计算机局域网络技术及系统概述

计算机局域网络技术及系统概述计算机局域网络技术Chapter3LANTechnologies本章学习重点：了解局域网的定义、特点、分类、拓扑结构几种较典型的局域网操作系统熟悉局域网的体系结构和介质访问控制方式局域网产生的原因随着计算机的发展，人们越来越意识到网络的重要性，通过网络，人们拉近了彼此之间的距离。本来分散在各处的计算机被网络紧紧的联系在了一起。局域网做为网络的组成部分，发挥了不可忽视的作用。在这个局域网中，我们可以在它们之间共享程序、文档等各种资源，而不必再来回传递软盘；还可以通过网络使多台计算机共享同一硬件，如打印机、调制解调器等；同时我们也可以通过网络使用计算机发送和接收，方便快捷而且经济。80年代，微型机发展迅速，彼此需要相互通信（近距离），共享资源；

局域网（LAN,LocalAreaNetwork）是一种将小区域内的各种通信设备互连在一起的通信网络,以达到数据通信和资源共享的目的。定义

局域网的应用价值主要体现在如下几个方面：1.办公自动化。现在人们已不能满足于用独立的PC机进行文字处理及文档管理，而要求把一个机关或部门、企业的办公计算机联成网络，以便于在部门之间或上下级之间进行报表传递、信息综合处理等事务的快速处理，以提高工作效率；2.管理信息系统。当前局域网应用最广泛的地方，当属部门分支多、业务活动复杂的那些企业的生产、财务、工作进度、厂长管理决策等等方面。3.金融信息系统。局域网在金融信息系统中的应用已有相当一段时间，随着计算机通信技术的进步，这种应用已越来越深入、先进了。目前热门的证券交易系统、期货交易系统，如果离开计算机局域网，将变得不可想象。除此之外，在POS(柜台销售信息网络系统)和ATM(自动柜员机)系统、教学、情报检索等方面，局域网也都担当着极为重要的角色。局域网的应用价值局域网的组成1.一个或多个文件服务器，通常由高档微机或微机服务器担任2.多个工作站，有一般微机担任3.传输媒体，包括同轴电缆、双绞线和光纤4.网络适配器，也称网卡5.网络操作系统NOS6.其它局域网设备用于星型拓扑结构中心节点的设备集线器（Hub）用于扩展网络传输距离的中继器（repeater）用于局域网互连和局域网与广域网互连的设备，包括桥接器、路由器和网关网络操作系统概述网络操作系统（NOS，NetworkOperatingSystem）是管理计算机网络资源的系统软件，是网络用户与计算机网络之间的接口。网络操作系统既有单机操作系统的处理机管理、内存管理、文件管理、设备管理和作业管理等功能，还具有对整个网络的资源进行协调管理，实现计算机之间高效可靠的通信，提供各种网络服务和为网上用户提供便利的操作与管理平台等网络管理功能。局域网操作系统的分类对等（PeertoPeer）模式文件服务器模式客户机/服务器模式1、对等（PeertoPeer）模式对等式局域网操作系统的特点是网络上的所有连接站点地位平等，因此又称为同类网。对等式网络原理如下图所示，当站点A要想调用站点B的某一个文件时，只要站点B开放该文件，站点A就可以直接读取该文件并写入自己的磁盘中。对等模式文件服务器模式2、文件服务器模式文件服务器模式如上图所示，在这种模式中，应用程序和数据都存放在一台指定的计算机中，这台计算机称之为文件服务器，一般均由专业服务器或性能较高的微机担任。

文件服务器模式的优点：文件服务器与工作站之间分工明确，使工作站从网络管理中解脱出来，信息处理能力明显增强；数据保密性好，可根据不同需求给用户不同的权限，资源共享性好；文件安全管理较好，可靠性高。3、客户机/服务器模式C/S模式中C（客户机）和S（服务器）完全按照其在网络中所担任的角色而定，可简单定义为客户机：提出服务请求的一方；服务器：提供服务的一方，即在网络中响应需求方请求并“提供服务”的一方。C/S模式的应用程序运作原理如下图所示。在此原理图中，网络操作系统为Netware，服务器运行多用户SQL数据库，工作站通过SQL的客户程序向数据库发出查询请求，SQL服务器执行这一查询并将结果返回客户。C/S运作模式原理C/S模式网络操作系统特点如下：每个局域网上至少具备一台服务器，专为网络提供共享资源和服务，因此对服务器要求较高。客户机可以访问网络服务器上的全部共享资源，但本机资源只供本机用户使用。具有良好的网络性能并适合于较大规模网络。局域网操作系统一.网络操作系统的功能良好的系统服务

方便简单的设置方式和管理工具良好的安全保密措施

良好的系统容错能力

对用户端的支持

丰富的应用程序

二.目前网络操作系统的三大阵营Unix网络操作系统Novell网络操作系统Microsoft网络操作系统

NetWare是八十至九十年代局域网市场上居于主导地位的网络操作系统，它的推出时间比较早，运行稳定。在一个NetWare网络中允许有多个服务器，用一般的PC即可作服务器。NetWare可同时支持多种拓扑结构，具有较强的容错能力。1.强大的文件及打印服务能力：NetWare以其强大的文件及打印服务能力而久负盛名。NetWare能够通过文件及目录高速缓存，将那些读取频率较高的数据预先读入内存，来实现高速文件处理;在NetWare中，还可以将打印服务软件装入像文件服务器这样的硬件当中，以方便地实现打印机资源共享。2.良好的兼容性及系统容错能力：较高版本的NetWare(比如NetWare3.X)不仅能与不同类型的计算机兼容，而且还能与不同类型的操作系统兼容。另外它所具备的SFT(系统差错容限)和TTS(事务跟踪系统)技术，能够在系统出错时及时进行自我修复，大大降低了因重要文件和数据丢失所带来的不必要的损失。

