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1、局域网与联网设备概述局域网与联网设备概述 一、局域网概述一、局域网概述二、局域网拓扑结构二、局域网拓扑结构三、局域网互联设备三、局域网互联设备局域网是指范围在几百米到十几公里内办公局域网是指范围在几百米到十几公里内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络。计算机局域网被广泛应用于连接校园、营网络。计算机局域网被广泛应用于连接校园、营区、工厂以及机关的个人计算机或工作站，以利区、工厂以及机关的个人计算机或工作站，以利于个人计算机或工作站之间共享资源（如打印机）于个人计算机或工作站之间共享资源（如打印机）和数据通信。局域网区别于其他网络主要体现在
2、和数据通信。局域网区别于其他网络主要体现在下面下面3 3 个方面：（个方面：（1 1）网络所覆盖的物理范围；网络所覆盖的物理范围；（2 2）网络所使用的传输技术；（）网络所使用的传输技术；（3 3）网络的拓扑）网络的拓扑结构。结构。计算机网络基础计算机网络基础 局局域域网网是是基基于于传传输输距距离离较较短短的的前前提提下下所所发发展展的的相相关关技技术术。传传统统局局域域网网具具有有高高数数据据传传输输率率（1 10 0 M M b bp ps s 或或1 10 00 0 M M b bp ps s ）、低低延延迟迟和和低低误误码码率率的的特特点点，而而组组建建成成本本也也比比较较便便宜宜。
3、新新型型局局域域网网的的数数据据传传输输率率可可达达 1 10 00 00 0M M b bp ps s 甚甚至至更更高高。（硬硬 件件 配配 套套）.计算机网络基础计算机网络基础局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构 所谓所谓“拓补结构拓补结构”，就是用来描述网络中计，就是用来描述网络中计算机、网线、集线器以及其他设备配置方式的一算机、网线、集线器以及其他设备配置方式的一种模型（网络中结点的互连模式），也可以把它种模型（网络中结点的互连模式），也可以把它看成是一种网络构架。网络拓扑定义了网中资源看成是一种网络构架。网络拓扑定义了网中资源的连接方式，在局域网中常用的拓扑结构有：总的连接方式，在局域网
4、中常用的拓扑结构有：总线型拓扑结构、环形拓扑结构和星形拓扑结构是线型拓扑结构、环形拓扑结构和星形拓扑结构是局域网内最常见的三种拓补结构。下面将详细介局域网内最常见的三种拓补结构。下面将详细介绍这三种拓补结构的特点和区别。绍这三种拓补结构的特点和区别。计算机网络基础计算机网络基础常见的几种拓扑结构常见的几种拓扑结构环型环型总线型总线型星型星型树型树型计算机网络基础计算机网络基础总线型拓扑结构：总线型拓扑结构：总总线线型型拓拓扑扑结结构构采采用用单单根根传传输输线线作作为为传传输输介介质质，所所有有的的站站点点都都通通过过相相应应的的硬硬件件接接口口直直接接连连接接到到传传输输介介质质（或或称称总
5、总线线）上上。任任何何一一个个站站点点发发送送的的信信号号都都可可以以沿沿着着介介质质传传播播，而而且且能能被被其其他他所所有有站站点点接接收收，如如图图所所示示。计算机网络基础计算机网络基础总线型拓扑结构：总线型拓扑结构：在在总总线线型型拓拓扑扑结结构构中中，局局域域网网的的各各个个节节点点都都连连接接到到一一个个单单一一连连续续的的物物理理线线路路上上。由由于于各各个个节节点点之之间间通通过过电电缆缆直直接接相相连连，因因此此，需需要要的的电电缆缆长长度度小小。但但是是，由由于于所所有有节节点点都都在在同同一一线线路路上上进进行行通通信信，任任何何一一处处故故障障都都会会导导致致所所有有的
