项目三组建与维护实验室局域网
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本项目将引领大家熟悉组建实验室局域网的结构、设备及工 作原理，具体训练大家配置 NAT、架设 FTP 服务器、构建仿真实 验环境、实施网络克隆、保护系统安全等几项技能。通过以上技 能的训练，使大家掌握实验室局域网构建的方法和技巧。
本项目培养的知识目标和技能目标：
【知识目标】
✓ 了解 VMware 虚拟机的联网模式 ✓ 掌握模拟仿真软件的安装与使用 ✓ 掌握 NAT 的安装与配置 ✓ 掌握 FTP 服务器的配置方法 ✓ 掌握 Ghost 网络克隆方法
【任务分析】
通过对项目进行分解，主要任务如下： （1）设计实验室局域网网络拓扑结构，完成实验室局域网硬件选型，并完成设备的安 装； （2）为保证共享资源能存储到服务器上，需配置 FTP 服务器； （3）要保证每个班上课的环境都是全新的，在实验室的计算机中必须安装还原卡； （4）为完成保证网络设备的安装与配置、网络组建等课程教学的实验，需要构建仿真 实训环境。 （5）为实现实验室安全上网，需要安装与配置 NAT 服务； （6）由于实验室计算机数量多、配置相同、使用的系统多，所以必须在一台计算机中 安装好操作系统、应用软件、仿真教学软件、虚拟机，并查杀完病毒后，使用网络克隆安装 其它的计算机。 （7）任务完成后进行测试。
1、虚拟机及虚拟机软件 虚拟机（Virtual Machine）是指一台在物理计算机上虚拟出来的独立的逻辑计算机， 它同样拥有真实计算机所拥有的硬件设备（如：CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡 等），虚拟机必须通过虚拟机软件进行创建。 2、VMware 虚拟机的主要特点 3、虚拟机的连网模式 VMware 难能可贵之处在于，它不但能够虚拟出单一的系统， 而且能够虚拟出复 杂的网络。在这样的网络中，需要了解虚拟网络设备以及服务，还要知道桥接模式、网 络地址转换（NAT）模式和仅主机（host only）模式三种连网模式。
【技能目标】
✓ 能组建多台计算机的实验室局域网 ✓ 会安装与配置 NAT 实现共享上网 ✓ 会安装与配置 FTP 服务器 ✓ 会安装使用还原卡 ✓ 会用 Ghost 进行网络克隆
【情境描述】
中新网络工程公司最近公司承接了雨阳服装设计学校的实验室局域网建设项目，经过分 析黄奇认为该实训室需要提供的主要功能有：
（1）保证教师能够将实验指导书和实验要求文档等共享资源存放到服务器上，学生可 以随时下载资料，同时学生完成的练习能上传到老师的文件夹。
（2）平均每天有三个班级学生在此实验室上课，需要有 Windows XP、Windows server2003 和 Linux 等系统可以使用，有时甚至需要同时运行多个操作系统。
（3）要保证每个班上课的环境都是全新的，不能让上次课的操作结果留在计算机上。 （4）学校网络设备比较少，网络专业的学生要在此实验室完成网络设备的安装与配置、 网络组建等课程教学的实验。 （5）业余时间，实验室需要开设第二课堂，允许学生上网。 在此情况下，黄奇应该为雨阳服装设计学校的实验室局域网的构建做好哪些准备工作 呢？在构建实验室局域网时，需要完成哪些任务才能解决问题呢？
【知识储备】
3.3.1 交换机与路由器概述
将网络互相连接起来要使用一些中间设备（或中间系统），ISO 的术语称之为中继（relay）系统。 网络互连时都是指用交换机和路由器进行互联的网络。
1、交换机 交换机(Switch)是一种基于 MAC（网卡的硬件地址）识别，能完成封装转发数据包功能的网络设
备。 交换机分为：二层交换机，三层交换机或是更高层的交换机。图 3-1 所示的是交换机的外形图。
项目三 ：组建与维护实验室局域网
实验室局域网是在实验室范围内将独立的设备连接在一起而 组成的网络系统。它便于集中控制和管理, 既减轻了实验人员对 设备的维护工作, 又实现了对软硬件资源的共享, 是提高计算机 教学质量必不可少的组成部分。近年来, 随着计算机技术和网络 技术的迅猛发展和普及, 许多学校组建了实验室局域网。
