局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識

1、第第3章章 局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識3.1 3.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)概述3.2 3.2 局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)3.3 3.3 局域網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)技術(shù)3.4 3.4 共享介質(zhì)局域網(wǎng)共享介質(zhì)局域網(wǎng)3.5 3.5 高速局域網(wǎng)高速局域網(wǎng)3.6 3.6 交換局域網(wǎng)交換局域網(wǎng)3.73.7網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)3.83.8網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)13.1.1 局域網(wǎng)的概念局域網(wǎng)的概念u功能性定義功能性定義：是一組臺式計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備，在：是一組臺式計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備，在物理地址上彼此相隔不遠(yuǎn)，以允許用戶相互通信物理地址上彼此相隔不遠(yuǎn)，以允許用戶相互通信和共享諸如打印機(jī)和存儲設(shè)備之類的計(jì)算資源的和共享

2、諸如打印機(jī)和存儲設(shè)備之類的計(jì)算資源的方式互連在一起的系統(tǒng)。方式互連在一起的系統(tǒng)。u技術(shù)性定義技術(shù)性定義：由特定類型的傳輸媒體（如電纜、：由特定類型的傳輸媒體（如電纜、光纜和無線媒體）和網(wǎng)絡(luò)適配器（又稱為網(wǎng)卡）光纜和無線媒體）和網(wǎng)絡(luò)適配器（又稱為網(wǎng)卡）互連在一起的計(jì)算機(jī)，并受網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)監(jiān)控的互連在一起的計(jì)算機(jī)，并受網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。23.1.2 局域網(wǎng)的組成局域網(wǎng)的組成33.1.2 局域網(wǎng)的組成局域網(wǎng)的組成43.1.2 局域網(wǎng)的組成局域網(wǎng)的組成53.1.2 局域網(wǎng)的組成局域網(wǎng)的組成63.1.3 局域網(wǎng)的分類局域網(wǎng)的分類u按照網(wǎng)絡(luò)的按照網(wǎng)絡(luò)的通信方式通信方式局域網(wǎng)可以分為局域

3、網(wǎng)可以分為3 3類類u專用服務(wù)器局域網(wǎng)專用服務(wù)器局域網(wǎng)u客戶機(jī)客戶機(jī)/ /服務(wù)器局域網(wǎng)服務(wù)器局域網(wǎng)u對等局域網(wǎng)對等局域網(wǎng)u按照采用的按照采用的介質(zhì)訪問控制方法介質(zhì)訪問控制方法可以分為共享介質(zhì)可以分為共享介質(zhì)局域網(wǎng)和交換式局域網(wǎng)兩種。局域網(wǎng)和交換式局域網(wǎng)兩種。73.2.1 局域網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)參考模型83.2.1 局域網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)參考模型93.2.1 局域網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)參考模型103.2.2 IEEE802標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)113.3.1 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)123.3.1 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)133.3.1 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)143.3.1 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1

4、53.3.1 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)163.3.1 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)173.3.1 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)183.3.1 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)193.3.2.1 載波監(jiān)聽多路訪問載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測法沖突檢測法1. 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)u 使用使用CSMA/CDCSMA/CD方式時(shí)，總線上各結(jié)點(diǎn)方式時(shí)，總線上各結(jié)點(diǎn)都在監(jiān)聽總線，即檢測總線上是否有別的結(jié)都在監(jiān)聽總線，即檢測總線上是否有別的結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)總線是空閑的，即沒點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)總線是空閑的，即沒有檢測到有信號正在傳送，則可立即發(fā)送數(shù)有檢測到有信號正在傳送

5、，則可立即發(fā)送數(shù)據(jù)。如果監(jiān)聽到總線忙，即檢測到總線上有據(jù)。如果監(jiān)聽到總線忙，即檢測到總線上有數(shù)據(jù)正在傳送，這時(shí)結(jié)點(diǎn)要持續(xù)等待直到監(jiān)數(shù)據(jù)正在傳送，這時(shí)結(jié)點(diǎn)要持續(xù)等待直到監(jiān)聽到總線空閑時(shí)才能將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，或等聽到總線空閑時(shí)才能將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，或等待一個隨機(jī)時(shí)間，再重新監(jiān)聽總線，一直到待一個隨機(jī)時(shí)間，再重新監(jiān)聽總線，一直到總線空閑再發(fā)送數(shù)據(jù)。總線空閑再發(fā)送數(shù)據(jù)。這也稱作這也稱作先聽后發(fā)先聽后發(fā)（LBTLBT，Listen Before TalkListen Before Talk）。203.3.2.1 載波監(jiān)聽多路訪問載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測法沖突檢測法2. 2. 總線沖突檢測，即邊發(fā)邊聽總線沖

6、突檢測，即邊發(fā)邊聽u 當(dāng)兩個或兩個以上結(jié)點(diǎn)同時(shí)監(jiān)聽到總線空當(dāng)兩個或兩個以上結(jié)點(diǎn)同時(shí)監(jiān)聽到總線空閑，開始發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就會發(fā)會碰撞，產(chǎn)生閑，開始發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就會發(fā)會碰撞，產(chǎn)生沖突。另外，傳輸延遲可能會使第一個結(jié)點(diǎn)沖突。另外，傳輸延遲可能會使第一個結(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)未到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)，另一個要發(fā)送發(fā)送的數(shù)據(jù)未到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)，另一個要發(fā)送數(shù)據(jù)的結(jié)點(diǎn)就已監(jiān)聽到總線空閑，并開始發(fā)數(shù)據(jù)的結(jié)點(diǎn)就已監(jiān)聽到總線空閑，并開始發(fā)送數(shù)據(jù)，這也會導(dǎo)致沖突的產(chǎn)生。發(fā)生沖突送數(shù)據(jù)，這也會導(dǎo)致沖突的產(chǎn)生。發(fā)生沖突時(shí)，兩個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都會被破壞，產(chǎn)生碎片時(shí)，兩個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都會被破壞，產(chǎn)生碎片，使數(shù)據(jù)無法到達(dá)正確的目的結(jié)點(diǎn)。，使數(shù)據(jù)無法到達(dá)正

7、確的目的結(jié)點(diǎn)。213.3.2.1 載波監(jiān)聽多路訪問載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測法沖突檢測法u為確保數(shù)據(jù)的正確傳輸，為確保數(shù)據(jù)的正確傳輸，每一結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)每一結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)要邊發(fā)送邊檢測沖突。時(shí)要邊發(fā)送邊檢測沖突。這也稱作邊發(fā)邊聽這也稱作邊發(fā)邊聽（LWT，Listen While Talk）。當(dāng)檢測到總線上發(fā)生沖突時(shí)，當(dāng)檢測到總線上發(fā)生沖突時(shí)，就立即取消傳輸數(shù)據(jù)，隨后發(fā)送一個短的干擾信號就立即取消傳輸數(shù)據(jù)，隨后發(fā)送一個短的干擾信號JAMJAM（阻塞信號），以加強(qiáng)沖突信號，保證網(wǎng)絡(luò)上所（阻塞信號），以加強(qiáng)沖突信號，保證網(wǎng)絡(luò)上所有結(jié)點(diǎn)都知道總線上已經(jīng)發(fā)生了。在阻塞信號發(fā)送后有結(jié)點(diǎn)都知道總線上已經(jīng)發(fā)

