局域网的工作原理及其主网技术.doc

局域网的工作原理及其主网技术 摘要： 介绍局域网的组成、局域网的特点和拓扑结构和硬件及软件和组网的工作技术 关键词： 1：局域网的组成一个典型的局域网主要应包含如下四个部分： 服务器（Server）：用来管理网络并为用户提供共享服务的计算机。与网络中的工作站相比，服务器通常具有更快的速率、更大的存储容量和更高的可靠性。此外，为了便于对网络进行管理，服务器中通常应安装相应的网络操作系统，如Novell Netware, Windows NT/2000 Server, UNIX等。 工作站（Workstation）：用户使用的计算机，又称用户机或客户机。从网络构成的角度看，任何一台计算机（如 286、386、486、P、P4等）都可作为工作站。当工作站登录到网络服务器后，可按规定权限存取服务器中的文件。此外，工作站通常还可以与网络中的其他用户进行通信或访问Internet。 网络通信系统（Network Communications System）：连接工作站和服务器的设备。这些设备通常应包括插在服务器或工作站中的网卡，它们应与通信介质相连；用于传输数据介质，如同轴电缆、双绞线、光纤等；专用的通信设备，如集线器（HUB）、局域网交换机、路由器等。 网络操作系统（Network Operating System）：对于稍在一点的网络来说，为了充分发挥网络的功能，以及更好地管理网络，通常应在服务器中安装网络操作系统。例如，基于安全起见，企业的几乎所有重要数据（如财务、销售等）都被保存在服务器中，并非每个人都能访问这些数据。通常情况下，只有企业负责人拥有最高权限，而其他人只能查看部分数据。此时就是借助网络操作系统来对资源和用户进行管理的，它规定了用户的权限，以及用户所访问的资源。2：局域网有以下特点： (1)覆盖范围一般在几公里以内(2)采用专用的传输媒介来构成网路，传输速率在1兆比特/秒到100兆比特/秒之间或更高； (3)多台(一般在数十台到数百台之间)设备共享一个传输媒介； (4)网络的布局比较规则，在单个LAN内部一般不存在交换节点与路由选择问题； (5)拓扑结构主要为总线型和环型。 LAN目前广泛应用于办公室自动化、生产自动化和信息处理系统中。 :3：局域网的拓扑结构：所谓局域网的拓扑结构，是指局域网中各计算机之间的连接形式。如果抛开构建局域网时所采用的通信介质、通信设备等，局域网中各计算机之间的学用连接形式实际上只有两种，即总线型与星型。在总线型网络中，由于各计算机共享一条通信电缆，网络中某个节点出现故障，将导致整个网络瘫痪。因此，目前这类结构的网络已趋于淘汰。星型网络的优点是，当网络中某个节点出现故障时不会影响整个网络的运行。其缺点是每个计算机都要占用一条专用的通信线路，并且需要额外的通信设备，将导致成本的增加。但是，由于目前各种硬件设备价格都已非常便宜，所以，现在绝大部分局域网都采用了这种结构。4：局域网的结构类型局域网的结构决定了局域网的管理方式，当我们创建一个局域网时，通常应遵循如下步骤来进行： 明确自己的需求，即希望局域网具备哪些功能。 在综合考虑局域网功能、现有软硬件的特点与价格、网络的可管理性与可扩充性等因素的基础上决定局域网的结构。 根据选定的局域网结构决定局域网的拓扑结构，以及应选择的相关设备和软件。 对局域网进行配置和维护。由此可以看出，决定局域网的结构是构建局域网时非常重要的一环。就目前来说，局域网的结构主要包括工作站/文件服务器结构、客户机/服务器结构、对等网结构及主机/终端系统等4种。5:局域网中的硬件和软件A细同轴电缆由一根位于中心的内导线和一圈金属网状屏蔽层组成，并且内导线与屏蔽层之间由绝缘材料隔开。在同轴电缆中，各组成部分的作用如下：导体：位于同轴电缆的中心，是信号传输的媒介。绝缘体：用来隔绝导体与圆柱网状导体形成的屏蔽层。屏蔽层：用来隔绝外界的电磁干扰，以保证内层导体传输信号的稳定性。外部绝缘护套：具有绝缘和保护材料的功能。B双绞线双绞线是构建星型网络时最常用的一种传输介质，就目前来说，双绞线通常被做为建筑物内局域网的主要通信介质，而各建筑物之间的局域网主干通常采用光纤作为通信介质。双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两大类，其中，屏蔽双绞线又可细分为3类、5类两种，非屏蔽双绞线又可细分为3类、4类、5类、超5类四种c各类双绞线的特点不同类型双绞线具有不同的传输频率和数据传输频率，下面简要介绍一下各类双绞线的特点。