《中小型企业网络组建与管理 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 教学课件 ppt 作者 史宝会 第二章 局域网基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中小型企业网络组建与管理 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 教学课件 ppt 作者 史宝会 第二章 局域网基础知识（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 局域网基础知识,本章教学目标,理解局域网的功能与作用 掌握网络的拓扑结构 掌握局域网的体系结构及协议标准 掌握以太网的分类与特点 理解无线局域网关键技术及组网的特点,2.1 局域网概述,局域网的发展 硬盘驱动器的共享访问文件服务器实现资源共享 未连网计算机的弊病 无法实现软件与硬件资源的共享，提高了运行与管理成本 局域网的作用与特点 作用：实现无纸化办公与信息的快速交流，实现资源共享，降低管理成本 特点：通信效率高，实现成本低，可实现多媒体传输,局域网的特征,为部分用户拥有，范围和站点数有限 使用专门的通信线路，传输速率一般在10Mbps100Mbps之间 通信时间延时低，可靠性高 可
2、按广播或组播的方式通信 能提供数据、语音、视频、图形图像等综合服务，也能有效的管理和维护网络 不同的局域网之间可以相互联接构成一个大的网络,影响局域网的因素,带宽 网络拓朴结构 信通协议,2.2 局域网拓朴结构,总线型网络 令牌环网 令牌总结网 星型网络,总线型拓朴,特点 各个计算机通过网卡与总线直接相连，任何一台计算机发现的信息可以沿着总线向两端传播，并被网上的所有计算机所接收 传输介质：同轴电缆 优点 结构简单、可靠边性高、设备少费用低、安装容易、网络速度快、使用方便、资源共享、便于广播 缺点 故障诊断、隔离困难，冲突大、总线长度受限 总线标准 10Base 2 和10Base 5,总结型
3、拓朴的网络,总线型拓朴,星型网络,一条电缆或双绞线将各节点连接到中央设备上（集线器或交换机） 中央节点的作用 为需要通信的设备建立物理连接 维持两台设备的通信线路和物理连接 负责拆除已建立的通路 注： 物理拓朴与逻辑拓朴的区别,星型网络和优缺点,优点 网络结构简单 易于故障检查 可扩展性好 集线器支持多种传输介质 网络带宽大，传输时间短 误码率低 网络造价和维护费用低 缺点 中央节点的可靠性不保证 通信线路效率低,星型拓朴,环型网络,特征 在物理上和逻辑上是一个闭合的环 使用电缆或光缆连接网络中的所有节点 令牌在环路由传递，得到令牌的节点权发送信息，重载时性能高 分类 单环结构 双环结构 优点
4、 信息流动方向固定，电缆长度短、网络实时性好 缺点： 对环接口要求高、故障诊断困难、网络扩展难、接点多，传输率低,IBM令牌环网络的连接实例,FDDI双环拓朴实例,2.3局域网的组成与分类,局域网的组成 计算机网络设备（集线器、交换机、路由器等）； 网络介质（网丝、网卡等）； 支持TCP/IP的网络操作系统； 局域网服务器； 局域网客户机； 其他组件（应用程序、网络管理系统、防火墙和代理服务器等）,局域网的分类,局域网按其服务方式不同，可分为不同的类型 1专用服务器（Server-Based）局域网 一种工作站/文件服务器结构的共享式局域网 2客户机/服务器网络 客户机/服务器模式的局域网是最
5、常用、最重要的一种网络类型 3对等局域网 网络中的每台计算机既是网络资源的使用者，也是网络服务和资源的提供者，网络中的每台客户机都可以平等地与其他客户机进行资源的共享与交流，网络中的计算机一般是同类型的,专用服务器局域网的优/缺点,（1）专用服务器局域网的优点。 网络可靠性高。 文件服务器可以严格控制每个工作站的访问权限。 数据的保密性强。 （2）专用服务器局域网的缺点。 工作效率低，对文件服务器的要求高。 工作站的软件、硬件资源无法直接共享。 安装与维护困难。,客户机/服务器网络的优/缺点,（1）客户机/服务器网络的优点。 网络工作效率高。 可以有效地利用各工作站的软、硬件资源。 服务器负担
