第四章 拓扑与传输介质

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第4章计算机局域网络讲义教材

第4章计算机局域网络讲义教材

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令牌
A
C
B 节点A截获令牌,并准
备发送数据
A
C
B 节点A将数据发送到
节点C
A
C
B 数据循环一周后,节点
A将其收回
A
C
B 产生新的令牌,发送到
环路中
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Token Ring的特点
由于每个节点不是随机的争用信道,不会出现冲 突,因此称它是一种确定型的介质访问控制方法, 而且每个节点发送数据的延迟时间可以确定。
10Leabharlann 拓扑结构 ——总线型拓扑结构
所有的节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、或者是使用光纤;
总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线 传输,而其他节点都能接收到该信息,但在 同一时间内,只允许一个节点发送数据;
由于总线作为公共传输介质为多个节点共享, 就有可能出现同一时刻有两个或两个以上节 点利用总线发送数据的情况,因此会出现 “冲突”;
当目的节点检测到该数据帧的目的地址(MAC地址)为 本节点地址时,就继续接收该帧中包含的数据,同时给源 节点返回一个响应。当有两个或更多的节点在同一时间都 发送了数据,在信道上就造成了帧的重叠,导致冲突出现。 为了克服这种冲突,在总线LAN中常采用CSMA/CD协议, 即带有冲突检测的载波侦听多路访问协议,它是一种随机 争用型的介质访问控制方法。
服务器的集中化 提供服务器的集群,便于管理,提高安全性;
文件的大小日益增加 要求更高的网络带宽;
网络用户和工作站数目的日益增加
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克服传统以太网的问题
传统以太网中的一些问题
传统以太网使用共享介质,虽然总线带宽为10Mbps, 但网络节点增多时,网络的负荷加重,冲突和重发增 加,网络效率下降、传输延时增加,造成总线带宽为 30~40%;

计算机网络技术04 以太网基础

计算机网络技术04 以太网基础
传统以太网的工作原理是建立在“共享介质”基础上的,称为共享式以太网。 共享式以太网的各节点公平地使用传输介质,这就意味着每个节点将平均分配以太网带宽, 如果节点数目增加,网络的传输速率和传输质量将急剧下降。
网络技术专业学科带头
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(2)交换式以太网的优点
交换式以太网采用与传统的共享式以太网相同的介 质访问控制方法(CSMA/CD)、帧格式、包长度、 差错检测和控制、信息管理和控制。
网络技术专业学科带头
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·1000Base-SX:采用直径50um或62.5um的多模光纤,传 输距离为220-550m。
·1000Base-LX:采用直径9um或10um的单模光纤,传输 距离可达3km。
·1000Base-T:与10Base-T、100Base-TX完全兼容,可保护
用户在5类UTP布线系统上的投网资络技。术专业学科带头
(3)千兆以太网
千兆以太网(Gigabit Ethernet)技术包括IEEE802.3z和IEEE 802.3ab两个标准,IEEE802.3z规定了光纤和短距离铜缆连接 标准,IEEE802.3ab规定了5类双绞线连接标准。
千兆以太网术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统,可 兼容10M或100M以太网。升级到千兆以太网不必改变网络应 用程序、网管部件和网络操作系统,能够最大程度地保护投 资。为了减少64Bytes长数据帧之间的碰撞,千兆以太网支持 的传输距离更短。
·10GBASE-ER和10GBASE-EW:主要支持超长 波单模光纤,最大传输距离40km。
·10GBASE-LX4:采用波分复用技术,在单对光
缆上以四倍光波长发送信号,设计目标是针对300m
的多模光纤模式或10km的网单络技模术专光业学纤科带模头 式。

局域网基本工作原理

局域网基本工作原理
• 流量控制、拥塞、网络交换机 • 虚拟网络、访问控制方法
第四章 局域网基本工作原理
◇ 本章学习要求
• • • • • • • • 了解局域网的技术特点 掌握局域网拓扑结构的类型和特点 了解IEEE802参考模型与协议的基本概念 掌握共享介质局域网的基本工作原理 了解高速局域网的基本工作原理 掌握交换局域网的基本工作原理 了解虚拟局域网的基本工作原理 了解无线局域网的基本工作原理
• ⑴ FDDI主要技术特点 • ⑵ FDDI主要应用环境
þ Î ² ñ Æ ÷
²Ó Â É Æ ÷ FDDIÖ ÷· É º ²Í ø
²Ó Â É Æ ÷
Ô Ì Ò « Í ø Token Ring
图4-7 FDDI互连多个局域网的主干环网结构
3.快速以太网
• 快速以太网又称为Fast Ethernet,它的传输 速率比普通Ethernet快10倍,数据传输速率达 到了100Mbps; • 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。
• 2.无线局域网的主要类型
–红外线局域网 –扩频局域网 –窄带微波局域网
• 3.无线局域网标准是:IEEE 802.11标准
● 复习思考题
• • • • P123 第一题 P123 第二题 P124 第三题 P124 第四题
– 1、 2、 3 、 6、 7、 8 、 9 – 11. 简释下列基本概念
⑴ CSMA/CD的工作原理
4-1 CSMA/CD工作原理图
⑵ 令牌总线的工作原理

计算机网络基础课件第四章

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
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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

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。
2022/3/23
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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4章局域网常用传输介质和互连设备

