当你采购完网络设备，面对各式各样的交换机、宽带路由器、PC和网线，你一定无从下手了，通过本项目的学习，将使你认识这些网络设备，然后告诉你如何把这些网络设备正确连接在一起，并帮助你解决网络连接过程中的故障。
一、教学目标
最终目标：能连接网络设备，使网络物理层通信正常。
促成目标：
1.依据需求选择正确局域网设备；
2.利用局域网设备进行联网；
3.测试连通性和简单故障排错。
二、工作任务
1.掌握局域网设备结构和种类；
2.学习局域网设备的特性；
3.认识局域网设备面板指示；
4.网络设备连接时的故障排错。
模块1 认识局域网设备
一、教学目标
1.认识交换机、宽带路由器、集线器网络设备；
2.掌握网络设备的部件和面板结构。
二、工作任务
某中学的办公室网络设备，现在要求你能区分交换机、宽带路由器、集线器网络设备，说出各网络设备的性能、部件组成和面板结构。
三、相关知识点
(一)冲突域(collision domain)
冲突域表示在以太网上采用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detec-tion，载波监听多路访问/冲突检测)的竞争机制竞争同一节点集合的带宽，就是说这个区域代表了冲突在其中发生并传播的范围，通常被称为共享网段(share segment)。在OSI模型中，冲突域被看作是第一层的概念，因此连接冲突域的设备是集线器(hub)和中继器(repea ter)，或者任何只简单复制以太网信号的设备。所以连接到同一个或一组中继器的所有设备都是同一个冲突域的成员。而第二层网桥和交换机及第三层的路由设备都可以对冲突域进行划分或分段。
第二层和第三层的设备都可以对冲突域进行分割(segm en tation)。第二层设备对数据通信进行控制，这个功能同时让数据在局域网内的不同网段中传输而不会引起冲突，使网络变得更加高效。第三层设备也可以隔离冲突域，所以第二层和第三层设备在网络中将冲突域划分成更小的范围，而第三层设备同时可以对广播域进行控制。
(二)广播域(Broadcast Domain)
广播域是指由第二层设备所连接的一组冲突域，可以看作是能够接收同一个广播消息的节点集合。在该集合中的任何一个节点发送广播帧时，其他任何能够接收到该消息的所有节点被认为是处在同一个广播域中。第三层路由器可以将一个局域网划分多个冲突域，允许在独立的冲突域上同时进行数据传输，提高了网络的性能。
网桥和交换机设备通过转发所有的广播和组播来连接广播域，对于广播域的划分或分段则通过第三层设备完成。因为广播通过第二层设备时如果超过了设备的负载将会降低整个网的性能。第二层设备无法对广播进行控制，而第三层设备可以控制广播的转发。
(三)中继器(Repeater)
中继器源于早期的长距离通信(long distance communica tion)。电报(telegraph)、电话(telephone)、微波(microwave)和光通信(optical communica tions)都使用中继器在长距离传输中对信号进行增强。
采用中继器的目的是对接收(receives)到的比特级的网络信号(signal)进行再生(regen-erates)并重新发送，信号再生(regenerate)和重计时(retime)可以使信号在介质上传输更长的距离(longer distance)，如果存在太多的节点，或线缆长度不够时，通常使用中继器。
(四)集线器(Hub)
集线器又称为多端口中继器(multiport repeaters)，集线器与中继器的主要区别是设备提供的端口数目，通常一个中继器只有两个端口，用于10Base2或10Base5或10BaseT的网段间的连接；而集线器一般会有4~20个端口，用于10BaseT或100BaseT的以太网的连接。
(五)网络接口卡(NIC)
网络接口卡(Network Interface Card，NIC)又称网络适配器(network in terface adapter)，简称网卡。主要用于实现联网计算机和网络电缆之间的物理连接，为计算机之间相互通信提供一条物理通道，并通过这条通道进行高速数据传输。
(六)交换机(Switch)
交换机也是属于第二层数据链路层设备，通常称为LAN交换机或工作组交换机，用于替代共享介质访问方式的集线器。交换机与网桥的功能相似，它们都具有MAC地址的学习功能，通过在数据帧的发送者和接收者之间建立端到端的交换路径，使数据帧能够更快速地从源主机到达目的主机。交换机通过利用专用集成电路(Application Specific Integrated Cir-cuit，ASIC)以硬件的方式交换数据帧。ASIC只用来执行特定的任务，所以交换机比网桥的处理能力和速度上具有更高的性能。
