計算機等級考試三級網絡技術課件ch03

1、三級網絡技術三級網絡技術第3章 局域網基礎3.1 局域網基本概念33.1.1 局域網的主要技術特點nIEEEIEEE的局域網定義：的局域網定義：n局部地區(qū)網絡在下列方面與其它類型的數據網絡不同：通信一般被限在中等規(guī)模的地理區(qū)域內，例如，一座辦公樓，一個倉庫或一所學校；能夠依靠具有從中等到較高數據率的物理通信信道，而且這種信道具有始終一致的低誤碼率；局部地區(qū)網是專用的，由單一組織機構所使用。43.1.1 3.1.1 局域網的主要技術特點局域網的主要技術特點n局域網的主要特點局域網的主要特點n是一個通信網絡僅包含了物理層和數據鏈路層的功能連接的是數據通信設備n覆蓋的地理范圍有限n數據傳輸率，誤碼率

2、低n歸單一組織所擁有和使用n決定局域網特性的主要技術要素n網絡拓撲、傳輸介質、介質訪問控制方法n從介質訪問控制方法的角度來，可以分為：n共享介質局域網n交換式局域網53.1.2 3.1.2 局域網拓撲構型局域網拓撲構型n網絡拓撲網絡拓撲n總線型n環(huán)型n星型n傳輸介質傳輸介質n雙絞線n同軸電纜n光纖 61 1總線型拓撲構型總線型拓撲構型71 1總線型拓撲構型總線型拓撲構型( (續(xù)續(xù)) )n主要特點：主要特點：n所有的結點直接連接到一條作為公共傳輸介質的總線上n總線通常采用同軸電纜或雙絞線作為傳輸介質。n以“廣播”方式發(fā)送數據n會出現“沖突”（collision），造成傳輸失敗n必須解決多結點訪問

3、總線的介質訪問控制（MAC）問題n優(yōu)點：優(yōu)點：n結構簡單、實現容易、易于擴展，可靠性較好n缺點：缺點：n不易管理，故障診斷和隔離比較困難82 2環(huán)型拓撲構型環(huán)型拓撲構型92 2環(huán)型拓撲構型環(huán)型拓撲構型( (續(xù)續(xù)) )n主要優(yōu)點：主要優(yōu)點：n初始安裝比較容易，傳輸線路較短n故障診斷定位比較準確n適于光纖連接，例如，FDDIn主要缺點：主要缺點：n可靠性較差n重新配置較為困難103 3星型拓撲構型星型拓撲構型113 3星型拓撲構型星型拓撲構型( (續(xù)續(xù)) )n主要優(yōu)點：主要優(yōu)點：n維護管理容易n重新配置靈活n故障隔離和檢測容易n主要缺點：主要缺點：n安裝工作量大n依賴于中心結點，中心的集線器出現故

4、障，則全網癱瘓123.1.3 3.1.3 局域網傳輸介質類型與特點局域網傳輸介質類型與特點n常用的傳輸介質常用的傳輸介質: :n同軸電纜、雙絞線、光纖與無線通信信道等n早期：早期：n同軸電纜n目前目前: :n近距離：雙絞線n遠距離：光纖n移動結點：無線通信信道131 1雙絞線雙絞線n分為兩類：分為兩類：n屏蔽雙絞線STP：由外部保護層、屏蔽層、與多對雙絞線組成；n非屏蔽雙絞線UTP：由外部保護層與多對雙絞線組成；n屏蔽雙絞線的抗干擾能力優(yōu)于非屏蔽雙絞線。n非屏蔽雙絞線：非屏蔽雙絞線：n三類線：適用于語音及10Mbps以下的數據傳輸；n四類線：適用于16Mbps以下的數據傳輸；n五類線：適用于1

5、00Mbps的高速數據傳輸；n超五類、六類線和七類：用于高速率的數據傳輸環(huán)境中。142 2光纖光纖n光導纖維，簡稱光纖，光導纖維，簡稱光纖，通過光信號傳輸數據通過光信號傳輸數據n傳輸帶寬遠大于目前其他各種傳輸媒體的帶寬傳輸帶寬遠大于目前其他各種傳輸媒體的帶寬n光纖通信的特點光纖通信的特點: :n傳輸距離遠、數據速率高、抗干擾和保密性強n光纖分為兩類：光纖分為兩類：n多模光纖:價格便宜，傳輸距離??；n單模光纖:纖芯細、速度高、距離遠、成本高，最大傳輸距離可達40km ；n總體上看，單模光纖優(yōu)于多模光纖。3.2 局域網介質訪問控制方法163.2 3.2 局域網介質訪問控制方法局域網介質訪問控制方法

6、n主要解決介質使用權或機構問題，對網絡主要解決介質使用權或機構問題，對網絡傳輸信道的合理分配傳輸信道的合理分配n對局域網體系結構、工作過程和網絡性能對局域網體系結構、工作過程和網絡性能產生決定性的影響產生決定性的影響n有三種：有三種：n帶有沖突碰撞檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）n令牌環(huán)（Token Ring）n令牌總線（Token Bus）。173.2.1 IEEE 8023.2.1 IEEE 802模型與協議標準模型與協議標準183.2.1 IEEE 8023.2.1 IEEE 802模型與協議標準模型與協議標準( (續(xù)續(xù)) )193.2.1 IEEE 8023.2.1 IEEE

7、802模型與協議標準模型與協議標準( (續(xù)續(xù)) )nIEEE 802.1IEEE 802.1：局域網體系結構、網絡互聯，以及網絡管理與性能測試；：局域網體系結構、網絡互聯，以及網絡管理與性能測試；nIEEE 802.2IEEE 802.2：邏輯鏈路控制：邏輯鏈路控制LLCLLC子層功能與服務；子層功能與服務；nIEEE 802.3IEEE 802.3：CSMA/CDCSMA/CD總線介質訪問控制子層與物理層規(guī)范；總線介質訪問控制子層與物理層規(guī)范；nIEEE 802.4IEEE 802.4：令牌總線（：令牌總線（Token BusToken Bus）介質訪問控制子層與物理層規(guī)）介質訪問控制子層與