第4章局域网常用传输介质和互连设备
一种包括四个电线对的UTP形式。传输频率为20MHz,用于 语音传输及最高传输速率为16Mbps。主要用于基于令牌的局域网和 10Base-T/100Base-T,与CAT3相比,它能提供更多的保护以防 止串扰和衰减。在以太网布线中应用很少,以往多用于令牌网的布 线,目前市面上基本看不到。
包括四个电线对,增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材 料,传输频率为100MHz。用于语音传输和最高传输速率为 100Mbps,主要用于100Base-T和10Base-T网络。这是最常用的以 太网电缆。5类双绞线是目前网络布线的主流。
4.2.1 同轴电缆的组成
同轴电缆共有四层组成: 1 、一根中央铜导线:铜线传输电磁信号 2、包围铜线的绝缘层:绝缘材料将铜线与金属屏蔽物隔开 3、网状金属屏蔽层:一方面可以屏蔽噪声,另一方面可以作为信号地, 能够很好地隔离外来的电信号 4、一个塑料保护外皮
同轴电缆的组成
4.2.2 同轴电缆类型
4.1.3 双绞线的制作
3. 制作过程 准备制作网线的工具和材料
◆ RJ-45 卡线钳一把 ◆ 水晶头 ◆ 双绞线 制作过程可分为以下步骤: Step 1: 剥线 Step 2: 理线 Step 3: 插线 Step 4: 压线 Step 5: 制作另一端水晶头 Step 6: 线缆的测试
4.1.3 双绞线的制作
知识 点
● 局域网中常用有线传输介质的使用 ● 网卡的作用、分类及参数设置 ● 集线器概念、工作原理、作用及分类 ● 交换机概念、工作原理、作用及与集 线器的区别 ● 路由器概念、工作原理、作用及与交 换机的区别
重点和难 点
● 双绞线的制作及使用 ● 网络设备的使用及应用
本章内容
4.1 局域网中的双绞线 4.1.1 双绞线的组成 4.1.2 双绞线的分类及应用特点 4.1.3 双绞线的制作

网络拓扑结构知识点总结

网络拓扑结构知识点总结

网络拓扑结构知识点总结一、概述网络拓扑结构是指计算机网络的连接方式和物理结构,在计算机网络中起着至关重要的作用。

它决定了网络中设备之间的连接方式和数据传输路径,直接影响着网络的稳定性、可靠性和性能。

网络拓扑结构可以分为物理拓扑和逻辑拓扑两种。

物理拓扑是指网络设备之间的实际物理连接方式,如星型、总线型、环型、树型等;而逻辑拓扑是指网络设备之间的逻辑连接方式,如总线型、环型、星型、树型等。

在网络拓扑结构中,通常会涉及到一些关键的概念和知识点,包括网络设备、连接方式、传输介质、数据传输路径等。

本文将从这些方面对网络拓扑结构的知识点进行总结和介绍,以帮助读者更好地理解和掌握这一领域的知识。

二、网络设备网络设备是指在计算机网络中用于连接、交换、转发和处理数据的各类硬件设备,包括计算机、服务器、交换机、路由器、集线器、网桥等。

这些设备可以根据其功能和作用分为不同的类型,如核心设备、边缘设备、传输设备、接入设备等。

在网络拓扑结构中,不同的设备扮演着不同的角色,起到了不同的作用。

例如,路由器是用于在不同网络之间传输数据包的设备,交换机是用于在局域网内进行数据交换和转发的设备,集线器是用于连接多台计算机的设备等。

各种网络设备的连接方式和布局决定了整个网络的结构和性能。

三、连接方式连接方式是指网络设备之间的连接方式和布局方式,直接影响着网络的结构和性能。

常见的连接方式包括星型连接、总线型连接、环型连接、树型连接等。

1. 星型连接星型连接是一种以中心设备为核心,将其他设备直接连接到中心设备上的连接方式。

中心设备通常是交换机或集线器,其他设备通过网线或光纤直接连接到中心设备上。

这种连接方式简单可靠,易于维护,但是当中心设备出现故障时,会影响整个网络的正常运行。

2. 总线型连接总线型连接是一种将所有设备都连接到同一条传输介质上的连接方式。

所有设备共享同一条传输介质,在传输数据时需要通过竞争的方式来争夺传输权。

这种连接方式简单、成本低,但是当传输介质出现故障或者设备数量增多时,会影响整个网络的性能。

计算机网络技术基础复习资料

计算机网络技术基础复习资料

计算及网路技术基础复习资料(部分)通信0911 唐晓东第一章:1、计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物。

所谓计算机网络,就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。

计算机网络包含的四个方面●连接对象(主要指各种类型的计算机或其他数据终端设备)●连接介质(主要指双绞线、同轴电缆、光纤、微波等通信线和网桥、网关、中继器、路由器等通信设备)●连接的控制机制(主要指网络协议和各种网络软件)●连接方式(指网络所采用的拓扑结构,如星型、环型、总线型和网状型等)计算机网络系统在逻辑功能上可分成两个子网:通信子网和资源子网组成两级网络结构,通信子网由通信控制处理机(CCP)、通信线路和其他网络通信设备组成,它主要承担全网的数据传输、转发、加工、转换等通信处理工作。

资源子网主要负责全网的数据处理业务,向全网用户提供所需的网络资源和网络服务。

它主要由主机、终端、终端控制器、连网外设以及软件资源和信息资源等组成。

2、计算机网发展阶段:面向终端的通信网络阶段、计算机互联阶段、网络互联阶段、internet与高速网络阶段3、计算机网络的主要功能有数据通信(计算机网络最基本的功能)、资源共享、均衡负荷与分布式处理、提高计算机系统的可靠性。

4、计算机的应用领域:企事业单位、个人信息服务(远程信息的访问、个人与个人之间的通信、家庭娱乐)、商业上的应用5、三金工程指:金桥、金卡、金关6、中国的主要骨干广域网:中国教育科研网、中国公用计算机网、中国金桥网、中国科技网7、局域网:一般用微型计算机通过高速通信线路相连,数据传输速率较快,通常在10 Mbit/s以上。

