局域网基础ppt课件

1、局域网技术与组网工程08多媒体01、02 研讨生部 沈楠：shennanjsj163 办公室：秦皇岛校区第一教学楼4051.1 计算机网络的定义、开展过程和趋势计算机网络的定义、开展过程和趋势1.1.1 计算机网络的定义计算机网络的定义 笼统地讲，计算机网络是结点和链路的集合。它可以为两个或多个特定结点建立衔接笼统地讲，计算机网络是结点和链路的集合。它可以为两个或多个特定结点建立衔接，以在这些结点之间进展通讯。，以在这些结点之间进展通讯。普通将计算机网络定义为相互联接、彼此独立的计算机系统的集合。图普通将计算机网络定义为相互联接、彼此独立的计算机系统的集合。图1-1-1描画了一个典描画了一个典

2、型的计算机网络。型的计算机网络。1.1.2 计算机网络开展的历史阶段计算机网络开展的历史阶段计算机网络是计算机技术和通讯技术相结合的产物。这种结合主要表达在两个方面：一方面，计算机网络是计算机技术和通讯技术相结合的产物。这种结合主要表达在两个方面：一方面，通讯网络为计算机之间的数据传送和信息交换提供了必要的条件；另一方面，计算机技术在通讯网络为计算机之间的数据传送和信息交换提供了必要的条件；另一方面，计算机技术在通讯领域中的广泛运用，又提高了通讯网络的性能。通讯领域中的广泛运用，又提高了通讯网络的性能。三个重要的里程碑三个重要的里程碑第一个里程碑以报文第一个里程碑以报文Message或分组或分

3、组Packet交换技术为标志，交换技术为标志，第二个里程碑以第二个里程碑以1980出现的开放式系统互联参考模型出现的开放式系统互联参考模型OSI/RM为标志。为标志。第三个里程碑以第三个里程碑以Internet的迅速开展与推行为特征。的迅速开展与推行为特征。1.1.3 计算机网络的开展趋势计算机网络的开展趋势1网络高速化网络高速化2网络综合化网络综合化3网络智能化网络智能化4网络的易用性网络的易用性1.2 计算机网络的组成、功能和运用计算机网络的组成、功能和运用1.2.1 计算机网络的组成计算机网络的组成计算机网络脱胎于联机系统。计算机网络脱胎于联机系统。20世纪世纪70年代，随着年代，随着A

4、RPANET的出现，产生了分组交换网。的出现，产生了分组交换网。分组交换网才称得上真正的计算机网络。随着技术的提高，计算机网络也在不断变化，但分组交换网才称得上真正的计算机网络。随着技术的提高，计算机网络也在不断变化，但所采用的交换方式依然以分组交换为主。在此，主要引见分组交换网的组成。所采用的交换方式依然以分组交换为主。在此，主要引见分组交换网的组成。分组交换网由通讯子网和资源子网两部分构成，如图分组交换网由通讯子网和资源子网两部分构成，如图1-2-1所示。所示。H1H4H3H2R通信子网链路H：主机R：路由器1.2.2 计算机网络的功能计算机网络的功能1数据通讯数据通讯2资源共享资源共享3

5、提高计算机系统的可靠性和可用性提高计算机系统的可靠性和可用性4易于进展分布处置易于进展分布处置1.2.3 计算机网络的典型运用计算机网络的典型运用1管理信息系统管理信息系统MIS，Management Information System。2办公自动化办公自动化OA，Office Automation系统系统3信息检索系统信息检索系统IRS，Information Retrieve System4电子收款机系统电子收款机系统POS，Point Of Sells5分布式控制系统分布式控制系统DCS，Distributed Control System6计算机集成与制造系统计算机集成与制造系统CI

6、MS，Computer Integrated Manufacturing System7电子数据交换电子数据交换EDI，Electronic Data Interchange和电子商务和电子商务EB，Electronic Business或或EC，Electronic Commerce系统系统8信息效力系统信息效力系统1.3 计算机网络的分类与任务方式计算机网络的分类与任务方式1.3.1 计算机网络的分类计算机网络的分类 按网络的拓扑构造分类按网络的拓扑构造分类网络的拓扑构造指网络中结点设备和链路衔接网络设备的信道的几何外形。网络的拓扑构造指网络中结点设备和链路衔接网络设备的信道

