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1、单元4组建局域网 教学模块一 局域网基础 知识目标 1 局域网的概念与分类2 掌握介质访问控制办法 3 掌握物理地址 MAC地址 4 掌握局域网体系结构 5 掌握局域网的标准 能力目标 1 具备查看网卡地址的能力 2 具备搜索新的局域网标准的能力 教学目标 4 1 1局域网概述 产生20世纪70年代 高速发展20世纪90年代 王海你有昨天的作业吗 我马上传给你 Hub或Switch 局域网概念 2020 4 22 将较小地理范围内各种数据通信设备连接在一起 以资源共享 信息传递和数据通信为目的的数据通信网络 局域网特征 局域网的组成和分类 局域网络的分类 按拓扑结构 星型 总线型 环型 树型等
2、 按传输介质 双绞线 同轴电缆 光纤 无线等 按网络的介质访问控制方式划分 以太网 Ethernet 令牌网 FDDI网 ATM网等 按网络操作系统划分 Novell公司的Netware网 3COM公司的3 OPEN网 Microsoft公司的WindowsNT网等 数据的传输速度分类 可分为10Mbps局域网 100Mbps局域网 1000Mbps局域网等 网络拓扑结构 总线型拓扑 带有中继器的总线拓扑 对于站点不多 10个站点以下 的网络或各个站点相距不是很远的网络 采用总线拓扑还是比较适合的 但随着在局域网上传输多媒体信息的增多 目前这种网络正在被淘汰 网络拓扑结构 中继器 耦合器 环形
3、拓扑 网络拓扑结构 2020 4 22 10 星型拓扑 实际应用中经常使用配线架的星形拓扑 配线架相当于中间集中点 可以在每个楼层配置一个 并具有足够数量的连接点 以供该楼层的站点使用 站点的位置可灵活放置 树形拓扑 这种拓扑和带有几个段的总线拓扑的主要区别在于根的存在 当结点发送时 根接收该信号 然后再重新广播发送到全网 优点 是易于扩展和故障隔离 缺点 对根的依赖性太大 如果根发生故障 则全网不能正常工作 对根的可靠性要求很高 网络拓扑结构 4 1 4局域网标准和IEEE802模型 1980年2月 美国电气和电子工程师学会 IEEE 成立了局域网标准化委员会 简称IEEE802委员会 研究
4、并制定了关于IEEE802局域网标准 1985年美国国家标准局 ANSI 采纳作为美国国家标准 后来 国际标准化组织 ISO 经过讨论 建议将802标准定为局域网国际标准 局域网不存在路由选择问题 因此它不需要网络层 IEEE802为局域网规定的标准只对应OSI参考模型的最低两层 IEEE802标准及内部关系 IEEE802描述了最低两层的功能以及它们为网络层提供的服务和接口 数据链路层又分为逻辑链路控制和介质访问控制两个子层 2020 4 22 局域网标准 物理层 主要是确保二进制位信号在通信信道上的正确传输 其主要功能包括信号的编码与解码 同步前导码的生成与去除 二进制位信号的发送与接收
5、提供建立 维护和断开物理连接的物理设施等功能 数据链路层 负责把数据从一个结点可靠地传输到相邻的结点 在局域网中 多个站点共享传输介质 在结点间传输数据之前必须首先解决由哪个设备使用传输介质 因此数据链路层要有介质访问控制功能 LLC子层负责向网际层提供服务 主要功能是寻址 差错控制和流量控制等 MAC子层的主要功能是控制对传输介质的访问 帧的组装和拆封 MAC地址识别等 按功能划分数据链路层为两个子层的目的 物理层有着不同的传输介质和拓扑结构 将数据链路层功能中与硬件相关的部分和与硬件无关的部分分开 以适应不同的传输介质 解决共享信道 如总线 的介质访问控制问题 使帧的传输独立于传输介质和介
6、质访问控制方法 LLC 与介质 拓扑无关 MAC 与介质 拓扑相关 对不同的LAN标准 它们的LLC子层都是一样的 区别仅在MAC子层 和物理层 2020 4 22 通过网桥的功能说明LLC子层的作用 18 复习 局域网的体系结构一般包含OSI参考模型的哪两层 802标准规定的局域网参考模型中按照功能将数据链路层划分为哪两层 其中哪一层与网络拓扑和传输介质相关 MAC帧的封装是在哪一层完成 不同类型的局域网MAC的结构相同吗 不同类型的局域网的LLC数据帧结构相同吗 2020 4 22 决定局域网特性的主要技术要素 解决以上问题的方法称为介质访问控制方法 不同的介质访问控制方法分别用于不同的拓
7、扑结构 常用的介质访问控制方法 2020 4 22 CSMA CD 带冲突检测的载波监听多路访问用于IEEE802 3以太网工作原理 发送前先监听信道是否空闲 若空闲则立即发送 如果信道忙 则继续监听 一旦空闲就立即发送 在发送过程中 仍需继续监听 若监听到冲突 则立即停止发送数据 然后发送冲突强化信号 发送冲突强化信号的目的是使所有的站点都能检测到冲突等待一段随机时间 称为退避 以后 再重新尝试 CSMA CD CSMA CD转发流程图 2020 4 22 CSMA CD采用的是一种 有空就发 的竞争型访问策略 因而无法完全消除冲突 因此不适合对实时性要求较强的网络应用 TokenRing令
8、牌环 令牌环介质访问控制方法应用于802 5令牌环网通过在环形网上传输令牌的方式来实现对介质的访问控制 当环线上各站点都没有帧发送时 令牌标记为01111111 称为空标记 当一个站点要发送帧时 需等待令牌通过 并将空标记置换为忙标记01111110 紧跟着令牌 用户站点把数据帧发送至环上 由于是忙标记 所以其他站点不能发送帧 必须等待 令牌环上谁有令牌谁就有传输权限 因此令牌环网络中不会发生传输冲突 2020 4 22 TokenBus令牌总线 应用于802 4令牌总线网令牌总线访问控制是在物理总线上建立一个逻辑环 令牌在逻辑环路中依次传递 其操作原理与令牌环相同 它同时具有上述两种方法的优点 是一种简单 公平 性能良好的介质访问控制方法 2020 4 22 Thankyou
