电脑右键属性－计算机名－更改，打开图1-14所示对话框，将计算机名称改为westwindy，将工作组改为workgroup。
步骤5：
共享文件夹的配置
在对等网中是通过共享文件夹的设定来实现资源共享的，需要进行配置。
操作为：
在需共享的文件夹上单击鼠标右键，在出现快捷菜单中选择“共享”选项，完成共享设置。
之后通过网上邻居或映射网络驱动器实现文件复制操作，如图1-15和1-16所示。
图1-15网上邻居
图1-16映射网络驱动器
网上邻居的操作请双击桌面图标，选择查看工作组计算机；映射网络驱动器请选中桌面我的电脑图标右键属性－映射网络驱动器，将远程共享文件夹映射为网络驱动器。
3.实验内容
（1）两名同学一组，实现双机直连；或者在机房环境基础上实现多机互联；
（2）完成WindowsXP网络配置，注意地址分配的时候不能重复，并通过ping命令验证计算机之间的连接；
（3）更改计算机名为学生学号，工作组名为班号；
（4）新建一个文件夹，并保存几个文档文件在该文件夹下。
设置为共享文件夹，并映射该文件夹为网络驱动器；
（5）通过网上邻居，访问该共享文件夹，复制文档文件，实现对等网的基本资源共享功能。
在完成上述实验步骤后，在自己的计算机上执行ipconfig/all（命令行模式下），根据显示信息填写下表。
表1-3PC1和PC2的网络配置
计算机的网络配置
HostName
EthernetAdapter
Description
IPAddress
SubnetMask
PhysicalAddress
4．实验思考
（1）WindowsXP中执行ping命令，为什么要关闭防火墙？
（2）如果把两台主机的IP地址设置为不同网段的IP地址，主机间能否连通？
为什么？
（3）多机组网中的两台计算机的IP地址能否相同？
为什么？
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