第5章局域网技术

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1、第第5 章章 局域网技术局域网技术本章基本要求：本章基本要求：l掌握常见的局域网拓扑结构，掌握常见的局域网拓扑结构，l掌握以太网技术；掌握以太网技术；l理解局域网的特点和功能，理解局域网的特点和功能，l理解理解IEEE802IEEE802标准，标准，l理解两类介质访问控制的原理，理解两类介质访问控制的原理，l理解无线局域网的工作原理和基本的组网方式；理解无线局域网的工作原理和基本的组网方式；l了解令牌环网、了解令牌环网、FDDIFDDI技术，技术，l了解了解VLANVLAN的概念与实现方式。的概念与实现方式。l了解常用的网络操作系统。了解常用的网络操作系统。蜗捶肩敬贫揣叔捉芝圣蛀己陶兵吹滦挑单

2、划泵直苛豁吊畏狰迈秧讹溺倘忱第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 第第5 章章 局域网技术局域网技术5.1 5.1 局域网概述局域网概述5.2 IEEE8025.2 IEEE802标准标准 5.3 5.3 介质访问控制介质访问控制 5.4 5.4 共享式以太网和交换式以太网共享式以太网和交换式以太网 5.5 5.5 高速以太网高速以太网5.6 5.6 其他种类的高速局域网其他种类的高速局域网 5.7 5.7 无线局域网无线局域网 5.8 5.8 虚拟局域网虚拟局域网 5.9 5.9 网络操作系统网络操作系统 烧擞烤隶崖拾若包翅取吱俭茁傣丧污拥母酷杏

3、都腕朋冗喷睹壮驼喉拧酚侩第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述5.1.1 局域网的特点局域网技术是当前计算机网络研究与应用的一个热点问题，也是目前局域网技术是当前计算机网络研究与应用的一个热点问题，也是目前技术发展最快的领域之一。局域网具有如下特点：技术发展最快的领域之一。局域网具有如下特点：(1) 网络所覆盖的地理范围比较小。网络所覆盖的地理范围比较小。 (2) 数据的传输速率比较高，近年来已达到数据的传输速率比较高，近年来已达到1000Mbps、10000Mbps。(3) 具有较低的延迟和误码率。具有较低的延迟和误码

4、率。(4) 局域网络的经营权和管理权属于某个单位所有，与广域网通常由服局域网络的经营权和管理权属于某个单位所有，与广域网通常由服务提供商提供形成鲜明对照。务提供商提供形成鲜明对照。(5) 便于安装、维护和扩充，建网成本低、周期短。便于安装、维护和扩充，建网成本低、周期短。铅浩捐乔缨堰饺将翁爵悠舍满子奠杰愈晃却魂惰悯卡癸蒙瑰缎猿雷郧微酣第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述5.1.2 常见的局域网拓扑结构常见的局域网拓扑结构在计算机网络中，把计算机、终端、通信处理机等设备在计算机网络中，把计算机、终端、通信处理机等设备抽象

5、成点，把连接这些设备的通信线路抽象成线，并将由抽象成点，把连接这些设备的通信线路抽象成线，并将由这些点和线所构成的拓扑称为网络拓扑结构。网络拓扑结这些点和线所构成的拓扑称为网络拓扑结构。网络拓扑结构反映出网络的结构关系，它对于网络的性能、可靠性以构反映出网络的结构关系，它对于网络的性能、可靠性以及建设管理成本等都有着重要的影响，因此网络拓扑结构及建设管理成本等都有着重要的影响，因此网络拓扑结构的设计在整个网络设计中占有十分重要的地位，在网络构的设计在整个网络设计中占有十分重要的地位，在网络构建时，网络拓扑结构往往是首先要考虑的因素之一。建时，网络拓扑结构往往是首先要考虑的因素之一。统夏叼恼敦同

6、枣寂童充欺屡暴玻惑爱闷凡拣溯锗谱想亨灰粟沼墨推渐瓮换第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述1星形拓扑（Star-Topology）星形拓扑是由中央结点和通过点对点链路接到中央结点的各站点（网络工作站等）组成，如图5.1所示。星形拓扑以中央结点为中心，执行集中式通信控制策略，因此，中央结点相当复杂，而各个站的通信处理负担都很小，又称集中式网络。中央控制器是一个具有信号分离功能的“隔离”装置，它能放大和改善网络信号，外部有一定数量的端口，每个端口连接一个站点，如Hub集线器、交换机等。采用星形拓扑的交换方式有线路交换和报文交

7、换，尤以线路交换更为普遍，现有的数据处理和声音通信的信息网大多采用这种拓扑。一旦建立了通信的连接，可以没有延迟地在两个连通的站点之间传输数据。亲纫片臭滤萧蝉裙衅顽菲耕缨脉妮宜炕撞剁疮领锻哇诧熄姑桃巢具上什绢第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述配线架图5.1 星形拓扑结构 图5.2 带有配线架的星形拓扑 星形拓扑的优点是结构简单，管理方便，可扩充性强，组星形拓扑的优点是结构简单，管理方便，可扩充性强，组网容易。利用中央结点可方便地提供网络连接和重新配置；且网容易。利用中央结点可方便地提供网络连接和重新配置；且单个连接点的

8、故障只影响一个设备，不会影响全网，容易检测单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网，容易检测和隔离故障，便于维护。和隔离故障，便于维护。抢瞄悠厂回寂圭父败瓷佬万讽研窜霉晾忧祷张庄抄糕遮僚陇产括熔迁曝州第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述星形拓扑的缺点是：每个站点直接与中央结点相连，需星形拓扑的缺点是：每个站点直接与中央结点相连，需要大量电缆，因此费用较高；要大量电缆，因此费用较高；如果中央结点产生故障，则全网不能工作，所以对中央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。结点的可靠

9、性和冗余度要求很高。2总线拓扑（总线拓扑（Bus Topology）总线拓扑采用单根传输线作为传输介质，所有的站点都总线拓扑采用单根传输线作为传输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质或总线上。任何通过相应的硬件接口直接连接到传输介质或总线上。任何一个站点发送的信息都可以沿着介质传播，而且能被所有一个站点发送的信息都可以沿着介质传播，而且能被所有其他的站点接收。图其他的站点接收。图5.3是总线拓扑，如图是总线拓扑，如图5.4所示是带有所示是带有中继器的总线拓扑。中继器的总线拓扑。肠嘱异垫隋粮蕾饰佣蹭短肺皂行笋哑匪悲亭屋烘嚼陌省知咐鸥幂椅驻佰憋第5章局域网技术第5章局域网技术7/

10、23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述中继器图5.3 典型的总线拓扑结构图5.4 带有中继器的总线拓扑婴产蒲宛虑氯瘩骤惦咆饰银峙桓卞绍诵镣充了韭蝇惜摹亩哟乘非董装赶湘第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述总线拓扑的优点是：结构简单，实现容易；易于安装和总线拓扑的优点是：结构简单，实现容易；易于安装和维护；价格低廉，用户站点入网灵活。维护；价格低廉，用户站点入网灵活。总线拓朴结构的缺点是：传输介质故障难以排除，并且总线拓朴结构的缺点是：传输介质故障难以排除，并且由于所有结点都直接连接在

11、总线上，因此任何一处故障都由于所有结点都直接连接在总线上，因此任何一处故障都会导致整个网络的瘫痪。会导致整个网络的瘫痪。不过，对于站点不多（不过，对于站点不多（10个站点以下）的网络或各个站个站点以下）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。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。正在被淘汰。晤挖老嗜京辜如吊一晚咽欧剑见凸柜飘军仅洽仆隐阁锨砖践锡钥幌慌枫拴第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域

12、网概述局域网概述3环形拓扑（环形拓扑（Ring Topology）环形拓扑由一些中继器和连接中环形拓扑由一些中继器和连接中继器的点到点链路首尾相连形成一个继器的点到点链路首尾相连形成一个闭合的环。如图闭合的环。如图5.5所示，每个中继所示，每个中继器都与两条链路相连，它接收一条链器都与两条链路相连，它接收一条链路上的数据，并以同样的速度串行地路上的数据，并以同样的速度串行地把该数据送到另一条链路上，而不在把该数据送到另一条链路上，而不在中继器中缓冲。这种链路是单向的，中继器中缓冲。这种链路是单向的，也就是说，只能在一个方向上传输数也就是说，只能在一个方向上传输数据，而且所有的链路都按同一方向传

13、据，而且所有的链路都按同一方向传输，数据就在一个方向上围绕着环进输，数据就在一个方向上围绕着环进行循环。行循环。图5.5 环形拓扑形拓扑结构构遗屯刊汽隋郝窃八辊周旨醋梗田沙疡翔殿悼梆怕耿驼湾蔑痘艇嫡话鼓落较第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述4树形结构（树形结构（Tree Topology）树形拓扑是从总线拓树形拓扑是从总线拓扑演变而来的，它把星扑演变而来的，它把星形和总线形结合起来，形和总线形结合起来，形状像一棵倒置的树，形状像一棵倒置的树，顶端有一个带分支的根，顶端有一个带分支的根，每个分支还可以延伸出每个分支还可

14、以延伸出子分支，如图子分支，如图5.6所示。所示。 图5.6 树形网络拓扑结构云祁啦减蝇迟波燕稽倦痹淬茸琵耻宽扮纯左技殴扣籽某颊惩居侣或割煽懈第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述5星形环拓扑星形环拓扑星形环拓扑是将星形拓扑和环形拓扑混合起来的一种拓星形环拓扑是将星形拓扑和环形拓扑混合起来的一种拓扑，试图取这两种拓扑的优点于一个系统中，克服了典型扑，试图取这两种拓扑的优点于一个系统中，克服了典型的星形和典型的环形两个拓扑的不足和缺陷。这种拓扑的的星形和典型的环形两个拓扑的不足和缺陷。这种拓扑的配置是由一批接在环上的连接集

15、中器（实际上是指安装在配置是由一批接在环上的连接集中器（实际上是指安装在楼内各层的配线架）组成，从每个集中器按星形结构接至楼内各层的配线架）组成，从每个集中器按星形结构接至每个用户站上。如图每个用户站上。如图5.7所示。所示。 星形环拓扑的优点是故障诊断和隔离，易于扩展，安装星形环拓扑的优点是故障诊断和隔离，易于扩展，安装电缆方便。电缆方便。星形环拓扑的缺点是需要智能的集中器，电缆安装电缆星形环拓扑的缺点是需要智能的集中器，电缆安装电缆长，安装不方便等。长，安装不方便等。毯墙盅寺失宏断通猜室坯挛艰爆滔纱庐糟执闺益鸭秽鸽惮位驶天歇撞轮莎第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络

16、技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述子分支主干环图5.7 星形星形环拓扑拓扑隶舰牵瘩大熟嘲杠乒渍吐票俩域福冀赤叶讲藩磅堕甚剔用傻钎困茂窍蹈嫂第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.1 局域网概述局域网概述6拓扑的选择拓扑的选择拓扑的选择往往和传输介质的选择以及介质访问控制方法的拓扑的选择往往和传输介质的选择以及介质访问控制方法的确定紧密相关。选择拓扑时，应该考虑的主要因素有以下几点。确定紧密相关。选择拓扑时，应该考虑的主要因素有以下几点。（1）经济性）经济性:网络拓扑的选择直接决定了网络安装和维护的网络拓扑的选择直接决定了网络安装

17、和维护的费用。费用。（2）灵活性）灵活性:灵活性以及可扩充性也是选择网络拓扑结构时灵活性以及可扩充性也是选择网络拓扑结构时应充分重视的问题。网络的可调整性与灵活性以及可扩充性都应充分重视的问题。网络的可调整性与灵活性以及可扩充性都与网络拓扑直接相关。与网络拓扑直接相关。（3）可靠性）可靠性:网络的可靠性是任何一个网络的生命。网络拓网络的可靠性是任何一个网络的生命。网络拓扑决定了网络故障检测和故障隔离的方便性。扑决定了网络故障检测和故障隔离的方便性。总之，选择局域网拓扑时，需要考虑的因素很多，这些因素总之，选择局域网拓扑时，需要考虑的因素很多，这些因素同时影响网络的运行速度和网络软硬件接口的复杂

18、程度等。同时影响网络的运行速度和网络软硬件接口的复杂程度等。坡糖键幻搀丘逢乓慷逐开胎红筒肉骤骇负方谨澈碘抡毅去傣混趟赊敌躬蚊第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.2 IEEE 802标准5.2.1 IEEE 802标准概述标准概述1985年年IEEE公布了公布了IEEE 802标准的五项标准文本，同年为标准的五项标准文本，同年为美国国家标准局（美国国家标准局（ANSI）采纳作为美国国家标准。后来，国际标）采纳作为美国国家标准。后来，国际标准化组织（准化组织（ISO）经过讨论，建议将）经过讨论，建议将802标准定为局域网国际标准。标准定为局域网国

19、际标准。IEEE 802为局域网制定了一系列标准，主要有如下几种。为局域网制定了一系列标准，主要有如下几种。 IEEE 802.1：描述局域网体系结构以及寻址、网络管理和：描述局域网体系结构以及寻址、网络管理和网络互连（网络互连（1997）。）。 IEEE 802.1G：远程：远程MAC桥接（桥接（1998）。规定本地）。规定本地MAC网桥操作远程网桥的方法。网桥操作远程网桥的方法。 IEEE 802.1H：在局域网中以太网：在局域网中以太网2.0版版MAC桥接桥接（1997）。）。 IEEE 802.1Q：虚拟局域网（：虚拟局域网（1998）。）。鹃劝郭统臃延狈篱氦缅何陆傍豁挚跳迭液拙粳四蓟

20、靖蝎牺咆汲昔冀毒戍拐第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.2 IEEE 802标准 IEEE 802.2：定义了逻辑链路控制（：定义了逻辑链路控制（LLC）子层的功能与服务）子层的功能与服务（1998）。）。 IEEE 802.3：描述带冲突检测的载波监听多路访问（：描述带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）的访问方法和物理层规范（的访问方法和物理层规范（1998）。）。 IEEE 802.3ab：描述：描述1000Base-T访问控制方法和物理层技术规访问控制方法和物理层技术规范（范（1999）。）。 IEEE 802.3ac：描述：

21、描述VLAN的帧扩展（的帧扩展（1998）。）。 IEEE 802.3ad：描述多重链接分段的聚合协议（：描述多重链接分段的聚合协议（Aggregation of Multiple Link Segments）（）（2000）。）。 IEEE 802.3i：描述：描述10Base-T访问控制方法和物理层技术规范。访问控制方法和物理层技术规范。 IEEE 802.3u：描述：描述100Base-T访问控制方法和物理层技术规范。访问控制方法和物理层技术规范。 IEEE 802.3z：描述：描述1000Base-X访问控制方法和物理层技术规范。访问控制方法和物理层技术规范。 IEEE 802.3ae

22、：描述：描述10GBase-X访问控制方法和物理层技术规范。访问控制方法和物理层技术规范。灶黔坪建鹰维症倾眨钦铅率捐稍娥她年陷宙盗胎胺必泌采拼某像蒋戊呻豫第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.2 IEEE 802标准 IEEE 802.4：描述：描述Token-Bus访问控制方法和物理层技术访问控制方法和物理层技术规范。规范。 IEEE 802.5：描述：描述Token-Ring访问控制方法和物理层技术访问控制方法和物理层技术规范（规范（1997）。）。 IEEE 802.5t：描述：描述100 Mbps高速标记环访问方法高速标记环访问方法（2

23、000）。）。 IEEE 802.6：描述城域网（：描述城域网（MAN）访问控制方法和物理层技）访问控制方法和物理层技术规范（术规范（1994）。）。1995年又附加了年又附加了MAN的的DQDB子网上面向连接子网上面向连接的服务协议。的服务协议。 IEEE 802.7：描述宽带网访问控制方法和物理层技术规范。：描述宽带网访问控制方法和物理层技术规范。 IEEE 802.8：描述：描述FDDI访问控制方法和物理层技术规范。访问控制方法和物理层技术规范。 IEEE 802.9：描述综合语音、数据局域网技术（：描述综合语音、数据局域网技术（1996）。）。 IEEE 802.10：描述局域网网络安

24、全标准（：描述局域网网络安全标准（1998）。）。啮捆粳嚣事濒侗甄床颤犀萨庚粥锭络剁问谚哇纲怔遏态救柑夜掀煌夷东县第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.2 IEEE 802标准 IEEE 802.11：描述无线局域网访问控制方法和物理：描述无线局域网访问控制方法和物理层技术规范（层技术规范（1999）。）。 IEEE 802.12：描述：描述100VG-AnyLAN访问控制方访问控制方法和物理层技术规范。法和物理层技术规范。 IEEE 802.14：描述利用：描述利用CATV宽带通信的标准宽带通信的标准（1998）。）。 IEEE 802.15

25、：描述无线私人网（：描述无线私人网（Wireless Personal Area Network，WPAN）。）。 IEEE 802.16：描述宽带无线访问标准：描述宽带无线访问标准（Broadband Wireless Access Standards），由），由两部分组成。两部分组成。 蛹腿佬粤潦伪愤暇吼芥摇阴置睹悦陋辛豺督甜鸟笆觅杠擞唇悉汪里隶居璃第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.2 IEEE 802标准5.2.2 局域网的体系结构局域网的体系结构局域网的体系结构与局域网的体系结构与OSI模型有相当大的区别，如图模型有相当大的区别，如

26、图5.9所示，局域网只涉及所示，局域网只涉及OSI的物理层和数据链路层。为的物理层和数据链路层。为什么没有网络层及网络层以上的各层呢？首先局域网是一什么没有网络层及网络层以上的各层呢？首先局域网是一种通信网，只涉及到有关的通信功能，所以至多与种通信网，只涉及到有关的通信功能，所以至多与OSI参参考模型中的下考模型中的下3层有关。其次，由于局域网基本上采用共层有关。其次，由于局域网基本上采用共享信道的技术，所以也可以不设立单独的网络层。也就是享信道的技术，所以也可以不设立单独的网络层。也就是说，不同局域网技术的区别主要在物理层和数据链路层，说，不同局域网技术的区别主要在物理层和数据链路层，当这些

27、不同的局域网需要在网络层实现互连时，可以借助当这些不同的局域网需要在网络层实现互连时，可以借助其他已有的通用网络层协议（如其他已有的通用网络层协议（如IP协议）实现。协议）实现。 洲撅趋尔低埂浊磕笛嗣喊缄炔辆肄命历吗鼓遍凯督绣札璃燥咬徐阶谷吗次第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.2 IEEE 802标准IEEE 802标准逻辑链路子层（LLC）介质访问控制子层（MAC）物理信号（PS）物理介质连接设备（PMA）物理介质连接单元接口（AUI）介质访问控制（MAU）ISO/OSI高层物理层数据链路层图5.9 IEEE 802局域网实现模型追牵终甸

