局域网组建 (1)

图3-4 小型局域网
3.2 以太网技术
3.2.1 以太网特点 – 使用CSMA/CD介质访问控制方式，物理层 拓扑分为：总线型、星型及树型。 – 分为共享式以太网及交换式以太网。 – 组建局域网、校园网、企业网等的首选。
3.2.2典型以太网 3.2.2典型以太网
按照传输速率可以把以 太网分为10M l00M、 10M、 太网分为10M、l00M、 1000M以太网 以太网。 1000M以太网。
光纤 星型 1000m以上
3.2.2典型以太网 3.2.2典型以太网
100Mbps 以太网 •100Base-T4（3类UTP） （ 类 ） •100Base-TX （5类UTP） 类 ） •100Base-FX（多模） （多模）
千兆位以太网 万兆位以太网
3.3 局域网组网技术
3.3.1 局域网组网所需的设备
几种2 几种2层以太网接入交换机
一种高性能第3层交换机的外形 一种高性能第3
一些路由器的外形
一些设备的外形
用户拨号接入
IEEE 802.11 无线局域网
局域网互连
• 网络互连设备
3.3.2 局域网的组网方法
1.同轴电缆组网方法
– 粗缆方式
• • • • AUI网卡 粗缆的外部收发器 收发器电缆（2个收发器之间最小距离2.5m，最大长度50m） 粗同轴电缆（不能超过500m，可使用最多4个中继器）
表3-1 10M以太网各种类型的比较
类型 数据传输 速率 传输介质 拓扑结构 最大段长 10Base5 10Mb/s 10Base2 10Mb/s 10Base-T 10Mb/s 10Base-F 10Mb/s
基带同轴电 缆 总线 500m
基带同轴电 缆 总线 185m
非屏蔽双绞 线 星型 100m
3.1.2局域网的关键技术 3.1.2局域网的关键技术
1.拓扑结构 拓扑结构 总线型、环形与星型。 总线型、环形与星型。
环形网控制简单、信道利用率高、通信电缆 控制简单、信道利用率高、
长度短、不存在数据冲突问题 在局域网中应用较广 长度短、不存在数据冲突问题,在局域网中应用较广 典型实例有IBM令牌环 令牌环(Token Ring)网和剑桥环 泛，典型实例有 令牌环 网和剑桥环 (Cambrige Ring)网。另外还有一种 结构,它是采 网 另外还有一种FDDI结构 它是采 结构 用光纤作为传输媒体的高速通用令牌环网， 用光纤作为传输媒体的高速通用令牌环网，常用于高 速局域网HSLN和城域网 和城域网MAN中。环形网的缺点是对 速局域网 和城域网 中 节点接口和传输线的要求较高， 节点接口和传输线的要求较高，一旦接口发生故障可 能导致整个网络不能正常工作。 能导致整个网络不能正常工作。
3.1.2局域网的关键技术 3.1.2局域网的关键技术
1.拓扑结构 拓扑结构 总线型、环形与星型。 总线型、环形与星型。
星形网结构简单、实现容易、信息延迟确定。 结构简单、实现容易、信息延迟确定。
其缺点是通信电缆总长度长、传输媒体不能共享、 其缺点是通信电缆总长度长、传输媒体不能共享、中 央节点负担较重，形成瓶颈。 央节点负担较重，形成瓶颈。
• 1000Base-T双绞线100m • 1000Base-SX多模550m • 1000Base-LX单模5000m
1.网卡的选型 网卡的选型 •数据传输速度：10/100/1000Mbps 数据传输速度： 数据传输速度 •传输介质类型：双绞线、粗缆、细缆、光纤 传输介质类型：双绞线、粗缆、细缆、 传输介质类型 •总线类型：ISA、PCI 总线类型： 总线类型 、 2.集线器的选型 集线器的选型 •普通 堆叠、智能 非智能、是否支持网管、端口数量 普通/堆叠 智能/非智能 是否支持网管、 非智能、 普通 堆叠、 及接口类型 3.交换机的选型 交换机的选型 •简单、自适应、大型、VLAN的支持 简单、自适应、大型、 简单 的支持
图3-2 Token Bus工作过程
3.1.2局域网的关键技术 3.1.2局域网的关键技术
