第4章 局域网技术
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第4章 局域网
第4章
局域网
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IEEE802局域网标准系列 IEEE802是一个局域网标准系列 IEEE802.1A------局域网体系结构 IEEE802.1B------寻址、网络互连与网络管理 IEEE802.2-------逻辑链路控制(LLC) IEEE802.3-------CSMA/CD访问控制方法与物理层规范 IEEE802.3i------10Base-T访问控制方法与物理层规范 IEEE802.3u------100Base-T访问控制方法与物理层规范 IEEE802.3ab-----1000Base-T访问控制方法与物理层规范 IEEE802.3z------1000Base-SX和1000Base-LX访问控制方法与物理层规范 IEEE802.4-------Token-Bus访问控制方法与物理层规范 IEEE802.5-------Token-Ring访问控制方法 IEEE802.6-------城域网访问控制方法与物理层规范 IEEE802.7-------宽带局域网访问控制方法与物理层规范 IEEE802.8-------FDDI访问控制方法与物理层规范 IEEE802.9-------综合数据话音网络 IEEE802.10------网络安全与保密 IEEE802.11------无线局域网访问控制方法与物理层规范 IEEE802.12------100VG-AnyLAN访问控制方法与物理层规范 第4章 局域网
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802标准与OSI-RM的关系 标准与OSI 4.4.2 IEEE 802标准与OSI-RM的关系
IEEE 802标准的局域网参考模型包括了 OSI/RM最低两层（物理层和链路层）的功能，也 包括网间互连的高层功能和管理功能。OSI/RM的 数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒 体访问控制MAC（Medium Access Control)和逻辑 链路控制LLC（Logical Link Control)两个子层。
计算机网络技术基础(微课版)(第6版)-PPT课件第 4 章 局域网
服务器是整个网络系统的核心，它为网络用户提供服务并管理 整个网络。根据服务器在网络中所承担的任务和所提供的功能不 同，服务器可分为文件服务器、打印服务器和通信服务器。通常 我们要求服务器具有较高的性能，包括较快的数据处理速度、较 大的内存和较大容量的磁盘等。
工作站
工作站是网络各用户的工作场所，用户通过它可以与网络交换 信息，共享网络资源。工作站通过网卡、传输介质以及通信设备 连接到网络服务器，且仅对操作该工作站的用户提供服务。
3. 总线型（Bus）
所有的结点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的 总线上，总线可以是同轴电缆、双绞线，也可以是光纤。如图4-7所 示：
图4-7 总线型网络结构示意图
总线型网络采用广播通信方式，即任何一个结点发送的信号都可以 沿着介质传播，而且能被网络上其他所有结点所接收，但在同一时间 内，只允许一个结点发送数据。
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4.4 局域网体系结构与IEEE 802标准
4.4.1 局域网参考模型
IEEE 802标准遵循ISO/OSI参考模型的原则，主要解决最低两层 （即物理层和数据链路层）的功能以及与网络层的接口服务。 IEEE802参考模型中不再设立网络层，它与ISO/OSI参考模型的对应 关系如图4-8所示：
4.3.3 介质访问控制方法
1. 什么是介质访问控制
介质访问控制，是指控制网上各工作站在适当的情况下发送数据， 并在发送数据的过程中，及时发现问题以及出现问题后妥善处理问 题的一整套管理方法。介质访问控制技术的优劣将对局域网的总体 性能产生决定性的影响。
2. 常用的媒体访问控制方法 CSMA/CD（带有碰撞检测的载波侦听多路访问） Token Ring（令牌环） Token Bus（令牌总线）
工作站
工作站是网络各用户的工作场所，用户通过它可以与网络交换 信息，共享网络资源。工作站通过网卡、传输介质以及通信设备 连接到网络服务器，且仅对操作该工作站的用户提供服务。
3. 总线型（Bus）
所有的结点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的 总线上，总线可以是同轴电缆、双绞线，也可以是光纤。如图4-7所 示：
图4-7 总线型网络结构示意图
总线型网络采用广播通信方式，即任何一个结点发送的信号都可以 沿着介质传播，而且能被网络上其他所有结点所接收，但在同一时间 内，只允许一个结点发送数据。
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4.4 局域网体系结构与IEEE 802标准
4.4.1 局域网参考模型
IEEE 802标准遵循ISO/OSI参考模型的原则，主要解决最低两层 （即物理层和数据链路层）的功能以及与网络层的接口服务。 IEEE802参考模型中不再设立网络层，它与ISO/OSI参考模型的对应 关系如图4-8所示：
4.3.3 介质访问控制方法
1. 什么是介质访问控制
介质访问控制，是指控制网上各工作站在适当的情况下发送数据， 并在发送数据的过程中，及时发现问题以及出现问题后妥善处理问 题的一整套管理方法。介质访问控制技术的优劣将对局域网的总体 性能产生决定性的影响。
2. 常用的媒体访问控制方法 CSMA/CD（带有碰撞检测的载波侦听多路访问） Token Ring（令牌环） Token Bus（令牌总线）
第4章：局域网L3与L4交换技术
端设备A
VLAN 1
端设备B VLAN2
原来通过 Router逐 IP包转发
第1步：A设备用IP包发 出NHRP的请求，到路由 器，路由器根据是否允 许L3交换策略决定是否 转发；B收到请求将A的 MAC地址为目的地址， 回复B的MAC地址。 第2步：随后按建立的 交换路径通信。 为什么VLAN1、2间 能建立交换路径。
4.1.3 局域网L3实现基本思想
方法1、要解决线速交换，采用类似ATM交换机制， 直接解决不同长度 IP 数据分组交换，采用 ASIC 硬件 处理路由转发，实现线速抓转发能力，以及流量控 制、管理、服务质量等功能。
路由器有关的第三层路由硬件模块插接在高速背板 / 总线上，这种方式使得路由模块可以与需要路由的 其他模块间高速的交换数据，从而突破了传统的外 接路由器接口速率的限制；
目前的QoS控制和过滤L4交换机没有标准，各厂家的实 现技术各不统一，但通常没有这类独立的L4交换设备， 是交换机的新增功能。 2、 流量分配L4交换机
这类L4交换机实际更象负载均衡器，在识别数据包的端 口后，执行数据交换（或分配）处理，通常设置在数据 （网络）中心，实现负载均衡/缓冲CACHE服务器。
图A 交换局域网VLAN间FastIP
经测试FastIP 可以提
端设备A
LAN1
端设备B LAN2
图B 路由器隔离LAN间不支持FastIP
高4-5倍的网络吞吐量， 在802.1p/q标准下，提 供强大的服务质量。
4.2.2 Cisco的NetFlow交换
