局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)

關(guān)于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)第一頁，共五十一頁，2022年，8月28日第7章局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)局域網(wǎng)的基本概念7.1典型局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)7.2網(wǎng)絡(luò)互連7.4廣域網(wǎng)7.3配置虛擬局域網(wǎng)7.5第二頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.1局域網(wǎng)的基本概念局域網(wǎng)的特點局域網(wǎng)的分類局域網(wǎng)的組成局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)類型局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)第三頁，共五十一頁，2022年，8月28日局域網(wǎng)的特點（1）覆蓋的地理范圍較小（2）以微機(jī)為主要聯(lián)網(wǎng)對象（3）通常屬于某個單位或部門所有（4）傳輸速率高（5）管理方便（6）價格低廉（7）實用性強(qiáng)，使用廣泛第四頁，共五十一頁，2022年，8月28日局域網(wǎng)的分類1．按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類2．按傳輸?shù)男盘柗诸?．按網(wǎng)絡(luò)使用的傳輸介質(zhì)分類4．按介質(zhì)訪問控制方式分類第五頁，共五十一頁，2022年，8月28日局域網(wǎng)的組成局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件兩部分組成第六頁，共五十一頁，2022年，8月28日局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)類型與特點同軸電纜、雙絞線、光纖與無線通信信道在局域網(wǎng)中一般使用第3類、第4類、第5類和第6類非屏蔽雙絞線，常簡稱為3類線、4類線、5類線和6類線。其中，3類線帶寬為16MHz，適用于語音及10Mbit/s以下的數(shù)據(jù)傳輸；4類線帶寬為20MHz，適用于語音及16Mbit/s以下的數(shù)據(jù)傳輸；5類線帶寬為100MHz，適用于語音及100Mbit/s的高速數(shù)據(jù)傳輸，甚至可以支持155Mbit/s的異步傳輸模式ATM的數(shù)據(jù)傳輸；6類線適用于1

000Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸，通常用于1000BASE-T以太網(wǎng)。第七頁，共五十一頁，2022年，8月28日局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)1．局域網(wǎng)參考模型2．IEEE802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)第八頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.2典型局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)DIXEthernetV2與IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)采取了兩種重要的措施：無連接的工作方式使用曼徹斯特（Manchester）編碼第九頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.2典型局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)：第十頁，共五十一頁，2022年，8月28日

10Mbit/s以太網(wǎng)

1．10Mbit/s以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)IEEE802.3以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)包括MAC子層和物理層。物理層又分為物理信令（PLS）和物理媒體連接件（PMA）兩個子層，并根據(jù)物理層的兩個子層是否在同一個設(shè)備上實現(xiàn)。第十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日

10Mbit/s以太網(wǎng)2．10Mbit/s以太網(wǎng)組網(wǎng)方式IEEE802.3支持的物理層介質(zhì)和配置方式有多種，是由一組協(xié)議組成的。每一種實現(xiàn)方案都有一個名稱代號，由以下3部分組成：

<數(shù)據(jù)傳輸率（Mbit/s）><信號方式><最大段長度（百米）或介質(zhì)類型>第十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日

100Mbit/s以太網(wǎng)

1．快速以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1995年9月，IEEE802委員會正式批準(zhǔn)了快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3u。IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)在LLC子層使用IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)，在MAC子層使用CSMA/CD方法，只是在物理層做了一些必要的調(diào)整，定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)（100BASE-T）。第十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日

100Mbit/s以太網(wǎng)2．快速以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式（1）100BASE-TX（2）100BASE-FX（3）100BASE-T4第十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日

100Mbit/s以太網(wǎng)

1．快速以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1995年9月，IEEE802委員會正式批準(zhǔn)了快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3u。IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)在LLC子層使用IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)，在MAC子層使用CSMA/CD方法，只是在物理層做了一些必要的調(diào)整，定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)（100BASE-T）。第十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日

1000Mbit/s以太網(wǎng)1．吉比特以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn)在LLC子層使用IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)，在MAC子層使用CSMA/CD方法。只是在物理層作了一些必要的調(diào)整，它定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)（1000BASE-T）。1000BASE-T標(biāo)準(zhǔn)定義了吉比特介質(zhì)專用接口（GigabitMediaIndependentInterface，GMII），它將MAC子層與物理層分開。第十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日

1000Mbit/s以太網(wǎng)2．吉比特以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式(1)1000BASE-T(2)1000BASE-SX(3)1000BASE-LX(4)1000BASE-CX第十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日

10吉比特以太網(wǎng)1．10吉比特以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)OSI層次結(jié)構(gòu)包括了數(shù)據(jù)鏈路層的一部分和物理層的全部，IEEE802層次結(jié)構(gòu)包括MAC子層和物理層，但各層所具有的功能與傳統(tǒng)以太網(wǎng)相比差別較大，特別是物理層更具有明顯的特點。第十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日

10吉比特以太網(wǎng)2．10吉比特以太網(wǎng)的技術(shù)特點①MAC子層和物理層實現(xiàn)10Gbit/s傳輸速率。②MAC子層的幀格式不變，并保留IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)最小和最大幀長度。③不支持共享型，只支持全雙工，即只可能實現(xiàn)全雙工交換型10吉比特以太網(wǎng)，因此10吉比特以太網(wǎng)媒體的傳輸距離不會受到傳統(tǒng)以太網(wǎng)CSMA/CD機(jī)理制約，而僅僅取決于媒體上信號傳輸?shù)挠行浴＂苤С中切尉钟蚓W(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用點到點連接和結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)。⑤在物理層上分別定義了局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)兩種系列，并定義了適應(yīng)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。⑥不能使用雙絞線，只支持多模和單模光纖，并提供連接距離的物理層技術(shù)規(guī)范。第十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日