图 3-4 路由器连接的网络
3.3.2 VMware 概述
目前建立虚拟机和构建虚拟网络的工具软件主要有 Vmware 、Virtual PC 和 Virtual BOX 等三种。VMware,Inc. (Virtual Machine ware）是一个“虚拟 PC”软件 公司，提供服务器、桌面虚拟化的解决方案。
3.3.3 NAT 概述
网络地址转换(NAT,Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术,是一种将私有(保 留)地址转化为合法 IP 地址的转换技术,它被广泛应用于各种类型 Internet 接入方式和各种类型的网络 中。
1、NAT 技术基本原理 主要是为了解决 IP 地址紧缺的问题，通过使用 NAT 技术能实现内、外网络的隔离，提供一定的网 络安全保障。它解决问题的办法是：在内部网络中使用内部地址，通过 NAT 把内部地址翻译成合法的 IP 地址在 Internet 上使用，其具体的做法是把 IP 包内的地址域用合法的 IP 地址来替换，如图 3-9 所 示。NAT 功能通常被集成到路由器、防火墙、ISDN 路由器或者单独的 NAT 设备中。NAT 设备维护一 个状态表，用来把非法的 IP 地址映射到合法的 IP 地址上去。
（1）交换机的工作原理 （2）交换机的分类 （3）交换机的选择 （4）交换机连接的网络
图 3-1 交换机实物图
2、路由器 路由器(Router)亦称选径器，是在网络层实现互连的设备。它比网桥更加复杂， 也具有更大的灵活性。路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，如图 3-3 所 示。从计算机网络模型角度来看，路由器的行为是发生在 OSI 的第 3 层(网络层)。 （1）路由器的功能 路由器的功能主要集中在两个方面：路由寻址和协议转换。 （2）路由器的工作原理 路由器在路由的过程中，所要做的主要工作是：判断网络地址和选择路径。 （3）路由器连接的网络 路由器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。
本项目培养的知识目标和技能目标：
【知识目标】
✓ 了解 VMware 虚拟机的联网模式 ✓ 掌握模拟仿真软件的安装与使用 ✓ 掌握 NAT 的安装与配置 ✓ 掌握 FTP 服务器的配置方法 ✓ 掌握 Ghost 网络克隆方法
【任务分析】
通过对项目进行分解，主要任务如下： （1）设计实验室局域网网络拓扑结构，完成实验室局域网硬件选型，并完成设备的安 装； （2）为保证共享资源能存储到服务器上，需配置 FTP 服务器； （3）要保证每个班上课的环境都是全新的，在实验室的计算机中必须安装还原卡； （4）为完成保证网络设备的安装与配置、网络组建等课程教学的实验，需要构建仿真 实训环境。 （5）为实现实验室安全上网，需要安装与配置 NAT 服务； （6）由于实验室计算机数量多、配置相同、使用的系统多，所以必须在一台计算机中 安装好操作系统、应用软件、仿真教学软件、虚拟机，并查杀完病毒后，使用网络克隆安装 其它的计算机。 （7）任务完成后进行测试。
1、虚拟机及虚拟机软件 虚拟机（Virtual Machine）是指一台在物理计算机上虚拟出来的独立的逻辑计算机， 它同样拥有真实计算机所拥有的硬件设备（如：CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡 等），虚拟机必须通过虚拟机软件进行创建。 2、VMware 虚拟机的主要特点 3、虚拟机的连网模式 VMware 难能可贵之处在于，它不但能够虚拟出单一的系统， 而且能够虚拟出复 杂的网络。在这样的网络中，需要了解虚拟网络设备以及服务，还要知道桥接模式、网 络地址转换（NAT）模式和仅主机（host only）模式三种连网模式。
【技能目标】
✓ 能组建多台计算机的实验室局域网 ✓ 会安装与配置 NAT 实现共享上网 ✓ 会安装与配置 FTP 服务器 ✓ 会安装使用还原卡 ✓ 会用 Ghost 进行网络克隆