路由表 正常路 由器工作 路由任务 安全过滤规则 安全任务 流量统计 统计任务
NHRP协议的请求是IP包，其中包含源物理地址、IP 地址与类型（指NHRP协议的请求或应答），如果目 的端系统在同一个NBMA网上，就使用NHRP对目的 地址进行解析，把目的NBMA物理地址通知源端；然 后实现L2通信。（比较ARP和NHRP协议）
VLAN 1
端设备B VLAN2
原来通过 Router逐 IP包转发
第1步：A设备用IP包发 出NHRP的请求，到路由 器，路由器根据是否允 许L3交换策略决定是否 转发；B收到请求将A的 MAC地址为目的地址， 回复B的MAC地址。 第2步：随后按建立的 交换路径通信。 为什么VLAN1、2间 能建立交换路径。
4.1.3 局域网L3实现基本思想
方法1、要解决线速交换，采用类似ATM交换机制， 直接解决不同长度 IP 数据分组交换，采用 ASIC 硬件 处理路由转发，实现线速抓转发能力，以及流量控 制、管理、服务质量等功能。
路由器有关的第三层路由硬件模块插接在高速背板 / 总线上，这种方式使得路由模块可以与需要路由的 其他模块间高速的交换数据，从而突破了传统的外 接路由器接口速率的限制；
目前的QoS控制和过滤L4交换机没有标准，各厂家的实 现技术各不统一，但通常没有这类独立的L4交换设备， 是交换机的新增功能。 2、 流量分配L4交换机
这类L4交换机实际更象负载均衡器，在识别数据包的端 口后，执行数据交换（或分配）处理，通常设置在数据 （网络）中心，实现负载均衡/缓冲CACHE服务器。
图A 交换局域网VLAN间FastIP
经测试FastIP 可以提
端设备A
LAN1
端设备B LAN2
图B 路由器隔离LAN间不支持FastIP
高4-5倍的网络吞吐量， 在802.1p/q标准下，提 供强大的服务质量。
4.2.2 Cisco的NetFlow交换
路由表 正常路 由器工作 路由任务 安全过滤规则 安全任务 流量统计 统计任务
NHRP协议的请求是IP包，其中包含源物理地址、IP 地址与类型（指NHRP协议的请求或应答），如果目 的端系统在同一个NBMA网上，就使用NHRP对目的 地址进行解析，把目的NBMA物理地址通知源端；然 后实现L2通信。（比较ARP和NHRP协议）
第四章局域网和城域网
4.2.2 IEEE802标准
IEEE(电气电子工程师学会)
802委员会专门致力于局域网的发展 IEEE 802.x网络通信协议系列服务于局域网通
信 802系列协议的两个基本思想
将局域网作为网络的最小组成单位进行描述 针对于不同的局域网拓扑结构，不同的传输媒体，
纯ALOHA协议
起源：最早用于无线网，用来连接夏威夷群岛和船舰 之间的无线通信，其思想可用于各种共用的传输介质。
工作原理：站点只要产生帧，就立即发送到信道上； 规定时间（数据最长的往返时间+一小段固定时间） 内若收到应答，表示发送成功；否则重发
重发策略：等待一段随机的时间，然后重发；如再次 冲突，则再等待一段随机的时间，直到重发成功为止。 等待随机时间是为了减少再次冲突的可能性。
纯ALOHA的工作原理
纯ALOHA协议
缺点：极容易冲突 性能：网络负载≤ 0. 5 吞吐量≤ 0. 184
纯ALOHA的性能分析
假定一个帧时T0内产生的帧数服从泊松分布 T0 的含义：独占信道时成功发送一帧所用的时间
T0=帧长度/数据速率 Frame
主要性能参数：
S——吞吐率（吞吐量、信道利用率），T0 内成功发送的帧数 0≤ S ≤ 1
对于同一种LLC层实现，可提供几种不同的 MAC选择。
局域网参考模型中各层主要功能
物理层的主要功能是：
信号的编码与译码； 为进行同步用的前同步码（preamble）的产生与去除； 比特的传输与接收。
MAC子层主要功能：
发送方将 LLC 送来的数据封装成帧，帧中包含地址、差错控制、 流量控制等字段。
计算机网络基础—局域网技术
10/100Mbps交换机(堆叠)
连接一个工作组 10Mbps交换机
100Mbps专用连接 10Mbps专用连接 10Mbps集线器
服务器
交换机的技术分类与应用
• 100Mbps交换机
服务器区
100Mbps主干交换机 千兆位的连接
千兆位的连接
100Mbps主干交换机
10/100Mbps交换机 10/100Mbps交换机
第四章 局域网技术
• 第一节 局域网概述
– 教学目标
• 了解局域网的特点、分类集基本组成 • 了解决定局域网特性的主要技术
– 重点/难点
• 局域网的基本组成和技术特点
大家谈一谈
• 你认识的局域网是什么样子？有何特点？ • 能不能举一些常见局域网的实例？
第四章 局域网技术
• 一、局域网的概念
– 定义：局域网是由一组计算机及相关设备通过共用的通信线路或 无线连接的方式组合在一起的系统，它们在一个有限的地理范围 进行资源共享和信息交换。
拓扑结构 ——星型拓扑结构
• 在星型拓扑中存在一个中心 节点，每个节点通过点到点 线路与中心节点连接。
• 在局域网中，由于使用中央 设备的不同，局域网的物理 拓扑结构和逻辑拓扑结构不 同。
– 使用集线器连接所有计 算机时，是一种具有星 型物理连接的总线型拓 扑结构；
– 使用交换机时，是真正 的星型拓扑结构。
以太网交换机
LED指示灯
高速端口
管理端口
端口密度
• 端口密度是指交换机提供的端口数，通常为8～24个端口，端口速率 为为10Mbps或100Mbps。
• LED指示灯通常用来指示以太网交换机的信息或交换状态。
• 高速端口用来连到服务器或主干网络上，可以是100Mbps或 1000Mbps端口，可以连接100Mbps的FDDI、快速以太网络（ 100Base-TX）、或上连到千兆位交换网络。
计算机网络基础课件第四章
RJ-45，连接双绞线 AUI，连接粗缆 BNC，连接细缆 LC等，连接光纤
4.2.2 集线器（HUB）
中继器（Repeater）：一种在物理层上实现信号的放 大与再生的网络设备，用以扩展局域网的跨度。 集线器（HUB）：一种特殊的多端口中继器，所有连接 端口共享网络带宽。
集线器的分类
无源集线器：不对信号做任何处理——早期 有源集线器：对信号可再生和放大
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代理服务（Proxy）
组建大型局域网—园区网
4.2.1 网卡
网卡---- Network Interface Card， NIC
又称网络适配器（Network Interface Adapter，NIA） 负责网络信号的发送、接收和协议转换，用来实现终端 计算机与传输介质之间的网络连接。 局域网连接方式中，每台计算机至少应安装一块网卡。 每块网卡都有一个惟一的网络硬件地址 - MAC地址。 提供不同的接口类型以连接不同的传输介质。
令牌网
FDDI ATM
4.1.2 局域网的拓扑结构
星型 环型 总线型 树型
4.1.3 局域网的传输介质
有线传输
– 双绞线 – 同轴电缆 – 光纤
无线传输
– 红外线通信
– 蓝牙通信 – 扩频通信
第4章 局域网组网
1
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局域网概述 以太网的物理网络设备 网卡（NIC） 集线器（HUB） 双绞线组网、结构化布线 交换机（Switch） 网络操作系统 Windows下建立局域网连接 动态主机配置（DHCP）
智能集线器：具有有源集线器的全部功能外，还提供网
络管理功能。
4.2.3 交换机（Switch）
计算机网络技术第4章 局域网
Aloha：夏威夷人的问候语，欢迎，再见