但其覆盖范围有限,是一个小的地理区域(例如:办公室、大楼和方圆几公里远的地域)内的专用网络。

局域网的目的是将个别的计算机、外围设备和计算机系统连接成一个数据共享集体,软件控制着网上用户之间的相互联系和信息传输。

网络拓扑结构和传输介质选择

网络拓扑结构和传输介质选择

网络拓扑结构和传输介质选择网络拓扑结构是指计算机网络中各个网络节点之间的连接方式,它决定了网络的性能、可靠性和扩展性。

而传输介质则是指网络中传递信息的物理媒介,它会直接影响网络的传输速度和稳定性。

在设计网络时,选择合适的网络拓扑结构和传输介质非常重要。

下面,我将详细介绍网络拓扑结构选择和传输介质选择的步骤和要点。

一、网络拓扑结构选择:1. 简单线性拓扑:所有节点都依次连接在一条线上,适用于规模较小的网络,易于管理和维护。

2. 星形拓扑:所有节点都连接到一个中央节点,适用于规模较大的网络,易于扩展和管理,但中央节点故障会导致整个网络瘫痪。

3. 环形拓扑:所有节点通过一个环形连接在一起,适用于规模较小的网络,具有较好的容错性。

4. 树形拓扑:节点以分层结构连接,适用于规模较大的网络,易于扩展和管理,但根节点故障会导致整个网络瘫痪。

5. 网状拓扑:节点之间互相连接,适用于规模较大和要求高可靠性的网络,但复杂度较高,难于管理。

选择合适的网络拓扑结构要考虑以下因素:1. 网络规模:规模较小的网络可以选择简单线性拓扑或星形拓扑,规模较大的网络可以选择树形拓扑或网状拓扑。

2. 可靠性要求:对网络可靠性要求较高的,可以选择网状拓扑或环形拓扑。

3. 管理和维护成本:对管理和维护要求较低的,可以选择简单线性拓扑或星形拓扑。

二、传输介质选择:1. 双绞线:适用于规模较小的局域网,具有较低的成本和较好的抗干扰性。

2. 同轴电缆:适用于规模较小的局域网,具有较好的传输质量和抗干扰性。

3. 光纤:适用于规模较大的局域网和广域网,具有较高的传输速度和稳定性,但成本较高。

4. 无线传输:适用于移动设备和无线局域网,具有便捷性和灵活性,但传输速度和稳定性较低。

5. 卫星传输:适用于远程地区和跨国网络传输,具有覆盖范围广和抗自然灾害的优势,但延迟较高。

选择合适的传输介质要考虑以下因素:1. 传输距离:对于传输距离较短的局域网,可以选择双绞线或同轴电缆;对于传输距离较长的广域网,可以选择光纤或卫星传输。

第四章 网络传输介质

第四章 网络传输介质

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蓝白 蓝 橙白 橙 绿白 绿
由于利用双绞线传输信息时要向周围幅
射,信息很容易被窃听,因此要花费额外 的代价加以屏蔽。屏蔽双绞线电缆的外层 由铝泊包裹,以减小幅射,但并不能完全 消除辐射。屏蔽双绞线价格相对较高,安 装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。类似于 同轴电缆,它必须配有支持屏蔽功能的特 殊连结器和相应的安装技术。但它有较高 的传输速率,100米内可达到155Mbps。
另外,非屏蔽双绞线电缆具有以下优点:
(1) 无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间; (2) 重量轻、易弯曲、易安装; (3) 将串扰减至最小或加以消除; (4) 具有阻燃性; (5) 具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布
线。
4.2.1 双绞线的种类
目前 EIA/TIA(电气工业协会/电信工业协会) 为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。计算 机网络综合布线使用3、4、5类。这五种型号如 下:
表4-3 导线色彩编码
线对
1
2
3
4
色彩码 蓝白 蓝 橙白 橙 绿白 绿 棕白 棕
图4-4 5类4对非屏蔽双绞线
(2) 5类4对24AWG100欧姆屏蔽电缆
该电缆是美国线规为24的裸铜导体,以氟化乙烯做 绝缘材料,内有一24AWG TPG漏电线。传输频率达 100MHz,导线组成如表4-4所示,物理结构如图4-5 所示。
(2)宽带同轴电缆
使用有线电视电缆进行模拟信号传输的 同轴电缆系统被称为宽带同轴电缆。“宽 带”这个词来源于电话业,指比4kHz宽的 频带。然而在计算机网络中,“宽带电缆” 却指任何使用模拟信号进行传输的电缆网。
由于宽带网使用标准的有线电视技术, 可使用的频带高达300MHz(常常到 450MHz);又由于使用模拟信号,因而需 要在接口处安放一个电子设备,用以把进 入网络的比特流转换为模拟信号,并把网 络输出的信号再转换成比特流。

网络分类及传输介质

网络分类及传输介质

第四节计算机网络的分类计算机网络可以有不同的分类方法,如:按网络覆盖的地理范围分类;按网络控制方式分类;按网络的拓扑结构分类;按网络协议分类;按传输介质分类;按所使用的网络操作系统分类;按传输技术分类和按使用范围分类等一、按照网络覆盖的地理范围的大小,可以将网络分为:局域网、城域网和广域网三种类型。

(一).局域网局域网(Local Area Network),简称LAN,是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。

“某一区域”指的是同一办公室、同一建筑物、同一公司和同一学校等,一般是方圆几千米以内。

局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。

局域网是封闭型的,可以由办公室内的两台计算机组成,也可以由一个公司内的上千台计算机组成。

局域网是在微型计算机大量应用后才逐渐发展起来的计算机网络。

一方面,局域网容易管理与配置;另一方面,局域网容易构成简洁整齐的拓扑结构。

局域网速率高,延迟时间短,因此,网络站点往往可以对等地参与对整个网络的使用与监控。

再加上局域网具有成本低廉、应用广泛、组网方便和使用灵活等特点,因此深受广大用户的欢迎。

1.局域网的典型应用场合同一房间内的所有计算机,覆盖范围一般不超过10m。

同一楼宇内的所有计算机,覆盖范围一般不超过100m。

同一校园、厂区、院落内的所有计算机,覆盖范围一般不超过10km。

2.局域网的基本特征(1)局域网是限定区域的网络。

“限定区域”指Local Area,但其具体大小并无太大的意义,比较恰当的是将“限定区域”理解为一个在功能上相对独立、组织上相对封闭的空间,例如公司的大楼、学校园区等。