8、生了。在阻塞信號發(fā)送后，等待一個隨機(jī)時(shí)間，然后再將要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送一，等待一個隨機(jī)時(shí)間，然后再將要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送一次。如果還有沖突發(fā)生，則重復(fù)監(jiān)聽、等待和重傳的次。如果還有沖突發(fā)生，則重復(fù)監(jiān)聽、等待和重傳的操作。操作。u下圖顯示了采用下圖顯示了采用CSMA/CDCSMA/CD方法的工作流程。方法的工作流程。223.3.2.1 載波監(jiān)聽多路訪問載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測法沖突檢測法CSMA/CDCSMA/CD協(xié)議協(xié)議的工作過程通的工作過程通?？梢愿爬椋撼？梢愿爬椋合嚷牶蟀l(fā)、先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停發(fā)、沖突停發(fā)、隨機(jī)重發(fā)。隨機(jī)重發(fā)。233.3.2.2 令牌環(huán)訪問控制令牌環(huán)訪問控制u

9、 令牌環(huán)技術(shù)是令牌環(huán)技術(shù)是19691969年由年由IBMIBM提出來的。它適用提出來的。它適用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，并已成為流行的環(huán)訪問技術(shù)。這種于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，并已成為流行的環(huán)訪問技術(shù)。這種介質(zhì)訪問技術(shù)的基礎(chǔ)是令牌。介質(zhì)訪問技術(shù)的基礎(chǔ)是令牌。令牌是一種特殊的令牌是一種特殊的幀，用于控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的發(fā)送權(quán)，只有持有令牌幀，用于控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的發(fā)送權(quán)，只有持有令牌的結(jié)點(diǎn)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。的結(jié)點(diǎn)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。由于發(fā)送結(jié)點(diǎn)在獲得發(fā)送由于發(fā)送結(jié)點(diǎn)在獲得發(fā)送權(quán)后就將令牌刪除，在環(huán)路上不會再有令牌出現(xiàn)權(quán)后就將令牌刪除，在環(huán)路上不會再有令牌出現(xiàn)，其它結(jié)點(diǎn)也不可能再得到令牌，保證環(huán)路上某，其它結(jié)點(diǎn)也不可能再得到令牌，保證環(huán)路上某一

10、時(shí)刻只有一個結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，因此令牌環(huán)技術(shù)一時(shí)刻只有一個結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，因此令牌環(huán)技術(shù)不存在爭用現(xiàn)象，它是一種典型的無爭用型介質(zhì)不存在爭用現(xiàn)象，它是一種典型的無爭用型介質(zhì)訪問控制方式。令牌有訪問控制方式。令牌有“忙忙”和和“閑閑”兩種狀態(tài)兩種狀態(tài)。當(dāng)環(huán)正常工作時(shí)，令牌總是沿著物理環(huán)路，單。當(dāng)環(huán)正常工作時(shí)，令牌總是沿著物理環(huán)路，單向逐結(jié)點(diǎn)傳送傳送順序與結(jié)點(diǎn)在環(huán)路中的排列順向逐結(jié)點(diǎn)傳送傳送順序與結(jié)點(diǎn)在環(huán)路中的排列順序相同。序相同。243.3.2.2 令牌環(huán)訪問控制令牌環(huán)訪問控制u 當(dāng)某一個結(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它須等當(dāng)某一個結(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它須等待空閑令牌的到來。它獲得空令牌后，將待空閑令牌的到來。它獲

11、得空令牌后，將令牌置令牌置“忙忙”，并以幀為單位發(fā)送數(shù)據(jù)。，并以幀為單位發(fā)送數(shù)據(jù)。如果下一結(jié)點(diǎn)是目的結(jié)點(diǎn)，則將幀拷貝到如果下一結(jié)點(diǎn)是目的結(jié)點(diǎn)，則將幀拷貝到接收緩沖區(qū)，在幀中標(biāo)志出幀已被正確接接收緩沖區(qū)，在幀中標(biāo)志出幀已被正確接收和復(fù)制，同時(shí)將幀送回環(huán)上，否則只是收和復(fù)制，同時(shí)將幀送回環(huán)上，否則只是簡單地將幀送回環(huán)上。幀繞行一周后到達(dá)簡單地將幀送回環(huán)上。幀繞行一周后到達(dá)源結(jié)點(diǎn)后，源結(jié)點(diǎn)回收已發(fā)送的幀，并將源結(jié)點(diǎn)后，源結(jié)點(diǎn)回收已發(fā)送的幀，并將令牌置令牌置“閑閑”狀態(tài)，再將令牌向下一個結(jié)狀態(tài)，再將令牌向下一個結(jié)點(diǎn)傳送。下圖給出了令牌環(huán)的基本工作過點(diǎn)傳送。下圖給出了令牌環(huán)的基本工作過程。程。253.3

12、.2.2 令牌環(huán)訪問控制令牌環(huán)訪問控制26273.3.2.2 令牌環(huán)訪問控制令牌環(huán)訪問控制3.3.2.2 令牌環(huán)訪問控制令牌環(huán)訪問控制u 當(dāng)令牌在環(huán)路上繞行時(shí)，可能會產(chǎn)生令當(dāng)令牌在環(huán)路上繞行時(shí)，可能會產(chǎn)生令牌的丟失，此時(shí)，應(yīng)在環(huán)路中插入一個牌的丟失，此時(shí)，應(yīng)在環(huán)路中插入一個空令空令牌牌。令牌的丟失將降低環(huán)路的利用率，而令。令牌的丟失將降低環(huán)路的利用率，而令牌的重復(fù)也會破壞網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，因此必牌的重復(fù)也會破壞網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，因此必須設(shè)置一個須設(shè)置一個監(jiān)控結(jié)點(diǎn)監(jiān)控結(jié)點(diǎn)，以保證環(huán)路中只有一，以保證環(huán)路中只有一個令牌繞行。當(dāng)令牌丟失，則插入一個空閑個令牌繞行。當(dāng)令牌丟失，則插入一個空閑令牌。當(dāng)令牌重

13、復(fù)時(shí)，則刪除多余的令牌。令牌。當(dāng)令牌重復(fù)時(shí)，則刪除多余的令牌。令牌環(huán)的主要令牌環(huán)的主要優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)在于其訪問方式具有可調(diào)在于其訪問方式具有可調(diào)整性和確定性，且每個結(jié)點(diǎn)具有同等的介質(zhì)整性和確定性，且每個結(jié)點(diǎn)具有同等的介質(zhì)訪問權(quán)。同時(shí)，還提供優(yōu)先權(quán)服務(wù)，具有很訪問權(quán)。同時(shí)，還提供優(yōu)先權(quán)服務(wù)，具有很強(qiáng)的適用性。它的主要缺點(diǎn)是強(qiáng)的適用性。它的主要缺點(diǎn)是環(huán)維護(hù)環(huán)維護(hù)復(fù)雜，復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)較困難。實(shí)現(xiàn)較困難。283.3.2.3 令牌總線訪問控制令牌總線訪問控制u CSMA/CD CSMA/CD采用用戶訪問總線時(shí)間不確采用用戶訪問總線時(shí)間不確定的隨機(jī)競爭方式，定的隨機(jī)競爭方式，有結(jié)構(gòu)簡單、輕負(fù)載有結(jié)構(gòu)簡單、輕負(fù)載時(shí)時(shí)