2022/3/23
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以太网名字的由来
1973年，Bob Metcalfe将该系统命名为“以太网 ――Ethernet”。“ 以太网――Ethernet”中的“ether” 源于物理学名词，“以太”最初被认为是电磁波的传 输介质，宇宙中充满了“以太”，因此电磁波将被传 输到宇宙的每一个角落。
DIX 以 太 网 标 准 有 两 个 版 本 ： 1980 年 9 月 发 布 的 1.0版本和1982年11月发布的2.0版本。
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27
以太网的标准
1985 年 ， IEEE 在 DIX 以 太 网 标 准 的 基 础 上 制 定 了 IEEE
802.3标准，术语“CSMA/CD――带有冲突检测的载
802.7宽带技术咨询组，为其他分委员会提供宽带网络技术的 建议；
802.8光纤技术咨询组，为其他分委员会提供光纤网络技术的 建议；
802.9综合话音/数据的局域网（IVDLAN）介质访问控制协议 及其物理层技术规范；
802.10局域网安全技术标准；
802.11无线局域网的介质访问控制协议及其物理层技术规范；
第 4 章 局域网(LAN)
4.1 LAN拓扑结构和传输介质 4.2 局域网的IEEE 802标准 4.3 局域网的网络体系结构 4.4 CSMA/CD协议和IEEE 802.3标准 4.5 令牌总线和IEEE 802.4标准 4.6 令牌环和IEEE 802.5标准 4.7 高速局域网技术与无线局域网技术 4.8 综合布线技术
802.12 100Mbps高速以太网按需优先的介质访问控制协议
100V20G22-/3A/23ny LAN。
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以太网名字的由来
1973年，Bob Metcalfe将该系统命名为“以太网 ――Ethernet”。“ 以太网――Ethernet”中的“ether” 源于物理学名词，“以太”最初被认为是电磁波的传 输介质，宇宙中充满了“以太”，因此电磁波将被传 输到宇宙的每一个角落。
DIX 以 太 网 标 准 有 两 个 版 本 ： 1980 年 9 月 发 布 的 1.0版本和1982年11月发布的2.0版本。
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以太网的标准
1985 年 ， IEEE 在 DIX 以 太 网 标 准 的 基 础 上 制 定 了 IEEE
802.3标准，术语“CSMA/CD――带有冲突检测的载
802.7宽带技术咨询组，为其他分委员会提供宽带网络技术的 建议；
802.8光纤技术咨询组，为其他分委员会提供光纤网络技术的 建议；
802.9综合话音/数据的局域网（IVDLAN）介质访问控制协议 及其物理层技术规范；
802.10局域网安全技术标准；
802.11无线局域网的介质访问控制协议及其物理层技术规范；
第 4 章 局域网(LAN)
4.1 LAN拓扑结构和传输介质 4.2 局域网的IEEE 802标准 4.3 局域网的网络体系结构 4.4 CSMA/CD协议和IEEE 802.3标准 4.5 令牌总线和IEEE 802.4标准 4.6 令牌环和IEEE 802.5标准 4.7 高速局域网技术与无线局域网技术 4.8 综合布线技术
802.12 100Mbps高速以太网按需优先的介质访问控制协议
100V20G22-/3A/23ny LAN。
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第四章无线局域网
使用CSMA/CA的基本DCF
如果介质持续为空的时间大于DIFS，则节点可以 立即访问介质
网络负载较轻时可缩短访问延迟 网络规模增大时需要其他机制的协助
如果介质为忙，则等待一段随机时间
CSMA/CA的公平性
如果介质忙，则节点必须等待DIFS，然后进入 竞争阶段；
每个节点在竞争窗口中选择一个随机backoff时 间，延迟这段时间访问介质；
如果随机等待时间过后，介质仍然为空，则节 点可立即访问介质；
如果介质为忙
重新开始下一轮竞争 每个节点在下一次竞争时具有同样的发送数据机会
CSMA/CA-例1
CSMA/CA-例2
CSMA/CA-例3
基本DCF特征
当网络负载大时
竞争窗口越小，站点选择的随机值越接近 导致太多冲突
当网络负载轻时
竞争窗口越大，站点等待时间越长 导致不必要的延迟
“隐藏”节点问题
假设：A正在向B传输数据，C也要向B发送数据
“隐藏”节点的干扰
“暴露”终端问题
假设：B正在向A传输数据，C要向D发送数据
“暴露”终端的干扰
IEEE 802.11MAC基本服务
异步数据服务
广播 组播 Best effort Ad hoc 、AP
时限服务
AP 需要AP控制介质访问以避免冲突
802.11基本访问机制
基于CSMA/CA的强制基本功能 避免隐藏终端问题的可选功能
时限服务的无冲突polling方法
协调功能CF(DCF&PCF)
协调功能(Coordination Function) 是指一个用来决定什 么时候那个站点能开始传输数据的机制。
DCF 是 IEEE 802.11 MAC 的基本接入方法，它利用 CSMA/CA来提供异步数据传输，这种方法可用在 Ad Hoc 和有基础设施的无线局域网络架构中。
4 无线局域网
IEEE802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于 解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接入，业 务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mb/s。目前，此技术 已过时。 由于IEEE802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要， 因此，IEEE小组又相继推出了IEEE802.11b和IEEE 802.11a 两 个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。
NETGEAR WAB102 参考价：500 元 同时工作于5GHz 802.11a模式和 2.4GHz 802.11b模式之下
NETGEAR ME102 参考价：380 元
扩展型AP
适合于尚无有线网络的用户，其网络设备可以将多种设 备合而为一。比较适合于初次建网的用户，其集成化的 功能可以使用户只用一个设备而满足所有的网络需求。 根据用户所使用的网络线路是ADSL宽带还是以太网宽 带，选择WAN接口不同的网络设备 。
无线局域网布置示例（2）
Benq (明基)AWL500 AP
无线局域网布置示例（3）
Intel PRO/2011无线接入点 设备类型：无线接入点 网络标准：IEEE 802.11b 传输速率（Mbps）：11,5.5,2,1 最大覆盖范围（M）：460
Intel PRO/2011无线PCMCIA卡 设备类型：无线网卡 网络标准：IEEE 802.11b 传输速率（Mbps）：11,5.5,2,1 最大覆盖范围（M）：460
目前市场上的AP基本上分为两大类：单纯型AP和扩展型 AP。扩展型AP除了基本的AP功能之外，还可能带有若干 以太网交换口、路由、NAT、DHCP、打印服务器等功能。
单纯型AP