10吉比特以太網(wǎng)3．10吉比特以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的應(yīng)用案例第二十頁，共五十一頁，2022年，8月28日虛擬局域網(wǎng)1．虛擬網(wǎng)絡(luò)的基本概念第二十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日虛擬局域網(wǎng)2．IEEE802.1qVLAN標(biāo)準(zhǔn)第二十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日虛擬局域網(wǎng)3．虛擬局域網(wǎng)的實現(xiàn)技術(shù)VLAN的實現(xiàn)方式廣泛采用靜態(tài)VLAN方式來實現(xiàn)。在靜態(tài)VLAN中，由網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)交換機(jī)端口進(jìn)行靜態(tài)的VALN分配，當(dāng)在交換機(jī)上將其某一個端口分配給一個VLAN時，將一直保持不變直到網(wǎng)絡(luò)管理員改變這種配置，所以又被稱為基于端口的VLAN。第二十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日虛擬局域網(wǎng)4．虛擬網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點（1）廣播控制（2）安全性（3）性能（4）網(wǎng)絡(luò)管理第二十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3廣域網(wǎng)7.3.1廣域網(wǎng)的基本概念7.3.2高級數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）協(xié)議7.3.3PPP協(xié)議7.3.4幀中繼7.3.5VPN7.3.6異步傳輸模式第二十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.1廣域網(wǎng)的基本概念1．廣域網(wǎng)的特點第二十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.1廣域網(wǎng)的基本概念2．廣域網(wǎng)術(shù)語用戶駐地設(shè)備（CustomerPremisesEquipment，CPE）分界點（DemarcationPoint）本地回路（Localloop）中心局（CentralOffice，CO）長途網(wǎng)絡(luò)（TollNetwork）第二十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.1廣域網(wǎng)的基本概念3．廣域網(wǎng)的帶寬DS0（DigitalSignal0）T1E1T3OC-3OC-12OC-48：第二十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.1廣域網(wǎng)的基本概念4．廣域網(wǎng)的種類廣域網(wǎng)可以分為公共傳輸網(wǎng)絡(luò)和專用傳輸網(wǎng)絡(luò)第二十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.2高級數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）協(xié)議1．HDLC協(xié)議的幀格式零比特填充法第三十頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.2高級數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）協(xié)議2．HDLC協(xié)議的特點①透明傳輸。②可靠性高。③傳輸效率高。④適應(yīng)性強(qiáng)。⑤結(jié)構(gòu)靈活。第三十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.3PPP協(xié)議點對點鏈路的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議PPP（Point-to-PointProtocol）第三十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日1．PPP協(xié)議的幀格式當(dāng)PPP用在同步傳輸鏈路時，協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充。當(dāng)PPP用在異步傳輸時，就使用一種特殊的字符填充法。第三十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日1．PPP協(xié)議的工作狀態(tài)第三十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.4幀中繼1．幀中繼技術(shù)簡介第三十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.4幀中繼

1．幀中繼技術(shù)簡介永久虛電路服務(wù)第三十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程7.3.4幀中繼

1．幀中繼技術(shù)簡介第三十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日幀中繼的主要優(yōu)點①減少了網(wǎng)絡(luò)互連的代價。②網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性減少但性能卻提高了。③由于使用了國際標(biāo)準(zhǔn)，增加了互操作性。④協(xié)議的獨立性。7.3.4幀中繼

1．幀中繼技術(shù)簡介第三十八頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.4幀中繼

2．幀中繼的幀格式第三十九頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.5VPN1．VPN分類①遠(yuǎn)程接入VPN（RemoteaccessVPN）②端到端VPN（site-to-siteVPNs）③外部網(wǎng)絡(luò)VPN（ExtranetVPNs）第四十頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.5VPN2．VPN的構(gòu)建第一種方法是在IP網(wǎng)絡(luò)上的端點間利用IPSec構(gòu)建帶有認(rèn)證和加密的服務(wù)。第二種方法是利用隧道協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)端點間建立一條隧道。第四十一頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.6異步傳輸模式1．ATM的基本概念第四十二頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.6異步傳輸模式2．ATM的工作原理虛通路（VirtualPath，VP）虛通道（VirtualChannel，VC）第四十三頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.6異步傳輸模式2．ATM的工作原理虛通路鏈路（VPL）、虛通路標(biāo)識符（VirtualPathIdentifier，VPI）虛通道連接（VCC）、虛通道標(biāo)識符（VirtualChannelIdentifier，VCI）第四十四頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.3.6異步傳輸模式2．ATM的工作原理第四十五頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.4網(wǎng)絡(luò)互連7.4.1網(wǎng)絡(luò)互連的必要性7.4.2網(wǎng)絡(luò)互連的基本原理7.4.3網(wǎng)絡(luò)互連的類型第四十六頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.4.1網(wǎng)絡(luò)互連的必要性①ISO/OSI雖然問世多年，在實際運行中依然存在大量非OSI的網(wǎng)絡(luò)，而且各種現(xiàn)有的特定網(wǎng)絡(luò)并不一定都采用OSI七層模型。②OSI所采用的通信子網(wǎng)和現(xiàn)有的多種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，它本身就決定了各種類型的通信子網(wǎng)一直共存下去。③網(wǎng)絡(luò)互連可以改善網(wǎng)絡(luò)性能第四十七頁，共五十一頁，2022年，8月28日7.4.2網(wǎng)絡(luò)互連的基本原理1．網(wǎng)絡(luò)互連的要求①在網(wǎng)絡(luò)之間提供一條鏈路，至少需要一條物理和鏈路控制的鏈路。②提供不同網(wǎng)絡(luò)間的路由選擇和數(shù)據(jù)傳送。③提供各用戶使用網(wǎng)絡(luò)的記錄和保持狀態(tài)信息。