3类双绞线：其最高传输频率为16MHZ，最高数据传输频率为10Mbit/s，目前已基本淘汰。4类双绞线：其最高传输频率为 20MHZ，最高数据传输频率为16Mbit/s，但该类双绞线很少用于网络布线。5类双绞线：该类双绞线使用了特殊的绝缘材料，其最高传输频率为100MHZ，最高数据传输频率为100Mbit/s，这是目前使用最多的一类双绞线双绞线，它是构建10M/100M局域网的主要通信介质。超5类双绞线：属非屏蔽双绞线。与普通5类双绞线相比，超5类双绞线在传送信号时衰减更小，抗干扰能力更强。使用超5类双绞线时，设备的受干扰程度只有使用普通5类线受干扰程度的1/4，并且只有该类双绞线的全部4对线都能实现全双工通信。就目前来说，超5类双绞线主要用于千兆位以太网。 D光纤具有很带的带宽，就目前来说，大多数的局域网主干都采用光纤作为通信介质。光纤的特点:与铜质电缆相比，光纤具有如下特点：由于光纤传输的是光束，而非电信号。因此，光纤传输的信号不受电磁的干扰。数据传输时不易被窃取，安全性高。信号传输频带宽，传输容量大，可高达几千比特/秒。信号衰减小，传输距离长。缺点是光纤的应用成本高，且连接技术复杂。D:光纤的分类根据光在光纤中的传播方式，光纤有两种类型：多膜光纤和单膜光纤。其中，所谓“膜是指以一定角度进入光纤的一束光。E集线器的选择集线器又称HUB，它是建构星型网络时使用最多的设备之一。HUB在星型网络中处于各分支的汇集点，网络中的所有计算机都要与它相连。F交换机的选择交换的概念和原理在计算机网络系统中，交换概念的提出主要是为了改进共享工作模式。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵，交换机的所有端口都挂连在这条背部总线上。控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂连在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。目的MAC若不存在刚才广播到的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加到内部地址表中。6:局域网交换机的特点作为局域网的主连设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。交换机在同一时刻可以进行多个端口对之间的数据传输，每一个端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无需同其他设备竞争使用。如果交换机的全部端口都具有相同的数据传输速率，这种交换机又称为对称交换机。但是，在客户机服务器网络中，服务器的数据传输量通常要远高于工作站。此外，如果网络比较复杂，则由于下层网络共享一个上传端口，也要求上传端口具有较高的数据传输速率。很多厂商为了适应这种需求，开发了包含两类传输速率端口的交换机，这种交换机被称为非对称交换机。7:局域网交换机的分类从传输介质和传输速率上来看，局域网交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆位以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等多种，这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、FDDI、ATM、令牌环等环境。局域网交换机选购要素用户在选购局域网交换机时，应考虑以下因素。外型尺寸可管理性端口带宽及类型第三层交换功能来网卡的功能一般来说，网卡具有如下功能：准备数据：将较高层数据放置在以太网帧内，接受数据的一方从帧中取出数据并上传到上一层。传送数据：网卡以脉冲的方式通过电缆传送信号。控制数据的流量：网卡负责控制数据的流量，在以太网中，网卡也负责检查数据是否碰撞，如果传送期间有碰撞，则等待一小段时间后再进行传送。星型结构是目前应用最广泛、实用性最好的一种拓扑结构，主要应用于有线双绞线以太局域网中。8:局域网拓扑工作原理：工作原理是，多台网络终端设备都集中连接在同一台交换机上，由交换机对各个网络设备的传输数据进行转发。其传输速率受到交换机的背板带宽限制。另外，网络的上行通道不是共享的，所以每个节点的数据传输对其他节点的数据传输影响非常之小，加快了网络数据传输的速度。一般交换机的端口最多是48个，如果一个局域网中超过了48个用户，可以采用堆叠方法扩展交