第4章：局域網(wǎng)--1ppt課件

1、第第4章章 局域網(wǎng)局域網(wǎng)學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容4.1 局域網(wǎng)的定義與特性局域網(wǎng)的定義與特性4.2 IEEE802局域網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)參考模型4.3 Ethernet以太網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)技術(shù)(CSMA/CD)4.4 令牌總線網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)與令牌總線網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI4.5 交換局域網(wǎng)交換局域網(wǎng)4.1局域網(wǎng)的定義與特性局域網(wǎng)的定義與特性局域網(wǎng)應(yīng)用舉例一局域網(wǎng)應(yīng)用舉例一 儀表儀表1儀表儀表2儀表儀表n集中器集中器1儀表儀表1儀表儀表2儀表儀表n集中器集中器n主站主站無線抄表系統(tǒng)局域網(wǎng)應(yīng)用舉例局域網(wǎng)應(yīng)用舉例二二一一.局域網(wǎng)定義局域網(wǎng)定義 將小區(qū)域內(nèi)將小區(qū)域內(nèi)(如學(xué)校、企業(yè)等如學(xué)校、企業(yè)等) 的各種通信設(shè)備、主

2、機(jī)互聯(lián)在一起的各種通信設(shè)備、主機(jī)互聯(lián)在一起形成的通信網(wǎng)絡(luò)形成的通信網(wǎng)絡(luò)二二. 局域網(wǎng)的主要技術(shù)特點(diǎn)局域網(wǎng)的主要技術(shù)特點(diǎn) 覆蓋地理范圍有限覆蓋地理范圍有限,一般幾十公里一般幾十公里 高傳輸速率高傳輸速率: 10Mbps幾十幾十Gbps 低誤碼率低誤碼率: 10-8 10-10 企業(yè)、學(xué)校等獨(dú)立建設(shè)和擁有，易于維護(hù)管理企業(yè)、學(xué)校等獨(dú)立建設(shè)和擁有，易于維護(hù)管理三三.局域網(wǎng)的三大技術(shù)要素局域網(wǎng)的三大技術(shù)要素1.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):總線形、星形、環(huán)形總線形、星形、環(huán)形2.傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì) 3.介質(zhì)訪問控制方法介質(zhì)訪問控制方法B總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所有結(jié)點(diǎn)連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上。所有結(jié)點(diǎn)

3、連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上。以太網(wǎng)采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以太網(wǎng)采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的廣播機(jī)制總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的廣播機(jī)制A AD D總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沖突：兩臺(tái)或以上計(jì)算機(jī)發(fā)出的信號(hào)在同一段沖突：兩臺(tái)或以上計(jì)算機(jī)發(fā)出的信號(hào)在同一段介質(zhì)上疊加，而引起的信號(hào)錯(cuò)誤。介質(zhì)上疊加，而引起的信號(hào)錯(cuò)誤。介質(zhì)訪問控制介質(zhì)訪問控制總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 中心結(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)從結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)中心結(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)從結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換局域網(wǎng)是一種典型的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)交換局域網(wǎng)是一種典型的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享一條環(huán)通路多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享一條環(huán)通路, ,數(shù)據(jù)延某數(shù)

4、據(jù)延某一方向傳送。令牌環(huán)網(wǎng)采用此結(jié)構(gòu)一方向傳送。令牌環(huán)網(wǎng)采用此結(jié)構(gòu)存在共享介質(zhì)訪問控制問題存在共享介質(zhì)訪問控制問題2.2.局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)同軸電纜同軸電纜雙絞線雙絞線 中、高速局域網(wǎng)中、高速局域網(wǎng)光纖光纖 遠(yuǎn)距離傳輸遠(yuǎn)距離傳輸無線傳輸無線傳輸同軸電纜優(yōu)點(diǎn)：傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力較強(qiáng)，技術(shù)成熟優(yōu)點(diǎn)：傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力較強(qiáng)，技術(shù)成熟缺陷：電纜安裝困難，成本高缺陷：電纜安裝困難，成本高同軸電纜AUI接口應(yīng)用于以粗同軸電纜為傳輸介質(zhì)接口應(yīng)用于以粗同軸電纜為傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)或令牌網(wǎng)中的以太網(wǎng)或令牌網(wǎng)中BNC接口應(yīng)用于用細(xì)同軸電纜為傳輸介質(zhì)接口應(yīng)用于用細(xì)同軸電纜為傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)或令牌網(wǎng)中

5、的以太網(wǎng)或令牌網(wǎng)中粗同軸電纜粗同軸電纜:直徑直徑1cm,最大傳輸距離最大傳輸距離500m細(xì)同軸電纜細(xì)同軸電纜:直徑直徑0.5cm,最大傳輸距離最大傳輸距離200m雙絞線屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線STP分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線兩類分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線兩類非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線UTP非屏蔽雙絞線最常用，具有易安裝、成本低等特點(diǎn)非屏蔽雙絞線最常用，具有易安裝、成本低等特點(diǎn)3類線類線-10Mb/s; 5類線類線-100Mb/s超超5類）類） 6類線類線-1000Mb/s （超（超6類）類）; 7類線類線-10Gb/s(只只有有STP)非屏蔽雙絞線通過非屏蔽雙絞線通過RJ-45接口與主機(jī)網(wǎng)卡相連

