第4章-局域网技术基础课件.ppt
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- 局域网 技术 基础 课件
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1、中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络公共基础教研组计算机网络公共基础教研组中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用2主要内容主要内容n4.1 局域网概述局域网概述n4.2 局域网体系结构与标准局域网体系结构与标准n4.3 以太网以太网n4.4 FDDI网络网络n4.5 交换式网络交换式网络n4.6 虚拟局域网虚拟局域网n4.7 无线局域网无线局域网n4.8 ATM与局域网仿真与局域网仿真n4.9 城域网城域网中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用34.1 局域网概述局域网概述n局域网主要特点:局域网
2、主要特点:n覆盖有限的地理范围覆盖有限的地理范围n传输速率高(通常在传输速率高(通常在10Mb/s1000Mb/s之间)之间)n误码率低(通常低于误码率低(通常低于10-8)n单位自己建设和拥有,易于维护和管理单位自己建设和拥有,易于维护和管理n4.1.1 决定局域网性能的因素决定局域网性能的因素n1.传输介质传输介质nUTP、STP、粗缆、细缆、光缆粗缆、细缆、光缆n2.拓扑结构拓扑结构n星型、总线型、环型星型、总线型、环型n3.媒体媒体(介质介质)访问控制方法访问控制方法中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用4媒体访问控制方法媒体访问控制方法n媒体
3、访问控制方法要解决以下几个问题媒体访问控制方法要解决以下几个问题n该哪个结点发送数据?该哪个结点发送数据?n发送时会不会出现冲突?发送时会不会出现冲突?n出现冲突怎么办?出现冲突怎么办?n常用的媒体访问控制方法常用的媒体访问控制方法n载波监听多路访问载波监听多路访问/冲突检测冲突检测n(CSMA/CD)n令牌环(令牌环(Token Ring)n令牌总线(令牌总线(Token Bus)中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用5CSMA/CDn发送流程可概括为:发送流程可概括为:n 先听后发先听后发 n 边听边发边听边发n 冲突停止冲突停止n 延迟重发延迟重
4、发用于总线结构用于总线结构随机争用技术随机争用技术以太网冲突与重发演示中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用6令牌环基本工作原理令牌环基本工作原理n网上所有站点都处于空闲时,令牌沿环绕行网上所有站点都处于空闲时,令牌沿环绕行n发送站点发送站点n必须等待,直到捕获到令牌必须等待,直到捕获到令牌n发送数据帧发送数据帧n释放令牌释放令牌n吸收数据帧(绕环一周后)吸收数据帧(绕环一周后)n中间站点(数据帧的目的地址与自己不同)中间站点(数据帧的目的地址与自己不同)n转发环上的数据帧转发环上的数据帧n接收站点(数据帧的目的地址与自己相同)接收站点(数据帧的目的地
5、址与自己相同)n拷贝环上的数据帧拷贝环上的数据帧n转发环上的数据帧转发环上的数据帧令牌环的数据流动演示中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用74.1.2 局域网的分类局域网的分类n目前使用最多的是以太网目前使用最多的是以太网局域网共享介质局域网交换式局域网以太网令牌总线令牌环FDDI快速以太网千兆以太网FDDIFFOL交换式以太网ATM局域网仿真IP over ATMMPOA虚拟局域网中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用84.2 局域网体系结构与标准局域网体系结构与标准nIEEE802委员会专门负责局域网标准
6、的制订委员会专门负责局域网标准的制订n4.2.1 局域网体系结构局域网体系结构应 用 层表 示 层会 话 层传 输 层网 络 层数据链路层物 理 层O OS SI I参参考考模模型型逻辑链路控制子层I IE EE EE E 8 80 02 2参参考考模模型型介质访问控制子层物 理 层局域网参考模型只对应于局域网参考模型只对应于OSIOSI参考模型的下两层,它将数据参考模型的下两层,它将数据链路层划分为两个子层链路层划分为两个子层中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用9局域网体系结构局域网体系结构n物理层物理层n确保二进制位信号的正确传输确保二进制位信号
7、的正确传输nMAC子层(媒体访问控制子层)子层(媒体访问控制子层)n是与传输介质相关的子层是与传输介质相关的子层n主要功能是进行合理的信道分配,解决信道竞争主要功能是进行合理的信道分配,解决信道竞争nMAC子层为不同的物理介质定义了访问控制标准子层为不同的物理介质定义了访问控制标准nLLC子层子层n与传输介质无关,独立于媒体访问控制方法,隐藏了与传输介质无关,独立于媒体访问控制方法,隐藏了各种各种802网络之间的差别,向网络层提供一个统一的网络之间的差别,向网络层提供一个统一的格式和接口格式和接口n主要功能是建立可靠的信道,确保数据帧的正确传输主要功能是建立可靠的信道,确保数据帧的正确传输中国
