第四章 数据链路层网络

第4章局域网基础 本章主要介绍的内容有 局域网基本知识局域网标准以太网高速局域网 交换式局域网 虚拟局域网 无线局域网ATM与局域网仿真 4 1概述 局域网类型有 以太网 TokenRing FDDI ATM等 从局域网的发展历程来看 具有简单易用 易扩展 经济高效 灵活方便等诸多优势的以太网将是局域网今后的发展方向 因而以太网也已成为局域网的代名词 4 1概述 局域网的分类 4 1局域网概述 局域网与城域网所涉及的技术有很多 但决定它们性能的主要技术有 传输介质网络拓扑结构介质访问控制方法常用的局域网介质访问控制方法有三种 SMA CD Token Ring和Token Bus 4 2局域网标准 4 2 1局域网参考模型 4 2局域网体系结构与标准 4 2 2IEEE802局域网标准 IEEE802 1 A LAN和MAN体系结构 IEEE802 1 B LAN IEEE802 2 逻辑链路控制 LLC 协议 IEEE802 3 CSMA CD访问方法及物理技术规范 IEEE802 4 令牌总线访问方法及物理层技术规范 IEEE802 5 令牌环网访问方法及物理层技术规范 IEEE802 6 城域网访问方法及物理层技术规范 IEEE802 7 宽带网络访问方法及物理层技术规范 IEEE802 8 光纤网络标准 FDDI访问方法及物理层技术规范 IEEE802 9 综合数据 话音LAN标准 IEEE802 10 可互操作的LAN的安全机制 IEEE802 11 无线局域网访问方法及物理层技术规范 IEEE802 12 100BASE VG高速网络访问方法及物理层技术规范 IEEE802 3u 100BASE T访问方法及物理层技术规范 IEEE802 3ab 基于UTP的1000BASE T访问方法及物理层技术规范 IEEE802 3ac 虚拟局域网VLAN以太帧扩展协议 IEEE802 3z 基于光缆和短距离铜介质的1000BASE X访问方法及物理层技术规范 IEEE802 3ae 10Gb s以太网技术规范 4 3以太网 从介质访问控制的角度 局域网可以分为共享介质局域网和交换局域网 人们常说的以太网就是共享介质局域网 因此也称共享介质以太网 以太网是一种共享介质网络 网络上的所有站点共享传输介质和带宽 如果网络上的站点越多 每个站点所获得的带宽就越少 有多种类型的共享介质以太网 它们支持不同的传输速率 10Mbps 100Mbps 1Gbps和10Gbps 4 3以太网 4 3 1传统以太网 10MbpsEthernet对于非主干网来说 传输速率为10Mbps的以太网是目前使用最广泛的一类局域网络 4 3以太网 4 3以太网 4 3以太网 4 3以太网 4 3以太网 4 3 2快速以太网 100MbpsEthernetFastEthernet的协议结构如下图所示 4 3以太网 4 3 3千兆以太网 1000MbpsEthernet千兆以太网的协议结构如下图所示 4 3共享介质以太网 4 3 3千兆以太网 1000MbpsEthernet 4 4FDDI网络 光纤分布式数据接口 FiberDistributedDataInterface FDDI 是一个使用光纤介质传输数据的高性能环型局域网 它的传输速率为100Mbps 4 5交换式局域网 4 5交换式局域网 4 5 1交换式局域网基本结构与特点交换式局域网是指以数据链路层的帧或更小的数据单元 信元 为数据交换单位 以交换设备为基础构成的网络 交换机为每个端口提供专用的带宽 各个站点有一条专用链路连到交换机的一个端口 这样每个站点都可以独享通道 独享带宽 4 5交换式局域网 4 5 1交换式局域网基本结构与特点 4 5交换式局域网 4 5 2局域网交换机的工作原理 4 6虚拟局域网 虚拟局域网 逻辑网 是以交换式网络为基础 把网络上的用户 终端设备 分为若干个逻辑工作组 每个逻辑工作组就是一个虚拟网络 VirtualNetwork VLAN VLAN并不是一种新型的局域网技术 而是交换网络为用户提供的一种服务 4 6虚拟局域网 虚拟局域网 逻辑网 是以交换式网络为基础 把网络上的用户 终端设备 分为若干个逻辑工作组 每个逻辑工作组就是一个虚拟网络 VirtualNetwork VLAN VLAN并不是一种新型的局域网技术 而是交换网络为用户提供的一种服务 4 6虚拟局域网 4 6 1虚拟局域网结构 4 6虚拟局域网 4 6 2虚拟局域网组网方法1 用交换机端口号定义虚拟局域网2 用MAC地址定义虚拟局域网3 用网络层地址定义虚拟局域网4 用IP广播组定义虚拟局域网 4 7无线局域网 无线局域网 WirelessLocalAreaNetworks WLAN 作为传统局域网的补充 目前已成为局域网应用的一个热点问题 无线局域网可以使在难以布线的建筑物或需要临时组网的场所实现网络互连 无线局域网具有灵活 可移动 设备安装简单 节省布线投资 扩展能力强等优点 是局域网络发展的方向之一 4 7无线局域网 无线局域网结构示意图 4 7无线局域网 4 7 1无线局域网的应用无线局域网的应用领域主要有以下三个方面 作为传统局域网的扩充漫游访问特殊网络 4 7无线局域网 4 7 2无线局域网的主要类型无线局域网使用的是无线传输介质 按照所采用的传输技术可以分为三类 红外线局域网扩频无线局域网窄带微波无线局域网 4 8ATM与局域网仿真 ATM AsynchronousTransferMode 意指异步传输模式 它是为高速数据传输和通过公共网或专用网传输多种业务数据而设计的 它是一种以小的 固定长的包为传输单位 cell 信元 面向连接的分组交换技术 ATM首先被用于局域网 现在ATM已成为局域网主干网的主流技术之一 4 8ATM与局域网仿真 4 8 1ATM的体系结构与特点 4 8ATM与局域网仿真 4 8 2局域网仿真 4 9帧中继 帧中继FR FrameRelay 技术是由X 25分组交换技术演变而来的 是在OSI第二层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术 我们可以把帧中继看作一条虚拟专线 用户可以在两节点之间租用一条永久虚电路并通过该虚电路发送数据帧 其长度可达1600字节 用户也可以在多个节点之间通过租用多条永久虚电路进行通信 4 10X 25 X 25遵循的是国际电报