6、接口與主機(jī)網(wǎng)卡相連雙絞線光纖優(yōu)點(diǎn)：傳輸速度快，距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，損耗低優(yōu)點(diǎn)：傳輸速度快，距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，損耗低缺陷：成本高，施工復(fù)雜缺陷：成本高，施工復(fù)雜目前以無線方式進(jìn)行通信的主要有：目前以無線方式進(jìn)行通信的主要有： 無線無線radioradio） 微波微波microwavemicrowave） 紅外紅外infraredinfrared） 可見光可見光visible lightvisible light） 無線通信3.介質(zhì)訪問控制介質(zhì)訪問控制介質(zhì)訪問控制方法介質(zhì)訪問控制方法: : 控制多個(gè)結(jié)點(diǎn)利用公共傳輸介質(zhì)控制多個(gè)結(jié)點(diǎn)利用公共傳輸介質(zhì)發(fā)送發(fā)送數(shù)據(jù)的方法數(shù)據(jù)的方法介質(zhì)訪問控制方法要

7、解決以下幾個(gè)問題：介質(zhì)訪問控制方法要解決以下幾個(gè)問題：該哪個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)？該哪個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)？發(fā)送時(shí)能不能避免出現(xiàn)沖突？發(fā)送時(shí)能不能避免出現(xiàn)沖突？一旦出現(xiàn)沖突怎么辦？一旦出現(xiàn)沖突怎么辦？假設(shè)廣播信道的理想傳輸速率為假設(shè)廣播信道的理想傳輸速率為R Mb/s當(dāng)只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)，它的傳輸速率當(dāng)只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)，它的傳輸速率達(dá)到達(dá)到R Mb/s當(dāng)有當(dāng)有N個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)的平均傳輸個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)的平均傳輸速率達(dá)到速率達(dá)到R/N Mb/s協(xié)議是分散的，不存在主節(jié)點(diǎn)控制協(xié)議是分散的，不存在主節(jié)點(diǎn)控制實(shí)現(xiàn)簡單實(shí)現(xiàn)簡單理想的介質(zhì)訪問控制方法：理想的介質(zhì)訪問控制方法：B介質(zhì)訪問控制方法分類：介質(zhì)

8、訪問控制方法分類：信道劃分協(xié)議信道劃分協(xié)議 TDMA: time TDMA: time division multiple access division multiple access FDMA: frequency FDMA: frequency division multiple accessdivision multiple access CDMA:code division CDMA:code division multiple access multiple access 輪流協(xié)議輪流協(xié)議 輪詢、令牌輪詢、令牌隨機(jī)爭用協(xié)議隨機(jī)爭用協(xié)議 ALOHAALOHA、CSMACSMA、CSM

9、A/CDCSMA/CD連網(wǎng)用戶個(gè)數(shù)不確定，通連網(wǎng)用戶個(gè)數(shù)不確定，通信時(shí)機(jī)具有突發(fā)性，通信信時(shí)機(jī)具有突發(fā)性，通信數(shù)據(jù)量具有隨機(jī)性在局域數(shù)據(jù)量具有隨機(jī)性在局域網(wǎng)中應(yīng)用較少網(wǎng)中應(yīng)用較少應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層OSI 參考模型傳輸媒體 IEEE802.311參考模型傳輸媒體物理層 MAC子層LLC子層4.2 IEEE802局域網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)參考模型LLCLLC層與具體網(wǎng)絡(luò)類型無關(guān)，適合層與具體網(wǎng)絡(luò)類型無關(guān)，適合各種類型局域網(wǎng)各種類型局域網(wǎng)MACMAC層與具體網(wǎng)絡(luò)類型有關(guān)層與具體網(wǎng)絡(luò)類型有關(guān)p101p1011 1、OSI/RMOSI/RM的數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)鏈路層= =局域網(wǎng)模型的

10、局域網(wǎng)模型的LLC+MACLLC+MAC2 2、LLCLLC層的主要作用：保證站點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼龑拥闹饕饔茫罕ＷC站點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，確性，3 3、MACMAC層的主要作用：解決多個(gè)站點(diǎn)對(duì)共享信道的層的主要作用：解決多個(gè)站點(diǎn)對(duì)共享信道的訪問問題訪問問題闡明：闡明：IEEE802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE-Institute of Electrical and Electronics Engineers -“電器與電器與電子工程師協(xié)會(huì)電子工程師協(xié)會(huì)”802.1 局域網(wǎng)概述、體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理等局域網(wǎng)概述、體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理等 802.2 - 邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制LLC子層子層802.3 -

11、CSMA/CD以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)和物理層規(guī)范以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)和物理層規(guī)范Ethernet 成為成為IEEE 802.3 規(guī)范規(guī)范 （1985）IEEE 802.3u Fast Ethernet 規(guī)范規(guī)范2019）IEEE 802.3z Gigabit Ethernet 規(guī)范規(guī)范2019）802.4 - Token Bus （令牌總線介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)和物理層規(guī)范（令牌總線介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)和物理層規(guī)范802.5 - Token Ring令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)和物理層規(guī)范令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)和物理層規(guī)范802.6 - 分布隊(duì)列雙總線分布隊(duì)列雙總線DQDB 介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)和物理層規(guī)范介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)和物理層規(guī)范802.8 FDDI光纖分布數(shù)據(jù)接口介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)和物理層