14、延小時(shí)時(shí)延小等特點(diǎn)，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)等特點(diǎn)，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通訊負(fù)荷增大通訊負(fù)荷增大時(shí)，由于沖突增多，網(wǎng)絡(luò)吞吐率下降、傳時(shí)，由于沖突增多，網(wǎng)絡(luò)吞吐率下降、傳輸延時(shí)增加，性能明顯下降。令牌環(huán)輸延時(shí)增加，性能明顯下降。令牌環(huán)在重在重負(fù)荷下利用率高負(fù)荷下利用率高，網(wǎng)絡(luò)性能對傳輸距離不，網(wǎng)絡(luò)性能對傳輸距離不敏感。但令牌環(huán)網(wǎng)控制復(fù)雜，并存在可靠敏感。但令牌環(huán)網(wǎng)控制復(fù)雜，并存在可靠性保證等問題。令牌總線綜合性保證等問題。令牌總線綜合CSMA/CDCSMA/CD與與令牌環(huán)兩種介質(zhì)訪問方式的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上令牌環(huán)兩種介質(zhì)訪問方式的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上而形成的一種介質(zhì)訪問控制方式。而形成的一種介質(zhì)訪問控制方式。29u 令牌總線主要適用于總

15、線形或樹形網(wǎng)絡(luò)令牌總線主要適用于總線形或樹形網(wǎng)絡(luò)。采用此種方式時(shí)，各結(jié)點(diǎn)共享的傳輸介質(zhì)。采用此種方式時(shí)，各結(jié)點(diǎn)共享的傳輸介質(zhì)是總線形的，每一結(jié)點(diǎn)都有一個本站地址，是總線形的，每一結(jié)點(diǎn)都有一個本站地址，并知道上一個結(jié)點(diǎn)地址和下一個結(jié)點(diǎn)地址，并知道上一個結(jié)點(diǎn)地址和下一個結(jié)點(diǎn)地址，令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由最令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由最低地址向最高地址依次循環(huán)傳遞，從而在一低地址向最高地址依次循環(huán)傳遞，從而在一個物理總線上形成一個個物理總線上形成一個邏輯環(huán)邏輯環(huán)。環(huán)中令牌傳環(huán)中令牌傳遞順序與結(jié)點(diǎn)在總線上的物理位置無關(guān)遞順序與結(jié)點(diǎn)在總線上的物理位置無關(guān)。下。下圖給出了正常的穩(wěn)態(tài)操作

16、時(shí)令牌總線的工作圖給出了正常的穩(wěn)態(tài)操作時(shí)令牌總線的工作原理。原理。3.3.2.3 令牌總線訪問控制令牌總線訪問控制303.3.2.3 令牌總線訪問控制令牌總線訪問控制313.3.2.3 令牌總線訪問控制令牌總線訪問控制323.3.2.3 令牌總線訪問控制令牌總線訪問控制u 所謂正常的所謂正常的穩(wěn)態(tài)操作，是指在網(wǎng)絡(luò)已完穩(wěn)態(tài)操作，是指在網(wǎng)絡(luò)已完成初始化之后，各結(jié)點(diǎn)進(jìn)入正常傳遞令牌與成初始化之后，各結(jié)點(diǎn)進(jìn)入正常傳遞令牌與數(shù)據(jù)，并且沒有結(jié)點(diǎn)要加入或撤出，沒有發(fā)數(shù)據(jù)，并且沒有結(jié)點(diǎn)要加入或撤出，沒有發(fā)生令牌丟失或網(wǎng)絡(luò)故障的正常工作狀態(tài)。生令牌丟失或網(wǎng)絡(luò)故障的正常工作狀態(tài)。u 與令牌環(huán)一致，只有獲得令牌的結(jié)

17、點(diǎn)才與令牌環(huán)一致，只有獲得令牌的結(jié)點(diǎn)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。在正常工作時(shí)，當(dāng)結(jié)點(diǎn)完成數(shù)能發(fā)送數(shù)據(jù)。在正常工作時(shí)，當(dāng)結(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)幀的發(fā)送后，將令牌傳送給下一個結(jié)點(diǎn)。據(jù)幀的發(fā)送后，將令牌傳送給下一個結(jié)點(diǎn)。從邏輯上看，令牌是按地址的遞減順序傳給從邏輯上看，令牌是按地址的遞減順序傳給下一個結(jié)點(diǎn)的。而從物理上看，帶有地址字下一個結(jié)點(diǎn)的。而從物理上看，帶有地址字段的令牌幀廣播到總線上的所有結(jié)點(diǎn)，只有段的令牌幀廣播到總線上的所有結(jié)點(diǎn)，只有結(jié)點(diǎn)地址和令牌幀的目的地址相符的結(jié)點(diǎn)才結(jié)點(diǎn)地址和令牌幀的目的地址相符的結(jié)點(diǎn)才有權(quán)獲得令牌。有權(quán)獲得令牌。333.3.2.3 令牌總線訪問控制令牌總線訪問控制u 獲得令牌的結(jié)點(diǎn)，如果有

18、數(shù)據(jù)要發(fā)送獲得令牌的結(jié)點(diǎn)，如果有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則可立即傳送數(shù)據(jù)幀，完成發(fā)送后再將，則可立即傳送數(shù)據(jù)幀，完成發(fā)送后再將令牌傳送給下一個結(jié)點(diǎn)；如果沒有數(shù)據(jù)要令牌傳送給下一個結(jié)點(diǎn)；如果沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則應(yīng)立即將令牌傳送給下一個結(jié)點(diǎn)發(fā)送，則應(yīng)立即將令牌傳送給下一個結(jié)點(diǎn)。由于總線上每一結(jié)點(diǎn)接收令牌的過程是。由于總線上每一結(jié)點(diǎn)接收令牌的過程是按順序依次進(jìn)行按順序依次進(jìn)行的，因此的，因此所有結(jié)點(diǎn)所有結(jié)點(diǎn)都有訪都有訪問權(quán)。為了使結(jié)點(diǎn)等待令牌的時(shí)間是確定問權(quán)。為了使結(jié)點(diǎn)等待令牌的時(shí)間是確定的，需要限制每一結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀的最大的，需要限制每一結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀的最大長度。長度。343.3.2.4 CSMA/CD與與To

19、ken Bus、Token Ring的比較的比較u 在共享介質(zhì)訪問控制方法中，在共享介質(zhì)訪問控制方法中，CSMA/CDCSMA/CD與與Token BusToken Bus、Token Ring Token Ring 應(yīng)用廣應(yīng)用廣泛。從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)看，泛。從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)看，CSMA/CDCSMA/CD與與Token Token BusBus都是針對總線拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)設(shè)計(jì)的，而都是針對總線拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)設(shè)計(jì)的，而Token RingToken Ring是針對環(huán)型拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)設(shè)計(jì)的是針對環(huán)型拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)設(shè)計(jì)的。如果從介質(zhì)訪問控制方法性質(zhì)的角度看，。如果從介質(zhì)訪問控制方法性質(zhì)的角度看，CSMA/CDCS

20、MA/CD屬于屬于隨機(jī)介質(zhì)訪問控制方法隨機(jī)介質(zhì)訪問控制方法，而，而Token BusToken Bus、Token RingToken Ring則屬于則屬于確定型介質(zhì)訪確定型介質(zhì)訪問控制方法問控制方法。u 與確定型介質(zhì)訪問控制方法比較，與確定型介質(zhì)訪問控制方法比較，CSMA/CDCSMA/CD方法有以下幾個特點(diǎn)：方法有以下幾個特點(diǎn)：353.3.2.4 CSMA/CD與與Token Bus、Token Ring的比較的比較CSMA/CDCSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法介質(zhì)訪問控制方法算法簡單，易于算法簡單，易于實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)。目前有多種。目前有多種VLSIVLSI（超大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路，Ve