NETGEAR WAB102 参考价：500 元 同时工作于5GHz 802.11a模式和 2.4GHz 802.11b模式之下
NETGEAR ME102 参考价：380 元
扩展型AP
适合于尚无有线网络的用户，其网络设备可以将多种设 备合而为一。比较适合于初次建网的用户，其集成化的 功能可以使用户只用一个设备而满足所有的网络需求。 根据用户所使用的网络线路是ADSL宽带还是以太网宽 带，选择WAN接口不同的网络设备 。
无线局域网布置示例（2）
Benq (明基)AWL500 AP
无线局域网布置示例（3）
Intel PRO/2011无线接入点 设备类型：无线接入点 网络标准：IEEE 802.11b 传输速率（Mbps）：11,5.5,2,1 最大覆盖范围（M）：460
Intel PRO/2011无线PCMCIA卡 设备类型：无线网卡 网络标准：IEEE 802.11b 传输速率（Mbps）：11,5.5,2,1 最大覆盖范围（M）：460
目前市场上的AP基本上分为两大类：单纯型AP和扩展型 AP。扩展型AP除了基本的AP功能之外，还可能带有若干 以太网交换口、路由、NAT、DHCP、打印服务器等功能。
单纯型AP
第四章 计算机局域网--好
1、IEEE 802 LAN 参考模型 IEEE 802标准经过几年的研究和反复修订，于1985年被 美国标准化协会(ANSI)接收为美国国家标准，后来被国际标 准化组织(ISO)于1987年修改，成为国际标准，定名为ISO 8802。 IEEE 802标准遵循ISO/OSI参考模型的原则，解决最低两 层(物理层和数据链路层)的功能，以及与网络层的接口服务、 网际互连有关的高层功能。 OSI的数据链路层在IEEE 802 LAN参考模型中分为媒体访 问控制层(MAC) 和逻辑链路控制层(LLC)两个功能子层来实 现。 （图4-1 IEEE 802 LAN参考模型）
帧的传播时间:通常是指在一个站点上从帧的发送开 始，到局域网上其它所有站点都接到这个帧的头部 为止的一段时间。 帧的传输时间:是指把一个完整的帧从源站点全部传 送到目的站点的整个过程中所用的时间。 分析：一个帧是由很多个bit组成的，在帧的传输过 程中，这些bit都要以信号的形式进行传输，假设一 个帧需要n个信号才能传送完，那么帧的传播时间只 相当于帧的传输时间的1/n。 CSMA控制思想 的根据！！
分布式系统的特点：
各计算机平等，无主次之分； 物理上、逻辑上是分散的； 各用户共享系统所有资源； 若干计算机协同工作，并行运行一个大型程序。
局域网
局域网不具备并行运算能力； 局域网可以是分布式系统，也可以不是，取决于
软件配置和应用要求。大多采用分布控制，便于 扩展； 由多台主机互连； 资源由全网提供，全网共享； 系统响应快，可靠性较高。
第四章计算机局域网
计算机局域网概述 局域网的体系结构 CSMA/CD和IEEE802.3标准 令牌环访问控制和IEEE802.5标准 令牌总线访问控制和IEEE 802.4标准
第4章 无线局域网安全管理
4.4 802.11i标准
4.4 802.11i标准
4.4.1 802.11i的安全机制
802.11i 定义了 RSN （ Robust Security Network ）的概念，增强了
WLAN中的数据加密和认证性能，并且针对WEP加密机制的各种缺陷做 了多方面的改进。 802.11i规定使用802.1x认证和密钥管理方式，在数据加密方面，定 义了TKIP、CCMP和WRAP三种加密机制。
4.2 有线等效保密(WEP)
（5）WEP的密钥模式 用户输入WEP共享密码可以用ASCII和HEX两种方 式来输入。
①ASCII 为字符模式，即输入 5 个（ 64bit 模式）或 13 个（128bit模式）字符。
②HEX 模式为十六进制模式，即输入 10 个（ 64bit 模 式）或 26 个（ 128bit 模式）从 0-9 及 A-F 之间的字 符。
项目4：星际网络公司无线局域网安全
【项目拓扑】
4.1 WLAN安全概述
4.1 WLAN安全概述
无线局域的特点: 网信道开放 安全问题： 攻击者能够很容易的进行窃听，恶意修改并转发 影响： 安全性成为阻碍无线局域网发展的最重要因素 虽然对无线局域网的需求不断增长，但同时也让许多潜在的用户因为
不能够得到可靠的安全保护而对最终是否采用无线局域网系统而犹豫
不决。
4.1 WLAN安全概述
（1）WLAN安全技术
物理地址（ MAC ）过滤 服务区标识符(SSID)匹配 有线对等保密（WEP） 端口访问控制技术（IEEE802.1x）
WPA (Wi-Fi Protected Access)
④
4.1 WLAN安全概述
（2）WLAN安全系统的要求 ① 机密性 这是安全系统的最基本要求，它可以为数据、 语音、地址等提供 保密性能，不同的用户，不同的业务和数据，有不同的安全级别 要求。 ② 合法性 只有被确定合法并给予授权的用户才能得到相应的服务。这需要 用户识别（Identification）和身份验证(Authentication)。 ③ 数据完整性 协议应保证用户数据的完整并鉴定数据来源。
局域网组网技术 第4章
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
学习目标： 学习目标：
Internet已经成为一个覆盖全球，拥有惊人数量 的主机以及上百万个子网的庞大而复杂的系统，每 天有数以亿计的用户在使用这个系统进行工作、学 习、娱乐和各种商务活动。本章中我们将学习如何 将局域网连接到Internet网络、如何共享Internet 网络以及如何共享打印机等设备资源等。
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
4.2 接入Internet的方式 接入Internet的方式 Internet
1. ADSL接入 2. 小区宽带接入 3. 有线电视宽带上网 4. 光纤接入 5. 专线上网
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
4.2.6 无线上网
Intranet中基于Web数据库的应用 中基于Web 4.4.4 Intranet中基于Web数据库的应用
随着Internet技术与Web技术的蓬勃发展，人们已不满足于只是在Web 浏览器上获取静态的信息，人们需要通过它发表意见、查询数据、网上购 物，这迫切需要实现Web与数据库的互联。 1．基于Client/Server结构的网络系统 2．基于Intranet/Web模式的网络系统 3．数据库与Web的交互
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
本章知识点： 本章知识点：
Internet概述 接入Internet的方式 使用宽带路由器实现Internet共享 Intranet技术 通过ADSL接入Internet Windows XP局域网共享打印机
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
学习目标： 学习目标：
Internet已经成为一个覆盖全球，拥有惊人数量 的主机以及上百万个子网的庞大而复杂的系统，每 天有数以亿计的用户在使用这个系统进行工作、学 习、娱乐和各种商务活动。本章中我们将学习如何 将局域网连接到Internet网络、如何共享Internet 网络以及如何共享打印机等设备资源等。
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
