目錄

理論篇

第1章緒論

1．1計算機網絡的概念

1．1．1計算機網絡的定義

1．1．2計算機網絡的功能

1．1．3計算機網絡的特征

1．2計算機網絡的分類

1．3計算機網絡體繫結構

1．3．1計算機網絡體繫結構的概念

1．3．2ISO/OSI參考模型

1．3．3TCP/IP模型

1．4計算機網絡與通信技術和智能建築與“智慧城市”

1．4．1計算機網絡和智能建築

1．4．2通信技術和智能建築

1．4．3計算機網絡與通信技術和“智慧城市”

本章小結

習題

第2章數據通信基礎

2．1數據通信的基本知識

2．1．1信息、數據與信號

2．1．2信道

2．2數據傳輸技術

2．2．1傳輸方式

2．2．2模擬傳輸與數字傳輸

2．2．3模擬信號的數字化傳輸

2．2．4數字調制技術

2．2．5數字信號的基帶傳輸

2．2．6信道復用

2．3數據交換技術

2．3．1電路交換

2．3．2報文交換

2．3．3分組交換

本章小結

習題

第3章計算機局域網

3．1局域網概述

3．1．1局域網的體繫結構

3．1．2局域網的組成和特點

3．1．3網絡拓撲結構

3．1．4介質訪問控制

3．1．5局域網的相關標準

3．2常用局域網

3．2．1以太網

3．2．2令牌環網

3．2．3FDDI網

3．3高速局域網技術

3．3．1構建高速局域網的技術

3．3．2需要考慮的問題

3．4無線局域網

3．4．1無線局域網概述

3．4．2無線局域網的組網模式

3．5虛擬局域網

3．5．1虛擬局域網的概念

3．5．2虛擬局域網的分類

本章小結

習題

第4章計算機廣域網

4．1廣域網的基本概念

4．1．1廣域網的特點

4．1．2廣域網的類型

4．1．3廣域網的組網方式

4．2常用的廣域網技術

4．2．1公用電話交換網

4．2．2綜合業務數據網

4．2．3X．25分組交換數據網

4．2．4幀中繼

4．2．5數字數據網

4．2．6數字用戶線

4．2．7異步傳輸模式

本章小結

習題

第5章網絡互聯技術

5．1網絡互聯的概念

5．1．1網絡互聯的類型

5．1．2網絡互聯的層次

5．1．3網絡互聯的方式

5．2網絡設備選型

5．2．1網絡接口卡

5．2．2集線器

5．2．3交換機

5．2．4路由器

5．2．5防火牆

5．2．6服務器

5．3網絡傳輸介質

5．3．1雙絞線

5．3．2同軸線纜

5．3．3光纖

5．3．4無線傳輸介質

5．4TCP/IP

5．4．1TCP/IP概述

5．4．2IP

5．4．3ARP

5．4．4網絡控制信息協議

5．4．5虛擬專用網與NAT

5．4．6DHCP

5．5IPv6

5．5．1IPv6的產生背景

5．5．2IPv6的組成結構

5．5．3IPv4向IPv6的過渡技術

5．5．4IPv6的優勢特點

5．6物聯網

5．6．1物聯網的定義

5．6．2物聯網的關鍵技術

5．6．3物聯網的特點

5．6．4物聯網的發展現狀和未來趨勢

本章小結

習題

第6章網絡管理基礎

6．1網絡管理的概念

6．1．1網絡管理的定義

6．1．2網絡管理的方式

6．1．3網絡管理的結構

6．1．4網絡管理繫統的組成

6．2網絡管理的功能和性能指標

6．2．1網絡管理的功能

6．2．2網絡管理繫統的性能指標

6．3網絡管理協議

6．3．1網絡管理協議發展簡介

6．3．2常見的網絡管理協議

6．4網絡管理的發展趨勢

本章小結

習題

第7章計算機網絡操作繫統

7．1網絡操作繫統概述

7．1．1網絡操作繫統的定義

7．1．2網絡操作繫統的結構

7．1．3網絡操作繫統的工作模式

7．2網絡操作繫統的基本服務功能及其特征

7．2．1網絡操作繫統的基本服務功能

7．2．2網絡操作繫統的特征

