局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)

1、關(guān)于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)第1頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三2局域網(wǎng)局域網(wǎng)概述1、局域網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展2、局域網(wǎng)的特點(diǎn) 3、局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及傳輸媒體4、局域網(wǎng)的訪問控制方式局域網(wǎng)內(nèi)的傳輸設(shè)備 第2頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三3局域網(wǎng)概述-局域網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展為了共享軟件、硬件資源和相互之間傳送數(shù)據(jù)和文件，于是產(chǎn)生了近距離高速通信的要求，這就是局域網(wǎng)產(chǎn)生的背景。1972年Bell（貝爾）公司提出了兩種環(huán)形局域網(wǎng)技術(shù) 1979年 ，DEC公司、Intel公司、Xerox公司共同協(xié)商制定了10M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，即Ethernet V1.0。1993

2、年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)ANSI X3T9.5委員會(huì)提出了光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）標(biāo)準(zhǔn)，使局域網(wǎng)的傳輸速率提高到了100Mbps,這一階段的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是共享傳輸通道、共享帶寬的共享式局域網(wǎng)技術(shù)。 1993年開始，在開發(fā)快速以太網(wǎng)的同時(shí)，開始研究交換式網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 目前，局域網(wǎng)的最快速度已經(jīng)達(dá)到了10Gbps。 第3頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三4局域網(wǎng)概述-局域網(wǎng)的特點(diǎn)特征(1) 網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍比較小。 (2) 數(shù)據(jù)的傳輸速率比較高，從最初的1Mbps到后來的10Mbps、100Mbps，近年來已達(dá)到1000Mbps、10Gbps。(3) 具有較低的延遲

3、和誤碼率，其誤碼率一般為10-810-10。(4) 局域網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)營(yíng)權(quán)和管理權(quán)屬于某個(gè)單位所有，與廣域網(wǎng)通常由服務(wù)提供商提供形成鮮明對(duì)照。(5) 協(xié)議簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)靈活、建網(wǎng)成本低、周期短便于安裝、維護(hù)和擴(kuò)充。(6) 一般僅包含OSI參考模型中的最低二層的功能，即僅涉及通信子網(wǎng)的內(nèi)容。所以連到局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備必須加上高層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)軟件才能組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)（1）能方便地共享昂貴的外部設(shè)備、主機(jī)以及軟件、數(shù)據(jù)。（2）便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和逐漸地演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變。（3）提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性。 第4頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三5局域網(wǎng)概述-局域網(wǎng)的拓

4、撲結(jié)構(gòu)和傳輸媒體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第5頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三6常見的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下： 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：局域網(wǎng)中各計(jì)算機(jī)之間的連接形式。 1星形結(jié)構(gòu)網(wǎng)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備都以中心節(jié)點(diǎn)為中心，通過連接線與中心節(jié)點(diǎn)相連，如果一個(gè)工作站需要傳輸數(shù)據(jù)，它首先必須通過中心節(jié)點(diǎn)。 局域網(wǎng)概述-局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸媒體優(yōu)點(diǎn)：傳輸速度快，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)形簡(jiǎn)單、建網(wǎng)容易、便于控制和管理。缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)可靠性低，網(wǎng)絡(luò)共享能力差，一旦中心節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障則導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓第6頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三72樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是天然的分級(jí)結(jié)構(gòu)，又稱為分級(jí)的集中式網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)成

5、本低，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。 局域網(wǎng)概述-局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸媒體優(yōu)點(diǎn)：任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不產(chǎn)生回路，每個(gè)鏈路都支持雙向傳輸，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)擴(kuò)充方便、靈活，尋查鏈路路徑簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：除節(jié)點(diǎn)及其相連的鏈路外，任何一個(gè)工作站或鏈路產(chǎn)生故障會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行 第7頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三83總線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是將各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備和一根總線相連。網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)工作站都是通過總線進(jìn)行信息傳輸?shù)?。局域網(wǎng)概述-局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸媒體優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單、靈活，可擴(kuò)充性能好?？煽啃愿?、響應(yīng)速度快、共享資源能力強(qiáng)、成本低、安裝使用方便，當(dāng)某個(gè)工作站節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)影響小。缺

6、點(diǎn)：實(shí)時(shí)性較差。第8頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三94環(huán)形結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)通過一條首尾相連的通信鏈路連接起來的一個(gè)閉合環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)。結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，系統(tǒng)中各工作站地位相等。 優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中的信息按固定方向單向傳輸，系統(tǒng)中無信道選擇問題 ；如某個(gè)工作站節(jié)點(diǎn)出故障，此工作站節(jié)點(diǎn)就會(huì)自動(dòng)旁路，不影響全網(wǎng)的工作，可靠性高。 缺點(diǎn)：便于擴(kuò)充，系統(tǒng)響應(yīng)延時(shí)長(zhǎng)，信息傳輸效率較低 。局域網(wǎng)概述-局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸媒體第9頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三10局域網(wǎng)概述-局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸媒體傳輸媒體1、局域網(wǎng)可使用多種傳輸媒體。2、雙絞線最便宜，原來只

7、用于低速（1Mbit/s2 Mbit/s）基帶局域網(wǎng)?，F(xiàn)在，10 Mbit/s甚至100 Mbit/s乃至1G bit/s的局域網(wǎng)也可使用雙絞線。雙絞線已成為局域網(wǎng)中的主流傳輸媒體。50同軸電纜可用到10Mbit/s，而75同軸電纜可用到每秒幾百兆比特。3、光纖具有良好的抗電磁干擾的特性和很寬的頻帶，主要用于環(huán)型網(wǎng)中。其數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)100 Mbit/s，甚至可達(dá)到10Gbit/s。 第10頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三11局域網(wǎng)概述-局域網(wǎng)的訪問控制方式靜態(tài)劃分信道 動(dòng)態(tài)媒體接入控制a) 隨機(jī)接入b) 受控接入第11頁，共130頁，2022年，5月20日，23

