实训2 局域网的组建
一、实训目的
1. 掌握局域网的规划、组成；
2. 掌握局域网集线器、交换机连接方法； 3. 理解子网划分的过程；
4. 掌握子网划分的方法及主机TCP/IP配置过程。 二、实训环境
1. 6台安装Windows XP操作系统PC机 2. 网线若干 3. 集线器4个 三、实训任务
1. 任务1：两台计算机直连
2. 任务2：单一集线器结构的组网 3. 任务3：多集线器级联结构的组网 四、实训步骤 （一）基础知识 1. 子网划分基础知识
在子网划分时，首先要明确划分后所要得到的子网数量和每个子网中所要拥有的主机数，然后才能确定需要从原主机位借出的子网络标识位数。原则上，根据全“0”和全“1”IP地址保留的规定，子网划分时至少要从主机位的高位中选择两位作为子网络位，而只要能保证保留两位作为主机位，A、B、C类网络最多可借出的子网络位是不同的，A类可达22位、B类为14位，C类则为6位。显然，当借出的子网络位数不同时，相应可以得到的子网络数量及每个子网中所能容纳的主机数也是不同的。如图2.1所示。表2-1给出了A、B、C3类网络的子网络位数和子网络数量、有效子网络数量之间的对应关系，所谓有效子网络是指除去那些子网络位为全“0”或全“1”的子网后所留下的可用子网。
211.81.192.0 11010011 01010001 11000000 010 01001 AND 255.255.255.224 11111111 11111111 11111111 111 00000 11010011 01010001 11000000 010 00000 网络ID 211 81 192 64 图2.1 211.81.192.0/27的网络ID的计算过程
表2-1 子网划分与子网掩码对应表
占用主机号位数 1 2 3 4 5 6 7 8 占用主机号位数 1 2 3 4 5 6 7 8 占用主机号位数 1 2 3 4 5 6 子网数量 A类网络划分子网数与对应的子网掩码 有效子网数子网掩码 量 2-2=0 255.128.0.0 4-2=2 255.192.0.0 8-2=6 255.224.0.0 16-2=14 255.240.0.0 32-2=30 255.248.0.0 64-2=62 255.252.0.0 128-2=126 255.254.0.0 256-2=254 255.255.0.0 B类网络划分子网数与对应的子网掩码 有效子网数子网掩码 量 2-2=0 255.255.128.0 4-2=2 255.255.192.0 8-2=6 255.255.224.0 16-2=14 255.255.240.0 32-2=30 255.255.248.0 64-2=62 255.255.252.0 128-2=126 255.255.254.0 256-2=254 255.255.255.0 C类网络划分子网数与对应的子网掩码 有效子网数子网掩码 量 2-2=0 255.255.255.128 4-2=2 255.255.255.192 8-2=6 255.255.255.224 16-2=14 255.255.255.240 32-2=30 255.255.255.248 64-2=62 255.255.255.252 子网中可容纳的主机数 8 388 606 4 194 302 2 097 150 1 048 574 524 286 262 142 131 070 65 534 子网中可容纳的主机数 32 766 16 382 8 190 4 094 2 046 1 022 510 254 子网中可容纳的主机数 126 62 30 14 6 2 21=2 22=4 23=8 24=16 25=32 26=64 27=128 28=256 子网数量 21=2 22=4 23=8 24=16 25=32 26=64 27=128 28=256 子网数量 21=2 22=4 23=8 24=16 25=32 26=64 下面以211.81.192.0 为例的子网划分的具体方法： （1）决定子网掩码
有6个子网，23?6，所以在子网划分需要从主机位中借出其中的高3位作为子网络位，这样一共可得8个子网络。从而可以确定子网掩码为255.255.255.224。
（2）计算新的子网网络ID
由子网掩码255.255.255.224可以得到可能的子网ID有8个：000、001、010、011、100、101、110、111。我们使用其中的001、010、011、100、101、110，即211.81.192.32、211.81.192.64、211.81.192.96、211.81.192.128、211.81.192.160、211.81.192.192等六个子网。
（3）每个子网有多少个主机地址
用原来缺省的主机地址减去3个子网位，剩下的就是主机位了，共有8-3=5位，则每个子网最多可容纳32-2=30各主机。每个子网络的相关信息参见表2-2。其中，第1个子网因网络号与未进行子网划分前的原网络号211.81.192.0重复而不用，第8个子网因为广播地址与未进行子网划分前的原广播地址211.81.192.255重复也不可用，这样可以选择6个可用子网中的网段进行IP地址分配。
表2-2 C类地址211.81.192.0划分8个子网时IP地址分配表
子网的编号 第0个子网 第1个子网 第2个子网 第3个子网 第4个子网 第5个子网 第6个子网 第7个子网 借来的子网位的二进制值 000 001 010 011 100 101 110 111 子网地址 211.81.192.0 211.81.192.32 211.81.192.64 211.81.192.96 211.81.192.128 211.81.192.160 211.81.192.192 211.81.192.224 子网广播地址 211.81.192.31 211.81.192.63 211.81.192.95 211.81.192.127 211.81.192.159 211.81.192.191 211.81.192.223 211.81.192.255 主机位可能的二进制值（范围）（5位） 00000?11111 00000?11111 00000?11111 00000?11111 00000?11111 00000?11111 00000?11111 00000?11111 子网／主机十进制值的范围 0?31 32?63 64?95 96?127 128?159 160?191 192?223 224?254 是否可用 否 是 是 是 是 是 是 否
引入子网划分技术可以有效提高IP地址的利用率，从而可节省宝贵的IP地址资源。在该例子中，假设没有子网划分技术，则至少需要申请6个C类地址，从而IP地址的使用率仅达11.81%，而浪费率则高达88.19%；采用子网划分技术后，尽管第1个和最后1个子网也是不可用的，并且在每个子网中又留出了一个网络号地址和广播地址，但IP地址的利用率却可以提高到71%。
2. 集线器的级联
当需要联网的计算机超过单一集线器所能提供的端口数量或需要联网的计算机位置比较分散时，可以使用多集线器级联方式进行组网。
对集线器而言，由于利用了CSMA/CD方式共享信道，各节点对信道会产生争用，若发生冲突，将停止传送数据。而根据以太网规定，冲突信号必须在传输512bit数据的时间段内传回到发送端口，由此限制了以太网的级联层数。
集线器主要有两种端口类型，即普通端口和级联端口(虽然各厂家在集线器上的级联
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