21、ry Large Scale IntegrationVery Large Scale Integration）可以實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)CSMA/CDCSMA/CD方法，這對降低方法，這對降低EthernetEthernet成本，擴(kuò)大成本，擴(kuò)大應(yīng)用范圍是非常有利的。應(yīng)用范圍是非常有利的。CSMA/CDCSMA/CD是一種用戶訪問總線時(shí)間不確定的是一種用戶訪問總線時(shí)間不確定的隨機(jī)競爭總線的方法，適用于辦公自動化等對隨機(jī)競爭總線的方法，適用于辦公自動化等對數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)格數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)格的應(yīng)用環(huán)境。的應(yīng)用環(huán)境。CSMA/CDCSMA/CD在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較低時(shí)表現(xiàn)出較好在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較低時(shí)表現(xiàn)

22、出較好的吞吐率與延遲特性。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷的吞吐率與延遲特性。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷增大時(shí)，由于沖突增多，網(wǎng)絡(luò)吞吐率下降、傳增大時(shí)，由于沖突增多，網(wǎng)絡(luò)吞吐率下降、傳輸延遲增加，因此輸延遲增加，因此CSMA/CDCSMA/CD方法一般用于方法一般用于通通信負(fù)荷較輕信負(fù)荷較輕的應(yīng)用環(huán)境中。的應(yīng)用環(huán)境中。363.3.2.4 CSMA/CD與與Token Bus、Token Ring的比較的比較u 與隨機(jī)型介質(zhì)訪問控制方法比較，確定型介質(zhì)與隨機(jī)型介質(zhì)訪問控制方法比較，確定型介質(zhì)訪問控制方法訪問控制方法Token BusToken Bus、Token RingToken Ring有以下幾個特有以下幾個

23、特點(diǎn)：點(diǎn)：Token BusToken Bus、Token RingToken Ring網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)兩次獲得令牌網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)兩次獲得令牌之間的最大時(shí)間間隔是確定的，因而適用于之間的最大時(shí)間間隔是確定的，因而適用于對對數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求較高數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境，如生產(chǎn)的環(huán)境，如生產(chǎn)過程控制領(lǐng)域。過程控制領(lǐng)域。Token BusToken Bus、Token RingToken Ring在在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較重網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較重時(shí)時(shí)表現(xiàn)出很好的吞吐率與較低的傳輸延遲，因表現(xiàn)出很好的吞吐率與較低的傳輸延遲，因而適用于通信負(fù)荷較重的環(huán)境。而適用于通信負(fù)荷較重的環(huán)境。Token BusToken Bus、To

24、ken RingToken Ring的不足之處在于它們有的不足之處在于它們有需要需要復(fù)雜的環(huán)維護(hù)功能復(fù)雜的環(huán)維護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)較困難。，實(shí)現(xiàn)較困難。373.3.3 局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)u 局域網(wǎng)常用的傳輸介質(zhì)有：局域網(wǎng)常用的傳輸介質(zhì)有：同軸電纜、雙絞同軸電纜、雙絞線、光纖與無線通信信道線、光纖與無線通信信道。早期應(yīng)用最多的是早期應(yīng)用最多的是同軸電纜。但隨著技術(shù)的發(fā)展，雙絞線與光纖同軸電纜。但隨著技術(shù)的發(fā)展，雙絞線與光纖的應(yīng)用發(fā)展十分迅速。尤其是雙絞線，目前已的應(yīng)用發(fā)展十分迅速。尤其是雙絞線，目前已能用于數(shù)據(jù)傳輸率為能用于數(shù)據(jù)傳輸率為100Mbps100Mbps、1Gbps1Gbps的高速局

25、的高速局域網(wǎng)中，因此引起了人們普遍的關(guān)注。在局部域網(wǎng)中，因此引起了人們普遍的關(guān)注。在局部范圍內(nèi)的中、高速局域網(wǎng)中使用雙絞線，在遠(yuǎn)范圍內(nèi)的中、高速局域網(wǎng)中使用雙絞線，在遠(yuǎn)距離傳輸中使用光纖，在有移動結(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)距離傳輸中使用光纖，在有移動結(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)中采用無線通信信道的趨勢已經(jīng)越來越明朗化中采用無線通信信道的趨勢已經(jīng)越來越明朗化。383.3.3.1 同軸電纜（同軸電纜（Coaxial Cable）同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料和網(wǎng)狀的同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料和網(wǎng)狀的外屏蔽層，上面又覆蓋一層保護(hù)性材料。單根同軸電纜的外屏蔽層，上面又覆蓋一層保護(hù)性材料。單根同軸電纜的直徑約為直

26、徑約為1.021.022.54cm2.54cm。 39同軸電纜可分為兩種基本類型：同軸電纜可分為兩種基本類型：它的屏蔽線是用銅做成的網(wǎng)狀的，特征阻抗為它的屏蔽線是用銅做成的網(wǎng)狀的，特征阻抗為5050歐姆歐姆的電纜，傳輸速率可達(dá)的電纜，傳輸速率可達(dá)10Mbit/s10Mbit/s，用于數(shù)字傳輸，用于總，用于數(shù)字傳輸，用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?；鶐S電纜又可分為：基帶同軸電纜又可分為：粗同軸電纜粗同軸電纜：適用于比較大型的局部網(wǎng)絡(luò)，它的標(biāo)準(zhǔn)適用于比較大型的局部網(wǎng)絡(luò)，它的標(biāo)準(zhǔn)距離長，可靠性高。距離長，可靠性高。細(xì)同軸電纜細(xì)同軸電纜：安裝則比較簡單，造價(jià)低。安裝則比較簡單，造價(jià)低。3.3.3.1

27、 同軸電纜（同軸電纜（Coaxial Cable）40 它的屏蔽層通常是用鋁沖壓成的，特征阻抗為它的屏蔽層通常是用鋁沖壓成的，特征阻抗為7575歐姆歐姆電纜，用于模擬傳輸，有線電視采用的就是這種同軸電電纜，用于模擬傳輸，有線電視采用的就是這種同軸電纜。纜。另外：另外：由于同軸電纜安裝過程要切斷電纜，兩頭需由于同軸電纜安裝過程要切斷電纜，兩頭需裝上基本網(wǎng)絡(luò)連接頭，然后接在裝上基本網(wǎng)絡(luò)連接頭，然后接在T型連接器兩端，所以型連接器兩端，所以當(dāng)接頭多時(shí)容易產(chǎn)生接觸不良的隱患，這是目前運(yùn)行中當(dāng)接頭多時(shí)容易產(chǎn)生接觸不良的隱患，這是目前運(yùn)行中的以太網(wǎng)所發(fā)生的最常見故障之一，所以將逐步被非屏的以太網(wǎng)所發(fā)生的最

28、常見故障之一，所以將逐步被非屏蔽雙絞線或光纜取代。蔽雙絞線或光纜取代。3.3.3.1 同軸電纜（同軸電纜（Coaxial Cable）413.3.3.2 雙絞線（雙絞線（Twisted Pairwire）雙絞線是由兩根雙絞線是由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成組成。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度。如果把一對或多對雙，可降低信號干擾的程度。如果把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中便成了雙絞線電纜（也絞線放在一個絕緣套管中便成了雙絞線電纜（也稱雙扭線電纜）。雙絞線電纜主要用于稱雙扭線電纜）。雙絞線電纜主要

