项目四局域网组网技术.ppt

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1、,项目4 局域网组网技术主讲 马立新,学习要点,了解局域网的特点掌握局域网的硬件组成掌握局域网的体系结构及介质访问方式,局域网覆盖的范围较小，带宽较高，通常用于建筑内部、园区范围内的专用网络在众多的局域网协议中，以太网占据着统治地位，无线局域网则正在快速发展之中,引入,3.1 局域网分类,局域网是小范围内的网络，可从不同的角度对其进行划分：,3.1 局域网分类,常见的局域网类型：以太网（Ethernet）光纤分布式数据接口（FDDI）异步传输模式（ATM）令牌环网（Token Ring）交换网Switching 举例介绍：以太网（Ethernet）、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式

2、（ATM）,3.1 局域网分类,以太网：以太网是采用总线拓扑结构的网络，采用一种叫做载波监听多路访问/冲突检测技术解决了总线上的多个节点争用信道的问题，提高了局域网的共享信道的传输利用率，从而得以迅速发展。光纤分布式数据接口：FDDI的英文全称为“Fiber Distributed Data Interface”，是采用光缆和5类电缆构成的环形网络结构，同时采用定时令牌的方法，提供了高速、安全的数据通信能力。异步传输模式：ATM的英文全称为“Asynchronous Transfer Mode”，采用面向连接的交换方式，它以信元为单位，基于异步时分复用技术和虚电路技术实现的快速传输。,主要局域

3、网技术,3.2 局域网硬件的组成,1.网络服务器 网络中心向用户提供共享资源和网络服务的计算机。特点：运行网络操作系统，提供超容量的硬盘、文件数据及打印机共享等服务功能。2.工作站以个人计算机和分布式网络计算为基础。特点：面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力,3.2 局域网硬件的组成,3.网络设备实现多台终端设备的连接。举例：网卡（NIC）：负责计算机与网络介质之间的电气连接，比特数据流的传输和网络地址确认。集线器（Hub）：主要指共享式集线器。相当于一个多口的中继器，一条共享的总线。交换机（Switch）指交换式集线器。交换机的出现是为了提高原有网络的性能同时又保护原有投

4、资，降低网络响应速度，提高网络负载能力。,3.2 局域网硬件的组成,4.通信介质 网络中信息传输的载体，是网络通信的物质基础之一。,分类,有线介质,无线介质,同轴电缆,双绞线电缆,光缆,微波、激光、红外线和无线电,由中心导体、绝缘层、导体网和护套层组成。,由若干对双绞线外包缠护套组成,由光纤芯、包层和护套层组成。,同轴电缆,同轴电缆和计算机连接,中继器,中继器是一种信号放大设备,总线型以太网拓扑扩展,用中继器可以扩展10BASE5和10BASE2网络范围所有线缆段都属于一个冲突域,双绞线,双绞线,光纤通信系统的基本构成,光源是光波产生的根源光纤是传输光波的导体光发送机的功能是产生光束,将电信号

5、转变成光信号,再将光信号导入光纤光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再作相应处理,光纤,光纤中心是光传播的玻璃芯芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套,单模光纤与多模光纤,多模光纤较粗的纤芯，传输多种不同波长不同角度的光衰耗大，传输距离通常在千米以内成本低单模光纤纤芯与光波长相同，传送单一波长的激光衰耗小，传输距离可达数十千米成本高,光缆,光缆是数据传输中最有效的一种传输介质,它有几个优点：频带较宽电磁绝缘性能好衰减较小中继器的间隔较大,常用光纤连接器,ST：卡接式圆形光纤接头FC：带螺纹的圆形光纤

6、接头,常用光纤连接器（续）,SC：矩型光纤接头LC：一种Mini型连接器,3.3 局域网体系结构,参考模型局域网的体系结构一般仅包含OSI参考模型的最低两层：物理层和数据链路层。,3.3 局域网体系结构,1物理层 物理层的主要作用是处理机械、电气、功能和规程等方面的特性，确保在通信信道上二进制位信号的正确传输。2数据链路层逻辑链路控制（LLC）子层负责向网际层提供服务，它提供的主要功能是寻址、差错控制和流量控制等；介质访问控制（Media Access Control，MAC）子层控制对传输介质的访问，不同类型的LAN，需要采用不同的控制法，并且在发送数据时负责把数据组装成带有地址和差错校验段