8、點(diǎn)31分，星期三12局域網(wǎng)內(nèi)的傳輸設(shè)備計(jì)算機(jī)： 服務(wù)器、客戶機(jī)/工作站中繼器(Reapter) 和集線器（Hub)網(wǎng)橋(Bridge)和交換機(jī)(Switch) 網(wǎng)絡(luò)適配器或網(wǎng)卡第12頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三13局域網(wǎng)組網(wǎng)的兩種模式對(duì)等模式(P2P模式)： 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的所有計(jì)算機(jī)地位平等，不存在對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行集中控制與管理的主機(jī)。每臺(tái)機(jī)器都能以同樣方式作用于對(duì)方，即都可以充當(dāng)服務(wù)器角色為其他主機(jī)提供共享資源，也可以充當(dāng)客戶機(jī)的角色使用其他主機(jī)共享出來的資源。 主從模式(C/S模式） 在主從網(wǎng)絡(luò)中，至少有一臺(tái)服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)中的核心控制部件，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行集中

9、的控制與管理。除了網(wǎng)絡(luò)管理功能外，還可提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 又被稱為客戶機(jī)/服務(wù)器(client/server)模式，簡(jiǎn)稱C/S模式。 第13頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三14服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中為其它計(jì)算機(jī)提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)。通常由高性能計(jì)算機(jī)(如小型機(jī)、專用服務(wù)器)承擔(dān)：能夠響應(yīng)多用戶的請(qǐng)求；處理速度快，通常采用多CPU來提高處理能力存儲(chǔ)容量大，采用硬盤陣列來增加硬盤容量；安全性好；可靠性高，要求提供一定的冗余措施和容錯(cuò)性第14頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三15服務(wù)器的種類提供用戶管理或身份驗(yàn)證的用戶管理服務(wù)器 提供各種文件操作和管理功能的

10、文件服務(wù)器提供共享數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)共享打印及其管理服務(wù)的打印服務(wù)器在局域網(wǎng)環(huán)境中提供TCP/IP應(yīng)用時(shí)，還可能會(huì)有E-mail服務(wù)器、DNS服務(wù)器、FTP服務(wù)器和WEB服務(wù)器等。第15頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三16客戶機(jī)/工作站客戶機(jī)： C/S模式下提出服務(wù)請(qǐng)求并接受服務(wù)的計(jì)算機(jī)，通常由PC機(jī)或?qū)Ｓ霉ぷ髡緭?dān)任。工作站： 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的所有計(jì)算機(jī)，它們地位平等，只能相互提供簡(jiǎn)單的共享。第16頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三17主機(jī)與OSI模型網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)統(tǒng)稱為主機(jī)。主機(jī)不屬于OSI的某一特定

11、層，而是被視為是一種涵蓋了OSI所有七層的設(shè)備.第17頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三18網(wǎng)卡局域網(wǎng)中提供主機(jī)與通信介質(zhì)相連的網(wǎng)絡(luò)組件。其性能和質(zhì)量直接影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能。 第18頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三19網(wǎng)卡的主要功能數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)越大越好，一般為2-64KB編碼與解碼： 曼徹斯特或差分曼徹斯特編碼 幀的封裝與拆卸 以太網(wǎng)幀、FDDI幀介質(zhì)訪問控制 CSMA/CD、令牌環(huán)第19頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三20網(wǎng)卡與OSI模型網(wǎng)卡的功能包括了物理層與數(shù)據(jù)鏈路層 ，我們通常將其歸入數(shù)據(jù)鏈

12、路層設(shè)備。第20頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三21網(wǎng)卡的組成幀的裝配與拆卸數(shù)據(jù)緩沖MAC子層協(xié)議控制電路編碼與解碼電路收發(fā)電路內(nèi)部總線BNC/RJ-45AUI第21頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三22網(wǎng)卡地址每一塊網(wǎng)卡在出廠時(shí)均獲得一個(gè)唯一的地址，稱為網(wǎng)卡地址。網(wǎng)卡地址有許多別名： 物理地址/硬件地址/MAC地址MAC地址的長(zhǎng)度為48位的二進(jìn)制數(shù)，或12位的十六進(jìn)制數(shù)前24比特代表廠商標(biāo)識(shí)，后24比特為產(chǎn)品的序列號(hào)。第22頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三23網(wǎng)卡的選購網(wǎng)絡(luò)類型： e.g. Ethernet,

13、Token Ring, or FDDI網(wǎng)絡(luò)介質(zhì) e.g. twisted-pair, coaxial, or fiber-optic cable計(jì)算機(jī)總線結(jié)構(gòu)( ISA、EISA、VESA、PCI和PCMCIA) 服務(wù)器(PCI或EISA總線的智能型網(wǎng)卡) ，工作站(PCI總線的普通網(wǎng)卡)，筆記本電腦(PCMCIA總線或USB接口的便攜式網(wǎng)卡)。PC機(jī)已不再支持ISA。傳輸速率：根據(jù)服務(wù)器或工作站的帶寬需求并結(jié)合物理傳輸介質(zhì)所能提供的最大傳輸速率來選擇。 價(jià)格與品牌： e.g. INTEL、3COM、D-LINK第23頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三24中繼器/集線

14、器物理層網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，集線器又稱多端口中繼器物理對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展： 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)段傳輸超出網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)/網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)決定的最大傳輸距離時(shí)，起中繼、放大及整形作用，將其按原方向重新發(fā)送。網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展是以沖突域的增加和因此造成的網(wǎng)絡(luò)性能下降為代價(jià)。 第24頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三25中繼器/集線器連接的網(wǎng)絡(luò)任何以中繼器或集線器互連而成的網(wǎng)絡(luò)段處于同一個(gè)沖突域中。即對(duì)每個(gè)主機(jī)而言，沖突的幾率進(jìn)一步增加。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的物理距離增大時(shí)，一個(gè)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的信號(hào)由于在過長(zhǎng)的傳輸介質(zhì)上的較長(zhǎng)時(shí)延,還會(huì)導(dǎo)致沖突無法檢測(cè)。第25頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三26集線器的

