中南大学网络技术与应用局域网PPT学习教案

1、会计学1 中南大学网络技术与应用局域网中南大学网络技术与应用局域网 4.1.1 局域网的产生与发展 局域网技术产生于20世纪70年 第1页/共45页 在局域网中常用的是双绞线、同轴电缆和光导纤维3种。 选择传输介质应考虑的具体因素 成本 安装的难易程度 容量 衰减及最大距离 抗干扰能力：主要指电磁干扰 网络拓扑结构 网络连接方式 环境因素：地理分布、气象影响、环境温度、结点间距等。 第2页/共45页 第3页/共45页 介质访问控制方法要解决的问题 (1)该哪个结点发送数据？ (2)发送时会不会出现冲突？ (3)出现冲突怎么办？ 第4页/共45页 第5页/共45页 站点要求发送 有载波？ 发送一

2、帧信息 有冲突？发出阻塞信号冲突 16？ 延时处理 放弃发送 另作处理 一次发送结束 图4.3 CSMA/CD发送过程流程图 Y N Y N N Y v CSMA/CD的工作原理可以概括为以下四点：的工作原理可以概括为以下四点： 先听后发。先听后发。 边听边发。边听边发。 冲突停止。冲突停止。 随机延迟后重发。随机延迟后重发。 由于CSMA/CD是一种用户 访问总线时间不确定的随机 竞争总线的方法，所以它适 用于办公自动化等对数据传 输实时性要求不严格和通信 负荷较轻的应用环境中。 第6页/共45页 令牌环的主要优点在于其访问方式具有可调整性和确定性，且每个 结点具有同等的介质访问权。同时，还

3、提供优先权服务，具有很强 的适用性。它的主要缺点是环维护复杂，实现较困难。 第7页/共45页 第8页/共45页 令牌总线的特点在于它的确定性、可调整性及较好的吞吐能 力，适用于对数据传输实时性要求较高或通讯负荷较重的应 用环境中，如生产过程控制领域。它的缺点在于它的复杂性 和时间开销较大，结点可能要等待多次无效的令牌传送后才 能获得令牌。 第9页/共45页 4. 第10页/共45页 4.2 局域网体系结构与标准局域网体系结构与标准 第11页/共45页 第12页/共45页 v在局域网中，在局域网中，硬件地址硬件地址又称为又称为物理地址物理地址，或，或 MAC 地址地址。 局域网使用的是广播信道，

4、为了保证每个用户不发生冲突，能正常通局域网使用的是广播信道，为了保证每个用户不发生冲突，能正常通 信，关键问题是如何解决对信道争用。解决信道争用的协议称为介信，关键问题是如何解决对信道争用。解决信道争用的协议称为介 质访问控制协议（质访问控制协议（Medium Access Control，MAC）。）。 局域网常用的介质访问控制协议有：局域网常用的介质访问控制协议有： 载波侦听多路访问载波侦听多路访问/冲突检测（冲突检测（CSMA/CD） 令牌环（令牌环（Token Ring）访问控制）访问控制 令牌总线访问控制。令牌总线访问控制。 冲冲突突 第13页/共45页 nCRC； n接收：重装帧，

5、完成地址识别和CRC 校验。 LLC子层向上层提供3种类型的服 务： 类型1LLC1,不确认的无连 接服务（数据报服务） 类型2LLC2,面向连接服务 （虚电路服务） 类型3LLC3,带确认的无连 接服务 第14页/共45页 IEEE 802标准系列 第15页/共45页 第16页/共45页 采用广播机制 采用CSMA/CD媒体访问机制 无集中式的管理措施 中继设备线缆长度标准 中继器粗同轴电缆500米10BASE-5 中继器细同轴电缆185米10BASE-2 第17页/共45页 第18页/共45页 v 10Base-F 第19页/共45页 第20页/共45页 第21页/共45页 第22页/共4

6、5页 100 BASE T CSMA/CD MAC MII 100 BASE TX100 BASE T4100 BASE FX 2对 5类 UTP或 1类 STP 4对 3、 4、 5类 UTP 2对 S/MMF 型 光 纤 第23页/共45页 IEEE 802.2 LLC IEEE 802.3 MAC GMII（功能与AUI相同） 1000 BASE-CX 屏蔽双绞线 1000 BASE-SX 多模光纤 1000 BASE-T集线器 1000 BASE-T 非屏蔽双绞线 1000 BASE-LX 单模光纤 8B/10B编码解码方式PAM5编码解码方式 第24页/共45页 v10 吉比特以太网

7、的出现，以太网的工作范围已经从局域网（校吉比特以太网的出现，以太网的工作范围已经从局域网（校 园网、企业网）扩大到城域网和广域网，从而实现了端到端的园网、企业网）扩大到城域网和广域网，从而实现了端到端的 以太网传输。以太网传输。 n成熟的技术 n互操作性很好 n在广域网中使用以太网时价格便宜。 n统一的帧格式简化了操作和管理。 第25页/共45页 1. FDDI的逆向双环结构 （1）传输介质 （2）数据编码：4B/5B （3）可靠性规范 4.4 FDDI网络网络 第26页/共45页 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 第27页/共45页 第28页/共45页 第29页/共45页 第3

8、0页/共45页 nVLAN使用的技术标准：IEEE 802.1Q 第31页/共45页 以太网 交换机 A4 B1 以太网 交换机 VLAN3 C3 B3 VLAN1VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2以太网 交换机 以太网 交换机 三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的构成 第32页/共45页 以太网 交换机 A4 B1 以太网 交换机 VLAN3 C3 B3 VLAN1VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2以太网 交换机 以太网 交换机 三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的构成 当 B1 向 VLAN2 工作组内成员发送数据时，

9、 工作站 B2 和 B3 将会收到广播的信息。 第33页/共45页 以太网 交换机 A4 B1 以太网 交换机 VLAN3 C3 B3 VLAN1VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2以太网 交换机 以太网 交换机 三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的构成 B1 发送数据时，工作站 A1, A2 和 C1 都不会收到 B1 发出的广播信息。 第34页/共45页 以太网 交换机 A4 B1 以太网 交换机 VLAN3 C3 B3 VLAN1VLAN2 C1 A2 A1 A3 C2 B2以太网 交换机 以太网 交换机 三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2 和 V

10、LAN3 的构成 虚拟局域网限制了接收广播信息的工作站数，使得网络 不会因传播过多的广播信息(即“广播风暴”)而引起性能恶 化。 第35页/共45页 第36页/共45页 COL- ACT- STA- 1 2 34 5678910 11 12 HS1HS2 OK1OK2 PS CONSOLE 第 3 层 交 换 机 交 换 机 2 MAC地 址 00-B0-C7-7B-AA-01 MAC地 址 00-80-2C-AB-7A-11 MAC地 址 0A-C0-97-B6-BA-71 网 络 打 印 机 MAC地 址 00-09-2C-AB-16-B1 VLAN-1VLAN-2 COL- ACT- STA- 1 2 34 5678910 11 12 HS1HS2 OK1OK2 PS CONSOLE 交 换 机 -3 COL- ACT- STA- 1 2 34 5678910 11 12 HS1HS2 OK1OK2 PS CONSOLE 交 换 机 -1 第37页/共45页 第38页/共45页 线网桥、无线路由器、无线网关 等各类无线设备。 移动结点 高速主干局域网高速主干局域网 单元 移动结点 无线发射与无线发射与 接收的天线接收的天线 第39页/共45页 这种结构的优点是网络抗