(2)局域网的线路是专用的。

“线路专用”是局域网的显著特点之一。

局域网一般不使用公用通信线路,是用传输介质自行连接而成的网络。

(内部网络) (3)局域网具有较高的数据通信速率。

由于覆盖范围有限,线路较短,所以构建局域网时可选用高性能的传输介质以获取较高的数据通信速率。

《计算机网络基础及Internet》复习纲要

《计算机网络基础及Internet》复习纲要

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第五章 局域网技术
局域网技术是当前计算机网络研究与应用的一个热点问题, 也是目前技术发展最快的领域之一。 局域网与广域网的一个重要区别是它们覆盖的地理范围。 由于局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、一所大学、 一幢办公大楼的"有限的地理范围",因此它在基本通信机 制上选择了与广域网完全不同的方式,从"存储转发"方式 改变为"共享介质"方式与"交换方式"。 局域网在网络拓扑结构上主要分为总线型、环型与星型结 构三种。在网络传输介质上,局域网主要采用双绞线、同 轴电缆与光纤,但是目前无线局域网技术的发展也十分迅 速。
2012年5月5日星期六
Made by wunianzhi@2005
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第六章 局域网组网技术
使用双绞线组建以太网是目前流行的组网方式。在使用非屏蔽双绞线 组建符合10 BASE—T标准的以太网时,需要使用以下基本硬件设备: 带有RJ—45接口的以太网卡、集线器、3类或5类非屏蔽双绞线、RJ— 45连接头。 快速以太网组网方法与普通的以太网组网方法基本相同。如果要组建 快速以太网,需要使用以下基本硬件设备:100 BASE—T集线器或交 换机、10/100 BASE—T网卡,以及双绞线或光缆。 千兆以太网的组网方法与普通以太网组网方法有一定的区别。在千兆 以太网组网方法中,网络带宽分配合理是很重要的,需要根据网络的 规模与布局,来选择合适的两级或三级结构。一般来说,在网络主干 部分需要使用千兆以太网交换机。 结构化网络布线系统是预先按建筑物的结构,将建筑物中所有可能放 置计算机及外部设备的位置都预先布好线,然后再根据实际所连接的 设备情况,通过调整内部跳线装置,将所有计算机及外部设备连接起 来。
2012年5月5日星期六

计算机网络的拓扑结构与传输介质

计算机网络的拓扑结构与传输介质

计算机网络的拓扑结构与传输介质计算机网络是由多个通信设备、计算机和网络设备组成,通过传输介质相互连接而形成的。

网络的拓扑结构和传输介质的选择对网络的性能和可靠性有着重要的影响。

本文将介绍计算机网络的拓扑结构和传输介质,并探讨它们的特点和适用场景。

一、拓扑结构拓扑结构是用来描述计算机网络中节点之间连接关系的方式。

常见的计算机网络拓扑结构有总线拓扑、星型拓扑、环形拓扑、网状拓扑和树状拓扑。

1. 总线拓扑总线拓扑是一种线性结构,所有节点通过共享的传输介质连接在一起。

当一个节点发送数据时,数据将通过总线传输到其他节点,其他节点收到数据后判断是否是自己的。

总线拓扑结构简单,但是一条总线的故障可能会导致整个网络中断。

2. 星型拓扑星型拓扑是以一个集线器或交换机作为中心,将所有节点连接在一起。

当一个节点发送数据时,数据将通过中心设备转发给目标节点。

星型拓扑相对于总线拓扑更可靠,但是中心设备的故障会导致整个网络瘫痪。

3. 环形拓扑环形拓扑是将所有节点按照环状连接起来,每个节点只与相邻节点直接连接。

当一个节点发送数据时,数据将依次经过环上的每个节点,直到到达目标节点。

环形拓扑结构可实现节点间的平等通信,但是一条环的故障可能导致整个网络中断。

4. 网状拓扑网状拓扑是指所有节点都直接连接在一起,每个节点通过多个链路与其他节点相连。

网状拓扑结构灵活且可靠,能够实现高度的容错性,但是成本较高。

5. 树状拓扑树状拓扑是将计算机网络以树的形式连接起来,有一个根节点和多个分支节点。

树状拓扑结构可实现数据的快速传输和高效管理,但是故障节点可能导致子网无法访问。

不同的拓扑结构适用于不同的场景,根据具体需求选择合适的拓扑结构能够提高网络的性能和可靠性。

二、传输介质传输介质是指数据在计算机网络中传输的物理媒介,常见的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输介质。

