項目四局域網(wǎng)組網(wǎng)技術ppt課件

1、工程4 局域網(wǎng)組網(wǎng)技術主講 馬立新學習要點 了解局域網(wǎng)的特點了解局域網(wǎng)的特點 掌握局域網(wǎng)的硬件組成掌握局域網(wǎng)的硬件組成 掌握局域網(wǎng)的體系構造及介質(zhì)訪問方式掌握局域網(wǎng)的體系構造及介質(zhì)訪問方式n 局域網(wǎng)覆蓋的范圍較小，帶寬較高，通常用于建筑內(nèi)部、園區(qū)范圍內(nèi)的公用網(wǎng)絡n 在眾多的局域網(wǎng)協(xié)議中，以太網(wǎng)占據(jù)著統(tǒng)治位置，無線局域網(wǎng)那么正在快速開展之中引入3.1 局域網(wǎng)分類局域網(wǎng)分類依據(jù)局域網(wǎng)分類依據(jù)分類分類拓撲結構拓撲結構總線型結構網(wǎng)絡、星型結構網(wǎng)絡、環(huán)型結構網(wǎng)絡及復合型結構總線型結構網(wǎng)絡、星型結構網(wǎng)絡、環(huán)型結構網(wǎng)絡及復合型結構網(wǎng)絡網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)的類型傳輸介質(zhì)的類型有線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)。有線局域網(wǎng)、無線局

2、域網(wǎng)。介質(zhì)訪問方式介質(zhì)訪問方式以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、令牌總線網(wǎng)。以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、令牌總線網(wǎng)。工作模型工作模型對等網(wǎng)、客戶機對等網(wǎng)、客戶機/服務器網(wǎng)絡、無盤工作站網(wǎng)絡。服務器網(wǎng)絡、無盤工作站網(wǎng)絡。局域網(wǎng)是小范圍內(nèi)的網(wǎng)絡，可從不同的角度對其進展劃分：局域網(wǎng)是小范圍內(nèi)的網(wǎng)絡，可從不同的角度對其進展劃分： 3.1 局域網(wǎng)分類 常見的局域網(wǎng)類型常見的局域網(wǎng)類型 ： 以太網(wǎng)以太網(wǎng)Ethernet 光纖分布式數(shù)據(jù)接口光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI 異步傳輸方式異步傳輸方式ATM 令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)Token Ring 交換網(wǎng)交換網(wǎng)Switching 舉例引見：以太網(wǎng)舉例引見：以太網(wǎng)Ethernet、光纖分、光纖分布

3、式數(shù)據(jù)接口布式數(shù)據(jù)接口FDDI、異步傳輸方式、異步傳輸方式ATM3.1 局域網(wǎng)分類 以太網(wǎng)：以太網(wǎng)是采用總線拓撲構造的網(wǎng)絡，采用一種叫做以太網(wǎng)：以太網(wǎng)是采用總線拓撲構造的網(wǎng)絡，采用一種叫做載波監(jiān)聽多路訪問載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測技術處理了總線上的多個節(jié)點沖突檢測技術處理了總線上的多個節(jié)點爭用信道的問題，提高了局域網(wǎng)的共享信道的傳輸利用率，爭用信道的問題，提高了局域網(wǎng)的共享信道的傳輸利用率，從而得以迅速開展。從而得以迅速開展。 光纖分布式數(shù)據(jù)接口：光纖分布式數(shù)據(jù)接口：FDDI的英文全稱為的英文全稱為“Fiber Distributed Data Interface，是采用光纜和，是采用光纜和5

4、類電纜構成類電纜構成的環(huán)形網(wǎng)絡構造，同時采用定時令牌的方法，提供了高速、的環(huán)形網(wǎng)絡構造，同時采用定時令牌的方法，提供了高速、平安的數(shù)據(jù)通訊才干。平安的數(shù)據(jù)通訊才干。 異步傳輸方式：異步傳輸方式：ATM的英文全稱為的英文全稱為“Asynchronous Transfer Mode，采用面向銜接的交換方式，它以信元為，采用面向銜接的交換方式，它以信元為單位，基于異步時分復用技術和虛電路技術實現(xiàn)的快速傳輸。單位，基于異步時分復用技術和虛電路技術實現(xiàn)的快速傳輸。 主要局域網(wǎng)技術FDDI環(huán)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)令牌令牌令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)APWLAN3.2 局域網(wǎng)硬件的組成 1.網(wǎng)絡效力器網(wǎng)絡效力器 網(wǎng)絡中心向

