全国计算机等级考试三级网络技术考点分析(局域网基础)

全国计算机等级考试三级网络技术考点分析（局域网基础）3.l 局域网的基本概念局域网的定义有两种方式：一种是功能性定义，另一种是技术性定义。

前一种将局域网定义为一组台式计算机和其他设备，在物理地址上彼此相隔不远，以允许用户相互通信和共享诸如打印机和存储设备之类的计算机资源的方式互连在一起的系统。

这种定义适用于办公环境下的局域网、工厂和研究机构中使用的局域网。

就局域网的技术性定义而言，它定义为由特定类型的传输媒体(如电缆、光缆和无线媒体)和网络适配器(亦称为网卡)互连在一起的计算机，并受网络操作系统监控的网络系统。

考点l 局域网的技术特点(l)局域网覆盖有限的地理范围。

(2)局域网具有高数据传输速率、低误码率的高质量数据传输环境(3)局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护和扩展(4)决定局域网特性的主要技术要素是网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。

(5)局域网从介质访问控制方法的角度可分为两类：共享介质局域网与交换式局域网。

考点2 局域网网络拓扑结构网络拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。

将参与局域网工作的各种设备用媒体互连在一起有多种方法，实际上只有几种方式能适合局域网的工作。

目前大多数局域网使用的拓扑结构有3种：总线型拓扑结构、环型拓扑结构和星型拓扑结构。

1、总线型拓扑结构总线型结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式；也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享。

使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。

在点到点链路配置时，这是相当简单的。

如果这条链路是半双工操作的，只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作；在一点到多点方式中，对线路的访问依靠控制端的探询来确定。

这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其他站点或端用户通信的优点；缺点是一次仅有一个端用户能发送数据，其他端用户必须等待而获得发送权，媒体访问获取机制较复杂。

尽管有上述一些缺点，但由于布线要求简单，扩充容易，端用户失效、增删不影响全网工作，所以总线型拓扑结构是局域网技术中使用最普遍的一种。

2、环型拓扑结构环型结构在局域网中使用较多。

这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户，直到将所有端用户连成环型，这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。

环型结构的特点是，每个端用户都与两个相临的端用户相连，因而存在着点到点链路，但总是以单向方式操作，有上游端用户和下游端用户之分。

例如用户N是用户N+1的上游端用户，N+1是N的下游端用户。

如果N＋1端需将数据发送到N端，则几乎要绕环一周才能到达N端。

考点4 IEEE 802标准美国电气和电子工程师学会IEEE 802课题小组为计算机局域网制定了许多标准，大部分得到国际标准化组织的认可。

IEEE 802标准包括以下内容。

(1)IEEE 802.1：系统结构与网际互连。

(2)IEEE 802.2：逻辑链路控制。

(3)IEEE 802.3：CSMA/CD总线访问方法与物理层技术规范。

(4)IEEE 802.4：Token Passing Bus访问方法与物理层技术规范。

(5)IEEE 802.5：Token Passing Ring访问方法与物理层技术规范。

(6 ) IEEE 802.6：城市网络访问方法与物理层技术规范。

(7)IEEE 802.7：定义了宽带技术。

(8)IEEE 802.8：定义了光纤技术。

(9)IEEE 802.9：定义了综合语音与数据局域网技术。

(10) IEEE 802.10：定义了可互操作的局域安全规范。

(11)IEEE 802.11：定义了无线局域网的技术。

考点5 IEEE 802.3标准与Ethernet1Ethernet(以太网)Ethernet(以太网)最初是美国Xerox公司和STANFORD大学合作于1975年推出的一种局域网。

以后由于微机的快速发展，DEC、Intel、Xerox三家公司合作，于1980年9月第一次公布Ethernet物理层和数据链路层的规范，也称DIX规范。

IEEE802.3就是以DIX规范为主要来源而制定的以太网标准。

以太网具有传输速率高、网络软件丰富、安装连接简单、使用维护方便等优点，所以已成为国际流行的局域网标准之一。

2CSMA/CDCSMA/CD是Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection的缩写，含有两方面的内容，即载波侦听(CSMA)和冲突检测(CD)。

CSMA/CD访问控制方式主要用于总线型和树型网络拓扑结构。

信息传输以“包”为单位，简称信包，发展为IEEE 802.3基带CSMA/CD局域网标准。

载波侦听：查看信道上是否有信号是CSMA系统的首要问题：各个站点都有一个“侦听器”，用来测试总线上有无其他工作站正在发送信息(也称为载波识别)，如果信道已被占用，则此工作站等待一段时间然后再争取发送权；如果侦听总线是空闲的，没有其他工作站发送的信息就立即抢占总线进行信息发送。

查看信号的有无称为载波侦听，而多路访问指多个工作站共同使用一条线路。

冲突检测：当信道处于空闲时，某一个瞬间，如果总线上两个或两个以上的工作站同时都想发送信息，那么该瞬间它们都可能检测到信道是空闲的，同时都认为可以发送信息，从而一齐发送，这就产生了冲突(碰撞)；另一种情况是某站点侦听到信道是空闲的，但这种空闲可能是较远站点已经发送了信包，由于在传输介质上信号传送的延时，信包还未传送到此站点的缘故，如果此站点又发送信息，则也将产生冲突。