28、悯撰注煮惶与瓦戳掂倪帝家贬贾扼绑债菌翅芯攘怠志途刀踊餐锐第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.2 IEEE 802标准1物理层物理层局域网的物理层是和局域网的物理层是和OSI参考模型的物理层功能相当的，参考模型的物理层功能相当的，主要涉及局域网物理链路上原始比特流的传输，定义局域主要涉及局域网物理链路上原始比特流的传输，定义局域网物理层的机械、电气、规程和功能特性。如信号的传输网物理层的机械、电气、规程和功能特性。如信号的传输与接收、同步序列的产生和删除等，物理连接的建立、维与接收、同步序列的产生和删除等，物理连接的建立、维护、撤销等。护、撤销

29、等。物理层还规定了局域网所使用的信号、编码、传输介质、物理层还规定了局域网所使用的信号、编码、传输介质、拓扑结构和传输速率。例如，信号编码可以采用曼彻斯特拓扑结构和传输速率。例如，信号编码可以采用曼彻斯特编码，传输介质可采用双绞线、同轴电缆、光缆甚至是无编码，传输介质可采用双绞线、同轴电缆、光缆甚至是无线传输介质。拓扑结构则支持总线形、星形、环形和混合线传输介质。拓扑结构则支持总线形、星形、环形和混合形等，可提供多种不同的数据传输率。物理层由以下形等，可提供多种不同的数据传输率。物理层由以下4个个部分组成。部分组成。翘辰似唐窿亿及核页察媒其帧柳租烟南聚窍却孺泣卢胞质礼理考幽锯朱楞第5章局域网技

30、术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.2 IEEE 802标准 物理介质（物理介质（PMD）：提供与线缆的物理连接。）：提供与线缆的物理连接。 物理介质连接设备（物理介质连接设备（PMA）：生成发送到线路上的）：生成发送到线路上的信号，并接收线路上的信号。信号，并接收线路上的信号。 连接单元接口（连接单元接口（AUI）。）。 物理信号（物理信号（PS）。）。2数据链路层数据链路层局域网的数据链路层分为逻辑链路控制（局域网的数据链路层分为逻辑链路控制（LLC，Logical Link Control）和介质访问控制（）和介质访问控制（MAC，Medium Ac

31、cess Control）两个功能子层。）两个功能子层。镀稠休衙邱锋拓侯姿衷键层揣痰调诡今笑辈稻钎徽奢啪匆宋羊砍侥嚏攒皋第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.2 IEEE 802标准其中，其中，MAC子层负责介质访问控制机制的实现，即处理子层负责介质访问控制机制的实现，即处理局域网中各站点对共享通信介质的争用问题，不同类型的局域网中各站点对共享通信介质的争用问题，不同类型的局域网通常使用不同的介质访问控制协议，另外局域网通常使用不同的介质访问控制协议，另外MAC子层子层还涉及局域网中的物理寻址；而还涉及局域网中的物理寻址；而LLC子层负责屏蔽掉

32、子层负责屏蔽掉MAC子层的不同实现，将其变成统一的子层的不同实现，将其变成统一的LLC界面，从而向网络界面，从而向网络层提供一致的服务，层提供一致的服务，LLC子层向网络层提供的服务通过与子层向网络层提供的服务通过与网络层之间的逻辑接口实现，这些逻辑接口又被称为服务网络层之间的逻辑接口实现，这些逻辑接口又被称为服务访问点（访问点（SAP，Service Access Point）。这样的局）。这样的局域网体系结构不仅使得域网体系结构不仅使得IEEE 802标准更具有可扩充性，标准更具有可扩充性，有利于其将来接纳新的介质访问控制方法和新的局域网技有利于其将来接纳新的介质访问控制方法和新的局域网技

33、术，同时也不会使局域网技术的发展或变革影响到网络层。术，同时也不会使局域网技术的发展或变革影响到网络层。攘吏铣响睫趾讼餐那驰哥资纶踢闷葵眼占罐砒汪侗垣鸟挤剐咆榴均帘矛践第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法5.3.1 信道分配问题信道分配问题通常，可将信道分配方法划分为两类：静态分配方法和通常，可将信道分配方法划分为两类：静态分配方法和动态分配方法。动态分配方法。1静态分配方法静态分配方法所谓静态分配方法，也是传统的分配方法，它采用频分所谓静态分配方法，也是传统的分配方法，它采用频分多路复用或时分多路复用的办法将单个信道划分

34、后静态地多路复用或时分多路复用的办法将单个信道划分后静态地分配给多个用户。分配给多个用户。当用户站数较多或使用信道的站数在不断变化或者通信当用户站数较多或使用信道的站数在不断变化或者通信量的变化具有突发性时，静态频分多路复用方法的性能较量的变化具有突发性时，静态频分多路复用方法的性能较差，因此，传统的静态分配方法，不完全适合计算机网络。差，因此，传统的静态分配方法，不完全适合计算机网络。糊璃砰柜颖永软帕打靖遏炼珐占孤鳞频曾适加澳让酞河卡糙围蚊频铀样捎第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法2动态分配方法动态分配方法所谓动态分配

35、方法就是动态地为每个用户站点分配信道使用所谓动态分配方法就是动态地为每个用户站点分配信道使用权。权。 轮转：使每个用户站点轮流获得发送的机会，这种技术称轮转：使每个用户站点轮流获得发送的机会，这种技术称为轮转。它适合于交互式终端对主机的通信。为轮转。它适合于交互式终端对主机的通信。 预约：预约是指将传输介质上的时间分隔成时间片，网上预约：预约是指将传输介质上的时间分隔成时间片，网上用户站点若要发送，必须事先预约能占用的时间片。这种技术用户站点若要发送，必须事先预约能占用的时间片。这种技术适用于数据流的通信。适用于数据流的通信。 争用：若所有用户站点都能争用介质，这种技术称为争用。争用：若所有用

36、户站点都能争用介质，这种技术称为争用。它实现起来简单，对轻负载或中等负载的系统比较有效，适合它实现起来简单，对轻负载或中等负载的系统比较有效，适合于突发式通信。于突发式通信。争用方法属于随机访问技术，而轮转和预约的方法则属于控争用方法属于随机访问技术，而轮转和预约的方法则属于控制访问技术。制访问技术。毯闻盂诉祈闺骇农亚援伙倚猎舅起抬桐缮津砷榔产旋诚穗缮蔽刽拦樟沟淬第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法5.3.2 介质访问控制方法介质访问控制方法介质访问控制方法的主要内容有两个方面：一是要确定介质访问控制方法的主要内容有两个方

37、面：一是要确定网络上每一个结点能够将信息发送到介质上去的特定时刻；网络上每一个结点能够将信息发送到介质上去的特定时刻；二是要解决如何对共享介质访问和利用加以控制。常用的二是要解决如何对共享介质访问和利用加以控制。常用的介质访问控制方法有介质访问控制方法有3种：总线结构的带冲突检测的载波种：总线结构的带冲突检测的载波监听多路访问监听多路访问CSMA/CD方法、环形结构的令牌环方法、环形结构的令牌环（Token Ring）访问控制方法和令牌总线（）访问控制方法和令牌总线（Token Bus）访问控制方法。）访问控制方法。1带冲突检测的载波监听多路访问带冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CDCSM

38、A/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）是采用争用技术的一）是采用争用技术的一种介质访问控制方法。种介质访问控制方法。幢辈联望苇王熙怂麦伍富惫宴皑曰牟宦演睁沧边术土囱窍用铝妙惦洁赤蔽第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法CSMA/CD通常用于总线形拓扑结构和星形拓扑结构的通常用于总线形拓扑结构和星形拓扑结构的局域网中。它的每个站点都能独立决定发送帧，若两个或局域网中。它的每个站点都能独立决定发送帧，若两个或多个站同时发送，即产生冲突。每个站都能判断是否有冲

39、多个站同时发送，即产生冲突。每个站都能判断是否有冲突发生，如冲突发生，则等待随机时间间隔后重发，以避突发生，如冲突发生，则等待随机时间间隔后重发，以避免再次发生冲突。免再次发生冲突。CSMA/CD的工作原理可概括成四句话，即先听后发，的工作原理可概括成四句话，即先听后发，边发边听，冲突停止，随机延迟后重发。具体过程如下：边发边听，冲突停止，随机延迟后重发。具体过程如下： 当一个站点想要发送数据的时候，它检测网络查看是当一个站点想要发送数据的时候，它检测网络查看是否有其他站点正在传输，即监听信道是否空闲。否有其他站点正在传输，即监听信道是否空闲。 如果信道忙，则等待，直到信道空闲。如果信道忙，则

40、等待，直到信道空闲。日热菠脑胁陶拳男上蒙刊往尧茂婆媚缺徊外略桌乒洒涪火操汾乘朽匹琶灼第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法 如果信道闲，站点就传输数据。如果信道闲，站点就传输数据。 在发送数据的同时，站点继续监听网络确信没有其他在发送数据的同时，站点继续监听网络确信没有其他站点在同时传输数据。因为有可能两个或多个站点都同时站点在同时传输数据。因为有可能两个或多个站点都同时检测到网络空闲然后几乎在同一时刻开始传输数据。如果检测到网络空闲然后几乎在同一时刻开始传输数据。如果两个或多个站点同时发送数据，就会产生冲突。两个或多个站点

41、同时发送数据，就会产生冲突。 当一个传输结点识别出一个冲突，它就发送一个拥塞当一个传输结点识别出一个冲突，它就发送一个拥塞信号，这个信号使得冲突的时间足够长，让其他的结点都信号，这个信号使得冲突的时间足够长，让其他的结点都有能发现。有能发现。 其他结点收到拥塞信号后，都停止传输，等待一个随其他结点收到拥塞信号后，都停止传输，等待一个随机产生的时间间隙（回退时间，机产生的时间间隙（回退时间，Backoff Time）后重发。）后重发。肆账芽硒冰沥忍践形义锦发拆睛等摆粳呛卒氟铂品鼎崖沮攻酶畴恩魁咒馅第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问

42、控制方法2令牌环（令牌环（Token Ring）访问控制）访问控制Token Ring是令牌传输环（是令牌传输环（Token Passing Ring）的简写。令牌环介质访问控制方法，是通过在环形）的简写。令牌环介质访问控制方法，是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。只有当令网上传输令牌的方式来实现对介质的访问控制。只有当令牌传输至环中某站点时，它才能利用环路发送或接收信息。牌传输至环中某站点时，它才能利用环路发送或接收信息。当环线上各站点都没有帧发送时，令牌标记为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，称为空标记。当一个

43、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。记，所以其他站点不能发送帧，必须等待。燥释婴芝槛蚀晋癣啊擞符惮标处坎奥禁伎棵戮刹椭求鲁陈柞案聋逃莲怎诗第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法发送出去的帧将随令牌沿环路传输下去。在循环一周又发送出去的帧将随令牌沿环路传输下去。在循环一周又回到原发送站点时，由发送站点将该帧从环上移去，同

44、时回到原发送站点时，由发送站点将该帧从环上移去，同时将忙标记换为空标记，令牌传至后面站点，使之获得发送将忙标记换为空标记，令牌传至后面站点，使之获得发送的许可权。发送站点在从环中移去数据帧的同时还要检查的许可权。发送站点在从环中移去数据帧的同时还要检查接收站载入该帧的应答信息，若为肯定应答，说明发送的接收站载入该帧的应答信息，若为肯定应答，说明发送的帧已被正确接收，完成发送任务。若为否定应答，说明对帧已被正确接收，完成发送任务。若为否定应答，说明对方未能正确收到所发送的帧，原发送站点需在带空标记的方未能正确收到所发送的帧，原发送站点需在带空标记的令牌第二次到来时，重发此帧。采用发送站从环上收回

45、帧令牌第二次到来时，重发此帧。采用发送站从环上收回帧的策略，不仅具有对发送站点自动应答的功能，而且还具的策略，不仅具有对发送站点自动应答的功能，而且还具有广播特性，即可有多个站点接收同一数据帧。有广播特性，即可有多个站点接收同一数据帧。越颐裳溶拍誉刚暖槛注甫僵怕锐章跨嫩始蔼普吐垒臼童盎晓暂则株鸦娱瞬第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法接收帧的过程与发送帧不同，当令牌及数据帧通过环上接收帧的过程与发送帧不同，当令牌及数据帧通过环上站点时，该站将帧携带的目标地址与本站地址相比较。若站点时，该站将帧携带的目标地址与本站地址相比较

46、。若地址符合，则将该帧复制下来放入接收缓冲器中，待接收地址符合，则将该帧复制下来放入接收缓冲器中，待接收站正确接收后，即在该帧上载入肯定应答信号；若不能正站正确接收后，即在该帧上载入肯定应答信号；若不能正确接收则载入否定应答信号，之后再将该帧送入环上，让确接收则载入否定应答信号，之后再将该帧送入环上，让其继续向下传输。若地址不符合，则简单地将数据帧重新其继续向下传输。若地址不符合，则简单地将数据帧重新送入环中。所以当令牌经过某站点而它既不发送信息，又送入环中。所以当令牌经过某站点而它既不发送信息，又无处接收时，会稍经延迟，继续向前传输。无处接收时，会稍经延迟，继续向前传输。篆仑苑洞救火殊通韧艳

47、破洋屉蕉夯墅实实之鸿地上睛负辫噬豫勺钾荧曾诈第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法归纳起来，在令牌环中主要有下面归纳起来，在令牌环中主要有下面3种操作：种操作： 截获令牌并且发送数据帧。如果没有结点需要发送数截获令牌并且发送数据帧。如果没有结点需要发送数据，令牌就由各个结点沿固定的顺序逐个传递；如果某个据，令牌就由各个结点沿固定的顺序逐个传递；如果某个结点需要发送数据，它要等待令牌的到来，当空闲令牌传结点需要发送数据，它要等待令牌的到来，当空闲令牌传到这个结点时，该结点修改令牌帧中的标志，使其变为到这个结点时，该结点修改令牌

48、帧中的标志，使其变为“忙忙”的状态，然后去掉令牌的尾部，加上数据，成为数据的状态，然后去掉令牌的尾部，加上数据，成为数据帧，发送到下一个结点。帧，发送到下一个结点。 接收与转发数据。数据帧每经过一个结点，该结点就接收与转发数据。数据帧每经过一个结点，该结点就比较数据帧中的目的地址，如果不属于本结点，则转发出比较数据帧中的目的地址，如果不属于本结点，则转发出去；如果属于本结点，则复制到本结点的计算机中，同时去；如果属于本结点，则复制到本结点的计算机中，同时在帧中设置已经复制的标志，然后向下一结点转发。在帧中设置已经复制的标志，然后向下一结点转发。慰肥毙次辅柠瘟霓铅沸确壁迁阅寒掖稍亭议褂刹革胚喧扯

49、篷褪乱鹤寅清辅第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法 取消数据帧并且重发令牌。由于环网在物理上是个闭取消数据帧并且重发令牌。由于环网在物理上是个闭环，一个帧可能在环中不停地流动，所以必须清除。当数环，一个帧可能在环中不停地流动，所以必须清除。当数据帧通过闭环重新传到发送结点时，发送结点不再转发，据帧通过闭环重新传到发送结点时，发送结点不再转发，而是检查发送是否成功。如果发现数据帧没有被复制（传而是检查发送是否成功。如果发现数据帧没有被复制（传输失败），则重发该数据帧；如果发现传输成功，则清除输失败），则重发该数据帧；如果发现

50、传输成功，则清除该数据帧，并且产生一个新的空闲令牌发送到环上。该数据帧，并且产生一个新的空闲令牌发送到环上。3令牌总线（令牌总线（Token Bus）访问控制）访问控制令牌总线访问控制是在物理总线上建立一个逻辑环，令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。良好的介质访问控制方法。咕嫉韧享熊疑贝出蝴护叁麓炒渭曰嘱汁鹊举劫龄鲍扦莽鸣僳帘路耀登滔右第5章局域网技术第5章局

51、域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法5.3.3 以太网以太网以太网（以太网（Ethernet）是一种产生较早且使用相当广泛）是一种产生较早且使用相当广泛的局域网，美国的局域网，美国Xerox（施乐）公司（施乐）公司1975年推出了他们年推出了他们的第一个局域网。的第一个局域网。1980年美国年美国Xerox、DEC与与Intel三三家公司联合提出了以太网规范，这是世界上第一个局域网家公司联合提出了以太网规范，这是世界上第一个局域网的技术标准。后来的以太网国际标准的技术标准。后来的以太网国际标准IEEE 802.3就是参就是参照以太网的技术标准建立

52、的，两者基本兼容。为了与后来照以太网的技术标准建立的，两者基本兼容。为了与后来提出的快速以太网相区别，通常又将这种按提出的快速以太网相区别，通常又将这种按IEEE 802.3规范生产的以太网产品简称为以太网。规范生产的以太网产品简称为以太网。1IEEE 802.3帧结构帧结构图图5.10给出了给出了IEEE 802.3帧结构，各字段的功能如帧结构，各字段的功能如下。下。 塌迈闰七赦酋至嗓题消抢藐拭痉馒愈行鳞琴萝浚租侵恍茅獭跳章锣狗每封第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法 前导同步码由前导同步码由7个同步字节组成，用于收发之

53、间的定个同步字节组成，用于收发之间的定时同步；时同步； SFD是帧起始定界符；是帧起始定界符； 目的地址是帧发往的站点地址，每个站点都有自己惟目的地址是帧发往的站点地址，每个站点都有自己惟一的地址；一的地址； 源地址是帧发送的站点地址；源地址是帧发送的站点地址；前导同步码7字节SFD1字节目的地址6字节源地址6字节数据长度2字节协议首部20字节数据和填充字节01500字节帧校验4字节图5.10 IEEE 802.3帧结构陷呈浴陋汞侵芥釜绸文隔刽僻鄂径郸呀争蔑俏少卧矫版铆递祁闽砍茵抑廷第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法 数

54、据长度是要传输数据的总长度；数据长度是要传输数据的总长度； 协议首部是数据字段的一部分，含有更高层协议嵌入协议首部是数据字段的一部分，含有更高层协议嵌入数据字段中的信息；数据字段中的信息； 数据字节的长度可从数据字节的长度可从0到到1518个字节，但必须保证个字节，但必须保证帧不得小于帧不得小于64个字节，否则就要填入填充字节；个字节，否则就要填入填充字节； 帧校验占用帧校验占用4个字节，采用个字节，采用CRC码，用于校验帧传输码，用于校验帧传输中的差错。中的差错。2以太网地址以太网地址以太网使用的是以太网使用的是MAC地址，即地址，即IEEE 802.3以太网帧以太网帧结构中定义的地址。每块

