计算机局域网络.pptx
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《计算机局域网络》PPT课件
hub
– 高传输速率
• 10Mb/s～1000Mb/s
hub
– 低误码率
• 10-8 ～ 10-11
– 拓扑：总线、星形、环形
– 介质：UTP、Fiber、COAX
– 私有性：自建、自管、自用 Switch
精选课件
stations
stations
station
Server farm
2
• 2. 局域网的关键技术
OSI
IEEE 802
高层
网络层 数据链路层
物理层
由TCP/IP和NOS实现
逻辑链路控制 LLC 介质访问控制 MAC
物理层PHY
精选课件
IEEE802描述了最低 两层的功能以及它们 为网络层提供的服务
和接口
5
IEEE802标准系列中的主要标准
• 802.2 - 逻辑链路控制 • 802.3 - CSMA/CD（以太网） • 802.4 - Token Bus （令牌总线） • 802.5 - Token Ring（令牌环） • 802.6 - 分布队列双总线DQDB -- MAN标准 • 802.8 – FDDI（光纤分布数据接口） • 802.11 – WLAN（无线局域网）
• DIX V1（1980）、DIX V2（1982）－Ethernet II
• 特征：基带传输、总线拓扑、CSMA/CD、同轴电缆
– 1985年被采纳为IEEE 802.3，支持多种传输媒体。
• “带有冲突检测的载波监听多路访问方法和物理层技术规范”
– Ethernet II和IEEE 802.3二者区别很小
• 屏蔽不同介质的特性，使之不影响MAC子层的操作
精选课件
《计算机局域网络》课件
VLAN技术
VLAN（虚拟局域网）技术是局域网中重要的技术之一，通过VLAN技术可以将 局域网划分为不同的逻辑子网，实现更加灵活的网络管理和安全控制。
VLAN技术的实现方式有多种，如基于端口的VLAN划分、基于协议的VLAN划分 等，用户可以根据实际需求选择合适的实现方式。
05
局域网安全与管理
防火墙技术
路由器的分类
根据功能和应用场景，路由器可以分为宽带 路由器、企业路由器等。
路由器的作用
实现不同网络之间的互联互通，支持多种网 络协议和路由协议。
路由器的选购
在选购路由器时，需要考虑端口数量、传输 速率、品牌和价格等因素。
服务器和工作站
服务器
服务器是一种高性能计算机，用于提 供网络服务和管理功能。
工作站
THANKS
感谢观看
IP地址与子网掩码
总结词
IP地址是用于标识网络中每个设备的唯一标识符，子网掩码用于划分IP地址的网络部分和主机部分。
详细描述
IP地址由32位二进制数组成，通常以点分十进制格式表示。子网掩码是一个32位掩码，用于标识IP地 址中的网络部分和主机部分。通过将IP地址与子网掩码进行按位与运算，可以确定一个IP地址所在的 网络和主机范围。
04
局域网应用与实例
文件共享
01
文件共享是局域网中最基本的应 用之一，通过文件共享，用户可 以在局域网内轻松地访问和传输 文件，提高了工作效率。
02
实现文件共享的方式有多种，如 Windows自带的共享文件夹、 FTP服务器等，用户可以根据实际 需求选择合适的实现方式。
打印机共享
打印机共享是局域网中常见的应用之一，通过打印机共享， 用户可以方便地使用局域网内的打印机，避免了因打印机连 接数量有限而造成的困扰。
局域网组网方法PPT课件
传输介质与拓扑结构
双绞线（Twisted Pair）
用于低速或短距离通信，如以太网（Ethernet）。
同轴电缆（Coaxial Cable）
曾用于高速以太网，现已较少使用。
传输介质与拓扑结构
光纤（Fiber Optic Cable）
用于高速、长距离通信，如企业骨干网、数据中心等。
无线传输
