局域网的基础知识.doc

局域网网络： 网络是指利用通信设备和线路连接设备将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统（也可以是其他的电子办公设备）互联起来，用一功能完善的网络软件实现网络中的资源的共享和信息传递的系统。其核心是资源共享和信息传递。网络的电缆连接1. 数据的传输方式：(1) 有线通信：双绞线、同轴电缆(2) 光纤通信。(3) 无线通信：卫星通信、无线通信。基带传输：在基带传输中媒介都是用某一频率来发送数字信号，并且整个信道只发送一种数字信号。在这种传输中，一个数字信号占用整个带宽。宽带传输：这种传输中往往不是直接发送数字信号，而是模拟信号，常用来发送声音、视频和数据信号。这种传输技术可以支持在同一条缆线上发送多个模拟的信号。同轴电缆：导线、绝缘层、金属屏蔽层和外套。（1） 50同轴电缆，分为粗缆和细缆。（2） 75同轴电缆，数字传输速率可达50Mbit/s（3） 93同轴电缆,常用于ARCnet网络中，传输速率在220Mbit/s.细缆粗缆直径0.25英寸（约0.64cm）0.5英寸（约1.27cm）单段最大传输距离185米500米最大传输距离10Mbit/s10Mbit/s与网卡的接头BNC T型接头DIX或AUI型接头注：粗缆和细缆的连接通过一个收发器同轴电缆适用在以下场合：1语音与视频的传输。2.需要具有一定安全性的传输。3传输的距离不是太远。双绞线非屏蔽双绞线(UTP)：（5类）1类双绞线一般电话线，只能传递声音不能传递数据信号。2类双绞线可以传递声音和数据信号，传输速率达4Mbit/s。3类双绞线可以传递声音和数据信号，传输速率达10Mbit/s。4类双绞线可以传递声音和数据信号，传输速率达16Mbit/s。5类双绞线可以传递声音和数据信号，传输速率达100Mbit/s。屏蔽双绞线(STP):比UTP多一层金属作成的屏蔽层。抗干扰性比UTP好。更贵光纤分类1单纤单方式光纤电缆：据用宽广的带宽，连接比较困难2.多纤多方式光纤电缆：内有2-24根不等，相对比较容易连接。3.指标分级的多方式电缆：传输速率高，传输距离远。特点1.安全姓高。不易在线路上窃取信息。2.频带宽，信息量大。频分多路，一对光纤产生24192个64Kbit/s的通道，1520Mbit/s.3.传输速率高：现已达100Mbit/s.4.抗干扰能力强：不受电磁波和无线电的干扰。5.传输距离长：信号2KM传输不衰减。 无线通信局域网中的通信介质1.红外线:带宽很广，通信容量大，速率高（大约10Mbit/s）,距离短30m内。2.激光:有缺点与红外线基本相同，对环境有影响。3.无线电波：覆盖范围广，传输距离较大，保密性差，需对数据额外加密。广域网中的通信介质1.微波：微波直线传播，传输距离一般40-60km2.卫星通信：一个卫星覆盖地球1/3,洲际通信.保密性差，需额外加密。网卡的作用网卡在发送数据时，对以下几个问题达成一致1.准备数据。1.发送数据的速度。2.发送数据。2.最大的数据帧大小。3.控制数据流量。3.发送数据之间的时间间隔。4.接受数据。4.等待数据确认得时间。5.每次数据确认前发送的数据量。网卡网卡分类网卡接口1.8位XT总线网卡1.BNC，适合于细缆2. 16位AT总线网卡3. 16位ISA总线网卡2.15-AUI/DIX,粗缆4. 32位EISA总线网卡5. 适合PS/2的MCA（微通道）总线网卡（IBM16为32维均能工作的总线结构3.RJ45,双绞线6. PCI总线网卡局域网的系统结构1.面向终端的计算机网络系统终端非智能，分机不能为主机分担处理各种事务，导致主机负担过重，影响响应速度，一旦主机出现故障，导致整个系统将不可避免得全面瘫痪2.