第四章 局域网工作原理.ppt

第4章局域网原理，2020/6/12，信息与电子工程系，1，局域网概述局域网传输介质访问控制模式以太网高速网络技术无线局域网虚拟局域网，2020/6/12，信息与电子工程系，2，什么是局域网？一般来说，由小区域内的计算机设备互连而成的网络称为局域网。例如，某个房间、建筑、校园区域等。2020/6/12，信息和电子工程系，3，4.1局域网概述，1。定义：小区域内各种通信设备相互连接的通信网络是高速通信网络。(1)计算机局域网(2)小区域，2020/6/12，信息与电子工程系，4，2。局域网由(1)服务器组成：管理网络并向用户提供服务的计算机。(2)工作站：用户使用的计算机(客户端)(3)网络通信系统：连接客户端和服务器的硬件设备。例如集线器、交换机、路由器、网卡、通信介质等。(4)网络操作系统：更好的网络管理。2020/6/12，信息与电子工程系，5，3。局域网分类(1)规模：小局域网和大局域网。(2)工作原理：以太网、令牌环网、ARCnet网络。注意：ARCnet网络：它使用令牌总线方案来管理局域网上工作站和其他设备之间的共享线路，2020/6/12，信息与电子工程系，6，最广泛使用的网络类型，4.2局域网传输介质访问控制方法，1。局域网网络拓扑目前，局域网中计算机之间有三种连接类型：(1)总线型(2)星型(3)环型，2020/6/12，信息与电子工程系，7月，2。局域网架构和IEEE802标准。1980年2月，IEEE802委员会成立，制定了一系列局域网标准，成为IEEE802标准。局域网体系结构分为：物理层、媒体访问控制子层(媒体访问控制层)和逻辑链路子层(逻辑链路层)。参见第P50页。2020/6/12，信息与电子工程系，8，3。半双工和全双工(1)半双工通信：只有一方可以同时发送或接收信息，而另一方只能处于等待状态。(2)全双工：双方可以同时发送和接收消息。2020/6/12，信息与电子工程系，9，4。媒体访问控制方法(3)(1)CSMA/光盘-载波侦听多路访问/冲突检测。每个站监控监听信道(传输介质)是否空闲，如果空闲，可以发送数据。如果忙，请等到频道空闲后再发送。2020/6/12，信息和电子工程系，10，(2)令牌环空令牌011111111当一个站想要向环发送数据(数据帧)时，它需要捕获空令牌，然后将空令牌改变为忙状态(01111110)并且可以发送数据。2020/6/12，信息与电子工程系，11，(3)令牌总线在物理总线上建立逻辑环，并且数据(帧)只能在获得令牌后发送。2020/6/12，信息与电子工程系，12，4.3以太网，1。以太网的产生和发展施乐公司于1973年将其命名为局域网以太网。1980年12月，英特尔和施乐发布了以太网蓝皮书，也被称为以太网1.0规范的DIX版本。1981.6IEEE802工程组决定成立802.3小组委员会，根据DIX工作结果制定国际公认的标准。1982年12月，19家公司宣布了新的IEEE802.3标准草案。1983年，该草案最终由IEEE10BASE-5发布。2020/6/12，信息与电子工程系，13，4.4高速网络技术，(1)交换式以太网交换以太网是一种星型拓扑网络，以交换机或交换机为中心。高速网络，简称交换机作为核心设备，近年来得到了广泛应用。2020/6/12，信息与电子工程系，14，(2)快速以太网100Basse-T100 Base-T是一种局域网(LAN)标准，运行速度为100兆位/秒。它通常被称为快速以太网标准，使用UTP(非屏蔽双绞线)铜缆。快速以太网：和10BASE-T的区别在于网络速度增加了10倍，即100米(3)FDDI-光分布式数据接口是一个100兆位的光骨干网。这是一种在20世纪80年代中期开发的局域网技术。它提供了比当时的以太网(10兆位/秒)和令牌网(4或16兆位/秒)更高的数据通信能力。2020/6/12，信息与电子工程系，16，光纤分布式数据接口(FDDI)是成熟局域网技术中传输速率最高的一种。该网络技术基于ANSIX3T9.5，传输速率高达100兆/秒。