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1、,第三章计算机局域网,1,LAN:以太网（Ethernet）802.3LAN令牌环网802.5LAN令牌总线网802.4LAN光纤分布数据接口（FDDI）,2,3.1 局域网概述,3,局域网的特点及其基本组成局域网的拓扑结构,3.1.1局域网的特点及其基本组成,4,局域网的特点网络覆盖的地理范围比较小。信息传输速率比较高。局域网的经营权和管理权归部门 所有。便于管理，安装和维护。,2.局域网的基本组成,5,局域网的硬件资源局域网的网络通信硬件局域网的软件系统,局域网的硬件资源：服务器（Server）工作站（WorkStation）共享的外围设备,6,MAC地址局域网的网络通信硬件a.网卡：网络
2、适配器（NetworkAdapter）完成计算机与电缆系统的物理连接根据所采用的MAC协议实现数据帧 的封装和拆封，差错校验和相应的 数据通信管理,7,8,网卡的选择,以太网卡来说，主要包括了以下几个部 分的部件：发送和接收部件、载波检测 部件、发送和接收控制部件、曼彻斯特 编码译码器、LAN管理部件、微处理 器等。按照网络介质访问的方法来划分，网卡 可以分为以太（Ethernet）、令牌环（Token Ring）、光纤分布式接口（FDDDI）和异步传输方式（ATM）四 种,网卡的选择,按照网卡传输速度的不同，又可以分为：10Mbps、100Mbps、10100Mbps自适 应、千兆位以太网卡
3、。按网卡总线类型来划分，又可以分为：ISA、EISA、MCA、PCI、PCMCIA、并 行接口和USB接口等几种类型。按照网卡同传输媒介连接的接口来划分，又可以分为：AUI（粗同轴电缆接口）、BNC（细同轴电缆接口）、RJ-45（无屏 蔽双绞线接口）、SC或ST（光纤接口）等五种类型的网卡。,9,现在使用的比较普遍的是100Mbps、PCI总线、RJ-45接口的以太网卡。以太网卡选择10M/100Mbps自适应 的以太网卡比较好,10,b.传输媒体：,11,同轴电缆，双绞线，光纤或辐 射性媒体。,同轴电缆,内导体铜芯线,绝缘层,外导体屏蔽线,塑料保护外层,12,双绞线（Twisted Pair
4、）,双绞线分为：UTP（非屏蔽双绞线）STP（屏蔽双绞线）,水晶头（RJ-45）,13,比较：,STP（屏蔽双绞线）,UTP（非屏蔽双绞线）,14,光纤,光纤由单根玻璃光纤，紧靠纤,芯的包层以及塑料保护图层组成。,FDDI,15,辐射性媒体,16,无线网络：红外线，微波。ALOHA,c.局域网通信设备,中继器（Repeater）,集线器（Hub）交换机（Switch）,下图所示的是Star-H1216S双速自适应 集线器,17,集线器（Hub）,转发式集线器,ABCDA到C的传输,交换式集线器,ABCDA到C的传输,18,交换机（Switch）,19,交换机允许多个端口之间进行并发通信。每个交
5、换端口分配一个或几个MAC地址，端口之间的数据通道是硬件实现（称为 交换机构 switch fabric，或交换矩阵 switchmatrix）。,局域网的软件系统包括网络操作系统、通信软件和 网络协议软件。各个工作站,之间,主要是物理层,20,和数链层,局域网组网过程,21,第一个步骤：制备双绞线1.将双绞线按照事先测量好的尺度剪 出适当的长度，长度不能超过100米。双绞线与RJ-45插头连接的时候要注 意双绞线的排列方式,制作网线,8根引脚只使用了其中四根，分别是1 2 3 6,22,2.网线的两种连接方式：,1 23 45 67 8,23,1 23 45 67 8,（1）直通（网卡到Hu
6、b）,（2）交叉连接（网卡到网卡）,1 23 45 67 8,24,1 23 45 67 8,使用的工具：压线钳,网线制做结束,25,第二个步骤安装网卡,26,第三个步骤安装集线器,可以按照不同的需求将集线器固定在 墙上或者直接放在桌面上相应的位置。,集线器的Uplink端口,27,第四个步骤,用双绞线连接集线器和网卡,28,将连接好接头的双绞线插入集 线器和网卡相应的端口和插座上,最后接通计算机的电源，安装网,29,卡驱动程序对于一些常用的网卡，Windows都能够 自动识别其型号，只要利用Windows操 作系统光盘中提供的相应驱动程序就可 以完成网卡的安装工作。当上述步骤都完成以后，可以
7、看到计算 机网卡上面的指示灯在闪亮，集线器上 各端口的指示灯也在闪亮。,30,网络操作系统（NOS，,Network Operating System）,局域网操作系统的分类：,对等（Peer to Peer）模式 文件服务器模式客户机/服务器模式（C/S）Client/Server所谓的客户/服务器机制是用来反 映计算机网络中客户端的进程是如何向服务器,端的进程提出服务请求的一种机制。,对等（Peer to Peer）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。,站点B,站点C,站点A,31,对等模式,文件服务器模式,应用程序和数据都存放在一台指定