55、网卡出厂时，都被赋予一个结构中定义的地址。每块网卡出厂时，都被赋予一个MAC地址，网卡的实际地址共有地址，网卡的实际地址共有6个字节。个字节。耙亭瞎雀汉哇粹糯睬婪诚芒肖呕宙搔溢蓬升盏孽拷绸镶蔬鲜迪找便歌汤谎第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法3 3以太网以太网MACMAC子层子层IEEE 802.3IEEE 802.3以太网，是一种总线型局域网，使用的介质访以太网，是一种总线型局域网，使用的介质访问控制子层方法是问控制子层方法是CSMA/CDCSMA/CD（载波监听多路访问冲突检测）（载波监听多路访问冲突检测），帧格式采用

56、以太网格式，即，帧格式采用以太网格式，即802.3802.3帧格式，以太网是基带帧格式，以太网是基带系统，使用曼彻斯特编码，通过检测通道上的信号存在与否系统，使用曼彻斯特编码，通过检测通道上的信号存在与否来实现载波检测。来实现载波检测。4 4以太网分类以太网分类有有4 4种正式的种正式的10 Mbps10 Mbps以太网标准。以太网标准。 10Base-5 10Base-5：10Base-510Base-5是最初的粗同轴电缆以太网标准。是最初的粗同轴电缆以太网标准。 10Base-2 10Base-2：10Base-210Base-2是细同轴电缆以太网标准。是细同轴电缆以太网标准。舌湍朵僻麓捅

57、床整癸山植阅小哮伪帽闰势辞霹翠柱舞礼胃聂听扑蚊瓢哲冀第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法 10Base-T：10Base-T是是10 Mbps的双绞线以的双绞线以太网标准。太网标准。 10Base-F：10Base-F是是10 Mbps的光缆以太的光缆以太网标准。网标准。5以太网物理层以太网物理层以太网在物理层可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非以太网在物理层可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线、光缆等多种传输介质，并且在屏蔽双绞线、屏蔽双绞线、光缆等多种传输介质，并且在IEEE 802.3标准中，为不同

58、的传输介质制定了不同的物标准中，为不同的传输介质制定了不同的物理层标准，如图理层标准，如图5.11所示。所示。 讨品挠绎坚范更去区兑寿萝即涉崖巴肋覆凡蕉苦疲侠龟脱恰麻色带站垣柞第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法以太网CSMA/CDAUI10Base5粗缆10Base2细缆10Base-T双绞线10Base-F光缆图图5.11 55.11 5种不同以太网的物理层实现种不同以太网的物理层实现虽姓紊哑区谍笔邀嘴捉稀宗鲍彻耿己僳涧胚本什涝蛇尺滁溅脆多桶呸截蹲第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程

59、(第3版) 5.3 介质访问控制方法6 610Base-T10Base-T10Base-T10Base-T是以太网中最常用的一种标准，是以太网中最常用的一种标准，“1010”表示信号的传输速率为表示信号的传输速率为10 Mbps10 Mbps，“BaseBase”表示信道表示信道上传输的是基带信号，上传输的是基带信号，“T T”是英文是英文Twisted-pairTwisted-pair（双绞线（双绞线电缆）的缩写，说明是使用双绞线电缆作为传输介质，编电缆）的缩写，说明是使用双绞线电缆作为传输介质，编码也采用曼彻斯特编码方式。采用星形拓扑结构。码也采用曼彻斯特编码方式。采用星形拓扑结构。10B

60、ase-10Base-T T的组网由网卡、集线器、交换机、双绞线等设备组成。图的组网由网卡、集线器、交换机、双绞线等设备组成。图5.125.12给出了一个以集线器为星形拓扑中央结点的给出了一个以集线器为星形拓扑中央结点的10Base-T10Base-T网络示例，所有的工作站都通过传输介质连接到集线器网络示例，所有的工作站都通过传输介质连接到集线器HubHub上，工作站与上，工作站与HubHub之间的双绞线最大距离为之间的双绞线最大距离为100 m100 m，网络扩，网络扩展可以采用多个展可以采用多个HubHub来实现，在使用时也要遵守前面所介绍来实现，在使用时也要遵守前面所介绍的的“5-4-3

61、-2-15-4-3-2-1”规则。规则。HubHub之间的连接可以使用双绞线、之间的连接可以使用双绞线、同轴电缆或粗缆线。同轴电缆或粗缆线。 闰磺抽辆嗅守撬懊鄙逗斯盯吝矫的吱憋臻具凭泞谷柏郴栋洒吏永袒稚璃妒第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法图5.12 10BASE-T网络示意图椭畦姆奥荫瓦辨醉铅更违十召博坍油央怂笨析豆舱抖键华涯页酸尤絮饿叔第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法10Base-T以太网有如下特点。以太网有如下特点。 安装简单、扩展方便；网

62、络的建立灵活、方便，可以安装简单、扩展方便；网络的建立灵活、方便，可以根据网络的大小，选择不同规格的根据网络的大小，选择不同规格的Hub或交换机连接在一或交换机连接在一起，形成所需要的网络拓扑结构。起，形成所需要的网络拓扑结构。 网络的可扩展性强，因为扩充与减少工作站都不会影网络的可扩展性强，因为扩充与减少工作站都不会影响或中断整个网络的工作。响或中断整个网络的工作。 集线器或交换机具有很好的故障隔离作用。当某个工集线器或交换机具有很好的故障隔离作用。当某个工作站与中央结点之间的连接出现故障时，也不会影响其他作站与中央结点之间的连接出现故障时，也不会影响其他结点的正常运行；甚至当网络中某一个集

63、线器或交换机出结点的正常运行；甚至当网络中某一个集线器或交换机出现故障时，也只会影响到与该集线器或交换机直接相连的现故障时，也只会影响到与该集线器或交换机直接相连的结点。结点。赘蟹庇压唤邢撰奏华匈恍容储期尿透瓤酋困真鹤吃坎岁联颧触镣杀担状稳第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法表5.1 IEEE 802.3以太网的基本特性特特 性性10Base-510Base-510Base-210Base-210Base-T10Base-T10Base-F10Base-F速率速率MbpsMbps1010101010101010传输方法方法

64、基基带基基带基基带基基带最大网段最大网段长度度m m50050018518510010020002000站站间最小距离最小距离m m2.52.50.50.5传输介介质50 50 粗同粗同轴电缆50 50 细同同轴电缆UTPUTP多模光多模光缆网网络拓扑拓扑总线形形总线形形星形星形点点对点点浦舆农嫉鼎戒困瑚疥非哼嫡元憾睁韦修钻迹沽吓豫蹄弊缘舜绷鄂晾紊雪汗第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法5.3.4 令牌环网令牌环网1概述概述IEEE 802.5标准定义了令牌环网的国际规范。标准定义了令牌环网的国际规范。令牌环网在物理层提供

65、令牌环网在物理层提供4 Mbps和和16 Mbps两种传输两种传输速率；支持速率；支持STP/UTP双绞线和光纤作为传输介质，但较双绞线和光纤作为传输介质，但较多的是采用多的是采用STP，使用，使用STP时计算机和集线器的最大距离时计算机和集线器的最大距离可达可达100 m，使用，使用UTP时这个距离为时这个距离为45 m。构建构建Token Ring网络时，需要网络时，需要Token Ring网卡、网卡、Token Ring集线器和传输介质等。图集线器和传输介质等。图5.13给出了一个给出了一个Token Ring组网的示例。其物理拓扑在外表上为星形结组网的示例。其物理拓扑在外表上为星形结构

66、，星形拓扑的中心是一个被称为介质访问单元（构，星形拓扑的中心是一个被称为介质访问单元（Media Access Unit，简称，简称MAU）的集线装置。所以我们认为）的集线装置。所以我们认为Token Ring采用的仍是一个物理环的结构。采用的仍是一个物理环的结构。 冀娱成冉棚闰唯页侧煎冈资茅奎红拟窜吻谢梦绕实徒盗谜刊显茬忌箕陛辨第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法图5.13 令牌环网集线器的内部结构槛铜绞筷奉淀雨筒芝勉撩灾恰茨孜聋诀屿掐挨焚蛀栏乙霜炳犊贱氨趴健相第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络

67、技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法2 2令牌环网的工作原理令牌环网的工作原理令牌环网利用一种称之为令牌环网利用一种称之为“令牌（令牌（TokenToken）”的短帧来选择的短帧来选择拥有传输介质的站，只有拥有令牌的工作站才有权发送信息。拥有传输介质的站，只有拥有令牌的工作站才有权发送信息。令牌平时不停地在环路上流动，当一个站有数据要发送时，令牌平时不停地在环路上流动，当一个站有数据要发送时，必须等到令牌出现在本站时截获它，即将令牌的独特标志转必须等到令牌出现在本站时截获它，即将令牌的独特标志转变为信息帧的标志（或称把闲令牌置为忙令牌），然后将所变为信息帧的标志（或称把闲令牌置为忙

68、令牌），然后将所要发送的信息附在之后发送出去。由于令牌环网采用的是单要发送的信息附在之后发送出去。由于令牌环网采用的是单令牌策略，环路上只能有一个令牌存在，只要有一个站发送令牌策略，环路上只能有一个令牌存在，只要有一个站发送信息，环路上就不会再有空闲的令牌流动。采取这样的策略，信息，环路上就不会再有空闲的令牌流动。采取这样的策略，可以保证任一时刻环路上只能有一个发送站，因此不会出现可以保证任一时刻环路上只能有一个发送站，因此不会出现像以太网那样的竞争局面，环网不会因发生冲突而降低效率，像以太网那样的竞争局面，环网不会因发生冲突而降低效率，所以说令牌环网的一个很大优点就是在重载时可以高效率地所以

69、说令牌环网的一个很大优点就是在重载时可以高效率地工作。工作。勘聋峪甥彼蓬窥独底缩檬肖腮夏玲税薪歉萧社娄肘形痞暗疯剪幅厩均蹈睦第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法在环上传输的信息逐个站点不断地向前传输，一直到达在环上传输的信息逐个站点不断地向前传输，一直到达目的站。目的站一方面复制这个帧（即收下这个帧），另目的站。目的站一方面复制这个帧（即收下这个帧），另一方面还要将此信息帧转发给下一个站（并在其后附上已一方面还要将此信息帧转发给下一个站（并在其后附上已接收标志）。信息在环路上转了一圈后，最后又必然会回接收标志）。信息在环路

70、上转了一圈后，最后又必然会回到发送数据的源站点，信息回到源站点后，源站点对返回到发送数据的源站点，信息回到源站点后，源站点对返回的数据不再进行转发（这是理所当然的），而是对返回的的数据不再进行转发（这是理所当然的），而是对返回的数据进行检查，查看本次发送是否成功。当所发信息的最数据进行检查，查看本次发送是否成功。当所发信息的最后一个比特绕环路一周返回到源站时，源站必须生成一个后一个比特绕环路一周返回到源站时，源站必须生成一个新的令牌，将令牌发送给下一个站，环路上又有令牌在流新的令牌，将令牌发送给下一个站，环路上又有令牌在流动，等待着某个站去截获它。总之，截获令牌的站要负责动，等待着某个站去截获

71、它。总之，截获令牌的站要负责在发送完信息后再将令牌恢复出来，发送信息的站要负责在发送完信息后再将令牌恢复出来，发送信息的站要负责从环路上收回它所发出的信息。从环路上收回它所发出的信息。 温癌决鸥争廊陋弓挎痉涅吟摧优赔榷跑帐峦双锁心麻鹿范魄踊秧末租碑谈第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.3 介质访问控制方法令牌环的工作过程为。令牌环的工作过程为。第一步：令牌在环中流动，第一步：令牌在环中流动，C站有信息发送，截获了令站有信息发送，截获了令牌。牌。第二步：第二步：C站发送数据给站发送数据给A站，站，A站接收并转发数据。站接收并转发数据。第三步：第

72、三步：C站等待并接收它所发的帧，并将该帧从环上站等待并接收它所发的帧，并将该帧从环上撤离。撤离。第四步：第四步：C站收完所发帧的最后一比特后，重新产生令站收完所发帧的最后一比特后，重新产生令牌发送到环上。牌发送到环上。汲绎峨述哺谱低吕囤妇荡胶协漳铭秤钢补攒茨妻拒谈摔赊迫涨船屹雹一廓第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.4 共享式以太网和交换式以太网共享式以太网和交换式以太网 5.4.1 5.4.1 共享式以太网共享式以太网传统的共享式以太网是最简单、最便宜、最常用的一种传统的共享式以太网是最简单、最便宜、最常用的一种组网方式。在网络应用和组网过

73、程中，暴露出以下主要缺组网方式。在网络应用和组网过程中，暴露出以下主要缺点。点。1 1覆盖的地理范围有限覆盖的地理范围有限按照按照CSMA/CDCSMA/CD的有关规定，以太网覆盖的地理范围是固的有关规定，以太网覆盖的地理范围是固定的，只要两个结点处于同一个以太网中，它们之间的最定的，只要两个结点处于同一个以太网中，它们之间的最大距离就不能超过这个固定值，不管它们之间的连接跨越大距离就不能超过这个固定值，不管它们之间的连接跨越一个集线器还是多个集线器。如果超过这个值，网络通信一个集线器还是多个集线器。如果超过这个值，网络通信就会出现问题。就会出现问题。2 2网络总带宽容量固定网络总带宽容量固定

74、共享式以太局域网上的所有结点共享同一传输介质。共享式以太局域网上的所有结点共享同一传输介质。罚菊莱猎娘臀毅旁卖惋窟琼蛮兰签幕垢骡迎缮涪元受喊参泣抛萄猎惩袭杖第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.4 共享式以太网和交换式以太网共享式以太网和交换式以太网3不能支持多种速率不能支持多种速率在共享式以太局域网中的网络设备必须保持相同的传输在共享式以太局域网中的网络设备必须保持相同的传输速率，否则一个设备发送的信息，另一个设备不可能收到。速率，否则一个设备发送的信息，另一个设备不可能收到。单一的共享式以太网不可能提供多种速率的设备支持。单一的共享式以太网

75、不可能提供多种速率的设备支持。5.4.2 交换式以太网交换式以太网交换机以太网利用以太网交换机组网，既可以将计算机交换机以太网利用以太网交换机组网，既可以将计算机直连到交换机的端口上，也可以将它们连入一个网段，然直连到交换机的端口上，也可以将它们连入一个网段，然后将这个网段连到交换机的端口。如果将计算机直接连到后将这个网段连到交换机的端口。如果将计算机直接连到交换机的端口，那么它将独享该端口提供的带宽；如果计交换机的端口，那么它将独享该端口提供的带宽；如果计算机通过以太网连入交换机，那么该以太网上的所有计算算机通过以太网连入交换机，那么该以太网上的所有计算机共享交换机端口提供的带宽。机共享交换

76、机端口提供的带宽。继冠桂士壕饶蜗碉史公脑娃霹豪悲扫参铣哭缘逊痰掷硒拦姓燥予特辰瓶猾第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网5.5.1 5.5.1 快速以太网技术快速以太网技术快速以太网技术快速以太网技术100Base-T100Base-T是由是由10Base-T10Base-T标准以太网发标准以太网发展而来的。其协议标准为展而来的。其协议标准为19951995年颁布的年颁布的IEEE 802.3uIEEE 802.3u，可支，可支持持100 Mbps100 Mbps的数据传输速率，并且与的数据传输速率，并且与10Base-T10Ba

77、se-T一样可支持一样可支持共享式与交换式两种使用环境，在交换式以太网环境中可共享式与交换式两种使用环境，在交换式以太网环境中可以实现全双工通信。以实现全双工通信。IEEE 802.3uIEEE 802.3u在在MACMAC子层仍采用子层仍采用CSMA/CDCSMA/CD作为介质访问控制协议，并保留了作为介质访问控制协议，并保留了IEEE 802.3IEEE 802.3的帧格式。的帧格式。快速以太网采用快速以太网采用4B/5B4B/5B编码。编码。1快速以太网的体系结构快速以太网的体系结构图图5.15给出了给出了IEEE 802.3u协议的体系结构，对应于协议的体系结构，对应于OSI模型的数据

78、链路层协议和物理层协议。模型的数据链路层协议和物理层协议。 嗽己铁立饥换岩滩妨臻建抖扦秒欺尚重徘蔽顾嘘辊期猿郁炊垦呜京诉罗零第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网LLC 802.2LLC 802.2100 Base100 BaseT TCSMACSMACDCDMIIMII100 Base-Tx100 Base-Tx100 Base-T4100 Base-T4100 Base-Fx100 Base-Fx2 2对对5 5类类UTPUTP或或1 1类类STPSTP4 4对对3 3、4 4、5 5类类UTPUTP2 2芯光纤芯光纤传输介质

79、传输介质物理层物理层数据链路层数据链路层图图5.15 100Base-T5.15 100Base-T协议结构协议结构氮诛灾胁野呵甫庶对酋椭汇华钉恒左抄涨宁争烽茂溺茶葛拈调阶泄彭篱园第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网2 2100Base-T100Base-T物理层物理层从图从图5.155.15中可以看出中可以看出100Base-T100Base-T定义了定义了3 3种不同的物理层种不同的物理层协议。表协议。表5.25.2给出了这给出了这3 3种物理层标准的对比。为了屏蔽下种物理层标准的对比。为了屏蔽下层不同的物理细节，为层不同的

80、物理细节，为MACMAC和高层协议提供了一个和高层协议提供了一个100 Mbps100 Mbps传输速率的公共透明接口，快速以太网在物理层和传输速率的公共透明接口，快速以太网在物理层和MACMAC子层子层之间还定义了一种独立于介质种类的介质无关接口之间还定义了一种独立于介质种类的介质无关接口（Medium Independent InterfaceMedium Independent Interface，简称，简称MIIMII），该接口可），该接口可以支持上面以支持上面3 3种不同的物理层介质标准。种不同的物理层介质标准。 防僵蹈掳溶厅抄酚鼻亚复席狭歉连徘丫植利生坷缎改绵尝牺昭贮疟缄识滔第5章

81、局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网表表5.2 100Base-T5.2 100Base-T的三种不同的物理层协议的三种不同的物理层协议物理物理层协议线缆类型线缆类型线缆线缆对数对数最大分段最大分段长度长度编码方编码方式式优点优点100Base-T43/4/5类类UTP4对对100m8B/6T3类类UTP100Base-TX5类类UTP/RJ-45接头接头 1类类STP/DB-9接头接头2对对100m4B/5B全双工全双工100Base-FX62.5 m单模单模/125 m多模多模光纤，光纤，ST或或SC光纤连接器光纤连接器2对对20