15、選購主要考慮三個(gè)因素：接口類型、接口速率、是否可堆疊或自適應(yīng)。接口類型： 主機(jī)接口通常為RJ-45接口；上連(uplink)端口有RJ-45接口、AUI粗纜接口、BNC細(xì)纜接口、光纖接口(少見到)等可選。第26頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三27Question Answer是否存在一種既能提供在物理上擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的功能，同時(shí)又不會(huì)使沖突域增大的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備？數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備網(wǎng)橋交換機(jī)第27頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三28網(wǎng)橋/交換機(jī)數(shù)據(jù)鏈路層上的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，交換機(jī)又稱多端口網(wǎng)橋；依據(jù)第二層地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量過濾，忽略關(guān)于本地網(wǎng)絡(luò)

16、的所有流量，轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)地址不在本地的數(shù)據(jù)流量。具有物理上擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，邏輯上劃分網(wǎng)絡(luò)的功能第28頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三29網(wǎng)橋/交換機(jī)具有流量過濾功能121位于同一網(wǎng)段的主機(jī)1到主機(jī)2的數(shù)據(jù)流量將不會(huì)通過交換機(jī)到達(dá)其他網(wǎng)段A001CD201B56LAN1/PORT120017D201B96LAN2 /PORT279E17D2019B6LAN4 /PORT12第29頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三30若主機(jī)1向主機(jī)2發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，盡管兩者在同一網(wǎng)段，但網(wǎng)絡(luò)中的集線器會(huì)將會(huì)不加選擇地向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)流量，從而引發(fā)廣播風(fēng)暴。集線器不具過濾功

17、能21第30頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三31網(wǎng)絡(luò)分段使用智能網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備以增加沖突域個(gè)數(shù)的方式減少?zèng)_突域的大小，稱為網(wǎng)絡(luò)的邏輯劃分或網(wǎng)絡(luò)分段。 智能網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備包括：第二層設(shè)備：網(wǎng)橋 /交換機(jī)第三層設(shè)備：路由器第31頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三32網(wǎng)橋互連的兩個(gè)網(wǎng)段屬于兩個(gè)不同的沖突域第32頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三33交換機(jī)的每個(gè)端口都關(guān)連了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分段或沖突域第33頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三34交換機(jī)的選購背板帶寬： 交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞

18、吐的最大數(shù)據(jù)量，也叫背板吞吐量。一臺(tái)交換機(jī)的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)。 端口速率和端口數(shù)： 速率一般有10Mbps、100Mbps、1000Mbps、10Gbps和自適應(yīng)。端口數(shù)目要滿足組網(wǎng)規(guī)模要求 是否帶網(wǎng)管功能： 網(wǎng)管是指網(wǎng)絡(luò)管理員通過網(wǎng)絡(luò)管理程序?qū)W(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行集中化管理的操作，包括配置、性能和記帳管理等，反映了設(shè)備的可管理性及可操作性。帶網(wǎng)管功能的交換機(jī)相應(yīng)的則價(jià)格要貴。 第34頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三35交換機(jī)與集線器的比較相同點(diǎn)：多端口集中器物理上擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。不同點(diǎn)集線器為物理層設(shè)備，只關(guān)注原始比特流的傳送，不具備流量過濾功能和網(wǎng)絡(luò)邏輯

19、劃分功能。交換機(jī)為數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，基于MAC地址在不同網(wǎng)段間進(jìn)行流量過濾，從而具有邏輯分段功能。集線器只能實(shí)現(xiàn)半雙工傳送，而交換機(jī)可支持全雙工傳送 集線器提供共享帶寬，交換機(jī)提供專用帶寬 e.g. 24口/100M集線器，每個(gè)端口帶寬100/24M 24口/100M交換機(jī)，每個(gè)端口帶寬100M第35頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三36局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)概述 共享式以太網(wǎng) 交換式以太網(wǎng) 第36頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三37局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)-以太網(wǎng)概述 1980年，DEC、Intel和Xerox三家公司聯(lián)合提出了以太網(wǎng)規(guī)范。幾乎所有的以

20、太網(wǎng)都遵從載波偵聽多路訪問/沖突檢測(cè)（CSMA/CD）的通信規(guī)則。 以太網(wǎng)分為共享式以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng)。 共享式以太網(wǎng)是建立在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)共享的基礎(chǔ)上的 ;交換式以太網(wǎng)則是使用交換機(jī)作為中心控制設(shè)備，在同一時(shí)刻可以有多個(gè)節(jié)點(diǎn)互相通信。 第37頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三38局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)-共享式以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)則 集線器的工作原理 共享式以太網(wǎng)的工作特點(diǎn)第38頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三39共享式以太網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)則(1)共享式以太網(wǎng)的典型代表是使用10Base2、10Base5的總線型網(wǎng)絡(luò)和以集線器為核心的10Base- T星型

21、網(wǎng)絡(luò) 。(1) 10Base-5 第39頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三40共享式以太網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)則(2)(2) 10Base-2 第40頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三41(3) 10Base-T 共享式以太網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)則(3)第41頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三4210BASE-T10BASE-T是指采用UTP線纜進(jìn)行組網(wǎng)的以太網(wǎng)，其中“T”為“Twisted Pair Wire”的縮寫。采用星型拓樸為基本拓樸(注：一大突破)，星型拓樸的中心為集線器。采用RJ-45標(biāo)準(zhǔn)接口。網(wǎng)段最大長(zhǎng)度為100m，最大節(jié)點(diǎn)數(shù)由集

22、線器的端口數(shù)決定，各端口共享帶寬?；鶐鬏?，數(shù)據(jù)傳輸速率為10M。可采用若干個(gè)中繼器或Hub進(jìn)行網(wǎng)段的擴(kuò)展，但也遵循關(guān)于中繼器與Hub的5-4-3-2-1規(guī)則。第42頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三43集線器的工作原理(1) 集線器也就是常說的Hub，是一個(gè)物理層設(shè)備。集線器是一種共享的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即每個(gè) 時(shí)刻只能有一個(gè)端口在發(fā)送數(shù)據(jù)。 集線器和它所連接的設(shè)備組成了一個(gè)單一的沖突域。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)過多時(shí)，沖突將會(huì)很頻繁，此時(shí)利用Hub連網(wǎng)并不適合，這也限制了以太網(wǎng)的可擴(kuò)展性。第43頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三44集線器的工作原理(2)第4

