1.3 局域网技术.ppt
第1章局域网基础知识PPT课件
缺点:网络性能较低、数据保密性差、文件管理 分散、计算机资源占用大。
网络规模扩大时,会给管理带来不便,所以一般 只能用于规模较小的网络。由于网络资源不能集 中管理,因此网络的安全管理要由资源提供者自 己承担,而有些网络成员根本就不知道对自己的 共享资源设置安全措施,所以网络安全性很差。
对等网络提供的资源十分有限,主要是文件共享、 打印机共享,或是满足小规模用户间的通信需要。 一些功能强大的服务受到安全等方面因素的限制, 很少在对等网络中实现。
802.8:为802.3,4,5采用光纤传输方式。
802.10:可互操作的局域网安全性规范(SILS)。
1.2 局域网类型
• 对等网络 • 客户/服务器网络 • 混合型网络
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对等网络—点对点网络(Peer To Peer)、工作组网络
在对等网络中,每一结点既作为 客户端,又充当他人的服务器,从某 种意义上,每一结点都处在同等地位。 对等网络是对分布式概念的成功拓展, 它将传统方式下的服务器负担分配到 网络中的每一结点上,每一结点都将 承担有限的存储与计算任务,加入到 网络中的结点越多,结点贡献的资源 也就越多,其服务质量也就越高。任 一台计算机均可同时兼作服务器和工 作站,也可只作其中之一。
结合这两种拓扑结构,在同一栋楼层采用双绞线的星 型结构,而不同楼层采用同轴电缆的总线型结构,而在楼 与楼之间也采用总线型,传输介质要视楼与楼之间的距离, 如果距离较近(500m以内)可以采用粗同轴电缆来作传输 介质,如果在180m之内还可以采用细同轴电缆来作传输介 质。但是如果超过500m只有采用光缆或者粗缆加中继器来 满足。
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特点: (1)数据传输效率较高 (2)缺点:单个发生故障的结点也会导致整个网 络的瘫痪;参与令牌传递的结点越多,网络的响 应时间就越长。 环型结构局域网典型代表: 令牌环网(Token Ring)和FDDI(Fiber Distributed Data Interface,光纤分布式数据接 口网)。
局域网技术基础实用PPT资料
局域网技术基础实用PPT资料一、什么是局域网在当今数字化的时代,网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
而局域网(Local Area Network,简称 LAN),则是一种在有限地理范围内构建的计算机网络。
想象一下,在一个办公室、学校、工厂或者家庭中,多台计算机和其他设备通过某种方式连接在一起,能够相互通信、共享资源,这就是一个简单的局域网。
它的覆盖范围通常在几千米以内,比如一个建筑物内或者一个校园内。
局域网的优点显而易见。
首先,它能够实现资源的共享,比如文件、打印机、扫描仪等设备,提高了工作效率和资源利用率。
其次,局域网内的数据传输速度通常比较快,能够满足大量数据快速传输的需求。
再者,局域网的安全性相对较高,可以通过设置访问权限等方式来保护内部的数据和设备。
二、局域网的组成部分一个完整的局域网通常由以下几个部分组成:1、计算机和其他设备这包括台式计算机、笔记本电脑、服务器、智能手机、平板电脑等。
这些设备是局域网的终端节点,用于产生和接收数据。
2、网络接口卡(NIC)也称为网卡,它是计算机与网络连接的接口。
每台计算机都需要安装网卡,才能连接到局域网中。
3、传输介质传输介质是数据传输的物理通道,常见的有双绞线、同轴电缆、光纤等。
双绞线价格相对较低,常用于家庭和小型办公室;同轴电缆具有较好的抗干扰能力,常用于有线电视网络;光纤则具有极高的传输速度和带宽,适用于对数据传输要求较高的场合。
4、网络连接设备这包括集线器(Hub)、交换机(Switch)和路由器(Router)等。
集线器是一种简单的网络连接设备,它将所有连接的设备都视为在同一个冲突域内,容易导致网络拥塞;交换机则可以为每个连接的设备提供独立的带宽,大大提高了网络性能;路由器主要用于连接不同的网络,实现网络之间的通信。
5、网络操作系统它是管理局域网的软件平台,如 Windows Server、Linux 等。
网络操作系统负责对网络资源进行管理和分配,保障网络的正常运行。
第二讲局域网技术基础[可修改版ppt]
屏蔽双绞线 (STP) 非屏蔽双绞线 (UTP)
• 以铝箔屏蔽以减少 干扰和串音
3类、5类、6类
(16M、155M、 1200M)
双绞线外没有任何附 加屏蔽
3.光纤:分单模和多模两种,一般较铜缆有更 好的防干扰能力,传输距离、传输速率和传输 质量都有较大提高,主要应用于千兆位主干网 络。
