计算机网络技术第三章计算机局域网.ppt

1,第三章 计算机局域网,2,LAN:,以太网（Ethernet）802.3LAN令牌环网 802.5LAN令牌总线网 802.4LAN光纤分布数据接口（FDDI）,3,3.1 局域网概述,局域网的特点及其基本组成局域网的拓扑结构,4,3.1.1 局域网的特点及其基本组成,1.局域网的特点,网络覆盖的地理范围比较小。信息传输速率比较高。局域网的经营权和管理权归部门所有。便于管理，安装和维护。,5,2.局域网的基本组成,局域网的硬件资源局域网的网络通信硬件局域网的软件系统,6,局域网的硬件资源：,服务器（Server）,工作站（WorkStation）,共享的外围设备,7,局域网的网络通信硬件,a.网卡：网络适配器（Network Adapter）,完成计算机与电缆系统的物理连接,根据所采用的MAC协议实现数据帧的封装和拆封，差错校验和相应的数据通信管理,MAC地址,8,网卡的选择,以太网卡来说，主要包括了以下几个部分的部件：发送和接收部件、载波检测部件、发送和接收控制部件、曼彻斯特编码译码器、LAN管理部件、微处理器等。按照网络介质访问的方法来划分，网卡可以分为以太（Ethernet）、令牌环（Token Ring）、光纤分布式接口（FDDDI）和异步传输方式（ATM）四种,9,网卡的选择,按照网卡传输速度的不同，又可以分为：10Mbps、100Mbps、10100Mbps自适应、千兆位以太网卡。按网卡总线类型来划分，又可以分为：ISA、EISA、MCA、PCI、PCMCIA、并行接口和USB接口等几种类型。按照网卡同传输媒介连接的接口来划分，又可以分为：AUI（粗同轴电缆接口）、BNC（细同轴电缆接口）、RJ-45（无屏蔽双绞线接口）、SC或ST（光纤接口）等五种类型的网卡。,10,现在使用的比较普遍的是100Mbps、PCI总线、RJ-45接口的以太网卡。以太网卡选择10M/100Mbps自适应的以太网卡比较好,11,b.传输媒体：,同轴电缆，双绞线，光纤或辐射性媒体。,12,同轴电缆,13,双绞线（Twisted Pair）,双绞线分为：UTP（非屏蔽双绞线）STP（屏蔽双绞线）,水晶头（RJ-45）,14,比较：,STP（屏蔽双绞线）,UTP（非屏蔽双绞线）,15,光纤,光纤由单根玻璃光纤，紧靠纤芯的包层以及塑料保护图层组成。,FDDI,16,辐射性媒体,无线网络：红外线，微波。,ALOHA,17,c.局域网通信设备,中继器（Repeater）集线器（Hub）交换机（Switch）,下图所示的是Star-H1216S双速自适应集线器,18,集线器（Hub）,19,交换机（Switch）,交换机允许多个端口之间进行并发通信。每个交换端口分配一个或几个MAC地址，端口之间的数据通道是硬件实现（称为交换机构 switch fabric，或交换矩阵 switch matrix）。,20,局域网的软件系统,包括网络操作系统、通信软件和网络协议软件。,各个工作站之间,主要是物理层和数链层,21,局域网组网过程,第一个步骤：制备双绞线1.将双绞线按照事先测量好的尺度剪出适当的长度，长度不能超过100米。双绞线与RJ-45插头连接的时候要注意双绞线的排列方式,22,制作网线,8根引脚只使用了其中四根，分别是1 2 3 6,23,2.网线的两种连接方式：,（1）直通（网卡到Hub）,24,（2）交叉连接（网卡到网卡）,25,使用的工具：压线钳,网线制做结束,26,第二个步骤 安装网卡,27,第三个步骤安装集线器,可以按照不同的需求将集线器固定在墙上或者直接放在桌面上相应的位置。,集线器的Uplink端口,28,第四个步骤,用双绞线连接集线器和网卡,将连接好接头的双绞线插入集线器和网卡相应的端口和插座上,29,最后接通计算机的电源，安装网卡驱动程序,对于一些常用的网卡，Windows都能够自动识别其型号，只要利用Windows操作系统光盘中提供的相应驱动程序就可以完成网卡的安装工作。当上述步骤都完成以后，可以看到计算机网卡上面的指示灯在闪亮，集线器上各端口的指示灯也在闪亮。,30,网络操作系统（NOS，Network Operating System）,局域网操作系统的分类：,对等（Peer to Peer）模式文件服务器模式客户机/服务器模式（C/S）,Client/Server所谓的客户/服务器机制是用来反映计算机网络中客户端的进程是如何向服务器端的进程提出服务请求的一种机制。,31,对等（Peer to Peer）模式,对等式局域网操作系统的特点是网络上的所有连接站点地位平等，因此又称为同类网。