6、的节节点点无无法法完完成成数数据据的的发发送送和和接接收收。计算机网络基础计算机网络基础1 1、网络结构简单，电缆长度短，造价低廉且、网络结构简单，电缆长度短，造价低廉且易于维护。易于维护。2 2、如果某个节点失效不会影响到其他节点的、如果某个节点失效不会影响到其他节点的使用。使用。总线型拓扑结构的优点：总线型拓扑结构的优点：计算机网络基础计算机网络基础明显的缺点：明显的缺点：1 1、电缆的断裂或者端接器松动能使整个网崩溃。、电缆的断裂或者端接器松动能使整个网崩溃。2 2、共用一条传输信道，任一个时刻只能有一个节点、共用一条传输信道，任一个时刻只能有一个节点发送数据。发送数据。3 3、所有的工
7、作站或设备共享一个通用的电缆，故障、所有的工作站或设备共享一个通用的电缆，故障检测需要在网络的各个节点上进行，非常耗时。检测需要在网络的各个节点上进行，非常耗时。4 4、在在扩扩展展总总线线的的干干线线长长度度时时，需需重重新新配配置置中中继继器器、剪剪 裁裁 电电 缆缆、调调 整整 终终 端端 器器 等等，扩扩 容容 性性 不不 好好 .计算机网络基础计算机网络基础5 5、总线拓补结构的网络通常使用同轴电缆（细、总线拓补结构的网络通常使用同轴电缆（细缆和粗缆）来建立，尽管所用的电缆长度少于缆和粗缆）来建立，尽管所用的电缆长度少于星形拓补结构，但这些电缆还是比普通的双绞星形拓补结构，但这些电缆
8、还是比普通的双绞线昂贵许多，而且线昂贵许多，而且100Base-5 100Base-5 的电缆柔韧性不的电缆柔韧性不是很好，布线时很难穿过墙壁或天花板之类的是很好，布线时很难穿过墙壁或天花板之类的结构。结构。计算机网络基础计算机网络基础环形拓扑结构环形拓扑结构 工作站工作站环型网络环型网络令牌环形拓扑结构是由连环形拓扑结构是由连接成封闭回路的网络节点接成封闭回路的网络节点组成的，每一个节点与它组成的，每一个节点与它左右相邻的节点连接在环左右相邻的节点连接在环形网络中，信息流只能是形网络中，信息流只能是单方向的，每个收到信息单方向的，每个收到信息包的节点都向它的下游节包的节点都向它的下游节点转发
9、该信息包。信息包点转发该信息包。信息包在环型网络中在环型网络中“旅行旅行”一一圈，最后由发送节点进行圈，最后由发送节点进行回收。回收。计算机网络基础计算机网络基础环形拓扑结构环形拓扑结构 工作站工作站环型网络环型网络令牌环形网络使用令牌来环形网络使用令牌来决定哪个节点可以访问通决定哪个节点可以访问通信系统。为了决定环上的信系统。为了决定环上的哪个节点可以发送信息，哪个节点可以发送信息，平时在环上流通着一个叫平时在环上流通着一个叫令牌的特殊信息包，只有令牌的特殊信息包，只有得到令牌的节点才可以发得到令牌的节点才可以发送信息，当一个节点发送送信息，当一个节点发送完信息后就把令牌向下传完信息后就把令
10、牌向下传送，以便下游的节点可以送，以便下游的节点可以得到发送信息的机会。得到发送信息的机会。计算机网络基础计算机网络基础环形拓扑结构的优点是它能高速运行，环形拓扑结构的优点是它能高速运行，而且避免冲突的结构相当简单。缺点就是环而且避免冲突的结构相当简单。缺点就是环中任何一段的故障都会使各节点之间的通信中任何一段的故障都会使各节点之间的通信受阻。受阻。环形拓补结构的网卡等通信部件比较昂环形拓补结构的网卡等通信部件比较昂贵，且不便于管理。贵，且不便于管理。抗干扰能力强，多使用于工厂或大型机抗干扰能力强，多使用于工厂或大型机网络环境中。网络环境中。计算机网络基础计算机网络基础星形拓扑结构星形拓扑结构
11、 星形拓扑结构是由星形拓扑结构是由通过点到点线路连接到通过点到点线路连接到中央节点的各节点组成中央节点的各节点组成的。星形网络中有一个的。星形网络中有一个唯一的转发节点（中央唯一的转发节点（中央节点），每一台计算机节点），每一台计算机都通过单独的通信线路都通过单独的通信线路连接到中央节点，连接到中央节点，由由该中央节点向目的节点该中央节点向目的节点传送信息传送信息 计算机网络基础计算机网络基础星形拓扑结构的优点：星形拓扑结构的优点：1 1、星形拓补结构网络的安装比总线型容易，使星形拓补结构网络的安装比总线型容易，使用的电缆（通常是双绞线）价格比较便宜。用的电缆（通常是双绞线）价格比较便宜。2