23、4頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三45共享式以太網(wǎng)的工作特點(diǎn) 帶寬共享 帶寬競(jìng)爭(zhēng) 沖突檢測(cè)/避免機(jī)制 不能支持多種速率第45頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三46共享式以太網(wǎng)的工作特點(diǎn)帶寬共享 共享式以太網(wǎng)是基于廣播的方式來發(fā)送數(shù)據(jù)的 ,這就造成了只要網(wǎng)絡(luò)上有一臺(tái)主機(jī)在發(fā)送幀，網(wǎng)絡(luò)上所有其他的主機(jī)都只能處于接收狀態(tài)，無法發(fā)送數(shù)據(jù) 。在任何一時(shí)刻，所有的帶寬只分配給了正在傳送數(shù)據(jù)的那臺(tái)主機(jī)。 第46頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三47共享式以太網(wǎng)的工作特點(diǎn)帶寬競(jìng)爭(zhēng) 共享式以太網(wǎng)是一種基于“競(jìng)爭(zhēng)”的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也就是說

24、網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)將會(huì)“盡其所能”地“ 占用”網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。因?yàn)橥瑫r(shí)只能有一臺(tái)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，所以相互之間就產(chǎn)生了“競(jìng)爭(zhēng)”。 第47頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三48共享式以太網(wǎng)的工作特點(diǎn)沖突檢測(cè)/避免機(jī)制 第48頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三49CSMA/CDCSMA/CD（Carrier Sense Multiple AccessCollision Detection）是采用爭(zhēng)用技術(shù)的一種介質(zhì)訪問控制方法。具體過程如下： (1) 發(fā)前先聽 （2）邊發(fā)邊聽 （3）強(qiáng)化沖突 （4）沖突時(shí)退避第49頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)

25、31分，星期三50站點(diǎn)裝配幀并準(zhǔn)備發(fā)送偵聽信道忙否？啟動(dòng)發(fā)送并檢測(cè)沖突沖突否？發(fā)送完成？發(fā)送沖突加強(qiáng)信號(hào)沖突次數(shù)增1沖突次數(shù)16？計(jì)算隨機(jī)延遲時(shí)間等待延遲時(shí)間后再次啟動(dòng)發(fā)送發(fā)送成功發(fā)送失敗YNYNNYYN工作原理歸結(jié)： 先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停止、隨機(jī)延遲后重發(fā)。第50頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三51若干說明如何判斷信道忙或空閑？ 以差分Machester編碼為例，若信道存在電平跳變，則判斷為忙，否則判為空閑 如何檢測(cè)沖突？比較法-將偵聽信號(hào)與原始的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行比較以判斷是否發(fā)生沖突。編碼違例判決法-分析偵聽到的信號(hào)是否符合原始的編碼規(guī)律，如差分Manches

26、ter編碼規(guī)律。 如何隨機(jī)延遲？ 采用二進(jìn)制指數(shù)后退算法：一般地，第n次沖突后的等待時(shí)間從0到2n-1中選?。贿_(dá)到10次后，隨機(jī)等待的最大時(shí)隙固定在1023；16次沖突后，控制器不再動(dòng)作，報(bào)告發(fā)送失敗。 第51頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三52共享式以太網(wǎng)的工作特點(diǎn)不能支持多種速率 在共享式以太局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須保持相同的傳輸速率，否則一個(gè)設(shè)備發(fā)送的信息，另一個(gè)設(shè)備不可能收到。 單一的共享式以太網(wǎng)不可能提供多種速率的設(shè)備支持。 第52頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三53交換式以太網(wǎng) 1、交換式以太網(wǎng)的概念 2、交換機(jī)的工作原理第53

27、頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三54交換式以太網(wǎng)-1、交換式以太網(wǎng)的概念 交換式以太網(wǎng)是指以數(shù)據(jù)鏈路層的幀為數(shù)據(jù)交換單位，以以太網(wǎng)交換機(jī)為基礎(chǔ)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。交換式以太網(wǎng)允許多對(duì)節(jié)點(diǎn)同時(shí)通信，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以獨(dú)占傳輸通道和帶寬。它從根本上解決了共享以太網(wǎng)所帶來的問題。 第54頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三55交換式以太網(wǎng)-2、交換機(jī)的工作原理第55頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三56交換機(jī)的工作原理（1）交換機(jī)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)第56頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三57交換機(jī)的工作原理（2）交換

28、機(jī)地址管理機(jī)制第57頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三58交換機(jī)的工作原理（3）MAC地址表 交換機(jī)的MAC地址表也可以手工靜態(tài)配置，靜態(tài)配置的記錄不會(huì)被老化。由于MAC地址表中對(duì)于同一個(gè)MAC地址只能有一個(gè)記錄，所以如果靜態(tài)配置某個(gè)目的地址和端口號(hào)的映射關(guān)系以后，交換機(jī)就不能再動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)這個(gè)主機(jī)的MAC地址。 第58頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三59交換機(jī)的工作原理（4）交換機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式 直接交換 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換 改進(jìn)的直接交換第59頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三60交換機(jī)的工作原理（5）通信過濾 交換機(jī)建立

29、起MAC地址表后，它就可以對(duì)通過的信息進(jìn)行過濾了。以太網(wǎng)交換機(jī)在地址學(xué)習(xí)的同時(shí)還檢查每個(gè)幀，并基于幀中的目的地址做出是否轉(zhuǎn)發(fā)或轉(zhuǎn)發(fā)到何處的決定。 第60頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三61交換機(jī)的工作原理（6） STP：生成樹協(xié)議 （IEEE 802.1D） 第61頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三62虛擬局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)第62頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三63虛擬局域網(wǎng)1、虛擬局域網(wǎng)概念虛擬局域網(wǎng)是以局域網(wǎng)交換機(jī)為基礎(chǔ)，通過交換機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)根據(jù)功能、部門、應(yīng)用等因素將設(shè)備或用戶組成虛擬工