5、用戶提供共享資源網(wǎng)絡中心向用戶提供共享資源和網(wǎng)絡效力的計算機。和網(wǎng)絡效力的計算機。 特點：運轉(zhuǎn)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，提供超容量的硬盤、特點：運轉(zhuǎn)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，提供超容量的硬盤、文件數(shù)據(jù)及打印機共享等效力功能。文件數(shù)據(jù)及打印機共享等效力功能。 2.任務站任務站以個人計算機和分布式網(wǎng)絡計算為以個人計算機和分布式網(wǎng)絡計算為根底根底 。 特點：面向?qū)I(yè)運用領域，具備強大的數(shù)據(jù)運特點：面向?qū)I(yè)運用領域，具備強大的數(shù)據(jù)運算與圖形、圖像處置才干算與圖形、圖像處置才干 3.2 局域網(wǎng)硬件的組成 3.網(wǎng)絡設備網(wǎng)絡設備實現(xiàn)多臺終端設備的銜接。實現(xiàn)多臺終端設備的銜接。 舉例：舉例： 網(wǎng)卡網(wǎng)卡NIC：擔任計算機與網(wǎng)絡介質(zhì)之間

6、的電：擔任計算機與網(wǎng)絡介質(zhì)之間的電氣銜接，比特數(shù)據(jù)流的傳輸和網(wǎng)絡地址確認。氣銜接，比特數(shù)據(jù)流的傳輸和網(wǎng)絡地址確認。 集線器集線器Hub：主要指共享式集線器。相當于：主要指共享式集線器。相當于一個多口的中繼器，一條共享的總線。一個多口的中繼器，一條共享的總線。 交換機交換機Switch指交換式集線器。交換機的出指交換式集線器。交換機的出現(xiàn)是為了提高原有網(wǎng)絡的性能同時又維護原有投現(xiàn)是為了提高原有網(wǎng)絡的性能同時又維護原有投資，降低網(wǎng)絡呼應速度，提高網(wǎng)絡負載才干。資，降低網(wǎng)絡呼應速度，提高網(wǎng)絡負載才干。3.2 局域網(wǎng)硬件的組成 4.通訊介質(zhì)通訊介質(zhì) 網(wǎng)絡中信息傳輸?shù)妮d體，是網(wǎng)絡網(wǎng)絡中信息傳輸?shù)妮d體，是

7、網(wǎng)絡通訊的物質(zhì)根底之一通訊的物質(zhì)根底之一 。分分類類有線有線介質(zhì)介質(zhì)無線無線介質(zhì)介質(zhì)同軸電纜同軸電纜雙絞線電纜雙絞線電纜光纜光纜微波、激光、紅外線和無線電微波、激光、紅外線和無線電 由中心導體、絕緣層、導體網(wǎng)和護套層組成。 由假設干對雙絞線外包纏護套組成 由光纖芯、包層和護套層組成。 同軸電纜10base5 粗同軸電纜10base2 細同軸電纜同軸電纜和計算機銜接效力器客戶機客戶機客戶機BNC T型銜接器 終端電阻終端電阻中繼器中繼器是一種信號放大設備總線型以太網(wǎng)拓撲擴展沖突域沖突域中繼器中繼器l用中繼器可以擴展10BASE5和10BASE2網(wǎng)絡范圍l一切線纜段都屬于一個沖突域雙絞線雙絞線RJ

8、-45 和AUI雙絞線STP雙絞線UTP雙絞線光纖通訊系統(tǒng)的根本構成 光源是光波產(chǎn)生的根源 光纖是傳輸光波的導體 光發(fā)送機的功能是產(chǎn)生光束,將電信號轉(zhuǎn)變成光信號,再將光信號導入光纖 光接納機的功能擔任接納從光纖上傳輸?shù)墓庑盘?并將它轉(zhuǎn)變成電信號,經(jīng)解碼后再作相應處置光纖光纖中心是光傳播的玻璃芯芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套，以使光纖堅持在芯內(nèi)再外面的是一層薄的塑料外套，用來維護封套 光芯玻璃封套塑料外殼一束三根光纖的剖面圖單模光纖與多模光纖l多模光纖l較粗的纖芯，傳輸多種不同波長不同角度的光l衰耗大，傳輸間隔通常在千米以內(nèi)l本錢低l單模光纖l纖芯與光波長一樣，傳送單一波長的激光l衰耗小