利用电磁波进行通信，如Wi-Fi、蓝牙等。
传输介质与拓扑结构
星型拓扑（Star Topology）
所有设备连接到一个中心节点，易于扩展和管理。
环型拓扑（Ring Topology）
设备连接成一个闭合环，数据传输方向固定。
传输介质与拓扑结构
要点一
总线型拓扑（Bus Topology）
所有设备连接到一条总线上，数据传输在总线上进行。
要点二
网状拓扑（Mesh Topology）
件客户端、远程桌面客户端等。
02
安装和配置客户端软件
下载并安装所选的客户端软件，然后根据实际需求进行相应的配置，如
设置代理服务器、邮件账户、远程桌面连接参数等。
03
测试客户端软件
使用客户端软件访问相应的网络服务，测试其可用性和性能，确保其能
够正常工作。同时，也可以根据需要调整客户端软件的配置参数，以获
注意事项
1. 在进行故障排除前，应备份重要数据以防丢失。
2. 对于复杂的网络故障，可能需要多个专业人员协同工作，共同分析解 决。
故障排除流程和注意事项
01
3. 在使用诊断工具时，要确保工 具的来源可靠，以免引入新的安 全问题。
02
4. 在修复故障后，要及时总结经 验教训，完善网络管理和维护流 程，预防类似故障的再次发生。
MAC地址与IP地址.pptx
MAC地址与IP地址
主讲人：
姓名
请在学校里寻找一位 名为张小明的同学
不认识
学院？
专业？
姓名
对不起，没有 学院、专业 等相关信息
不认识
学院？
专业？
我们不认识张小明 全校有1万多人，怎么找到他？
姓名
计算机学院
外国语学院
张小明
理学院
自动化学院
学校由许多学院和专业组成，仅依据姓名来找人，是不具有寻人能力的。
学号
请在学校里寻找学 号为04162007的同学
OK
OK
OK
学号
04162007
04162003
04162006
04162001
04162004
04162005
04162002
04162008
04162009
单位所属 个人
04 16 2 007
学 入专 个 院 学业 人 代 年代 序 码 份码 号
十六进制 E 0 D 5 5 E 8 0 4 C F 8
E0-D5-5E-80-4C-F8
MAC地址
目的MAC地址
E0-D5-5E-80-4C-F8
源MAC地址 其他字段
首部
F0-D5-5E-C2-72-1A
……
封装的上层数据
尾部
数据帧
MAC地址固化在网络适配器的ROM中， 作为网络适配器的标识信息。
MAC地址
?
E0-D5-5E-80-4C-F8
MAC地址
?
E0-D5-5E-80-4C-F8
MAC地址
“姓”
“名”
组织唯一标识符OUI
扩展标识符
第一字节
第二字节
主讲人：
姓名
请在学校里寻找一位 名为张小明的同学
不认识
学院？
专业？
姓名
对不起，没有 学院、专业 等相关信息
不认识
学院？
专业？
我们不认识张小明 全校有1万多人，怎么找到他？
姓名
计算机学院
外国语学院
张小明
理学院
自动化学院
学校由许多学院和专业组成，仅依据姓名来找人，是不具有寻人能力的。
学号
请在学校里寻找学 号为04162007的同学
OK
OK
OK
学号
04162007
04162003
04162006
04162001
04162004
04162005
04162002
04162008
04162009
单位所属 个人
04 16 2 007
学 入专 个 院 学业 人 代 年代 序 码 份码 号
十六进制 E 0 D 5 5 E 8 0 4 C F 8
E0-D5-5E-80-4C-F8
MAC地址
目的MAC地址
E0-D5-5E-80-4C-F8
源MAC地址 其他字段
首部
F0-D5-5E-C2-72-1A
……
封装的上层数据
尾部
数据帧
MAC地址固化在网络适配器的ROM中， 作为网络适配器的标识信息。
MAC地址
?
E0-D5-5E-80-4C-F8
MAC地址
?