30、作組或邏輯網(wǎng)段的技術(shù)，其最大的特點(diǎn)是在組成邏輯網(wǎng)時(shí)無須考慮用戶或設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的物理位置。虛擬局域網(wǎng)可以在一個(gè)交換機(jī)或者跨交換機(jī)實(shí)現(xiàn)。第63頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三64虛擬局域網(wǎng)2、虛擬局域網(wǎng)使用的以太網(wǎng)幀格式 第64頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三65虛擬局域網(wǎng)3、虛擬局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn) 提供了一種控制網(wǎng)絡(luò)廣播的方法 提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性 簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)管理 提供了基于第二層的通信優(yōu)先級(jí)服務(wù)第65頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三66虛擬局域網(wǎng)4、虛擬局域網(wǎng)的組網(wǎng)方法 VLAN的劃分可以根據(jù)功能、部門或應(yīng)用而無須考慮

31、用戶的物理位置。 靜態(tài)VLAN第66頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三67虛擬局域網(wǎng)動(dòng)態(tài)VLAN：動(dòng)態(tài)VLAN是指交換機(jī)上以連網(wǎng)用戶的MAC地址、邏輯地址（如IP 地址）或數(shù)據(jù)包協(xié)議等信息為基礎(chǔ)將交換機(jī)端口動(dòng)態(tài)分配給VLAN的方式。 基于MAC地址的VLAN基于路由的VLAN用IP廣播組定義虛擬局域網(wǎng)第67頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三68虛擬局域網(wǎng)5、VLAN數(shù)據(jù)幀的傳輸?shù)?8頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三69虛擬局域網(wǎng)6、VLAN間的互連方法 傳統(tǒng)路由器方法 采用路由交換機(jī)第69頁，共130頁，2022年

32、，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三70為什么需要無線局域網(wǎng)？有線網(wǎng)絡(luò)所存在的使用限制：具有空曠場(chǎng)地的建筑物內(nèi)；具有復(fù)雜周圍環(huán)境的制造業(yè)工廠、貨物倉庫內(nèi)；機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、股票交易場(chǎng)所等一些用戶頻繁移動(dòng)的公共場(chǎng)所內(nèi)；缺少網(wǎng)絡(luò)電纜而又不能打洞布線的歷史建筑物內(nèi)；受自然條件影響而無法實(shí)施布線的環(huán)境，如存在河道；在一些需要臨時(shí)增設(shè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的場(chǎng)合，如體育比賽場(chǎng)地、展示會(huì)等 無線局域網(wǎng)的應(yīng)用走上前臺(tái)。無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network，)就是指采用無線傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)，簡(jiǎn)稱WLAN。第70頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三71無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)支持無線

33、局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有：藍(lán)牙技術(shù)：手機(jī)或PDA為主要設(shè)計(jì)對(duì)象HomeRF技術(shù)：主要服務(wù)為家庭無線網(wǎng)絡(luò)IEEE 802.11系列：無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)第71頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三72IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的組成覆蓋無線局域網(wǎng)的物理層和MAC子層：物理層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無線傳輸信號(hào)等基礎(chǔ)規(guī)范，如802.11a、802.11b、802.11d、802.11g、802.11h 。MAC子層標(biāo)準(zhǔn)包括802.11e、802.11f、802.11i。IEEE 802.11系列：無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)第72頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三73無線局域網(wǎng) 1、無

34、線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述2、無線局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制規(guī)范3、無線局域網(wǎng)設(shè)備 4、無線局域網(wǎng)間如何通信5、無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式第73頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三74無線局域網(wǎng)1、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述 藍(lán)牙技術(shù)（2）藍(lán)牙技術(shù)與PAN（3）Home RF技術(shù)（4）IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)第74頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三75無線局域網(wǎng)2、無線局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制規(guī)范IEEE 802.11協(xié)議的介質(zhì)訪問控制MAC層又分為2個(gè)子層：分布式協(xié)調(diào)功能子層與點(diǎn)協(xié)調(diào)功能子層。分布式協(xié)調(diào)功能子層使用了一種簡(jiǎn)單的CSMA算法，沒有沖突檢測(cè)功能。按照簡(jiǎn)單的CSMA的介質(zhì)

35、訪問規(guī)則進(jìn)行如下兩項(xiàng)工作。（1）如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送幀，它需要先監(jiān)聽介質(zhì)。如果介質(zhì)空閑，節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送幀；如果介質(zhì)忙，節(jié)點(diǎn)就要推遲發(fā)送，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑。（2）節(jié)點(diǎn)延遲一個(gè)空隙時(shí)間，再次監(jiān)聽介質(zhì)。如果發(fā)現(xiàn)介質(zhì)忙，則節(jié)點(diǎn)按照二進(jìn)制指數(shù)退避算法延時(shí)，并繼續(xù)監(jiān)聽介質(zhì)。如果介質(zhì)空閑，節(jié)點(diǎn)就可以傳輸。 第75頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三76無線局域網(wǎng)3、無線局域網(wǎng)設(shè)備無線網(wǎng)卡 第76頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三77無線局域網(wǎng)3、無線局域網(wǎng)設(shè)備無線訪問接入點(diǎn)無線訪問接入點(diǎn)（AP）則是在無線局域網(wǎng)環(huán)境中，進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的集中設(shè)備，相當(dāng)于有

36、線網(wǎng)絡(luò)中的集線器。 第77頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三78無線局域網(wǎng)3、無線局域網(wǎng)設(shè)備無線網(wǎng)橋第78頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三79無線局域網(wǎng)無線路由器無線路由器則集成了無線AP的接入功能和路由器的第三層路徑選擇功能。天線天線（Antenna）的功能則是將信號(hào)源發(fā)送的信號(hào)由天線傳送至遠(yuǎn)處。天線一般有所謂定向性(Uni-directional)與全向性(Omni-directional)之分，前者較適合于長(zhǎng)距離使用，而后者則較適合區(qū)域性之應(yīng)用。 第79頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三80無線局域網(wǎng)4、無線

