《局域网组网技术》PPT课件

第3章局域网组网技术,3.1局域网概述3.2局域网的拓扑结构3.3网络体系结构与网络协议3.4以太网组网技术3.5高速局域网3.6无线局域网3.7网络操作系统,3.1局域网概述,3.1.1局域网的定义及特征,1局域网的定义局域网（LocalAreaNetwork，LAN），顾名思义就是局部区域的计算机网络。是一种小范围内以实现资源共享为目的，由计算机、网络连接设备和通信线路等硬件连接而成，并配有相应软件的高速计算机网络。,2局域网的特征,共享传输信道。传输速率高。连接规范整齐。归属单一、清楚。传输距离有限。,误码率低，可靠性高。采用多种媒体的访问控制技术。一般采用分布式控制和广播式通信。低层协议简单，不单独设立网络层。局域网易于安装、组建和维护，具有较好的灵活性。,3局域网的功能,（1）资源共享包括软件、硬件和数据库等数据资源的共享。（2）通信交往主要指各种形式的数据、文件等的传输。,3.1.2局域网的基本组成,1局域网的软件系统（1）网络操作系统（2）网络管理软件（3）网络应用软件,2局域网的硬件系统,（1）网络服务器网络中至少应有一台主控服务器。网络服务器的分类。选购网络服务器时需要考虑的主要因素。,（2）工作站或客户机网络工作站应具有的功能。网络工作站的配置要求。,（3）网络适配器,网络适配器（NetworkAdapter）通常又称为网络接口卡（NetworkInterfaceCard，NIC），简称网卡。选购网卡时应考虑网卡的速率、总线接口类型、网卡支持的网络类型和电缆接口等内容。,（4）传输介质,3.2局域网的拓扑结构,1局域网拓扑结构的分类,逻辑拓扑结构物理拓扑结构,2局域网拓扑结构的选择原则,（1）价格（2）速率（3）规模,3.2.1总线拓扑,1总线拓扑结构的特点如图所示,图3-1总线型拓扑结构图,2“总线”拓扑结构的应用特点,（1）总线拓扑结构的优点（2）总线拓扑结构的缺点,3.2.2环型拓扑,1环型拓扑结构2环型拓扑结构的特点（1）环型拓扑结构的优点（2）环型拓扑结构的缺点,3.2.3星型拓扑,图3-3星型拓扑结构图,（1）中央结点的主要功能,（2）星型拓扑结构的优点,网络结构简单。易于检查故障。扩展性好。传输时间较短。误码率较低。,（3）星型拓扑结构的缺点,集线器出故障时会导致整个网络的瘫痪。这种结构的最大缺点是中央结点的负荷过重。需要较多的传输介质，通信线路利用率低。,3.2.4树型拓扑,1树型拓扑结构的特点如图所示,图3-4交换机与集线器组成的树型拓扑结构图,2树型拓扑结构的应用特点（1）优点（2）缺点,3.3网络体系结构与网络协议,3.3.1网络体系结构的基本概念,1网络协议的概念网络数据交换而制定的规则、约定和标准被称为网络协议。网络协议主要由以下3个要素组成。语法语义时序,2几个重要的概念协议层次接口3网络体系结构,3.3.2OSI参考模型,1OSI参考模型的基本概念,（1）OSI参考模型的提出（2）OSI参考模型的概念体系结构（Architecture）服务定义（ServiceDefinition）协议规格说明（ProtocolSpecification）,2OSI参考模型的结构结构如轶闻,图3-5OSI参考模型的结构,3OSI参考模型各层的功能,（1）物理层（2）数据链路层（3）网络层（4）传输层（5）会话层（6）表示层（7）应用层,4.OSI环境中的数据传输过程,（1）什么是OSI环境(如图所示),图3-6OSI环境示意图,（2）OSI环境中的数据传输过程如图所示,图3-7OSI环境中的数据流,3.3.3TCP/IP参考模型,1TCP/IP参考模型的发展（1）TCP/IP的起源（2）TCP/IP的特点,2TCP/IP参考模型的各层功能,（1）主机-网络层（2）互连层（3）传输层（4）应用层,3.3.4OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较,1对OSI参考模型的评价2对TCP/IP参考模型评价,3.4以太网组网技术,以太网（Ethernet）是最常用的局域网，它可以支持各种协议和计算机硬件平台。因为以太网具有成本较低，对协议和硬件的广泛支持等特点，所以它被广泛采用。,3.4.1以太网的产品标准,1以太网的拓扑结构以太网的拓扑结构是总线型，这是根据它的逻辑结构定义的，其使用的介质访问控制算法为“争用型”。,2以太网的介质访问控制方式采用CSMA/CD方式。