1. 双绞线双绞线是由两根绝缘线芯组成的,可分为无屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。

计算机网络的拓扑结构和传输介质

计算机网络的拓扑结构和传输介质

计算机网络的拓扑结构和传输介质在计算机网络中,拓扑结构和传输介质是两个重要的概念。

拓扑结构指的是计算机网络中设备的连接方式,而传输介质则是指数据在网络中的传输媒介。

本文将从这两个方面进行详细介绍。

一、拓扑结构1. 星型拓扑星型拓扑是最常见的一种网络连接方式,它的特点是所有设备都直接连接到中央节点。

中央节点具有集中管理和控制的优势,但是一旦中央节点故障,整个网络将无法工作。

该拓扑结构适用于较小规模的网络。

2. 环型拓扑环型拓扑中,所有设备连接成一个环形结构,每个设备通过一条单独的链路与相邻的两个设备连接。

环型拓扑的优点是可以实现数据包的顺时针或逆时针流动,但它也存在数据包在环中永远无法传送的缺点。

3. 总线拓扑总线拓扑中,所有设备连接到一个共享的传输介质(总线),设备通过竞争方式来获取传输介质的使用权。

总线拓扑具有简单、易于扩展的特点,但是当传输介质上的设备较多时,会造成信号干扰和数据碰撞的问题。

4. 网状拓扑网状拓扑中,所有设备都直接与其他设备相连,每个设备之间都有多条链路相连接。

网状拓扑的优点是具有高度的可靠性和冗余性,但是它的缺点是成本较高且维护困难。

二、传输介质1. 有线传输介质有线传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等。

双绞线是最常用的一种传输介质,它可以分为双绞铜线和双绞光纤。

同轴电缆广泛应用于有线电视和宽带接入等领域。

光纤传输速度快、抗干扰能力强,是大型网络中常用的传输介质。

2. 无线传输介质无线传输介质包括无线电波和红外线。

无线电波传输介质包括无线局域网(WLAN)、蓝牙、近场通信(NFC)等。

红外线传输介质主要应用于遥控器和红外线传输设备。

三、使用步骤1. 确定网络规模和需求首先需要确定网络的规模和需求,包括连接设备的数量和类型,以及数据传输的要求等。

根据这些信息来选择合适的拓扑结构和传输介质。

2. 选择适当拓扑结构根据网络规模和需求,选择适当的拓扑结构。

如果是小规模的网络,星型拓扑是较好的选择;如果是大规模的网络,网状拓扑可能更合适。

通信网络中的网络拓扑与传输介质

通信网络中的网络拓扑与传输介质

通信网络中的网络拓扑与传输介质网络拓扑是指计算机网络中各节点之间的连接方式,而传输介质则是指数据在网络中传输的物质媒介。

在通信网络中,网络拓扑和传输介质都起着至关重要的作用。

下面将详细介绍网络拓扑和传输介质,并分步骤讨论它们在通信网络中的应用。

一、网络拓扑网络拓扑是计算机网络中的一种基本结构,用于描述计算机网络中各节点之间的连接情况。

常见的网络拓扑结构有星型、总线型、环形和网状等。

1. 星型拓扑星型拓扑结构是将所有计算机节点都连接到一个中心节点上的结构。

这种拓扑结构使得中心节点成为了网络的中枢,负责管理和控制网络通信。

星型拓扑结构具有易于安装、易于管理和隔离故障等优点,但是依赖于中心节点的稳定性。

2. 总线型拓扑总线型拓扑结构是将所有计算机节点都连接到一根总线上的结构。

这种拓扑结构使得每个节点都可以直接通过总线与其他节点通信。

总线型拓扑结构具有简单、易于扩展和成本低等优点,但是当总线出现故障时,整个网络将会瘫痪。

3. 环形拓扑环形拓扑结构是将所有计算机节点依次连接成一个环的结构。

这种拓扑结构使得数据可以在环中流动,任意两个节点可以直接通信。

环形拓扑结构具有吞吐量高和可靠性较好等优点,但是添加和删除节点都会对整个网络产生较大影响。

4. 网状拓扑网状拓扑结构是将所有计算机节点之间都相互连接的结构。

这种拓扑结构使得数据可以通过多条路径传输,具有高度的容错性和可靠性。

网状拓扑结构适用于大型网络,并且具有高度的扩展性,但是成本较高。

二、传输介质传输介质是指数据在通信网络中传输所依赖的媒介,常见的传输介质有有线介质和无线介质。

1. 有线介质有线介质包括双绞线、同轴电缆和光纤等。

双绞线是一种将两根绝缘导线交绞在一起的传输介质,具有价格低廉和维护方便的优点,但是对传输距离和速率有一定限制。

同轴电缆是一种由绝缘层、电流导体和外绝缘层构成的传输介质,适用于长距离传输和高带宽需求。

光纤是一种由光传导纤维组成的传输介质,具有传输速率高和抗干扰能力强等优点,适用于长距离传输和高带宽需求。

通信网络的拓扑结构和传输介质选择

通信网络的拓扑结构和传输介质选择

通信网络的拓扑结构和传输介质选择一、引言(约200字)随着信息技术的快速发展,通信网络已经成为现代社会不可或缺的一部分。

为了搭建高效稳定的通信网络,选择适当的拓扑结构和传输介质至关重要。

本文将详细介绍通信网络的拓扑结构和传输介质选择的相关内容及步骤。

二、通信网络的拓扑结构(约400字)选择合适的拓扑结构是搭建通信网络的基础。

常见的几种拓扑结构包括总线型、星型、环型、树型和网状等。

1.总线型拓扑结构总线型拓扑结构是一种简单而常用的网络结构,所有设备都连接在同一根总线上,通信通过总线进行。

这种拓扑结构成本低,但是当总线出现故障时,整个网络将会瘫痪。

2.星型拓扑结构星型拓扑结构以中心节点为核心,其他设备通过直接连接到中心节点实现通信。

这种拓扑结构简单易用,具有较好的扩展性和容错性。

3.环型拓扑结构环型拓扑结构是将每个设备按顺序连接成一个环,通过传递令牌的方式实现通信。