37、局域網(wǎng)間如何通信建立到WLAN的連接后，節(jié)點(diǎn)會(huì)像其它802網(wǎng)絡(luò)一樣傳送幀。WLAN不使用標(biāo)準(zhǔn)的802.3幀。WLAN幀的類型有三種：控制幀、管理幀和數(shù)據(jù)幀。 第80頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三81無線局域網(wǎng)5、無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式 自組網(wǎng)絡(luò)（Ad-Hoc）模式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（Infrastucture）模式無線Internet接入 第81頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三82無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式一：對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 最簡(jiǎn)單的無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，又稱Ad-Hoc方式。由一組有無線網(wǎng)絡(luò)接口的計(jì)算機(jī)組成。同一Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)要有相同的工作組名、E

38、SSID和密碼。配置簡(jiǎn)單，在管理和預(yù)先設(shè)置方面沒有要求?？梢詫?shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)與點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)連接。但不能連接外部網(wǎng)絡(luò)。適用于用戶數(shù)相對(duì)較少的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。 第82頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三83無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式二：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(Infrastucture)最常見的無線局域網(wǎng)構(gòu)建模式，又稱Infrastucture方式。以AP為中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪問集中控制。 其弱點(diǎn)是AP成為單故障點(diǎn)；可與有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來使用 第83頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三84無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的互連示例 第84頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三8

39、5廣域網(wǎng) 廣域網(wǎng)概述廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例廣域網(wǎng)設(shè)備第85頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三86廣域網(wǎng)-廣域網(wǎng)概述1、廣域網(wǎng)的特性 2、廣域網(wǎng)類型 3、廣域網(wǎng)通信方式第86頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三87廣域網(wǎng)-廣域網(wǎng)概述WAN局域網(wǎng)路由器局域網(wǎng)路由器主機(jī)主機(jī)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)中繼線Modem路由器Modem多路復(fù)用設(shè)備第87頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三88廣域網(wǎng)-廣域網(wǎng)概述范圍廣：地區(qū)、國(guó)家、洲際、全球建立在電信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜：線路、技術(shù)、協(xié)議、設(shè)備 介質(zhì)：雙絞線、同軸、光纖、地面微波、衛(wèi)星 傳輸速率：主干網(wǎng)

40、高，但接入速率低 誤碼率高：復(fù)雜的錯(cuò)誤控制技術(shù)，開銷拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)到點(diǎn)連接構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)公共服務(wù)：電信服務(wù)商 第88頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三89廣域網(wǎng)-廣域網(wǎng)概述2、廣域網(wǎng)類型PSTN：公用電話交換網(wǎng)。X.25：公共分組交換網(wǎng)，使用X.25協(xié)議進(jìn)行分組交換的數(shù)據(jù)通信技術(shù)。Frame Relay：幀中繼，一種高速的在鏈路層進(jìn)行分組交換的技術(shù)。ISDN：綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)，一種可以在電話線路上同時(shí)提供音頻、視頻和數(shù)據(jù)服務(wù)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。DDN：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)，一種利用數(shù)字信道提供半永久性連接電路的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。xDSL：數(shù)字用戶線，一種利用電話線路進(jìn)行數(shù)字傳輸?shù)母咚俳尤爰夹g(shù)。AT

41、M：異步傳輸模式，一種基于異步時(shí)分多路復(fù)用的、采用信元交換代替分組交換的技術(shù)。交換式多兆位數(shù)據(jù)服務(wù)SMDS 第89頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三90廣域網(wǎng)-廣域網(wǎng)概述3、廣域網(wǎng)通信方式 為了向高層協(xié)議提供面向連接的服務(wù)和無連接的服務(wù)，廣域網(wǎng)采用兩種通信方式：虛電路方式和數(shù)據(jù)報(bào)方式。關(guān)于虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)兩種通信方式在前面章節(jié)已詳細(xì)介紹，這里不再贅述。 第90頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三91廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-公用電話交換網(wǎng)PSTNPSTN簡(jiǎn)介 PSTN是一種以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的電路交換網(wǎng)絡(luò)。在眾多的廣域網(wǎng)互連技術(shù)中，通過PSTN進(jìn)行互連所要求

42、的通信費(fèi)用最低，但其數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量及傳輸速度也最差，同時(shí)PSTN的網(wǎng)絡(luò)資源利用率也比較低。 第91頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三92廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-公用電話交換網(wǎng)PSTN通過PSTN可以實(shí)現(xiàn)的訪問： 撥號(hào)上Internet/Intranet/LAN；兩個(gè)或多個(gè)LAN之間的網(wǎng)絡(luò)互連； 和其它廣域網(wǎng)技術(shù)的互連 PSTN采用的技術(shù)： PSTN提供的是一個(gè)模擬的專有通道，通道之間經(jīng)由若干個(gè)電話交換機(jī)連接而成。 第92頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三93廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-公用電話交換網(wǎng)PSTNPSTN組成結(jié)構(gòu) 本地環(huán)路準(zhǔn)長(zhǎng)途干線長(zhǎng)途干線準(zhǔn)長(zhǎng)途干線本地

43、環(huán)路中心交換局長(zhǎng)途局端局長(zhǎng)途局端局 數(shù)字傳輸模擬傳輸模擬傳輸?shù)?3頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三94廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-公用電話交換網(wǎng)PSTN通過PSTN接入因特網(wǎng) 因特網(wǎng)計(jì)算機(jī)用戶MODEMMODEM池RS-232訪問服務(wù)器端局E1Ethernet第94頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三95廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-公用電話交換網(wǎng)PSTNPSTN特點(diǎn) 沒有差錯(cuò)控制的電路交換網(wǎng)絡(luò)，通信時(shí)獨(dú)占一條通道；每路語音信號(hào)在端局轉(zhuǎn)換被轉(zhuǎn)換成64kb/s的PCM編碼數(shù)字信號(hào)（PCM編碼技術(shù)）；多路PCM信號(hào)在匯接局復(fù)合成更高速率的信號(hào)E1/T1；計(jì)算機(jī)之間可以通過

