第4章4.2 计算机局域网

4 2计算机网络基础 4 2 1局域网的组成与特点4 2 2常用局域网介绍 4 2 1局域网的组成和特点 计算机局域网 LAN 的特点 为一个单位所拥有 自建自管 地理范围有限使用专门铺设的传输介质进行连网数据传输速率高 10Mbps 10Gbps 延迟时间短可靠性高 误码率低 10 8 10 11 局域网的典型组成 双绞线 同轴电缆 光纤或者无线电波 计算机 服务器 打印机等设备都可以通过局域网互相连接起来 网络上的每台计算机都装有网络接口卡 NIC 简称网卡 网卡通过传输介质把节点相互连接起来 局域网的拓扑结构 网络上的计算机 局域网的基本工作原理 介质访问地址 MAC地址 为了相互区别 局域网中的每台计算机都有一个惟一的地址 称为MAC地址数据传输方法 必须把要传输的数据分成小块 称为 帧 frame 每台计算机每次只传输一个帧 确保任何计算机都有传输数据的机会 发给哪一台计算机 校验信息随同数据一起进行传输 供接收节点在收到数据之后验证数据传输是否正确 哪一台计算机发送的数据帧 需要传输的数据 如程序 邮件 MP3音乐等 注意 不同类型的局域网 MAC地址规定不同 数据帧的格式不同 有效载荷最大长度不同 校验方法不同 什么是网卡 网络接口卡 网卡就是计算机的网络通信控制器主要功能 将数据分成 帧 接收 发送数据帧 网络中每台计算机 工作站或服务器 都必须安装网卡 不同类型的网络 需安装使用不同类型的网卡由于芯片组集成度的提高 现在网卡的功能大多已集成在芯片组中 即所谓的 集成网卡 4 2 3常用局域网介绍 近几年局域网技术的变化与发展方向是 技术单一化 交换式以太网 传输高速化 千兆网 万兆网 主干采用树形结构 无线局域网 WLAN 开始普及 总线式以太网 以集线器 hub 为中心 每台计算机通过以太网卡和双绞线连接到集线器的一个端口 通过集线器与其他节点相互通信 集线器 A B C D 把一个端口接收到的帧向所有端口分发出去 并对信号进行放大 以扩大网络的传输距离 起着中继器的作用 总线 交换式以太网 以以太网交换机 Ethernetswitch 为中心构成以太网交换机是一种高速电子交换器 连接在交换机上的所有计算机均可同时相互通信 千 万 兆位以太网 不同速率的以太网交换机可以按层次方式互相连接起来 构成 校 院系 室 组 的多层次的局域网 传输介质 光纤 的长度可达几公里 以太网使用的传输介质 同轴电缆 早期使用 速率为10Mbps的以太网 价格高双绞线 5类线 大量用于速率为10Mbps和100Mbps的以太网光纤用于速率为千兆 1Gbps 和万兆 10Gbps 的以太网 双绞线和RJ45插头 水晶头 是目前以太网使用最多的传输介质 以太网使用的网卡 功能 按照以太网的传输协议 IEEE802 3标准 实现计算机之间的数据通信按传输速率分为 10Mbps网卡 10Base T 100Mbps网卡 100Base T 10 100Mbps自适应网卡1000Mbps网卡按产品形态分为 独立网卡集成网卡 由芯片组实现网卡功能 选讲 以太网交换机 数据帧 以太网帧格式以太网交换机的工作过程 接收某个节点输入的1个帧通过CRC检测数据传输有无错误若有错 通知发送计算机重新发送若无错 分析其目的计算机MAC地址查表 看目的计算机是否在网中 如在 它连接在哪个端口从该端口把帧转发给目的计算机 以太网交换机内部有检测器 转发表 缓冲器等 实际上是一个嵌入式计算机 FDDI的特点与应用 可覆盖较大的范围 最大节点间距离2km 环路最大长度达100km 支持较高的数据传输速率 100Mb s 常用于构造局域网的主干部分 连接多个局域网 由于帧格式与其他局域网不同 与其他局域网进行互连时 需要通过 网桥 或 路由器 常见局域网之5 无线局域网 特点 使用S频段 2 4G 2 4835GHz 无线电波作为传输介质 对人体没有伤害具有灵活性 相对于有线网络 它的组建 配置和维护较为容易使用扩频方式通信时 具有抗干扰 抗噪声 抗衰减能力 通信比较安全 不易偷听和窃取 具有高可用性无线局域网通过无线网卡 无线hub 无线网桥等设备进行组网 无线网卡 无线局域网 组成 通过无线网卡 无线接入点 AP 等设备进行组网 无线网卡 使用扩频方式通信 具有抗干扰 抗噪声能力 室外覆盖距离通常可达100 300米 室内一般为30米左右 每台计算机都需要有1块无线网卡 无线局域网还不能完全脱离有线网络 它只是有线网络的补充 无线接入点 WirelessAccessPoint 简称WAP或AP 提供从无线节点对有线局域网和从有线局域网对无线节点的访问 实际上就是一个无线交换机 无线局域网通信协议 802 11标准 Wi Fi 其中 802 11a 54Mbps 5 8GHz频段 802 11g 54Mbps 2 4GHz频段 802 11b 传输速率能根据环境变化 最大可达11Mbps802 11n 108Mbps甚至更高蓝牙 bluetooth 近距离无线数字通信的标准 是802 11的补充最高数据传输速率可达1Mbps 有效传输速率为721kbps 传输距离为10