2.局域网的介质访问控制方式 局域网的介质访问控制方式 令牌环媒体访问控制 （Token Ring） ） 令牌环在物理上是一个由一系列环接口和这些接口间 的点—点链路构成的闭合环路 各站点通过环接口连到网上。 点链路构成的闭合环路， 的点 点链路构成的闭合环路，各站点通过环接口连到网上。 对媒体具有访问权的某个发送站点， 对媒体具有访问权的某个发送站点，通过环接口出径链路将 数据帧串行到环上；其余各站点边从各自的环接口入径链路 数据帧串行到环上； 逐位接收数据帧，同时通过环接口出径链路再生、转发出去， 逐位接收数据帧，同时通过环接口出径链路再生、转发出去， 使数据帧在环上从一个站点至下一个站地环行， 使数据帧在环上从一个站点至下一个站地环行，所寻址的目 的站点在数据帧经过时读取其中的信息；最后， 的站点在数据帧经过时读取其中的信息；最后，数据帧绕环 一周返回发送站点，并由其从上撤除所发的数据帧。 一周返回发送站点，并由其从上撤除所发的数据帧。
图3-6 两个交换机级联结构
3.3.2 局域网的组网方法
3.快速以太网组网方法
– 100/1000Mbps以太网卡 – 交换机 – 双绞线或光缆
• 100Base-TX双绞线100m • 100Base-FX多模光纤450m
3.3.2 局域网的组网方法
4.千兆位以太网组网方法
– 100/1000Mbps以太网卡 – 1000Mbps交换机 – 双绞线或光缆
图3-3 令牌环工作过程
3.1.2局域网的关键技术 3.1.2局域网的关键技术
3. IEEE 802标准 标准
IEEE在1980年2月成立了局域网标准化委员会（简称 在 月成立了局域网标准化委员会（ 年 月成立了局域网标准化委员会 简称IEEE 802 委 员会），专门从事局域网的协议制订，形成了一组的标准，称为IEEE 802 ），专门从事局域网的协议制订 员会），专门从事局域网的协议制订，形成了一组的标准，称为 标准。 标准。 IEEE 802.1是局域网的体系结构、网络管理和网际互连协议。 802.1是局域网的体系结构 网络管理和网际互连协议。 是局域网的体系结构、 IEEE 802.2集中了数据链路层中与媒体无亲的 集中了数据链路层中与媒体无亲的LLC协议。涉及与 协议。 集中了数据链路层中与媒体无亲的 协议 媒体访问有关的协议，则根据具体网络的媒体访问控制访问分别处理， 媒体访问有关的协议，则根据具体网络的媒体访问控制访问分别处理，其 中主要的MAC协议有：IEEE 802.3载波监听多路访问 冲突检测 协议有： 载波监听多路访问/冲突检测 中主要的 协议有 载波监听多路访问 冲突检测CSMA/CD 访问方法和物理层协议、 令牌总线（ 访问方法和物理层协议、IEEE 802.4令牌总线（Token Bus)访问方法和物 令牌总线 访问方法和物 理层的协议、 令牌环（ 访问方法和物理层协议， 理层的协议、IEEE 802.5令牌环（Token Ring)访问方法和物理层协议， 令牌环 访问方法和物理层协议 IEEE 802.6关于城域网的分布式他列总线 关于城域网的分布式他列总线DQDB（Distributed Queue Dual 关于城域网的分布式他列总线 （ Bus)的标准等 的标准等
3.1.3 LAN的组成 LAN的组成
软件（NOS，通信协议） 硬件（资源硬件，通信硬件） • 网络操作系统 UNIX、Netware、Windows NT Server、 Windows2000/2003/2008 Server、Linux等。 • 通信协议 TCP/IP NetBEUI：MicroSoft IPX/SPX：Novell
3.1.2局域网的关键技术 3.1.2局域网的关键技术
2.局域网的介质访问控制方式 局域网的介质访问控制方式 •CSMA/CD •Token Bus •Token Ring
3.1.2局域网的关键技术 3.1.2局域网的关键技术