工作站/文件服务器系统网络上传递的只是文件，各个应用程序的功能仍在工作站上完成。3.客户机/服务器系统客户机向服务器发出请求，服务器接到请求，完成相应的服务后把结果送回到客户机，工作站不在运行完整的应用程序。4.对等网系统在任何时间访问其他计算机，共享资源。以太网与令牌网的比较以太网令牌网拓扑结构常才用总线型，也用星型结构星型环拓扑访问方式CSMA/CD令牌访问控制传输速度10或100Mbit/s4或16Mbit/s 通信媒体介质细缆、粗缆或UTP双绞线或光纤数据传输方式基带传输基带传输采用标准IEEE802.3IEEE802.5最大端对端距离2.5km每个计算机与多路访问设备间距每段电缆的最大长度500mUTP：45mSTP:100m光纤： 2000m10Mbit/s以太网网络类型10BaseT10Base210Base5缆线3、4、5 UTP细缆粗缆单段缆线最大长度100m185m500最多计算机数102430100接头RJ-45接头BNC T接头收发器两台计算机之间距离不小于2.5m0.5m2.5m网络的最大长度925m2500m中继器数目44 100Mbit/s网络类型100Base VG-Any100BaseT4100BaseTX100BaseFX传输速度100Mbit/s100Mbit/s100Mbit/s100Mbit/s拓扑结构星型拓扑结构星型拓扑结构星型拓扑结构星型拓扑结构访问方式优先级访问方式CSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD传输方式基带传输基带传输基带传输基带传输通信媒介3、4、5类双绞线及光纤4对电话级双绞线（3、4、5类UTP）2对数据级双绞线（5类UTP或STP）两条光纤FDDI（光纤分布数据接口 Fiber Distributed Data Interface）应用场合特点1.声音与视频的传送1.传输速率100Mbit/s2.CAD（计算机辅助设计）2.拓扑结构环形拓扑或星型环拓扑3.CAM（计算机辅助制造）3.访问方式令牌环访问控制4.图象处理4.令牌管理分布式管理5.实时系统5.产生令牌的时间发生数据后就产生一个新令牌6.安全性要求高的地方6.通信媒介光纤7.单段光纤长度2000m 8.网络最大长度双环:100km,单环：200km9.可靠性采用冗余的双环CSMA/CD与令牌访问方式的比较CSMA/CD令牌访问方式信号长度限制有有扩展性较小较大灵活性较大较小成本较高较低硬件的实现难度低高报文的平均延时的确定性无确定性有确定性对故障的敏感性高低总线型网络的优缺点优点缺点1.结构简单灵活1.故障诊断苦难。2.可靠性高2.故障隔离比较苦难。3.设备少，费用低3.所有的计算机都在一条总线上，发送信息时比较容易发生冲突，实用性不强。4.安装容易，使用方便5.共享资源的能力强，便于广播式工作4.总线长度有个限制，如果要扩展，需要添加其他设备，比较麻烦。6.扩充容易星型网络结构的优缺点优点缺点1.网络结构简单，便于管理。1.中央节点的工作负担重，工作复杂，若中央节点发生问题，整个网络都瘫痪。2.网络的控制容易，组网简单。2.费用比较高，要大量电缆。3.每个节点连接一个设备，连接的故障不影响整个网络。3.扩展困难。4.集中控制，故障的检测和隔离方便。4.各个计算机点对点连接，共享数据能力差5.网络的延时时间短，传输的错码率比较低。5.通信电缆是专用，利用率不高。环形网络的优缺点优点缺点1.网络的实时性好。1.对环接口要求高：一个环接口故障，整个网络会瘫痪。2.每两个计算机之间只有一个通路，简化了路径的选择。2.故障的诊断难，需对每个节点进行检测。3.电缆长度短。3.网络扩展困难。4.环形网络非常适用于光纤。4.网络的节点很多，影响网络的传输速度。 广域网 广域网常用的通信方式1. 模拟连接。