29、用于拓?fù)渫負(fù)浣Y(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。雙絞線主要用來傳輸模擬聲音信息，但同樣適雙絞線主要用來傳輸模擬聲音信息，但同樣適用于數(shù)字信號的傳輸，特別適用于用于數(shù)字信號的傳輸，特別適用于較短距離較短距離的信的信息傳輸。息傳輸。 42雙絞線可分為：雙絞線可分為：屏蔽雙絞線（屏蔽雙絞線（STPSTP，Shielded Twisted PairShielded Twisted Pair）。）。 屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹，以減小幅射，但屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹，以減小幅射，但并不能完全消除輻射。屏蔽雙絞線價(jià)格相對較高，安裝時(shí)并不能完全消除輻射。屏蔽雙絞線價(jià)格相對較高，安裝時(shí)要比非屏蔽雙絞線電纜困難。要比非屏蔽雙

30、絞線電纜困難。 3.3.3.2 雙絞線（雙絞線（Twisted Pairwire）433.3.3.2 雙絞線（雙絞線（Twisted Pairwire）非屏蔽雙絞線（非屏蔽雙絞線（UTPUTP，Unshielded Twisted PairUnshielded Twisted Pair）非屏蔽雙絞線電纜的優(yōu)點(diǎn)有：非屏蔽雙絞線電纜的優(yōu)點(diǎn)有： （1 1）無屏蔽外套，直徑小，節(jié)省所占用的空間。）無屏蔽外套，直徑小，節(jié)省所占用的空間。（2 2）重量輕、易彎曲、易安裝。）重量輕、易彎曲、易安裝。（3 3）將串?dāng)_減至最小或加以消除。）將串?dāng)_減至最小或加以消除。（4 4）具有阻燃性。）具有阻燃性。（5 5）

31、具有獨(dú)立性和靈活性，適用于結(jié)構(gòu)化綜合布線。）具有獨(dú)立性和靈活性，適用于結(jié)構(gòu)化綜合布線。雙絞線電纜根據(jù)不同質(zhì)量又可分為：雙絞線電纜根據(jù)不同質(zhì)量又可分為： （1 1）1 1 類：主要用于傳輸語音，不用于數(shù)據(jù)傳輸。類：主要用于傳輸語音，不用于數(shù)據(jù)傳輸。（2 2）2 2 類：傳輸頻率為類：傳輸頻率為1MHz1MHz，用于語音傳輸和最高，用于語音傳輸和最高傳輸速率傳輸速率4Mbit/s4Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。的數(shù)據(jù)傳輸。44（3 3）3 3 類：傳輸頻率為類：傳輸頻率為16MHz16MHz，用于語音傳輸及最高，用于語音傳輸及最高傳輸速率為傳輸速率為10Mbit/s10Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。的數(shù)據(jù)傳輸

32、。（4 4）4 4 類：傳輸頻率為類：傳輸頻率為20MHz20MHz，用于語音傳輸和最高，用于語音傳輸和最高傳輸速率傳輸速率16Mbit/s16Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。的數(shù)據(jù)傳輸。（5 5）5 5 類：該類電纜增加了繞線密度，外套一種高類：該類電纜增加了繞線密度，外套一種高質(zhì)量的絕緣材料，傳輸頻率為質(zhì)量的絕緣材料，傳輸頻率為100MHz100MHz，用于語音傳輸和最，用于語音傳輸和最高傳輸速率為高傳輸速率為100Mbit/s100Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。的數(shù)據(jù)傳輸。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)速度的不斷提高，又出現(xiàn)了超為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)速度的不斷提高，又出現(xiàn)了超5 5類和類和6 6類類雙絞線。雙絞線。局域網(wǎng)最常使用

33、是局域網(wǎng)最常使用是5 5類非屏蔽的雙絞線。類非屏蔽的雙絞線。3.3.3.2 雙絞線（雙絞線（Twisted Pairwire）453.3.3.2 雙絞線（雙絞線（Twisted Pairwire）463.3.3.3 3.3.3.3 光纖光纖 光纖是由一組光導(dǎo)纖維組成的，也簡稱為光纜。每根光導(dǎo)纖維光纖是由一組光導(dǎo)纖維組成的，也簡稱為光纜。每根光導(dǎo)纖維由纖芯和保護(hù)層構(gòu)成。纖芯的材質(zhì)以玻璃或有機(jī)玻璃為主，用由纖芯和保護(hù)層構(gòu)成。纖芯的材質(zhì)以玻璃或有機(jī)玻璃為主，用來傳輸光束，它的尺寸及純度決定了光的傳輸質(zhì)量。來傳輸光束，它的尺寸及純度決定了光的傳輸質(zhì)量。光纖是數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钣行У膫鬏斀橘|(zhì)，它的優(yōu)點(diǎn)有：光纖

34、是數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钣行У膫鬏斀橘|(zhì)，它的優(yōu)點(diǎn)有：（1 1）頻帶較寬）頻帶較寬, ,速度快，超過速度快，超過1000Mbps 1000Mbps 。 （2 2）抗干擾性好）抗干擾性好, ,不受電磁干擾，不易被竊聽和截獲數(shù)據(jù)。不受電磁干擾，不易被竊聽和截獲數(shù)據(jù)。（3 3）衰減較小，損耗較低，中繼器的間隔較大。）衰減較小，損耗較低，中繼器的間隔較大。47光纖主要分為：光纖主要分為：單模光纖單模光纖（Single Mode FiberSingle Mode Fiber）單模光纖的纖芯直徑很小，在給定的工作波長上只能單模光纖的纖芯直徑很小，在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。以單一模式

35、傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。多模光纖多模光纖（Multi Mode FiberMulti Mode Fiber）多模光纖是在給定的工作波長上，能以多個模式同時(shí)多模光纖是在給定的工作波長上，能以多個模式同時(shí)傳輸?shù)墓饫w。傳輸?shù)墓饫w。與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。3.3.3.3 3.3.3.3 光纖光纖 48493.3.3.3 3.3.3.3 光纖光纖 503.3.3.3 3.3.3.3 光纖光纖 3.3.3.4 3.3.3.4 無線介質(zhì)無線介質(zhì) 無線介質(zhì)無線介質(zhì)按頻段按頻段分為：分為：廣播無線電波廣播無線電波頻率范圍頻率范圍30MHz30MHz1

36、GHz1GHz，它又分為甚高頻（，它又分為甚高頻（VHFVHF）和超）和超高頻（高頻（UHFUHF），傳輸方向是全方向的。波長較長，衰減相），傳輸方向是全方向的。波長較長，衰減相對較小。對較小。微波微波頻率范圍頻率范圍2GHz2GHz40GHz40GHz，無線局域網(wǎng)常采用的傳輸介，無線局域網(wǎng)常采用的傳輸介質(zhì)。質(zhì)。 紅外線紅外線頻率范圍頻率范圍3 3 1011Hz1011Hz2 2 1014Hz1014Hz（300GHz 300GHz 2000GHz2000GHz）513.3.3.4 3.3.3.4 無線介質(zhì)無線介質(zhì)（1 1）微波通信微波通信微波是頻率在微波是頻率在2GHz-40GHz2GHz-