3.总线型拓扑结构的特点:
⑴所有的节点都连接到一条公共传输介质上的
总线上。
⑵用同轴电缆和双绞线为传输介质。
⑶所有结点都可以发送数据,在同一个时期内
只允许一个节点发送信息。
⑷当有两个节点同时发送信息时冲突。
⑸必须解决⑷的介质访问控制(MAC)A B
C
C
Bus
A
B
C
A
B
C
碰撞
D
E
D
E
总线型局域网中的“冲突”
统可以归为星型局域网拓扑结构。
A
A
B
C
三、局域网的传输介质类型与特点 1.同轴电缆:早期应用,已基本被淘汰。同轴 电缆的轴心是铜线,由金属屏蔽层包围,具有 较好防电磁干扰能力,也可以防止铜线中电信 号的能量辐射。
●同轴电缆
基带同轴电缆
一条电缆只用于一个信道,50, 用于数字传输
宽带同轴电缆
一条电缆同时传输不同频率的多路 模拟信号,75 ,用于模拟传输, 300—450MHz,100km,需要放 大器
D
A T C
B
Ring
5.星型拓扑结构
⑴星型拓扑中存在中心结点,每个结点通过点
与点之间的线➢路使与用中集心线结器点连连接接所,有任计何算两机结点
局域网通信技术PPT课件
局域网拓扑结构类型与特点(三)
星型拓扑结构
局域网星型拓扑工作原理
在星型拓扑结构中,网络中的各节点通过点到点的方式连 接到一个中央节点(又称中央转接站,一般是集线器或交 换机)上,由该中央节点向目的节点传送信息。中央节点 执行集中式通信控制策略,因此中央节点相当复杂,负担 比各节点重得多。
byte1
byte2
byte3
byte4
xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx
上图表示二进制格式中的IP地址: X代表二进制的0或1 注:在实际应用中多用十进制表示,每8位二进制数对应一位十进制数。
令牌在工作中有“闲”和“忙”两种状态。“闲”表
示令牌没有被占用,即网中没有计算机在传送信息;“忙”
表示令牌已被占用,即网中有信息正在传送。希望传送数
据的计算机必须首先检测到“闲”令牌,将它置为“忙”
的状态,然后在该令牌后面传送数据。当所传数据被目的
节点计算机接收后,数据被从网中除去,令牌被重新置为
“闲”。
总线型拓扑结构
总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介 质”方式;
所有结点都连接到一条作为公共传输介质的总线上; 总线传输介质通常采用同轴电缆或双绞线; 所有结点可以通过总线以“广播”方式发送或接收数
据,因此出现“冲突”不可避免; “冲突”会造成传输失败; 必须解决多个结点访问总线的介质访问控制(MAC,
Fast Ethernet保留着传统的帧格式、介质访 问控制方法与组网方法;
每个比特的发送时间由100ns降低到了10ns; 1995年9月,IEEE 802委员会正式批准了Fast
Ethernet标准IEEE 802.3u。
《局域网技术》PPT课件
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冲突检测过程:
• 结点在发送数据的同时,将它发送的信号波形与从总线上 接收到的信号波形进行比较。
• 如果总线上同时出现两个或两个以上的发送信号,那么叠 加后的信号波形将不等于任何结点发送的信号波形。
• 当发送结点发现自己发送的信号波形与从总线上接收到的 信号波形不一致时,表示总线上有多个结点在同时发送数 据,冲突已经产生。
3.4.1 以太网的工作原理
目前应用最广的一类局域网是总线型局域网,即以太网 (Ethernet)。它的核心技术是随机争用型介质访问控制方 法,即带有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD, carrier sense multiple access with collision detection)方法。
• IEEE 802.7:宽带网络技术。
• IEEE 802.8:光纤传输技术。
• IEEE 802.9:综合语音与数据局域网(IVD-LAN)技术。
• IEEE 802.10:可互操作的局域网安全性规范(SILS)。
• IEEE 802.11:无线局域网技术。
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3.4 共享介质局域网的工作原理
2. 局域网的分类
从目前的发展情况来看,局域网可以分为两类: 共享介 质局域网(shared LAN)、交换式局域网(switched LAN)。 局域网产品之间的关系如图3.10所示。
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图 3.10