4.2 接入Internet的方式 接入Internet的方式 Internet
1. ADSL接入 2. 小区宽带接入 3. 有线电视宽带上网 4. 光纤接入 5. 专线上网
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
4.2.6 无线上网
Intranet中基于Web数据库的应用 中基于Web 4.4.4 Intranet中基于Web数据库的应用
随着Internet技术与Web技术的蓬勃发展，人们已不满足于只是在Web 浏览器上获取静态的信息，人们需要通过它发表意见、查询数据、网上购 物，这迫切需要实现Web与数据库的互联。 1．基于Client/Server结构的网络系统 2．基于Intranet/Web模式的网络系统 3．数据库与Web的交互
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
本章知识点： 本章知识点：
Internet概述 接入Internet的方式 使用宽带路由器实现Internet共享 Intranet技术 通过ADSL接入Internet Windows XP局域网共享打印机
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
第4章 Internet连接技术 Internet连接技术
第4章 无线局域网安全管理要点
完成组播密钥协商。
4.1 WLAN安全概述
4.1.2 WLAN安全威胁分析 （1） WLAN安全威胁
① 未经授权的接入
➢ 指的是在开放式的WLAN系统中，非指定用户也可以接入AP，导致
合法用户可用的带宽减少，并对合法用户的安全产生威胁。 ② MAC地址欺骗
➢ 对于使用了MAC地址过滤的AP,也可以通过抓取无线包，来获取合
（1）标准的制定
➢WEP机制
➢ IEEE 802.11工作组最初制定的IEEE802.11-1999协议的WEP机制 存在诸多缺陷 。
➢802.11i
➢ IEEE 802.11在2002年成立了802.11i工作组，提出了AES-CCM等 新的安全机制。
➢WAPI标准
➢ 我国的国家标准化组织针对802.11和802.11i标准中的不足，对
不能够得到可靠的安全保护而对最终是否采用无线局域网系统而犹豫 不决。
4.1 WLAN安全概述
（1）WLAN安全技术
➢物理地址（ MAC ）过滤 ➢服务区标识符(SSID)匹配 ➢有线对等保密（WEP） ➢端口访问控制技术（IEEE802.1x） ➢WPA (Wi-Fi Protected Access) ➢IEEE 802.11i ➢WAPI
▪ WEP安全机制包括：
➢ 身份认证采用了Open system认证和共享密钥认证； ➢ 数据加密采用RC4算法； ➢ 完整性校验采用了ICV； ➢ 密钥管理不支持动态协商，密钥只能静态配置，完全不适合在企
业等大规模部署场景。
4.1 WLAN安全概述
（3）IEEE 802.11i标准
➢认证基于成熟的802.1x、Radius体系 ➢IEEE802.11i标准中定义了如下内容：
4.1 WLAN安全概述
4.1.2 WLAN安全威胁分析 （1） WLAN安全威胁
① 未经授权的接入
➢ 指的是在开放式的WLAN系统中，非指定用户也可以接入AP，导致
合法用户可用的带宽减少，并对合法用户的安全产生威胁。 ② MAC地址欺骗
➢ 对于使用了MAC地址过滤的AP,也可以通过抓取无线包，来获取合
（1）标准的制定
➢WEP机制
➢ IEEE 802.11工作组最初制定的IEEE802.11-1999协议的WEP机制 存在诸多缺陷 。
➢802.11i
➢ IEEE 802.11在2002年成立了802.11i工作组，提出了AES-CCM等 新的安全机制。
➢WAPI标准
➢ 我国的国家标准化组织针对802.11和802.11i标准中的不足，对
不能够得到可靠的安全保护而对最终是否采用无线局域网系统而犹豫 不决。
4.1 WLAN安全概述
（1）WLAN安全技术
➢物理地址（ MAC ）过滤 ➢服务区标识符(SSID)匹配 ➢有线对等保密（WEP） ➢端口访问控制技术（IEEE802.1x） ➢WPA (Wi-Fi Protected Access) ➢IEEE 802.11i ➢WAPI
▪ WEP安全机制包括：
➢ 身份认证采用了Open system认证和共享密钥认证； ➢ 数据加密采用RC4算法； ➢ 完整性校验采用了ICV； ➢ 密钥管理不支持动态协商，密钥只能静态配置，完全不适合在企
业等大规模部署场景。
4.1 WLAN安全概述
（3）IEEE 802.11i标准
➢认证基于成熟的802.1x、Radius体系 ➢IEEE802.11i标准中定义了如下内容：
第4章局域网常用传输介质和互连设备
Step 3：拨开金属网层，并利用压线钳的剥线端将金属网 层与中心铜导线之间的半透明绝缘体剥去一段，长度大约为 0.4~0.5cm。
4.2.4 同轴电缆的连接
Step 4：将中心铜导线用手集中扭绕，以免散开。然后 插入BNC头中铜质针头的小孔内，直到半透明绝缘层紧靠铜质 针头时为止。此时旋入铜质针头上的小螺钉，将中心铜导体固 定在铜质针头内。有的BNC接头不用螺钉固定，而必须使用电 烙铁将其焊接。
1. 细缆的制作 制作细缆时所需的工具要比制作RJ-45接头多。除压线
钳、斜口钳外，还需要尖嘴钳、万用表(最好为数字万用表)， 必要时还需使用电烙铁。具体的制作过程如下。
Step 1：根据连接距离的要求，用斜口钳剪取一定长度 的细缆(不少于0．5m)，然后将BNC专用接头的金属套筒套 到电缆上。
Step 2：用压线钳的剥线端剥去电缆外面的一层胶体保 护层，长度与BNC接头的长度相当，约2cm。注意在剥去保 护层时不要使用其他的工具，否则会切断与保护层相隔的金 属网。
⑴ 传输速率 (2) 电缆中双绞线对的扭绕 (3) 5类双绞线应该是几对 (4) 仔细观察
① 查看电缆外面的说明信息。 ② 是否易弯曲 ③ 电缆中的铜芯是否具有较好的韧性。 ④ 是否具有阻燃性。
4.2 局域网中的同轴电缆
同轴电缆在20世纪80年代初的局域网中 使用最为广泛，因为那时集线器的价格很高， 随着以双绞线和光纤为基础的标准化布线的推 广，同轴电缆已逐渐退出布线市场。不过，目 前一些对数据通信速率要求不高、连接设备不 多的一些家庭和小型办公室用户还在使用同轴 电缆。
同轴电缆有粗缆和细缆两种类型。粗、细 是通过同轴电缆中导体的直径大小来区分的。 通常，中心导体的芯越粗，信号传输距离越远。 铜线的直径为0.25英寸的细缆传输距离约200 米（10Base2），直径为0.5英寸的粗缆传输距 离为500米（以太网10Base5标准），在粗缆和 细缆都采用50欧姆的终端电阻，吸收发送完毕 的信号，以便于新信号的接收。
4.2.4 同轴电缆的连接
Step 4：将中心铜导线用手集中扭绕，以免散开。然后 插入BNC头中铜质针头的小孔内，直到半透明绝缘层紧靠铜质 针头时为止。此时旋入铜质针头上的小螺钉，将中心铜导体固 定在铜质针头内。有的BNC接头不用螺钉固定，而必须使用电 烙铁将其焊接。
1. 细缆的制作 制作细缆时所需的工具要比制作RJ-45接头多。除压线
钳、斜口钳外，还需要尖嘴钳、万用表(最好为数字万用表)， 必要时还需使用电烙铁。具体的制作过程如下。
Step 1：根据连接距离的要求，用斜口钳剪取一定长度 的细缆(不少于0．5m)，然后将BNC专用接头的金属套筒套 到电缆上。
Step 2：用压线钳的剥线端剥去电缆外面的一层胶体保 护层，长度与BNC接头的长度相当，约2cm。注意在剥去保 护层时不要使用其他的工具，否则会切断与保护层相隔的金 属网。