利用电话网络来为计算机网络服务，典型的网络是一个全世界范围的公共交换电话网络（PSTN），在其上信号的传输与电话信号传输的方式一样，由于电话线上传输的信号是模拟信号，一因此称为这种广域网为模拟连接，也叫拨号连接，拨号上网专用线路。2. 数字连接。常用的数字连：DDS数据电话数字服务（DDSDataphone Digital Service）,T1,T2,T3,T4以及Switch56.T1、T2、T3、T4的带宽比较线路的信道数信道数实际带宽T11241.54Mbit/sT1C248.15Mbit/sT23966.31Mbit/sT3467244.72Mbit/sT454032274.76Mbit/s3. 3分组交换连接。一种高速的、具有差错控制功能和高的线路利用率的连接方式。它是在广域网中应用极广的一种连接方式。特点：1. 数据传输的延时小，可以用于实时性要求高的网络传输。2. 能自动选择路径，把网络的流量均匀的分配给整个网络，避免了网络局部的堵塞，并保证了所有信道具有较高的利用率。3. 数据传输的速度较快，可以适合大流量的需求。4. 采用多路复用的技术，可以充分的利用各个通道，以便提供稳定的服务。网络中的扩展设备中继器（低级） 网桥 路由器 桥由器 网关（最高级） 中继器1.中继器：又名转发器或重发器，是一种最为简单的扩展设备，它的作用是再生信号，也就是说把已经变弱的信号加强，使之传输得更远。中继器的两端必须是相同的网络，并且两个网络具有相同的体系结构、访问方式和遵守相同的协议。2.适用场合： 需要再生信号，扩大网络的距离。 同一网络中连接不同的通信媒介。 网络分支的数据流量不大的情况下要实现网络间的互连。 组建网络的成本不能太高的情况下要实现网络互联，可以考虑利用中继器来实现网络的互联。 各个网络的分支的体系结构相同，并且访问方式和遵守的协议也相同的情况可以用中继器实现网络互联。 不需要对各个网络分支间的信息进行隔离。 网桥 1.网桥 是一种比中继器稍微高级的网络互连设备。它不但可以重生信号，而且具有一定的隔离作用，可以把两个网络分支的信息流和故障隔离开来，是一个具有一定智能的设备，甚至它可以连接不同的网络分支，比如以太网与令牌网络的连接。1. 适用场合：需要扩展一个网络，使网络可以考虑用网桥作为扩展设备。 需要连接不同的网络分支，如令牌网与以太网相连。 网络中有不同的物理媒介。 需要减少各个网络之间的数据流量。如同一个单位中，不希望各个部门之间的数据流动太多则可以考虑用网桥。2. 优点 设备简单，实现容易。 灵活性好，适用性强。 可以连接不同的网络分支。 能够分割网络减少网络的信息流量。 传输距离比中继器更远。 价格相对便宜，但比中继器贵。 路由器 1.路由器 是比网桥又高级一点的网络互连设备。它除了网桥的建立路由表、过滤和隔离网络数据流以及连接不同的网络物理分支和不同的通信媒介外，还提供以下功能：（1） 能进行复杂的路径控制和管理。（2） 具有可以进行流量控制和分组分段的功能。（3） 在网络分支之间提供一层安全保障。（4） 防止网络风暴。（网络风暴：指的是由于网络广播数据帧而几乎占满力网络的整个带宽而导致网络速度极慢地一种故障。）2.适用场合 多种类型的网络间的互连。 网络比较大，比如大于15个子网时，应该考虑使用路由器。 如果网络系统没有网络层，则必须使用路由器。 需要均衡各个链路上的负荷。 对各个网络分支之间的数据传递有严格的路径控制的时，应当考虑使用路由器。 对各个网路分支之间的数据传递有安全性的要求时，可以考虑是用路由器。3.路由器与网桥的区别 网桥工作在数据链路层，而路由器工作在网络层。 网桥分析的是网络的物理地址，而路由器分析的是网络地址。 路由器可以最大限度的阻止网络风暴，网桥却不行。 路由器可以进行流量控制，并能对数据帧进行重新分组。 