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3.5.2 快速以太网
1. 快速以太网的发展
为满足用户对带宽越来越高的要求。有两条路可选:要么
每个结点利用总线发送数据时,首先要侦听总线的忙闲状 态。如果一个结点准备好发送的数据帧,并且此时总线处于空 闲状态,那么它就可以开始发送。
局域网(课堂PPT)
与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC 子层,而 LLC 子层则与传输媒体无关,不 管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说 都是透明的
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局域网对 LLC 子层是透明的
网络层
逻辑链路控制 媒体接入控制
LLC MAC 物理层 站点 1
连接LAN 改善LAN 性能
互连简单 协议透明 隔离不必要的信号 交换效率高
可能产生数据风暴 不能完全隔离不必 要的流量 管理控制能力有限 有延迟
路由器
网络层
LAN与LAN互连 LAN与WAN互连 WAN与WAN互连
路由选 择 过滤信 息 网络管 理
适用于大规模复杂网 络互连 管理控制能力强 充分隔离不必要的流 量 安全性好
局域网
局域网(LAN)是在小范围内将许多数据设备互相连接 进行数据通信的计算机网络或信息系统。数据设备包括 各类计算机、终端或外围设备。IEEE802局域网标准委员 会对局域网作了如下定义:“局域网是一个数据通信系 统,其传输范围在中等地理区域,使用中等或高的数据 传输速率,可连接大量独立设备在物理通信信道上相互 通信”。
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局域网的特点
局域网是一个通信网络,它仅提供通信功 能。从OSI/RM看,它仅包含了低两层(物理 层和数据链路层)的功能,所以连到局域网 的数据通信设备必须加上高层协议和网络 软件才能组成计算机网络。
网络为一个单位所拥有,且地理范围和站 点数目均有限。
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局域网的特点
局域网传输距离有限,网络覆盖的范围小。
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中继器
工作于网络的物理层,用于互连两个相 同类型的网段(例如:两个以太网段), 它在物理层内实现二进制比特复制,补 偿信号衰减。即中继器接收从一个网段 传来的所有信号,进行放大后发送到下 一个网段。
《计算机局域网》PPT课件
星型拓扑结构
3.2.2 传输介质
局域网常用的传输介质有:同轴电缆、双绞线、光纤和 无线通信信道
光纤
同轴电缆 有线传输介质
双绞线
3.2.3 介质访问控制方法
所谓介质访问控制方法,是指多个结点利用公共传输介 质发送和接收数据的方法,介质访问控制方法是所有“共享介 质”类局域网都必须解决的问题。 介质访问控制方法需要解决以下几个问题: (1)应该哪个结点发送数据? (2)在发送时会不会出现冲突? (3)出现冲突时怎么办?
总线
总线型拓扑结构图
总线型拓扑结构局域网的主要特点如下:
(1)所有结点都通过网卡直接连接到一条作为公共传输 介质的总线上;
(2)总线通常采用双绞线或同轴电缆作为传输介质; (3)所有结点都通过总线传输介质发送或接收数据,但 一段时间内只允许一个结点通过总线传输介质发送数据,
当一个结点通过总线传输介质以“广播”方式发送数据时, 其他的结点只能以“收听”方式接收数据;
OSI参考模型与IEEE 802 LAN参考模型
OSI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LLC 媒体访问控制子层MAC 物理层
物理层
IEEE 802局域网参考模型中的物理层的功能与 OSI参考模型中的物理层的功能相同:实现比特流的传 输与接收以及数据的同步控制等。IEEE 802还规定了 局域网物理层所使用的信号与编码、传输介质、拓扑结
局域网的标准化模型
802.1 基本介绍和接口原语定义; 802.2 逻辑链路控制子层(LLC); 802.3 采用CSMA/CD技术的局域网; 802.4 采用令牌总线(token bus)技术的局域网 802.5 采用令牌环(token ring)技术的局域网 802.11 无线局域网; 802.12 优先级高速局域网(100Mbps)。
局域网技术课件PPT
5.2 局域网的介质访问控制方式
