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1、第第3 3部分部分局域网定义、组建、设置局域网定义、组建、设置局域网定义、组建、设置局域网定义、组建、设置15.1 5.1 局域网与城域网基本概念局域网与城域网基本概念 5.1.1 5.1.1 决定局域网与城域网性能的三要素决定局域网与城域网性能的三要素 局域网技术的发展十分迅速,目前在学校,企业,机关,局域网技术的发展十分迅速,目前在学校,企业,机关,公司等地方应用十分广泛。公司等地方应用十分广泛。 随着局域网的应用和发展,在局域网中出现了:局域网随着局域网的应用和发展,在局域网中出现了:局域网体系结构,协议标准,光纤技术,高速局域网技术等内容。体系结构,协议标准,光纤技术,高速局域网技术等
2、内容。同时局域网的定义,分类,应用领域也发生了很大的变化。同时局域网的定义,分类,应用领域也发生了很大的变化。 目前局域网的主流速率是目前局域网的主流速率是100Mbps100Mbps的快速以太网的快速以太网与与1Gbps1Gbps的吉比特以太网(千兆以太网)的吉比特以太网(千兆以太网)。另外,速率为。另外,速率为10Gbps10Gbps的的10GE10GE也开始出现。也开始出现。 影响影响局域网性能的局域网性能的三要素三要素是:网络拓扑,传输介质,是:网络拓扑,传输介质, 介质访问控制方法。介质访问控制方法。 25.1.2 5.1.2 局域网拓扑结构类型与特点局域网拓扑结构类型与特点 局域网
3、拓扑结构主要分为局域网拓扑结构主要分为:总线型总线型环型环型星型结构星型结构局域网传输介质主要有局域网传输介质主要有:双绞线双绞线同轴电缆同轴电缆光纤光纤无线信号无线信号31.1.总线型拓扑构型总线型拓扑构型 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介质共享介质”方式。方式。总线型拓扑的优点:总线型拓扑的优点:结构简单,实现容易;结构简单,实现容易;易于扩展,可靠性较好。易于扩展,可靠性较好。42.2.环型拓扑构型环型拓扑构型结点使用点结点使用点点线路连接,构成闭合的物理的环型结构;点线路连接,构成闭合的物理的环型结构;环中数据沿着一个方向绕环逐站传输
4、;环中数据沿着一个方向绕环逐站传输;多个结点共享一条环通路;(因此也要解决介质访问控多个结点共享一条环通路;(因此也要解决介质访问控制的问题)制的问题)环建立、维护、结点的插入与撤出。环建立、维护、结点的插入与撤出。 53)星型拓扑结构)星型拓扑结构在交换式局域网出现以后,才真正的出现了物理结构与逻辑在交换式局域网出现以后,才真正的出现了物理结构与逻辑机构统一的形状拓扑。机构统一的形状拓扑。实际的局域网可能是上述一种或几种基本网络的扩展与组合。实际的局域网可能是上述一种或几种基本网络的扩展与组合。交换机交换机6传输介质类型与介质访问控制方法传输介质类型与介质访问控制方法 局域网的传输介质类型局
5、域网的传输介质类型 同轴电缆同轴电缆双绞线双绞线光纤光纤无线通信信道无线通信信道7介质访问控制方法介质访问控制方法(了解)(了解) 传统局域网采用了传统局域网采用了“共享介质共享介质”的工作方式。的工作方式。IEEE802.2IEEE802.2标准定义的共享介质局域网有以下标准定义的共享介质局域网有以下3 3类。类。带有冲突检测的载波侦听多路访问带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CDCSMA/CD令牌总线令牌总线 token bustoken bus令牌环令牌环 token ringtoken ring 85.1.4 5.1.4 IEEE 802IEEE 802参考模型参考模型IEEE
6、802 IEEE 802 标准所描述的局域网参考模型与标准所描述的局域网参考模型与OSIOSI参考模型参考模型的关系的关系 :95.2.4 5.2.4 EthernetEthernet物理地址物理地址 Ethernet地址地址 网络物理地址网络物理地址 物理网络地址物理网络地址 ;Ethernet地址地址 = Manufacture ID + NIC ID 24bit + 24bit 公司:公司:Cisco 00-00-0c Novell 00-00-1B 00-00-D8 3Com 00-20-AF 00-60-8C IBM 08-00-5A典型的典型的Ethernet地址地址 : 00-6
7、0-8C-01-28-12 共共48位位Ethernet地址具有惟一性,取决于你所使用的网卡。地址具有惟一性,取决于你所使用的网卡。10交换式局域网的工作原理交换式局域网的工作原理 交换式局域网的基本结构交换式局域网的基本结构 传统以太网能否满足局传统以太网能否满足局域网扩大而导致的网中域网扩大而导致的网中冲突的频发?冲突的频发?交换式局域网是否使用交换式局域网是否使用共享介质访问控制方法共享介质访问控制方法?端口间可以同时并发发端口间可以同时并发发送数据?送数据?交换机中的独占端口与交换机中的独占端口与共享端口?共享端口?11局域网交换机的技术特点局域网交换机的技术特点 低交换延迟低交换延迟
8、 支持不同的传输速率和工作模式支持不同的传输速率和工作模式 具备自适应的能力,支持单工,双工,半双工具备自适应的能力,支持单工,双工,半双工支持虚拟局域网服务支持虚拟局域网服务 12无线局域网无线局域网 无线局域网的应用无线局域网的应用 作为传统局域网的扩充作为传统局域网的扩充 建筑物之间的互连建筑物之间的互连 漫游访问漫游访问 特殊网络特殊网络 13小结小结 局域网局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、一所大学、一幢办公大楼设计的主要目标是覆盖一个公司、一所大学、一幢办公大楼的的“有限的地理范围有限的地理范围”;决定决定局域网特性的三要素是局域网特性的三要素是:网络拓扑、传输介质与介质访问控制
9、网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法方法 ;从采用的介质访问控制方法的角度从采用的介质访问控制方法的角度,可以分为,可以分为共享介质共享介质式局域网与式局域网与交换式交换式局域网两类局域网两类 ;目前应用最为广泛的局域网是目前应用最为广泛的局域网是100Mb/s速率的速率的Ethernet网,速率为网,速率为100Mb/s的的Fast Ethernet与与1Gb/s、10GE的的Gigabit Ethernet已成为已成为高速局域网方案中的首选技术,更高传输速率的高速局域网方案中的首选技术,更高传输速率的100Gb/s的的Ethernet正在研究中;正在研究中;14交换式局域网通过局域网交换机支持连接到交换机端交换式局域网通过局域网交换机支持连接到交换机端口的结点之间的多个并发连接,实现多结点之间数据口的结点之间的多个并发连接,实现多结点之间数据的并发传输,增加了网络带宽,改善局域网的性能与的并发传输,增加了网络带宽,改善局域网的性能与服务质量;服务质量;交换技术的发展为虚拟局域网的实现提供了技术基础。交换技术的发展为虚拟局域网的实现提供了技术基础。15