,32,文件服务器模式,应用程序和数据都存放在一台指定的计算机中，这台计算机称之为文件服务器，一般均由专业服务器或性能较高的微机担任。,33,客户机/服务器模式,C/S模式中C（客户机）和S（服务器）完全按照其在网络中所担任的角色而定，可简单定义为：客户机：提出服务请求的一方；服务器：提供服务的一方，即在网络中响应需求方请求并“提供服务”的一方。,34,例如：,在此原理图中，网络操作系统为Netware，服务器运行多用户SQL数据库，工作站通过SQL的客户程序向数据库发出查询请求，SQL服务器执行这一查询并将结果返回客户。,35,3.1.2 局域网的拓扑结构,网络的拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。,点对点连接多点连接,总线形、星形、环形和网形。,拓扑（Topology）是将各种物体的位置表示成抽象位置。只将讨论范围内的事物之间的相互关系通过图表示出来。,36,总线形（Bus）,阻抗匹配器,37,合理解决信道分配问题的控制方法叫介质访问的控制方式。,总线形拓扑结构的介质访问控制方式是叫CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）。,“先听后说”或“边听边说”flash,38,二进制后退算法,二进制后退算法（Binary Exponential Backoff）,用于解决冲突问题，选择能够动态地适应试图发送的站点数。,用来处理等待时间。一个新的分组的平均等待时间被设置为任意的初始值，每次尝试发送该分组而发生冲突时，此值就增加一倍。,39,总线形结构的特点：,费用低，入网灵活；容错性较好。一次只能一个端用户发送数据，媒体访问获取机制复杂。,40,星形（Star）,集线器（Hub）,41,星形网络的特点：,便于集中控制，易于维护和安全；对中心节点要求高，线路数目多。,42,环形（Ring）,令牌：Token,43,环形网络的特点：,故障定位容易；网络容错性差。,44,网形（Mesh）,45,网形网络的特点：,带宽充足，故障隔离定位方便，容错性好；电缆数目多，调整工作量大。,46,3.2 IEEE802标准与典型局域网,802局域网标准：,IEEE 802.1通用网络概念及网桥等IEEE 802.2逻辑链路控制等IEEE 802.3CSMA/CD访问方法及物理层规定IEEE 802.5Token Ring访问方法及物理层规定IEEE 802.8光纤局域网（FDDI）,47,回顾OSI/RM,数据传递过程 flash,48,OSI模型与802局域网标准,LLC,MAC,49,3.2.1 IEEE802.3与以太网,双绞线以太网（10BASE-T）（掌握）,10 10Mb/sBASE 基带传输方式T 双绞线,50,连接示意图：,51,3.2.2 快速以太网,52,比较：,53,交换式以太网,交换式集线器,交换以太数据包的两种基本技术：,直接切换存储转发,54,组网示意图：,55,3.2.3 令牌环网,令牌环网络（Token-Ring）系统在1985年由IBM公司率先推出。令牌环网的拓扑结构为环形，采用专用的令牌环介质访问控制方式，传输介质为屏蔽双绞线（STP）、非屏蔽双绞线（UTP）或者光纤，传输速率为4Mbps或者16Mbps。,令牌环网络系统遵循IEEE802.2和IEEE802.5标准,56,示意图：,比较令牌环与令牌总线 flash,MSAU（多工作站访问单元）,57,3.2.4 FDDI,FDDI，即光纤分布式数据接口，是以光纤传输介质的局域网标准，由美国国家标准协会ANSI X3T9.5委员会制定。,FDDI采用主、副双环结构，主环进行正常的数据传输，副环为冗余的备用环。（掌握）,58,FDDI的网络拓扑结构,独立集中器型逆向双环集中器树树型双环,59,独立集中器型,60,FDDI的网络拓扑结构属于星形、环形结构（逆向双环）,61,集中器树,62,树型双环,63,FDDI所采用的介质访问控制方式与IEEE802.5标准中的对应部分相似。所不同的是802.5中采用的是单数据帧访问方式；而在FDDI中则采用多数据帧访问方式，即允许在环路中同时存在着多个数据帧，可提高信道利用率。,FDDI的操作原理,只有收到自己发送的帧后才能释放令牌,64,一个FDDI一般包括光纤、工作站、集线器和网卡等部分。,在FDDI上所连接的工作站有双连接站（DAS）和单连接站（SAS）两类。,65,3.2.5 异步传输模式 ATM,信元交换（虚电路）,66,特点：,带宽可变交换并行的点对点存取（非共享介质）面向连接，信元定长无链路出错控制和流控制网络直径可大可小,67,示意图：,68,第三章 结束！,