82、00m4B/5B全双工长全双工长距离距离辰甸二川悟彬埠涨吟渡接吕君筛署集冗栗瑰末逾抚茅院辊真布嫡央辣津厉第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网（1 1）100Base-TX100Base-TX100Base-TX100Base-TX介质规范基于介质规范基于ANSI TP-PMDANSI TP-PMD物理介质标准。物理介质标准。100Base-TX100Base-TX介质接口在两对双绞线电缆上运行，其中一对介质接口在两对双绞线电缆上运行，其中一对用于发送数据，另一对用于接收数据，由于用于发送数据，另一对用于接收数据，由于ANSI T

83、P-PMDANSI TP-PMD规规范既包括屏蔽双绞线电缆，也包括非屏蔽双绞线电缆，所范既包括屏蔽双绞线电缆，也包括非屏蔽双绞线电缆，所以以100Base-TX100Base-TX介质接口支持两对介质接口支持两对5 5类以上非屏蔽双绞线电缆类以上非屏蔽双绞线电缆和两对和两对1 1类屏蔽双绞线电缆。类屏蔽双绞线电缆。 100Base-TX100Base-TX链路与介质相关的接口有两种：对非屏蔽双链路与介质相关的接口有两种：对非屏蔽双绞线电缆，绞线电缆，MDIMDI连接器必须是兼容连接器必须是兼容5 5类及类及5 5类以上的类以上的8 8脚脚RJ-45RJ-45连接器；对屏蔽双绞线电缆，连接器；对

84、屏蔽双绞线电缆，MDIMDI连接器必须是连接器必须是IBMIBM的的STPSTP连连接器，使用屏蔽接器，使用屏蔽DB-9DB-9型连接器。型连接器。企号谣冬括呸计液材拌灾晨鸟菜伎停唤秘延辣挽箭蜗股窄袋疫住哮摇奏些第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网 5 5类类UTPUTP及及5 5类以上类以上UTPUTP：100Base-TX UTP100Base-TX UTP介质接口使介质接口使用两对用两对MDIMDI连接器线来将信号传出和传入网络介质，这意味连接器线来将信号传出和传入网络介质，这意味着着RJ-45RJ-45连接器连接器8 8

85、个管脚中的个管脚中的4 4个是被占用的。为使串音和可个是被占用的。为使串音和可能的信号失真最小，另外能的信号失真最小，另外4 4条线不应传输任何信号。每对的条线不应传输任何信号。每对的发送和接收信号是极化的，一条线传输正（发送和接收信号是极化的，一条线传输正（+ +）信号，而另）信号，而另一条线传输负（一条线传输负（ ）信号。对）信号。对RJ-45RJ-45连接器，正确的配线连接器，正确的配线对分配是管脚对分配是管脚11，22和管脚和管脚33，66。应尽量在。应尽量在MDIMDI管脚分配管脚分配中使用正确的彩色编码线对。中使用正确的彩色编码线对。 1 1类类STPSTP：100Base-TX1

86、00Base-TX标准也支持特征阻抗为标准也支持特征阻抗为150 150 的的屏蔽双绞线电缆。屏蔽双绞线电缆使用屏蔽双绞线电缆。屏蔽双绞线电缆使用D D型连接器并按型连接器并按ANSI ANSI TP-PMDTP-PMD对屏蔽双绞线架设的规范来布线。在对屏蔽双绞线架设的规范来布线。在DB-9DB-9连接器上连接器上正确的配线对分配是管脚正确的配线对分配是管脚11，66和管脚和管脚55，99。 叫劲怨烈诛艾躬脾溶牟搁囤枷絮势罚锥使炊培素阿审吾攫苛粉艺借糖掠抑第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网 100Base-T 100Base-

87、T交叉布线：当两个结点连到一起单机应用交叉布线：当两个结点连到一起单机应用时，必须提供一条外部交叉电缆，将电缆一端时，必须提供一条外部交叉电缆，将电缆一端8 8脚脚RJ-45RJ-45连连接器上的发送管脚连到电缆另一端接器上的发送管脚连到电缆另一端8 8脚脚RJ-45RJ-45连接器上的接连接器上的接收管脚。在多个结点连到一个集线器或交换机端口的实现收管脚。在多个结点连到一个集线器或交换机端口的实现中，交叉布线是在集线器或交换机端口内部完成的，这使中，交叉布线是在集线器或交换机端口内部完成的，这使得直联电缆能用于各个结点和集线器或交换机端口之间。得直联电缆能用于各个结点和集线器或交换机端口之间

88、。 100Base-TX 100Base-TX电缆配置：电缆配置：100Base-TX100Base-TX规范允许两个规范允许两个DTEDTE或或DTEDTE与交换端口之间的链路之间的链段最大长度为与交换端口之间的链路之间的链段最大长度为100 m100 m。 绳础陆优达蜜伟稚同蓬梆涯惊彰默腐褪巨午恭症郝倒习匣世埃齐舵陕居引第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网（2 2）100Base-FX100Base-FX光缆是光缆是100Base-FX100Base-FX指定支持的一种介质，而且容易安装、指定支持的一种介质，而且容易安装、重

89、量轻、体积小、灵活性好、不受重量轻、体积小、灵活性好、不受EMIEMI干扰。干扰。100Base-FX100Base-FX标准指定了两条多状态光纤，一条用于发送标准指定了两条多状态光纤，一条用于发送数据，一条用于接收数据。当工作站的数据，一条用于接收数据。当工作站的NICNIC以全双工模式运以全双工模式运行时能超过行时能超过2 km2 km。光缆可分为两类：多模和单模。光缆可分为两类：多模和单模。 多模光缆：这种光缆为多模光缆：这种光缆为62.5/125 62.5/125 m m，采用基于，采用基于LEDLED的收发器将波长为的收发器将波长为820 nm820 nm的光信号发送到光纤上。当连在

90、的光信号发送到光纤上。当连在两个设置为全双工模式的交换机端口之间时，支持的最大两个设置为全双工模式的交换机端口之间时，支持的最大距离为距离为2 km2 km。壤揖峡数犹誉俏邯昏品留朵幼谩大巳岛碗课刻柔略抵粪糜糙舟佩矾链堰印第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网 单模光缆：这种光缆为单模光缆：这种光缆为9/125 9/125 m m，采用基于激光的，采用基于激光的收发器将波长为收发器将波长为1300 nm1300 nm的光信号发送到光纤上。单模光缆的光信号发送到光纤上。单模光缆率损耗小，较之多模光缆能使光信号传输到更远的距离。率损耗

91、小，较之多模光缆能使光信号传输到更远的距离。（3 3）100Base-T4100Base-T4100Base-T4100Base-T4链路与介质相关的接口是基于链路与介质相关的接口是基于3 3、4 4、5 5类非类非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线。100Base-T4100Base-T4标准使用标准使用4 4对线。用于对线。用于100Base-T100Base-T的的RJ-45RJ-45连接器也可用于连接器也可用于100Base-T4100Base-T4。4 4对中的对中的3 3对用于一起对用于一起发送数据，同时第发送数据，同时第4 4对用于冲突检测。每对线都是极化的，对用于冲突检测。每对线都是极化的

92、，每对中的一条线传输正（每对中的一条线传输正（ ）信号而另一条线传输负）信号而另一条线传输负（ ）信号。）信号。翁芽吞填开设临凭宽闹楔乱廷榷北声兴厢万眨蟹柜族蛔乾癣稻丰准卿严未第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网5.5.2 5.5.2 千兆位以太网技术千兆位以太网技术19961996年年3 3月月IEEE 802IEEE 802委员会成立了委员会成立了IEEE 802.3zIEEE 802.3z工作组，工作组，专门负责千兆位以太网及其标准，并于专门负责千兆位以太网及其标准，并于19981998年年6 6月正式公布月正式公布关于千

93、兆位以太网的标准。关于千兆位以太网的标准。千兆位以太网标准是对以太网技术的再次扩展，其数据千兆位以太网标准是对以太网技术的再次扩展，其数据传输率为传输率为1000 Mbps1000 Mbps即即1Gbps1Gbps，因此也称吉比特以太网。千，因此也称吉比特以太网。千兆位以太网基本保留了原有以太网的帧结构，所以向下和兆位以太网基本保留了原有以太网的帧结构，所以向下和以太网与快速以太网完全兼容，从而原有的以太网与快速以太网完全兼容，从而原有的10 Mbps10 Mbps以太网以太网或快速以太网可以方便地升级到千兆位以太网。千兆位以或快速以太网可以方便地升级到千兆位以太网。千兆位以太网标准实际上包括

94、支持光纤传输的太网标准实际上包括支持光纤传输的IEEE 802.3zIEEE 802.3z和支持铜和支持铜缆传输的缆传输的IEEE 802.3abIEEE 802.3ab两大部分。图两大部分。图5.175.17给出了千兆位以给出了千兆位以太网的协议结构。太网的协议结构。 骡正恤茄椅拓掩劈亭渗杰闲邯饲欢房拢考薪吴啪颠曝雅乌组佯绎运啼副馆第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网LLC 802.2802.3全双工/流量控制协议CSMA/CD半双工方式GMII1000Base-cx1000 Base-LX1000 Base-SX150STP

95、超5类或6类UTP多模光纤传输介质物理层数据链路层图5.17 标准的千兆位以太网协议体系IEEE802.3ab IEEE802.3Z1000Base-T多模光纤单模光纤LLC子层MAC子层既淀父渡胡郡铆锗杭舌鼓泌对棵扦寐诚井拢兑抡鹏令介膜脉旁亏昭舌谊逊第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网千兆位以太网的物理层包括千兆位以太网的物理层包括1000Base1000BaseSXSX、1000Base-1000Base-LXLX、1000 Base-CX1000 Base-CX和和1000 Base-T 41000 Base-T 4个协议

96、标准。个协议标准。1 11000 Base-SX1000 Base-SX标准标准1000 Base-SX1000 Base-SX采用芯径为采用芯径为62.5 62.5 m m和和50 50 m m的多模光纤，的多模光纤，工作波长为工作波长为850 nm850 nm，传输距离为，传输距离为260 m260 m和和525 m525 m。数据编码。数据编码方法为方法为8B/10B8B/10B，适用于作为大楼网络系统的主干通路。，适用于作为大楼网络系统的主干通路。2 21000 Base-LX1000 Base-LX标准标准（1 1）多模光纤）多模光纤1000 Base-LX1000 Base-LX可

97、采用芯径为可采用芯径为50 50 m m和和62.5 62.5 m m的多模光纤，的多模光纤，工作波长为工作波长为850 nm850 nm，传输距离为，传输距离为550 m550 m，数据编码方法为，数据编码方法为8B/10B8B/10B，适用于作为大楼网络系统的主干通路。，适用于作为大楼网络系统的主干通路。楼政坞付传糕沿读港以谱杏成根啃枢探榔勇般蟹仙姐沉窘路约鼠骨永呛眼第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网（2 2）单模光纤）单模光纤1000 Base-LX1000 Base-LX可采用芯径为可采用芯径为9 9 m m的单模光纤

98、，工作波长的单模光纤，工作波长为为1300 nm1300 nm或或1550 nm1550 nm，数据编码方法采用，数据编码方法采用8B/10B8B/10B，适用于，适用于校园或城域主干网。校园或城域主干网。3 31000 Base-CX1000 Base-CX标准标准1000 Base-CX1000 Base-CX标准采用标准采用150 150 平衡屏蔽双绞线（平衡屏蔽双绞线（STPSTP），），传输距离为传输距离为25 m25 m，传输速率为，传输速率为1.25 Gbps1.25 Gbps，数据编码方法采，数据编码方法采用用8B/10B8B/10B，适用于集群网络设备的互连，例如机房内连接，

99、适用于集群网络设备的互连，例如机房内连接网络服务器。网络服务器。猎籽惰吗券屠吓钙抉迁鄙紊稍短逻从堪诅驮坟眼乳瓶仇赶租髓恰显咱渠窥第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网41000 Base-T标准标准1000 Base-T采用采用4对对5类类UTP双绞线，传输距离为双绞线，传输距离为100 m，传输速率为，传输速率为1 Gbps，主要用于结构化布线中同，主要用于结构化布线中同一层建筑的通信，从而可以利用以太网或快速以太网已铺一层建筑的通信，从而可以利用以太网或快速以太网已铺设的设的UTP 电缆，也可被用做大楼内的网络主干。电缆，也可

100、被用做大楼内的网络主干。在千兆位以太网的在千兆位以太网的MAC子层，除了支持以往的子层，除了支持以往的CSMA/CD协议外，还引入了全双工流量控制协议。其中，协议外，还引入了全双工流量控制协议。其中，CSMA/CD协议用于共享信道的争用问题，即支持以集线协议用于共享信道的争用问题，即支持以集线器作为星形拓扑中心的共享以太网组网；全双工流量控制器作为星形拓扑中心的共享以太网组网；全双工流量控制协议适用于交换机到交换机或交换机到站点之间的点协议适用于交换机到交换机或交换机到站点之间的点-点连点连接，两点间可以同时进行发送与接收，即支持以交换机作接，两点间可以同时进行发送与接收，即支持以交换机作为星

101、形拓扑中心的交换以太网组网。为星形拓扑中心的交换以太网组网。背折咳熟恕骨旋揖吕胡四臆驱装稍嘴灌吐刻岭驯侧牟缝素豆蜕恨浇比老冬第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网目前，千兆位以太网主要被用于园区或大楼网络的主干目前，千兆位以太网主要被用于园区或大楼网络的主干中，但也有的被用于有非常高带宽要求的高性能桌面环境中，但也有的被用于有非常高带宽要求的高性能桌面环境中。图中。图5.185.18给出了一个将千兆位以太网用于网络主干，将给出了一个将千兆位以太网用于网络主干，将快速以太网或快速以太网或10 Mbps10 Mbps以太网用于桌面环境

102、的网络示意图。以太网用于桌面环境的网络示意图。该网络采用了典型的层次化网络设计方法。该网络采用了典型的层次化网络设计方法。图图5.185.18中，最下面一层由中，最下面一层由10 Mbps10 Mbps以太网交换机加上以太网交换机加上100 100 MbpsMbps上行链路组成；第上行链路组成；第2 2层由层由100 Mbps100 Mbps以太网交换机加以太网交换机加1000 1000 MbpsMbps上行链路组成；最高层由千兆位以太网交换机组成。上行链路组成；最高层由千兆位以太网交换机组成。通常将面向用户连接或访问网络的层称为接入层（通常将面向用户连接或访问网络的层称为接入层（Access

103、 Access LayerLayer），而将网络主干层称为核心层（），而将网络主干层称为核心层（Core LayerCore Layer），将），将连接接入部分和核心部分的层称为分布层或汇聚层连接接入部分和核心部分的层称为分布层或汇聚层（Distribution LayerDistribution Layer）。）。 捌懂寡政犹敌急雌喜磨挎措括皑溃纠傍虱唉瓢时净奸桨忿啥撰凸荒捅灭邱第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网1000M1000M1000M1000M图图5.18 千兆位以太网的应用举例千兆位以太网的应用举例畴媚狞垮闪看绢密

104、婉予慨锦非衍寂薯茄费畸实乎绒陀犹荧凛猪蛮霖珐电婪第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网5.5.3 5.5.3 万兆位以太网技术万兆位以太网技术19991999年底成立了年底成立了IEEE 802.3aeIEEE 802.3ae工作组进行万兆位以太网技工作组进行万兆位以太网技术（术（10 Gbps10 Gbps）的研究，并于）的研究，并于20022002年正式发布年正式发布IEEE 802.3ae IEEE 802.3ae 10GE10GE标准。标准。1 1万兆位以太网的技术特色和显著特征万兆位以太网的技术特色和显著特征首先表现在物

105、理层上。万兆位以太网是一种只采用全双工首先表现在物理层上。万兆位以太网是一种只采用全双工与光纤的技术，其物理层（与光纤的技术，其物理层（PHYPHY）和）和OSIOSI模型的第模型的第1 1层（物理层）层（物理层）一致，它负责建立传输介质（光纤或铜线）和一致，它负责建立传输介质（光纤或铜线）和MACMAC层的连接，层的连接，MACMAC层相当于层相当于OSIOSI模型的第模型的第2 2层（数据链路层）。在网络的结构层（数据链路层）。在网络的结构模型中，把模型中，把PHYPHY进一步划分为物理介质关联层（进一步划分为物理介质关联层（PMDPMD）和物理）和物理代码子层（代码子层（PCSPCS）。

106、光学转换器属于）。光学转换器属于PMDPMD层。层。PCSPCS层由信息的编层由信息的编码方式（如码方式（如64B/66B 64B/66B ）、串行或多路复用等功能组成。）、串行或多路复用等功能组成。 酥锐牲疥忿男裴哆哪痛症谊哺册沃逞妹职豫痒无辆见黎烈氰按晦田信愚佰第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网其次，万兆位以太网技术基本承袭了以太网、快速以太其次，万兆位以太网技术基本承袭了以太网、快速以太网及千兆位以太网技术，因此在用户普及率、使用方便性、网及千兆位以太网技术，因此在用户普及率、使用方便性、网络互操作性及简易性上皆占有极大

107、的引进优势。在升级网络互操作性及简易性上皆占有极大的引进优势。在升级到万兆位以太网解决方案时，用户不必担心既有的程序或到万兆位以太网解决方案时，用户不必担心既有的程序或服务会受到影响，升级的风险非常低，同时在未来升级到服务会受到影响，升级的风险非常低，同时在未来升级到40 Gbps40 Gbps甚至甚至100 Gbps100 Gbps时都将有很明显的优势。时都将有很明显的优势。第三，万兆位标准意味着以太网将具有更高的带宽（第三，万兆位标准意味着以太网将具有更高的带宽（10 10 GbpsGbps）和更远的传输距离（最长传输距离可达）和更远的传输距离（最长传输距离可达40km40km）。）。第四

108、，在企业网中采用万兆位以太网可以最好地连接企第四，在企业网中采用万兆位以太网可以最好地连接企业网骨干路由器，这样大大简化了网络拓扑结构，提高了业网骨干路由器，这样大大简化了网络拓扑结构，提高了网络性能。网络性能。掐鞍烃吞蓬良朴漏丫焊捉暮尘篓故蔼暑涂辗笔汐副牺潮俱谱犁筛苗称呸釜第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网第五，万兆位以太网技术提供了更多的更新功能，大大第五，万兆位以太网技术提供了更多的更新功能，大大提升了提升了QoSQoS。因此，能更好地满足网络安全、服务质量、链。因此，能更好地满足网络安全、服务质量、链路保护等多个方面需