7、的几何外形。常见的网络拓扑构造有总线型、星型、环型、树型、网型和混合型，如图常见的网络拓扑构造有总线型、星型、环型、树型、网型和混合型，如图1-3-1所示。所示。总线型网型环型星型树型混合型 按网络的覆盖范围分类按网络的覆盖范围分类按网络覆盖范围的大小，可以将计算机网络分为：局域网按网络覆盖范围的大小，可以将计算机网络分为：局域网LAN，Local Area Network、城域、城域网网MAN，Metropolitan Area Network、广域网、广域网WAN，Wide Area Network和因特网和因特网Internet。表1-3-1 各类计算机网络的典型特征分类缩

8、写分布间隔近似典型覆盖地域传输速率局域网LAN10米房间4Mbps2Gbps100米楼宇数千米校园城域网MAN10千米城市50Kbps100Mbps广域网WAN城市、国家、洲或全球9.6Kbps45Mbps因特网Internet1.3.2 计算机网络的任务方式计算机网络的任务方式1基于效力器基于效力器Server-based的网络的网络在基于效力器的网络中，普通至少存在在基于效力器的网络中，普通至少存在台比其他客户机功能强大的计算机该台比其他客户机功能强大的计算机该机被称为效力器，其上装有网络操作系统，一切其他任务站客户机的管理机被称为效力器，其上装有网络操作系统，一切其他任务站客户机的管理任

9、务都以此效力器为中心。即，一切的任务站的注册登录和资源访问操作，均受任务都以此效力器为中心。即，一切的任务站的注册登录和资源访问操作，均受效力器控制。效力器控制。图图1-3-4阐明了基于效力器构造的网络配置。其中，文件效力器控制着用户的注册阐明了基于效力器构造的网络配置。其中，文件效力器控制着用户的注册登录和共享资源如数据、打印机等的访问权限。登录和共享资源如数据、打印机等的访问权限。Com3文件服务器邮件服务器客户机客户机客户机2对等网络在对等网络构造中，计算机彼此处于同等位置，没有主从之分，故称为对等网络Peer to Peer network。图1-3-5为对等网络方式表示图。Com3服

10、务器/客户机服务器/客户机服务器/客户机服务器/客户机服务器/客户机服务器/客户机1.4 计算机网络体系构造计算机网络体系构造1.4.1 计算机网络体系构造概述计算机网络体系构造概述 网络的分层体系构造网络的分层体系构造为了构造计算机网络以实现通讯，可采用为了构造计算机网络以实现通讯，可采用“分层的方法，将庞大而复杂的问题，转化为假设干较小的部分问题，分层的方法，将庞大而复杂的问题，转化为假设干较小的部分问题，而这些较小的问题总是易于研讨和处置的。而这些较小的问题总是易于研讨和处置的。按照上述思绪，可以把网络通讯的复杂过程笼统成一种层次构造模型，如图按照上述思绪，可以把网络通讯的

11、复杂过程笼统成一种层次构造模型，如图1-4-1所示。所示。公用线路AABBCCDD编址、路由选择、报文分组层应用管理层对话管理层数据链路控制层实体 1实体 计算机网络规范制定组织简介计算机网络规范制定组织简介1国际规范化组织国际规范化组织ISO，International Standards Organization由美国国家规范组织由美国国家规范组织ANSI，American National Standards Institute及其他各国的国家规范组织的代表组成。及其他各国的国家规范组织的代表组成。该组织对计算机网络的主要奉献是开放系统互联该组织对计算机网络的主要奉献是

12、开放系统互联OSI，Open System Interconnection参考模型。参考模型。2电气电子工程师协会电气电子工程师协会IEEE，the Institute of Electrical and Electronic EngineerIEEE是世界上最大的专业组织之一。是世界上最大的专业组织之一。该组织对计算机网络的主要奉献是该组织对计算机网络的主要奉献是IEEE802协议。该协议主要用于局域网，其中比较著名的是协议。该协议主要用于局域网，其中比较著名的是802.3CSMA/CD和和802.5Token Ring。3美国国防部高级研讨方案署美国国防部高级研讨方案署ARPA，Advan

