计算机网络-局域网基本原理

局域网基本原理计算机网络根据网络覆盖的地理范围的大小，可将计算机网络分为广域网（WAN）、城域网（MAN）以及局域网（LAN）局域网（LAN）覆盖的范围较小，带宽较高，通常用于建筑内部、园区范围内的专用网络在众多的局域网协议中，以太网（Ethernet）占据着统治地位引入了解局域网的类型掌握主要以太网的类型及其主要特性掌握CSMA/CD协议的工作原理了解以太网传输介质中双绞线和光纤的相关知识课程目标学习完本课程，您应该能够：

局域网概述以太网技术基础

现代以太网技术目录局域网与OSI参考模型物理层数据链路层网络层同轴线缆、双绞线、光纤、RJ-45、无线电波IP、IPX等网络层协议OSI参考模型局域网802.3、802.4、802.5802.2LLC/SNAPLLC子层MAC子层主要局域网技术以太网令牌令牌环网FDDI环网以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以10

Mbps的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802.3系列标准相类似。包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。它们都符合IEEE802.3。局域网技术概述令牌环网（Token-ringnetwork）常用于IBM系统中，其支持的速率为4Mbps和16Mbps两种。目前Novell、IBMLANServer支持16MbpsIEEE802.5/令牌环网技术。在这种网络中，有一种专门的帧称为“令牌”，在环路上持续地传输来确定一个结点何时可以发送包。FDDI（FiberDistributedDataInterface），光纤分布式数据接口，它是一项局域网数据传输标准，于80年代中期发展起来，它提供的高速数据通信能力要高于当时的以太网（10Mbps）和令牌网（4或16Mbps）的能力。局域网技术概述

局域网概述

以太网技术基础

现代以太网技术目录早期以太网技术介绍名称速率介质类型最大线缆长度10BASE510Mbps粗同轴电缆500m10BASE210Mbps细同轴电缆200m10BASE-T10Mbps双绞线100mHub10BASE5/10BASE210BASE-T以太网集线器集线器(Hub)与主机构成物理星型拓扑集线器内部采用总线结构，任意时间只有一台主机能占用总线HostHostHostHost内部总线集线器MDI/MDIX同类接口互连用交叉线，异类接口互连用直通线现在的以太网交换机基本都支持MDI/MDIX自适应，不必考虑连线类型（实际情况中基本都用直通线）主机网卡(MDI)路由器以太口(MDI)交换机/集线器接入口(MDIX)交换机/集线器级连口(MDI)主机网卡(MDI)交叉线交叉线直连线N/A路由器以太口(MDI)交叉线交叉线直连线N/A交换机/集线器接入口(MDIX)直连线直连线交叉线直连线交换机/集线器级连口(MDI)N/AN/A直连线交叉线10BASE-T线缆和接口10BASE-T使用5类UTP和RJ-45接头Side1Side2Side112345678123456781=白/橙2=橙3=白/绿4=蓝5=白/蓝6=绿7=白/棕8=棕Side2Side1Side2Side1Side212345678123456781=白/橙2=橙3=白/绿4=蓝5=白/蓝6=绿7=白/棕8=棕1=白/橙2=橙3=白/绿4=蓝5=白/蓝6=绿7=白/棕8=棕1=白/绿2=绿3=白/橙4=蓝5=白/蓝6=橙7=白/棕8=棕直连线交叉线RJ-45接头CSMA/CD载波侦听侦听到线路上有载波时，不发送数据侦听不到载波时，说明线路已经空闲侦听到载波侦听到载波不发送侦听到载波不发送侦听不到载波侦听不到载波侦听不到载波抢占发送线路空闲时，任一主机都可以抢占线路CSMA/CD冲突检测和退避两台主机同时发送数据导致冲突全部主机停止发送，等待一个随机退避时间退避期满的主机首先开始发送检测到冲突检测到冲突检测到冲突MAC地址MAC地址为48位二进制数，常用12位16进制数表示根据前六位16进制数，即可查询网卡设备的生产商24位OUI24位EUI00-E0-FC-01-23-45操作系统网络接口卡RAMIP:10.1.1.3ROMMAC:00-E0-FC-01-23-4548位MAC地址单播与广播接收地址包括本卡MAC地址、广播地址和本机所属组播组地址网卡丢弃与本卡接收地址不匹配的帧（Frame）网卡解开与本卡接收地址匹配的帧，将数据递交上层处理接收DMAC=00E0.FC01.2222不接收MAC:00E0.FC01.1111MAC:00E0.FC01.2222MAC:00E0.FC01.3333接收DMAC=FFFF.FFFF.FFFF接收MAC:00E0.FC01.1111MAC:00E0.FC01.2222MAC:00E0.FC01.3333单播广播以太网流量控制在半双工线路上采用背压式流控接收方反向发送电压信号制造冲突，使发送方停止发送在全双工线路上采用802.3PAUSE流控接收方向保留组播地址01-80-C2-00-00-01发送PAUSE帧，通知发送方停止发送DMAC=0180.C200.0001半双工Hub反向发送电压信号全双工反向发送PAUSE帧背压式流控PAUSE流控冲突域总线型以太网拓扑扩展用中继器可以扩展10BASE5和10BASE2网络范围所有线缆段都属于一个冲突域中继器星型以太网拓扑扩展用集线器可以扩展10BASE-T网络范围全部线缆段都属于一个冲突域冲突域HubHubHub局域网概述以太网技术基础现代以太网技术目录单模光纤与多模光纤多模光纤（橘红色）较粗的纤芯，能够传输多种不同波长不同角度的光衰耗大，传输距离通常在千米以内成本低，抗电磁干扰能力强单模光纤（黄色）纤芯与光波长相同，传送单一波长的激光衰耗小，传输距离远，可达数十千米成本高，抗电磁干扰能力强区分单模与多模光纤最常规的方法就是从外观上来区分：黄色的光纤线一般是单模光纤，橘红色或者灰色的光纤线一般是多模光纤。两者缆芯的区别在于，多模的缆芯尺寸为50.0μm和62.5μm；而单模则是9.0μm。单模光纤多模光纤常用光纤连接器ST：卡接式圆形光纤接头与法兰FC：带螺纹的圆形光纤接头与法兰常用光纤连接器（续）SC：矩型光纤接头（俗称大方头）LC：一种Mini型连接器（俗称小方头）快速以太网和千兆以太网名称速度介质类型最大线缆长度协议标准100BASE-TX100Mbps2对5类UTP100m802.3u100BASE-FX100Mbps多模光纤2000m100BASE-T4100Mbps4对3类UTP100m1000BASE-SX1Gbps多模光纤275m/550m802.3z1000BASE-LX1Gbps单模光纤550m/5000m1000BASE-CX1Gbps2对STP25m1000BASE-T1Gbps4对5类UTP100m802.3ab用交换机扩展以太网拓扑隔离冲突域，避