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2 二进制指数退避算法
CSMA/CD中,在检测到冲突,并发完阻塞信号后,为了降低再冲突的概率, 需要等待一个随机时间,然后再用CSMA的算法发送。为了决定这个随机时间, 采用了一个通用的退避算法,称为二进制指数退避算法,其过程如下:
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图5-2 局域网的分类
5.1 认识局域网
8
5.1.3 局域网的组网模式
3 局域网的拓扑结构
目前,大多数局域网使用的拓扑结 构主要有星型、环型和总线型3种。
5.1 认识局域网
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(1)星型
• 星型是目前局域网中应用最为普遍的一种拓扑结构。星型局域网结构简单,容易实现,成本 低,节点扩展、移动方便,对中央节点的可靠性和冗余度要求很高,但其传输介质不能共享。 最典型的星型局域网就是交换式以太网。
(2)环型
• 环型局域网中信息只能单向传输,其控制简单、信道利用率高、不存在数据冲突问题、传输 速度较快,但是对传输线路要求较高、扩展性能差、维护起来比较困难。典型的环型局域网 是IBM令牌环网。
(3)总线型
• 总线型局域网中所有的节点都通过相应的硬件接口直接与总线相连。总线型局域网可靠性高、 组网费用低、节点扩展灵活、维护也较为容易,但网络中各节点共享总线宽带,数据传输速 率与接入网络的用户数量成反比。另外,如果主干线路发生故障,那么整个网络将瘫痪。
5.2 局域网的介质访问控制方式
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局域网内一般采用共享介质,这样可以节约局域网的造价。对于共享介质,关键问题 是当多个站点要同时访问介质时,如何进行控制,这就涉及局域网的介质访问控制 (Media Access Control,MAC)协议。在局域网中的介质访问控制方法有CSMA/CD介质 访问控制、Token-Ring介质访问控制和Token Bus介质访问控制。
计算机网络技术ppt课件 (8)
图1.1 OSI/RM和对应的数据流层关系
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第1章 计算机网络技术 物理层的协议可以分为LAN和WAN两种,常见的LAN物
理层协议有IEEE802.3、令牌环、FDDI等;而WAN协议主要 有EIA/TIA-232、EIA/TIA-449、V.35等。
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第1章 计算机网络技术
2.数据链路层(Data Link Layer) 数据链路层负责在两个相邻节点间的链路上无差错地传送 数据(传输单位为帧),并提供有关目的地址和如何处理的信息。 该层的主要网络设备为网桥和第二层交换机。 IEEE将数据链路层分为两个子层: (1) 介质访问控制(MAC)子层(IEEE802.3):该子层负责指 定如何通过物理线路进行传输,并定义与物理层通信。它定义 了诸如物理编址、网络拓扑、线路规范、错误通知、流量控制 等功能。
据格式化和应用程序访问。当前应用层的Web应用服务的应用 最为广泛,主要采用HTTP协议完成应用层之间的通信。
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第1章 计算机网络技术
2.传输层(Transport Layer) 传输层与OSI/RM中的传输层实现的功能相似,负责上层 的数据封装,实现数据传递。该层的主要协议有传输控制协议 (TCP)和用户数据报协议(UDP)。TCP协议是一种面向连接的可 靠传输协议,实现了三次握手机制;而UDP协议是一种无连接 的不可靠传输协议。TCP和UDP协议与上层进行数据交换的时 候,需要借助服务端口来判别与应用层中的哪种服务进行通信。
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局域网技术
Vlan的类型
(1)第二层VLAN (2)第三层VLAN
(3) ATM VLAN
局域网技术
Vlan之间通信
(1)通过路由器
(2)利用第三层交换技术
(3)交换机列表支持方式 还可通过应用层网关实现VLAN之间的通信
局域网技术
Vlan划分目的
基于网络性能的考虑 基于安全性的考虑
基于组织结构上考虑
局域网技术
LAN的传输介质
双绞线:
屏蔽双绞线(STP)
非屏蔽双绞线(UTP)
局域网技术
LAN的传输介质