这种拓扑结构具有较好的数据传输控制能力,但是节点增多会增加令牌传递的延迟。

4.树型拓扑结构树型拓扑结构以主干节点为核心,通过分支与末端节点相连。

树型拓扑结构可以提供多路径可靠传输和较好的控制能力,但是整个网络的稳定性依赖于主干节点。

5.网状拓扑结构网状拓扑结构中的每个节点都与其他节点直接相连,形成复杂的网状网络。

网状拓扑结构提供了高度的冗余和可靠性,但是构建和管理成本较高。

三、通信网络的传输介质选择(约400字)传输介质是实现通信网络信息传输的物理媒介,如铜缆、光纤等。

选择合适的传输介质能够提高通信网络的稳定性和传输速度。

1.铜缆铜缆是传输介质中最常见的一种,具有低成本、易安装及维护等优点。

然而,铜缆存在信号衰减和干扰问题,传输距离相对较短,适用于局域网等小范围通信。

2.光纤光纤是传输介质中传输速度最快的一种,由于光信号的传输不容易受到干扰和衰减,可实现远距离的高速传输。

然而,光纤的成本较高,安装和维护也相对复杂。

3.无线传输无线传输是一种灵活性较高的传输方式,可以实现远距离无线传输,适用于移动通信和电视信号传输等场景。

通信网络的拓扑结构与传输介质

通信网络的拓扑结构与传输介质

通信网络的拓扑结构与传输介质范文如下:通信网络的拓扑结构与传输介质一、引言通信网络是促进信息传递和交流的重要手段,在现代社会中起着举足轻重的作用。

而通信网络的拓扑结构和传输介质是决定网络性能和效率的关键因素之一。

本文将详细介绍通信网络的拓扑结构和传输介质的相关内容。

二、通信网络的拓扑结构1. 星型拓扑结构星型拓扑结构是一种常见的网络连接方式,其特点是所有节点都直接连接到一个中央节点,中央节点充当信息的集中处理中心。

优点是易于管理和维护,故障只影响单个节点,不会影响其他节点。

但缺点是中央节点成为瓶颈,容易造成数据传输的瓶颈。

2. 总线型拓扑结构总线型拓扑结构是将所有节点连接到一根总线上,节点间通过总线进行通信。

优点是简单、易于扩展,但缺点是当总线发生故障时,整个网络会断开。

3. 环型拓扑结构环型拓扑结构是将所有节点连接成一个环状,节点间通过环形数据线进行通信。

优点是能够同时实现双向数据传输,但缺点是当环上某个节点故障时,整个网络会断开。

三、通信网络的传输介质1. 有线传输介质- 双绞线:双绞线是一种常见的有线传输介质,其通过减小干扰和噪声来提高数据传输质量。

其中,双绞线分为遮蔽双绞线和无屏蔽双绞线,分别用于不同的应用场景。

- 光纤:光纤是一种使用光信号传输数据的传输介质,由于其速度快、带宽大和抗干扰能力强等优点,被广泛应用于长距离高速传输。

- 同轴电缆:同轴电缆常用于传输电视信号等应用场景,其结构简单,具有较好的屏蔽性能和传输质量。

2. 无线传输介质- 无线电波:无线电波是一种常用的无线传输介质,在无线通信领域被广泛使用。

它具有传输距离远、适用于移动通信等特点。

- 微波:微波是一种高频无线电波,可用于长距离通信,被广泛应用于卫星通信和无线电视传输等领域。

- 英特网:英特网是一种基于无线传输介质的广域网网络,通过无线方式连接全球设备,实现网络交流和信息传输。

四、拓扑结构与传输介质的选择1. 结合实际情况选择在选择通信网络的拓扑结构和传输介质时,应结合实际需求和情况进行选择。

了解计算机网络拓扑结构和传输介质

了解计算机网络拓扑结构和传输介质

了解计算机网络拓扑结构和传输介质计算机网络拓扑结构和传输介质是计算机网络中的重要概念。

通过了解不同的拓扑结构和传输介质,可以帮助我们更好地理解和设计计算机网络。

本文将从基本概念入手,介绍计算机网络拓扑结构和传输介质的相关知识。

一、计算机网络拓扑结构的基本概念计算机网络拓扑结构是指计算机网络中各个节点之间连接方式的排列形式。

常见的拓扑结构有总线型、星型、环型、网状和树型等。

1. 总线型拓扑结构总线型拓扑结构是指将所有计算机节点连接在同一条传输线上的结构,所有节点共享同一条传输介质。

总线型拓扑结构简单、成本低廉,但当传输介质出现故障时,整个网络可能会瘫痪。

2. 星型拓扑结构星型拓扑结构是指将所有计算机节点连接到一个中心设备(如交换机)上的结构,所有节点通过该中心设备进行数据传输。

星型拓扑结构易于管理和维护,但中心设备故障会影响整个网络的通信。

3. 环型拓扑结构环型拓扑结构是指将计算机节点按环形连接的结构,每个节点将数据传输给其相邻的节点,最终将数据传输到目标节点。

环型拓扑结构具有良好的传输性能,但其中一个节点故障会导致整个环路中断。

4. 网状拓扑结构网状拓扑结构是指将各个计算机节点直接相连的结构,节点之间通过多条路径进行数据传输,具有较高的冗余度和可靠性。

网状拓扑结构适用于大规模网络,但其维护和管理较为复杂。

5. 树型拓扑结构树型拓扑结构是指将计算机节点按层次结构连接的结构,具有清晰的层次关系和良好的扩展性。

树型拓扑结构适用于大规模的计算机网络,但其中一个节点故障可能会影响整个分支。

二、传输介质的分类和特点传输介质是指在计算机网络中用于传输数据信号的物理媒介,常见的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤和无线信道等。

1. 双绞线双绞线是一种将两根绝缘电缆以一定的扭转方式绞合在一起的传输介质。

双绞线分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线,具有成本低廉、使用方便等特点,适用于局域网和电话线路等场景。