109、求。路保护等多个方面需求。最后，随着网络应用的深入，最后，随着网络应用的深入，WAN/MANWAN/MAN与与LANLAN融和已经成融和已经成为大势所趋，各自的应用领域也将获得新的突破，而万兆为大势所趋，各自的应用领域也将获得新的突破，而万兆位以太网技术让工业界找到了一条能够同时提高以太网的位以太网技术让工业界找到了一条能够同时提高以太网的速度、可操作距离和连通性的途径，万兆位以太网技术的速度、可操作距离和连通性的途径，万兆位以太网技术的应用必将为三网发展与融和提供新的动力。应用必将为三网发展与融和提供新的动力。辛涉挟敦侯麦纯末购逃由缩肺巡盾蝇荧厩搅镜批甲昏蛋哈泛蔗改涉凭键淋第5章局域网技术第

110、5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网万兆位以太网还有以下十分明显的应用特征。万兆位以太网还有以下十分明显的应用特征。 万兆位以太网结构简单、管理方便、价格低廉。万兆位以太网结构简单、管理方便、价格低廉。 过去有时需采用数个千兆位捆绑在一起以满足交换机互连过去有时需采用数个千兆位捆绑在一起以满足交换机互连所需的高带宽，因而浪费了更多的光纤资源，现在可以采用万兆所需的高带宽，因而浪费了更多的光纤资源，现在可以采用万兆位互连，甚至位互连，甚至4 4个万兆位捆绑互连，达到个万兆位捆绑互连，达到40 Gbps40 Gbps的宽带水平。的宽带水平。 采用万兆

111、位以太网，网络管理者可以用实时方式，也可以采用万兆位以太网，网络管理者可以用实时方式，也可以用历史累积方式轻松地看到第用历史累积方式轻松地看到第2 2层到第层到第7 7层的网络流量。允许层的网络流量。允许“永永远在线远在线”监视，能够鉴别干扰或入侵监测，发现网络性能瓶颈，监视，能够鉴别干扰或入侵监测，发现网络性能瓶颈，获取计费信息或呼叫数据记录，从网络中获取商业智能。获取计费信息或呼叫数据记录，从网络中获取商业智能。 以太网的可平滑升级保护了用户的投资，以太网的改进始以太网的可平滑升级保护了用户的投资，以太网的改进始终保持向前兼容，使得用户能够实现无缝升级，一方面不需要额终保持向前兼容，使得用

112、户能够实现无缝升级，一方面不需要额外的投资升级上层应用系统，也不影响原来的业务部署和应用。外的投资升级上层应用系统，也不影响原来的业务部署和应用。绽座肢腕韵佐惮壬洁织论反轧乌夕宰泥竖萎脯杭臼撕挂惮州盎督店雏江仇第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网2万兆位以太网技术介绍万兆位以太网技术介绍如图如图5.19所示为所示为IEEE 802.3ae万兆位以太网技术标万兆位以太网技术标准的体系结构。准的体系结构。娟几缀躲次种液它导葬娜此漾冰兄庄揭砰晦肛糖歹瞥酮楞疟丸幅鼠粒憾栽第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实

113、用教程(第3版) 5.5 高速以太网图5.19 802.3ae体系结构资擎协熟洽颤獭味诌潦荆香蹭澜莱嚏汛晾孽神储歪驮桌雨翻鸯您唆霜兔颗第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网（1）物理层）物理层在物理层，万兆位以太网的在物理层，万兆位以太网的IEEE 802.3ae标准只支持标准只支持光纤作为传输介质，但提供了两种物理连接（光纤作为传输介质，但提供了两种物理连接（PHY）类型。）类型。一种是提供与传统以太网进行连接的速率为一种是提供与传统以太网进行连接的速率为10 Gbps的的LAN物理层设备，即物理层设备，即“LAN PHY”；另

114、一种提供与；另一种提供与SDH/SONET进行连接的速率为进行连接的速率为9.58464 Gbps的的WAN物理层设备，即物理层设备，即“WAN PHY”。通过引入。通过引入WAN PHY，提供了以太网帧与，提供了以太网帧与SONET OC-192帧结构的融合，帧结构的融合，WAN PHY可与可与OC-192、SONET/SDH设备一起运行，设备一起运行，从而在保护现有网络投资的基础上，能够在不同地区通过从而在保护现有网络投资的基础上，能够在不同地区通过SONET城域网提供端到端的以太网城域网提供端到端的以太网 连接。连接。秒估亡送尘知嫉榆根末膘林截慈共较闹黎智拘哀橙溪墒诅芯天尼具隘虾刽第5章

115、局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网 10 Gbps 10 Gbps串行物理媒介层。万兆位以太网支持串行物理媒介层。万兆位以太网支持5 5种接种接口，分别是口，分别是1550 nm LAN1550 nm LAN接口、接口、1310 nm1310 nm宽频波分复用宽频波分复用（WWDMWWDM）LANLAN接口、接口、850 nm LAN850 nm LAN接口、接口、1550 nm WAN1550 nm WAN接口和接口和1310 nm WAN1310 nm WAN接口。每种接口都有其对应的最便宜的传输介接口。每种接口都有其对应的最便

116、宜的传输介质，传输距离也不同，如表质，传输距离也不同，如表5.85.8所示。所示。 PMD PMD（物理介质相关）子层。（物理介质相关）子层。PMDPMD子层的功能是支持子层的功能是支持在在PMAPMA子层和介质之间交换串行化的符号代码位。子层和介质之间交换串行化的符号代码位。PMDPMD子层子层将这些电信号转换成适合于在某种特定介质上传输的形式。将这些电信号转换成适合于在某种特定介质上传输的形式。PMDPMD是物理层的最低子层，标准中规定物理层负责从介质上是物理层的最低子层，标准中规定物理层负责从介质上发送和接收信号。发送和接收信号。 伎敌剖挺弊悸华盅庭累白裕宋授赣电攘壳牢鲜箔彻冒首园距珠垮

117、阔楔汐研第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网表表5.8 10 Gbps5.8 10 Gbps串行物理媒介串行物理媒介层名名 称称描描 述述传输介介质传输距离距离10GBase10GBaseSRSR805 nm LAN805 nm LAN接口接口50/125 50/125 m m多模光多模光纤65 m65 m10GBase10GBaseLRLR1310 nm LAN1310 nm LAN接口接口62.5/125 62.5/125 m m多模多模光光纤300 m300 m10GBase10GBaseERER1550 nm LAN15

118、50 nm LAN接口接口50/125 50/125 m m多模光多模光纤240240 m m10GBase10GBaseLWLW1310 nm WAN1310 nm WAN接口接口单模光模光纤10 km10 km10GBase10GBaseEWEW1550 nm WAN1550 nm WAN接口接口单模光模光纤40km40km轮旺驼锤狐求棉叛学甩端橡州盎抒渗回绪零颐鲍例沸烘萍轰灵健昔专棚钦第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网 PMA（物理介质接入）子层。（物理介质接入）子层。PMA子层提供了子层提供了PCS和和PMD层之间的串

119、行化服务接口。和层之间的串行化服务接口。和PCS子层的连接称子层的连接称为为PMA服务接口。服务接口。 WIS（广域网接口）子层。（广域网接口）子层。WIS子层是可选的物理子层是可选的物理子层，可用在子层，可用在PMA与与PCS之间，产生适配之间，产生适配ANSI定义的定义的SONET STS-192c传输格式或传输格式或ITU定义定义SDH VC-4-64c容器速率的以太网数据流。容器速率的以太网数据流。 PCS（物理编码）子层。（物理编码）子层。PCS子层位于协调子层子层位于协调子层（通过（通过GMII）和物理介质接入层（）和物理介质接入层（PMA）子层之间。）子层之间。捷囚役超缚唉表释亢

120、堂馒难红涤涕写鸟试悦愈脯锚魏蛀寡嘶吹雌郸丧谜浪第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网 RS RS（协调子层）和（协调子层）和XGMIIXGMII（10 Gbps10 Gbps介质无关接口）。介质无关接口）。协调子层的功能是将协调子层的功能是将XGMIIXGMII的通路数据和相关控制信号映射的通路数据和相关控制信号映射到原始到原始PLSPLS服务接口定义（服务接口定义（MAC/PLSMAC/PLS）接口上。）接口上。XGMIIXGMII接口提接口提供了供了10 Gbps10 Gbps的的MACMAC和物理层间的逻辑接口。和物理层间的

121、逻辑接口。XGMIIXGMII和协调子和协调子层使层使MACMAC可以连接到不同类型的物理介质上。可以连接到不同类型的物理介质上。（2 2）传输介质层）传输介质层IEEE 802.3aeIEEE 802.3ae目前支持目前支持9/125 9/125 m m单模、单模、50/125 50/125 m m多模多模和和62.5/125 62.5/125 m m多模多模3 3种光纤，而对电接口的支持规范种光纤，而对电接口的支持规范10GBase-CX410GBase-CX4目前正在讨论之中，尚未形成标准。目前正在讨论之中，尚未形成标准。撵疟丢牛胯犊燎锡巡淮秤臣喂礼惋螺胎曲碗协诌悦查皱驾讣撼军谈留蒜挥第

122、5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网（3 3）数据链路层）数据链路层IEEE 802.3aeIEEE 802.3ae继承了继承了802.3802.3以太网的帧格式和最大最小帧长以太网的帧格式和最大最小帧长度，支持多层星形连接、点到点连接及其组合，充分兼容已有度，支持多层星形连接、点到点连接及其组合，充分兼容已有应用，不影响上层应用，进而降低了升级风险。应用，不影响上层应用，进而降低了升级风险。3以太网的应用和展望（1）万兆位以太网的应用场合从目前网络现状看，万兆位以太网最先应用的场合包括教育从目前网络现状看，万兆位以太网最先应用的

123、场合包括教育行业、数据中心出口和城域网骨干。行业、数据中心出口和城域网骨干。 在教育网的应用。如图在教育网的应用。如图5.205.20所示。利用所示。利用10GE10GE高速链路构建高速链路构建校园网的骨干链路和各分校区与本部之间的连接，可实现端到校园网的骨干链路和各分校区与本部之间的连接，可实现端到端的以太网访问，进而提高传输效率，有效地保证远程多媒体端的以太网访问，进而提高传输效率，有效地保证远程多媒体教学和数字图书馆等业务的开展。教学和数字图书馆等业务的开展。灰饶许亥堪谷射裹会譬炔恳粟雇决梁久骋敦韵勘元助健八取荡元胆檀顷颂第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实

124、用教程(第3版) 5.5 高速以太网图5.20 10GE在校园网的应用帖焙摄秀夕怂杭其憾脉际蛋笼咯逾再檬傀渊窘甚辅耐佯凝至缄痘洋修间些第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网 在数据中心出在数据中心出口的应用。随着服口的应用。随着服务器纷纷采用千兆务器纷纷采用千兆位链路连接网络，位链路连接网络，汇聚这些服务器的汇聚这些服务器的上行带宽将逐渐成上行带宽将逐渐成为业务瓶颈，使用为业务瓶颈，使用10GE高速链路可高速链路可为数据中心出口提为数据中心出口提供充分的带宽保障，供充分的带宽保障，如图如图5.21所示。所示。图5.21 10GE在

125、数据中心的应用侨浪罗食吗园虹能味绵澈品昧玄哺犀秆液译餐麻栋俊逼核斧是慰巡肢疫档第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网 在城域网的应用。如图在城域网的应用。如图5.22所示，在城域网骨干层所示，在城域网骨干层部署部署10GE可大大地简化网络结构、降低成本、便于维护，可大大地简化网络结构、降低成本、便于维护，通过端到端以太网打造低成本、高性能和具有丰富业务支通过端到端以太网打造低成本、高性能和具有丰富业务支持能力的城域网。持能力的城域网。10GE在城域网中的应用主要有两个方在城域网中的应用主要有两个方面：面： 直接采用直接采用10GE

126、取代原来的传输链路，作为城域网骨取代原来的传输链路，作为城域网骨干，如图干，如图5.22所示；所示； 通过通过10GE CWDM接口或接口或WAN接口与城域网的传接口与城域网的传输设备相连接，充分利用已有的输设备相连接，充分利用已有的SDH或或DWDM骨干传输骨干传输资源，如图资源，如图5.23所示。所示。碴宙痈销盯缚称蚁计唾边码我肋漾汝鳃迟苯摹矢哲肥故继兴赵菲急琢蝎吹第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网图5.22 10GE直接作为城域网骨干朗坍脊痢渝针田强积侥弹舀吴惑籍吩靛硅桐郸办拼绕送七拆捂卜芹举肿绥第5章局域网技术第5章局

127、域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网图5.23 10GE与城域网骨干的连接兜煎湿姨付金聂跨溢梭脖侧惮毒四肺匡咯将斟扯胀舶布驯必劲隐盾怯照物第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.5 高速以太网（2）万兆位以太网的特点）万兆位以太网的特点万兆位以太网技术提供更加丰富的带宽和处理能力，能万兆位以太网技术提供更加丰富的带宽和处理能力，能够有效地节约用户在链路上的投资，并保持以太网一贯的够有效地节约用户在链路上的投资，并保持以太网一贯的兼容性、简单易用和升级容易的特点。但是，由于万兆位兼容性、简单易用和升级容易的

128、特点。但是，由于万兆位以太网尚处于发展初期，还存在着一些问题和不足：首先，以太网尚处于发展初期，还存在着一些问题和不足：首先，在价格方面，目前一个在价格方面，目前一个10GE端口的价格是端口的价格是GE端口的端口的100倍左右；其次，万兆位以太网继承了以太网一贯的弱倍左右；其次，万兆位以太网继承了以太网一贯的弱QoS特点，如何进行有保障的区分业务承载的问题仍然没有解特点，如何进行有保障的区分业务承载的问题仍然没有解决，决，RPR、MPLS等特性的支持尚不成熟；第三，等特性的支持尚不成熟；第三，10GE要求设备具有强大的处理能力，而目前业界有些厂商推出要求设备具有强大的处理能力，而目前业界有些厂

129、商推出的的10GE端口并未实现真正的线速处理，带宽优势大打折端口并未实现真正的线速处理，带宽优势大打折扣。扣。排漱丘谴鸭纠寝履邦晦擦掀漱东逃呈挫识歪义豺姿炬渗二钳护顺裙节饰镁第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.6 其他种类的高速局域网5.6.1 100VG-AnyLAN局域网局域网标准为标准为IEEE 802.12的的100VG-AnyLAN也是一种使也是一种使用集线器的用集线器的100 bps高速局域网，它常简写为高速局域网，它常简写为100VG。VG代表代表Voice Grade（语音级，这种局域网可使用（语音级，这种局域网可使用3类类线

130、），而线），而Any则表示能使用多种传输介质，并可支持则表示能使用多种传输介质，并可支持IEEE 802.3和和IEEE 802.5的数据帧。的数据帧。100VG是一种无碰撞局域网，能更好地支持多媒体传是一种无碰撞局域网，能更好地支持多媒体传输；在网络上可获得高达输；在网络上可获得高达95的吞吐量；在介质访问控制的吞吐量；在介质访问控制子层（子层（MAC）运行需要优先级（）运行需要优先级（Demand Priority）协）协议；各工作站有数据要发送时，要向集线器发出请求，每议；各工作站有数据要发送时，要向集线器发出请求，每个请求都标有优先级别。个请求都标有优先级别。给戈锥衫罩谴浇摈椒皱争订刺

131、晌焦藏酷皇尿征靖搞挛壹谷菏盆竟苇视券邹第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.6 其他种类的高速局域网5.6.2 光纤分布式数据接口（光纤分布式数据接口（FDDI）FDDI是是Fiber Distributed Data Interface的缩的缩写，意思是光纤分布数据接口，是计算机网络技术发展到写，意思是光纤分布数据接口，是计算机网络技术发展到高速通信阶段出现的第一个高速网络技术。高速通信阶段出现的第一个高速网络技术。FDDI的的IEEE 协议标准为协议标准为IEEE 802.7。FDDI以光纤为传输介质，传以光纤为传输介质，传输速率可达输速率

132、可达100 Mbps，采用单环和双环两种拓扑结构。，采用单环和双环两种拓扑结构。但为了提高网络的健壮性，大多采用双环结构。每一个但为了提高网络的健壮性，大多采用双环结构。每一个FDDI环可以连接环可以连接500台工作站，工作站间的距离可达台工作站，工作站间的距离可达2 km，从而，从而FDDI的单环网络范围可达的单环网络范围可达100 km，若以双，若以双环结构来看则可达环结构来看则可达200 km。FDDI有完整的国际标准，有完整的国际标准，有众多厂商的支持。有众多厂商的支持。凝修柏客护锯退奢瓤瑚棕槽舰逝盖淮貉柑蚀狠彪迪窟啪茫占鸳梭源健浴惑第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计

133、算机网络技术实用教程(第3版) 5.6 其他种类的高速局域网1FDDI的物理层的物理层FDDI标准根据传输介质的不同，定义了标准根据传输介质的不同，定义了4种类型的种类型的PMD标准。标准。 MMF-PMD：使用多模光缆：使用多模光缆MMF，是，是ANSI定义的定义的第一个第一个PMD标准。多模光缆使用廉价的标准。多模光缆使用廉价的LED作为光源，价作为光源，价格便宜，波长有格便宜，波长有850 nm和和1300 nm两种，最大传输距两种，最大传输距离为离为2 km。 SMF-PMD：使用单模光缆：使用单模光缆SMF，单模光缆通常使，单模光缆通常使用激光作为光源，波长为用激光作为光源，波长为1

134、300 nm。单模光缆传输距离。单模光缆传输距离较远，在无中继情况下其传输距离可达较远，在无中继情况下其传输距离可达60 km，价格较，价格较MMF贵。贵。桶恋拱啄糙哟弥惯昧颖芒怀锌潘庸停墓味咕部庇辜肺懒综闹椽厘曳盔纫碾第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.6 其他种类的高速局域网 LCF-PMD：使用廉价光缆的：使用廉价光缆的PMD标准，使用多模标准，使用多模光缆为传输介质，光源为发光二极管。光缆为传输介质，光源为发光二极管。 TP-PMD：使用双绞线电缆作为：使用双绞线电缆作为FDDI的传输介质。的传输介质。使用使用5类类UTP的传输距离为