2.局域网的介质访问控制方式 局域网的介质访问控制方式 具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD(Carrier 具有冲突检测的载波监听多路访问 Sense Multiple Access/Collision Detection) CSMA/CD是一种常用争用的方法来决定对媒体访问权 是一种常用争用的方法来决定对媒体访问权 的协议，这种争用协议只适用于逻辑上属于总线拓扑结构 只适用于逻辑上属于总线拓扑结构的 的协议，这种争用协议只适用于逻辑上属于总线拓扑结构的 网络。在总线网络中，每个站点都能独立地决定帧的发送， 网络。在总线网络中，每个站点都能独立地决定帧的发送， 若两个或多个站同时发送帧，就会产生冲突， 若两个或多个站同时发送帧，就会产生冲突，导致所发送的 帧都出错。因此，一个用户发送信息成功与否， 帧都出错。因此，一个用户发送信息成功与否，在很大程度 上取决于监测总线是否空闲的算法， 上取决于监测总线是否空闲的算法，以及当两个不同节点同 时发送的分组发生冲突后所使用的中断传输的方法。 时发送的分组发生冲突后所使用的中断传输的方法。
第3章 计算机局域网
源自文库
本章内容
局域网的基本概念 局域网组网技术与方法 交换式局域网 典型局域网组网案例
3.1 局域网的基本概念
3.1.1 局域网的特点
原有特点： • 一种数据通信网络。 • 数据通信设备包括计算机、终端与各种 外部设备。 • 地理范围。
3.1 局域网的基本概念
3.1.1 局域网的特点 变化： • 覆盖范围。 • 传输速率（10-1000Mbps）。 • 传输质量及环境。 • 决定局域网特性的主要技术要素： 网络拓扑结构、传输介质、介质访问控制方法。 • 从介质访问控制方法角度分为：共享式局域网， 交换式局域网。
– 细缆方式
• BNC网卡 • BNC T型连接器 • 细同轴电缆（不能超过185m）
– 混合方式
• 室外用粗缆，室内用细缆
3.3.2 局域网的组网方法
2.双绞线组网方法
– – – – RJ-45以太网卡 交换机 5类或超5类非屏蔽双绞线（最长100m） RJ-45连接头
图3-5 单一交换机以太网结构
3.1.2局域网的关键技术 3.1.2局域网的关键技术
1.拓扑结构 拓扑结构 总线型、环形与星型。 总线型、环形与星型。
总线网可靠性高、扩充性能好、通信电缆长 可靠性高、扩充性能好、
度短、成本低， 度短、成本低，是用来实现局域网的最通用的拓扑结 著名的以太网的CSMA/CD;另一种是总线拓扑网 构，著名的以太网的 另一种是总线拓扑网 与令牌环相结合的变形， 与令牌环相结合的变形，其在物理连接上是总线拓扑 结构，而在逻辑结构上则采用令牌环， 结构，而在逻辑结构上则采用令牌环，兼有了总线结 构和令牌环的优点。 构和令牌环的优点。总线网的缺点是若主干电缆某处 发生故障，整个网络将瘫痪；另外， 发生故障，整个网络将瘫痪；另外，当网上站点较多 会因数据冲突增多而使效率降低。 时，会因数据冲突增多而使效率降低。
3.1.2局域网的关键技术 3.1.2局域网的关键技术
2.局域网的介质访问控制方式 局域网的介质访问控制方式 令牌总线媒体访问控制 （Token Bus） ） CSMA/CD媒体访问控制采用总线争用方式，具有结构 媒体访问控制采用总线争用方式， 媒体访问控制采用总线争用方式 简单、在轻负载下延迟小等优点，但随着负载的增加， 简单、在轻负载下延迟小等优点，但随着负载的增加，冲突 概率增加，性能将明显下降。 概率增加，性能将明显下降。采用令牌环媒体访问控制具有 重负载下利用率高、网络性能对距离不敏感以及具有公平访 重负载下利用率高、 问等优越性能,但环形网结构复杂 存在检错和可靠性等问题。 但环形网结构复杂， 问等优越性能 但环形网结构复杂，存在检错和可靠性等问题。 令牌总线媒体访问控制是在综合了以上两种媒体访问控制优 点的基础上形成的一种媒体访问控制方法， 点的基础上形成的一种媒体访问控制方法，IEEE802.4提出的 提出的 就是令牌总线媒体访问控制方法的标准。 就是令牌总线媒体访问控制方法的标准。