计算机网络技术与应用教程 教学课件 ppt 作者 郑娟 第4章

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1、第4章,计算机局域网技术,第四章 计算机局域网技术,计算机局域网络是指在有限的地理区域内构成的计算机网络，用LAN表示。 任务1 分析局域网的特点 1、覆盖范围小，一般不超过半径为数千米的区域 2、建网灵活。 3、误码率低，数据传输速率高。 4、能进行广播或多播 。,任务2 了解局域网的拓扑结构,1星型拓扑结构,任务2 了解局域网的拓扑结构,2环型网络拓扑结构,任务2 了解局域网的拓扑结构,3总线型拓扑结构,任务3 分析局域网的工作模式,一、对等网模式 二、客户/服务器（Client/Server，简称C/S）工作模式 三、专用服务器模式,任务4 了解局域网标准IEEE802系列,1IEEE8

2、02.1：此标准负责解决802计划中其他各种标准之间的互操作性，网络体系结构和网络互连及系统管理。 2IEEE802.2：负责逻辑链路控制子层协议。 3IEEE802.3：此标准定义使用冲突检测的载波侦听多点访问CSMA/CD总线访问方法和物理层技术规范。 4IEEE802.4：此标准定义了一种使用宽带或单信道媒体的令牌总线拓扑和物理技术规范。 5IEEE802.5：此标准规定了令牌环访问方法和物理层技术规范。,6IEEE802.6：此标准规定了城域网络访问方法和物理技术规范。 7IEEE802.7：负责制订宽带技术及其安装方法的网络标准。 8IEEE802.8：此标准是针对于光纤技术，包括光

3、纤电缆及其安装方法。 9IEEE802.9：此标准用于综合语音数据局域网。 10IEEE802.10：此标准负责处理可互操作的局域网的安全问题。 11IEEE802.11：此标准负责解决无线局域网的协议和接口标准等问题。 12IEEE802.12：（100BASE VG）考察HP公司提交的使用需求优先协议和四重信号法的100Mps以太网方案。,42 局域网的传输介质,任务1 认识双绞线 （1）屏蔽双绞线（shielded twisted pair cable, STP） （2）非屏蔽双绞线（Unshielded twisted pair cable, UTP） 目前非屏蔽双绞线分 为五种类型。

4、,任务2 同轴电缆,同轴电缆由保护层、屏蔽层、核心层 组成。具有更强的抗干扰能力 ，可以分成 细缆和粗缆两种。同轴电缆传输距离大于 双绞线。,任务3 认识光缆,光缆是网络传输介质中性能最好、应 用前途最广泛的一种。,任务4 认识无线介质,无线介质是采用空气作为传输介质， 用电磁作为载体来传输数据的方式。无线 介质有微波、红外线和激光等 。,43 局域网的结构,任务6 认识局域网结构类型 局域网的结构类型大致可分为三种. 一、令牌环网 二、以太网 三、ATM网。,任务7 局域网介质访问控制方式,一、带有冲突检测的载波侦听多点访问方法（CSMA/CD） CSMA/CD的设计思想 ： 1监听总线 2

5、冲突检测 CSMA/CD方式的主要特点是：原理简单， 技术上容易实现，但不能提供优先级控制。 发送信息的等待时间长.,二、令牌环访问控制（Token Ring ）,其主要技术指标是：网络拓扑结构为环 行布局，数据传输速率为Mbps bit/s，采 用单个令牌的传递方法。 令牌环网络的主要特点是：整个网络只 有一条环路，信息单向沿环流动，无路径 选择问题；环中第一个结点的信道有放大 整流的作用，负载能力强，覆盖面积大； 对信道访问控制技术简单，只要下游结点 的信道空闲就可以发送信息。,三、令牌总线访问控制方式（Token Bus）,令牌总线网络，即它把连接一个总线或 树型结构中的各个工作站置于一