NetWareNetWare3.比较完备的完全措施NetWare对入网用户进行注册登记，并采用四级安全控制原则以管理不同级别的用户对网络资源的使用。在NetWare4.1中，还采用了名为NDS(NetDirectoryService——网络目录服务)的技术，使用户无需了解打印机或文件位于哪个服务器中，就能使用该打印机或文件。4.不足之处NetWare存在工作站资源无法直接共享、安装及管理维护较对等网复杂，多用户需同时获取文件及数据时会导致网络效率降低，以及服务器的运算功能没有得到发挥等缺点。

WindowsNT是Microsoft公司出品的具有很强联网功能的真正32位操作系统，支持多种硬件平台。它在设计中采用了许多先进的思想，并保留了深受广大用户欢迎的Windows3.x用户界面。目前WindowsNT已成为NovellNetWare的强劲竞争对手。1.兼容性及可靠性WindowsNTServer的设计中溶入了对当今流行的应用环境如UNIX、OS／2以及MS-DOS的支持。另外，它使用的模块型微核结构，也能使它在各种硬件平台上得以良好地运行。通过使用结构化异常处理方法，WindowsNTServer及其它应用程序可以免遭由某个过程所引发的整个操作系统瘫痪之苦。另外，NTFileSystem(NT文件系统)还可以提供进一步的安全保护，作为一种可恢复性文件系统，它采用了先进的内存管理和安全保证技术。

WindowsNTServerWindowsNTServer2.便于安装及使用WindowsNTServer会在安装时自动进行硬件配置检测，消除了费时费事的手动配置，它还可以让你充分利用你现有的对基于Windows平台PC的使用经验(WindowsNTServer的界面与常用的Windows相似)。3.优良的安全性WindowsNTServer的设计目标为符合C2标准。这一级安全标准被美国国防部定义为“无条件保护”，这意味着网络管理员可以控制谁有系统访问权以及用户拥有的访问类型。4.一点缺陷虽然WindowsNT在兼容性、移植性、性能、可靠性、稳定性等方面的表现均十分出色，但它的管理比较复杂，开发环境也还不能令人满意。局域网的特点：1.共享传输信道。2.地理范围分布在局部地区(10公里以内，一般在2.5公里以内,例如：一个房间、一个建筑物、一个校园内。距离比较近的都可以使用局域网）。3.使用专用的通信线路，信息传输速率较高，为1~100Mbps，通常在1Mbps（bps：每秒位数）。4.通信时间延迟较低，可靠性较好，传送误码率低，一般为10-8~10-11之间。5.网络结构比较规范，有星型、总线型和环型等几种。6.低层协议简单。7.多传输介质。8.分布式和广播式控制，高可靠性。局域网的分类

按拓扑结构分，可分成总线型、树型、环型和星型。按使用介质分，可分为有线网和无线网两类。有线网中包括双绞线、同轴电缆和光纤网，而无线网指用红外、微波作为传输介质的局域网。依照媒体访问控制方法进行分类CSMA/CD即载波监听多路访问/冲突检测的局域网TokenPassing（令牌传递）局域网（分为令牌总线网和令牌环网两种）根据信道应用方式分类基带网（如以太网，带宽为10MHz，一般采用同轴电缆（50Ω）或双绞线作为传输介质。）宽带网（如Wangnet，带宽为350Mhz）

基带宽带数字信号传输

全部带宽用于单路信道传输

双向传输

总线拓扑

距离达数公里模拟信号的传输(需用MODEM)

使用FDM技术，多路信道复用

单向传输

总线或树形拓扑

距离达数十公里基带、宽带传输方式比较家庭组网如果家庭中仅有两台计算机，可以使用最为简捷的双机直接连接的方式，即首先将网卡插入计算机中适当的插槽中，并用螺丝将其充分固定，然后将一根双绞线的两个RJ45头分别插入两个计算机的网卡接口，使两台计算机直接连接起来，中间不使用任何集线设备。此时，所需要的所有配件为：二块网卡、四个RJ45头、一段网线，以10M/100M自适应网卡，接速率却可达100Mbps。需要注意的是，制作网线时必须遵循1、2线对位置互换的规定，只有这样才能保证一方发送一方接收，实现双机通信。PC-PCRJ45头做法：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕办公室组网三台以上的办公室使用的计算机要组成局域网，我们推荐选择使用集线设备，您可以根据自己的财力决定购买HUB或是Switch。计算机与集线设备在拓朴结构上属星形结构，即所有双绞线一端均与集线设备相连，而另一端则与不同的计算机上的网卡相连，计算机与计算机间的连接通过集线设备来实现。本方案具有很多的优点：

（1）提供高速连接，从10M交换到100M交换，完全可以满足多媒体等大量数据传输的需要

（2）设备连接灵活，插上网线就加入网络，拔下网线就脱离网络，对其它计算机没有任何影响既不用修改任何配置，也不会中断网络的通信。

（3）便于故障判断，哪个设备没有连接好，集线器上的相应指示灯都有提示，便于故障点的固定和排除。当然，它也有自己的缺点，即投资大，当网络中多于两台计算机时，就需要购买专门的集线设备，少则三、四百元，多则七、八千元。企业组网对于已经初具规模、有多个部门的企业，若所有部门的用户不分级地处于网落中，不仅使许多敏感数据容易丢失，而