E0-D5-5E-80-4C-F8
MAC地址
“姓”
“名”
组织唯一标识符OUI
扩展标识符
第一字节
第二字节
计算机局域网络(1)
▪ 解决以上问题的方法称为介质访问控制方法。 ▪ 两类介质共享技术：
• 静态分配（FDM、WDM、TDM、CDM）
▪ 不适用于局域网
• 动态分配（随机接入、受控接入）
▪ CSMA/CD、Token-Passing
编辑ppt
13
信道共享技术分类
信道共享技术
TDM
FDM
WDM
CDM
静态分配
STDM
ATDM
编辑ppt
6
IEEE802体系结构示意图
8
802.1D Bridge
0
2
802.2 LLC
LLC
体
系 结
802.3 CSMA/CD
802.4 Token
Bus
802.5 Token Ring
802.6 802.8 DQDB FDDI
构
……
MAC PHY
网际互联 数据链路层 物理层
▪ 数据链路层在不同的子标准中定义
随机访问
受控访问
动态分配
CSMA
CSMA/CD 集中控制 分散控制
以太网
轮询
令牌
令牌环网
编辑ppt
14
局域网中的介质访问控制方法
▪ 常见的有两种：
• 载波检测多路访问/冲突检测（CSMA/CD）
▪ Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect ▪ 采用随机访问技术的竞争型介质访问控制方法
• 分别对应于LLC子层和MAC子层
编辑ppt
7
局域网的物理层
▪ 功能：
• 位流的传输； • 同步前序的产生与识别； • 信号编码和译码。
▪ IEEE802定义了多种物理层，以适应不同的网络介 质和不同的介质访问控制方法。
• 静态分配（FDM、WDM、TDM、CDM）
▪ 不适用于局域网
• 动态分配（随机接入、受控接入）
▪ CSMA/CD、Token-Passing
编辑ppt
13
信道共享技术分类
信道共享技术
TDM
FDM
WDM
CDM
静态分配
STDM
ATDM
编辑ppt
6
IEEE802体系结构示意图
8
802.1D Bridge
0
2
802.2 LLC
LLC
体
系 结
802.3 CSMA/CD
802.4 Token
Bus
802.5 Token Ring
802.6 802.8 DQDB FDDI
构
……
MAC PHY
网际互联 数据链路层 物理层
▪ 数据链路层在不同的子标准中定义
随机访问
受控访问
动态分配
CSMA
CSMA/CD 集中控制 分散控制
以太网
轮询
令牌
令牌环网
编辑ppt
14
局域网中的介质访问控制方法
▪ 常见的有两种：
• 载波检测多路访问/冲突检测（CSMA/CD）
▪ Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect ▪ 采用随机访问技术的竞争型介质访问控制方法
• 分别对应于LLC子层和MAC子层
编辑ppt
7
局域网的物理层
▪ 功能：
• 位流的传输； • 同步前序的产生与识别； • 信号编码和译码。
▪ IEEE802定义了多种物理层，以适应不同的网络介 质和不同的介质访问控制方法。
2024年度网络工程师教程pptx
防火墙部署策略
详细讲解防火墙的部署位置、配置方法及安全策略制定，确保网 络安全。
防火墙应用案例
分享实际环境中防火墙的应用案例，加深学员对防火墙技术的理 解和掌握。
2024/2/3
24
IDS/IPS入侵检测与防御系统
2024/2/3
IDS/IPS基本原理
介绍入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）的定义 、分类及工作原理，包括基于主机和网络的IDS/IPS。
IPv6与IPv4比较
3
IPv6与IPv4在报文格式、地址长度、安全性等方 面存在显著差异，需要进行协议转换才能实现互 通。
2024/2/3
12
03 路由协议与配置 实例