9、，傳輸間隔可達數(shù)十千米l本錢高光纜光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì), 它有幾個優(yōu)點：頻帶較寬電磁絕緣性能好衰減較小中繼器的間隔較大常用光纖銜接器lST：卡接式圓形光纖接頭lFC：帶螺紋的圓形光纖接頭常用光纖銜接器續(xù)lSC：矩型光纖接頭lLC：一種Mini型銜接器3.3 局域網(wǎng)體系構造3.3.1參考模型參考模型局域網(wǎng)的體系構造普通僅包含局域網(wǎng)的體系構造普通僅包含OSI參考模型參考模型的最低兩層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。的最低兩層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。 3.3 局域網(wǎng)體系構造1物理層物理層 物理層的主要作用是處置機械、電氣、功能和規(guī)程等方物理層的主要作用是處置機械、電氣、功能和規(guī)程等方面的特性，確

10、保在通訊信道上二進制位信號的正確傳輸。面的特性，確保在通訊信道上二進制位信號的正確傳輸。2數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制LLC子層子層擔任向網(wǎng)際層提供效力，它提供的主要功能是尋址、擔任向網(wǎng)際層提供效力，它提供的主要功能是尋址、過失控制和流量控制等；過失控制和流量控制等； 介質(zhì)訪問控制介質(zhì)訪問控制Media Access Control，MAC子層子層控制對傳輸介質(zhì)的訪問，不同類型的控制對傳輸介質(zhì)的訪問，不同類型的LAN，需求采用，需求采用不同的控制法，并且在發(fā)送數(shù)據(jù)時擔任把數(shù)據(jù)組裝成帶有地不同的控制法，并且在發(fā)送數(shù)據(jù)時擔任把數(shù)據(jù)組裝成帶有地址和過失校驗段的幀，在接納數(shù)據(jù)時擔任把幀

11、拆封，執(zhí)行地址和過失校驗段的幀，在接納數(shù)據(jù)時擔任把幀拆封，執(zhí)行地址識別和過失校驗。址識別和過失校驗。 局域網(wǎng)與OSI參考模型物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層同軸線纜、雙絞線、光纖、同軸線纜、雙絞線、光纖、RJ-45、無線電波、無線電波IP、IPX等網(wǎng)絡層協(xié)議等網(wǎng)絡層協(xié)議OSI參考模型局域網(wǎng)802.2 LLC/SNAP802.3、802.4、802.5、802.11LLC子層子層MAC子層子層局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的子層 LLC子層：封裝和標識上層協(xié)議，隔離多樣的下層協(xié)議和介質(zhì) MAC子層：順應多樣的傳輸介質(zhì)，處置信道占用、編址/尋址、過失校驗等數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路鏈路層層物理層物理層802.2

12、LLC/SNAP802.3以太網(wǎng)以太網(wǎng)802.4令牌總線令牌總線802.5令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)802.11無線局域無線局域網(wǎng)網(wǎng)IPIPXAppleTalkNetBEUILLC子層子層MAC子層子層3.3 局域網(wǎng)體系構造 3.3.2 IEEE802規(guī)范 IEEE 802規(guī)范定義了網(wǎng)卡如何訪問傳輸介質(zhì)如光纜、雙絞線、無線等，以及如何在傳輸介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)的方法，還定義了傳輸信息的網(wǎng)絡設備之間銜接建立、維護和撤除的途徑。 詳細規(guī)范如圖：3.3 局域網(wǎng)體系構造IEEE802系列規(guī)范關系圖系列規(guī)范關系圖 3.3 局域網(wǎng)體系構造 1IEEE 802.1 綜述和體系構造、高層局域網(wǎng)協(xié)議。 2IEEE 802.2

13、邏輯鏈路控制LLC 3IEEE 802.3 以太網(wǎng)Ethernet 4IEEE 802.4 令牌總線Token Bus 5IEEE 802.5 令牌環(huán)Token Ring(課本錯) 6IEEE 802.6 城域網(wǎng)Metropolitan Area Network，MAN 7IEEE 802.7 時隙環(huán)Slotted Ring 8IEEE802.8 光纖 Fiber Optic3.3 局域網(wǎng)體系構造 9IEEE802.9 綜合數(shù)據(jù)聲音網(wǎng)規(guī)范 10IEEE802.10 網(wǎng)絡平安技術咨詢組規(guī)范 11IEEE802.11 無線局域網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)Wireless LAN & Mesh。IEEE802