7、的帧，在接收数据时负责把帧拆封，执行地址识别和差错校验。,局域网与OSI参考模型,物理层,数据链路层,网络层,同轴线缆、双绞线、光纤、RJ-45、无线电波,IP、IPX等网络层协议,OSI参考模型,局域网,802.2 LLC/SNAP,802.3、802.4、802.5、802.11,LLC子层,MAC子层,局域网数据链路层的子层,LLC子层：封装和标识上层协议，隔离多样的下层协议和介质MAC子层：适应多样的传输介质，处理信道占用、编址/寻址、差错校验等,数据链路层,LLC子层,MAC子层,3.3 局域网体系结构,3.3.2 IEEE802标准 IEEE 802规范定义了网卡如何访问传输介质（

8、如光缆、双绞线、无线等），以及如何在传输介质上传输数据的方法，还定义了传输信息的网络设备之间连接建立、维护和拆除的途径。具体标准如图：,3.3 局域网体系结构,IEEE802系列标准关系图,3.3 局域网体系结构,（1）IEEE 802.1 综述和体系结构、高层局域网协议。（2）IEEE 802.2 逻辑链路控制LLC（3）IEEE 802.3 以太网（Ethernet）（4）IEEE 802.4 令牌总线（Token Bus）（5）IEEE 802.5 令牌环（Token Ring）(课本错)（6）IEEE 802.6 城域网（Metropolitan Area Network，MAN）（7

9、）IEEE 802.7 时隙环（Slotted Ring）（8）IEEE802.8 光纤（Fiber Optic）,3.3 局域网体系结构,（9）IEEE802.9 综合数据声音网标准（10）IEEE802.10 网络安全技术咨询组标准（11）IEEE802.11 无线局域网和网状网（Wireless LAN&Mesh）。IEEE802.11标准主要包括三个标准，即IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g。（12）IEEE802.12 需求优先（100VG-AnyLAN）（13）IEEE802.14 交互电视标准（14）IEEE802.15 无线个域网（Wirel

10、ess PAN），包括蓝牙技术等。（15）IEEE802.16 宽带无线接入（Broadband Wireless Access）,3.4 局域网介质访问控制方式,局域网介质访问控制包括：确定网络结点能够将数据发送到介质上去的特定时刻和解决如何对公用传输介质访问和利用并加以控制。传统的局域网介质访问控制方式有三种：载波监听多路访问/冲突检测 CSMA/CD 令牌环 TOKEN RING 令牌总线 TOKEN BUS,3.4 局域网介质访问控制方式,3.4.1 CSMA/CD CSMA/CD是一种适用于总线结构,的分布式介质访问控制方法，是IEEE 802.3的核心协议，是一种典型的随机访问的争

11、用型技术。,总线结构图,3.4 局域网介质访问控制方式,CSMA/CD工作过程:1载波监听总线，即先听后发 总线上各结点都在监听总线，即检测总线上是否有别的结点发送数据,无则发送，有则等待一随机时间再发。2总线冲突检测，即边发边听 当两个或两个以上结点同时监听到总线空闲 或传输延迟 都会产生冲突，则立即停止发送，并产生一阻塞信号，等待一随机时间再发。,3.4 局域网介质访问控制方式,3.4.2 令牌环访问控制方式 该方式适用于环型网络，这种介质访问技术的基础是令牌。令牌是一种特殊的帧，用于控制网络结点的发送权，只有持有令牌的结点才能发送数据。,令牌环的基本过程,3.4 局域网介质访问控制方式,令牌有“忙”和“闲”两种状态。工作过程如下：当某一个结点要发送数据时，它须等待空闲令牌的到来。它获得空令牌后，将令牌置“忙”，并以帧为单位发送数据。如果下一结点是目的结点，则将帧拷贝到接收缓冲区，在帧中标志出帧已被正确接收和复制，同时将帧送回环上，否则只是简单地将帧送回环上。帧绕行一周后到达源结点后，源结点回收已发送的帧，并将令牌置“闲”状态，再将令牌向下一个结点传送。,局域网技术类型众多，其中以太网应用最广泛局域网划分为LLC子层和MAC子层CSMA/CD定义了多路访问介质中的信道抢占、冲突检测和退避算法等,本章总结,