(七)宽带路由器
宽带路由器是近几年来新兴的一种网络产品，它伴随着宽带的普及应运而生。宽带路由器在一个紧凑的箱子中集成了路由器、防火墙、带宽控制和管理等功能，具备快速转发能力，灵活的网络管理和丰富的网络状态等特点。多数宽带路由器可满足不同的网络流量环境，集成10/100Mbps宽带以太网WAN接口，并内置多口10/100Mbps自适应交换机，方便多台机器连接内部网络与Internet，可以广泛应用于家庭、学校、办公室、网吧、小区接入、政府、企业等场合。
四、实践操作
背景知识/准备工作
在本实验操作中，您将使用交换机和无线路由器。
本实验需要以下资源：
1台交换机
1台无线路由器
(一)认识交换机
Catalyst1924交换机正面和背面。机架的正面包括MODE按钮和LED，以及以太网端口；机架的背面可以看到10Base5以太网端口，它使用DB-15AUI接口。还有一用于管理连接(managem ent connections)的控制台端口(console port)。注意，交换机没有启动和关闭电源的开关，要启动交换机，可以将电源线的一端插入交换机的电源插口并将另一端插入电源插座；要关闭交换机，可以从任何一端拔去电源线。
交换机有一个RJ-45的控制台接口，对于控制台访问，连接(connectivity)终端(terminal)或终端仿真设备(term inal emulation device)时，使用DB-9toRJ-45或DB-25toRJ-45的转接适配器，在控制台接口与PC串行接口间用翻转线缆连接。在机架的背面也可以看到一个非常非常小的复位按钮(reset button)，按这个按钮会使交换机重新启动(reboot)，这与拔出电源线然后再插进去的作用基本是相同的。在1900系列交换机机架的正面有四个LED指示灯，分别为系统、冗余电源、端口和模式。
(二)认识宽带无线路由器
模块2 连接局域网设备
一、教学目标
1.连接交换机、路由器、集线器网络设备；
2.掌握网络设备面板信号指示；
3.物理连接的故障排错。
二、工作任务
某中学的办公室网络拓扑，并已采购组建该局域网所需的网络设备，现在要求你能连接交换机、路由器、集线器网络设备，根据面板信号指示和一些简单的排错方法解决网络故障，保证网络连通。
三、相关知识点
(一)1900系列交换机机架的系统和RPSLED的状态含义
(二)LED颜色和各种端口的状态
(三)IP地址
IP地址是基于Internet Protocol的。每一个主机都有唯一的地址，作为该主机在Internet上的唯一标志。我们称为IP地址(Internet Protocol Address)。它是一串4组由圆点分割的数字组成的，其中每一组数字都在0~256之间，如：0~255.0~255.0~255.0~255.0~255；如：202.202.96.33就是一个主机服务器的IP地址。
TCP/IP协议把网络号分解成5类：A、B、C、D和E：
A类地址的范围是从1~126(00000001~01111111)：0是保留的并且表示所有IP地址；127是保留的地址并且用于测试，如一个接口上的环回(loopback)；
B类地址的范围是从128~191(10000000~10111111)；
C类地址的范围是从192~223(11000000~11011111)；
D类地址的范围是从224~239(11100000~11101111)；
E类地址的范围是从240~254：255是保留的地址并且用于广播。
(四)子网掩码
子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码的设定必须遵循一定的规则。
与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示；右边是主机位，用二进制数字“0”表示。只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。其中A类地址的默认子网掩码为255.0.0.0；B类地址的默认子网掩码为255.255.0.0；C类地址的默认子网掩码为：255.255.255.0。
(五)内网保留地址
内网接入方式：上网的计算机得到的IP地址是Inetnet上的保留地址，保留地址有如下3种形式：
A类：10.0.0.0~10.255.255.255(1个A类网络)；
B类：172.16.0.0~172.31.255.255(16个B类网络)；
C类：192.168.0.0~192.168.255.255(256个B类网络)。
四、实践操作
背景知识/准备工作
在本实验操作中，您将使用1台交换机和2台PC。
本实验需要以下资源：
1台交换机；
2台PC。