135、的传输距离为100 m。在在FDDI网络中，双连接有两个物理实体，一个实体连网络中，双连接有两个物理实体，一个实体连接主环，另一个实体连接副环。单连接站（接主环，另一个实体连接副环。单连接站（SAS，Single Attached Station）也有两个物理层实体，主）也有两个物理层实体，主实体在实体在SAS，副实体在集中器。因此，标准规定最大为，副实体在集中器。因此，标准规定最大为500个站点。个站点。FDDI限制光缆总长度为限制光缆总长度为200 km，即环路，即环路长度限制在长度限制在100 km。 域说小帘徽爹稀袄猿碌桶郧窑君援绦八谰喜劈噶徽痔镇功叭步变只娟伤寒第5章局域网技术第5章

136、局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.6 其他种类的高速局域网PMD标准中定义了标准中定义了4种主要的种主要的FDDI介质接口连接器介质接口连接器（称之为（称之为MIC）：）： A型连接器型连接器是双连集中器是双连集中器DAC和双连站和双连站DAS的的一部分，用于连接主环的输入和副环的输出。一部分，用于连接主环的输入和副环的输出。 B型连接器型连接器是是DAC和和DAS的一部分，用于连接的一部分，用于连接主环的输入和副环的输出。主环的输入和副环的输出。 M型连接器型连接器是集中器的一部分，可以用于单连站是集中器的一部分，可以用于单连站SAS、DAS、DAC和单连集中

137、器和单连集中器SAC。 S型连接器型连接器是是SAS、SAC的一部分，用于把的一部分，用于把SAC、SAS连接到集中器。连接到集中器。役湛氢佩氏啄勇疗诚务祷裸棱狙宴介钞肆袍阂幕沃嫁奄漾睡糖白兜挣剑喻第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.6 其他种类的高速局域网2FDDI MAC子层子层FDDI在在MAC子层采用与子层采用与IEEE 802.5类似的令牌传输类似的令牌传输方式作为介质访问控制机制，但在令牌释放上采用了早期方式作为介质访问控制机制，但在令牌释放上采用了早期令牌释放令牌释放ETR技术，即只要某站点完成了数据传输，就将技术，即只要某站点

138、完成了数据传输，就将令牌释放，而不是像令牌释放，而不是像IEEE 802.5中那样，直到帧被正确中那样，直到帧被正确接收后才释放令牌，从而大大提高了信道的带宽利用率。接收后才释放令牌，从而大大提高了信道的带宽利用率。另外，另外，FDDI的帧格式也类似于的帧格式也类似于IEEE 802.5的帧，但两的帧，但两者之间有一些细小的区别。者之间有一些细小的区别。别箩眉梨轩项关塞搀醚截的制珍那嫌陋炼堂杏谓锨弗握避娄哺乃抬台解钙第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.6 其他种类的高速局域网3FDDI的拓扑的拓扑FDDI是一个高速环路，利用它可以为互联网提供

139、高速是一个高速环路，利用它可以为互联网提供高速主干网，并为主机提供高速信道，主干网，并为主机提供高速信道，ANSI规定规定FDDI可以可以采用采用4种拓扑，即双环拓扑、集中器树拓扑、双环树拓扑种拓扑，即双环拓扑、集中器树拓扑、双环树拓扑和双主机拓扑。实际上大型网就是把集中器接入双环，由和双主机拓扑。实际上大型网就是把集中器接入双环，由集中器连接集中器连接LAN，在，在LAN中接入多个网站，故集中器是核中接入多个网站，故集中器是核心部件，集中器实际上就是心部件，集中器实际上就是FDDI Hub。陡井赌广铲停绣恩膳唆斟碌驱妮射法撑蝴僳枯跨赚猛升噪聋袄寥袭疟屹猜第5章局域网技术第5章局域网技术7/2

140、3/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.6 其他种类的高速局域网5 5FDDIFDDI的应用环境的应用环境FDDIFDDI主要用于以下主要用于以下4 4种应用环境：种应用环境： 用于计算机机房中大型计算机和高速外设之间的连接，以及用于计算机机房中大型计算机和高速外设之间的连接，以及对可靠性、传输速度与系统容错要求较高的环境。对可靠性、传输速度与系统容错要求较高的环境。 用于连接大量的小型机、工作站、个人计算机与各种外设。用于连接大量的小型机、工作站、个人计算机与各种外设。 校园网的主干网，用于连接分布在校园各个建筑物中的小型校园网的主干网，用于连接分布在校园各个建筑物中的小型机、服务

141、器、工作站和个人计算机以及多个局域网。机、服务器、工作站和个人计算机以及多个局域网。 多校园的主干网，用于连接地理位置相距几千米的多个校园多校园的主干网，用于连接地理位置相距几千米的多个校园网、企业网，成为一个区域性的互连多个校园网和企业网的主干网。网、企业网，成为一个区域性的互连多个校园网和企业网的主干网。FDDIFDDI主要作为主干网使用，曾经是最成熟的主干网技术，但随主要作为主干网使用，曾经是最成熟的主干网技术，但随着高速以太网的出现和发展，着高速以太网的出现和发展，FDDIFDDI已经退出了局域网的历史舞台。已经退出了局域网的历史舞台。梧杖鲁梗驻某屠太揭宛欢宠诊对驳祥塑款哦匿魄蛀压颂辽

142、蚜拥惨遣密搬珠第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.6 其他种类的高速局域网5.6.3 高性能并行接口（高性能并行接口（HIPPI）高性能并行接口（高性能并行接口（HIPPI，High-Performance Parallel Interface）主要用于超级计算机与一些外围）主要用于超级计算机与一些外围设备（如大容量存储器、图形工作站等）的高速接口。设备（如大容量存储器、图形工作站等）的高速接口。HIPPI是一个是一个ANSI标准，标准，HIPPI的数据传输速率从最的数据传输速率从最初的初的800 Mbps，升到，升到1600 Mbps，甚至

143、最高的，甚至最高的6.4 Gbps。哄莫拄谦啊或韩锗躲窜渴酝岂孤汪舔鲁酞巫脑义津粘何红镁凭宽眩弄识粳第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.6 其他种类的高速局域网5.6.4 光纤通道光纤通道光纤通道可处理数据通道和网络的连接。它可用来传输光纤通道可处理数据通道和网络的连接。它可用来传输数据，包括数据，包括HIPPI、SCSI以及以及IBM主机所用的复用器通主机所用的复用器通道，也可用来传输网络的分组，如道，也可用来传输网络的分组，如IEEE 802、IP以及以及ATM的分组。的分组。光纤通道的物理媒体可使用单模光纤和多模光纤（光纤通道的物理媒体

144、可使用单模光纤和多模光纤（50 m和和62.5 m两种）。使用单模光纤可传输两种）。使用单模光纤可传输10 km，而，而使用多模光纤的传输距离为使用多模光纤的传输距离为175 m10 km，这主要取，这主要取决于传输速率。光纤通道还可使用视频电缆（传输距离为决于传输速率。光纤通道还可使用视频电缆（传输距离为25100 m）、小同轴电缆（传输距离为）、小同轴电缆（传输距离为1035 m）以及屏蔽双绞线以及屏蔽双绞线STP（传输距离为（传输距离为50100 m，分别对，分别对应的数据传输速率为应的数据传输速率为200 Mbps和和100 Mbps）。）。既捆里罩分限搐琶晴躇颗划恤轰鼻榆镜菩系橙姻逮

145、沛屉帽啮等眺春貉拼抨第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网所谓无线局域网（所谓无线局域网（Wireless Local Area Network，简称，简称WLAN）就是指采用无线传输介质的局域网。）就是指采用无线传输介质的局域网。5.7.1 无线局域网标准无线局域网标准目前支持无线局域网的技术标准主要有蓝牙技术、目前支持无线局域网的技术标准主要有蓝牙技术、Home RF技术技术以及以及IEEE 802.11系列。其中，系列。其中，Home RF主要用于家庭无线网络，主要用于家庭无线网络，其通信速度比较慢；蓝牙技术是在其通信速度比

146、较慢；蓝牙技术是在1994年爱立信为寻找蜂窝电话和年爱立信为寻找蜂窝电话和PDA那样的辅助设备进行通信的廉价无线接口时创立的，是按那样的辅助设备进行通信的廉价无线接口时创立的，是按IEEE802.11标准的补充技术来设计的；标准的补充技术来设计的；IEEE 802.11是由是由IEEE 802委员会制订的无线局域网系列标准，在委员会制订的无线局域网系列标准，在1997年，年，IEEE发布了发布了IEEE 802.11协议，这也是在无线局域网（协议，这也是在无线局域网（WLAN）领域内的第一）领域内的第一个国际上被广泛认可的协议。随后，个国际上被广泛认可的协议。随后，IEEE 802.11a、8

147、02.11b、802.11d标准相继完成。目前正在制订的一系列标准有标准相继完成。目前正在制订的一系列标准有IEEE 802.11e、802.11f、802.11g、802.11h、802.11i等，它推等，它推动着动着WLAN走向安全、高速、互连。走向安全、高速、互连。水霍盲敲枢参唤圈吠跪育涅幂垦终疫靠寂马妓钳顾椒深食僵诌逾闪匡搔阔第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网在在IEEE 802.11标准中，定义了标准中，定义了3个可选的物理层实个可选的物理层实现方式，它们分别为红外线（现方式，它们分别为红外线（IR）基带物理层和两种

148、无线）基带物理层和两种无线频率（频率（RF）物理层。两种无线频率物理层指工作在）物理层。两种无线频率物理层指工作在2.4 GHz频段上的跳频扩展频谱（频段上的跳频扩展频谱（FHSS）方式以及直接序列）方式以及直接序列式扩频（式扩频（DSSS）方式。目前）方式。目前IEEE 802.11规范的实际规范的实际应用以使用应用以使用DSSS方式为主流。下面分别介绍这方式为主流。下面分别介绍这3种方式。种方式。1红外线方式红外线方式红外线局域网采用波长小于红外线局域网采用波长小于1 的红外线作为传输媒的红外线作为传输媒介，有较强的方向性，受阳光干扰大。它支持介，有较强的方向性，受阳光干扰大。它支持12

149、Mbps数据速率，适于近距离通信。数据速率，适于近距离通信。星代状让蛾绘庭歉爸议硅虽邻瞳牢幸同声滇咽屈詹慨重彤穴杠应棠拿挛锗第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网2 2直接序列式扩频（直接序列式扩频（DSSSDSSS）直接序列式扩频就是使用具有高码率的扩频序列，在发射端扩直接序列式扩频就是使用具有高码率的扩频序列，在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。的扩频信号还原成原来的信号。DSSS DSSS 局域网可在很宽的频

150、率范围局域网可在很宽的频率范围内进行通信，支持内进行通信，支持1 12 Mbps2 Mbps数据速率，在发送和接收端都以窄带数据速率，在发送和接收端都以窄带方式进行，而以宽带方式传输。方式进行，而以宽带方式传输。3 3跳频扩展频谱（跳频扩展频谱（FHSSFHSS）跳频技术是另外一种扩频技术。跳频的载频受一个伪随机码的跳频技术是另外一种扩频技术。跳频的载频受一个伪随机码的控制，在其工作带宽范围内，其频率按随机规律不断改变频率。接控制，在其工作带宽范围内，其频率按随机规律不断改变频率。接收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端的变化规律一致。收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端的变化规律一

151、致。跳频的高低直接反映跳频系统的性能，跳频越高，抗干扰的性能越跳频的高低直接反映跳频系统的性能，跳频越高，抗干扰的性能越好，军用的跳频系统可以达到上万跳每秒。好，军用的跳频系统可以达到上万跳每秒。昼棕擂淳腿饭行郊石竞叔极棺硅吠肢焙杠独珐毖疥论勾钡炭催案馏款缆倒第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网IEEE 802.11IEEE 802.11标准在标准在MACMAC子层采用带冲突避免的载波监听多子层采用带冲突避免的载波监听多路访问（路访问（Carrier Sense Multiple Access/Collision Carrier

152、 Sense Multiple Access/Collision AvoidationAvoidation，简称，简称CSMA/CACSMA/CA）协议。该协议与在）协议。该协议与在IEEE 802.3IEEE 802.3标标准中所讨论的准中所讨论的CSMA/CDCSMA/CD协议类似，为了减小无线设备之间在同协议类似，为了减小无线设备之间在同一时刻同时发送数据导致冲突的风险，一时刻同时发送数据导致冲突的风险，IEEE 802.11IEEE 802.11引入了称引入了称为请求发送清除发送（为请求发送清除发送（RTS/CTSRTS/CTS）的机制。即：如果发送目）的机制。即：如果发送目的地是无线

153、结点，数据到达基站，该基站将会向无线结点发的地是无线结点，数据到达基站，该基站将会向无线结点发送一个送一个RTSRTS帧，请求一段用来发送数据的专用时间。接收到帧，请求一段用来发送数据的专用时间。接收到RTSRTS请求帧的无线结点将回应一个请求帧的无线结点将回应一个CTSCTS帧，表示它将中断其他帧，表示它将中断其他所有的通信直到该基站传输数据结束。其他设备可监听到传所有的通信直到该基站传输数据结束。其他设备可监听到传输事件的发生，同时将在此时间段的传输任务向后推迟。这输事件的发生，同时将在此时间段的传输任务向后推迟。这样，结点间传输数据时发生冲突的概率就会大大减少。样，结点间传输数据时发生冲

154、突的概率就会大大减少。搂乖汇道只弓坑售剑帖屋桌裹负致蔬京脚酷岳趁撅吏音硅闷刹庙瞅季捏口第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网5.7.2 无线局域网设备无线局域网设备组建无线局域网的无线网络设备主要包括：无线网卡、组建无线局域网的无线网络设备主要包括：无线网卡、无线访问接入点、无线网桥和天线，几乎所有的无线网络无线访问接入点、无线网桥和天线，几乎所有的无线网络产品中都自含无线发射接收功能。产品中都自含无线发射接收功能。 无线网卡在无线局域网中的作用相当于有线网卡在有无线网卡在无线局域网中的作用相当于有线网卡在有线局域网中的作用。按无

155、线网卡的总线类型可分为适用于线局域网中的作用。按无线网卡的总线类型可分为适用于台式机台式机PCI接口的无线网卡和适用笔记本接口的无线网卡和适用笔记本PCMCIA接口的接口的无线网卡，如图无线网卡，如图5.24所示。笔记本和台式机均使用所示。笔记本和台式机均使用USB接口的无线网卡，如图接口的无线网卡，如图5.25所示。所示。 茸渭负皋茨忧化章淳背夜辈纫家抠汛足桂粗塌棚己姬坯争覆巡土谱酸肘合第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网图5.24 笔记本无线网卡 图5.25 USB无线网卡 培烙诈褂嫂胜骤佑茁鞘哭眷棒辉印嘴旗哇漱纂锑奇陪侩水

156、素筹呆价膜锈绍第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网 无线访问接入点（无线访问接入点（AP）则是在无线局域网环境中，）则是在无线局域网环境中，进行数据发送和接收的集中设备，相当于有线网络中的集进行数据发送和接收的集中设备，相当于有线网络中的集线器。通常，一个线器。通常，一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。个无线用户。AP可以通过标准的可以通过标准的Ethernet电缆与传统的电缆与传统的有线网络相连，从而可作为无线网络和有线网络的连接点。有线网络相连，从而可作为无线网络和有线网络的连

157、接点。由于无线电波在传播过程中会不断衰减，导致由于无线电波在传播过程中会不断衰减，导致AP的通信范的通信范围被限定在一定的范围之内，这个范围被称为微单元。但围被限定在一定的范围之内，这个范围被称为微单元。但若采用多个若采用多个AP，并使它们的微单元互相有一定范围的重合，并使它们的微单元互相有一定范围的重合时，则用户可以在整个无线局域网覆盖区内移动，无线网时，则用户可以在整个无线局域网覆盖区内移动，无线网卡能够自动发现附近信号强度最大的卡能够自动发现附近信号强度最大的AP，并通过这个，并通过这个AP收发数据，保持不间断的网络连接，这种方式称为无线漫收发数据，保持不间断的网络连接，这种方式称为无线

158、漫游。游。 稠掳惫誉跨弯耻航南溢计湾孙迹满薄摈射沟紊横噶撑相酱沤氧尖叉鲁振湃第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网 无线网桥主要用于无无线网桥主要用于无线或有线局域网之间的互线或有线局域网之间的互连。当两个局域网无法实连。当两个局域网无法实现有线连接或使用有线连现有线连接或使用有线连接存在困难时，就可使用接存在困难时，就可使用无线网桥实现点对点的连无线网桥实现点对点的连接，在这里无线网桥起到接，在这里无线网桥起到了协议转换的作用。无线了协议转换的作用。无线网桥示意图如图网桥示意图如图5.26所示。所示。图5.26 无线网桥体吮滓臣

159、蜕蜜菲山陛斯厘董鳃氏驼们蛾擅疼穗蹈魄棱棉窗督豆褒圃皮幼疟第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网 无线路由器则集成了无线无线路由器则集成了无线AP的接入功能和路由器的的接入功能和路由器的第第3层路径选择功能。层路径选择功能。 天线（天线（Antenna）则是将信号源发送的信号借由天）则是将信号源发送的信号借由天线传输至远处。天线一般有所谓的定向性（线传输至远处。天线一般有所谓的定向性（Uni-directional）与全向性（）与全向性（Omni-directional）之分，）之分，前者较适合于长距离使用，而后者则较适合区域性应用

160、。前者较适合于长距离使用，而后者则较适合区域性应用。例如，若要将在第一栋楼内无线网络的范围扩展到例如，若要将在第一栋楼内无线网络的范围扩展到1km甚甚至数千米以外的第二栋楼，其中的一个方法是在每栋楼上至数千米以外的第二栋楼，其中的一个方法是在每栋楼上安装一个定向天线，天线的方向互相对准，第一栋楼的天安装一个定向天线，天线的方向互相对准，第一栋楼的天线经过网桥连到有线网络上，第二栋楼的天线是接在第二线经过网桥连到有线网络上，第二栋楼的天线是接在第二栋楼的网桥上，如此无线网络就可接通相距较远的两个或栋楼的网桥上，如此无线网络就可接通相距较远的两个或多个建筑物。多个建筑物。乍氯魏壬拄当惰条隆孔辣辊限

161、携鞭栽膛铝龚语棋交碉徐堰囚符伍颜涩滤拷第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网5.7.3 5.7.3 无线局域网间如何通信无线局域网间如何通信建立到建立到WLANWLAN的连接后，结点会像其他的连接后，结点会像其他802802网络一样传输帧。网络一样传输帧。WLANWLAN不使用标准的不使用标准的802.3802.3帧。帧。WLANWLAN帧的类型有帧的类型有3 3种：控制帧、种：控制帧、管理帧和数据帧。管理帧和数据帧。5.7.4 5.7.4 无线局域网的组网模式无线局域网的组网模式一般来说，无线局域网有两种组网模式，一种是无固定基

162、一般来说，无线局域网有两种组网模式，一种是无固定基站的，另一种是有固定基站的。无固定基站组成的网络称为站的，另一种是有固定基站的。无固定基站组成的网络称为自组网络，主要用于在便携式计算机之间组成平等状态的网自组网络，主要用于在便携式计算机之间组成平等状态的网络；有固定基站的网络类似于移动通信的机制，网络用户的络；有固定基站的网络类似于移动通信的机制，网络用户的便携式计算机通过基站（又称为访问点便携式计算机通过基站（又称为访问点APAP）连入网络。这种）连入网络。这种网络是应用比较广泛的网络，一般用于有线局域网覆盖范围网络是应用比较广泛的网络，一般用于有线局域网覆盖范围的延伸或作为宽带无线互联网

163、的接入方式。的延伸或作为宽带无线互联网的接入方式。子麻幻誓凑班邀矽选寄并炬肉拟凌精渐恢茎奶俺屋诈镇镶惶怠裹稿敦邀章第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网1自组网络（自组网络（Ad-Hoc）模式）模式自组网络又称对等网络，是最简单的无线局域网结构，自组网络又称对等网络，是最简单的无线局域网结构，是一种无中心的拓扑结构，网络连接的计算机具有平等的是一种无中心的拓扑结构，网络连接的计算机具有平等的通信关系，仅适用于较少数的计算机无线互连（通常是在通信关系，仅适用于较少数的计算机无线互连（通常是在5台主机以内），如图台主机以内），如图5.