8、物理層規(guī)范；范；nIEEE 802.5IEEE 802.5：令牌環(huán)（：令牌環(huán)（Token RingToken Ring）介質訪問控制子層與物理層規(guī)范；）介質訪問控制子層與物理層規(guī)范；nIEEE 802.6IEEE 802.6：城域網：城域網MANMAN介質訪問控制子層與物理層規(guī)范；介質訪問控制子層與物理層規(guī)范；nIEEE 802.7IEEE 802.7：寬帶技術；：寬帶技術；nIEEE 802.8IEEE 802.8：光纖技術；：光纖技術；nIEEE 802.9IEEE 802.9：綜合語音與數據局域網：綜合語音與數據局域網IVD LANIVD LAN技術；技術；nIEEE 802.10IEE

9、E 802.10：可互操作的局域網安全性規(guī)范：可互操作的局域網安全性規(guī)范SILSSILS；nIEEE 802.11IEEE 802.11：無線局域網技術；：無線局域網技術；nIEEE 802.12IEEE 802.12：100VG AnyLAN100VG AnyLAN標準標準203.2.2 IEEE 802.33.2.2 IEEE 802.3標準與標準與EthernetEthernetnCSMA/CDCSMA/CD帶有沖突檢測的載波偵聽多路帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問，訪問，EthernetEthernet的核心技術的核心技術 n CSMA/CDCSMA/CD適用于總線結構的分布式介質訪問控

10、制適用于總線結構的分布式介質訪問控制方法方法nCSMA/CDCSMA/CD用來解決多結點如何共享公用總線傳輸用來解決多結點如何共享公用總線傳輸介質的問題介質的問題nCSMA/CDCSMA/CD是是IEEE 802.3IEEE 802.3的核心協議的核心協議nCSMA/CDCSMA/CD是一種典型的隨機訪問的爭用型技術是一種典型的隨機訪問的爭用型技術211 1CSMA/CDCSMA/CD的工作原理的工作原理n廣播發(fā)送，沖突不可避免廣播發(fā)送，沖突不可避免 n“先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停止、隨機延遲后重發(fā)先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停止、隨機延遲后重發(fā)”221 1CSMA/CDCSMA/CD的工作原理的

11、工作原理n廣播發(fā)送，沖突不可避免廣播發(fā)送，沖突不可避免 n“先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停止、隨機延遲后重發(fā)先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停止、隨機延遲后重發(fā)”23210Mbps10Mbps以太網體系結構以太網體系結構 24MACMAC幀結構幀結構n各字段含義：各字段含義：n前導字段：7個字節(jié)，同步時鐘，內容都是10101010n幀起始符：1個字節(jié)，表示幀開始，內容為10101011n源地址：2或6個字節(jié)，發(fā)送方網卡MAC地址n目的地址： 2或6個字節(jié)，接送方網卡MAC地址n目的地址可以是單個的物理地址，也可以是一組地址（多點廣播），當地址的最高位為0時，是普通地址，為1時，是組地址。長度：2字節(jié)，數據

12、字段長度，單位字節(jié)n數據字段：LLC數據幀，01500n填充字段：幀的數據部分少于46字節(jié)，使之達到要求的最短長度n檢驗和：4個字節(jié)，幀CRC檢驗，用于檢測錯誤25Ethernet(Ethernet(以太網以太網) )的表示方法的表示方法 n以太網每一種實現方案都有名稱代號，由三部分組成：以太網每一種實現方案都有名稱代號，由三部分組成：n例如：例如：10BASE-510BASE-5、10BASE-210BASE-2、100BASE-T100BASE-T等。等。n最前面：最前面：n數字指傳輸速率，如10為10 Mbps，100為100 Mbps。n中間：中間：nBASE指基帶傳輸，BROAD指寬

13、帶傳輸。n最后：最后：n若是數字的話：表示最大傳輸距離，如5是指最大傳輸距離500米，2指最大傳輸距離200米。n若是字母：n第一個表示介質類型，如T表示采用雙絞線，F 表示采用光纖介質n第二個字母表示工作方式，如X表示全雙工方式工作。2610 Mbps10 Mbps以太網以太網n10Base-510Base-5：粗纜以太網：粗纜以太網n目前很少被采用n10Base-210Base-2：細纜以太網：細纜以太網n50細同軸電纜，建網費用比10Base-5低n目前已很少被使用n10Base-T10Base-T：雙絞線來連接的以太網：雙絞線來連接的以太網n使用2對3類以上無屏蔽雙絞線，一對用于發(fā)送信

14、號，另一對用于接收信號n技術簡單、價格低廉、可靠性高、易實現綜合布線和易于管理、維護、升級n10Base-F10Base-F：光纖以太網：光纖以太網n傳輸距離長、安全可靠、可避免電擊n常用于建筑物之間的連接，構建園區(qū)主干網273.2.3 IEEE 802.53.2.3 IEEE 802.5標準與標準與Token RingToken Ringn適用于環(huán)形網絡適用于環(huán)形網絡n技術基礎是令牌技術基礎是令牌n令牌是一種特殊的幀，用于控制網絡結點的發(fā)送權，只有令牌是一種特殊的幀，用于控制網絡結點的發(fā)送權，只有持有令牌的結點才能發(fā)送數據持有令牌的結點才能發(fā)送數據n一種典型的無爭用型介質訪問控制方式一種典型

