計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)項目化教程（第2版）課件 單元7 局域網(wǎng)技術(shù)

單元7

局域網(wǎng)技術(shù)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology單元7局域網(wǎng)技術(shù)-內(nèi)容列表《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程7.1局域網(wǎng)的基本概念7.2以太網(wǎng)概念與IEEE802標(biāo)準(zhǔn)7.3局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備7.4無線局域網(wǎng)概述7.5無線AP與無線路由器局域網(wǎng)基本概念《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology局域網(wǎng)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是一種在小范圍內(nèi)（如一個建筑物內(nèi)、校園內(nèi)或者一個相對接近的地理區(qū)域內(nèi)）將各種計算機、外設(shè)和數(shù)據(jù)庫等互相連接起來組成的計算機通信網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)的主要作用是提供高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，支持資源共享、信息交換和協(xié)同工作等功能，是現(xiàn)代化辦公和信息化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施之一。局域網(wǎng)主要優(yōu)勢《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程局域網(wǎng)通常采用高速傳輸技術(shù)，如以太網(wǎng)、光纖等，使得數(shù)據(jù)傳輸速度非常快，可以滿足各種實時性要求較高的應(yīng)用需求。傳輸速度快局域網(wǎng)通常采用專用的傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對簡單，因此具有較高的可靠性和穩(wěn)定性?？煽啃愿呔钟蚓W(wǎng)可以通過各種安全技術(shù)和措施，如訪問控制、數(shù)據(jù)加密、防火墻等，保證網(wǎng)絡(luò)的安全性和保密性。安全性高由于局域網(wǎng)范圍相對較小，用戶數(shù)量有限，因此網(wǎng)絡(luò)管理和維護工作相對較為方便和容易。便于管理和維護以太網(wǎng)與IEEE802標(biāo)準(zhǔn)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology

數(shù)據(jù)鏈路層功能《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程數(shù)據(jù)鏈路層分為以下兩個子網(wǎng):邏輯鏈路控制LogicalLinkControl(LLC)

與網(wǎng)絡(luò)層進行會話。確定幀使用的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議介質(zhì)訪問控制MediaAccessControl(MAC)

根據(jù)介質(zhì)的物理信號要求和使用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議類型，提供數(shù)據(jù)鏈路層編址和數(shù)據(jù)分界方法。

網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)鏈路層LLC子層MAC子層802.3（以太網(wǎng)）802.11（WLAN）802.15（藍牙）物理層

邏輯鏈路控制（LLC)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程當(dāng)數(shù)據(jù)包從源主機發(fā)送到目的主機，會進入不同的物理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。物理環(huán)境包括銅纜、光纖、無線信號。無線信號由電子電磁頻率、微波頻率。介質(zhì)訪問控制（MAC）《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程經(jīng)過一個路由時：將幀接入一種介質(zhì)。解封裝幀重新封裝幀至一個新數(shù)據(jù)包。以太網(wǎng)歷史《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程早期以太網(wǎng)：物理邏輯總線拓?fù)鋫鹘y(tǒng)以太網(wǎng)：物理星型邏輯總線當(dāng)今以太網(wǎng)：物理星型邏輯點對點以太網(wǎng)幀《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程前導(dǎo)碼和幀起始定界符SFD：“前導(dǎo)碼”（7個字節(jié)）

，每個字節(jié)的比特模式“10101010”，用于實現(xiàn)收發(fā)雙方的時鐘同步目的地址DA：該字段占2到6個字節(jié)，第2層地址用來確定幀是否發(fā)給地址源地址SA：該字段占2到6個字節(jié)，用于標(biāo)志幀的源端口或網(wǎng)卡。類型（“長度”）：該字段占2個字節(jié)，用于定義幀的數(shù)據(jù)字段的準(zhǔn)確長度。數(shù)據(jù)和填充字符PAD：這兩個字段總為（46-1500）字節(jié)包含來自較高層的封裝數(shù)據(jù)，通常是指網(wǎng)絡(luò)層的PDU。幀校驗序列（FCS）：該字段占4個字節(jié)使用CRC循環(huán)冗余檢測校驗碼檢測幀中的錯誤。通用數(shù)據(jù)幀格式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式介質(zhì)訪問控制概述《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程兩種基本介質(zhì)訪問的方法：受控-每個節(jié)點各自都有使用介質(zhì)的時間。爭用-所有節(jié)點都有自由競爭介質(zhì)的使用權(quán)。爭用訪問共享介質(zhì)方法。為了防止在介質(zhì)上造成混亂，使用載波偵聽多路訪問（CSMA）。CSMA/CD(沖突檢測)CSMA/CA(沖突避免)共享介質(zhì)CSMA/CD《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程CSMA/CD，全稱為CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，即帶有沖突檢測的載波偵聽多路存取。CSMA/CD的工作原理可以概括為：所有節(jié)點都共享網(wǎng)絡(luò)傳輸信道。節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，首先檢測信道是否空閑。如果信道空閑則發(fā)送，否則就等待。在發(fā)送出信息后，節(jié)點再進行沖突檢測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)沖突時，則取消發(fā)送。有幀要發(fā)送信道空閑？發(fā)送幀檢測到碰撞？是否否碰撞檢測到碰撞停止發(fā)送退避一段時間邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測碰撞局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-網(wǎng)卡《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)卡，全名是網(wǎng)絡(luò)適配器或NIC(網(wǎng)絡(luò)接口控制器)，它是用于設(shè)備終端連接到計算機網(wǎng)絡(luò)上通訊的計算機硬件。有線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-網(wǎng)卡《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)卡的三種主要功能：1.數(shù)據(jù)的封裝與解封發(fā)送時將上一層交下來的數(shù)據(jù)加上首部和尾部，成為以太網(wǎng)的幀。接收時將以太網(wǎng)的幀剝?nèi)ナ撞亢臀膊?，然后送交上一?.鏈路管理主要是CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問）協(xié)議的實現(xiàn)3.編碼與譯碼基帶數(shù)據(jù)編碼方式的實現(xiàn)，即曼徹斯特編碼與譯碼。局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-集線器《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程傳統(tǒng)的以太網(wǎng)利用集線器互連節(jié)點，采用這種方式，在一個局域網(wǎng)內(nèi)只能同時有且僅有一個客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，其他客戶端若要發(fā)送數(shù)據(jù)，必須等待一段時間。集線器傳統(tǒng)以太網(wǎng)使用集線器互連的以太網(wǎng)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-交換機《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程交換機以太網(wǎng)是當(dāng)今最常用的以太網(wǎng)。交換以太網(wǎng)支持的協(xié)議仍然是IEEE802.3以太網(wǎng)。以太網(wǎng)交換機工作于OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型的第二層（即數(shù)據(jù)鏈路層），是一種基于MAC（MediaAccessControl，介質(zhì)訪問控制）地址識別、實現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