37、40GHz的信號，波長的信號，波長為為3M3CM3M3CM微波在空間是直線傳輸微波在空間是直線傳輸長途通信時(shí)必須建立多個中繼站長途通信時(shí)必須建立多個中繼站主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：頻率高，頻率范圍寬，信道容量大頻率高，頻率范圍寬，信道容量大受工業(yè)干擾和雷電干擾小受工業(yè)干擾和雷電干擾小直線傳播，沒有繞射功能，中間不能有障直線傳播，沒有繞射功能，中間不能有障礙物礙物隱蔽性和保密性差隱蔽性和保密性差523.3.3.4 3.3.3.4 無線介質(zhì)無線介質(zhì)（2 2）紅外線通信和激光通信紅外線通信和激光通信就是把要傳輸?shù)男盘柗謩e轉(zhuǎn)換成紅就是把要傳輸?shù)男盘柗謩e轉(zhuǎn)換成紅外光信號和激光信號直接在自由空間沿直線外光信號和

38、激光信號直接在自由空間沿直線進(jìn)行傳播，它比微波通信具有更強(qiáng)的方向性，進(jìn)行傳播，它比微波通信具有更強(qiáng)的方向性，而且能夠穿透墻體或其他一些部件，難以竊而且能夠穿透墻體或其他一些部件，難以竊聽、插入數(shù)據(jù)和進(jìn)行干擾，但紅外線和激光聽、插入數(shù)據(jù)和進(jìn)行干擾，但紅外線和激光對雨霧等環(huán)境干擾特別敏感。對雨霧等環(huán)境干擾特別敏感。 533.3.3.4 3.3.3.4 無線介質(zhì)無線介質(zhì)（3 3）衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信是微波通信的一種。它是利用人造地球衛(wèi)星作衛(wèi)星通信是微波通信的一種。它是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站，來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波進(jìn)行的兩個或多個地球站之間為中繼站，來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波進(jìn)行的兩個或多個地球站之間的通信。具有

39、通信容量大、覆蓋面積廣、傳輸損傷小、抗的通信。具有通信容量大、覆蓋面積廣、傳輸損傷小、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：覆蓋面積大覆蓋面積大通信容量更大通信容量更大信號所受到的干擾也較小，誤碼率也較小，通信比較穩(wěn)信號所受到的干擾也較小，誤碼率也較小，通信比較穩(wěn)定可靠。定可靠。 缺點(diǎn)是：傳播時(shí)延較長缺點(diǎn)是：傳播時(shí)延較長目前，無線介質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸速率為目前，無線介質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸速率為1 12Mbit/s2Mbit/s，若采用特，若采用特殊技術(shù)可達(dá)到殊技術(shù)可達(dá)到10Mbit/s10Mbit/s；傳輸距離在室內(nèi)為；傳輸距離在室內(nèi)為200200米，室外米，室外為幾十千米。為幾十千米。543.

40、4.1 EthernetEthernet以太網(wǎng)以太網(wǎng) Xerox Xerox公司于公司于19721972年開始年開始EthernetEthernet實(shí)驗(yàn)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)的研究的研究, ,在在19791979年宣布了年宣布了EthernetEthernet產(chǎn)品；產(chǎn)品； 19801980年，年，XeroxXerox、DECDEC與與IntelIntel聯(lián)合宣布聯(lián)合宣布Ethernet V2.0Ethernet V2.0規(guī)范；規(guī)范； 9090年代，年代，10Base-T10Base-T標(biāo)準(zhǔn)使得標(biāo)準(zhǔn)使得EthernetEthernet性性能價(jià)格比大大提高；能價(jià)格比大大提高； 目前，交換式目前，交換式Ether

41、netEthernet與最高速率為與最高速率為10Gb/s10Gb/s的高速的高速EthernetEthernet的出現(xiàn)，更確立了的出現(xiàn)，更確立了它它在局域網(wǎng)中的主流在局域網(wǎng)中的主流地位。地位。553.4.1 Ethernet以太網(wǎng)以太網(wǎng)EthernetEthernet以太網(wǎng)應(yīng)用非常普遍，以太網(wǎng)應(yīng)用非常普遍，有三種標(biāo)準(zhǔn)：有三種標(biāo)準(zhǔn)：細(xì)纜網(wǎng)細(xì)纜網(wǎng) ： 10BASE210BASE2粗纜網(wǎng)粗纜網(wǎng) ： 10BASE510BASE5雙絞線網(wǎng)雙絞線網(wǎng) ： 10BASET 10BASET ， 100BASETX100BASETX(4)(4)光纜以太網(wǎng)光纜以太網(wǎng) 10BASEFL 10BASEFL 網(wǎng)絡(luò)符號含

42、義：網(wǎng)絡(luò)符號含義：1010表示傳輸速率為表示傳輸速率為10MBit/s10MBit/s。 BASEBASE表示表示基帶基帶傳送。傳送。 TT表示傳輸介質(zhì)為表示傳輸介質(zhì)為雙絞線。雙絞線。 FF表示光纜。表示光纜。 563.4.1 Ethernet以太網(wǎng)以太網(wǎng)573.4.1 Ethernet以太網(wǎng)以太網(wǎng)583.4.1 Ethernet以太網(wǎng)以太網(wǎng)59 10Base-T 10Base-T 以以 太太 網(wǎng)網(wǎng) 適適 用用 于于 基基 帶帶 局局 域域 網(wǎng)網(wǎng)(LAN) (LAN) 的的 以以 太太 網(wǎng)網(wǎng) 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)，準(zhǔn)， 采采 用用 雙雙 絞絞 線線 纜，纜， 在在 星星 形形 拓拓 撲撲 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 中中

43、 速速 度度 為為 每每 秒秒10 10 兆兆 比比 特。特。 所所 有有 節(jié)節(jié) 點(diǎn)點(diǎn) 都都 接接 至至 稱稱 為為 多多 端端 口口 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 發(fā)發(fā) 器器 的的 中中 央央 集集 線線 器器 中。中。3.4.1 Ethernet以太網(wǎng)以太網(wǎng)603.4.1 Ethernet以太網(wǎng)以太網(wǎng)613.4.1 Ethernet以太網(wǎng)以太網(wǎng)Ethernet的主要的主要技術(shù)規(guī)范技術(shù)規(guī)范如下。如下。1.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型或星型。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型或星型。2介質(zhì)訪問控制方式：介質(zhì)訪問控制方式：CSMA/CD。3傳輸速率：傳輸速率：10Mbps。4傳輸介質(zhì)：同軸電纜傳輸介質(zhì)：同軸電纜(50歐姆基帶傳輸歐姆基帶傳輸)或雙絞

44、線。或雙絞線。5網(wǎng)卡接口：細(xì)纜網(wǎng)卡接口：細(xì)纜BNC接口、粗纜接口、粗纜AUI接口、雙絞線接口、雙絞線RJ45接口。接口。6網(wǎng)段最大個數(shù)：網(wǎng)段最大個數(shù)：5段段4個中繼器或個中繼器或Hub級連個級連個=4。7最大工作站數(shù)：最大工作站數(shù)：1024個。個。 623.4.2 令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng) 令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)(Token Ring)在在1980年由年由IBM公司推出，該產(chǎn)品占據(jù)了一定的市場，至公司推出，該產(chǎn)品占據(jù)了一定的市場，至今今Novell公司在組建環(huán)網(wǎng)的配置上只支持公司在組建環(huán)網(wǎng)的配置上只支持IBM的的Token Ring及其兼容產(chǎn)品。雖然令及其兼容產(chǎn)品。雖然令牌環(huán)網(wǎng)比以太網(wǎng)和牌環(huán)網(wǎng)比以太網(wǎng)和AR