15、的無爭用型介質訪問控制方式 283.2.3 IEEE 802.53.2.3 IEEE 802.5標準與標準與Token RingToken Ringn主要優(yōu)點主要優(yōu)點n訪問方式具有可調整性和確定性，且每個結點具有同等的介質訪問權，同時提供優(yōu)先權服務，比較適合于重負載環(huán)境。它的n主要缺點：主要缺點：n環(huán)維護復雜，實現較困難293.2.4 IEEE 802.4標準與Token Bus n綜合了綜合了CSMA/CDCSMA/CD和和Token RingToken Ring的優(yōu)點的優(yōu)點n適用于總線形或樹形網絡適用于總線形或樹形網絡n在一個物理總線上形成一個邏輯環(huán)在一個物理總線上形成一個邏輯環(huán) n環(huán)中令

16、牌傳遞順序與結點在總線上的物理位置無關環(huán)中令牌傳遞順序與結點在總線上的物理位置無關 303.2.4 IEEE 802.43.2.4 IEEE 802.4標準與標準與Token Bus Token Bus n主要環(huán)維護工作：主要環(huán)維護工作：n環(huán)初始化n新結點加入環(huán)n結點從環(huán)中撤出n環(huán)恢復n優(yōu)先級313.2.5 CSMA/CD3.2.5 CSMA/CD與與Toke BusToke Bus、Token RingToken Ring的比較的比較n從網絡拓撲結構看：從網絡拓撲結構看：n總線拓撲：CSMA/CD與Token Busn環(huán)型拓撲：Token Ringn從介質訪問控制方法的角度看：從介質訪問控制

17、方法的角度看：n隨機介質訪問控制方法：CSMA/CDn確定型介質訪問控制方法：Token Bus、Token Ring323.2.5 CSMA/CD3.2.5 CSMA/CD與與TokeToke Bus Bus、Token RingToken Ring的比較的比較nCSMA/CDCSMA/CD特點：特點：n介質訪問控制方法算法簡單，易于實現n適用于對數據傳輸實時性要求不嚴格的應用環(huán)境，如辦公自動化等n適用于通信負荷較輕的應用環(huán)境中nToken BusToken Bus、Token RingToken Ring特點：特點：n適用于對數據傳輸實時性要求較高的環(huán)境，如生產過程控制領域n適用于通信負荷

18、較重的環(huán)境n環(huán)維護功能，實現較困難333.2.6 Ethernet3.2.6 Ethernet物理地址的基本概念物理地址的基本概念n固化在網卡固化在網卡EPROMEPROM中，全網惟一中，全網惟一n組成：組成：n位數：48bit(6個字節(jié))n由兩部分組成：3個字節(jié)廠商地址+3個字節(jié)廠商自行分配號碼n表示：表示：n12個十六進制數，每2個16進制數之間用連字符（也可用冒號）隔開n如：08-00-20-0A-8C-6D3.3 3.3 高速局域網技術高速局域網技術353.3.1 3.3.1 高速局域網研究基本方法高速局域網研究基本方法n問題：問題：n局域網的規(guī)模不斷的擴大，網絡通信負荷加重時，沖突和

19、重發(fā)現象將大量發(fā)生，網絡效率急劇下降，網絡傳輸延遲增長，網絡服務質量下降n解決方法：解決方法：n提高數據傳輸速率n用網橋與路由器隔離子網之間的交通量n將“共享介質方式”改為“交換方式” n交換式局域網的核心設備是局域網交換機，多個端口之間建立多個并發(fā)連接363.3.2 3.3.2 光纖分布式數據接口光纖分布式數據接口FDDIFDDIn1 1FDDIFDDI的拓撲結構的拓撲結構n一種以光纖作為傳輸介質的高速主干網，是一種傳統的城域網技術n雙環(huán)結構的令牌傳遞系統n主環(huán)、從環(huán)373.3.2 3.3.2 光纖分布式數據接口光纖分布式數據接口FDDIFDDIn2 2FDDIFDDI的技術特點的技術特點n

20、使用基于IEEE 802.5標準的單令牌的環(huán)網介質訪問控制MAC協議；n使用IEEE 802.2協議，與符合IEEE 802標準的局域網兼容；n數據傳輸速率為100Mbps，連網的結點數小于1000，環(huán)路長度為100km；n可以使用雙環(huán)結構，具有容錯能力；n可以使用多?；騿文９饫w；n具有動態(tài)分配帶寬的能力，能支持同步和異步數據傳輸。383.3.3 100 Mbps Fast Ethernetn快速以太網的傳輸速率比普通以太網快快速以太網的傳輸速率比普通以太網快1010倍，保倍，保留了傳統以太網的所有特性，包括相同的數據幀留了傳統以太網的所有特性，包括相同的數據幀格式、介質訪問控制方式和組網方法

21、。格式、介質訪問控制方式和組網方法。n標準：標準：IEEE802.3IEEE802.3n與以太網的區(qū)別：與以太網的區(qū)別：n每個比特的發(fā)送時間從100ns降低到10ns。n不再使用同軸電纜作為傳輸介質，而主要使用雙絞線和光纖。n在MAC子層和物理層之間增加了MII（介質獨立性接口），使物理層在實現100Mbps速率時所使用的傳輸介質和編碼方式的變化不會影響到MAC子層。393.3.3 100 Mbps Fast Ethernet3.3.3 100 Mbps Fast Ethernetn1 1快速以太網的體系結構快速以太網的體系結構403.3.3 100 Mbps Fast Ethernet3.3

22、.3 100 Mbps Fast Ethernetn2.2.快速以太網傳輸介質標準快速以太網傳輸介質標準n100 BASE TX：n支持2對5類UTP或2對1類STP。距離可達100mn100 BASE T4n支持4對3類UTP，3對用于數據傳輸，1對用于沖突檢測n100 BASE FXn支持2芯的單?；蚨嗄９饫w，距離可達2km413.3.4 1 Gbps3.3.4 1 Gbps Gigabit Ethernet Gigabit Ethernetn幀格式、介質訪問控制方式和組網方法與以太網相同幀格式、介質訪問控制方式和組網方法與以太網相同n定義了千兆介質專用接口定義了千兆介質專用接口GMIIG