44、Modem 連接到PSTN上進(jìn)行通信，傳輸速率不超過64kb/s，主要有33.6Kbps（V.24標(biāo)準(zhǔn)）和56Kbps(V.90標(biāo)準(zhǔn))。 第95頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三96廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-xDSL（數(shù)字用戶線）xDSL簡(jiǎn)介xDSL是各種類型DSL(Digital Subscribe Line，數(shù)字用戶線路)的總稱，包括ADSL、RADSL、VDSL、SDSL、IDSL和HDSL等。 xDSL是利用現(xiàn)有的、廣泛應(yīng)用的普通電話線，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的高速傳輸?shù)囊环N接入網(wǎng)技術(shù)，以滿足用戶音頻、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體信息的通信需求。 第96頁，共130頁，2022年，5月20

45、日，23點(diǎn)31分，星期三97廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-xDSL（數(shù)字用戶線）xDSL實(shí)現(xiàn)技術(shù)xDSL的實(shí)現(xiàn)技術(shù)包括：ADSL 非對(duì)稱數(shù)字用戶線（我國(guó)使用最廣泛）RADSL 速率自適應(yīng)非對(duì)稱數(shù)字用戶線HDSL 高比特率數(shù)字用戶線VDSL 甚高比特率數(shù)字用戶線SDSL 單線對(duì)HDSL數(shù)字用戶線第97頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三98廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-xDSL（數(shù)字用戶線）xDSL的調(diào)制方式 2B1Q（脈沖幅度調(diào)制PAM的一種）CAP（無載波幅度相位調(diào)制）DMT（離散多音頻調(diào)制） 第98頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三99廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-xDSL（數(shù)字用

46、戶線）（4）ADSL技術(shù) ADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶線， Asymmetric Digital Subscriber Line ）是我國(guó)使用最廣泛寬帶接入技術(shù)，它有兩種標(biāo)準(zhǔn)：G.992.1（G.dmt）；G.992.2（G.lite）。 第99頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三100廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-ADSLADSL系統(tǒng)構(gòu)成 PSTN因特網(wǎng)電話交換機(jī)DSLAM分離器ATU-C機(jī)架局端DSLAM: DSL接入復(fù)用器ATU-C: 局端ADSL Modem分離器ATU-R電話機(jī)計(jì)算機(jī)用戶端ATU-R: ADSL Modem電話雙絞線本地環(huán)路第100頁，共130頁，2022年，5

47、月20日，23點(diǎn)31分，星期三101廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-ADSLADSL的特點(diǎn) 上行速率與下行速率不相同，這是與因特網(wǎng)訪問特點(diǎn)相適應(yīng)的：下載數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于上傳數(shù)據(jù)量：FTP、WWW、視頻點(diǎn)播；低的上行速率使近端串?dāng)_較低，這樣可以簡(jiǎn)化用戶端設(shè)備的設(shè)計(jì)使成本降低；另外僅使用一對(duì)銅線，可直接利用原有的電話線；還有就是語音和數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸，互不干擾：使用頻分復(fù)用技術(shù)語音：04kHz，數(shù)據(jù)：30kHz1.1MHz；用戶端和局端都需要安裝話音/數(shù)據(jù)分離器；上網(wǎng)時(shí)不用撥號(hào)，永遠(yuǎn)在線（打電話仍需撥號(hào)）。 第101頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三102廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-ADSLADSL應(yīng)用方式

48、 IPPPPL2TPATM、VCIP TunnelATM、VCIP TunnelL2TPPPPPPPoEEthernetATMEthernetATM10Base-TEthernet10Base-TPPPoEPPPIPNSP服務(wù)網(wǎng)關(guān)ATU-R(ADSL Modem)計(jì)算機(jī)第102頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三103廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-公用分組交換網(wǎng)X.25 X.25簡(jiǎn)介 X.25是在70年代由CCITT制定的關(guān)于數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)電路設(shè)備DCE之間的接口。目的是在PSTN的基礎(chǔ)上提供面向連接的分組數(shù)據(jù)通信服務(wù)。X.25網(wǎng)絡(luò)是第一個(gè)面向連接的網(wǎng)絡(luò),也是第一個(gè)公共數(shù)據(jù)

49、網(wǎng)絡(luò).其數(shù)據(jù)分組包含3字節(jié)頭部和128字節(jié)數(shù)據(jù)部分.它運(yùn)行10年后,20世紀(jì)80年代被無錯(cuò)誤控制,無流控制,面向連接的新的叫做幀中繼的網(wǎng)絡(luò)所取代。90年代以后,出現(xiàn)了面向連接的ATM網(wǎng)絡(luò)。X.25協(xié)議是CCITT（ITU）建議的一種協(xié)議，它定義終端和計(jì)算機(jī)到分組交換網(wǎng)絡(luò)的連接。分組交換網(wǎng)絡(luò)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上為數(shù)據(jù)分組選擇到達(dá)目的地的路由。X25是一種很好實(shí)現(xiàn)的分組交換服務(wù)，傳統(tǒng)上它是用于將遠(yuǎn)程終端連接到主機(jī)系統(tǒng)的。 第103頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三104廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-公用分組交換網(wǎng)X.25（2）X.25的組成 非分組終端X.25網(wǎng)卡主機(jī)LANRouterDCED

50、CEDCEDCEPSEPSEPSEPSEPC機(jī)X.25X.25X.25X.25第104頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三105廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-公用分組交換網(wǎng)X.25（3）X.25的層次 物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層鏈路訪問層分組層物理層鏈路訪問層分組層DTEDCEX.21LAPBX.25分組協(xié)議第105頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三106廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-公用分組交換網(wǎng)X.25（4）X.25的組網(wǎng)方式 第106頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三107廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-公用分組交換網(wǎng)X.25（5）X.25的特點(diǎn)X.25