网桥只能经过单一的一条路径传输信息，路由器则可以有多条路径传递信息，并能选择一条最佳路径。桥由器桥由器：这种设备实际上是完了网桥和路由器的组合，有时可以当网桥使用，有时却当路由器使用，因此，它具有两者的功能。一般来说，它在网络分支的协议可以路由时，它就充当路由器，如果不能路由，则充当网桥使用。网关1.网关：一种相当高级的设备也是一种相当昂贵的设备，它使得不同环境和不同体系结构的网络通信成为可能。网关的两端在以下方面可以是不同的：(1) 体系结构。(2) 协议。(3) 网络操作系统。(4) 计算机的数据结构。2.网关的特点(1) 它可以在不同的网络操作系统间通信。（2）它可以在不同体系结构间通信。 （3）它可以在不同协议的网路间通信。 （4）它可以在不同机器类型（如小型机和大型机之间）的网络间通信。 （5）一个网关是针对一个特定地任务的。 （6）网关的速度往往是很慢的。 （7）其价格昂贵。 3.适用场合 不同的网络操作系统。 不同体系结构的网络间连接。 不同协议的网络间连接。 大型机与小型机之间的连接。 局域网的基础知识网络，至今仍没有一个统一的定义。这种定义应该能被绝大多数的人接受：网络利用通信设备和线路连接设备将地理位置不同，功能独立的多个计算机互联起来，用一功能完善的网络软件实现网络中的资源共享和信息传递的系统。其核心是资源的共享和信息的传递。共享的思想一直贯穿了整个网络的发展史。共享的不仅包括软件，硬件也是共享的对象，例如打印机。网络的基本组成 网络的组成包括软件与硬件，硬件一般包括服务器、工作站、网卡、传输介质、共享打印机与其他外围设备，软件包括协议软件、通信软件、网络操作系统、应用程序以及其他各种共享资源。在对等网中，没有服务器和工作站之分。1.服务器服务器是网络的控制中心，对它的性能要求很高，一般由高档的微机或专用的服务器担当。服务器提供以下功能：(1) 运行网络操作系统，对网络中的用户进行管理与授权；(2) 存储和管理网络中的共享资源；(3) 对数据进行备份；(4) 为网络工作站提供应用程序服务；(5) 为用户提供打印机等硬件共享；(6) 通过服务器把工作站与其他大型网络（Internet）相连接；(7) 监视及控制网络中工作站的情况。2.工作站工作站是用户的工作平台，通常是微机或终端。微机工作站有自己的操作系统和应用软件，它借助网卡和传输介质等和网络相连接后，在利用一些网络软件，就可以进入网络，共享网络的资源，也可以让别人共享自己的资源。工作站失效不对网络造成影响。工作站可以没有硬盘，即无盘工作站。3.网卡安装在计算机或服务器的扩展槽中，一般主板提供两种接口ISA接口和PCI接口。一方面与计算机相连，另一方面通过电缆接口与网络的传输介质相连。网卡的功能如下：（2） 准备从计算机发往网络的数据；（3） 给另一台计算机发送数据；（4） 在计算机和布线系统之间控制数据流；（5） 从传输介质上接受数据，并把它转化为计算机能理解的数据传递给计算机；（6） 对于无盘工作站，网卡还承担启动工作站的任务。这是网卡上带有一专用的启动芯片（EPROM），可以远程启动。1. 传输介质传输介质将服务器和工作站连接起来。主要的传输介质有：（1） 同轴电缆；（2） 无屏蔽双绞线（UTP），最大传输长度为100米；（3） 屏蔽双绞线（STP），比UTP多一层金属作为屏蔽层，屏蔽性较好；（4） 光纤；（7） 红外线；（8） 激光；（9） 微波；2. 附属及外围设备（1）接头（BNC接头，用于同轴电缆，RJ45接头用于双绞线）； （2）集线器HUB； （3）调制解调器Modem； （4）网桥； （5）路由器； （6）网关； （7）UPS电源；6. 网络操作系统 现在流行的网络操作系统有：（1） Novell的NetWare;（2） IBM 的LAN Serve;（