8、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。,工作站,工作站,文件服务器,文件服务器模式,32,客户机/服务器模式,33,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。,例如：,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。,34,3.1.2局域网的拓扑结构,拓扑（Topology）是将各
9、种物体的位 置表示成抽象位置。只将讨论范围内的事物之间的相互关系 通过图表示出来。网络的拓扑结构是指用传输媒体互 联各种设备的物理布局。点对点连接多点连接总线形、星形、环形和网形。,35,总线形（Bus）,阻抗匹配器,36,合理解决信道分配问题的控制 方法叫介质访问的控制方式。总线形拓扑结构的介质访问控 制方式是叫CSMA/CD（载波监听多 路访问/冲突检测）。“先听后说”或“边听边说”flash,37,二进制后退算法,用来处理等待时间。一个新的分组的平均 等待时间被设置为任意的初始值，每次尝试发送 该分组而发生冲突时，此值就增加一倍。二进制后退算法（Binary ExponentialBac
10、koff）,用于解决冲 突问题，选择能够动态地适应试图 发送的站点数。,38,总线形结构的特点：,39,费用低，入网灵活；容错性较好。一次只能一个端用户发送数据，媒 体访问获取机制复杂。,星形（Star）,集线器,集线器（Hub）,40,星形网络的特点：,41,便于集中控制，易于维护和安全；对中心节点要求高，线路数目多。,环形（Ring）,令牌环,42,令牌：,Token,环形网络的特点：,43,故障定位容易；网络容错性差。,网形（Mesh）,44,网形网络的特点：,45,带宽充足，故障隔离定位方便，容错性好；电缆数目多，调整工作 量大。,46,3.2 IEEE802标准与典型局域网,802局
11、域网标准：IEEE 802.1通用网络概念及网桥等 IEEE 802.2逻辑链路控制等IEEE 802.3CSMA/CD访问方法及物理层规定IEEE 802.5Token Ring访问方法及物理层规定IEEE 802.8光纤局域网（FDDI）,回顾OSI/RM数据传递过程flash,47,OSI模型与802局域网标准,LLC,MAC,48,3.2.1IEEE802.3与以太网,49,双绞线以太网（10BASE-T）（掌握）1010Mb/sBASE基带传输方式T双绞线,连接示意图：,50,3.2.2快速以太网,51,比较：,52,交换式以太网,53,交换式集线器交换以太数据包的两种基本 技术：直
12、接切换存储转发,组网示意图：,54,3.2.3令牌环网,55,令牌环网络（Token-Ring）系统在 1985年由IBM公司率先推出。令牌环网的 拓扑结构为环形，采用专用的令牌环介质 访问控制方式，传输介质为屏蔽双绞线（STP）、非屏蔽双绞线（UTP）或者光 纤，传输速率为4Mbps或者16Mbps。令牌环网络系统遵循IEEE802.2和IEEE802.5标准,示意图：,网卡,站点,比较令牌环与令牌总线,flash,干线耦合器MSAU（多工作站访问单元）,56,3.2.4FDDI,57,FDDI，即光纤分布式数据接口，是 以光纤传输介质的局域网标准，由美国 国家标准协会ANSI X3T9.5
13、委员会制定。FDDI采用主、副双环结构，主环进 行正常的数据传输，副环为冗余的备用 环。（掌握）,FDDI的网络拓扑结构独立集中器型逆向双环集中器树树型双环,58,独立集中器型,59,FDDI的网络拓扑结构属于星形、环形结构（逆向双环）,60,集中器树,61,树型双环,62,方式；,而在FDDI中则采用多数据帧访问 方式，即允许在环路中同时存在着多个 数据帧，可提高信道利用率。,FDDI的操作原理FDDI所采用的介质访问控制方式 与IEEE802.5标准中的对应部分相似。所 不同的是802.5中采用的是单数据帧访问,只有收到自己发送的帧后才能释放令牌,63,一个FDDI一般包括光纤、工作站、集
14、线 器和网卡等部分。在FDDI上所连接的工作站有双连接站（DAS）和单连接站（SAS）两类。,64,3.2.5 异步传输模式 ATM,65,信元交换（虚电路）,特点：带宽可变交换并行的点对点存取（非共享 介质）面向连接，信元定长无链路出错控制和流控制网络直径可大可小,66,示意图：,ATM,交换机,ATM交换机,ATM,交换机,ATM-SLT,NT,ATM复用 设备,会议,电视,服 务,器,接入网,ATM-SLT,NT,接入网,ATM,复用 设备,会议电视,服务器,ATM,路由器,以太网,ATM,-SLT,接入网,NT,ATM,复用,设备,ATM,交换机,服务器,以太网,以太网,会议 电视,ATM路由器,以太网,67,第三章 结束！,68,