2024/2/3
13
静态路由配置方法及适用场景
静态路由配置方法
通过手动配置路由表，指定数据包到达目标网络的下 一跳地址或出接口。
参数等。
优缺点
收敛速度快、支持多种网络类型、可 扩展性好，但相对于OSPF而言，其
普及程度较低。
2024/2/3
17
04 交换机原理与配 置实践
2024/2/3
18
交换机工作原理简介
交换机基本概念
交换机是一种用于电（光）信号转发的网络设备，为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。
交换机工作原理
作方式。
2024/2/3
7
02 IP地址与子网划 分
2024/2/3
8
IP地址概述及分类方法
IP地址定义
IP地址是互联网协议地址的简称 ，用于标识网络中的设备，确保 数据能够准确传输到目标设备。
IP地址分类
IP地址分为A、B、C、D、E五类 ，其中A、B、C类为常用IP地址 ，D类用于多播，E类用于科研。
详细讲解防火墙的部署位置、配置方法及安全策略制定，确保网 络安全。
防火墙应用案例
分享实际环境中防火墙的应用案例，加深学员对防火墙技术的理 解和掌握。
2024/2/3
24
IDS/IPS入侵检测与防御系统
2024/2/3
IDS/IPS基本原理
介绍入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）的定义 、分类及工作原理，包括基于主机和网络的IDS/IPS。
IPv6与IPv4比较
3
IPv6与IPv4在报文格式、地址长度、安全性等方 面存在显著差异，需要进行协议转换才能实现互 通。
2024/2/3
12
03 路由协议与配置 实例
2024/2/3
13
静态路由配置方法及适用场景
静态路由配置方法
通过手动配置路由表，指定数据包到达目标网络的下 一跳地址或出接口。
参数等。
优缺点
收敛速度快、支持多种网络类型、可 扩展性好，但相对于OSPF而言，其
普及程度较低。
2024/2/3
17
04 交换机原理与配 置实践
2024/2/3
18
交换机工作原理简介
交换机基本概念
交换机是一种用于电（光）信号转发的网络设备，为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。
交换机工作原理
作方式。
2024/2/3
7
02 IP地址与子网划 分
2024/2/3
8
IP地址概述及分类方法
IP地址定义
IP地址是互联网协议地址的简称 ，用于标识网络中的设备，确保 数据能够准确传输到目标设备。
IP地址分类
IP地址分为A、B、C、D、E五类 ，其中A、B、C类为常用IP地址 ，D类用于多播，E类用于科研。
《局域网技术基础》课件
功能：连接多个网络设备，实现数据交换 工作原理：根据MAC地址进行数据转发 特点：速度快，延迟低，可靠性高 应用：企业网络、校园网络、家庭网络等
功能：连接多 个设备，形成
局域网
工作原理：接 收信号，放大 信号，转发信
号
特点：共享带 宽，不能隔离
冲突
应用：小型局 域网，家庭网 络，办公室网
络
功能：实现计 算机与局域网
调度和管理。
SDN在局域网中的应 用：SDN技术在局域 网中的应用，可以提 高网络的可扩展性、 灵活性和可靠性，降 低网络运维成本。
SDN与局域网发展趋 势：随着SDN技术的 不断发展和完善，未 来局域网将更加智能 化、自动化和可编程 化，实现网络资源的 高效利用和优化。
SDN与局域网展望： SDN技术在局域网中 的应用前景广阔，未 来将逐步取代传统网 络架构，成为局域网 发展的主流技术。
千兆以太网：传输速率达到1Gbps，广泛应用于企业网络
万兆以太网：传输速率达到10Gbps，适用于数据中心和云计算环境
40G/100G以太网：传输速率达到40Gbps/100Gbps，适用于高性能计 算和存储网络
软件定义网络（SDN）：通过软件控制网络流量，提高网络灵活性和可 扩展性