交換以太網(wǎng)交換機使用交換機互連的以太網(wǎng)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-路由器《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程路由是指為每個到達網(wǎng)關(guān)接口的數(shù)據(jù)包做出轉(zhuǎn)發(fā)決定的過程。路由器（Router）通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，路由表將決定數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的地網(wǎng)絡(luò)，路由器需要有到目的網(wǎng)絡(luò)的路由條目。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱之為“路由選擇”。路由器路由轉(zhuǎn)發(fā)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-路由器《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程路由器的工作主要包括以下三個方面：連接網(wǎng)絡(luò)：路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口，主要實現(xiàn)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互連。數(shù)據(jù)處理：包括數(shù)據(jù)分組過濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級、復(fù)用、加密、壓縮和防火墻等功能。網(wǎng)絡(luò)管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備-網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)、連接各網(wǎng)絡(luò)站點的載體。局域網(wǎng)常見的傳輸介質(zhì)有同軸電纜、雙絞線、光纖等。同軸電纜非屏蔽雙絞線（UTP）光纖屏蔽雙絞線（STP）虛擬局域網(wǎng)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程虛擬局域網(wǎng)（VLAN，VirtualLocalAreaNetwork）是一種建立在交換技術(shù)基礎(chǔ)上的局域網(wǎng)技術(shù)，它能夠?qū)⒕钟蚓W(wǎng)內(nèi)的設(shè)備和用戶邏輯上劃分成多個獨立的網(wǎng)段，以實現(xiàn)靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制。

常用的VLAN路由模式有：邊界路由、“獨臂”路由等、第三層交換等。虛擬局域網(wǎng)的交換技術(shù)包括端口交換（PortSwitch）、幀交換（FrameSwitch）、信元交換（CellSwitch）3種方式。虛擬局域網(wǎng)VLAN的劃分有兩種：靜態(tài)實現(xiàn)和動態(tài)實現(xiàn)。無線局域網(wǎng)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology無線局域網(wǎng)《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程0102隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，無線局域網(wǎng)的應(yīng)用越來越廣泛，已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。無線局域網(wǎng)（WLAN）是一種利用無線通信技術(shù)構(gòu)建的局域網(wǎng)，它允許用戶在一定范圍內(nèi)無需線纜連接即可訪問網(wǎng)絡(luò)資源。無線局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)包括無線頻段、傳輸速率、調(diào)制方式、信道帶寬等，這些參數(shù)決定了無線局域網(wǎng)的傳輸性能和穩(wěn)定性。無線局域網(wǎng)的性能指標(biāo)主要包括吞吐量、時延、丟包率等，這些指標(biāo)反映了無線局域網(wǎng)在實際應(yīng)用中的性能表現(xiàn)。性能指標(biāo)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)IEEE802.11《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程IEEE802.11是IEEE在1997年6月頒布的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11是早期無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之一，該標(biāo)準(zhǔn)定義了物理層和介質(zhì)訪問控制MAC協(xié)議的規(guī)范。IEEE802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的接入速率有1Mbps和2Mbps。無線AP與無線路由器《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology無線AP《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程

無線AP是指AP，AccessPoint，無線訪問節(jié)點、會話點或存取橋接器，它不僅包含單純的無線接入點（無線AP），也同樣是無線路由器（含無線網(wǎng)關(guān)、無線網(wǎng)橋）等類設(shè)備的統(tǒng)稱。

無線AP主要用于覆蓋距離幾十米至幾百米，一般用于大樓內(nèi)部、校園內(nèi)部或園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。

無線AP主要技術(shù)為IEEE802.11系列無線AP根據(jù)需求選擇合適的AP設(shè)備，確保信號覆蓋范圍和信號質(zhì)量。選擇合適的位置部署AP設(shè)備，如中心位置或離用戶較近的位置。無線路由器《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程無線路由器（WirelessRouter）被視為一個轉(zhuǎn)發(fā)器，它將寬帶信號通過天線轉(zhuǎn)發(fā)給附近的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如筆記本電腦、帶有無線上網(wǎng)功能的手機。無線路由器一般都支持專線xDSL、Cable、動態(tài)xDSL、PPTP四種接入方式。無線路由器無線路由器配置方法《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程為路由器和交換機分配靜態(tài)IP地址或動態(tài)獲取IP地址。設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)名稱（SSID），并選擇合適的加密方式（如WPA2-PSK）。啟用或禁用DHCP服務(wù)，根據(jù)實際需求分配IP地址。根據(jù)需求設(shè)置端口映射和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，以滿足特定應(yīng)用需求。IP地址配置S