第4章-局域网、城域网和广域网-76

《第4章-局域网、城域网和广域网-76》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4章-局域网、城域网和广域网-76（76页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、通信专业实务通信专业实务 互联网技术互联网技术第第4章章 局域网、城域网和广域网局域网、城域网和广域网1contents其它类型的局域网4局域网基本原理局域网基本原理1局域网的数据链路层2以太网技术3高速以太网52城域网6广域网7局域网的概念（局域网的概念（P54） 局域网是将分散在有限地理范围内的多台计算机通过传输介质连接起来的通信网络，通过功能完善的网络软件，实现计算机之间的相互通信和资源共享。 决定局域网网络特性的主要技术有三个： 用于传输网络数据的传输介质 用于连接网络各种设备的网络拓扑 用于共享资源的网络介质访问控制方法 局域网可以分为两类： 共享介质局域网 交换式局域网3IEEE

2、802结构关系与局域网标准图结构关系与局域网标准图4802.3CSMA/CDMAC物理层802.4令牌总线MAC物理层802.5令牌环MAC物理层802.6MANMAC物理层802.9语音数据综合ISDN802.11无线局域网802.8光纤技术802.7宽带技术802.2 逻辑链路控制LLC802.1B 综述及体系结构8 0 2.1A管理802.10 局域网安全物理层数据链路层网络层ISO/OSIIEEE 802IEEE802参考模型与参考模型与OSI参考模型的对应关系参考模型的对应关系5网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层逻辑链路控制逻辑链路控制 LLC介质访问控制介质访问控制 MA

3、C高层高层 OSI IEEE 802物理层物理层PHYPHY由由TCP/IP和和NOS实现实现IEEE802描述了最低两层的功能以及它们为网络层提供的服务和接口局域网的基本组成（局域网的基本组成（P55） 计算机 传输介质：包括各种电缆，光纤和双绞线等 网络适配器：俗称“网卡”，是一块网络接口电路板，每一台上网的服务器或工作站上都必须装上这种适配器，才能进行网络通信，实现网络存取 网络连接部件：中继器、集线器、网桥、路由器、网关等 网络操作系统6局域网的特征（局域网的特征（P56） 网络覆盖范围较小 数据传输速率较高 传输质量好，误码率低 介质访问控制方法相对简单 软硬件设施及协议方面有所简化

4、，有相对规则的拓扑结构7局域网的拓扑结构（局域网的拓扑结构（P56） 星型 总线型 环型 混合型8计算机网络拓扑的概念计算机网络拓扑的概念 计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。 拓扑设计是建设计算机网络的首步，也是实现各种网络协议的基础，它对网络性能、系统可靠性与通信费用都有重大影响。9星型拓扑结构星型拓扑结构 星形拓扑是将网络中的所有计算机都以点到点的方式连接到某一中央设备（交换机、集线器）上，该中央设备完成网络数据的转发。 优点：传输速度快，网络构形简单、建网容易、便于控制和管理。 缺点：网络可靠性低，网络共享能力差，一旦中心节

5、点出现故障则导致全网瘫痪。10总线型拓扑结构总线型拓扑结构 网络是将各个节点设备和一根总线相连。网络中所有的节点设备都通过总线进行信息传输。 总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线传输，而其他节点都能接收到该信息，但在同一时间内，只允许一个节点发送数据。 由于总线作为公共传输介质为多个节点共享，就有可能出现同一时刻有两个或两个以上节点利用总线发送数据的情况，因此会出现“冲突”。11 总线型局域网中的总线型局域网中的“冲突冲突” 总线型拓扑结构优缺点总线型拓扑结构优缺点 优点：网络简单、灵活，可扩充性能好。可靠性高、响应速度快、共享资源能力强、成本低、安装使用方便，当某个工作站节点出现故障时，对