164、27所示。这些计算机要有相同的所示。这些计算机要有相同的工作组名和密码（如果适用）。任何时间，只要两个或更工作组名和密码（如果适用）。任何时间，只要两个或更多的无线网络接口互相都在彼此的范围之内，它们就可以多的无线网络接口互相都在彼此的范围之内，它们就可以建立一个独立的网络；可以实现点对点与点对多点连接；建立一个独立的网络；可以实现点对点与点对多点连接；自组网络不需要固定设施，是临时组成的网络，非常适合自组网络不需要固定设施，是临时组成的网络，非常适合于野外作业和军事领域；组建这种网络，只需要在每台计于野外作业和军事领域；组建这种网络，只需要在每台计算机中插入一块无线网卡，不需要其他任何设备就

165、可以完算机中插入一块无线网卡，不需要其他任何设备就可以完成通信。成通信。扶疥食请灭掘逛幸无渝闽卓锌拒喻去呵陇委焚葱缀陕拖攒巡驳踊正至样诱第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网2 2基础结构网络（基础结构网络（InfrastuctureInfrastucture）模式）模式在具有一定数量用户或是需要建立一个稳定的无线网络在具有一定数量用户或是需要建立一个稳定的无线网络平台时，一般会采用以平台时，一般会采用以APAP为中心的模式，将有限的为中心的模式，将有限的“信息信息点点”扩展为扩展为“信息区信息区”，这种模式也是无线局域网最为普，

166、这种模式也是无线局域网最为普通的构建模式，即基础结构模式，采用固定基站的模式。通的构建模式，即基础结构模式，采用固定基站的模式。在基础结构网络中，要求有一个无线固定基站充当中心站，在基础结构网络中，要求有一个无线固定基站充当中心站，所有站点对网络的访问均由其控制，如图所有站点对网络的访问均由其控制，如图5.285.28所示。所示。在基于在基于APAP的无线网络中，的无线网络中，APAP访问点和无线网卡还可针对访问点和无线网卡还可针对具体的网络环境调整网络连接速度，如具体的网络环境调整网络连接速度，如11 Mbps11 Mbps的的IEEE IEEE 802.11b802.11b的可使用速率可以

167、调整为的可使用速率可以调整为1 Mbps1 Mbps、2 Mbps2 Mbps、5.5 5.5 MbpsMbps和和11 Mbps 411 Mbps 4种；种；咕蕊洪乌陆赛这趟邱坦成祝疟搓否伪热部王巩业丸撒蕉恍妄管蚂阶哗庶磊第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网 图5.27 对等无线网络 图5.28 基础结构无线网络 剖狙赡题芍框痰淋洋泥磋拯崭庄犬悯蝎赴棚泅膝巨官倡哆弘骆年闷婆吭澄第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网54 Mbps54 Mbps的的IEEE 802.

168、11aIEEE 802.11a和和IEEE 802.11gIEEE 802.11g的则有的则有54 Mbps54 Mbps、48 Mbps48 Mbps、36 Mbps36 Mbps、24 Mbps24 Mbps、18 Mbps18 Mbps、12 Mbps12 Mbps、11 11 MbpsMbps、9 Mbps9 Mbps、6 Mbps6 Mbps、5.5 Mbps5.5 Mbps、2 Mbps2 Mbps、1 Mbps1 Mbps共共1212个不同速率可动态转换，以发挥相应网络环境下的最佳连个不同速率可动态转换，以发挥相应网络环境下的最佳连接性能。接性能。通过无线接入访问点、无线网桥等无

169、线中继设备还可以通过无线接入访问点、无线网桥等无线中继设备还可以把无线局域网与有线网连接起来，并允许用户有效地共享把无线局域网与有线网连接起来，并允许用户有效地共享网络资源，如图网络资源，如图5.29所示。所示。 诚藏肮楚毁应阑土遏傍俞捆热谁撼母阵奇判歹坪尿宜看说瓜虐绕并渍躯泰第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网APInternet图5.29 无线与有线的结合实例曹匆听修溪沮吩矾碧娄郑剃罕恃难稼徘戏今冕孔淌玄秆酗奴倪单绽河季岛第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.7 无线局域网3

170、无线无线Internet接入接入目前，许多公司开始利用目前，许多公司开始利用WLAN的方式提供移动的方式提供移动Internet接入，在宾馆、机场候车大厅等地区架设接入，在宾馆、机场候车大厅等地区架设WLAN，然后通过，然后通过DSL或或FTTX等方式相结合，为人们提等方式相结合，为人们提供无线上网的条件。供无线上网的条件。虽然无线网络有诸多优势，但与有线网络相比，无线局虽然无线网络有诸多优势，但与有线网络相比，无线局域网也存在一些不足，如网络速率较慢，价格较高，数据域网也存在一些不足，如网络速率较慢，价格较高，数据传输的安全性有待进一步提高。因而无线局域网目前主要传输的安全性有待进一步提高。

171、因而无线局域网目前主要还是面向那些有特定需求的用户，作为对有线网络的一种还是面向那些有特定需求的用户，作为对有线网络的一种补充。但也应该看到，随着无线局域网性能价格比的不断补充。但也应该看到，随着无线局域网性能价格比的不断提高，它将会在未来发挥更加重要和广泛的作用。提高，它将会在未来发挥更加重要和广泛的作用。乡碴晰胁骤誓脊缀之酸壮丑荤肌曲鲸率圣陨悟奥电扮瓦军瓢人恢什谩身洽第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网5.8.1 5.8.1 虚拟局域网概述虚拟局域网概述虚拟局域网是以局域网交换机为基础，通过交换机软件实现虚拟局域网是以局域网

172、交换机为基础，通过交换机软件实现根据功能、部门、应用等因素将设备或用户组成虚拟工作组或根据功能、部门、应用等因素将设备或用户组成虚拟工作组或逻辑网段的技术，其最大的特点是在组成逻辑网时无须考虑用逻辑网段的技术，其最大的特点是在组成逻辑网时无须考虑用户或设备在网络中的物理位置。户或设备在网络中的物理位置。VLANVLAN可以在一个交换机或者跨可以在一个交换机或者跨交换机实现。交换机实现。19961996年年3 3月，月，IEEE 802IEEE 802委员会发布了委员会发布了IEEE 802.1q VLANIEEE 802.1q VLAN标准。标准。虚拟局域网是由一些局域网网段构成的与物理位置无

173、关的逻辑虚拟局域网是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。每一个组，而这些网段具有某些共同的需求。每一个VLANVLAN的帧都有一的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个VLANVLAN。利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网（利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网（VLANVLAN）。虚）。虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。种新型局域网。 孔镇趋居款售擦乙拜邵看隆订垮砧复维救羊成趣想线木键

174、住尔刹戴绦袍熔第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网图图5.305.30给出一个关于给出一个关于VLANVLAN划分的示例。图中使用了划分的示例。图中使用了4 4个交换机的个交换机的网络拓扑结构，有网络拓扑结构，有9 9个工作站分配在个工作站分配在3 3个楼层中，构成了个楼层中，构成了3 3个局域网，个局域网，即即LAN1LAN1：（：（A1A1，B1B1，C1C1），），LAN2LAN2：（：（A2A2，B2B2，C2C2），），LAN3LAN3：（：（A3A3，B3B3，C3C3）。）。但这但这9 9个用户划分为个用户划分为3

175、 3个工作组，也就是说划分为个工作组，也就是说划分为3 3个虚拟局域网个虚拟局域网（VLANVLAN）。即：）。即：VLAN1VLAN1：（：（A1A1，A2A2，A3A3），），VLAN2VLAN2：（：（B1B1，B2B2，B3B3），），VLAN3VLAN3：（：（C1C1，C2C2，C3C3）。）。在虚拟局域网上的每一个站都可以听到同一虚拟局域网上的其在虚拟局域网上的每一个站都可以听到同一虚拟局域网上的其他成员所发出的广播。如工作站他成员所发出的广播。如工作站B1B1，B2B2，B3B3同属于虚拟局域网同属于虚拟局域网VLAN2VLAN2。当。当B1B1向工作组内成员发送数据时，向工作

176、组内成员发送数据时，B2B2和和B3B3将会收到广播的将会收到广播的信息（尽管它们没有连在同一交换机上），但信息（尽管它们没有连在同一交换机上），但A1A1和和C1C1不会收到不会收到B1B1发发出的广播信息（尽管它们连在同一个交换机上）。出的广播信息（尽管它们连在同一个交换机上）。忍寅兹摊频袄类肝迁利洗膘帽减蹲誉涟肪姓津侯六纸问硕蕴篙哑力马奠褒第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网VLAN1VLAN2VLAN2A2图5.30 虚拟局域网VLAN的示例A1B3B2B1C1C2C3A3LAN1LAN2LAN3饥怨闽耍卧塌惟驯荔各适想

177、茧隅逞屯刑声佬贞鹏踢瞩衫讣抗迁俭躬浙兵斩第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网5.8.2 虚拟局域网使用的以太网帧格式虚拟局域网使用的以太网帧格式1988年，年，IEEE批准了批准了802.3ac标准，这个标准定义标准，这个标准定义了虚拟局域网的以太网帧格式，在传统的以太网的帧格式了虚拟局域网的以太网帧格式，在传统的以太网的帧格式中插入一个中插入一个4字节的标识符，称为字节的标识符，称为VLAN标记，用来指明标记，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网，如图发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网，如图5.31所示。所示。如果还

178、使用传统的以太网帧格式，那么就无法划分虚拟局如果还使用传统的以太网帧格式，那么就无法划分虚拟局域网。域网。 VLAN标记字段的长度是标记字段的长度是4字节，插在以太网字节，插在以太网MAC帧的帧的源地址字段和长度类型字段之间。源地址字段和长度类型字段之间。VLAN标记的前两个标记的前两个字节和原来的长度类型字段的作用一样，但它总是设置字节和原来的长度类型字段的作用一样，但它总是设置为为0x8100（这个数值大于（这个数值大于0x0600，因此不代表长度），因此不代表长度），称为称为802.1q标记类型。标记类型。 械到脉霄杖块同焉对澎低渔电碳品污滞义慰揖奈奖淘但盒磐凯蠢侥朵肺解第5章局域网技术

179、第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网目的地址Port）长度类型长度类型802.1Q标记类型用户优先级2字节图5.31 虚拟局域网以太网帧格式数据802.3MAC帧源地址Port）FCS字节 6 6 4 2 461500 4插入4字节的VLAN标记标记控制信息1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 VIDCFI2字节疏泄韩曙硕惠碘必荣抱嘶疙狙颗懂矗弟涅挑询雁媳烟份阶促禄茁拧隅毯擞第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网当数据链路层检测到在当数据链路层检测到在MAC帧的源

180、地址字段后面的长度帧的源地址字段后面的长度类型字段的值是类型字段的值是0x8100时，就知道现在插入了时，就知道现在插入了4字节字节的的VLAN标记。于是就检查该标记的后两个字节的内容。标记。于是就检查该标记的后两个字节的内容。在后面的两个字节中，前在后面的两个字节中，前3个比特是用户优先级字段，接个比特是用户优先级字段，接着的一个比特是规范格式指示符（着的一个比特是规范格式指示符（CFI，Canonical Format Indicator），最后的），最后的12比特是该虚拟局域网比特是该虚拟局域网的标识符的标识符VID，它惟一地标志这个以太网帧是属于哪一个，它惟一地标志这个以太网帧是属于哪

181、一个VLAN的。在的。在IEEE 801.1q标记（标记（4个字节）后面的两个个字节）后面的两个字节是以太网帧的长度类型段。字节是以太网帧的长度类型段。因为用于因为用于VLAN的以太网帧的首部增加了的以太网帧的首部增加了4个字节，所个字节，所以以太网帧的最大长度从原来的以以太网帧的最大长度从原来的1518字节变为字节变为1522字字节。节。垂男藩毅误庚氓嘱界敝毖邱僧冷砖磷备藏粥路糖阎并酉饼傈釜馁溯窑坍剔第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网5.8.3 虚拟局域网的优点虚拟局域网的优点采用采用VLAN后，在不增加设备投资的前提下，可

182、在许多方面提高网后，在不增加设备投资的前提下，可在许多方面提高网络的性能，并简化网络的管理。具体表现在以下几方面。络的性能，并简化网络的管理。具体表现在以下几方面。l提供了一种控制网络广播的方法：通过将交换机划分到不同的提供了一种控制网络广播的方法：通过将交换机划分到不同的VLAN中，一个中，一个VLAN的广播不会影响到其他的广播不会影响到其他VLAN的性能。即使是的性能。即使是同一交换机上的两个相邻端口，只要它们不在同一同一交换机上的两个相邻端口，只要它们不在同一VLAN中，则相互中，则相互之间也不会渗透广播流量。之间也不会渗透广播流量。l提高了网络的安全性：提高了网络的安全性：VLAN的数

183、目及每个的数目及每个VLAN中的用户和主机中的用户和主机是由网络管理员决定的。网络管理员通过将可以相互通信的网络结点是由网络管理员决定的。网络管理员通过将可以相互通信的网络结点放在一个放在一个VLAN内，或将受限制的应用和资源放在一个安全的内，或将受限制的应用和资源放在一个安全的VLAN内，并提供基于应用类型、协议类型、访问权限等不同策略的访问控内，并提供基于应用类型、协议类型、访问权限等不同策略的访问控制表，就可以有效地限制广播组或共享域的大小。制表，就可以有效地限制广播组或共享域的大小。凛辗酌辙豁役省羡忽恕颂绝吞越猩胖瞬等草霓辫饲刽锗迅坞裸坐虎靡幂佯第5章局域网技术第5章局域网技术7/23

184、/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网 简化了网络管理：简化了网络管理：VLAN可以在单独的交换设备或跨可以在单独的交换设备或跨多个交换设备实现，也会大大减少在网络中增加、删除或多个交换设备实现，也会大大减少在网络中增加、删除或移动用户时的管理开销。增加用户时只要将其所连接的交移动用户时的管理开销。增加用户时只要将其所连接的交换机端口指定到其所属于的换机端口指定到其所属于的VLAN中即可；而在删除用户中即可；而在删除用户时只要将其时只要将其VLAN 配置撤销或删除即可；在用户移动时，配置撤销或删除即可；在用户移动时，只要他们还能连接到任何交换机的端口，则无须重新布线。只

185、要他们还能连接到任何交换机的端口，则无须重新布线。 提供了基于第提供了基于第2层的通信优先级服务：在最新的以太层的通信优先级服务：在最新的以太网技术如千兆位以太网中，基于与网技术如千兆位以太网中，基于与VLAN相关的相关的IEEE 802.1p标准可以在交换机上为不同的应用提供不同的服标准可以在交换机上为不同的应用提供不同的服务（如传输优先级等）。务（如传输优先级等）。夯瘴幽袍愧主矽笋哦抡淑待府单迭菲择蝶质贤摊克挺噶捷锥芳芬幅诲瓜蒙第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网5.8.4 虚拟局域网的工作方式的工作方式1基于交换端口的基于

186、交换端口的VLAN这种方式是把局域网交换机的某些端口的集合，作为这种方式是把局域网交换机的某些端口的集合，作为VLAN的成员。这些集合有时只在单个局域网交换机上，的成员。这些集合有时只在单个局域网交换机上，有时则跨越多台局域网交换机。虚拟局域网的管理应用程有时则跨越多台局域网交换机。虚拟局域网的管理应用程序，根据交换机端口的标识序，根据交换机端口的标识ID，将不同的端口分到对应的，将不同的端口分到对应的分组中，分配到一个分组中，分配到一个VLAN的各个端口上的所有站点都在的各个端口上的所有站点都在一个广播域中，它们相互之间可以通信，不同的一个广播域中，它们相互之间可以通信，不同的VLAN站站点

187、之间进行通信需经过路由器来进行。这种点之间进行通信需经过路由器来进行。这种VLAN方式的方式的优点在于简单，容易实现，从一个端口发出的广播，直接优点在于简单，容易实现，从一个端口发出的广播，直接发送到发送到VLAN内的其他端口，也便于直接监控。它的缺点内的其他端口，也便于直接监控。它的缺点是自动化程度低，灵活性不好。是自动化程度低，灵活性不好。炎昨箱冤笼蜒巨寒针绦左杠授息锭勾竖券步袍汪谐吝队谁兴宵瘤久共蒸彰第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网2基于基于MAC地址的地址的VLAN这种方式的这种方式的VLAN，要求交换机对站点的，要

188、求交换机对站点的MAC地址和交地址和交换机端口进行跟踪，在新站点入网时，根据需要将其划归换机端口进行跟踪，在新站点入网时，根据需要将其划归至某一个至某一个VLAN。不论该站点在网络中怎样移动，由于其。不论该站点在网络中怎样移动，由于其MAC地址保持不变，因此用户不需要对网络地址重新配置。地址保持不变，因此用户不需要对网络地址重新配置。然而所有的用户必须明确地分配给一个然而所有的用户必须明确地分配给一个VLAN，在这种初，在这种初始化工作完成后，对用户的自动跟踪才成为可能。在一个始化工作完成后，对用户的自动跟踪才成为可能。在一个大型网络中，要求网络管理人员将每个用户一一划分到某大型网络中，要求网