6、个顺序的 序列里。方法是在每一个站点中设置一个 网络结点标识器，初始地址为本站地址。 这种方式最大的优点是具有极好的吞吐 能力，且吞吐量随着数据传输速率的增大 而增加，并随介质的饱和而稳定下来，但 并不下降；各个工作站不需要检测冲突。,任务8 认识局域网的基本硬件组成,常用的有网络适配器、集线器、中继器、交换机、网桥和路由器。 一、网络适配器 网络适配器又称网络接口卡，也叫网卡，它是一种被计算机、打印机和其他设备使用的电子电路板，有了它就能与网络连接并传送数据。 1按总线类型来分，可以分为EISA 、ISA、PCI、 USB接 口网卡。 2按传输速度来分，有小于10Mb 、10Mb网卡、 10

7、/100Mb 自适应、100Mb、1000Mb网卡。 3按需要不需要网线来分，有有线网卡和无线网卡。 4按接口来分，有 RJ-45 、AUI 、BNC 、FDDI 几种。 按应用环境分，有桌面网卡（含有盘和无盘站）及服务器网卡。,二、集线器,集线器又称HUB，用于连接多个用户节点，是现代局域网中不可缺少的设备。集线器按照可、连接的点数的多少，有24点（也称24口）、16点和8点等多种型号。 集线器中已经集成了网络的“数据链路层”和 “物理层”上的协议，它已经能实现这两层协议的相应功能。 集线器的类型有：10BASE-T集线器、交换式集线 器、EIFO（Ethernet-in-FDDI-out）

8、集线器、中央智能集线器（集中器）、ATM交换机、无线集线器几种类型。,三、中继器,中继器也称Repeater，这种设备对应于OSI的最底层物理层，因此只能用来连接具有相同物理层协议的LAN，其作用主要是对弱信号再生，并将再生信号发送到网络的其他分支上，提供电流以实现较长距离的传输，就类似于长途电话通常要经过“中继放大器”，才能保证通话质量一样。,四、交换机,LAN交换也称帧交换，它是转发第二层的帧。一般来说，LAN交换机是第二层的设备。 五、网桥 网桥是用于连接同构LAN的网间连接设备。网桥的主要功能是发送和接收帧、协议转换、差错检测 。,六、路由器,路由器具有比网桥更强的互联功能 。 是完成

9、路由选择的硬件设备路由器选择是 指选择通过互联网络从源节点向目的节点 传输信息的通道，而且信息至少通过一个 中间节点。 路由选择是在网络层上完成的，而网 桥只是在传输层上完成的。,任务9 认识局域网的软件配置,网络系统软件包括网络操作系统、工 作站入网程序和网桥软件等。 网络操作系统（NOS）是网络的心脏 和灵魂，是向网络计算机提供服务的特殊 的操作系统，它在计算机操作系统下工作 ，使计算机操作系统增加了网络操作所需 要的能力。,全球知名的三大局域网操作系统,一、UNIX操作系统 UNIX操作系统通常用在多用户多任务 的工作站与微型计算机上。 二、NetWare网络操作系统 NetWare作为

10、一种主要用于服务的网络 操作系统,其文件服务的功能是相当卓越的。 三、Windows NT操作系统 微软公司开发的局域网操作系统。“Windows NT 4.0”版推出之后，在网络操作系统市场上开 始大量流行。,44 高速局域网组网技术,任务1 分析100兆以太网技术 数据传输速率为100Mbps的快速以太 网是一种高速局域网技术，能够为桌面用 户以及服务器或者服务器集群等提供更高 的网络带宽。 1100BaseT 100BASE-T是在双绞线上传送100Mb/s 基带信号的星型拓扑以太网。它使用IEEE 802.3标准（即CSMA/CD协议）。,2100VGAny LAN 100VGAny