6、整个网络系统影响小。 缺点：实时性较差。13环型拓扑结构环型拓扑结构 网络中各节点通过一条首尾相连的通信链路连接起来的一个闭合环形结构网。结构较简单，系统中各工作站地位相等。 优点：网络中的信息按固定方向单向传输，系统中无信道选择问题 ；如某个工作站节点出故障，此工作站节点就会自动旁路，不影响全网的工作，可靠性高。 缺点：便于扩充，系统响应延时长，信息传输效率较低。14混合型拓扑结构混合型拓扑结构 由多种类型网络拓扑组合而成的网络。 15contents其它类型的局域网4局域网基本原理1局域网的数据链路层局域网的数据链路层2以太网技术3高速以太网516城域网6广域网7数据链路层划分数据链路层划

7、分（P58） 数据链路层划分为两个子层：逻辑链路控制（Logical Link Control，LLC）子层介质访问控制（Media Access Control，MAC）子层17不同的不同的MACMAC，相同的，相同的LLCLLC18LLC子层子层 构成了数据链路层的上半部，与网络层、MAC子层相邻 LLC在MAC子层的支持下向网络层提供服务。可运行于所有802局域网协议之上的数据链路层协议被称为逻辑链路控制LLC。 LLC子层与传输介质无关，它独立于介质访问控制方法，隐藏了各种802网络之间的差别，向网络层提供一个统一的格式和接口。LLC集中了与传输介质无关的部分，负责数据帧的封装和拆装，

8、为网络层提供网络服务的逻辑接口。19MAC子层子层 MAC构成了数据链路层的下半部，直接与物理层相邻 MAC子层主要制定管理和分配信道的协议规范，换句话说，就是用来决定广播信道中信道分配的协议属于MAC子层。MAC子层是与传输介质有关的一个数据链路层的功能子层。它的主要功能是进行合理的信道分配，解决信道竞争问题。 在共享介质局域网中，为了实现对多结点使用共享介质发送和接收数据的控制，人们提出了很多种介质访问控制方法。 目前，被普遍采用并形成国际标准的介质访问控制方法有：带有冲突检测的载波侦听多路访问方法、令牌环方法和令牌总线方法等。20介质访问控制方式的划分（介质访问控制方式的划分（P61）

9、根据介质访问控制权的归属集中式：选择某个节点, 它可以授权访问网络分布式：所有节点平等地参与决定传输顺序 根据各节点可用通信流量的分配方式同步方式：每个连接都被分配以一定的传输带宽，不适用于LAN异步方式：根据实际情况为各节点分配传输带宽。 循环式：每个站点按一定的顺序传递发送权限，每个站点都有发送数据的机会 预约式：将介质上的时间划分为许多时隙，某个站点要发送数据，需提前预约时隙 竞争式：各个站点自由竞争发送机会21集中式的优缺点集中式的优缺点 优点 可以提供高级功能, 如优先级控制 单个节点的访问逻辑简单 没有分布合作, 可靠性好 缺点 网络依赖控制节点 控制节点会成为性能瓶颈分布式控制的

10、优缺点相反22分成分成MACMAC、LLCLLC两个子层的好处两个子层的好处 局域网可采用多种传输介质与拓扑，相应地介质访问控制方法就有多种。将数据链路层分成两个子层，只要设计合理，使得MAC子层向上提供统一的服务接口，就能将底层的实现细节完全屏蔽掉。即：不同的物理网络，物理层与MAC子层不同， 而LLC子层相同，网络的上层协议可运行于任何一种IEEE 802标准的局域网上 这种分层方法也使得IEEE 802标准具有良好的可扩充性，可以很方便地接纳新的介质与介质访问控制方法23contents其它类型的局域网4局域网基本原理1局域网的数据链路层2以太网技术以太网技术3高速以太网524城域网6广

11、域网7以太网（以太网（P62） 以太网（Ethernet）是应用最为广泛的局域网，符合IEEE 802.3系列标准规范 采用CSMA/CD方法来解决多结点如何共享公用总线传输介质的问题25CSMA/CD机制机制（P64） 载波侦听多路访问/碰撞检测 CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection) 原理：想发就发 问题：冲突冲突一个主机的数据还在信道上传输，另一个主机就开始发送，信道上两个主机的数据相重叠26竞争使用竞争使用 先听后发（CSMACSMA：发送之前先监听信道是否空闲） 边听边发，冲突停止，随机延迟后重发