⑴ 传输速率 (2) 电缆中双绞线对的扭绕 (3) 5类双绞线应该是几对 (4) 仔细观察
① 查看电缆外面的说明信息。 ② 是否易弯曲 ③ 电缆中的铜芯是否具有较好的韧性。 ④ 是否具有阻燃性。
4.2 局域网中的同轴电缆
同轴电缆在20世纪80年代初的局域网中 使用最为广泛，因为那时集线器的价格很高， 随着以双绞线和光纤为基础的标准化布线的推 广，同轴电缆已逐渐退出布线市场。不过，目 前一些对数据通信速率要求不高、连接设备不 多的一些家庭和小型办公室用户还在使用同轴 电缆。
同轴电缆有粗缆和细缆两种类型。粗、细 是通过同轴电缆中导体的直径大小来区分的。 通常，中心导体的芯越粗，信号传输距离越远。 铜线的直径为0.25英寸的细缆传输距离约200 米（10Base2），直径为0.5英寸的粗缆传输距 离为500米（以太网10Base5标准），在粗缆和 细缆都采用50欧姆的终端电阻，吸收发送完毕 的信号，以便于新信号的接收。
第4章：局域网--2csmacd
1
k值
1
r取值范围
[0,1]
延迟时间T
T = r*B
2
3 4 11 12
2
3 4 10 10
[0,1,2,3]
[0,1,…7] [0,1,…15] ……… [0,1,…210-1] [0,1,…210-1] ………
T = r*B
T = r*B T = r*B T = r*B T = r*B
16
停止传送
36
地址解析协议ARP
1.为什么需要地址解析？
AD
37
地址解析协议ARP
为什么需要地址解析？
237.196.7.78 1A-2F-BB-76-09-AD
A
237.196.7.23
237.196.7.14
B
A
LAN
A
71-65-F7-2B-08-53
58-23-D7-FA-20-B0
0C-C4-11-6F-E3-98 237.196.7.88
多用户竞争单信道使用权 发送方发送数据前不进行载波侦听，不考虑其他用户 是否在发送，导致冲突概率大 无线通信距离长，传播时延>>传输时延，不便于侦听， 发送完后仍然可能发生冲突 信道利用率低，仅为18%
ALOHA协议的改进--分槽ALOHA ALOHA协议信道利用率低的原因
发送方在发送前没有也不便于进行侦听
传输率固定时网络跨距越大最小帧长度就应越大网络跨距固定时传输率越高最小帧长度就应越大62在一个采用csmacd协议的网络中传输介质是一根完整的电缆传输速率为1gbps电缆中的信号传播速度是200000kms若最小数据帧长度减少800比特则最远的两个站点之间的距离至少需要增加80mc减少160md减少80m63以太网的发展随着以太网的传输速度不断提高以太网的mac子层变化很小仍保留着传统的帧格式介质访问控制方法
k值
1
r取值范围
[0,1]
延迟时间T
T = r*B
2
3 4 11 12
2
3 4 10 10
[0,1,2,3]
[0,1,…7] [0,1,…15] ……… [0,1,…210-1] [0,1,…210-1] ………
T = r*B
T = r*B T = r*B T = r*B T = r*B
16
停止传送
36
地址解析协议ARP
1.为什么需要地址解析？
AD
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地址解析协议ARP
为什么需要地址解析？
237.196.7.78 1A-2F-BB-76-09-AD
A
237.196.7.23
237.196.7.14
B
A
LAN
A
71-65-F7-2B-08-53
58-23-D7-FA-20-B0
0C-C4-11-6F-E3-98 237.196.7.88
多用户竞争单信道使用权 发送方发送数据前不进行载波侦听，不考虑其他用户 是否在发送，导致冲突概率大 无线通信距离长，传播时延>>传输时延，不便于侦听， 发送完后仍然可能发生冲突 信道利用率低，仅为18%
ALOHA协议的改进--分槽ALOHA ALOHA协议信道利用率低的原因
发送方在发送前没有也不便于进行侦听
传输率固定时网络跨距越大最小帧长度就应越大网络跨距固定时传输率越高最小帧长度就应越大62在一个采用csmacd协议的网络中传输介质是一根完整的电缆传输速率为1gbps电缆中的信号传播速度是200000kms若最小数据帧长度减少800比特则最远的两个站点之间的距离至少需要增加80mc减少160md减少80m63以太网的发展随着以太网的传输速度不断提高以太网的mac子层变化很小仍保留着传统的帧格式介质访问控制方法
计算机网络第4章局域网技术
31
4.4.2 以太网工作原理 1. 以太网的网络体系结构
32
以太网结构中，数据链路层被分割为两个子层，即介质访问 控制子层（MAC）和逻辑链路控制子层（LLC）。这是因 为在传统的数据链路控制中缺少对包含多个源地址和多个目 的地址的链路进行访问管理所需的逻辑控制，因此在LLC 不变的情况下，只需改变MAC便能够适应不同的介质和访 问方法，LLC与介质相对无关。
➢目前最流行的局域网—以太网（Ethernet）使用的就是 CSMA/CD介质访问控制方式，而FDDI网则使用令牌环介质 访问控制方式。
21
4.3 局域网介质访问控制方法
采用CSMA／CD介质访问控制方法的总线型局域网中， 每一个结点利用总线发送数据时，首先要侦听总线的忙、闲 状态。如果总线上已经有数据信号传输，则为总线忙；如果 总线上没有数据传输，则为总线空闲。如果一个结点准备好 发送的数据帧，并且此时总线空闲，它就可以启动发送。同 时也存在着这种可能，那就是在几乎相同的时刻，有两个或 两个以上结点发送了数据，那么就会产生冲突，因此结点在 发送数据的同时应该进行冲突检测。采用CSMA／CD介质 访问控制方法的总线型局域网的工作过程如图所示。
1
本章要点
✓局域网的概念 ✓局域网的拓扑结构 ✓IEEE 802局域网标准 ✓以太网技术 ✓局域网介质访问控制方法 ✓交换式局域网 ✓虚拟局域网VLAN
2
4.1.1 局域网的定义和特点 1．早期局域网的主要特点 （1）局域网是一种通信网络； （2）连入局域网的数据通信设备种类多样，包括
计算机、终端和各种外部设备； （3）局域网覆盖地理范围较小，例如一个教室、
总线 (a)共享介质局域网
交换机
（b)交换机局域网 12
4.1 局域网的基本概念
4.4.2 以太网工作原理 1. 以太网的网络体系结构
32
以太网结构中，数据链路层被分割为两个子层，即介质访问 控制子层（MAC）和逻辑链路控制子层（LLC）。这是因 为在传统的数据链路控制中缺少对包含多个源地址和多个目 的地址的链路进行访问管理所需的逻辑控制，因此在LLC 不变的情况下，只需改变MAC便能够适应不同的介质和访 问方法，LLC与介质相对无关。
➢目前最流行的局域网—以太网（Ethernet）使用的就是 CSMA/CD介质访问控制方式，而FDDI网则使用令牌环介质 访问控制方式。
21
4.3 局域网介质访问控制方法
采用CSMA／CD介质访问控制方法的总线型局域网中， 每一个结点利用总线发送数据时，首先要侦听总线的忙、闲 状态。如果总线上已经有数据信号传输，则为总线忙；如果 总线上没有数据传输，则为总线空闲。如果一个结点准备好 发送的数据帧，并且此时总线空闲，它就可以启动发送。同 时也存在着这种可能，那就是在几乎相同的时刻，有两个或 两个以上结点发送了数据，那么就会产生冲突，因此结点在 发送数据的同时应该进行冲突检测。采用CSMA／CD介质 访问控制方法的总线型局域网的工作过程如图所示。