该网络具有定时令牌协议的特点，支持多种拓扑结构，传输介质为光纤。2020/6/12，信息与电子工程系，17，(4)异步传输模式网络异步传输网络，一种高速网络技术，发明于20世纪80年代末。异步传输模式是异步传输模式的缩写，是实现宽带综合业务数字网业务的核心技术之一。ATM是一种基于信元的分组交换和复用技术。它适用于局域网和广域网。它具有高数据传输速率，支持多种类型的通信，如语音、数据、传真、实时视频、光盘质量的音频和图像。2020/6/12，信息与电子工程系，18，(5)千兆位以太网是IEEE802.3以太网标准的扩展，传输速度为每秒1000兆位(1Gbps)。最初应用于大型校园网，它可以连接现有的10兆位以太网和10兆位快速以太网。千兆以太网支持交换机之间以及交换机和终端之间的全双工连接，支持共享网络中的半双工连接，并使用中继器和CSMA/光盘冲突检测机制。2020/6/12，信息与电子工程系，19，(6) 10千兆位以太网10千兆位以太网(10千兆位IGE) 802.3 AE标准已于2002年6月获得美国电气和电子工程师协会的批准，主要用于主干网络。万兆以太网设计为全双工模式，并且仅在点对点(交换)链路上运行。第一个以太网标准仅适用于光缆，数据传输速度高达每秒10GB。2020/6/12，信息与电子工程系，20，4.5无线局域网，英文无线局域网全名：WirelessLocalAreaNetworks；无线局域网。这是一个非常方便的数据传输系统，使用射频；射频(RF)技术利用电磁波取代阻碍通信的老式铜线局域网(LAN)，在空中进行通信连接，使无线局域网可以利用一个简单的接入框架让用户通过，达到“信息便携、方便环游世界”的理想状态。2020/6/12，信息与电子工程系，21，1。无线局域网实现技术(1)微波模式-无线广播模式(主要使用)-扩频技术。(2)光通信-使用各种超短波的光通信系统，如红外通信、激光通信等。2020/6/12，信息与电子工程系，22，2。建立无线局域网(1)网络设备：无线网卡、无线集线器、无线网桥。(2)组网形式：所有无线网络无线工作站接入有线网络有线网络接入无线网络中继器有线网络无线连接，2020/6/12，信息与电子工程系，23，4.6虚拟局域网，1。概念虚拟局域网(VLAN)是一组逻辑设备和用户。这些设备和用户不受物理位置的限制。它们可以根据功能、部门、应用程序和其他因素进行组织，并像在同一个网段(同一个网络)中一样相互通信，因此称为虚拟局域网。2020/6/12，信息与电子工程系，24，VLAN，是一项相对较新的技术，它工作在OSI参考模型的第2层和第3层。VLAN是一个广播域，虚拟局域网之间的通信通过第3层路由器完成。它具有以下优点：减少了移动、添加和修改网络设备的管理开销；可以控制广播活动；可以提高网络的安全性。2020/6/12，信息与电子工程系，25，2。VLAN技术基础(1)基于局域网交换机的模式(2)基于ATM的模式，2020/6/12，信息与电子工程系，26，3。VLAN类型(1)根据端口-VLAN交换机上的物理端口和VLAN交换机内的聚氯乙烯(永久虚电路)端口被分成组，每组构成一个虚拟网络，相当于一个独立的VLAN最常见最有效的方法。2020/6/12，信息与电子工程系，27，(2)按媒体访问控制地址划分由于媒体访问控制地址对应于唯一的网络接口卡(网卡)，虚拟局域网可以按媒体访问控制地址划分。vlan交换机跟踪属于VLANMAC的地址，VLAN MAC是一种基于用户的网络划分。2020/6/12，信息与电子工程系，28，(3)按网络层协议划分，(4)按IP地址划分-每个VLAN对应一个独立的IP网段，将IP广播组和虚拟局域网的冲突域一一结合起来。(5)按策略划分(6)按用户定义和非用户授权划分。2020/6/12，信息与电子工程系，29，4。VLAN实施原则VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)是一种新技术，它通过在逻辑上而不是在物理上将局域网中的设备划分为网段来实现虚拟工作组。IEEE在1999年发布