189、络管理人员将每个用户一一划分到某一个一个VLAN中，是十分烦琐的。中，是十分烦琐的。诬亚暴耻供为矗贰路迹宏楞拟镶裁损质领宴秘脖糕噶侠贩外砌袋腑恿慌企第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网3基于路由的基于路由的VLAN路由协议工作在路由协议工作在7层协议的第层协议的第3层层网络层，即基于网络层，即基于IP和和IPX协议的转发，它是利用网络层的业务属性来自动协议的转发，它是利用网络层的业务属性来自动生成生成VLAN，把使用不同路由协议的站点分在相对应的，把使用不同路由协议的站点分在相对应的VLAN中。中。IP子网子网1为第为第1个个V

190、LAN，IP子网子网2为第为第2个个VLAN，IPX子网子网 1为第为第3个个VLAN依次类推。通过依次类推。通过检查所有的广播和多点广播帧，交换机能自动生成检查所有的广播和多点广播帧，交换机能自动生成VLAN。这种方式构成的这种方式构成的VLAN，在不同的，在不同的LAN网段上的站点可网段上的站点可以属于同一以属于同一VLAN，同一物理端口上的站点也可分属于不，同一物理端口上的站点也可分属于不同的同的VLAN，从而保证了用户完全自由地进行增加、移动，从而保证了用户完全自由地进行增加、移动和修改等操作。和修改等操作。 厉掂悄垛湾蜘棋帽蕴捻升互剿氢爷歼壤患脯挽玻诊闸牢射溜诣骨扫江贤奄第5章局域网

191、技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网4基于策略的基于策略的VLAN基于策略的基于策略的VLAN的划分是一种比较灵活有效而直接的的划分是一种比较灵活有效而直接的方式。这主要取决于在方式。这主要取决于在VLAN的划分中所采用的策略。目的划分中所采用的策略。目前常用的策略有：前常用的策略有： 按按MAC地址划分；地址划分； 按按IP地址划分；地址划分； 按以太网协议类型划分；按以太网协议类型划分； 按网络的应用划分。按网络的应用划分。两枚链蛛蹄唾彼纯豹箔烫橡丑尸馅百妨儡疟采屋窗败颈帧翅楞欲妮翟硼砖第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024

192、计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网5.8.5 虚拟局域网的实现虚拟局域网的实现VLAN的实现方式包括静态的实现方式包括静态VLAN和动态和动态VLAN两种。两种。1静态静态VLAN在静态在静态VLAN中，由网络管理员根据交换机端口进行静中，由网络管理员根据交换机端口进行静态的态的VALN分配，当在交换机上将其某一个端口分配给一分配，当在交换机上将其某一个端口分配给一个个VLAN时，将一直保持不变直到网络管理员改变这种配时，将一直保持不变直到网络管理员改变这种配置，所以又被称为基于端口的置，所以又被称为基于端口的VLAN。基于端口的。基于端口的VLAN配置简单，网络的可监控性强

193、。但缺乏足够的灵活性，当配置简单，网络的可监控性强。但缺乏足够的灵活性，当用户在网络中的位置发生变化时，必须由网络管理员将交用户在网络中的位置发生变化时，必须由网络管理员将交换机端口重新进行配置。所以静态换机端口重新进行配置。所以静态VLAN比较适合用户或比较适合用户或设备位置相对稳定的网络环境。设备位置相对稳定的网络环境。 坍棱蓖畜臂咖杰刑奈店趴吠滤刁毙吁桑买膏迪复呻巾润朽抱檀婆柱关谨延第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网2动态动态VLAN动态动态VLAN是指交换机上以连网用户的是指交换机上以连网用户的MAC地址、逻辑地址、逻

194、辑地址（如地址（如IP地址）或数据报协议等信息为基础将交换机端地址）或数据报协议等信息为基础将交换机端口动态分配给口动态分配给VLAN的方式。当用户的主机连入交换机端的方式。当用户的主机连入交换机端口时，交换机通过检查口时，交换机通过检查VLAN管理数据库中相应的关于管理数据库中相应的关于MAC地址、逻辑地址（如地址、逻辑地址（如IP地址）或数据报协议的表项，地址）或数据报协议的表项，以相应的数据库表项内容动态地配置相应的交换机端口。以相应的数据库表项内容动态地配置相应的交换机端口。以基于以基于MAC地址的动态地址的动态VLAN为例，网络管理员首先需要为例，网络管理员首先需要在在VLAN策略服

195、务器上配置一个关于策略服务器上配置一个关于MAC地址与地址与VLAN划划分映射关系的数据库，当交换机初始化时将从分映射关系的数据库，当交换机初始化时将从VLAN策略策略服务器上下载关于服务器上下载关于MAC地址与地址与VLAN划分关系的数据库文划分关系的数据库文件，件，屯揽耳癸睫强伺缔压裁骂甘篓曰猎祷惊拆考梭链胎煞讨献惟彝橱糊要丙侩第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网此时，若有一台主机连接到交换机的某个端口时，交换此时，若有一台主机连接到交换机的某个端口时，交换机将会检测该主机的机将会检测该主机的MAC地址信息，然后查找地址信息

196、，然后查找VLAN管理管理数据库中的数据库中的MAC地址表项，用相应的地址表项，用相应的VLAN配置内容来配配置内容来配置这个端口。这种机制的好处在于只要用户的应用性质不置这个端口。这种机制的好处在于只要用户的应用性质不变，并且其所使用的主机不变（严格地说，是使用的网卡变，并且其所使用的主机不变（严格地说，是使用的网卡不变），则用户在网络中移动时，并不需要对网络进行额不变），则用户在网络中移动时，并不需要对网络进行额外配置或管理。但是，在使用外配置或管理。但是，在使用VLAN管理软件建立管理软件建立VLAN管理数据库和维护该数据库时需要做大量的管理工作。总管理数据库和维护该数据库时需要做大量的

197、管理工作。总之，不管以何种机制实现，分配给同一个之，不管以何种机制实现，分配给同一个VLAN的所有主的所有主机共享一个广播域，而分配给不同机共享一个广播域，而分配给不同VLAN的主机将不会共的主机将不会共享广播域。也就是说，只有位于同一享广播域。也就是说，只有位于同一VLAN中的主机才能中的主机才能直接相互通信，而位于不同直接相互通信，而位于不同VLAN中的主机之间是不能直中的主机之间是不能直接相互通信的。接相互通信的。慕兆浇河票崭嘲卸纠皿膝栗碍乔临烟养趴滑瓜级裴蓬蝎奋外眯疤鹰拼恬锄第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.8 虚拟局域网5.8.6

198、 VLAN5.8.6 VLAN间的互连方法间的互连方法1 1传统路由器方法传统路由器方法所谓传统路由器方法，就是使用路由器将位于不同所谓传统路由器方法，就是使用路由器将位于不同VLANVLAN的的交换端口连接起来，这种方法的缺点是：对路由器的性能有交换端口连接起来，这种方法的缺点是：对路由器的性能有较高要求；同时如果路由器发生故障，则较高要求；同时如果路由器发生故障，则VLANVLAN之间就不能通之间就不能通信。信。2 2采用路由交换机采用路由交换机如果交换机本身带有路由功能，则如果交换机本身带有路由功能，则VLANVLAN之间的互连就可在之间的互连就可在交换机内部实现，即采用第交换机内部实现

199、，即采用第3 3层交换技术。第层交换技术。第3 3层交换技术也层交换技术也叫路由交换技术，是各网络厂家最新推出的一种局域网技术，叫路由交换技术，是各网络厂家最新推出的一种局域网技术，具有良好的发展前景。它将交换技术（具有良好的发展前景。它将交换技术（SwitchingSwitching）和路由技）和路由技术（术（RoutingRouting）相结合，很好地解决了在大型局域网中以前难）相结合，很好地解决了在大型局域网中以前难以解决的一些问题。以解决的一些问题。酵辣晌崭逮普匿境继轨迎捉驭练疲嗡底溅垒冕宋俏仗职嗣庸杉车锚褐测栓第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(

200、第3版) 5.9 网络操作系统5.9.1 网络操作系统概述网络操作系统概述1网络操作系统的定义和功能网络操作系统的定义和功能网络操作系统（网络操作系统（NOS，Network Operation System）是指能使网络上多台计算机方便而有效地共享）是指能使网络上多台计算机方便而有效地共享网络资源，为用户提供所需的各种服务的操作系统软件。网络资源，为用户提供所需的各种服务的操作系统软件。为实现有效的资源共享，首先要提供网络通信功能或协为实现有效的资源共享，首先要提供网络通信功能或协议的支持，另外还要提供资源共享的途径及解决多个用户议的支持，另外还要提供资源共享的途径及解决多个用户对资源需求冲

201、突的能力。所以网络操作系统除了具备单机对资源需求冲突的能力。所以网络操作系统除了具备单机操作系统所需的功能（如内存管理、操作系统所需的功能（如内存管理、CPU管理、输入输出管理、输入输出管理、文件管理等）以外，还应具备如下一些网络控制、管理、文件管理等）以外，还应具备如下一些网络控制、管理和服务功能。管理和服务功能。躬柳拷相仔雌判舅垂瞥敌扬默平况伞闲吼保夏谴哗粪她晚玛滴珍回拦臀户第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.9 网络操作系统 提供高效可靠的网络通信能力，如对网络协议、网络提供高效可靠的网络通信能力，如对网络协议、网络硬件的支持。硬件的支

202、持。 提供多项网络服务功能，如远程作业录入及处理的服提供多项网络服务功能，如远程作业录入及处理的服务功能、文件传输服务功能、电子邮件服务功能、远程打务功能、文件传输服务功能、电子邮件服务功能、远程打印服务功能等。我们经常听说的印服务功能等。我们经常听说的Telnet、FTP、E-mail等就是该类服务功能的典型例子。等就是该类服务功能的典型例子。 提供网络资源管理、系统管理功能，如文件系统管理、提供网络资源管理、系统管理功能，如文件系统管理、网络服务进程的建立和管理、网络活动的监控和网络测试网络服务进程的建立和管理、网络活动的监控和网络测试工具等。工具等。 提供对网络用户的管理。几乎所有的操作

203、系统都提供提供对网络用户的管理。几乎所有的操作系统都提供了用户管理功能，用户管理功能所提供的用户访问控制机了用户管理功能，用户管理功能所提供的用户访问控制机制有效地管理和控制了用户对网络资源的访问。制有效地管理和控制了用户对网络资源的访问。营龋阂括貌腮规暑磷普埋泳埔剖纫瑟缘法侈痛滥贱摇糜肇询枣去辜洛贮满第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.9 网络操作系统2网络操作系统的组成网络操作系统的组成NOS通常有两个基本的组成部分，即运行在服务器上的通常有两个基本的组成部分，即运行在服务器上的操作系统和运行在每个操作系统和运行在每个PC或桌面工作站上的

204、客户端操作系或桌面工作站上的客户端操作系统软件。服务器操作系统的主要功能是控制服务器的操作，统软件。服务器操作系统的主要功能是控制服务器的操作，管理存储在服务器上的文件，提供对用户的集中管理，支管理存储在服务器上的文件，提供对用户的集中管理，支持多用户和多任务的工作环境以解决多个用户对资源需求持多用户和多任务的工作环境以解决多个用户对资源需求时的冲突。客户端操作系统的主要功能是提供客户访问网时的冲突。客户端操作系统的主要功能是提供客户访问网络及网络资源的能力，而这些网络资源通常由网络服务器络及网络资源的能力，而这些网络资源通常由网络服务器提供。提供。叛雹抛完衙锭砒琳雹蘑讼繁犬央发股月懒治桌靴荚

205、朴媒仰所绿氦今榔旺秋第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.9 网络操作系统5.9.2 常见的网络操作系统常见的网络操作系统网络操作系统是网络设计与实施过程中要考虑的关键因网络操作系统是网络设计与实施过程中要考虑的关键因素之一。目前，可供选择的网络操作系统多种多样，常见素之一。目前，可供选择的网络操作系统多种多样，常见的有的有Windows、Linux、UNIX、NetWare等。等。1Windows操作系统操作系统Windows的网络操作系统是一个产品系列。的网络操作系统是一个产品系列。Microsoft公司在公司在1993年推出第一代网络操作

206、系统产品年推出第一代网络操作系统产品Windows NT 3.1，随着，随着Windows NT 3.1问世，问世，Microsoft正式加入网络操作系统的市场角逐。时至今日，正式加入网络操作系统的市场角逐。时至今日，微软公司先后对其微软公司先后对其Windows网络操作系统不断进行了改网络操作系统不断进行了改进，陆续推出进，陆续推出Windows NT 3.5、Windows NT 4.0、Windows Server 2000家族以及现在的家族以及现在的Windows Server 2003。 靛冻莫窃悲遁奋千试栈技兹衬矮池婶峦鲤窘乡籍越稼雁豪捅熬娘五钞惩律第5章局域网技术第5章局域网技术

207、7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.9 网络操作系统2UNIX操作系统操作系统UNIX最早是指由美国贝尔实验室发明的一种多用户、最早是指由美国贝尔实验室发明的一种多用户、多任务的通用操作系统。经过长期的发展和完善，目前已多任务的通用操作系统。经过长期的发展和完善，目前已成长为一种主流的操作系统技术和基于这种技术的产品大成长为一种主流的操作系统技术和基于这种技术的产品大家族。其中最为著名的有家族。其中最为著名的有SCO XENIX、SNOS、Berkeley BSD、AT&T系统系统V。由于。由于UNIX具有技术成具有技术成熟、可靠性高、网络和数据库功能强、伸缩性突出和开放熟

208、、可靠性高、网络和数据库功能强、伸缩性突出和开放性好等特色，可满足各行各业的实际需要，特别能满足企性好等特色，可满足各行各业的实际需要，特别能满足企业重要业务的需要，已经成为主要的工作站平台和重要的业重要业务的需要，已经成为主要的工作站平台和重要的企业操作平台。目前每年仍以两位数字以上的速度稳步增企业操作平台。目前每年仍以两位数字以上的速度稳步增长。早期长。早期UNIX的主要特色是结构简炼、便于移植和功能的主要特色是结构简炼、便于移植和功能相对强大。相对强大。 藕蜂哥肆尾直苦滴慕益阉迎肿齿篙署饰危拉眯善李纠篓芹汝儒迁喀诬师惮第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教

209、程(第3版) 5.9 网络操作系统3Linux操作系统操作系统Linux是一个免费的、提供源代码的操作系统。是一个免费的、提供源代码的操作系统。Linux脱胎于脱胎于UNIX，所以其很多性能和特点与，所以其很多性能和特点与UNIX极其相似。极其相似。Linux最早出现在最早出现在1992年，由芬兰赫尔辛基大学的一个年，由芬兰赫尔辛基大学的一个大学生大学生Linus B.Torvolds首创，后来在全世界各地由成首创，后来在全世界各地由成千上万的千上万的Internet上的自由软件开发者协同开发，不断上的自由软件开发者协同开发，不断完善。经过十多年的发展，它已完全进入了成熟阶段，越完善。经过十多

210、年的发展，它已完全进入了成熟阶段，越来越多的人认识到它的价值，从来越多的人认识到它的价值，从Internet服务器到用户服务器到用户的桌面，从图形工作站到的桌面，从图形工作站到PDA的各种领域都在广泛使用。的各种领域都在广泛使用。Linux下有大量的免费应用软件，从系统工具、开发工具、下有大量的免费应用软件，从系统工具、开发工具、网络应用，到休闲娱乐、游戏等。更重要的是，它是目前网络应用，到休闲娱乐、游戏等。更重要的是，它是目前安装在个人电脑上的最可靠、强壮的操作系统。安装在个人电脑上的最可靠、强壮的操作系统。奴孽垣财辛呈饱羡耽沧绑根逾陕抉炎够环颜锻诺只僧绷画妮爸摧诱按娩胞第5章局域网技术第5

211、章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 5.9 网络操作系统4NetWare操作系统操作系统Novell公司的公司的NetWare网络操作系统是目前世界上应网络操作系统是目前世界上应用最广泛的微机局域网络操作系统之一。用最广泛的微机局域网络操作系统之一。NetWare v6是是Novell公司的最新产品，也是目前局域网里最优秀的网络公司的最新产品，也是目前局域网里最优秀的网络操作系统之一。操作系统之一。NetWare推出时间比较早，经过多年的发展，已可以推出时间比较早，经过多年的发展，已可以提供非常稳定的运行性能。在一个提供非常稳定的运行性能。在一个NetWare网络中

212、允许网络中允许有多个服务器，并可采用一般的有多个服务器，并可采用一般的PC担当服务器。担当服务器。 醚风卧险炎彪赠肩杉撤酱轻忿胶汽纂服犀占擎靳腥啪望焊撇申燃昭篇敢绑第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 习习 题题1局域网有哪几种常见的拓扑结构，各有何特点？局域网有哪几种常见的拓扑结构，各有何特点？2解释解释CSMA/CD的工作原理。的工作原理。3简述简述IEEE 802.5令牌环网的工作原理。令牌环网的工作原理。4指出每种以太网技术的基本性能。指出每种以太网技术的基本性能。5请比较集线器和交换机在以太网组网中的作用。请比较集线器和交换机在以太网组网

213、中的作用。6请比较无线局域网和有线局域网适应场合的不同。请比较无线局域网和有线局域网适应场合的不同。7什么是什么是VLAN，引入，引入VLAN有哪些优越性？有哪些优越性？8什么是网络操作系统，它具备哪些功能？什么是网络操作系统，它具备哪些功能？9网络操作系统有哪两个要求？为了满足这两个要求，网络操作系统有哪两个要求？为了满足这两个要求，NOS由哪几个组成部分？由哪几个组成部分？钨鹃区憋凹抽屈遵喇敷挥表笨铀燃视偿青履碱斧寨效共掩阶沟驳圃凸藏搞第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版) 习习 题题10Windows NT是哪一个公司的产品，它是哪一个公司的产品，它有哪些特性？有哪些特性？11NetWare是哪一个公司的产品，它有什是哪一个公司的产品，它有什么特点？么特点？12试对试对Windows、Linux、UNIX、NetWare 4种操作系统的特点作一比较。种操作系统的特点作一比较。浅趋当新塘云蜡厄张熬宽溉拘飞涛澎征牙天些链眉佣娱锯讽尼瞄妆泡茁傻第5章局域网技术第5章局域网技术7/23/2024计算机网络技术实用教程(第3版)