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本章要点
✓局域网的概念 ✓局域网的拓扑结构 ✓IEEE 802局域网标准 ✓以太网技术 ✓局域网介质访问控制方法 ✓交换式局域网 ✓虚拟局域网VLAN
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4.1.1 局域网的定义和特点 1．早期局域网的主要特点 （1）局域网是一种通信网络； （2）连入局域网的数据通信设备种类多样，包括
计算机、终端和各种外部设备； （3）局域网覆盖地理范围较小，例如一个教室、
总线 (a)共享介质局域网
交换机
（b)交换机局域网 12
4.1 局域网的基本概念
第04章 局域网与互联网的连接
4.2 互联网接入技术
常用的局域网接入互联网技术有如下几种。
Modem接入 ISDN接入 ADSL接入 DDN接入 宽带专线接入 移动电话Modem接入
4.2 互联网接入技术
----4.2.1 Modem 接入
Modem接入的特点
优点
只要有电话线的地方，就可以上网，而不需要特别铺设线路，也不需在电信 局那边申请开通什么特别的 服务。 价格十分便宜。 硬件设备单一，接入方式简单，应用支持广泛，特别适合移动接入。
若URL是：ftp:///soft/2006/web/thunder.exe，WWW客户程序需要用 FTP进行文件传送。站点是，然后在目录soft/2006/web/下，下载文件 thunder.exe。
4.1 国际互联网
----4.1.2 IP地址分配与子网掩码
运算方法
结果 网络ID 主机ID
100000互联网
----4.1.2 IP地址分配与子网掩码
网关
负责在子网间通信时向远程网络发送信息包。 通向远程网络接口的IP地址。 充当网关的可以是一台计算机，也可以是智能交换机等设 备。而网关就是这些设备在网络中的IP地址。
适用人群
需要经常移动或者只是偶尔上网、上网的时间并不长，而且并不需要大 数据量传输的人群。
4.2 互联网接入技术
----4.2.2 ISDN 接入
ISDN简介
ISDN是基于数字的电信标准，需要ISDN服务的个人可以从他们的本地电话公司获取一条“单 线服务”的数字ISDN线路。 ISDN的优点
在一个网络上提供语音、数据和视频服务。 具有和OSI相容的分层协议结构。 以64Kb/s、384Kb/s、1536Kb/s倍数的方式提供通信信道。 具有交换和非交换连接服务。 宽带ISDN的传输速率可以到达155Mb/s或者更高。
第四章局域网广域网
各工作站之间的互通性差， 网络工作效率低。 各工作站上软硬件资源无法 实现共享。 网络较复杂，对各工作站的 管理比较困难。 数据的保密性低于专用服务 器模式。
4.1 局域网
4.1.2 局域网体系结构
OSI参考模 型 7 6 5 4 3 2 1 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 第2层 第1层 逻辑链路控制LLC 介质访问控制MAC 物理层 高层服务访问点 （SAP） 局域网参考模 型
4.2 以太网
1. 以太网的几种标准
(2)10Base2（细缆以太网） 10Base2——指以太网的最大数据传输率为 10Mbit/s。 直径为0.25英寸，采用基带传输技术，每段网线 最大长为200m（实际是185m）。 如果网络中设备间的距离超过了185m，需要接有 中继器，起到增强信号的目的。
高数据传输率1010000mbps10km低出错率1081011高速10gethernet移动无线局域网ieee8021141局域网树型结构网络拓扑结构之间的比较拓扑结构优点缺点总线型安装容易使用电缆少易于扩充结点隔离性好检测故障定位困难系统范围受限制便于管理检测故障定位容易单个站点发生故障不会影影响全交换机出现问题会影响全网增加工作站时要增加集线器的连线检测故障定位容易需要电缆长度短网络的性能依赖于性能最差的结点组网容易易于扩展检测故障定位容易各个结点对根结点依赖性太大网状型检测故障定位容易容错能力强可靠性高消耗电缆多成本高结构复杂不易于安装建设41局域网411局域网概述局域网的工作模式1对等模式peertopeer2专用服务器模式serverbased3客户服务器模式clientserver局域网工作模式比较工作模式优点缺点对等模式组建和维护容易使用简单
相关主题
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IEEE802.7 宽带网访问控制及物理层技术规范； 宽带网访问控制及物理层技术规范； IEEE802.8 光纤网介质访问控制及物理层技术规范； 光纤网介质访问控制及物理层技术规范； IEEE802.9 语音和数据综合局域网技术(同步 语音和数据综合局域网技术 同步LAN)； ； 同步 IEEE802.10 局域网安全与解密问题； 局域网安全与解密问题； IEEE802.11 无线局域网技术； 无线局域网技术； IEEE802.12 高速局域网介质访问及物理层技术规范； 高速局域网介质访问及物理层技术规范； IEEE802.13 100Mbit/s高速以太网 高速以太网 IEEE802.14 有线调制解调器标准 有线调制解调器标准; IEEE802.15 近距离个人无线网络标准； 近距离个人无线网络标准； IEEE802.16 宽带无线局域网标准 宽带无线局域网标准; IEEE802.17 弹性的分组环标准 弹性的分组环标准.
网卡又称网络适配器或网络接口卡（NIC），英文名 网卡又称网络适配器或网络接口卡（NIC），英文名 ）， Card，它是使计算机和LAN连接的设备。 LAN连接的设备 Network Interface Card，它是使计算机和LAN连接的设备。 网卡插在计算机主板插槽中， 网卡插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转 换为网络上其它设备能够识别的格式，通过传输介质传输。 换为网络上其它设备能够识别的格式，通过传输介质传输。 基本功能：从并行到串行的数据转换，帧的装配和拆装， 基本功能：从并行到串行的数据转换，帧的装配和拆装， 网络存取控制，数据缓存和网络信号收发等。 网络存取控制，数据缓存和网络信号收发等。 它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。 它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。
IEEE802 标准体系
4.1.4 局域网操作系统 1、网络操作系统的定义 、 2、网络操作系统的组成与主要功能 、 3、Windows 2000操作系统 、 操作系统 4、Netware操作系统 、 操作系统 5、UNIX操作系统 、 操作系统 6、Linux操作系统 、 操作系统
1、网络操作系统的定义 网络操作系统是网络用户与计算机网络之间 的接口，用以实现对网络资源的管理和控制。 的接口，用以实现对网络资源的管理和控制。 2、网络操作系统的组成与主要功能
①物理层：提供发送和接收信号的能力，包括对宽带频 物理层：提供发送和接收信号的能力， 道的分配和对基带信号的调制等； 道的分配和对基带信号的调制等； ②MAC子层的主要功能是控制对传输介质的访问，实现 MAC子层的主要功能是控制对传输介质的访问， 子层的主要功能是控制对传输介质的访问 帧的寻址和识别、数据帧的校验以及支持LLC层完成介质访 帧的寻址和识别、数据帧的校验以及支持LLC层完成介质访 LLC 问控制。 问控制。 ③LLC子层的主要功能是提供连接服务类型，规定了无 LLC子层的主要功能是提供连接服务类型， 子层的主要功能是提供连接服务类型 连接和面向连接的两种连接服务；此外还有管理数据链路、 连接和面向连接的两种连接服务；此外还有管理数据链路、 定义服务访问点SAP及差错控制等功能。 定义服务访问点SAP及差错控制等功能。 SAP及差错控制等功能