23、MII，將，將MACMAC子層和物理層分開子層和物理層分開 423.3.4 1 Gbps3.3.4 1 Gbps Gigabit Ethernet Gigabit Ethernetn2 2千兆以太網的組網方式千兆以太網的組網方式 n1000Base-SXn使用短波激光作為信號源的媒體技術n不支持單模光纖，僅支持62.5m和50m兩種多模光纖。n對于62.5m多模光纖，全雙工模式下最大傳輸距離為275m，對于50m多模光纖，全雙工模式下最大傳輸距離為550m。n1000Base-LXn使用長波激光作為信號源的媒體技術n它可以驅動多模光纖和單模光纖n對于多模光纖，在全雙工模式下，最長的傳輸距離為5

24、50m；對于單模光纖，在全雙工模式下，最長的傳輸距離可達3km。433.3.4 1 Gbps3.3.4 1 Gbps Gigabit Ethernet Gigabit Ethernetn2 2千兆以太網的組網方式千兆以太網的組網方式 n1000Base-CXn傳輸介質：短距離屏蔽銅纜n最長距離達25mn1000BASE-Tn第二個銅線標準IEEE 802.3abn使用5類無屏蔽雙絞線的千兆以太網標準n最長傳輸距離為100m，網絡直徑可達200m443.3.5 10 Gbps3.3.5 10 Gbps Ethernet Ethernetn1 110Gbps Ethernet10Gbps Ethe

25、rnet特點特點n幀格式與10Mbps、100Mbps、1Gbps的幀格式完全相同；n仍然保留802.3對以太網最小幀長度和最大幀長度的規(guī)定；n不能使用雙絞線，只支持多模和單模光纖n不支持共享型，只支持全雙工，傳輸距離不會受到傳統以太網CSMA/CD機理制約453.3.5 10 Gbps3.3.5 10 Gbps Ethernet Ethernetn2 210Gbps Ethernet10Gbps Ethernet的物理層協議：的物理層協議：n局域網物理層標準n數據傳輸速率是10Gbpsn可選的廣域網物理層標準n使用光纖通道技術n符合光線通道技術速率體系SONET/SDH的OC-192/STM

26、-64的標準nOC-192/STM-64的標準速率是9.95328Gbps，而不是精確的10Gbps463.3.6 3.3.6 交換式局域網交換式局域網n1 1交換局域網的基本結構交換局域網的基本結構n“共享端口”“專用端口”n端口之間可有多個并發(fā)連接 472 2局域網交換機的工作原理局域網交換機的工作原理483 3“端口號端口號/MAC/MAC地址映射表地址映射表”的建立與的建立與維護維護n需要解決兩個問題：需要解決兩個問題：n交換機如何知道哪個結點連接到哪個端口；n當結點從交換機的一個端口轉移到另一個端口時，交換機如何維護地址映射表。n交換機是利用交換機是利用“地址學習地址學習”方法來動態(tài)

27、維方法來動態(tài)維護端口護端口/MAC/MAC地址映射表。地址映射表。 494 4交換機的幀轉發(fā)方式交換機的幀轉發(fā)方式 n直接交換方式直接交換方式(cut through)(cut through)：n只要接收并檢測到目的地址字段，立即將該幀轉發(fā)出去，而不管這一幀是否出錯，幀出錯檢測任務由主機完成。n優(yōu)點：轉發(fā)速度快n缺點：可靠性差n存儲轉發(fā)方式存儲轉發(fā)方式(store and forward)(store and forward)：n完整的接收發(fā)送幀，先進行差錯檢測，如果沒錯，則根據幀目的地址確定輸出端口號，然后再轉發(fā)出去。n優(yōu)點：可靠性強n缺點：轉發(fā)速度慢n改進的直接交換方式改進的直接交換方式

28、n轉發(fā)速度和可靠性兼顧505 5交換機的技術特點交換機的技術特點 n低交換傳輸延遲低交換傳輸延遲n從傳輸延遲時間的量級來看，局域網交換機延遲為幾十s，網橋為幾百s，路由器為幾千s。n高傳輸帶寬高傳輸帶寬n對于10Mbps的端口，半雙工端口帶寬為10Mbps，而全雙工端口帶寬為20Mbps；n對于100Mbps的端口，半雙工端口帶寬為100Mbps，而全雙工端口帶寬為200Mbps。n允許不同速率的端口共存允許不同速率的端口共存n采用了自動偵測（Autosense）技術時，交換機端口可以同時支持10Mbps/100Mbps、全雙工/半雙工兩種工作方式n支持虛擬局域網服務支持虛擬局域網服務513.

29、3.7 3.3.7 虛擬局域網虛擬局域網n1 1虛擬網絡的基本概念虛擬網絡的基本概念n劃分VLAN的目的:使子網或邏輯工作組的劃分不受物理位置的限制n利用軟件實現對子網或邏輯工作組的劃分nVLAN只能交換環(huán)境的局域網中實現523.3.7 3.3.7 虛擬局域網虛擬局域網n1 1虛擬網絡的基本概念虛擬網絡的基本概念532 2虛擬局域網實現技術虛擬局域網實現技術542 2虛擬局域網實現技術虛擬局域網實現技術n用交換機端口號定義虛擬局域網用交換機端口號定義虛擬局域網n最通用的方法n一個端口只能屬于一個VLANn當用戶從一個端口移動到另一個端口時，網絡管理員必須對虛擬局域網成員進行重新配置。 n用用M

30、ACMAC地址定義虛擬局域網地址定義虛擬局域網n用網絡層地址定義虛擬局域網用網絡層地址定義虛擬局域網n用用IPIP廣播組定義虛擬局域網廣播組定義虛擬局域網553.3.8 3.3.8 無線局域網無線局域網n1 1無線局域網應用無線局域網應用n作為傳統局域網的擴充n建筑物之間的互連n漫游訪問n特殊網絡n2 2無線局域網的主要類型無線局域網的主要類型n紅外線局域網n三種基本技術：定向光束紅外線、全方位紅外傳輸技術和漫反射紅外n擴頻無線局域網n跳頻通信n直接序列擴頻n窄帶微波無線局域網563 3無線局域網標準無線局域網標準IEEE 802.11 IEEE 802.11 573 3無線局域網標準無線局域

