《局域网技术基础》课件

局域网技术基础by什么是局域网连接设备局域网是一个将多个设备连接在一起的网络，例如电脑、打印机、服务器等。地理范围它通常覆盖一个相对较小的地理区域，例如办公室、学校或家庭。数据共享局域网允许用户共享资源，例如文件、打印机、互联网连接等。局域网的特点共享资源局域网可以共享各种资源，例如打印机、扫描仪、文件服务器等。高带宽局域网通常拥有较高的带宽，可以快速传输数据。可靠性高局域网的传输介质和网络设备都经过精心设计，具有较高的可靠性。易于管理局域网相对独立，管理起来比较方便。局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构是指网络中各节点（计算机、服务器等）之间的物理连接方式。常见的拓扑结构有以下几种：总线型拓扑：所有节点连接到一条公共的总线上，数据在总线上双向传播。这种结构简单，成本低，但可靠性较差，当总线出现故障时整个网络将瘫痪。星型拓扑：所有节点都连接到一个中心节点（如集线器或交换机），数据通过中心节点进行转发。这种结构可靠性较高，易于管理，但成本较高。环型拓扑：所有节点连接成闭合的环状，数据在环中单向传播。这种结构可靠性较高，但当一个节点出现故障时会影响整个网络的运行。树型拓扑：将多个星型拓扑连接在一起，形成树状结构。这种结构结合了星型和总线型拓扑的优点，可靠性较高，易于管理。网状型拓扑：每个节点都与其他多个节点连接，数据可以通过多条路径进行传输。这种结构可靠性最高，但成本也最高。网络中的设备计算机网络中的核心设备，负责数据处理和网络连接。路由器负责连接不同的网络，并进行数据转发。交换机负责连接局域网内的设备，并进行数据交换。集线器将多个设备连接到同一个网络，但无法进行数据转发。网线与接口网线是连接网络设备的物理媒介，通常使用双绞线，分为双绞线、同轴电缆、光纤等类型。常见的网线接口类型有RJ-45、USB、光纤接口等。不同的接口类型对应不同的网线类型，例如RJ-45接口对应双绞线，光纤接口对应光纤。网卡的工作原理1数据包接收网卡接收来自网络的数据包2数据包处理网卡将数据包转换为计算机可识别的格式3数据包发送网卡将数据包发送到计算机的CPU网卡参数配置IP地址分配给网卡的唯一标识符，用于识别网络设备。子网掩码定义网络和主机地址的范围，帮助路由器将数据包转发到正确的主机。默认网关当设备要访问网络外的设备时，数据包首先发送到默认网关，再由网关转发到目标网络。DNS服务器负责将域名解析成IP地址，方便用户通过域名访问网站。网络协议概述1定义网络协议是一套规则，用于规范网络中数据传输和处理过程。2作用确保不同类型的设备能够互相通信，实现数据交换。3类型网络协议分为多个层次，每层负责不同的功能。4例子常见的协议有TCP、IP、HTTP、FTP、DNS等。TCP/IP基础知识TCP协议提供可靠的数据传输服务，确保数据完整性和顺序到达。IP协议负责数据包在网络中的寻址和路由，确保数据包到达目标地址。IP地址分类与子网划分IP地址分类子网划分A类地址:~55将一个较大的网络划分为多个较小的网络，每个子网拥有独立的IP地址范围B类地址:~55提高网络效率，减少网络冲突C类地址:~55方便网络管理，增强网络安全性子网掩码的作用识别网络和主机子网掩码区分网络地址和主机地址，将IP地址划分为网络标识和主机标识。提高效率子网掩码通过减少广播范围，提高网络效率和安全性。简化管理子网掩码方便网络管理员管理和控制网络，更好地分配IP地址。网关和路由器网关网关是连接不同网络的桥梁，允许不同的网络之间进行通信。它就像一个守门员，控制着网络流量的进出。路由器路由器负责转发数据包，它根据网络地址信息选择最佳路径，将数据包送到目的地。路由器就像一个地图，指示数据包如何到达目的地。ARP和DHCP协议1ARP协议地址解析协议（ARP）是将IP地址转换为物理地址的协议。2DHCP协议动态主机配置协议（DHCP）是用于分配IP地址和其他网络配置信息的协议。DNS域名解析域名服务器负责存储域名与IP地址的对应关系。