局域网技术 LAN的传输介质
光纤:光导纤维的简称,是一种细微而柔韧 并能传输光信号的介质
光缆:由多条光纤组成
纤芯 包层
保护套
局域网技术
按光纤的传输模式分类:
单模光纤(Single-Mode Fiber) 芯径小
局域网技术 虚拟局域网(VLAN)
VLAN是指在交换局域网的基础上,采用网络管理软件构建的 可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。
VLAN涉及到多种网络技术,如虚拟网络技术、分布式路由技 术、高速交换技术及网络管理技术等。
采用VLAN技术,不但可以满足用户对网络灵活性和扩展性方 面的要求,而且有助于隔离网络故障和分配网络带宽。
逻辑链路控制子层管理单一网络链路上的设备间的通信
介质访问控制子层管理访问物理网络介质的协议,规则定义了 MAC地址,以及数据链路层中的多个设备
局域网技术
LAN的传输介质
同轴电缆: ① 以太网 通常指10Base5,符合IEEE 标准。 ② RG-58/U 通常指10Base2。 ③ RG-59/U 用于有线电视ARCnet。 ④ RG-62/U 用于ARCnet和IBM的终端。
光源用激光 带宽高、容量大
传输距离远 传输速率高 10Gbps 40Gbps
成本高
多模光纤(Multi-Mode Fiber) 芯径粗
光源用发光二极管 传输速率低 传输距离短 成本低
局域网技术
LAN的拓扑结构
网络拓扑结构定义了组织网络设备的方法, 描述网络是如何从节点至节点传输信息
网络拓扑结构主要有总线型、星型、环型, 树形,这些拓扑结构是逻辑的体系结构
局域网技术
பைடு நூலகம்
LAN的拓扑结构
总线型:任何一个站点的发送信号都可以沿 着介质传播,而且能被所有其它的站接收 以太网/IEEE802.2(包括100BaseT)
局域网技术
LAN的拓扑结构
环形拓扑结构:设备通过非直接连接构成单
闭环
令牌环/IEEE802.5和FDDI就是环形拓扑结构
局域网技术
LAN的拓扑结构
局域网技术 虚拟局域网(VLAN)
交换机
广播帧
广播帧
VLAN 10
VLAN 20
局域网技术 虚拟局域网(VLAN)
三层
二层
一层
工程部
销售部
财务部
局域网技术
Vlan的技术标准
(1) IEEE 802.10
(2) IEEE 802.1Q
(3) Cisco ISL标签 (4) VTP(VLAN Trunking Protocol)
局域网技术
带宽共享
宽带共享式以太网
局域网技术
带宽竞争
宽带共享式以太网
共享式以太网是一种基于“竞争”的网络技术,也 就是说网络中的主机将会“尽其所能”地“占用” 网络发送数据。因为同时只能有一台主机发送数据, 所以相互之间就产生了“竞争”。
局域网技术
宽带共享式以太网
冲突检测/避免机制
局域网技术
星形拓扑结构:是由中央节点和通过点到点链路接 到中央节点的各站点组成。
中心节点
局域网技术
LAN的拓扑结构
树形拓扑结构:这种拓扑结构是一种与总线拓扑结 构相同的LAN体系结构,在这种结构中,包含有多 个节点的分支。
局域网技术 中继器
LAN的网络设备
局域网技术 中继器
LAN的网络设备
局域网技术 中继器
局域网技术
局域网技术
局域网交换机和路由器的配置与管理
局域网技术
带宽共享式以太网 交换式以太网
虚拟局域网
局域网技术 局域网(LAN)技术简介
LAN概述:
LAN是一个覆盖地理范围相对较小 的高速容错数据网络
LAN的典型特征:
高数据率、短距离、低误码率
局域网技术 LAN的协议与OSI参考模型
LAN协议在OSI参考模型的物理层和数据链路层之间发挥作用 IEEE将数据链路层分成逻辑链路控制(LLC)和介质访问控制 (MAC)两个子层
局域网技术
Vlan划分方法
(1)基于端口划分vlan (2)基于MAC地址划分vlan
(3)基于IP地址划分vlan
LAN的网络设备
局域网技术 网桥
LAN的网络设备
局域网技术 交换机
LAN的网络设备
局域网技术 路由器
LAN的网络设备
局域网技术
宽带共享式以太网
共享式以太网(即使用集线器或共用一条总线的以 太网)采用了带冲突的载波多路访问控制(Carries Sense Multiple Access with Collision Detection, 简称CSMA/CD)机制来进行传输控制。
宽带共享式以太网
以太网的帧格式
局域网技术 交换式以太网
交换式以太网的工作原理
局域网技术 交换式以太网
交换式以太网技术优点
交换式以太网不需要改变网络其它硬件,节省用户网络升级的 费用。
可在高速与低速网络间转换,实现不同网络的协同。
同时提供多个通道,比传统的共享式集线器提供更多的带宽。
特别是在时间响应方面的优点,使的局域网交换机倍受青睐。