6、相对较小。 （2）客户机/服务器网络的缺点。 需要专用服务器相应的外部连接设备，建网成本较高。 对工作站的管理较困难。 数据的安全性和保密性比专用服务器差。,对等局域网的优缺点,（1）对等局域网的优点 组建和维护容易。 不需要专用服务器，建网成本低。 使用方便，客户机之间实现资源共享。 （2）对等局域网的缺点如下。 数据的保密性不能保证。 文件存储分类，不方便集中管理。 系统升级困难较大。,2.4 局域网访问控制与协议标准,局域网的访问控制方式 以太网：CSMA/CD的工作原理 总线拓朴，载波侦听、多路访问、冲突检测 牌环访问控制方式(Token-Ring) 环型拓朴，由令牌决定网络中数据发送
7、的顺序 令牌总线访问控制方式(Token-Bus) 总线型拓朴，由令牌决定网络中数据发送的顺序,CSMA/CD,适合于总线结构的网络 数据发送机制 先听后发 边听边发 冲突停止 延迟重发,令牌环访问控制方式,令牌总线访问控制方式,B 前E 后D,A 前E 后B,C前无 后无,E前D 后A,D 前B 后E,局域网体系结构,ISO/RM与LAN/RM关系图,IEEE802标准,802.1概述、体系结构和网络互连，以及网络管理和性能测量 802.2逻辑链路控制，提供OSI的数据链路层两个子层中上面的一个子层的功能，逻辑链路控制是高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。 802.3CSMA/CD，定
8、义了CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规范。 802.4令牌总线网，定义了令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规范。 802.5令牌环网，定义了令牌传递环形网的MAC子层和物理层的规范。 802.6城域网，定义了城域网的MAC子层和物理层的规范。 802.7宽带技术 802.8光纤技术 802.9综合话音数据局域网 802.10可互操作的局域网的安全 802.11无线局域网 802.12新型高速局域网。,IEEE802分委员会结构图,LAN/RM中物理层的功能,作用 处理在物理链路上发送、传递和接收非结构化的数据流 宽带频道分配 基带信号调制 建立、维护和撤消物理链路的连接 实现电气、
9、机械、功能和规程特点的匹配 组成 物理介质 物理设备的连接设备（PMA） 接口电缆 物理收发信号（PLS）,LAN/RM中数据链路层的功能,介质访问控制子层（MAC）的功能 控制传输介质的访问 实现帧的封装、拆卸、寻址和识别 实现和维护MAC协议 完成帧检测序列产生和检验 支持的介质访问控制方式 CSMA/CD 争用型访问协议 Token-Ring 确定型访问协议 Token-Bus 确定型访问协议,LAN/RM中数据链路层的功能(Cont.),逻辑链路控制子层（LLC） 向高层提供一个或多个逻辑接口 提供两种控制类型 功能： 帧序列控制 流量控制,无连接的控制 面向连接的控制,相关术语,节点
10、： 网络单元，是网络系统中的各种数据处理设备、数据通信控制设备和数 数据据终端设备，常见的节点（服务器、工作站、集线器、交换机、路由器等） 链路： 两个节点间的连线，可分为物理链路和逻辑逻链路。 通路： 指从发出信息的节点到接收信息的节点之间的一串节点和链路，即一系列穿过通信网络而建立的节点到节点的链路。,2.5 以太网的分类,标准以太网(10Mbps) 快速以太网（ 100Mbps ） 千兆以太网(1000Mbps) 万兆以太网(10Gbps）,标准以太网,第一个802.3定义的以太网 传输介质： 直径1cm的同轴电缆 50匹配电阻 最大传输距离185m（10Base 2) 每个网段最多可连
11、接100个节点 传输速度：10Mbps 总线型拓朴 问题： Base 和Broad 的区别 10Base 5和10 Board 36的含义,百兆以太网,802.2u工业标准:100BaseT 100BaseTX 100Mbps、5类UTP、CSMA/CD、完全兼容100BaseT 100Base T4 100Mbps、4 对3类以上UTP、CSMA/CD 100BaseFx 内含两束光缆的电缆 100BaseT2 IEEE802.3y规格,两对3类以上双绞线,吉比特（千兆）以太网,802.3Z 工业标准，超高速以太网标准 1000BaseSX: 短波长激光光纤以太网， 多模光纤（62.5m或5