2、网卡的基本结构
数据缓存 及帧的装 配与拆卸
MAC层 层 协议控 制电路
编码与解 码器
收发电路
介质接口 装置
内部总线
3、网卡的分类
根据网络技术的不同，网卡的分类也有所不同， 根据网络技术的不同，网卡的分类也有所不同，如ATM 网卡、令牌环网卡和以太网网卡等； 网卡、令牌环网卡和以太网网卡等； 根据网卡传输速率的不同可分为10M网卡、100M网卡、 根据网卡传输速率的不同可分为10M网卡、100M网卡、 10M网卡 网卡 10/100M自适应网卡 1000M网卡几种 自适应网卡、 网卡几种； 10/100M自适应网卡、1000M网卡几种； 根据网卡总线类型的不同，主要分为ISA网卡、PCI网卡、 根据网卡总线类型的不同，主要分为ISA网卡、PCI网卡、 ISA网卡 网卡 USB网卡和PCMCIA网卡等 其中ISA网卡已逐渐被淘汰； 网卡和PCMCIA网卡等， ISA网卡已逐渐被淘汰 USB网卡和PCMCIA网卡等，其中ISA网卡已逐渐被淘汰； PCI网卡应用最普及；PCMCIA网卡的正式名称为PC卡， PCI网卡应用最普及；PCMCIA网卡的正式名称为PC卡 网卡应用最普及 网卡的正式名称为PC 专为笔记本计算机设计。 专为笔记本计算机设计。 按照接头种类的不同，主要分为RJ45接口卡、AUI接口 按照接头种类的不同，主要分为RJ45接口卡、AUI接口 RJ45接口卡 卡和BNC接口卡等。 BNC接口卡等 卡和BNC接口卡等。
局域网的网络拓朴结构主要采用总线形拓朴结构、 局域网的网络拓朴结构主要采用总线形拓朴结构、 环形拓朴结构、 环形拓朴结构、星形拓朴结构以及扩展的星形拓朴 结构。 结构。 局域网的传输介质主要采用双绞线、同轴电缆、 局域网的传输介质主要采用双绞线、同轴电缆、 光纤和无线电磁波； 光纤和无线电磁波； 从介质访问控制方法的角度， 从介质访问控制方法的角度，局域网可划分为共 享介质式局域网和交换式局域网两类。 享介质式局域网和交换式局域网两类。
第4章 局域网技术
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 局域网概述 局域网连网设备 共享介质局域网 交换式局域网 以太网 虚拟局域网 高速局域网
本章重点
1、局域网的特点及技术设计要素 局域网体系结构与IEEE802 IEEE802标准 2、局域网体系结构与IEEE802标准 3、介质访问控制方法 4、局域网组网设备 5、以太网 6、共享局域网与交换式局域网 7、虚拟局域网
4.1 局域网概述
4.1.1 局域网基础 IEEE802参考模型 4.1.2 IEEE802参考模型 IEEE802协议 4.1.3 IEEE802协议 4.1.4 局域网操作系统
4.1.1 局域网基础
1、 局域网及其发展历程 （1）局域网定义 ） 局域网是将较小地理区域内的各种数据通信设备 连接在一起的通信网络。（ 。（LAN） 连接在一起的通信网络。（ ）
网络操作系统通常由网络驱动程序、子网协议和应 网络操作系统通常由网络驱动程序、 用层协议3个部分组成。其实现的功能有： 用层协议3个部分组成。其实现的功能有：
提供高效可靠的网络通信能力； 提供高效可靠的网络通信能力； 提供多项网络服务功能； 提供多项网络服务功能； 提供网络资源管理、系统管理功能； 提供网络资源管理、系统管理功能； 提供对网络用户的管理
局域网的特点、 2、 局域网的特点、功能与组成
（1）局域网的特点 ） 局域网覆盖的地理范围有限， 局域网覆盖的地理范围有限，网络的管理权属单 一组织所有，便于安装、维护和扩充，建网成本低、 一组织所有，便于安装、维护和扩充，建网成本低、 周期短； 周期短； 传输速率高、延迟小、误码率低； 传输速率高、延迟小、误码率低； 决定局域网特性的主要技术有：网络拓朴、 决定局域网特性的主要技术有：网络拓朴、传输 介质与介质访问控制方法； 介质与介质访问控制方法；
5、
局域网的分类
802参考模型 4.1.2 IEEE 802参考模型
OSI参考模型 参考模型 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 IEEE 802 参考模型
逻辑链路控制子层
介质访问控制子层 物理层
局域网参考模型与OSI参考模型对比 参考模型对比 局域网参考模型与
局域网各层的主要功能： 局域网各层的主要功能：
局域网的软件组成
主要是网络操作系统和满足特定应用要求的网络应用软件。 主要是网络操作系统和满足特定应用要求的网络应用软件。
3、 常见的局域网拓朴结构
4、 局域网技术要素 ①网络拓朴结构 ②传输介质 ③介质访问控制方法
介质访问控制方法是指控制网络中各个节点之间信息的 合理传输，对信道进行合理分配的方法。 合理传输，对信道进行合理分配的方法。 目前在局域网中常用的访问控制方式有三种： 目前在局域网中常用的访问控制方式有三种：带冲突检 测的载波侦听多路访问(CSMA/CD－Ca rrier Sense Multiple 测的载波侦听多路访问(CSMA/CD－ (CSMA/CD Detection)；令牌环(Token Ring)； Access With Collision Detection)；令牌环(Token Ring)；令牌 总线(Token Bus)。 总线(Token Bus)。
4.1.3 IEEE 802标准 802标准
美国IEEE于1980年2月专门成立了局域网课题研究组，对 于 月专门成立了局域网课题研究组， 美国 年 月专门成立了局域网课题研究组 局域网制定了美国国家标准， 局域网制定了美国国家标准，并把它提交国际标准化组织作 为国际标准的草案， 月已得到ISO的采纳。到目前为 的采纳。 为国际标准的草案，1984年3月已得到 年 月已得到 的采纳 为局域网制定的标准有： 目，IEEE802为局域网制定的标准有： 为局域网制定的标准有 IEEE802.1A IEEE802.1B IEEE802.2 IEEE802.3 IEEE802.4 IEEE802.5 IEEE802.6 局域网体系结构 寻址、 寻址、网际互连和网络管理 定义逻辑链路控制子层的功能与服务 CSMA/CD总线访问控制和物理层技术规范 总线访问控制和物理层技术规范 令牌总线访问控制和物理层技术规范 令牌环访问控制和物理层技术规范 城域网访问控制和物理层技术规范
（2）局域网的发展历程 ）
1969年 最早的广域网（WAN）ARPANET诞生 1969年 最早的广域网（WAN）ARPANET诞生 1972年 美国加州大学研制Newhall环型局域网 1972年 美国加州大学研制Newhall环型局域网 Newhall 1974年 1974年 英国剑桥大学研制剑桥环局域网络 1975年 美国Xerox Xerox公司成功开发以太网 1975年 美国Xerox公司成功开发以太网 1977年 1977年 日本京都大学研制成功光纤局域网络 1980年 802局域网标准委员会宣告成立 1980年 802局域网标准委员会宣告成立 20世纪80年代中后期 局域网操作系统（NOS） 世纪80 20世纪80年代中后期 局域网操作系统（NOS）有很大发展 20世纪90年代 高速以太网, 世纪90 20世纪90年代 高速以太网,无线局域网络