网络虚拟化：将物理网络资源抽象成虚拟网络，提高网络资源利用率和 灵活性
,
汇报人：
01
02
03
04
05
06
局域网（Local Area Network，LAN）是一种覆盖范围较小的计算机网络，通常用于一个办公 室、一栋建筑或一个校园内。
局域网通常使用有线或无线技术进行连接，如以太网、Wi-Fi等。
局域网可以实现文件共享、打印机共享、电子邮件等服务。
计算机局域网全解PPT课件
03
局域网通信协议及工作原理
TCP/IP协议栈结构剖析
网络接口层
负责接收和发送IP数据报，处理 与物理网络相关的细节。
网络层
实现网络互连，提供路由选择、 流量控制和拥塞控制等功能。
传输层
提供可靠的、面向连接的数据传 输服务，以及不可靠的、无连接 的数据传输服务。
应用层
提供网络应用服务，如远程登录、 文件传输、电子邮件等。
计算机局域网全解PPT 课件
目 录
• 局域网基本概念与特点 • 局域网硬件设备与组成 • 局域网通信协议及工作原理 • 局域网组建与配置方法 • 局域网资源共享与安全防护策略 • 故障诊断与排除技巧 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
局域网基本概念与特点
局域网定义及发展历程
定义
局域网（Local Area Network，LAN）是一种在小范围内实现 计算机之间通信的网络，通常覆盖一个建筑物、校园或企业园 区等有限地理区域。
访问共享资源
在局域网内的其他计算机上，可以通过“网络”或“资源管理器”访问 共享文件夹或打印机。需要输入正确的共享名称和访问权限。
访问权限管理和数据备份恢复机制
访问权限管理
通过设置用户账户和组，以及配置文件和文件夹的访问权限，可以控制不同用户对共享资源 的访问权限。例如，可以设置只读、读写或完全控制等权限。
测试与验收
对网络进行测试，确保网络连 通性和性能满足要求，并进行 验收。
中大型企业复杂网络设计方案
需求分析
深入了解中大型企业的业务需求和网 络现状，明确网络改造或升级的目标。
02
网络架构设计
根据需求设计合理的网络架构，包括 核心层、汇聚层和接入层的规划。
《计算机局域网络》课件
局域网络未来发展方向
• 快速、高效、安全 • 智能、自适应、可编程 • 跨平台、互联互通、开放共享
计算机局域网络
欢迎来到《计算机局域网络》PPT课件！本课程旨在帮助大家了解局域网络的 基本概念、组成和应用，并提供实用的网络规划与安全管理措施。
什么是局域网络
局域网络概念
指在某个范围内，通过特定的传输介质连接起来的计算机网络。
局域网络种类
包括以太网、令牌环、FDDI、ATM等。
局域网络的优点
高速数据传输
局域网络的实现
网络规划
根据需求确定网络规模、架构、安全等要素。
网络配置
设置网络拓扑、设备参数、IP地址等。
网络布线
选择适合的物理媒介并进行线路布置和连接。
测试与维护
检测网络性能，实现故障排除及定期检修。
局域网络的应用
公司内部网络
实现办公自动化、资源共享、企 业数字化管理。
校园内部网络
支持教学、科研、管理等多种需 求。
可以快速地传输大量数据，提高 工作效率。
节省成本
多个计算机在同一网络上共享资 源，减少设备和维护成本。
更方便管理
实现对网络拓扑结构、设备和数 据等方面的统一管理。
局域网络的组成
1
网络拓扑结构
包括星型、总线型、环形、树型等结构。
网络设备
2
包括网卡、交换机、路由器、防火墙等
设备。ห้องสมุดไป่ตู้
3
网络协议
包括TCP/IP、HTTP、FTP等协议。
家庭局域网络
实现家庭娱乐、智能家居及远程 办公等功能。
局域网络的安全性
1
常见安全措施
2
密码加密、反病毒软件、防火墙、远程
计算机基础知识ppt课件完整版pptx
常见数据库管理系统
简要介绍几种常见的数据库管理系统，如Oracle、MySQL、SQL Server和PostgreSQL等， 包括它们的特点和应用领域。