11、LAN是基于100BASE VG的技术，这里VG代表声音级（Voice Grade），表示采用音频非屏蔽双绞线作 为物理媒体。 3100M快速以太网的分类 （1）100BASE-TX （2）100BASE-FX （3）100BASE-T4 4快速以太网系统组成 包括：网卡（外置或内置收发器）、收发器 （外置）与收发器电缆、集线器、双绞线及光缆媒体等。,5100M快速以太网技术 （1）快速以太网的介质无关接口(MII) 介质无关接口是100BAS E-T的MAC子层与 不同物理层之间的电气接口，是一种数字逻辑信 号。 （2）自动协商模式 即N-WAY技术。 （3）快速以太网中继器 主要用于拓展网

12、络的长度，它的功能为从一 个端口接收数据信号，然后将这些信号整形、放 大，最后将信号传送到其他端口上。,任务2 分析1000兆以太网技术,千兆以太网能以千兆线速运行。是一 种新型高速局域网 。 1千兆位以太网物理层 与以太网和快速以太网一样，千兆位 以太网（Gigabit Ethernet）只定义了物 理层和介质访问控制子层。,2千兆位以太网的特性,1简便，直接性的高性能升级，而且无网络崩溃危险 2总体性的低开销，包括购置和维护开销 3可支持新应用和新数据类型的能力 4网络设计的灵活性 5仍然不能保证服务质量,三、千兆以太网的应用,四、千兆位以太网与ATM 根据前面介绍的千兆位以太网的知识，

13、可以预见，千兆位以太网技术将取代ATM 成为局域网络骨干的首选技术，这一结论 主要来自于以下几点。 1由于价格方面的因素。 2由于近年来Internet和TCPIP协议的迅 速普及，网络被越来越多的用于传输IP 业务。而这正是ATM的弱项，,任务3 分析交换局域网技术,1定义： 交换技术是为了解决以太网中因共用 信道而引起的可用带宽下降问题而提出的。 采用交换技术相当于把每个网段（或用户 段）都变成了全速率网段，解决了拥挤问 题，大幅度提高了性能。在选择交换机时， 要根据其使用场所并结合其参数加以考虑。 2如何建立虚拟网络？ 采用交换器和高速主干链路将不同类 型的局域网段连接起来。,任务4 分

14、析虚拟局域网技术,一、虚拟局域网的定义 虚拟局域网是基于局域网交换的网络技 术，它主要解决两个问题： 1虚拟局域网的合理使用，能减少网络对路由器的依赖（路由器在网络中可进行路径的选择），同样有效地控制局域网内的广播流量； 2同时减少由于网络站点的增加、移动和更改而造成的网络维护的麻烦。,二、虚拟局域网的类型,1基于端口规则的VLAN 2基于MAC 地址的VLAN 3基于协议规则的VLAN 4基于网络地址的VLAN 5基于用户定义规则的VLAN 通过高度灵活地对网络进行分段，虚拟 局域网可以通过简化管理而改进网络，同时 提高性能和安全性。,45 局域网布线系统,任务1 了解什么是结构化布线 结构

15、化布线是指在一座办公大楼或楼群中安装的传输线路。这种传输线路能连接所有的语音、数字设备，并将它们与电话交换系统连接起来。结构化布线系统包括布置在楼群中的所有电缆及各种配件，如转接设备、各类用户端设备接口以及与外部网络的接口，但它并不包括交换设备。从用户的角度看，结构化布线系统是使用一套标准的组网器件，按照标准的连接方法来实现的网络布线系统。,任务16 了解结构化布线的测试方法,一、测试仪器及测试标准 采用国际上认可的测试仪进行测试工作。 二、具体测试办法 1非屏蔽双绞线测试 （1）链路的验证测试 （2）电缆传输通道的认证测试 2光纤传输通道测试,任务17 结构化布线工程如何安装施工,结构化布线包括下述布线材料： l 各类传输介质或端设备及端子 l 各类介质或端设备及端子 l 连接器和适配器 l 光电转换及多路复用器等电气设备 l 光电保护设备及避雷器 l 各类安装工具 布线系统包括三大部分：户外布线、垂直布线、水平布线,