7．3常見的網絡操作繫統

7．3．1Windows類

7．3．2NetWare類

7．3．3UNIX繫統

7．3．4Linux繫統

本章小結

習題

第8章網絡規劃與設計

8．1網絡規劃設計的意義

8．2網絡規劃設計的內容

8．3網絡拓撲層次化結構設計

8．4網絡安全繫統設計

8．5網絡規劃設計案例

8．5．1某企業網絡規劃與設計

8．5．2校園網絡設計方案

本章小結

習題

實踐篇

第9章網絡基礎實踐

9．1常見網絡設備與連接線的認識

9．2雙絞線的制作與測試

9．3常見網絡測試命令使用

本章小結

習題

第10章網絡操作繫統的配置實踐

10．1用戶的創建、刪除與登錄

10．2FTP文件服務器配置與管理

10．3WWW網頁服務器配置與管理

本章小結

習題

第11章局域網組網與配置

11．1對等網的組建與文件共享

11．2組建客戶端/服務器網絡

11．3交換機的配置

11．4路由器的配置

本章小結

習題

參考文獻

前言
計算機網絡技術的進步，促進了我國信息化的發展。信息化是當今經濟與社會發展的重要趨勢，是我國實現現代化、工業化關鍵性的一環。
建築行業是信息知識密集型行業，計算機網絡是其信息化建設中重要的組成部分。計算機網絡技術有助於工程設計和人員管理，提高工程效率。建築行業在網絡技術應用方面，與其他行業有相同點，但同時也存在不同點。建築產業網絡技術應用包括以下三方面： ①構建建築產業局域網，實現資源共享； ②建設建築產業管理自動化辦公繫統，主要功能包括辦公自動化管理、人事管理繫統等； ③建立企業管理信息制度繫統和圖庫管理信息繫統，及時查看已完成的工作，更有效地實施建築施工。因此，建築業從業人員根據行業需求與規範，了解計算機網絡與通信相關知識是十分必要的。
然而，計算機網絡與通信技術在建築行業的應用還存在一些問題。首先，網絡技術應用普及率低，我國現有建築施工企業的人員素質建設存在很大的差別，在發展方面存在嚴重不平衡問題； 其次，網絡技術應用編制深度不夠，隻能夠反項目間的關繫，沒有更好地體現企業網絡技術的優化特點。可見，在建築行業普及計算機網絡與通信知識也十分必要。
本書可以作為建築行業中涉及建築智能化技術、建築信息技術、樓宇控制繫統等相關工程技術人員、建築弱電工程師、設計人員和管理人員學習計算機網絡與通信知識的參考書。
本書將計算機網絡與通信和建築相結合，由具有多年從事計算機網絡與通信技術教學和建築智能化、信息化教學經驗的教師撰寫，內容簡而精，以滿足應用為尺度，降低難度。全書分為理論篇和實踐篇： 理論篇包括計算機網絡基礎知識、數據通信基礎、計算機局域網、計算機廣域網、網絡互聯技術、網絡管理、計算機網絡操作繫統、網絡規劃與設計； 實踐篇包括網絡基礎實踐、網絡操作繫統的配置實踐、局域網組網與配置。
本書由謝雨飛和田啟川編著，謝雨飛負責全書的策劃和組織工作，並編寫了第1~6章，田啟川編寫了第7~11章。本書由山東科技大學白培瑞老師主審。
由於編者水平有限，經驗不足，疏漏和不當之處在所難免，敬請專家和讀者批評指正。
編者2019年3月

第3章
CHAPTER 3

計算機局域網

計算機局域網(Local Area Network，LAN)是在一個局部的地理範圍內(如一個企業、學校和機關內)，面積一般是方圓幾千米以內，將各種計算機、外部設備和數據庫等互相連接起來組成的計算機通信網。它可以通過數據通信網或專用數據電路，與遠方的局域網、數據庫或處理中心相連接，構成一個較大範圍的信息處理繫統。
局域網可以實現文件管理、應用軟件共享、打印機共享、掃描儀共享、工作組內的日程安排、電子郵件和傳真通信服務等功能。局域網嚴格意義上是封閉型的，可以由辦公室內幾臺甚至成千上萬臺計算機組成。決定局域網的主要技術要素為網絡拓撲、傳輸介質與介質訪問控制方法。
本章重點闡述局域網的相關概念、幾種常用的局域網及其技術、高速局域網和無線局域網。