,3低速以太网的产品标准与分类,10BASE-510BASE-210BASE-T10BASE-F10Broad36,410Mbit/s以太网的技术指标5以太网的主要设计特点,3.4.2标准以太网(如图所示),图3-810BASE5单网段的网络结构图,1粗缆以太网的硬件基本配置2粗缆以太网的主要技术参数,3.4.3细缆以太网(如图所示),图3-910BASE-2单网段的网络结构图,1细缆以太网组网的硬件配置2细缆以术网的主要技术参数3细缆以太网的应用特点,3.4.4粗/细缆混合以太网,3.4.5双绞线以太网,1双绞线以太网的硬件组成（1）集线器（Hub）（2）非屏蔽双绞线UTP（3）网卡（RJ-45接口）,2双绞线以太网的组网方案,（1）单集线器结构（2）多集线器级联的结构（3）可叠加集线器以太网结构(如图所示),图3-10双集线器的10BASE-T网络结构,图3-11两个10BASE-T通过细缆级联的双Hub网络结构,图3-12可叠加集线器网络结构,3.5高速局域网,评价局域网性能的主要指标有3个。,网络响应时间。网络传输速度。网络资源利率。,3.5.1传统高速局域网与交换式高速局域网,1共享介质式的传统高速局域网2交换式的高速局域网,3.5.2共享式快速以太网,100BASE-TX使用两对5类UTP或1对STP双绞线（网段长度100m）。100BASE-T4使用四对3-5类UTP双绞线（网段长度100m）。100BASE-FX使用S/MMF光缆（网段长度4502000m，传输速率达200Mbit/s）。,3.5.3交换式快速以太网,1设计交换式快速以太网的主要步骤2使用交换机的实用组网方案如图所示,图3-1310/100Mbit/s交换机组网示例,图3-14多个100Mbit/s交换机组和100Mbit/s共享式集线器组网示例,3.5.4吉比特以太网,吉比特以太网是现有的IEEE802.3标准的扩展,采用的标准是IEEE802.3Z。,1吉比特以太网与10/100BASE-T的异同,（1）相同点（2）不同点,2吉比特以太网的主要网络设备,吉比特以太网网卡。吉比特以太网交换机。吉比特以太网支持IEEE802.1QVLAN，提供灵活的网络分段功能，提高网络性能、效率和安全性能等。,3吉比特以太网的典型应用结构如图所示,图3-15吉比特以太网交换机作为校园网或企业主干网的组成结构,3.5.5光纤分布式数据接口网络,1FDDI网络的主要标准和应用特点2FDDI网络的主要应用场合3FDDI网络的站点连接方式与站点类型4FDDI网络的典型应用(如图),图3-17FDDI双环型结构应用示意图,3.5.6虚拟局域网,1什么是虚拟局域网虚拟局域网VLAN就是建立在交换式局域网基础上，采用网络管理软件构建的、可以跨跃不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。,VLAN充分体现了现代网络技术的特征、好高速、灵活、管理方便、扩展和使用容易，因此是未来网络发展的潮流和趋势。,2虚拟局域网的功能特点,（1）使用VLAN技术的优点能够简化网络管理。能够控制广播风暴。能够确保网络的安全。,（2）使用VLAN技术的缺点,在使用MAC地址定义VLAN的技术中，必须进行初始配置。当使用局域网交换机划分VLAN成员的方法，用户从一个交换机的端口移动到另一个端口时，网络管理员必须对VLAN的成员重新配置。,3构建虚拟局域网的方法,采用带有VLAN功能的以太网交换机或者ATM交换机，即使用交换机端口号定义虚拟局域网，这是应用最多的一种方法。,采用传统路由器，通过使用路由器将位于不同VLAN的交换机端口连接起来。这种方法的缺点是对路由器要求较高。当所使用的路由器发生故障时，会影响各VLAN间的通信。,采用路由交换，这种方法综合了上述两种方法，即利用交换机本身的路由功能实现VLAN之间的互连和通信。,3.6无线局域网,无线局域网（WirelessLocal-AreaNetwork，WLAN）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。,3.6.1无线局域网的概念,1接入点2微单元和无线漫游3扩频4直序扩频5跳频扩频6独立的WLAN7非独立的WLAN,3.6.2无线局域网的优势,1安装便捷2使用灵活3经济节约4易于扩展,3.6.3无线局域网的标准,1802.11标准2蓝牙标准3家庭网络的HomeRF标准,3.6.4无线局域网的应用,无线局域网的应用领域主要有以下4个方面。（1）作为传统局域网的扩充（2）建筑物之间的互连（3）漫游访问（4）特殊网络,3.7网络操作系统,3.7.1网络的软件系统,（1）