域名解析过程当用户输入域名时，浏览器会向DNS服务器发送请求，查询对应的IP地址。网络访问解析完成后，浏览器使用获取的IP地址访问目标网站。物理层技术1传输介质双绞线、同轴电缆、光纤等2信号编码曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等3传输速率比特率，衡量数据传输速度数据链路层技术MAC地址每个网络设备都有唯一的MAC地址，用于在局域网中识别设备。帧格式数据链路层将数据封装成帧，包含MAC地址、数据和校验码等信息。数据传输负责在局域网中可靠地传输数据，包括错误检测和重传机制。局域网交换技术数据帧转发交换机通过MAC地址表进行数据帧转发，提高网络效率。冲突域隔离每个端口形成独立的冲突域，减少冲突，提高带宽利用率。VLAN划分虚拟局域网VLAN技术，将网络逻辑划分，提高安全性。虚拟局域网VLAN隔离广播域VLAN将一个物理网络划分为多个逻辑网络，每个VLAN构成一个独立的广播域，从而限制广播风暴的影响，提高网络安全性。提高网络效率通过VLAN，可以将相同类型的设备划分到一个VLAN中，减少网络流量，提高网络性能。简化网络管理VLAN可以根据不同的部门、应用或安全策略进行划分，简化网络管理和维护，提高网络灵活性。端口安全和端口镜像端口安全通过限制端口访问权限来增强网络安全。端口镜像复制网络流量到其他端口，便于监控和故障排查。局域网的连接方式1有线连接使用网线将设备连接到交换机或路由器，实现数据传输。2无线连接通过无线信号，使设备无需物理连接即可访问网络。3混合连接将有线和无线连接结合，实现更灵活的网络拓扑。无线局域网原理1无线信号传输无线局域网通过无线电波进行数据传输，无线电波可在空气中传播，无需物理连接。2访问点（AP）无线局域网中的AP负责将无线信号转换成有线信号，并连接到有线网络。3无线网络协议无线局域网使用IEEE802.11标准，包括802.11a/b/g/n等，用于定义无线网络的传输速率、频段和安全性。无线网络设备无线路由器提供无线网络接入，连接互联网和局域网。无线接入点扩展无线网络覆盖范围，多个接入点可组成无线网络。无线网卡让电脑或移动设备具备无线网络连接能力。无线网络安全安全威胁无线网络容易受到各种安全威胁，如网络入侵、数据窃取和恶意软件攻击。安全措施为了保护无线网络安全，可以使用多种安全措施，例如无线网络加密、访问控制和入侵检测系统。安全配置正确配置无线网络安全设置至关重要，例如选择强密码、启用加密和定期更新软件。局域网的共享技术打印机共享通过网络连接，多个用户可以共享一台打印机，提高设备利用率，降低成本。文件共享局域网内用户可以共享文件和文件夹，方便协同工作和数据交换。网络资源共享包括网络连接、软件、硬件等，实现资源的集中管理和统一分配。局域网的故障排查识别问题首先，明确故障的类型，例如网络连接问题、网络速度慢或网络访问受限等。诊断故障通过检查网络设备、连接线缆和配置设置，确定故障的具体原因。排除故障根据诊断结果，采取相应的措施，例如重启设备、重新连接线缆或调整网络配置。验证结果确认故障已排除并验证网络正常运行。局域网的管理与优化性能监控实时监控网络流量、带宽利用率、设备运行状态等关键指标，及时发现并解决潜在问题。安全策略配置防火墙、入侵检测系统等安全设备，阻止恶意攻击，保护网络安全。用户管理创建用户账户、分配权限，控制用户访问网络资源。局域网新技术发展趋势软件定义网络(SDN)SDN允许网络管理员通过软件来管理网络设备，提供更高的灵活性，更快的部署和更低的成本。网络功能虚拟化(NFV)NFV允许网络功能在虚拟机或容器中运行，减少硬件成本并提高网络资源的利用率。物联网(IoT)IoT的增长导致了对更强大、更灵活的局域网基础设施的需求，以支持各种物联网设备。边缘计算边缘计算将计算和数据处理转移到靠近用户和设备的位置，改善响应速度和降低延迟。未来局域网的应用前景万物互联随着物联网技术的快速发展，未来局域网将成为连接各种智能设备和物联网应用的重要基础，构建更加智能