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計算機網(wǎng)絡基礎

局域網(wǎng)

第1頁本節(jié)提要局域網(wǎng)拓撲結構傳輸數(shù)據(jù)介質第2頁局域網(wǎng)（LAN，LocalAreaNetwork）是將分散在有限地理范圍內（如一棟大樓，一個部門）多臺計算機經(jīng)過傳輸媒體連接起來通信網(wǎng)絡，經(jīng)過功效完善網(wǎng)絡軟件，實現(xiàn)計算機之間相互通信和共享資源。局域網(wǎng)能夠由辦公室內兩臺計算機組成，也能夠由一個企業(yè)內上千臺計算機組成。主要特點：1、適應網(wǎng)絡范圍小2、傳輸速率高3、組建方便、使用靈活4、網(wǎng)絡組建成本低5、數(shù)據(jù)傳輸錯誤率低第3頁3.1.1拓撲結構在局域網(wǎng)中慣用拓撲結構有：總線型拓撲結構、星型拓撲結構和環(huán)型拓撲結構。1.總線型拓撲構型是指全部計算機都連接到一條作為公共傳輸介質總線上，如圖3-1所表示。第4頁傳輸介質：同軸電纜或光纖。同軸電纜抗干擾性強，支持高帶寬通信，適合用于總線性拓撲結構網(wǎng)絡連接，以下列圖所表示：第5頁采取技術：帶沖突檢測載波監(jiān)聽多路訪問（CSMA/CD）控制技術。SMA/CD：就是“先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停發(fā)，延遲重發(fā)”訪問控制技術。在發(fā)送數(shù)據(jù)幀前先去監(jiān)聽線路是否空閑，若不空閑就等候，待線路空閑時就開始發(fā)送。在發(fā)送后，要繼續(xù)監(jiān)聽線路上是否有信號傳輸，一旦發(fā)覺有信號，就意味著產生沖突馬上停頓發(fā)送，等候一段隨機時間后，重新嘗試發(fā)送。優(yōu)點：結構簡單，實現(xiàn)輕易；成本低，易于擴展，可靠性很好。缺點：實時性差，維護難。第6頁2.環(huán)型拓撲結構環(huán)型拓撲結構是指網(wǎng)絡中每一個結點與其左右結點相連，組成閉合物理環(huán)型結構，環(huán)中多個結點共享一條環(huán)通路，環(huán)中數(shù)據(jù)沿著一個方向繞環(huán)逐站傳輸。如圖3-2所表示。第7頁采取技術：令牌環(huán)（TokenRing）介質訪問控制方法。令牌環(huán)訪問控制方法：經(jīng)過在環(huán)型網(wǎng)上傳遞令牌方式來實現(xiàn)介質訪問控制。當站點空閑時，令牌在環(huán)中不停轉動。當站點要發(fā)送信息時，首先要獲取令牌，然后信息隨令牌在環(huán)中傳送，此時其它站點有發(fā)送請求需等候。信息抵達目標站點后，由目標站點復制接收，然后繼續(xù)傳送到發(fā)送站點，信息由發(fā)送站點卸載并比較，等候確認信息安全抵達后釋放令牌，由其它發(fā)送信息站點獲取。特點：環(huán)型拓撲結構當負載較輕時，因為站點需要等候空閑令牌，效率較低，另外需要維護數(shù)據(jù)幀令牌。第8頁3.星型拓撲結構星型拓撲結構是以中央結點為中心（通常是集線器或交換機），經(jīng)過點對點連接，發(fā)散性連接到其它結點。如圖3-3所表示，第9頁傳輸介質：點對點連接通常使用雙絞線。優(yōu)點：星型拓撲結構簡單，便于管理與控制；網(wǎng)絡延遲小，效率高，便于擴充與維護。缺點：因為中央結點集中控制，一旦中央結點有故障，會引發(fā)整個網(wǎng)絡癱瘓。當前星型拓撲結構是局域網(wǎng)中慣用拓撲結構。第10頁3.1.2傳輸數(shù)據(jù)介質傳輸介質：計算機之間要相互連接才能傳輸數(shù)據(jù)，相互連接時物理通路即傳輸數(shù)據(jù)介質。傳輸介質主要分為兩大類：有線傳輸介質：同軸電纜、雙絞線、光纖。無線傳輸介質：微波、衛(wèi)星、紅外線。同軸電纜同軸電纜（Coaxial）：是指有兩個同心導體，而導體和屏蔽層又共用同一軸心電纜。最常見同軸電纜由絕緣材料隔離銅線導體組成，在里層絕緣材料外部是另一層環(huán)形導體及其絕緣體，然后整個電纜由聚氯乙烯或特氟綸材料護套包住，如圖3-4所表示，物理結構如圖3-5所表示。第11頁有兩種廣泛使用同軸電纜。一個是50歐姆電纜，用于數(shù)字傳輸，因為多用于基帶傳輸，也叫基帶同軸電纜；另一個是75歐姆電纜，用于模擬傳輸，叫寬帶同軸電纜。第12頁2.雙絞線雙絞線：作為一個傳輸介質它是由二根包著絕緣材料細銅線按一定比率相互纏繞而成

，如圖所表示。第13頁3.光纖光纖又稱光導纖維，通常由非常透明石英玻璃拉成細絲狀，如圖所表示。物理結構：和同軸電纜相同，不過沒有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是玻璃芯，稱為纖芯，芯外面包圍著一層折射率比芯低玻璃封套，稱為包層。再外面是一層薄塑料外套，用來保護玻璃封套，光纖結構示意圖如圖所表示。第14頁光纖優(yōu)點：含有抗電磁干擾性好、保密性強、誤碼率低、可靠性強、速度快、傳輸容量大，支持遠距離傳輸，通慣用于辦公樓之間或距離相對較遠區(qū)域網(wǎng)絡連接。缺點：因為價格較為昂貴，在普通局域網(wǎng)中使用較少。第15頁4.無線傳輸介質當前以無線方式進行通信主要有：無線電波、微波、紅外線。無線電短波通信是電離層反射傳輸?shù)降孛嫔掀渌苓h地方；微波通信是微波穿透電離層進入宇宙空間，在空間直線傳輸。其兩種方式：地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。紅外線通信和激光通信就是把要傳輸信號分別轉換成紅外光信號和激光信號直接在自由空間沿直線進行傳輸。適用范圍：無線傳輸介質在原來通慣用