局域網(wǎng)基本原理

1、局域網(wǎng)基本原理ISSUE 1.0日期：杭州華三通信技術(shù)有限公司 版權(quán)所有，未經(jīng)授權(quán)不得使用與傳播局域網(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)的專用網(wǎng)絡(luò)在眾多的局域網(wǎng)協(xié)議中，以太網(wǎng)占據(jù)著統(tǒng)治地位引入了解局域網(wǎng)類型掌握主要以太網(wǎng)類型及其主要特性掌握CSMA/CD工作原理了解以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)中雙絞線和光纖知識(shí)了解WLAN技術(shù)基本原理課程目標(biāo)學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠： 局域網(wǎng)概述 以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù) WLAN技術(shù)基礎(chǔ)目錄局域網(wǎng)與OSI參考模型物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層同軸線纜、雙絞線、光纖、RJ-45、無(wú)線電波IP、IPX等網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議OSI參考模型局域網(wǎng)802.2 LLC/SNA

2、P802.3、802.4、802.5、802.11LLC子層MAC子層主要局域網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)令牌令牌環(huán)網(wǎng)FDDI環(huán)網(wǎng) 局域網(wǎng)概述 以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù) WLAN技術(shù)基礎(chǔ)目錄早期以太網(wǎng)技術(shù)介紹名稱速率介質(zhì)類型最大線纜長(zhǎng)度10BASE510 Mbps粗同軸電纜500m10BASE210 Mbps細(xì)同軸電纜200m10BASE-T10 Mbps雙絞線100mHub10BASE5/10BASE210BASE-T以太網(wǎng)集線器集線器(Hub)與主機(jī)構(gòu)成物理星型拓?fù)浼€器內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，任意時(shí)間只有一臺(tái)主機(jī)能占用總線HostHostHostHost內(nèi)部總線集線器MDI/MDIX同類接口互連用交叉線

3、，異類接口互連用直連線H3C以太網(wǎng)交換機(jī)支持MDI/MDIX自適應(yīng)，不必考慮連線類型主機(jī)網(wǎng)卡(MDI)路由器以太口(MDI)交換機(jī)/集線器接入口(MDIX)交換機(jī)/集線器級(jí)連口(MDI)主機(jī)網(wǎng)卡(MDI)交叉線交叉線直連線N/A路由器以太口(MDI)交叉線交叉線直連線N/A交換機(jī)/集線器接入口(MDIX)直連線直連線交叉線直連線交換機(jī)/集線器級(jí)連口(MDI)N/AN/A直連線交叉線10BASE-T線纜和接口10BASE-T使用5類UTP和RJ-45接頭Side 1Side 2Side 112345678123456781=白/橙2=橙3=白/綠4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=綠7=白/棕8=棕Side 2

4、Side 1Side 2Side 1Side 212345678123456781=白/橙2=橙3=白/綠4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=綠7=白/棕8=棕1=白/橙2=橙3=白/綠4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=綠7=白/棕8=棕1=白/綠2=綠3=白/橙4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=橙7=白/棕8=棕直連線交叉線RJ-45接頭CSMA/CD載波偵聽偵聽到線路上有載波時(shí)，不發(fā)送數(shù)據(jù)偵聽不到載波時(shí)，說(shuō)明線路已經(jīng)空閑偵聽到載波偵聽到載波不發(fā)送偵聽到載波不發(fā)送偵聽不到載波偵聽不到載波偵聽不到載波搶占發(fā)送線路空閑時(shí)，任一主機(jī)都可以搶占線路CSMA/CD沖突檢測(cè)和退避兩臺(tái)主機(jī)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)導(dǎo)致沖突全部主機(jī)停止發(fā)送，等待一個(gè)隨機(jī)退避時(shí)間退

5、避期滿的主機(jī)首先開始發(fā)送檢測(cè)到?jīng)_突檢測(cè)到?jīng)_突檢測(cè)到?jīng)_突MAC地址MAC地址為48位二進(jìn)制數(shù)，常用12位16進(jìn)制數(shù)表示24位OUI24位EUI00 - E0 - FC - 01 - 23 - 45操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口卡RAMIP: 10.1.1.3ROMMAC: 00-E0-FC-01-23-4548位MAC地址單播與廣播接收地址包括本卡MAC地址、廣播地址和本機(jī)所屬組播組地址網(wǎng)卡丟棄與本卡接收地址不匹配的幀網(wǎng)卡解開與本卡接收地址匹配的幀，將數(shù)據(jù)遞交上層處理接收DMAC=00E0.FC01.2222不接收MAC: 00E0.FC01.1111MAC: 00E0.FC01.2222MAC: 00E0.