因此消除冲突是一个重要问题。

冲突检测的方法有两种：比较法和编码违例判决法。

CSMA/CD的发送流程可简单地概括成4点：先听后发、边发边听、冲突停止和随机延迟后重发。

等级考试三级网络技术考点分析之局域网基础(2)考点6 IEEE 802.4协议与Token BusIEEE 802. 3协议规定的介质访问控制MAC子层的帧格式包括以下字段：前导码、帧前定界符、目的地址、源地址、长度、LLC数据和帧校验。

Token Bus主要用于总线型或树型网络结构中。

Token Bus方式的最大优点是具有极好的吞吐能力，且吞吐量随数据传输速率的增高而增加，并随介质的饱和而稳定下来但并不下降；各工作站不需要检测冲突，故信号电压容许较大的动态范围，连网距离较远；有一定实时性，在工业控制中得到广泛应用，如MAP网就是用的宽带令牌总线。

其主要缺点在于其复杂性和时间开销较大，工作站可能必须等待多次无效的令牌传送后才能获得令牌。

考点7 IEEE 802.5协议与Token RingIEEE 802. 5标准是在IBM Token Ring协议基础上发展和形成的。

Token Ring的主要技术指标是：网络拓扑为环型布局，基带网，数据传送速率为4 Mbps，采用单个令牌(或双令牌)的令牌传递方法。

环型网络的主要特点是：只有一条环路，信息单向沿环流动，无路径选择问题。

令牌(Token)也叫通行证，它具有特殊的格式和标记，是一个1位或几位二进制数组成的码。

举例来说，如果令牌是一个字节的二进制数“11111111”，该令牌沿环型网依次向每个节点传递，只有获得令牌的节点才有权利发送信包。

令牌有“忙”和“空”两个状态，“11111111”为空令牌状态：当一个工作站准备发送报文信息时，首先要等待令牌的到来，当检测到一个经过它的令牌为空令牌时，即可以“帧”为单位发送信息，并将令牌置为“忙”(“00000000”)，并附在信息尾部向下一站发送。

下一站用按位转发的方式转发经过本站但又不属于由本站接收的信息。

由于环中已没有空闲令牌，因此其他希望发送的工作站必须等待。

接收过程为每一站随时检测经过本站的信包。

当查到信包指定的地址与本站地址相符时，则一面拷贝全部信息，一面继续转发该信息包。

环上的帧信息绕网一周，由源发送点予以收回。

按这种方式工作，发送权一直在源站点控制之下，只有发送信包的源站点放弃发送权，把Token置“空”后，其他站点得到令牌才有机会发送自己的信息。

考点8 Ethernet物理地址的基本概念1网络中地址的基本类型局域网通过为网卡分配一个全网惟一的硬件地址的方式来标志一个连网的计算机或其他设备。

局域网的MAC层地址是由硬件来处理的，因此通常将它叫做硬件地址或物理地址。

2Ethernet物理地址的特点典型的Ethernet物理地址长度为48位，由IEEE注册管理委员会为每一个网卡生产商分配Ethernet物理地址的前3个字节。

3.3 高速局域网技术考点9 高速局域网研究的基本方法为了克服网络规模与网络性能之间的矛盾，人们提出了3种解决方案：(l)提高以太网数据传输速率。

(2)将一个大型局域网划分成多个用网桥或路由器互连的子网。

(3)将共享介质方式改为交换方式，交换式局域网的核心设备是局域网交换机。

考点10 快速以太网1 100Base-T媒体访问控制方法IEEE于1995年通过了100 Mbps快速以太网的100Base-T标准，并正式命名为IEEE 802. 3u标准，作为对IEEE 802. 3标准的补充。

100Base-T标准不但在最大程度土保持了IEEE 802. 3标准的完整性，而且保留了核心以太网的细节规范。

虽然100Base-T仍采用常规10 Mbps以太网的CSMA/CD媒体访问控制方法，但其性能是l 0Base-T的10倍，而价格仅为其一半。

100Base-T的MAC与10Base-T的MAC相比，除了帧际间隙缩短到原来的1/10外，两者的帧格式及参数完全相同。

100Base-T的 MAC 可以运行于不同的速率，并能与不同的物理层接口。

这样，原先10 Mbps以太网上运行的软件不加任何修改即可在快速以太网上运行，原先的协议分析和管理工具也可轻易地被继承。

2 100Base-T的转理层100Base-T和l0Base-T的区别在物理层标准和网络设计方面。

100Base-T的物理层包含3种媒体选项：100Base-TX、100Base-FX和100Base-T4。

考点11 千兆位以太网1996年3月成立的IEEE 802. 3 z工作组，专门负责千兆位以太网的研究，并制定相应标准。

千兆位以太网使用原有以太网的帧结构、帧长及CSMA/CD协议，只是在低层将数据速率提高到了1 Gbps。

因此，它与标准以太网(10 Mbps )及快速以太网(100 Mbps)兼容。

用户能在保留原有操作系统、协议结构、应用程序及网络管理平台与工具的同时，通过简单的修改，使现有的网络工作站廉价地升级到千兆位速率。

千兆位以太网有如下特点：简易性、技术过渡的平滑性、网络可靠性、可管理性和可维护性、整体成本下降，以及支持新应用与新数据类型。