第4章 局域网技术

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1、计算机网络技术基础计算机网络技术基础 任课老师:刘洵玉湖南省临湘市职业中专第第4 4章章 计算机局域网计算机局域网本章要点4.1 局域网概述4.2 局域网体系结构4.3 局域网介质访问控制方式4.4 局域网组网技术4.5 局域网操作系统4.6 虚拟局域网4.7 结构化布线技术 本章要点：局域网概述局域网介质访问控制方式局域网体系结构局域网组网技术局域网操作系统虚拟局域网结构化布线的特点4.14.1局域网概述局域网概述4.1.14.1.1局域网的定义与组成局域网的定义与组成局域网是在一个集中区域内各种通信设备互联在一起的通信网络,其协议主要是物理层、数据链路层和网络层低3层的通信协议。局域网主要

2、的特点有以下3个方面: 局 域 网 覆 盖 有 限 的 地 理 范 围 ;局域网具有高数据传输速率(10 Mbs1000 Mbs）、低误码率和高质量的数据传输环境;决定局域网特性的主要技术要素是：网络拓扑 、 传 输 介 质 与 介 质 访 问 控 制 方 法 。4.1.2 4.1.2 局域网的分类局域网的分类到目前为止，对局域网分类还没有一个太好的方法，曾经有人把局域网分成3类：一是高速局域网，它是一种高速宽带网，主要用于实验室内主机与外部设备之间的连接与通信；二是PBX局域网，它属于采用线路交换技术的星型局域网，速度较低，但能同时传输语音和数据，可用于拥有用户程控交换机设备的部门连网，并在

3、综合业务数据网ISDN中发挥很大作用；三是普通意义上的局域网(LAN)。1.按媒体访问控制方式分类 以太网采用了总线竞争法的基本原理，是局域网中使用最多的一种网络。令牌总线网采用了令牌传递法的基本原理，在物理上是一种总线结构，网上各站点共享总线传输介质；在逻辑上接在总线上的各站点构成一个逻辑环。令牌环网也采用了令牌传递法的基本原理。由一段段的点到点链路连接起来的环形网。光纤分布式数据接口是一种光纤高速的、双环结构的令牌环网。100VG-AnyLAN采用优先请求访问的方法，是一种高速局域网。2.按通信方式分类(1)对等局域网如果局域网中每台计算机的地位平等，都允许访问其他计算机内部的资源 (2)

4、客户端/服务器局域网客户端/服务器局域网又称为服务器局域网。在这种网络中，计算机被划分为服务器和客户端。(3)无盘工作站网络无盘工作站是指无软驱、无硬盘的工作站，所有接入局域网的计算机的操作系统和应用软件都存储在局域网的文件服务器中，并利用网卡上的启动芯片与服务器连接。3.按网络工作方式分类(1)共享介质局域网是网络中的所有节点共享一条传输介质，每个节点都可以平均分配到相同的带宽。如以太网传输介质的带宽为10 Mb/s，如果网络中有n个节点，则每个节点可以平均分配到10/n Mb/s的带宽。以太网、令牌总线网及令牌环网等都属于共享介质局域网。(2)交换式局域网的核心是交换机，交换机有多个端口，

5、数据可以在多个节点并发传输，每个站点独享网络传输介质带宽。如果网络中有n个节点，网络传输介质的带宽为10 Mb/s，整个局域网总的可用带宽是n10 Mb/s。交换式以太网和虚拟局域网都属于交换式局域网。4.按拓扑结构分类局域网经常采用总线型、星型、环型和混合型拓扑结构，因此可以把局域网分为总线型局域网、环型局域网、星型局域网和混合型局域网等类型。这种分类方法反映的是网络采用哪种拓扑结构，是最常用的分类方法。5.按传输介质分类局域网常用的传输介质有同轴电缆、双绞线、光纤等，因此可以将局域网分为同轴电缆局域网、双绞线局域网和光纤局域网。若采用无线电波或微波，则可以称为无线局域网。6.按网络信道类型

