[互联网]三级网络第3章 局域网基础.ppt
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1、P1,目录Contents,互联网的神话,0,计算机基础知识,1,计算机网络基础知识,2,局域网基础,3,网络操作系统,4,P2,目录Contents,因特网基础,5,因特网基本服务,6,网络安全技术,7,网络应用技术,8,总结,9,P3,3.1 局域网的基本概念,3.1.1 局域网的特点 (1)覆盖有限的地理范围,从一个办公室、一幢大楼,到几千米的地理范围; (2)具有高传输速率、低误码率、高质量数据传输; (3)易于建立、维护和扩展; (4)网络拓扑结构、传输介质和介质访问控制方法是决定局域网的主要技术要素。 (5)从介质访问控制方法的角度,可以将局域网分为共享介质局域网与交换式局域网。,
2、P4,3.1 局域网的基本概念,介质访问控制 介质访问控制是指控制多个结点利用公共传输介质发送和接收数据的方法。目前普遍采用的介质控制方法主要有以下几种: 带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD) 方法; 令牌总线(Token Bus)方法; 令牌环(Token Ring)方法。,P5,3.1 局域网的基本概念,3.1.2 局域网的网络拓扑结构 (1)星型结构,星型拓扑的优点是结构简单,容易实现,容易维护,可以任意拆走故障节点,但是中心结点是系统可靠性的瓶颈。,节点A,节点B,节点C,节点D,中心节点,P6,3.1 局域网的基本概念,(2)环型结构,在环型拓扑构型中,结点通过相应的网卡,
3、使用点点连接线路,构成闭合的环型。环中数据按一个方向绕环逐站传输,环形拓扑一般采用某种分布式控制方法。 优点:结构简单,实现容易,传输延迟确定,适用于传输负荷重、实时性要求较高的应用环境。 缺点:每个结点与每段通信线路都是网络可靠性的瓶颈,加入撤出结点比较麻烦。,P7,3.1 局域网的基本概念,(3)总线型结构,总线型拓扑是局域网最主要的拓扑构型之一,采用“共享介质”的介质访问控制方法。 主要特点是:所有的结点都通过相应的网卡直接连接到一条作为公共传输介质的总线上;总线通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质。所有结点都可以通过总线传输介质发送或接收数据,但同时只允许一个结点占用总线发送数据,当一
4、个结点利用总线“广播”数据时,其它结点可以用“收听”方式接收数据。当同一时刻有两个或两个以上结点利用总线发送数据时会出现“冲突”现象;在共享介质方式的总线型局域网实现技术中,必须解决多结点访问总线的介质访问控制问题。 总线型拓扑的优点:结构简单,实现容易,易于扩展,可靠性较好。,A节点,B节点,C节点,D节点,E节点,P8,3.1 局域网的基本概念,3.1.3 局域网传输介质 (1)双绞线,P9,3.1 局域网的基本概念,双绞线有两根具有绝缘保护层的铜线组成。按电气性能分为:3类、4类、5类、超5类、6类;从性能上分为:屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线,P10,3.1 局域网的基本概念,(2)光纤,P
5、11,3.1 局域网的基本概念,3.1.4 IEEE 802模型协议,IEEE802标准所描述的局域网参考模型对应OSI参考模型的数据链路层与物理层,它将数据链路层划分为逻辑链路控制LLC子层与介质访问控制MAC子层。,P12,3.1 局域网的基本概念,IEEE802委员会为局域网制定了一系列标准统称为IEEE802标准。 标 准 定 义 的 内 容 IEEE802.1 局域网体系结构、网际互联与网络管理与性能测试 IEEE802.2 逻辑链路控制LLC子层功能与服务 IEEE802.3 CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层规范 IEEE802.4 令牌总线(Token Bus)介质访问
6、控制子层与物理层规范 IEEE802.5 令牌环(Token Ring)介质访问控制子层与物理层规范 IEEE802.6 城域网MAN介质访问控制子层与物理层规范 IEEE802.7 宽带网络规范 IEEE802.8 光纤传输规范 IEEE802.9 综合语音与数据局域网规范 IEEE802.10 可互操作的局域网安全性规范 IEEE802.11 无线局域网技术规范 IEEE802.12 100VG AnyLAN规范 IEEE802.13 电缆调制解调器标准 IEEE802.15 近距离个人无线网络规范 IEEE802.16 宽带无线局域网标准,P13,3.2 以太网,在以太网中,如果一个结点
7、要发送数据,它以“广播”方式通过总线发送一个数据帧,连在总线上的所有结点都能“收听”到这个数据帧。由于网中的所有结点都可以利用总线发送数据,并且网络中没有控制中心,因此冲突的发生将不可避免。 CSMA/CD(载波侦听/多路访问)的发送流程可以简单概括为4点:先听后发,边听边发,冲突停止,延迟重发。,节点A,节点B,节点C,节点,节点E,总线,P14,3.2 以太网,Ethernet物理地址的基本概念,(1)网络中地址的基本类型 大多数局域网通过为网卡分配了一个硬件地址来标识一个联网设备。硬件地址固化在网卡EPROM中,全网惟一。局域网的MAC层地址是由硬件来处理的,因此通常将它叫做硬件地址或物
8、理地址。 (2)Ethernet物理地址的特点 典型的Ethernet物理地址长度为48位(6个字节),允许分配的Ethernet物理地址应该有247个,这个物理地址的数量可以保证全球所有可能的Ethernet物理地址的需求。IEEE注册管理委员会(RAC)通过为网卡厂商分配前三个字节保证每一个块Ethernet网卡地址全球惟一。,P15,3.3 高速局域网技术,3.3.1 典型的高速局域网 (1)FDDI 光纤分布式数据接口(FDDI,Fiber Distributed Data Interface)是一种以光纤作为传输介质的高速的主干网,它可以用来互联局域网与计算机。FDDI的几个技术特点
9、: (1)使用基于IEEE802.5令牌环网介质访问控制协议; (2)使用IEEE802.2协议,与符合IEEE802标准的局域网兼容; (3)数据传输速率为100Mbps,连网的结点数小于等于1 000,环路长度为100km; (4)可以使用多模与单模光纤; (5)具有动态分配带宽的能力,能支持同步和异步数据传输。 FDDI标准采用了IEEE 802的体系结构和逻辑链路控制LLC协议,研究了FDDI的MAC协议,在物理层提出了物理层介质相关PMD(Physical Layer Medium Dependent)子层与物理层协议PHY(Physical Layer Protocol)子层。,P
10、16,3.3 高速局域网技术,P17,3.3 高速局域网技术,(2)快速以太网 快速以太网Fast Ethernet的数据传输速率为100Mbps,它保留了传统的10Mbps的特征:相同的帧格式、介质访问控制方法CSMA/CD、接口与组网方法,只是把以太网发送每个比特的时间由100ns降低到10ns。 IEEE802委员会批准了快速以太网的标准IEEE802.3u,IEEE802.3u标准在LLC子层适用IEEE802.3标准,在MAC子层使用CSMA/CD方法,在物理层定义了新的标准100Base-T。100Base-T标准采用介质独立接口MII,将MAC子层与物理层分隔开。,P18,3.3
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