2. 同轴电缆同轴电缆是一种由内部导体、绝缘层、外部导体和外部绝缘层组成的传输介质。

计算机网络课件:第04章 传输介质

计算机网络课件:第04章 传输介质

4.1 传输介质
4.1.3 光纤
1. 光缆的组成 光纤是光缆的纤芯,光 纤由光纤芯、包层和涂覆层 三部分组成。
光纤芯是光的传导部分,而包层的作用是将光封闭在光纤芯 内。
光纤芯和包层的成分都是玻璃,光纤芯的折射率高,包层的 折射率低,这样可以把光封闭在光纤不断反射传输在芯内。
2. 光纤的分类 (1)按照折射率分布不同来分 均匀光纤 光纤纤芯的折射率n1和包层的折射率n2都为一常数,且n1>n2, 在纤芯和包层的交界面处折射率呈阶梯型变化,这种光纤称为均匀光 纤,又称为突变型光纤。 非均匀光纤 光纤纤芯的折射率n1随着半径的增加而按一定规律减小,到纤芯 与包层的交界处为包层的折射率n2,即纤芯中折射率的变化呈近似 抛物线型。这种光纤称为非均匀光纤,又称为渐变型光纤。
(3)功能特性 功能特性规定接口信号所具有的特定功能,即DTE-DCE之间 各信号的信号含义。通常信号线可分为四类:数据线、控制线、 同步线和地线。
(4)规程特性 规程特性就是规定使用交换电路进行数据交换时应遵循的控制 步骤,即完成连接的建立、维持、拆除时,DTE和DCE双方在各 线路上的动作序列或动作规则。
主要应用于高速率传输而且严重电磁干扰环境,如一些广播站、电 台等。另外,应用于那些出于安全目的,要求电磁辐射极低的环境。
3. 连接器件 双绞线电缆连接硬件包括电缆配线架、信息插座和接插软线等。
4. 双绞线的主要品牌 (1)AVAYA(亚美亚) (2)美国安普(AMP) (3)美国IBM公司 (4)西蒙(SIEMON)公司 (5)美国泛达Panduit综合布线系统 (7)法国阿尔卡特(ALCATEL)公司 (8)大唐电信科技股份有限公司 (9)TCL国际电工
2. EIA RS-232-C/V.24 接口标准 EIA RS-232C是由EIA在1969年颁布的一种串行物理接口, RS-232-C中的RS是Recommended Standard的缩写,意为推 荐标准;232是标识号码;而后缀“C”是版本号,表示该推荐标 准已被修改过的次数,即RS-232-C是RS-232的继RS-232-A, RS-232-B之后的一次修订。
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2类(4对,4Mb/s) 4类( 4对,16Mb/s) 超5类( 4对,155Mb/s) 7类

特点

抗干扰性能弱于基带同轴电缆,通信距离也有限制 布线容易,良好的性价比,使其广泛用于局域网中
6
光纤


光纤是一根很细的可传导光线的介质 可分为多模光纤和单模光纤 特点:与同轴电缆和双绞线比较

高带宽和良好的噪声抑制特性 线缆太硬,布线、搭接困难,接线可靠性差
5
双绞线


两根绝缘铜线对绞在一起形成一条单方向通信链路 分为屏蔽(STP)和非屏蔽(UTP)两种 标准:TIA/EIA568 UTP的类别

1类(2对,20kb/s) 3类(4对,10Mb/s) 5类(4对,100Mb/s) 6类(4对,200Mb/s)
转发 器

逻辑拓扑:环形 通信特点:

18
环网转发器功能



对数据波形进行整形、放大 对途经的数据进行监听并沿 环向下转发(延时理想值为 1位) 对出环或故障的站点进行旁 路,维持环的正常工作
1位延迟
转发 器
环形拓扑
监听/接收
19
发送
旁路
环网的数据传输

准备工作

22
星形拓扑


双绞线和光纤介质的使用,使以太网的拓 扑结构发生了变化,总线型向星型发展 星形拓扑的特点

物理结构的特点



所有站点直接与中央节点相连 各站点之间无直接连线 站点之间通信必须通过中央节点转发
中 央 节 点

逻辑结构的特点

中央节点的处理能力决定了网络的逻辑拓扑 如为HUB ,网络的逻辑拓扑为总线型 如为交换机,则网络的逻辑拓扑为星型
10
总线/树型结构的数据冲突
重叠区,数据冲突
A站
B站 C站
多站信号在时间上重叠,产生冲突,传输出错
11
总线/树型结构的数据传输
站点C发数据给站点A接收 A站 B站 C站 传输准备
站点C将数据组成 帧格式, 头部含源 (C)、宿地址(A) 站点C传输之前需 先竞争到信道
传输过程
C将帧发出
13
传统总线Ethernet介质规范-细缆



规范:10 Base 2 阻抗:50欧 速率:10Mb/s 电缆直径:5mm 接头间距:n x 0.5m 最大段长度(单段):185m 最大接头数:30个 信号采用曼彻斯特编码 与粗缆比:易安装、但衰减大,段距离短,站 点数少
D
30
本章要点小节
物理拓扑和逻辑拓扑的概念
LAN典型的拓扑形式 影响LAN性能的主要因素 LAN的传输介质种类及特点;双绞线对LAN发展的
影响 总线网通信的特点 环形网通信的特点 影响总线网距离范围的因素,如何增大网络范围, 可否无限制增大?原因是什么? 共享式Ethernet和交换式Ethernet的主要区别
1、你觉得总线网和环网的主要差别是什么?
(拓扑结构,发送与接收规则,站点进出的灵活性, 信号质量,介质访问规则,轻负载和重负载下的吞 吐率和效率)

2、总线网的转发器与环网的转发器有何区别 和相同之处? 3、“站点间的实际距离就是传播距离”,请 说明此话对或不对的理由。


4、你认为是什么影响了总线网的传输距离? 为什么最多只能外加4个转发器?