2023
PART 06
编程语言与算法基础入门
REPORTING
编程语言概述及分类
编程语言定义
编程语言是用于编写计算机程序的语言，通过编程语言可以实现 对计算机硬件和软件的控制和操作。
云计算与分布式系统
阐述云计算的基本原理和架构， 以及分布式系统的概念、设计原 则和实现技术等。
物联网与嵌入式系统
探讨物联网和嵌入式系统的基本 原理、技术及应用领域，如智能 家居、工业自动化和智能交通等。
人工智能与机器学习
探讨人工智能和机器学习的基本 原理、技术及应用领域，如自然 语言处理、图像识别和智能推荐 等。
应用软件
应用软件是为满足用户特定需求 而开发的软件，如办公软件、图
像处理软件、游戏软件等。
操作系统原理与功能
操作系统定义 操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理 组织计算机工作流程，以及方便用户使用的程序的集合。
操作系统功能 操作系统具有处理机管理、存储器管理、设备管理、文件 管理和用户接口五大基本功能。此外，现代操作系统还具 有网络和多媒体管理等功能。
实例三
利用C语言实现一个猜数字游戏，通过游戏的方式 加深对编程语言和算法的理解。
2023
PART 07
总结回顾与拓展延伸
REPORTING
关键知识点总结回顾
计算机的基本组成
操作系统的基本概念和功能
包括中央处理器、内存、输入/输出设备等， 以及它们之间的互连和数据传输方式。
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管 理计算机硬件和软件资源，提供用户界面， 以及执行各种基本任务。
简要介绍几种常见的数据库管理系统，如Oracle、MySQL、SQL Server和PostgreSQL等， 包括它们的特点和应用领域。
2023
PART 06
编程语言与算法基础入门
REPORTING
编程语言概述及分类
编程语言定义
编程语言是用于编写计算机程序的语言，通过编程语言可以实现 对计算机硬件和软件的控制和操作。
云计算与分布式系统
阐述云计算的基本原理和架构， 以及分布式系统的概念、设计原 则和实现技术等。
物联网与嵌入式系统
探讨物联网和嵌入式系统的基本 原理、技术及应用领域，如智能 家居、工业自动化和智能交通等。
人工智能与机器学习
探讨人工智能和机器学习的基本 原理、技术及应用领域，如自然 语言处理、图像识别和智能推荐 等。
应用软件
应用软件是为满足用户特定需求 而开发的软件，如办公软件、图
像处理软件、游戏软件等。
操作系统原理与功能
操作系统定义 操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理 组织计算机工作流程，以及方便用户使用的程序的集合。
操作系统功能 操作系统具有处理机管理、存储器管理、设备管理、文件 管理和用户接口五大基本功能。此外，现代操作系统还具 有网络和多媒体管理等功能。
实例三
利用C语言实现一个猜数字游戏，通过游戏的方式 加深对编程语言和算法的理解。
2023
PART 07
总结回顾与拓展延伸
REPORTING
关键知识点总结回顾
计算机的基本组成
操作系统的基本概念和功能
包括中央处理器、内存、输入/输出设备等， 以及它们之间的互连和数据传输方式。
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管 理计算机硬件和软件资源，提供用户界面， 以及执行各种基本任务。
计算机网络技术全套教学课件pptx
通过检错码和纠错码实现数据传输的 可靠性。
访问控制
协调多个设备对共享信道的访问。
05
04
流量控制
防止发送方数据过快导致接收方来不 及处理。
2024/1/26
17
差错控制方法
检错码
通过增加冗余位来检测数据传输过程中是否出现错误，但不能纠正错误。常见的检错码有 奇偶校验码、循环冗余校验码（CRC）等。
