第2章 局域网的基本知识(35)

1、2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,第2章 局域网的基本知识（理论3次）,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,本章主要内容,局域网的主要特点 总线型、环型、星型网的数据传输方式 局域网使用的主要传输介质及其特性 以太网和FDDI网的基本工作原理,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,局域网的主要特点,1.覆盖有限的地理范围 2.传输速率高（通常在10Mb/s1000Mb/s之间） 3.误码率低（通常低于10-8） 4.单位自己建设和拥有，易于维护和管理 5.主要技术要素 拓扑结构 传输介质 介质访问控制方法,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制

2、作,局域网的拓扑结构,总线型拓扑结构 环型拓扑结构 星型拓扑结构,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,总线型拓扑结构,所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上 信息的传输以“共享介质”方式进行,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,总线型的优越性,一个节点失效不影响其他节点的工作 节点的增删不影响全网的运行 结构简单 接入灵活 扩展容易 可靠性高,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,环型拓扑结构,特点： 以共享介质方式进行数据传输 每个节点都与两个相邻的节点相连 节点之间采用点到点的链路 网络中的所有节点构成一个闭合的环 环中的数据沿着一个方向绕环逐

3、站传输,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,环型的主要问题,环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪。,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,星型拓扑结构,特点： 存在一个中心节点 每个节点通过点到点个的链路与中心节点连接 所有通信都通过中心节点进行 交换局域网是一种典型的星型拓扑结构,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,局域网传输介质,1.传输介质 传输信号经过的各种物理环境 物理上将计算机相互连接起来的介质 2.传输介质的种类 同轴电缆 非屏蔽双绞线（UTP） 屏蔽双绞线（STP） 光缆,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,传输介质的种类,

4、2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,同轴电缆,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,同轴电缆的特点,1.优点 传输距离较远，覆盖的地域范围较大 技术非常成熟 2.缺点 电缆硬，折曲困难，重量重 3.局域网常用同轴电缆 粗同轴电缆：特征阻抗50 ，直径1cm 细同轴电缆：特征阻抗50，直径0.5cm 4.同轴电缆不适合用于楼宇内的结构化布线,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,非屏蔽双绞线和RJ-45连接器,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,非屏蔽双绞线,1.优点 尺寸小、重量轻、容易弯曲 价格便宜 容易安装和维护 RJ-45连接器牢固、可

5、靠 2.缺点 抗干扰能力较弱 传输距离比较短 UTP分为：3类线、4类线、5类线和超5类线 UTP非常适合于楼宇内部的结构化布线,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,屏蔽双绞线,1.优点 传输质量较高 电缆尺寸和重量与UTP相当 2.缺点 安装不合适有可能引入外界干扰,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,光缆（1）,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,1.光缆的特点 (1)优点 传输速率高 传输距离远 传输损耗低 抗干扰能力强 (2)缺点 价格相对较高 安装比较困难 2.光纤的分类 多模光纤 单模光纤（传输质量比多模光纤好） 3.光缆适合于楼宇内部的结

6、构化布线,光缆（2）,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,介质访问控制方法（1）,1.问题的提出 传统的局域网是“共享”式局域网 共享式局域网的传输介质是共享的 数据传输应该按照“半双工”方式进行 两个或多个节点同时发送将产生“冲突”,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,介质访问控制方法（2）,2.主要任务 尽量避免“冲突”的发生 解决“冲突”发生时产生的问题 3.对传输介质进行控制通常采用分散方式 网络中的所有节点都参与对共享介质的访问控制 4.常用的介质存取方法 带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法 令牌总线（Token Bus）方法 令牌环（T

7、oken Ring）方法,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,以太网（Ethernet）,采用总线型拓扑结构 物理拓扑结构可以是星型的 介质访问控制方法为CSMA/CD,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,以太网的发送,先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发。,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,以太网的接收,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,MAC地址,作用：局域网上的计算机利用MAC地址表示自己和他人的身份。 MAC地址通常存储在网络接口卡NIC中。 MAC地址位于OSI参考模型的数据链路层。,2020年11月13日星期五,信息学院

8、居立峰制作,以太网中的MAC地址,以太网的MAC地址长度为48b 以太网的MAC地址表示方式：十六进制表示 例如：52-54-ab-31-ac-c6 惟一性保证 以太网的MAC地址由专门的组织负责分配,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,以太网总结,采用分布式介质访问控制方法，没有集中控制中心 采用竞争机制，网中的所有节点具有相同的优先级 发送等待延迟不固定 比较适宜于低负载和中负载应用环境 实现容易，组网方便 最常使用的一种局域网,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,FDDI：光纤分布式数据接口,传输介质：光纤 传输速率：100Mb/s 拓扑结构：环型(双环) 介

9、质访问控制方法：令牌环,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,令牌环基本工作原理,1.网上所有站点都处于空闲时，令牌沿环绕行 2.发送站点 必须等待，直到捕获到令牌 发送数据帧 释放令牌 吸收数据帧（绕环一周后） 3.中间站点（数据帧的目的地址与自己不同） 转发环上的数据帧 4.接收站点（数据帧的目的地址与自己相同） 拷贝环上的数据帧 转发环上的数据帧,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,数据传输实例（1）,站点A、B分别向站点C、D发送数据,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,站点A、B分别向站点C、D发送数据,数据传输实例（2）,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,数据传输实例（3）,站点A、B分别向站点C、D发送数据,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,数据传输实例（4）,站点A、B分别向站点C、D发送数据,2020年11月13日星期五,信息学院居立峰制作,FDDI的双环结构,目的：解决FDDI的可靠性问题 双环是逆向旋转的 正常