45、Cnet網(wǎng)花費(fèi)大，但網(wǎng)花費(fèi)大，但它在它在傳輸效率、實(shí)時(shí)性、地理范圍傳輸效率、實(shí)時(shí)性、地理范圍等網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)性能上都優(yōu)于采用性能上都優(yōu)于采用CSMS/CD介質(zhì)訪問控介質(zhì)訪問控制方式的以太網(wǎng)。令牌環(huán)網(wǎng)制方式的以太網(wǎng)。令牌環(huán)網(wǎng)(Token Ring)的主要技術(shù)規(guī)范如下。的主要技術(shù)規(guī)范如下。 633.4.2 令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)1拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：環(huán)型。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：環(huán)型。2介質(zhì)訪問控制方式：介質(zhì)訪問控制方式：IEEE802.5 Token Ring。3傳輸速率：傳輸速率：4-16Mbps(與網(wǎng)卡相關(guān)與網(wǎng)卡相關(guān))。4傳輸介質(zhì)：傳輸介質(zhì)：STP雙絞線、雙絞線、UTP雙絞線、光纖。雙絞線、光纖。5網(wǎng)卡接口：網(wǎng)卡接口：9針電

46、纜插座針電纜插座DB9(連接連接STP)、RJ45接口接口(連接連接UTP)。6最大工作站數(shù)：使用最大工作站數(shù)：使用STP可可連接連接2-260臺設(shè)備，使用臺設(shè)備，使用UTP可連接可連接2-72臺設(shè)備。臺設(shè)備。 令牌環(huán)網(wǎng)的雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要由令牌環(huán)網(wǎng)的雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要由2個通信介質(zhì)個通信介質(zhì)環(huán)組成，能防止一個站點(diǎn)或一段光纖損壞造成全環(huán)組成，能防止一個站點(diǎn)或一段光纖損壞造成全網(wǎng)癱瘓，提高了網(wǎng)絡(luò)可靠性。網(wǎng)癱瘓，提高了網(wǎng)絡(luò)可靠性。643.4.3 ARCnet網(wǎng)網(wǎng) ARCnet ARCnet是是DatapointDatapoint公司公司19771977年開發(fā)成功的一種局域年開發(fā)成功的一種局域網(wǎng)網(wǎng), ,

47、目前仍具有較大的使用范圍目前仍具有較大的使用范圍, ,并作為并作為Netware LANNetware LAN的敷纜系統(tǒng)的敷纜系統(tǒng).ARCnet.ARCnet使用使用RG-62RG-62同軸電纜同軸電纜, ,而這種電纜而這種電纜剛好與剛好與IBM3270IBM3270終端和終端和IBMIBM主機(jī)相連的電纜相同主機(jī)相連的電纜相同, ,所以所以這種網(wǎng)絡(luò)在大量這種網(wǎng)絡(luò)在大量IBMIBM機(jī)的使用基地得到廣泛應(yīng)用。機(jī)的使用基地得到廣泛應(yīng)用。ARCnetARCnet現(xiàn)在也可使用雙絞線和光纖。新型的現(xiàn)在也可使用雙絞線和光纖。新型的ARCnet plusARCnet plus速率已從原來的速率已從原來的2.5

48、Mb/s2.5Mb/s增加到增加到100Mb/s(100Mb/s(使用光纖時(shí)使用光纖時(shí)) )，這種網(wǎng)絡(luò)使用的媒體訪問法為，這種網(wǎng)絡(luò)使用的媒體訪問法為令牌總令牌總線線。653.5.1 高速局域網(wǎng)基本概念高速局域網(wǎng)基本概念1. 1.傳統(tǒng)的共享介質(zhì)局域網(wǎng)主要有傳統(tǒng)的共享介質(zhì)局域網(wǎng)主要有EthernetEthernet、Token Token BusBus和和Token RingToken Ring三類，而目前應(yīng)用最廣泛的是三類，而目前應(yīng)用最廣泛的是EthernetEthernet。在過去。在過去2020多年里，計(jì)算機(jī)的處理速度多年里，計(jì)算機(jī)的處理速度提高了百萬倍，而網(wǎng)絡(luò)傳輸速率只提高了幾千倍。提高了

49、百萬倍，而網(wǎng)絡(luò)傳輸速率只提高了幾千倍。隨著局域網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，網(wǎng)絡(luò)通訊量進(jìn)一步隨著局域網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，網(wǎng)絡(luò)通訊量進(jìn)一步增加，局域網(wǎng)的帶寬與性能增加，局域網(wǎng)的帶寬與性能已不能適應(yīng)已不能適應(yīng)用戶的需用戶的需求。求。 663.5.1 高速局域網(wǎng)基本概念高速局域網(wǎng)基本概念2. 2.高速局域網(wǎng)是保持傳統(tǒng)的局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與介高速局域網(wǎng)是保持傳統(tǒng)的局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與介質(zhì)控制方法不變，設(shè)法質(zhì)控制方法不變，設(shè)法提高局域網(wǎng)的傳輸速度提高局域網(wǎng)的傳輸速度。例如快速以太網(wǎng)（。例如快速以太網(wǎng)（Fast EthernetFast Ethernet）在保留）在保留傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的10Mbps10Mbps速率速率Etherne

50、tEthernet所有特征的基礎(chǔ)上所有特征的基礎(chǔ)上，把，把EthernetEthernet每比特發(fā)送時(shí)間由每比特發(fā)送時(shí)間由100ns100ns降低到降低到10ns10ns，從而成為，從而成為100 Mbps100 Mbps的的Fast EthernetFast Ethernet。近年來，每比特發(fā)送時(shí)間降低到近年來，每比特發(fā)送時(shí)間降低到1ns1ns，千兆位，千兆位以太網(wǎng)（以太網(wǎng)（Gigabit EthernetGigabit Ethernet）、萬兆以太網(wǎng)也）、萬兆以太網(wǎng)也已問世。已問世。3. 3. 一般，我們把傳輸速率大于等于一般，我們把傳輸速率大于等于100Mbps100Mbps的的網(wǎng)絡(luò)視作

51、高速局域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)視作高速局域網(wǎng)。673.5.2 100Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)10 Mbps10 Mbps以太網(wǎng)組網(wǎng)方式以太網(wǎng)組網(wǎng)方式u10Base-510Base-5通常稱為粗纜以太網(wǎng)。目前由于高速通常稱為粗纜以太網(wǎng)。目前由于高速交換以太網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在新建的局域網(wǎng)交換以太網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在新建的局域網(wǎng)中，中，10Base-510Base-5很少被采用。很少被采用。u10Base-210Base-2通常稱為細(xì)纜以太網(wǎng)。通常稱為細(xì)纜以太網(wǎng)。10Base-210Base-2使用使用5050細(xì)同軸電纜，它的建網(wǎng)費(fèi)用比細(xì)同軸電纜，它的建網(wǎng)費(fèi)用比10Base-510Base-5低低。目前。目前10B