逻辑拓扑



物理拓扑可能与逻辑拓扑形状不同 局域网常见的拓扑结构

总线、树形、环形、星形
8
总线/树型拓扑结构
端接阻抗
bits
总线拓扑
数据流
头端 ●
逻辑拓扑 总线型
树形拓扑
9
总线/树型拓扑结构特点


连接特点:所有站点通过搭接头直接与总线相连 逻辑拓扑:总线型 通信面临的问题:





任一站点发送,其他所有站点都能收到;数据传输无 方向性 需要指明由谁发送(源地址),发给谁(目标地址) 多个站点同时发送时,会发生冲突。同时只能一个站 点发送 一个站点连续发送时间过长,其他站点将不能发送 (公平性?) 站点只能采用半双工方式
15
总线转发器的功能




连接两段电缆,具有双向传输功能 只对总线上的数据波形进行整形、放大, 无缓冲功能 不对数据进行软件处理,对其他设备完 全透明 经过转发器连接的不同段的所有站点仍 属于同一个冲突域(任何时候同时都只 能有一个站点发送)
16
基于基带同轴电缆Ethernet的缺陷



接头困难,接触不可靠,查找故障难, 维修难 带宽有限,只能达到10Mb/s的传输速 率 不适合传输时实性要求的数据(竞争时 延不定)


带宽更宽,使数据传输速率更高 衰耗更小,使传输距离更远 抗恶劣环境能力更强(抗电磁干扰、抗腐蚀 等) 安全性更高,难于窃听 光纤接口仍较贵,现主要用于主干局域网 大量使用光纤是发展方向
7
拓扑结构的概念

物理拓扑

指连接网络设备的物理线缆的铺设形式 拓扑结构通常是指物理拓扑结构 数据流在物理线缆中传输的形式
第四章 拓扑与传输介质


局域网常用介质 拓扑结构概念 总线型/树型拓扑 环形拓扑 星形拓扑
1
影响局域网的关键要素
拓扑结构 传输介质
介质访问控制技术(MAC)
2
LAN 常用传输介质



传输介质是发送者与接收者之间的传输媒体 不同介质的带宽、延迟、费用和安装维护上 都不同 介质的特性与型号决定着数据传输的特性和 质量
26
中央节点为交换机的Ethernet
Switch 逻辑上 等效于
交换机的每个端口分别为不同的冲突域
位于不同端口的站可以同时发送数据
位于一个端口的站独享这个端口速率 如果网卡支持全双工,可实现全双工通信 极大的提高网络速率,改善网络性能 同时具有HUB的所有优点
27
交换机的数据转发
10Mbps
Internet 1
4
100Mbps
10/100Mbps
A
Server
问题
2、交换机端口1网卡应工作在哪个速率?Why? 3、工作站A和D在上网时会有何差异?Why?
B
10Mbps 10Mbps
1、图中有一处很不合理的地方,指出并改正。
HUB
10Mbps
10/100Mbps
网卡
C
4、上图中,C站上网通信时,A站是否能快速 访问Server?Why?
23
中央节点为HUB的Ethernet
HUB 逻辑上 等效于
双绞线介质,收发各用一对线,平衡驱动

8 1 8 1
HUB
站点与HUB之间采用直连电缆 HUB接收每个站点信息并向其他站转发 数据充满整个网络,仍为逻辑上的总线
RJ45 1、2 发送 3、6接收
24
RJ45
数据通信具有总线型网络的特点 (冲突、竞争信道,收、发规则, 共享总线速率等)
14
用转发器延展总线网络长度


原因:粗、细缆单段覆盖的网络范围有限 方法:使用转发器,但不能无限制扩大 转发器的数量限制: 遵照 5/4/3原则

即一个共享式Ethernet,源、目之间: 最多只能5个段、4个转发器、3个段有站点
转发器
10BASE 5最大范围: 2500m
10BASE 2最大范围: 1000m
31
12
传到B站,地 址不符丢弃
传到A站,地 址相符接收
传统总线Ethernet介质规范-粗缆




规范:10 Base 5 电缆长度 阻抗:50欧 基带传输 速率:10Mb/s 传输速率 电缆直径:10mm 接头间距:n x 2.5m 最大段长度(单段):500m 最大接头数:100个 信号采用曼彻斯特编码
数据成帧 得到令牌(发送权) 帧途经的转发器判别地址

转发 器

传输过程

环形拓扑

若地址相符:将数据传向所连站点,同时修改有关位,并 向下转发; 若地址不符:则只将数据向下转发 数据帧绕环一周回到本地:站点吸收本数据帧,同时产生 新令牌 当令牌在环中传输时:便开始新一轮的传输

发送站边发边监听上行链路数据


转发依据:目的MAC地址 转发方式

直接交换:识别目的MAC后,直接将MAC帧转发 到合适的输出口

优点:快 缺点:出错率可能相对较高(没有校验,错帧也会 转发),只适合速率相同的端口

存储转发:将MAC帧收下来存储并检错,丢弃错 帧,将正确的帧转发到合适的端口

优点:出错率低,适应不同速率端口之间的转发 缺点:处理时延相对较大


20
环网的潜在问题


任一转发器或任一段链路故障都将导致网络瘫痪
故障查找困难,需要漫游整个网络才能定位故障 点 新增站点困难,需要新增转发器可能还要重新拉 线 可靠性要求和转发器的积累时延限制了环的规模 需要站点兼任监控站监测环的状态
(监控站故障、监控站离开环 考题

17
环形拓扑

连接特点:

通过转发器与单向链路连成环状 各站点通过转发器接入环中 环形拓扑 数据单向传输,同时只能有一个站点发送 广播通信方式,数据绕环一周,所有站点都能收到 数据传输中需要指定源、目地址 需要某种机制决定谁发送(令牌) 需要对发送规则进行监控和管理(令牌管理) 需对数据进行插入、接收、删除处理(避免循环) 数据在每个站点重新转发,信号强度大
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