12、2、由于所有工作站都与中心节点相连，移动或由于所有工作站都与中心节点相连，移动或删除某个节点十分简单。删除某个节点十分简单。3 3、单个节点的故障只影响一个设备，不影响全网。、单个节点的故障只影响一个设备，不影响全网。计算机网络基础计算机网络基础4 4、通过中央节点（集线器）上的指示灯或者通过中央节点（集线器）上的指示灯或者配套管理软件，能很容易的检测和隔离故障，配套管理软件，能很容易的检测和隔离故障，使得局域网更加便于维护。使得局域网更加便于维护。5 5、局域网任何一个连接只涉及到工作站和中局域网任何一个连接只涉及到工作站和中央节点，因此控制介质访问的方法很简单，从央节点，因此控制介质访问的
13、方法很简单，从而访问协议也十分简单。而访问协议也十分简单。6 6、如果中心节点出现故障可以方便快速的更如果中心节点出现故障可以方便快速的更换。换。计算机网络基础计算机网络基础星形结构的主要缺点：星形结构的主要缺点：、因为每个站点直接与中央结点相连，所以、因为每个站点直接与中央结点相连，所以需要大量电缆。需要大量电缆。、如果中央结点产生故障，则全网不能工作，、如果中央结点产生故障，则全网不能工作，所以对中央结点的可靠性和冗余度要求很高。所以对中央结点的可靠性和冗余度要求很高。计算机网络基础计算机网络基础局域网互联设备：局域网互联设备：二、网络接口卡二、网络接口卡三、集线器与交换机三、集线器与交换
14、机一、传输介质（连接电缆）一、传输介质（连接电缆）计算机网络基础计算机网络基础 目前应用比较广泛的网络传输介质主要有同目前应用比较广泛的网络传输介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤。在局域网中经常使用轴电缆、双绞线和光纤。在局域网中经常使用的传输介质主要是同轴电缆和双绞线。是因为的传输介质主要是同轴电缆和双绞线。是因为它们比较适合在短距离内传输数据，价格相对它们比较适合在短距离内传输数据，价格相对来讲比较便宜。来讲比较便宜。利用光纤可以实现远距离高速通信利用光纤可以实现远距离高速通信 ，主要，主要应用于主干网络、城域网和广域中。应用于主干网络、城域网和广域中。局域网传输介质：局域网传输介质：计算机
15、网络基础计算机网络基础同轴电缆同轴电缆:同轴电缆一般采用总线同轴电缆一般采用总线型拓扑结构，即一根缆上接型拓扑结构，即一根缆上接多部机器，这种拓扑适用于多部机器，这种拓扑适用于机器密集的环境。但是当一机器密集的环境。但是当一个节点发生故障时，故障会个节点发生故障时，故障会串联影响到整根缆上的所有串联影响到整根缆上的所有机器，故障的诊断和修复都机器，故障的诊断和修复都很麻烦。很麻烦。计算机网络基础计算机网络基础数据的传输通路是中间的铜导线，外面数据的传输通路是中间的铜导线，外面的绝缘材料和铝套用来屏蔽外部的各种干扰的绝缘材料和铝套用来屏蔽外部的各种干扰 同轴电缆横截面同轴电缆横截面计算机网络基础
16、计算机网络基础同轴电缆分为粗缆和细缆同轴电缆分为粗缆和细缆RG-11 50RG-11 50（粗同轴电缆），电缆直径（粗同轴电缆），电缆直径0.5 0.5 英英寸，最大传输距离寸，最大传输距离500m 500m，特性阻抗，特性阻抗5050。RG-58 50RG-58 50（细同轴电缆），电缆直径（细同轴电缆），电缆直径0.18 0.18 英寸，最大传输距离英寸，最大传输距离185m 185m，特性阻抗，特性阻抗5050。最大传输速率为最大传输速率为10Mbps10Mbps，通过中继器可以进行，通过中继器可以进行五次中继五次中继计算机网络基础计算机网络基础终结器终结器使用同轴电缆的总线型网络使用同轴电缆的总线型网络计算机网络基础计算机网络基础双绞线：双绞线：通常由两对或四对相互缠绕的铜线组通常由两对或四对相互缠绕的铜线组成成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，因为绞在一起，可降低信号干扰的程度，因为每一根导线在传输中辐射出来的电波会被每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。另一根线上发出的电波抵消。计算机