13、ced Research Projects Agency该机构对计算机网络的主要奉献是该机构对计算机网络的主要奉献是TCP/IP协议。该协议主要用计算机网络之间的互联。协议。该协议主要用计算机网络之间的互联。1.4.2 OSI的参考模型OSI开放系统互联参考模型将整个网络的通讯功能划分成7个层次，每个层次完成不同的义务。如图1-4-2所示。应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层网络层链路层物理层网络层链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层子网内部协议应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议网络层协议链路层协议物理层协议通信子网转接结点转接结点系统系统1系统系统2层次7654

14、321协议数据单元报文报文报文报文分组帧比特1.4.3 TCP/IP参考模型参考模型TCP/IP体系共分成四个层次如图体系共分成四个层次如图1-4-4所示。所示。 网络接口层以太网令牌环帧中继ATMInternet层IP传输层TCPUDP应用层FTPDNSRIPSNMPSMTPTelnetARPIGMPICMPT TC CP P/ /I IP P模模型型T TC CP P/ /I IP P协协议议族族1.5 局域网的相关概念与规范局域网的相关概念与规范1.5.1 局域网局域网1局域网是限定区域的网络。局域网是限定区域的网络。2局域网的线路是公用的。局域网的线路是公用的。3局域网具有较高的数据通

15、讯速率。局域网具有较高的数据通讯速率。4局域网具有开放性。局域网具有开放性。1.5.2 局域网规范局域网规范IEEE802是主要的局域网规范，该规范所描画的局域网经过共享的传输介质通讯，网络站点连在是主要的局域网规范，该规范所描画的局域网经过共享的传输介质通讯，网络站点连在传输介质上，并按照某种方式串行运用传输介质。传输介质上，并按照某种方式串行运用传输介质。1IEEE802参考模型参考模型IEEE802规范所描画的局域网参考模型与规范所描画的局域网参考模型与OSI参考模型的关系如图参考模型的关系如图1-5-1所示。所示。应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层逻辑链路控制（LLC）层介

16、质访问控制（MAC）层物理层OSIIEEE8022MAC地址地址MAC地址又称为物理地址，也就是通常所说的计算机硬件地址。地址又称为物理地址，也就是通常所说的计算机硬件地址。在消费网卡时，在消费网卡时，MAC地址被固化在网卡中。地址被固化在网卡中。IEEE国际电气和电子工程师协会担任分配国际电气和电子工程师协会担任分配MAC地址中的前地址中的前3个字节，消费局域网卡的厂家必需向个字节，消费局域网卡的厂家必需向IEEE购买由三个字节购买由三个字节构成的一个编号，该编号称为构成的一个编号，该编号称为“块地址或块地址或“厂商代码，而厂商代码，而MAC地址中的后三个字节，那么由厂家自行分配。地址中的后

17、三个字节，那么由厂家自行分配。3IEEE802规范规范主要规范：主要规范：802.1A：综述和体系构造：综述和体系构造802.1B：寻址、网络管理、网间互连及高层接口：寻址、网络管理、网间互连及高层接口802.2：逻辑链路控制：逻辑链路控制LLC，用于实现高层协议与，用于实现高层协议与MAC子层的接口子层的接口802.3：带冲突检测的载波侦听多路访问：带冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD方法和物理层规范方法和物理层规范802.4：令牌传送总线访问方法和物理层规范：令牌传送总线访问方法和物理层规范802.5：令牌环访问方法和物理层规范：令牌环访问方法和物理层规范802.6：城域网访问方法和

18、物理层规范：城域网访问方法和物理层规范802.7：IEEE为宽带为宽带LAN引荐的适用技术引荐的适用技术802.8：光纤技术：光纤技术802.9：介质访问控制子层：介质访问控制子层MAC与物理层与物理层PHY上的集效果劳接口上的集效果劳接口802.10：互操作：互操作LAN平安规范平安规范802.11：无线局域网介质访问控制子层与物理层规范：无线局域网介质访问控制子层与物理层规范802.12：需求优先权的访问方法及物理层和重发器：需求优先权的访问方法及物理层和重发器Repeater描画描画802.14：交互式电视网包括：交互式电视网包括Cable Modem802.3z：千兆以太网：千兆以太网