14、.11規(guī)范主要包括三個規(guī)范，即IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g。 12IEEE802.12 需求優(yōu)先100VG-AnyLAN 13IEEE802.14 交互電視規(guī)范 14IEEE802.15 無線個域網(wǎng)Wireless PAN，包括藍牙技術等。 15IEEE802.16 寬帶無線接入Broadband Wireless Access3.4 局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式 局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制包括：確定網(wǎng)絡結點可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到介質(zhì)上去的特定時辰和處理如何對公用傳輸介質(zhì)訪問和利用并加以控制。 傳統(tǒng)的局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式有三種： 載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測 CSMA/C

15、D 令牌環(huán) TOKEN RING 令牌總線 TOKEN BUS3.4 局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式3.4.1 CSMA/CD CSMA/CD是一種適用是一種適用于總線構造于總線構造,的分布式介的分布式介質(zhì)訪問控制方法，是質(zhì)訪問控制方法，是IEEE 802.3的中心協(xié)議，的中心協(xié)議，是一種典型的隨機訪問是一種典型的隨機訪問的爭用型技術。的爭用型技術。 總線構造圖 3.4 局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式 CSMA/CD任務過程任務過程 :1載波監(jiān)聽總線，即先聽后發(fā)載波監(jiān)聽總線，即先聽后發(fā) 總線上各結點都在監(jiān)聽總線，即總線上各結點都在監(jiān)聽總線，即檢測總線上能否有別的結點發(fā)檢測總線上能否有別的結點發(fā)送數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù),無

16、那么發(fā)送，有那么等無那么發(fā)送，有那么等待一隨機時間再發(fā)。待一隨機時間再發(fā)。2總線沖突檢測，即邊發(fā)邊聽總線沖突檢測，即邊發(fā)邊聽 當兩個或兩個以上結點同時監(jiān)聽當兩個或兩個以上結點同時監(jiān)聽到總線空閑到總線空閑 或傳輸延遲或傳輸延遲 都會產(chǎn)都會產(chǎn)生沖突，那么立刻停頓發(fā)送，生沖突，那么立刻停頓發(fā)送，并產(chǎn)生一阻塞信號并產(chǎn)生一阻塞信號 ，等待一隨，等待一隨機時間再發(fā)。機時間再發(fā)。偵聽到載波偵聽到載波不發(fā)送不發(fā)送偵聽到線路上有偵聽到線路上有載波時，不發(fā)送載波時，不發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)偵聽不到載波偵聽不到載波時，闡明線路時，闡明線路曾經(jīng)空閑曾經(jīng)空閑偵聽到載波偵聽到載波偵聽到載波偵聽到載波不發(fā)送不發(fā)送偵聽不到載波偵聽不到

17、載波偵聽不到載波偵聽不到載波偵聽不到載偵聽不到載波波搶占發(fā)送搶占發(fā)送線路空閑時，任線路空閑時，任一主機都可以搶一主機都可以搶占線路占線路兩臺主機同時發(fā)兩臺主機同時發(fā)送數(shù)據(jù)導致沖突送數(shù)據(jù)導致沖突全部主機停頓全部主機停頓發(fā)送，等待一發(fā)送，等待一個隨機退避時個隨機退避時間間退避期滿的主退避期滿的主機首先開場發(fā)機首先開場發(fā)送送檢測到?jīng)_突檢測到?jīng)_突檢測到?jīng)_突檢測到?jīng)_突檢測到?jīng)_突檢測到?jīng)_突3.4 局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式3.4.2 令牌環(huán)訪問控制方式令牌環(huán)訪問控制方式 該方式適用于環(huán)型網(wǎng)絡，這種介質(zhì)訪問技術的根底是令該方式適用于環(huán)型網(wǎng)絡，這種介質(zhì)訪問技術的根底是令牌。令牌是一種特殊的幀，用于控制網(wǎng)絡結點的發(fā)送權，只牌。令牌是一種特殊的幀，用于控制網(wǎng)絡結點的發(fā)送權，只需持有令牌的結點才干發(fā)送數(shù)據(jù)。需持有令牌的結點才干發(fā)送數(shù)據(jù)。 令牌環(huán)的根本過程 3.4 局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式 令牌有“忙和“閑兩種形狀。 任務過程如下： 當某一個結點要發(fā)送數(shù)據(jù)時，它須等待空閑令牌的到來。它獲得空令牌