31、網標準IEEE 802.11 IEEE 802.11 n1.IEEE 802.11 1.IEEE 802.11 標準標準n數據傳輸速率:n1Mbps、2Mbpsn介質訪問控制MAC層：n分布式協調功能（DCF）子層n與點協調功能（PDF）子層n分布式協調功能子層使用CSMA/CA協議n物理層：n紅外n跳頻擴頻n直接序列擴頻583 3無線局域網標準無線局域網標準IEEE 802.11 IEEE 802.11 nIEEE 802.11bIEEE 802.11b標準標準n擴頻技術：跳頻擴頻技術，n工作頻段：2.4GHz的工業(yè)、科學與醫(yī)藥專用的ISM頻段n最大數據傳輸速率為11Mbps，并可將數據傳輸

32、速率降低為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps。nIEEE 802.11aIEEE 802.11a標準標準n工作頻段：5GHz U-NII頻段n數據傳輸速率可達54MbpsnIEEE 802.11gIEEE 802.11g標準標準n一種混合標準n既能適應傳統的802.11b標準，在2.4GHz頻率下提供每秒11Mbps數據傳輸率n也符合802.11a標準在5GHz頻率下提供54Mbps數據傳輸率nIEEE 802.11jIEEE 802.11j標準標準n對多種頻段無線傳輸技術的物理層、MAC層、無線網橋、以及Qos管理、安全與身份認證做出了一系列的規(guī)定。594 4組建無線局域網組建無線局域網

33、n兩種無線網絡的拓撲結構兩種無線網絡的拓撲結構n基礎設施網絡：通過無線接入點（AP）將無線站點連接到現有網絡中n自組網絡：點對點連接，不需要AP，但不連接到接入點和有線網絡。n組建無線局域網主要設備組建無線局域網主要設備n無線網卡n無線接入點（AP）n計算機和有關設備3.4 局域網組網設備613.4.1 3.4.1 網卡網卡n1 1網卡功能網卡功能n插在主板的擴展槽內，一方面與計算機連接，另一方面與傳輸介質連接。n其主要功能是：n實現與主機總線的通信連接，解釋并執(zhí)行主機的控制命令；n實現數據鏈路層的功能，如形成數據幀、差錯校驗、發(fā)送接收等；n實現物理層的功能，如對發(fā)送信號的傳輸驅動、對進來信號

34、的偵聽與接收、對數據的緩存以及串行并行轉換等。623.4.1 3.4.1 網卡網卡n2 2網卡的分類方法網卡的分類方法n按照網卡支持的計算機種類分類n標準以太網卡和PCMCIA網卡n按照網卡支持的傳輸速率分類n普通的10Mbps網卡n高速的100Mbps網卡n10/100Mbps自適應網卡n1000Mbps網卡n按照網卡所支持的傳輸介質類型分類，可分為：n雙絞線網卡 粗纜網卡n細纜網卡光纖網卡n網卡的接口類型：n粗纜AUI；細纜BNC；雙絞線RJ-45；光纖F/O633.4.2 3.4.2 局域網集線器局域網集線器n1 1集線器的結構集線器的結構n構成物理上的星型拓撲結構n當集線器接收到某個結

35、點發(fā)送的廣播信息便會將接收到的數據轉發(fā)到每個端口。n提供兩類端口：nRJ-45端口，主要接工作站nAUI端口：連接粗纜的，也可以是光纖連接端口，這類端口稱為向上連接端口。n傳輸距離 ：從結點到集線器的非屏蔽雙絞線最大長度為100m，n2 2集線器的分類方法集線器的分類方法n按照傳輸速率可分為：n10Mbps集線器、100Mbps集線器、10/100Mbps自適應集線器n按否能夠堆疊可分為：n普通集線器、可堆疊集線器n按照是否支持網管功能可分為：n簡單集線器、帶網管功能的智能集線器。3.5 局域網組網方法653.5.1 3.5.1 雙絞線組網方法雙絞線組網方法n1 1基本的硬件設備基本的硬件設備

36、n帶有RJ-45接口的以太網卡n集線器n3類或5類非屏蔽雙絞線nRJ-45連接頭。n實現了物理上“星”型與邏輯上“總線”型的結構。n2 2組網方法組網方法n單一集線器結構。n結點通過非屏蔽雙絞線與集線器連接，構成物理上的星型拓撲n從結點到集線器的非屏蔽雙絞線最大長度為10mn多集線器級聯結構。兩種方法：n使用雙絞線，通過集線器的RJ-45端口實現級聯；n使用同軸電纜或光纖，通過集線器提供的向上連接端口實現級聯。663.5.2 3.5.2 快速以太網組網方法快速以太網組網方法n1 1基本的硬件設備基本的硬件設備n100BASE-T集線器/交換機n10/100BASE-T網卡n雙絞線或光纜。n2

37、2組網方法組網方法n作為局域網的主干部分；n快速以太網交換機可以代替100BASE-T集線器。673.5.3 3.5.3 千兆以太網組網方法千兆以太網組網方法n1 1基本的硬件設備基本的硬件設備n10Mbps集線器/交換機n1000Mbps以太網交換機n10/100Mbps以太網卡n雙絞線與光纜n2 2組網方法組網方法n根據網絡的規(guī)模與布局，來選擇合適的兩級或三級網絡結構。n組網基本思路：在網絡主干部分使用高性能的千兆以太網主干交換機；在網絡枝干部分使用性能一般的千兆以太網枝干交換機；在樓層或部門一級，根據實際需要選擇100Mbps以太網交換機；使用10Mbps或100Mbps以太網卡，將工作