51、是面向連接的，它支持交換虛電路服務(wù)；數(shù)據(jù)傳輸率一般為 64K bps。 X.25提供DTE到DTE之間的差錯(cuò)控制：錯(cuò)包校驗(yàn)處理，丟包、亂包、重復(fù)包處理 X.25提供DTE到DTE之間的流量控制、擁塞控制、死鎖控制等。 第107頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三108廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN DDN是一種利用數(shù)字信道提供數(shù)據(jù)通信的傳輸網(wǎng)，它主要提供點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)字專線通信服務(wù)。 主要由通信介質(zhì)、專線Modem、數(shù)字交叉連接設(shè)備等組成。 DDN的組成 DDN主要以硬件為主，對(duì)應(yīng)OSI模型的低三層。主要有四大部分組成：本地傳輸系統(tǒng)、DDN節(jié)點(diǎn)、局間傳輸及網(wǎng)同步系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)

52、管理系統(tǒng)。 第108頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三109廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN本地傳輸系統(tǒng)本地傳輸系統(tǒng)由用戶設(shè)備和用戶環(huán)路（包括用戶線和網(wǎng)絡(luò)接入單元）組成。用戶設(shè)備通常是數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）、電話機(jī)、傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)等。用戶線是一般市話用戶電纜。網(wǎng)絡(luò)接入單元可為基帶型或頻帶型、單路或多路復(fù)用傳輸設(shè)備等。DDN節(jié)點(diǎn)DDN節(jié)點(diǎn)的功能主要由兩大部分組成：復(fù)用和交叉連接。DDN利用電信網(wǎng)的數(shù)字通道工作，通常采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)。第109頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三110廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN局間傳輸及網(wǎng)同步系統(tǒng)局間傳輸及網(wǎng)同

53、步系統(tǒng)由兩部分組成：局間傳輸和同步時(shí)鐘供給。局間傳輸是指節(jié)點(diǎn)間的數(shù)字通道以及各節(jié)點(diǎn)通過與數(shù)字通道的各種連接方式組成的各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｔ谖覈?guó)，目前主要采用T1（2048Kbps）數(shù)字通道，少部分采用E1數(shù)字通道。同步時(shí)鐘供給則是由于DDN是一個(gè)同步數(shù)字傳輸網(wǎng)，為了保證全網(wǎng)所有設(shè)備同步工作，必須有一個(gè)全國(guó)統(tǒng)一的同步方法來確保全網(wǎng)設(shè)備的同步。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)公用的DDN來講，網(wǎng)絡(luò)管理至少包括：用戶接入管理，網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度和路由管理，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)故障的診斷、報(bào)警與處理，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計(jì)、計(jì)費(fèi)信息的收集與報(bào)告等。第110頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三11

54、1廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)DDN網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)分為專用電路、幀中繼和壓縮話音/G3傳真、虛擬專用網(wǎng)等業(yè)務(wù)。 DDN專線與電話專線的區(qū)別在于：DDN專線是半固定非交換式的物理連接，采用PVC通信方式，可人工靈活配置 DDN專線與X.25的區(qū)別在于：X.25 是分組交換網(wǎng)，具有3層協(xié)議，保證數(shù)據(jù)包在兩個(gè)DTE之間可靠傳輸。DDN不具有自動(dòng)交換功能，只有物理層接口，提供兩個(gè)相鄰DTE之間的數(shù)據(jù)快速傳輸，但通信的正確性由DTE自己提供。 第111頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三112廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-幀中繼（Frame Relay） FR是由X.25分組交換技術(shù)基

55、礎(chǔ)上演變而來的，為了提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸率，F(xiàn)R放棄了X.25的差錯(cuò)控制和流量控制功能 第112頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三113廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-幀中繼（Frame Relay） （1）幀中繼的特點(diǎn) 首先，幀中繼采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)為用戶提供共享的網(wǎng)絡(luò)資源，提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。 其次，幀中繼在OSI模型中僅實(shí)現(xiàn)物理層和鏈路層的核心功能，這樣以來大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)之間的處理過程，有效的降低了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。 第三，幀中繼提供了較高的傳輸質(zhì)量。 第四，從網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)角度，幀中繼只需對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)上的硬件設(shè)備稍加修改，同時(shí)進(jìn)行軟件升級(jí)就可以實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便。第113頁，

56、共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三114廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-幀中繼（Frame Relay）幀中繼的應(yīng)用一般來說幀中繼技術(shù)適用于以下情況:當(dāng)用戶需要數(shù)據(jù)通信，其帶寬要求為64Kbps2Mbps,而參與通信的各方多于兩個(gè)時(shí)，使用幀中繼是一種較好的方案； 當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量為突發(fā)性時(shí)，由于幀中繼具有動(dòng)態(tài)分配帶寬的功能，選用幀中繼可以有效的處理突發(fā)性數(shù)據(jù)。 第114頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三115廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-交換式多兆位數(shù)據(jù)服務(wù) SMDS(Switched Multi-megabit Data Service) 是用于連接多個(gè)LAN，并進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳

57、輸?shù)南到y(tǒng)。SMDS是采用交換技術(shù)，用來連接多個(gè)局域網(wǎng)；SMDS的設(shè)計(jì)是針對(duì)突發(fā)的數(shù)據(jù)通信的；SMDS標(biāo)準(zhǔn)速率是45Mbps，也支持低于45Mbps的速率；SMDS提供無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)第115頁，共130頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期三116廣域網(wǎng)技術(shù)實(shí)例-BISDN/ATM 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN（Integrated Service Digital Network)就是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中可以傳送和處理各種類型的數(shù)據(jù)，向用戶提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)，如電話、傳真、視頻以及數(shù)據(jù)通信等。 第二代B-ISDN需解決兩大技術(shù)問題： 高速傳輸-光纖通信技術(shù)，如WDM 高速交換-異步傳輸模式ATM:信元交換 第116頁，共130頁，2022年，5月20日