12、0 m) 1000BaseLX 长波长激光光纤以太网， 单模(10 m,(5000m) 多模光纤（62.5m（275m)或50 m（550m) 1000BaseCX 两对150 STP 1000Base T 5类以上UTP,10吉比特（万兆）以太网,802.3ae 10G标准 10GBASEX 使用一种特紧凑包装，含有1个较简单的WDM器件、4个接收器和4个在1300nm波长附近以大约25nm为间隔工作的激光器，每一对发送器/接收器在3.125Gbit/s速度（数据流速度为2.5Gbit/s）下工作 10GBASER 使用64B/66B编码的串行接口，数据流为10.000Gbit/s，因而产生
13、的时钟速率为10.3Gbit/s。 10GBASEW 广域网接口，与SONET OC-192兼容，其时钟为9.953Gbit/s数据流为9.585Gbit/s。,万兆以太网的特点,特点 只支持全双工方式，不支持单工和半双工，也不采用CSMA/CD 机制； 不支持自协商； 提供了广域网物理层接口 继承了802.3以太网的帧格式及最大/最小帧长度 支持多层星型连接、点到点连接及上述拓扑的组合 支持的介质 9um单模、50um多模和62.5um多模光纤 应用： 校园网、城域网、企业网,2.6 无线局域网,无线局域网的组成 无线网卡、无线接入点（AP）、计算机和有关设备组成，采用单元结构组成基本服务组
14、（BSS）。 无线局域网的BSS的组成方式 集中控制方式：每个单元由一个中心站控制，终端在该中心站的控制下相互通信。 分布对等式：任意两个终端可直接通信，无需中心站转接 两方式的结合：集中控制方式与分布对等式两种方式可结合使用。,无线局域网的拓扑结构,点对点：星型拓朴 包含一个通讯用的中央计算机或是存取点（Access Point，AP）。数据封包由源节点发出后，由中央计算机接收，并且转发到正确的无线网络目标节点。 中央计算机 可以用来当作与有线LAN的通讯桥梁，并且用来存取其它有线客户端、互连网或是其它网络设备等等,无线局域网的拓扑结构,点对多点：网状拓扑（mesh topology） 网状
15、拓扑每个节点都可以与同在一个网段的其它计算机可由沟通 混合型拓朴： 混合型拓扑结构适用于所建网络中既有远端点，又有近端点，还有建筑物或山脉阻挡的点。组建网络时，可综合使用多种方式。,无线局域网的关键技术,红外线技术 跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum； FHSS) 在同步、且同时的情况下，接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号 直接序列展频技术 (Direct Sequence Spread Spectrum； DSSS) 将原来的讯号“1”或“0”，利用10个以上的chips来代表1或0位，使得原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率。,
16、无线局域网的互连方式,网桥连接型 基站接入型 Hub接入型 无中心结构（网状结构）,网桥实现无线与有线网络的连接,基站接入型无线网络,Hub接入型无线网络,无中心结构的无线网络,无线局域网的协议标准,IEEE 802.11规格标准 IEEE802.11a:5.8GHz频段做定义，传输速率为5Mbps，11Mbps到54Mbps IEEE802.11b:2.4GHz频段做定义，传输速率为5.5Mbps、2 Mbps和1 Mbps，最高可达到11Mbps 蓝牙（Bluetooth）：一种近距离无线数字通信的技术标准，最高数据传输速率为1Mbit/s，传输距离为0.1m10m 家庭网络（HomeRF）：是IEEE 802.11与DECT（数字无绳电话标准）的结合，旨在降低语音数据成本 红外线数据标准(Infrared Data association IrDA）:一种利用红外线进行点对点通信的技术，传输速率高可达16Mbit/s,无线局域网的安全问题,传输介质的