6、分类(1)基带局域网采用数字信号的基带传输，基带信号占满整个网络传输介质的带宽，在一条传输介质上只能提供一条单工或半双工的通信信道。在基带传输中，任一节点的信号在传输介质上沿着两个方向传输到总线的两端，在总线的两端点各装置一个防反射的终结 器 ， 以 吸 收 传 到 端 点 的 信 号 。(2)宽带局域网采用模拟信号的频分多路复用技术，将传输介质按频谱分成多个子信道，每个子信道传输一路模拟信号，由多路信号覆盖网络传输介质的带宽，有利于传输语音数 据 、 图 像 和 视 频 等 信 息 。 7.按网络操作系统分类局域网的工作是在局域网操作系统的控制之下进行的，与单机上有DOS、Windows、O

7、S/2、Linux等不同的操作系统一样，局域网中也有多种网络操作系统。不同的网络操作系统决定了网络的功能、服务性能等，因此可以把局域网按其所使用的网络操作系统进行分类，如Novell公司的NetWare网、3COM公司的3+OPEN网、Microsoft公司的Windows N T / 2 0 0 0 / S e r v e r 2 0 0 3 网 等 。8.其他分类方法划分局域网还有其他方法，例如，按数据的传输速度，可分为十兆局域网、百兆局域网、千兆局域网等；按信息的交换方式划分，可分为交换式局域网、共享式局域网等。4.1.34.1.3局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构局域网拓扑结构指各站点在

8、网上互联的形式。局域网都采用规则的拓扑结构。一般可分为总线型、星型和环型等 星型拓扑结构 星状拓扑结构的优点是：利用中心结点可以方便地提供服务和配置网络，便于建网；单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网，故障也比较容易检测和隔离，便于维护；任何一个连接只涉及到中心结点和一个站点，因此控制介质访问的方法很简单，从而访问协议也很简单，数据的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控。此外，星型结构中数据传输的延时比较短，网络实时性较强。星状拓扑的缺点是：每个站点直接与中心结点相连，需要大量电缆，因此费用较高；如果中央结点产生故障，则全网不能工作，所以对中心结点的可靠性和冗余度要求很高。此外，星型

9、结构的通信电缆是各结点专用的，利用率不高。总线型结构 总线型局域网的特点如下：(1)所有结点都通过网卡直接与总线连接。(2)总线结构的传输介质可以是双绞线或同轴电缆。(3)总线两端都有终结器，即电阻，用于接收任何信号，并将其移出总线。(4)所有结点无主从关系，可能同时会有多个结点发送数据，所以容易产生“冲突”。环形拓扑结构 环状拓扑结构的优点是：信息在环型网络中按一个特定的方向流动，每两台计算机之间只有一个通路，简化了路径的选择；环网络中所需的电缆总长度与总线型网络相当；由于避免了冲突，网络的实时性比总线型拓扑网络好；环型网络非常适合于光纤，光纤的传输速度快，而且可以避免同轴电缆的电磁干扰的问

10、题。环状拓扑结构的缺点是：对环接口的要求很高，如果一个环接口出现故障，整个网络就会瘫痪；由于任何结点的故障都会对网络造成影响，从而为故障的诊断增加了难度；此外，当网络的结点增多时，令牌在环中传递的周期就会加长，势必对网络的实时性和传输性能产生负面影响。4.2局域网体系结构4.2.1局域网的参考模型局域网是一个通信子网，由于内部大多采用共享信道的技术，所以通常不单独设立网络层。局域网参考模型只对应于OSI参考模型的数据链路层和物理层，并将数据链路层划分为逻辑链路控制子层和介质访问控制子层。局域网的高层功能由具体的局域网操作系统来实现 4.2.2IEEE 802标准 IEEE是“Institute

11、 of Electrical and Electronic Engineers”的缩写，即电气和电子工程师学会(美国)，它是定义网络标准的专业组织。它制定的IEEE 802标准，是目前主要的局域网标准，它包括一组类似于或实际上相当于以太网或令牌环网的协议 4.3 4.3 局域网介质访问控制方式局域网介质访问控制方式 局域网介质访问控制的内容主要有两个方面：一是要确定网络上每一个节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传输介质访问和利用加以控制。常用的介质访问控制方式有三种：载波侦听多路访问/冲突检测法(CSMACD)，令牌环访问控制(Token-Ring)和令牌总线访问控制