3．1局域網概述
3．1．1局域網的體繫結構

局域網的體繫結構與OSI的體繫結構有很大的差異。它的體繫結構隻有OSI的下三層，即物理層、數據鏈路層、網絡層，而沒有第四層以上的層次。即使是下三層，也由於局域網是共享廣播信道，且產品的種類繁多，涉及多種介質訪問方法，所以兩者存在著明顯的差別。
在局域網中，物理層負責物理連接和在介質上傳輸比特流，其主要任務是描述傳輸介質接口的一些特性，這與OSI參考模型的物理層相同。
但由於局域網可以采用多種傳輸介質，各種介質的差異很大，所以局域網中物理層的處理過程更加復雜。通常，大多數局域網的物理層分為兩個子層： 一個子層描述與傳輸介質有關的物理特性，另一子層描述與傳輸介質無關的物理特性。
在局域網中，數據鏈路層的主要作用是通過一些數據鏈路層協議，在不太可靠的傳輸信道上實現可靠的數據傳輸，負責幀的傳送與控制，這與OSI參考模型的數據鏈路層相同。但局域網中，由於各站共享網絡公共信道，因此必須解決信道如何分配，如何避免或解決信道爭用，即數據鏈路層必須具有介質訪問控制功能。又由於局域網采用的拓撲結構與傳輸介質多種多樣，相應的介質訪問控制方法也有多種，因此在數據鏈路功能中應該將與傳輸介質有關的部分和無關的部分分開。這樣，IEEE 802局域網參考模型中的數據鏈路層劃分為兩個子層： 介質訪問控制層(Medium Access Control，MAC)和邏輯鏈路控制層(Logical Link Control，LLC)。
在IEEE 802局域網參考模型中沒有網絡層。這是因為局域網的拓撲結構非常簡單，且各個站點共享傳輸信道，在任意兩個節點之間隻有的一條鏈路，不需要進行路由選擇和流量控制，所以在局域網中不單獨設置網絡層，這與OSI參考模型是不同的。但從OSI的觀點看，網絡設備應連接到網絡層的服務訪問點SAP上。因此，在局域網中雖不設置網絡層，但將網絡層的服務訪問點SAP設在LLC子層與高層協議的交界面上。
3．1．2局域網的組成和特點
一般來說，局域網由資源硬件、通信硬件、網絡操作繫統和通信協議組成。
1. 資源硬件
局域網中的設備可大體分為服務器、工作站、連接設備和外圍設備，它們統稱為資源硬件。
(1) 服務器。服務器和工作站具有提供服務與被服務的對應關繫，服務器是中樞核心，通常可以進一步分為文件服務器、打印服務器和郵件服務器。服務器通常選用高檔微機、專用服務器或小型計算機。
(2) 工作站。聯網的計算機如果不是服務器，便稱為網絡工作站，簡稱工作站。
(3) 連接設備。連接設備是把局域網中的通信線路連接起來的各種設備的總稱，這些設備包括中繼器、集線器、交換機等。
(4) 外圍設備。服務器連接的磁帶機、繪圖儀、外接硬盤等都可以作為共享的外圍設備，常見的是網絡共享打印機。
2. 通信硬件
資源硬件的互聯要通過通信硬件完成，通信硬件主要由網卡和通信線路組成，從網絡協議的觀點看，局域網的通信硬件主要是實現物理層和介質訪問控制層功能，在網絡節點(工作站和服務器都是網絡節點)之間提供數據幀的傳輸通路。
(1) 網卡： 是網絡接口卡的簡稱(Network Interface Card，NIC)，也稱網絡適配器。每一臺接入局域網的計算機，包括工作站和服務器，都要在它的擴展槽中插入一塊網卡，通過網卡上的線纜接頭接入局部網絡的線纜繫統。
(2) 通信線路： 網絡中實際進行數據傳輸的物理介質。
3. 網絡操作繫統
網絡操作繫統除了具有一般操作繫統的功能以外，還具有網絡通信相關功能。目前常見的網絡操作繫統有Windows繫列、Linux等。
4. 通信協議
不同的拓撲結構具有不同的通信控制要求，不同的帶寬要求不同的幀長，不同的傳輸介質決定了不同的編碼方式、作用距離和工作方式(半雙工、全雙工)，等等，這一切細節都需要在通信協議中具體規定。
局域網一般為一個部門或單位所有，建網、維護以及擴展等較容易，繫統靈活性高。其主要特點是： 
(1) 覆蓋的地理範圍較小，隻在一個相對獨立的局部範圍內聯，如一座或集中的建築群內； 
(2) 使用專門鋪設的傳輸介質進行聯網，數據傳輸速率高(10Mbps~10Gbps)； 
(3) 通信延遲時間短，可靠性較高； 
(4) 局域網可以支持多種傳輸介質； 
(5) 局域網大多采用廣播方式傳輸數據； 
(6) 便於安裝、維護和擴充，建網成本低、周期短。