19、802.3ab：1000Base-T铜质千兆以太网铜质千兆以太网802.3ac：虚拟局域网中的标签交换：虚拟局域网中的标签交换802.3ad：链路集成：链路集成802.3ae：10千兆以太网千兆以太网 以太网以太网IEEE802.3概述概述以太网以太网Ethernet具有性能高、价钱低、运用方便等特点，是目前最为流行的局域网体系构造。具有性能高、价钱低、运用方便等特点，是目前最为流行的局域网体系构造。表表1-5-1给出了以太网的主要类型与规范。给出了以太网的主要类型与规范。类型速度技术IEEE规范以太网10Mbps10Base-5802.310Base-2802.3a10Base

20、-T802.3i10Base-F802.3j快速以太网100Mbps100Base-FX802.3u100Base-TX100Base-T4100Base-T2千兆以太网1000Mbps1000Base-CX802.3z1000Base-LX1000Base-SX1000Base-TX802.3ab前导符SFDDASATYPEDATAFCS7B1B6B6B2B4B461500B 以太网的帧构造以太网的帧构造图图1-5-2给出了以太网的帧构造。给出了以太网的帧构造。1前导符。长度为前导符。长度为7个字节，内容为个字节，内容为“0、“1交错出现的比特流即交错出现的比特流即“10101

21、0。用于建立同步。用于建立同步。2帧首定界符帧首定界符SFD。长度为。长度为1个字节，内容为个字节，内容为“10101011。标识一帧即将开场。标识一帧即将开场。3目的地址目的地址DA。长度为。长度为6个字节，内容为帧的目的地址。该地址可以是普通地址如个字节，内容为帧的目的地址。该地址可以是普通地址如“0000e8114953、组播地址或广播地址、组播地址或广播地址“FFFFFFFFFFFF。4源地址源地址SA。长度为。长度为6个字节，内容为帧的源地址。个字节，内容为帧的源地址。5类型类型TYPE。长度为。长度为2个字节，代表高层所运用的协议。个字节，代表高层所运用的协议。6数据数据DATA。

22、长度应在。长度应在46到到1500字节之间。字节之间。7帧校验序列帧校验序列FCS。长度为。长度为4个字节，内容为位于个字节，内容为位于DA、DATA之间内容的之间内容的CRC校验结果。校验结果。 CSMA/CD先听后发。边发边听。冲突停顿。随机延迟后重发。先听后发。边发边听。冲突停顿。随机延迟后重发。 几种以太网规范几种以太网规范110Base-5粗缆以太网粗缆以太网210Base-2细缆以太网细缆以太网310Base-T双绞线以太网双绞线以太网410Base-F光纤以太网光纤以太网5100Base-TX运用双绞线的快速以太网运用双绞线的快速以太网6100Base

23、-FX运用光纤的快速以太网运用光纤的快速以太网7100Base-T4运用运用4对对3类类UTP的快速以太网的快速以太网8100Base-T2运用运用2对对3类类UTP的快速以太网的快速以太网91000Base-SX运用运用1对短波长光光纤的千兆以太网对短波长光光纤的千兆以太网111000Base-TX运用运用4对对5类类UTP的千兆以太网的千兆以太网121000Base-CX运用屏蔽双绞线的千兆以太网运用屏蔽双绞线的千兆以太网1.6.1 NetBEUI/NetBIOS协议协议体积小、效率高、速度快、不可路由1.6.2 IPX/SPX协议协议 对复杂环境具有很强的顺应性。具有强大的路由功能，适宜

24、于大型网络运用。对复杂环境具有很强的顺应性。具有强大的路由功能，适宜于大型网络运用。1.6 局域网中常用通讯协议及选择局域网中常用通讯协议及选择1.6.3 TCP/IP协议协议可以在各种硬件和操作系统上实现。目前，可以在各种硬件和操作系统上实现。目前，TCP/IP协议已成为建立计算机局域网、广域网的首选协议已成为建立计算机局域网、广域网的首选协议，并将随着网络技术的提高和信息高速公路的开展而不断地完善。协议，并将随着网络技术的提高和信息高速公路的开展而不断地完善。TCP/IP的配置的配置在利用在利用TCP/IP进展通讯时，主要应设置如下参数：进展通讯时，主要应设置如下参数：IP地址。标识地址。标识TCP/IP主机的独一的主机的独一的32位地址。位地址。子网掩码。用来判别目的子网掩码。用来判别目的IP地址能否属于本地网络。地址能否属于本地网络。默许网关：与远程网络互联的路由器的默许网关：与远