38、站連接到100Mbps以太網交換機上。3.6 3.6 局域網結構化布線技術局域網結構化布線技術693.6.2 結構化布線系統的應用環(huán)境 n非屏蔽雙絞線廣泛的應用于非屏蔽雙絞線廣泛的應用于10BASE T10BASE T網絡中，對網絡中，對促進網絡結構化布線技術的發(fā)展起到了關鍵的作促進網絡結構化布線技術的發(fā)展起到了關鍵的作用。用。n結構化布線系統的應用環(huán)境：結構化布線系統的應用環(huán)境：n建筑物布線子系統n智能大樓布線子系統n工業(yè)布線子系統三類。n智能大樓的概念智能大樓的概念n包括辦公自動化系統(OA)、通信自動化系統(CA)、樓宇自動化系統(BA)和計算機網絡系統。703.6.3 智能大樓布線系統

39、n建筑物綜合布線系統建筑物綜合布線系統n的傳輸介質主要采用非屏蔽雙絞線與光纜混合結構n智能大樓布線系統智能大樓布線系統n采用開放式、模塊化結構，n包括雙絞線、光纜、匹配器、接線箱、電子裝置、保安設備、安裝維護工具、管理軟件等。n工業(yè)布線系統工業(yè)布線系統n用來解決工業(yè)廠房中信息傳輸的特殊要求，可以滿足工業(yè)環(huán)境中數據傳輸的需要。n主要采用光纖作為傳輸介質。3.7 3.7 網絡互連技術網絡互連技術723.7.1 3.7.1 網絡互連的基本概念網絡互連的基本概念n網絡互連：將不同的網絡連接起來，以構成更大網絡互連：將不同的網絡連接起來，以構成更大規(guī)模的網絡系統，實現網絡間的數據通信和資源規(guī)模的網絡系統

40、，實現網絡間的數據通信和資源共享。共享。n為什么要進行網絡互連呢？為什么要進行網絡互連呢？nISO/OSI雖然問世多年，在實際運行中依然存在大量非OSI的網絡，而且各種現有的特定網絡并不一定都采用OSI七層模型；nOSI所采用的通信子網和現有的多種網絡產品，它本身就決定了各種類型的通信子網一直共存下去；n網絡互連可以改善網絡性能，可以提高系統的可靠性、改進系統的性能、增加系統保密性、增加地理覆蓋范圍和建網方便。 733.7.2 網絡互連的類型n局域網局域網互連。局域網局域網互連。n常用設備：中繼器和網橋n分為：同種LAN互連、異種LAN互連743.7.2 網絡互連的類型n局域網廣域網互連。局域

41、網廣域網互連。n目的：將局域網連接到廣域網中去n連接的設備：路由器或網關 753.7.2 網絡互連的類型n局域網廣域網局域網互連局域網廣域網局域網互連n目的：將兩個分布在不同地理位置的LAN通過WAN實現互連n連接設備：路由器和網關， 763.7.2 網絡互連的類型n局域網廣域網局域網互連局域網廣域網局域網互連n目的：使分別連入各個廣域網的主機資源能夠實現共享n連接設備：路由器和網關， 773.7.3 網絡互連的層次783.7.3 3.7.3 網絡互連的層次網絡互連的層次n數據鏈路層互連數據鏈路層互連n互連設備：網橋n網橋功能：數據接收、地址過濾與數據轉發(fā)的作用，n用來實現多個網絡系統之間的數

42、據交換。n網絡層的互連網絡層的互連n互連設備：路由器。n目的：主要是解決路由選擇、擁塞控制、差錯處理與分段技術等問題。n高層的互連高層的互連n傳輸層及以上各層協議不同的網絡之間互連屬于高層互連。n互連設備：網關793.7.4 3.7.4 網絡互連的要求網絡互連的要求n1 1網絡互連的要求網絡互連的要求n在互連的網絡間提供鏈路，至少是物理線路和數據線路；n在不同的網絡結點進程之間提供適當的路由來交換數據；n提供網絡記賬服務，記錄網絡資源使用情況；n提供各種互連服務，應盡可能不改變互連網的結構。n2 2網絡互連要解決的幾個基本問題網絡互連要解決的幾個基本問題n不同的編址方案n不同的最大段長度n不同

43、的網絡訪問機制n不同的超時n差錯恢復n狀態(tài)報告。n用戶訪問控制。n連接和無連接服務803.7.5 3.7.5 網絡互連設備網絡互連設備n1 1中繼器中繼器n工作于網絡的物理層，用于互連兩個相同類型的網段，它在物理層內實現透明的二進制比特復制，補償信號衰減。n2 2網橋網橋n連接兩個局域網的存儲轉發(fā)設備，用它可以完成具有相同或相似體系結構網絡系統地連結。n網橋工作在OSI模型的數據鏈路層，n網橋可分為：n透明網橋是由網橋自己決定路由選擇，而局域網上的各站不負責路由選擇n源路由網橋：由各發(fā)送幀的源結點負責路由選擇813.7.5 3.7.5 網絡互連設備網絡互連設備n2 2路由器與第三層交換技術路由

44、器與第三層交換技術n路由器的工作原理n網絡層上實現多個網絡互連的設備路由器的主要服務功能，主要包括：n建立并維護路由表n提供網絡間分組轉發(fā)功能。n第三層交換的概念n用硬件實現的一種高速路由器823.7.5 3.7.5 網絡互連設備網絡互連設備n2 2路由器與第三層交換技術路由器與第三層交換技術n第三層交換的概念n工作在網絡層n根據網絡層地址實現了第三層分組的轉發(fā)n第三層交換機本質上是用硬件實現的一種高速路由器。833 3網關網關n（1 1）網關的概念）網關的概念n工作在OSI參考模型的第三層以上的網間互連設備n作用是連接兩個或多個不同的網絡，使之能相互通信。843 3網關網關n（2 2）網關的