【情境描述】
中新网络工程公司最近公司承接了雨阳服装设计学校的实验室局域网建设项目，经过分 析黄奇认为该实训室需要提供的主要功能有：
（1）保证教师能够将实验指导书和实验要求文档等共享资源存放到服务器上，学生可 以随时下载资料，同时学生完成的练习能上传到老师的文件夹。
（2）平均每天有三个班级学生在此实验室上课，需要有 Windows XP、Windows server2003 和 Linux 等系统可以使用，有时甚至需要同时运行多个操作系统。
（3）要保证每个班上课的环境都是全新的，不能让上次课的操作结果留在计算机上。 （4）学校网络设备比较少，网络专业的学生要在此实验室完成网络设备的安装与配置、 网络组建等课程教学的实验。 （5）业余时间，实验室需要开设第二课堂，允许学生上网。 在此情况下，黄奇应该为雨阳服装设计学校的实验室局域网的构建做好哪些准备工作 呢？在构建实验室局域网时，需要完成哪些任务才能解决问题呢？
【知识储备】
3.3.1 交换机与路由器概述
将网络互相连接起来要使用一些中间设备（或中间系统），ISO 的术语称之为中继（relay）系统。 网络互连时都是指用交换机和路由器进行互联的网络。
1、交换机 交换机(Switch)是一种基于 MAC（网卡的硬件地址）识别，能完成封装转发数据包功能的网络设
备。 交换机分为：二层交换机，三层交换机或是更高层的交换机。图 3-1 所示的是交换机的外形图。
项目三 ：组建与维护实验室局域网
实验室局域网是在实验室范围内将独立的设备连接在一起而 组成的网络系统。它便于集中控制和管理, 既减轻了实验人员对 设备的维护工作, 又实现了对软硬件资源的共享, 是提高计算机 教学质量必不可少的组成部分。近年来, 随着计算机技术和网络 技术的迅猛发展和普及, 许多学校组建了实验室局域网。
图 3-4 路由器连接的网络
3.3.2 VMware 概述
目前建立虚拟机和构建虚拟网络的工具软件主要有 Vmware 、Virtual PC 和 Virtual BOX 等三种。VMware,Inc. (Virtual Machine ware）是一个“虚拟 PC”软件 公司，提供服务器、桌面虚拟化的解决方案。
3.3.3 NAT 概述
网络地址转换(NAT,Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术,是一种将私有(保 留)地址转化为合法 IP 地址的转换技术,它被广泛应用于各种类型 Internet 接入方式和各种类型的网络 中。
1、NAT 技术基本原理 主要是为了解决 IP 地址紧缺的问题，通过使用 NAT 技术能实现内、外网络的隔离，提供一定的网 络安全保障。它解决问题的办法是：在内部网络中使用内部地址，通过 NAT 把内部地址翻译成合法的 IP 地址在 Internet 上使用，其具体的做法是把 IP 包内的地址域用合法的 IP 地址来替换，如图 3-9 所 示。NAT 功能通常被集成到路由器、防火墙、ISDN 路由器或者单独的 NAT 设备中。NAT 设备维护一 个状态表，用来把非法的 IP 地址映射到合法的 IP 地址上去。
（1）交换机的工作原理 （2）交换机的分类 （3）交换机的选择 （4）交换机连接的网络
图 3-1 交换机实物图
2、路由器 路由器(Router)亦称选径器，是在网络层实现互连的设备。它比网桥更加复杂， 也具有更大的灵活性。路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，如图 3-3 所 示。从计算机网络模型角度来看，路由器的行为是发生在 OSI 的第 3 层(网络层)。 （1）路由器的功能 路由器的功能主要集中在两个方面：路由寻址和协议转换。 （2）路由器的工作原理 路由器在路由的过程中，所要做的主要工作是：判断网络地址和选择路径。 （3）路由器连接的网络 路由器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。