8、地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用104.2.2 IEEE802局域网标准局域网标准nIEEE 802委员会为局域网制定了一系列标准,它委员会为局域网制定了一系列标准,它们统称为们统称为IEEE 802标准标准nIEEE 802标准之间的关系标准之间的关系802.10 可互操作的局域网安全802.2 逻辑链路控制子层802.3CSMA/CD802.4令牌总线802.5令牌环802.6城域网802.9语音与数据综合局域网802.11无线局域网 802.1 体系结构与网络互联中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用1
9、14.3 以太网以太网n以太网以太网(Ethernet),是基于总线型的广播式网络,使,是基于总线型的广播式网络,使用用CSMA/CD媒体访问控制方法,是应用最广泛的媒体访问控制方法,是应用最广泛的一种局域网一种局域网n以太网的发展以太网的发展n随机争用技术起源于夏威夷大学校园网随机争用技术起源于夏威夷大学校园网ALOHAn1972年,年,Xerox公司开始公司开始Ethernet实验网的研究实验网的研究n1979年,年,Xerox公司宣布了公司宣布了Ethernet产品产品n1982年,年,DEC、Intel 与与Xerox联合宣布联合宣布DIX2以太网标准以太网标准n1985年,年,IEE
10、E802委员会提出委员会提出IEEE802.3 CSMA/CD标准标准 n90年代,年代,10Base-T标准使得以太网性能价格比大大提高标准使得以太网性能价格比大大提高n目前,交换式目前,交换式Ethernet与最高速率为与最高速率为10Gb/s的高速的高速Ethernet的出现,更确立了它在局域网中的主流地位的出现,更确立了它在局域网中的主流地位中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用124.3.1 传统以太网传统以太网n传输速率为传输速率为10M的以太网称为传统以太网的以太网称为传统以太网n按照所使用的传输介质的不同进行分类:按照所使用的传输介质的
11、不同进行分类:n10Base-5:粗同轴电缆以太网粗同轴电缆以太网n10Base-2:细同轴电缆以太网细同轴电缆以太网n10Base-T:双绞线以太网双绞线以太网n10Base-F:光纤以太网光纤以太网n说明:说明:n“10”表示网络速率为表示网络速率为10Mbpsn“Base”指电缆用于基带(指电缆用于基带(baseband)系统系统n“5”表示粗缆,一个网段的最大长度为表示粗缆,一个网段的最大长度为5100mn“2”表示细缆,一个网段的最大长度表示细缆,一个网段的最大长度2100m(实际实际185m)n“T”表示双绞线,一个网段在表示双绞线,一个网段在100m以内以内n“F”表示光缆表示光
12、缆中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用131.10Base5总线型粗缆以太网总线型粗缆以太网n 10Base5网络所使用的硬件:网络所使用的硬件:n带有带有AUI插座的以太网卡插座的以太网卡n50粗同轴电缆粗同轴电缆n外部收发器外部收发器n收发器电缆收发器电缆n50终端电阻终端电阻n用于主干网段用于主干网段中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用14最大段长度最大段长度 500 500米,米,5 5段段每段最多站点数每段最多站点数 100 100两站点间最小距离两站点间最小距离 2.5 2.5米米网络最大跨度网
13、络最大跨度 2.5 2.5公里公里 外部收发器外部收发器终端匹配器终端匹配器收发器电缆收发器电缆1010BaseBase5 5总线型粗缆以太网总线型粗缆以太网中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用152.10Base2总线型细缆以太网总线型细缆以太网n 10Base2网络所使用的硬件:网络所使用的硬件:n带有带有BNC插座的以太网卡插座的以太网卡n50细同轴电缆细同轴电缆nBNC T型接头型接头n50终端匹配器终端匹配器 n采用总线型拓扑采用总线型拓扑n用于办公室用于办公室LANBNCBNC连接头连接头带带BNCBNC接口的网卡接口的网卡 BNC TB
14、NC T型接头型接头 中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用16BNC接头NIC每段最大长度每段最大长度 185 185m m每段最多站点数每段最多站点数 30 30两站点间最短距离两站点间最短距离0.50.5m m网络最大跨度网络最大跨度 925 925 m m 网络最多网络最多5 5个段个段 中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用173.10BaseT星型以太网星型以太网n10BaseT网络使用的硬件:网络使用的硬件:n带有带有RJ45插座的网卡插座的网卡n3类以上的双绞线介质(类以上的双绞线介质(UTP)
15、nRJ45连接器连接器n10BASET集线器集线器n拓扑结构为星型,逻辑上仍然是总线型拓扑结构为星型,逻辑上仍然是总线型n转发器转发器/中继器中继器/HUB:n物理层设备物理层设备(工作在物理层工作在物理层)n作用:将信号放大并整形后再转发,消除信号传输的作用:将信号放大并整形后再转发,消除信号传输的失真和衰减失真和衰减n用于小型用于小型LAN中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础与应用计算机网络基础与应用18NICNICHUBHUB段最大长度段最大长度 100 100m m1010BaseBaseT T星型以太网星型以太网中国地质大学(北京)中国地质大学(北京)计算机网络基础
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