6、FC01.3333接收DMAC=FFFF.FFFF.FFFF接收MAC: 00E0.FC01.1111MAC: 00E0.FC01.2222MAC: 00E0.FC01.3333單播廣播以太網(wǎng)流量控制在半雙工線路上采用背壓式流控接收方反向發(fā)送電壓信號(hào)制造沖突，使發(fā)送方停止發(fā)送在全雙工線路上采用802.3 PAUSE流控接收方向保留組播地址01-80-C2-00-00-01發(fā)送PAUSE幀，通知發(fā)送方停止發(fā)送DMAC=0180.C200.0001半雙工Hub反向發(fā)送電壓信號(hào)全雙工反向發(fā)送PAUSE幀背壓式流控PAUSE流控沖突域總線型以太網(wǎng)拓?fù)鋽U(kuò)展用中繼器可以擴(kuò)展10BASE5和10BASE2網(wǎng)

7、絡(luò)范圍所有線纜段都屬于一個(gè)沖突域中繼器星型以太網(wǎng)拓?fù)鋽U(kuò)展沖突域HubHubHub用集線器可以擴(kuò)展10BASE-T網(wǎng)絡(luò)范圍全部線纜段都屬于一個(gè)沖突域局域網(wǎng)概述以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)WLAN技術(shù)基礎(chǔ)目錄單模光纖與多模光纖多模光纖較粗的纖芯，傳輸多種不同波長(zhǎng)不同角度的光衰耗大，傳輸距離通常在千米以內(nèi)成本低單模光纖纖芯與光波長(zhǎng)相同，傳送單一波長(zhǎng)的激光衰耗小，傳輸距離可達(dá)數(shù)十千米成本高常用光纖連接器ST：卡接式圓形光纖接頭FC：帶螺紋的圓形光纖接頭常用光纖連接器（續(xù)）SC：矩型光纖接頭LC：一種Mini型連接器快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)名稱速度介質(zhì)類型最大線纜長(zhǎng)度協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)100BASE-TX100 M

8、bps2對(duì)5類UTP100m802.3u100BASE-FX100 Mbps多模光纖2000m100BASE-T4100 Mbps4對(duì)3類UTP100m1000BASE-SX1 Gbps多模光纖275m / 550m802.3z1000BASE-LX1 Gbps單模光纖550m / 5000m1000BASE-CX1 Gbps2對(duì)STP25m1000BASE-T1 Gbps4對(duì)5類UTP100m802.3ab用交換機(jī)擴(kuò)展以太網(wǎng)拓?fù)銼witchSwitchHub隔離沖突域，避免沖突域過(guò)大進(jìn)一步擴(kuò)大物理連接范圍提高以太網(wǎng)帶寬利用率，增加吞吐量適應(yīng)不同的速率和不同的雙工狀況目錄局域網(wǎng)概述以太網(wǎng)技術(shù)基

9、礎(chǔ)現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)WLAN技術(shù)基礎(chǔ)WLAN簡(jiǎn)介WLAN（Wireless LAN）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。用射頻（RF）技術(shù)取代舊式的雙絞線構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)，提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能。具有部署簡(jiǎn)單、移動(dòng)方便、使用便捷等優(yōu)點(diǎn)。802.11協(xié)議的發(fā)展802.11802.11b802.11a802.11g標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí)間July 1997Sept 1999Sept 1999June 2003合法頻寬83.5MHz83.5MHz325MHz83.5MHz頻率范圍 2.400-2.483GHz2.400-2.483GHz5.150-5.350GHz 5.725-5.850GHz2.400-2.

10、483GHz非重疊信道 33123調(diào)制技術(shù)FHSS/DSSSCCK/ DSSSOFDMCCK/OFDM物理發(fā)送速率1, 21,2,5.5, 116, 9, 12, 18,24, 36, 48, 546, 9, 12, 18,24, 36, 48, 54無(wú)線覆蓋范圍N/A100M50M100M理論上的最大UDP吞吐量 (1500 byte)1.7 Mbps7.1 Mbps30.9 Mbps30.9 Mbps理論上的TCP/IP吞吐量 (1500 byte)1.6 Mbps5.9 Mbps24.4 Mbps24.4 Mbps兼容性N/A與11g產(chǎn)品可互通與11b/g不能互通與11b產(chǎn)品可互通各國(guó)授

11、權(quán)使用的頻段Channel Freq (GHz) US/Can Europe Japan 1 2.412xx2 2.417xx3 2.422xx4 2.427xx5 2.432xx6 2.437xx7 2.442xx8 2.447xx9 2.452xx10 2.457xx11 2.462xxx12 2.467x13 2.472x14 2.484802.11b/g工作頻段劃分圖2.4122.4172.4222.4322.4422.4522.4622.4722.4842.4272.4372.4472.4572.4672345178910611121314無(wú)線覆蓋原則蜂窩式覆蓋任意相鄰區(qū)域使用無(wú)頻率交叉的頻道，如1、6、11頻道適當(dāng)調(diào)整發(fā)射功率，避免跨區(qū)域同頻干擾蜂窩式無(wú)線覆蓋實(shí)現(xiàn)無(wú)交叉頻率重復(fù)使用802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)訪問(wèn)控制 Frame Exchange Frame ExchangeFrameExchangeFrameExchangeDIFSDIFSDIFSSTA 1STA 2STA 3STA 4退避窗口退避窗口退避窗口CSMA/CA（載波偵聽多點(diǎn)接入避讓機(jī)制）109357610254810核心機(jī)房會(huì)議廳餐廳、茶座大廳、服務(wù)臺(tái)S3600-PWRS7500客戶端無(wú)線網(wǎng)絡(luò)典型部署熱點(diǎn)覆蓋客戶端客戶端S3600-