45、基本類型）網關的基本類型n網關實現協議轉換的方法有兩種：一種是直接將數據網絡信息包的格式轉換成輸出網絡信息包的格式；第二種是將輸入網絡信息包的格式轉換成一種統一的標準網間信息包的格式。n（3 3）半網關）半網關n一個網關可以由兩個半網關構成。選擇兩種不同的半網關組合，可以靈活地互連兩種不同的網絡。由于半網關可分別屬于各網絡所有，可以分別進行維護與管理，避免一個網關由兩個單位擁有而帶來的非技術性的麻煩。典型考題分析典型考題分析 86n【例【例3-13-1】以下哪個不是決定局域網特性的】以下哪個不是決定局域網特性的要素？要素？_（20062006年年4 4月）月）A）傳輸介質B）網絡拓撲C）介質訪

46、問控制方法D）網絡應用n答案：答案：D D87n【例【例3-23-2】從介質訪問控制方法的角度，局】從介質訪問控制方法的角度，局域網可分為兩類，即共享局域網與域網可分為兩類，即共享局域網與_。（20022002年年9 9月）月）A）交換局域網B）高速局域網C）ATM網D）虛擬局域網n答案：答案：A A88n【例【例3-33-3】在總線型局域網中，由于總線作為公共】在總線型局域網中，由于總線作為公共傳輸介質被多個結點共享，因此在工作過程中需傳輸介質被多個結點共享，因此在工作過程中需要解決的問題是要解決的問題是_。（。（20062006年年4 4月）月）A）擁塞B）沖突C）交換D）互聯n答案：答案

47、：B B89n【例【例3-43-4】光纖作為傳輸介質的主要特點是】光纖作為傳輸介質的主要特點是_。（。（20062006年年4 4月）月）I保密性好II高帶寬III低誤碼率 拓撲結構復雜A）I、II和IVB）I、II和IIIC）II和D）III和IVn答案：答案：B B90n【例【例3-53-5】光纖分為單模與多模兩種，單?！抗饫w分為單模與多模兩種，單模光纖的性能光纖的性能_多模光纖。（多模光纖。（20022002年年9 9月）月）n答案：優(yōu)于答案：優(yōu)于91n【例【例3-63-6】IEEE 802.1 IEEE 802.1 標準主要包括哪些標準主要包括哪些內容？內容？_（20062006年年9

48、 9月）月）I.局域網體系結構II.網絡互III.網絡管理IV.性能測試A）僅和B）僅、和C）僅和D）全部n答案：答案：D D92n【例【例3-73-7】局域網】局域網IEEE 802IEEE 802標準將數據鏈路標準將數據鏈路層劃分為介質訪問控制子層與層劃分為介質訪問控制子層與_子層。子層。（20042004年年9 9月）月）n答案：邏輯鏈路控制（LLC）93n【例【例3-83-8】IEEE_IEEE_標準定義了標準定義了CSMA/CDCSMA/CD總線介質訪問控制子層與物理層規(guī)范。總線介質訪問控制子層與物理層規(guī)范。（20032003年年9 9月）月）n答案：答案：802.3802.394n

49、【例【例3-93-9】在一個】在一個 Ethernet Ethernet 中，有中，有A A、B B、C C、D D四臺主機，如果四臺主機，如果A A向向B B發(fā)送數據，那么發(fā)送數據，那么_。（。（20062006年年9 9月）月）A）只有 B 可以接收到數據B）四臺主機都能接收到數據C）只有 B、C、D 可以接收到數據D）四臺主機都不能接收到數據n答案：答案：C C95n【例【例3-103-10】CSMA/CDCSMA/CD方法用法來解決多結點方法用法來解決多結點如何共享公用總線傳輸介質的問題，網中如何共享公用總線傳輸介質的問題，網中_。（。（20042004年年4 4月）月）A）不存在集中

50、控制的結點B）存在一個集中控制的結點C）存在多個集中控制的結點D）可以有也可以沒有集中控制的結點n答案：答案：A A96n【例【例3-113-11】在令牌總線和令牌環(huán)局域網中，】在令牌總線和令牌環(huán)局域網中，令牌是用來控制結點對總線的令牌是用來控制結點對總線的_。（20052005年年9 9月）月）A）傳輸速率B）傳輸延遲C）誤碼率D）訪問權n答案：答案：D D97n【例【例3-123-12】以下關于】以下關于Token BusToken Bus局域網特點的描局域網特點的描述中，哪個是錯誤的？述中，哪個是錯誤的？_（20062006年年4 4月）月）A）令牌是一種特殊結構的幀，用來控制結點對總線

51、的訪問權B）令牌總線必須周期性地為新結點加入環(huán)提供機會C）令牌總線不需要進行環(huán)維護D）令牌總線能夠提供優(yōu)先級服務n答案：答案：C C98n【例【例3-133-13】CSMA/CDCSMA/CD在網絡通信負荷在網絡通信負荷_時表現出較好的吞吐率與延遲特性。時表現出較好的吞吐率與延遲特性。（20042004年年9 9月）月）n答案：較低答案：較低99n【例【例3-143-14】以下關于】以下關于 Ethernet Ethernet 地址的描地址的描述，哪個是錯誤的？述，哪個是錯誤的？_（20062006年年9 9月）月）A）Ethernet 地址就是通常所說的 MAC 地址B）MAC 地址又叫做局

52、域網硬件地址C）域名解析必然會用到 MAC 地址D）局域網硬件地址存儲在網卡之中n答案：答案：C C100n【例【例3-153-15】以下哪個地址是】以下哪個地址是 MAC MAC 地址？地址？_（20062006年年9 9月）月）A）0D-01-22-AAB）00-01-22-0A-AD-01C）A0.01.00D）139.216.000.012.002n答案：答案：B B101n【例【例3-163-16】符合】符合FDDIFDDI標準的環(huán)路最大長度標準的環(huán)路最大長度為為_。（。（20052005年年4 4月）月）A）100mB）1kmC）10kmD）100kmn答案：答案：D D102n【