52、ase-210Base-2已很少被使用。已很少被使用。 683.5.2 100Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)u 10Base-T10Base-T是使用無屏蔽雙絞線來連接的以太網(wǎng)，使用是使用無屏蔽雙絞線來連接的以太網(wǎng)，使用2 2對對3 3類類以上無屏蔽雙絞線，一對用于發(fā)送信號，另一對用于接收信以上無屏蔽雙絞線，一對用于發(fā)送信號，另一對用于接收信號。為了改善信號的傳輸特性和信道的抗干擾能力，每一對號。為了改善信號的傳輸特性和信道的抗干擾能力，每一對線必須絞在一起。雙絞線以太網(wǎng)系統(tǒng)具有技術(shù)簡單、價(jià)格低線必須絞在一起。雙絞線以太網(wǎng)系統(tǒng)具有技術(shù)簡單、價(jià)格低廉、可靠性高、易實(shí)現(xiàn)綜合布線和易于管理、維護(hù)、升級等廉、可

53、靠性高、易實(shí)現(xiàn)綜合布線和易于管理、維護(hù)、升級等優(yōu)點(diǎn)。因此比優(yōu)點(diǎn)。因此比10Base-510Base-5和和10Base-210Base-2技術(shù)有更大的優(yōu)勢，也是目技術(shù)有更大的優(yōu)勢，也是目前還在應(yīng)用的前還在應(yīng)用的10M10M局域網(wǎng)技術(shù)。局域網(wǎng)技術(shù)。u10Base-F10Base-F是是10 Mbps10 Mbps光纖以太網(wǎng)，它使用多模光纖作為傳輸介光纖以太網(wǎng)，它使用多模光纖作為傳輸介質(zhì)，在介質(zhì)上傳輸?shù)氖枪庑盘柖皇请娦盘?。因此質(zhì)，在介質(zhì)上傳輸?shù)氖枪庑盘柖皇请娦盘?。因?0Base-F10Base-F具有傳輸距離長、安全可靠、可避免電擊等優(yōu)點(diǎn)。由于光纖具有傳輸距離長、安全可靠、可避免電擊等優(yōu)點(diǎn)。

54、由于光纖介質(zhì)適宜相距較遠(yuǎn)的站點(diǎn)，所以介質(zhì)適宜相距較遠(yuǎn)的站點(diǎn)，所以10Base-F10Base-F常用于建筑物之間常用于建筑物之間的連接，它能夠構(gòu)建園區(qū)主干網(wǎng)。目前的連接，它能夠構(gòu)建園區(qū)主干網(wǎng)。目前10Base-F10Base-F較少被采用較少被采用，代替它的是更高速率的光纖以太網(wǎng)。，代替它的是更高速率的光纖以太網(wǎng)。693.5.2 100Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)快速以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)u 快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)的傳輸速率比普通以太網(wǎng)快的傳輸速率比普通以太網(wǎng)快1010倍倍，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到了，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到了100Mbps100Mbps?？焖僖蕴W(wǎng)保?？焖僖蕴W(wǎng)保留了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的所有特

55、性，包括相同的數(shù)據(jù)留了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的所有特性，包括相同的數(shù)據(jù)幀格式、介質(zhì)訪問控制方式和組網(wǎng)方法，只是幀格式、介質(zhì)訪問控制方式和組網(wǎng)方法，只是將每個比特的發(fā)送時(shí)間由將每個比特的發(fā)送時(shí)間由100ns100ns降低到降低到10ns10nsu19951995年年9 9月，月，IEEE802IEEE802委員會正式批準(zhǔn)了快速以委員會正式批準(zhǔn)了快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3uIEEE802.3u。IEEE802.3uIEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)在LLCLLC子子層使用層使用IEEE802.2IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)，在MACMAC子層使用子層使用CSMA/CDCSMA/CD方法，只是在物理

56、層作了一些必要的方法，只是在物理層作了一些必要的調(diào)整，定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)（調(diào)整，定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)（100BASE-T100BASE-T）。）。703.5.2 100Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)u 100BASE-T100BASE-T標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)定義了介質(zhì)專用接口（定義了介質(zhì)專用接口（MIIMII，Media Independent InterfaceMedia Independent Interface），它將），它將MACMAC子層和物理層分開。使得物理層在實(shí)現(xiàn)子層和物理層分開。使得物理層在實(shí)現(xiàn)100Mbps100Mbps速率時(shí)所使用的傳輸介質(zhì)和信號編速率時(shí)所使用的傳輸介質(zhì)和信號編碼方式的變化不會

57、影響碼方式的變化不會影響MACMAC子層。子層。100BASE-100BASE-T T可以支持多種傳輸介質(zhì)，目前制定了三種可以支持多種傳輸介質(zhì)，目前制定了三種有關(guān)傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)：有關(guān)傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)：100BASE-TX100BASE-TX、100BASE-T4100BASE-T4、100BASE-FX100BASE-FX。100BASE-T100BASE-T的結(jié)的結(jié)構(gòu)如圖所示：構(gòu)如圖所示：71快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)三種物理層三種物理層標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)100BA SE-TX100BA SE-FX100BA SE-T4支 持 全 雙 工是是否電 纜 對 數(shù)兩 對 雙 絞 線一 對 光 纖四 對 雙 絞 線電

58、 纜 類 型U TP Cat 5， STP T ype 1多 模 /單 模 光 纖U TP Cat 3最 大 距 離100m200m ， 2km100m接 口 類 型RJ-45或D B9M IC， ST， SCRJ-453.5.2 100Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)723.5.2 100Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)2. 2. 快速以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式快速以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式（1 1）100BASE-TX100BASE-TXu 100BASE-TX100BASE-TX是是5 5類無屏蔽雙絞線方案，它是類無屏蔽雙絞線方案，它是真正由真正由10Base-T10Base-T派生出來的。派生出來的。100BASE-TX100B

59、ASE-TX類似類似于于10Base-T10Base-T，但它使用的是兩對無屏蔽雙絞線，但它使用的是兩對無屏蔽雙絞線（UTPUTP）或）或150150屏蔽雙絞線（屏蔽雙絞線（STPSTP）。）。100BASE-TX100BASE-TX是目前使用最廣泛的快速以太網(wǎng)是目前使用最廣泛的快速以太網(wǎng)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。100BASE-TX100BASE-TX使用的使用的2 2對雙絞線中，對雙絞線中，一對用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另一對用于接收數(shù)據(jù)。由一對用于發(fā)送數(shù)據(jù)，另一對用于接收數(shù)據(jù)。由于發(fā)送和接收都有獨(dú)立的通道，所以于發(fā)送和接收都有獨(dú)立的通道，所以100BASE-100BASE-TXTX支持全雙工操作。支持全雙

60、工操作。 733.5.2 100Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)（2 2）100BASE-FX100BASE-FXu100BASE-FX100BASE-FX是光纖介質(zhì)快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，它采用與是光纖介質(zhì)快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，它采用與100BASE-TX100BASE-TX相同的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。相同的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。它支持全雙工通信方式，傳輸速率可達(dá)它支持全雙工通信方式，傳輸速率可達(dá)200Mbps200Mbps。u100BASE-FX100BASE-FX的硬件系統(tǒng)包括單模或多模光纖及其介的硬件系統(tǒng)包括單?；蚨嗄９饫w及其介質(zhì)連接部件、集線器、網(wǎng)卡等部件。用多模光纖時(shí)，質(zhì)連接部件、集線器、網(wǎng)卡等