53、例【例3-173-17】為了將】為了將MACMAC子層與物理層隔離，子層與物理層隔離，在在100BASE-T100BASE-T標準中采用了標準中采用了_。（。（20052005年年4 4月）月）A）網卡RJ-45接口B）介質獨立接口MIIC）RS-232接口D）光纖接口n答案：答案：B B103n【例【例3-183-18】在對千兆以太網和快速以太網】在對千兆以太網和快速以太網的共同特點的描述中，以下那種說法是錯的共同特點的描述中，以下那種說法是錯誤的？誤的？_（20042004年年9 9月）月）A）相同的數據幀格式B）相同的物理層實現技術C）相同的組網方法D）相同的介質訪問控制方法n答案：答案

54、：C C104n【例【例3-193-19】IEEE 802.3z IEEE 802.3z 標準定義了千兆標準定義了千兆介質專用接口介質專用接口 GMI GMI 的目的是分隔的目的是分隔 MAC MAC 子子層與層與_。（。（20062006年年9 9月）月）A）物理層B）LLC 子層C）信號編碼方式D）傳輸介質n答案：答案：A A105n【例【例3-203-20】對于】對于Gigabit EthernetGigabit Ethernet，1000BASE-LX1000BASE-LX標準使用的單模光纖最大長度標準使用的單模光纖最大長度為為_。（。（20032003年年9 9月）月）A）300米B

55、）550米C）3000米D）5000米n答案：答案：C C106n【例【例3-213-21】1000BASE-T1000BASE-T標準規(guī)定網卡與標準規(guī)定網卡與HUBHUB之間的非屏蔽雙絞線長度最大為之間的非屏蔽雙絞線長度最大為_。（20032003年年4 4月）月）A）50米B）100米C）200米D）500米n答案：答案：B B107n【例【例3-223-22】10Gbps Ethernet10Gbps Ethernet只工作在全雙只工作在全雙工方式，因此其傳輸工方式，因此其傳輸_不再受沖突檢不再受沖突檢測的限制。（測的限制。（20052005年年9 9月）月）n答案：距離答案：距離108

56、n【例【例3-233-23】與共享介質局域網不同，交換】與共享介質局域網不同，交換式局域網可以通過交換機端口之間的式局域網可以通過交換機端口之間的_連接增加局域網的帶寬。（連接增加局域網的帶寬。（20062006年年4 4月）月）n答案：多個并發(fā)答案：多個并發(fā)109n【例【例3-243-24】以太網交換機的幀轉發(fā)主要有】以太網交換機的幀轉發(fā)主要有3 3種方式，它們是直接交換、改進的直接交種方式，它們是直接交換、改進的直接交換和換和_交換。（交換。（20062006年年4 4月）月）n答案：存儲轉發(fā)答案：存儲轉發(fā)110n【例【例3-253-25】采用直接交換方式的】采用直接交換方式的 Ether

57、net Ethernet 交換機，其優(yōu)點是交換延遲時間短，不足交換機，其優(yōu)點是交換延遲時間短，不足之處是缺乏之處是缺乏_。（。（20062006年年9 9月）月）A）并發(fā)交換能力B）差錯檢測能力C）路由能力D）地址分析能力n答案：答案：B B111n【例【例3-263-26】在交換式局域網中，如果交換】在交換式局域網中，如果交換機采用直接交換方式，那么幀出錯檢測任機采用直接交換方式，那么幀出錯檢測任務由務由_。（。（20052005年年9 9月）月）A）結點主機完成B）交換機完成C）交換機與結點主機共同完成D）高層協議完成n答案：答案：A A112n【例【例3-273-27】EthernetE

58、thernet交換機是利用交換機是利用“端口端口/MAC/MAC地地址映射表址映射表”進行數據交換的。交換機實現動態(tài)建進行數據交換的。交換機實現動態(tài)建立和維護端口立和維護端口/MAC/MAC地址映射標的方法是地址映射標的方法是_。（20052005年年4 4月）月）A）人工建立B）地址學習C）進程D）輪詢n答案：答案：B B113n【例【例3-283-28】局域網交換機具有很多特點。】局域網交換機具有很多特點。下面關于局域網交換機的論述中哪種說法下面關于局域網交換機的論述中哪種說法是不正確的？是不正確的？_（20032003年年4 4月）月）A）低傳輸延遲B）高傳輸帶寬C）可以根據用戶級別設置

59、訪問權限D）允許不同傳輸速率的網卡共存于同一個網絡n答案：答案：C C114n【例【例3-293-29】從傳輸延遲時間的量級來看，】從傳輸延遲時間的量級來看，路由器一般為幾千微秒，而局域網交換機路由器一般為幾千微秒，而局域網交換機一般為一般為_。（。（20032003年年4 4月）月）A）幾微秒B）幾十微秒C）幾百微秒D）幾秒n答案：答案：B B115n【例【例3-303-30】典型的以太網交換機允許一部】典型的以太網交換機允許一部分端口支持分端口支持10Base-T10Base-T，另一部分端口支持，另一部分端口支持100Base-T100Base-T。在采用了。在采用了_技術時，交換技術時

60、，交換機端口可以同時支持機端口可以同時支持10Mbps/100Mbps10Mbps/100Mbps。（20042004年年9 9月）月）n答案：自動偵測答案：自動偵測116n【例【例3-313-31】VLANVLAN在現代組網技術中占有重在現代組網技術中占有重要地位，同一個要地位，同一個VLANVLAN中的兩臺主機中的兩臺主機_。（20042004年年9 9月）月）A）必須連接在同一交換機上B）可以跨越多臺交換機C）必須連接在同一集線器上D）可以跨越多臺路由器n答案：答案：B B117n【例【例3-323-32】動在】動在VLANVLAN的劃分中，不能按照的劃分中，不能按照以下哪種方法定義其成