TCP协议特点
TCP协议的主要特点包括面向连接、可靠传输、全双工通信和流量控制。面向连接意味着在数据传输前需要建立 连接；可靠传输通过确认机制、重传机制等来保证；全双工通信允许双方同时发送和接收数据；流量控制则避免 了发送方发送速率过快而导致接收方来不及处理的问题。
2024/1/26
26
UDP协议工作原理及特点
为数据端设备提供传送数据的通 路
完成物理层的一些管理工作
13
数据通信基础知识
数据通信模型
数据传输速率与误码率
包括信源、发送器、信道、接收器、 信宿等组成部分，描述了数据通信的 基本过程。
数据传输速率是指每秒传输的二进制 位数，误码率是指数据传输过程中发 生错误的概率。
数据通信方式
根据信号传输方向和时间关系，数据 通信方式可分为单工、半双工和全双 工三种。
OSPF协议
基于链路状态的路由选择协议，使用Dijkstra算法计算最短路径。OSPF协议具有快速收敛、无路由环路 、支持多区域和层次化网络设计等优点，被广泛应用于大型网络中。
23
06 传输层技术
2024/1/26
24
传输层基本概念与功能
传输层基本概念
传输层是计算机网络体系结构中负责数据通信的关键层次之一，它位于网络层 和应用层之间，为上层应用提供可靠、高效的数据传输服务。
访问控制
协调多个设备对共享信道的访问。
05
04
流量控制
防止发送方数据过快导致接收方来不 及处理。
2024/1/26
17
差错控制方法
检错码
通过增加冗余位来检测数据传输过程中是否出现错误，但不能纠正错误。常见的检错码有 奇偶校验码、循环冗余校验码（CRC）等。
TCP协议特点
TCP协议的主要特点包括面向连接、可靠传输、全双工通信和流量控制。面向连接意味着在数据传输前需要建立 连接；可靠传输通过确认机制、重传机制等来保证；全双工通信允许双方同时发送和接收数据；流量控制则避免 了发送方发送速率过快而导致接收方来不及处理的问题。
2024/1/26
26
UDP协议工作原理及特点
为数据端设备提供传送数据的通 路
完成物理层的一些管理工作
13
数据通信基础知识
数据通信模型
数据传输速率与误码率
包括信源、发送器、信道、接收器、 信宿等组成部分，描述了数据通信的 基本过程。
数据传输速率是指每秒传输的二进制 位数，误码率是指数据传输过程中发 生错误的概率。
数据通信方式
根据信号传输方向和时间关系，数据 通信方式可分为单工、半双工和全双 工三种。
OSPF协议
基于链路状态的路由选择协议，使用Dijkstra算法计算最短路径。OSPF协议具有快速收敛、无路由环路 、支持多区域和层次化网络设计等优点，被广泛应用于大型网络中。
23
06 传输层技术
2024/1/26
24
传输层基本概念与功能
传输层基本概念
传输层是计算机网络体系结构中负责数据通信的关键层次之一，它位于网络层 和应用层之间，为上层应用提供可靠、高效的数据传输服务。
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介质访问方法 按协议实现信道共享: CSMA/CD和Token-passing
信号传输形式 基带、宽带
2020/11/13
3
LAN典型拓扑结构
总线型: 所有结点都直接连接到共享信道 星型 : 所有结点都连接到中央结点 环型 : 结点通过点到点链路与相邻结点连接
D
A
B
C
C
Bus
A 2020/11/13
•CSMA/CD可归结为四句话：
发前先侦听，空闲即发送， 边发边检测，冲突时退避。
2020/11/13
10
CSMA/CD的流程图
发送帧
Yes 媒体忙？
No
No 发送完？
Yes
发送帧 No 碰撞？
Yes
发送成功
发送Jam
延迟随机时间 No Yes
N≥16?
发送失败 碰撞次数N++
2020/11/13
8
1.CSMA：载波监听多点访问
• 工作原理：发送前监听。每个站点在发送数据之前要监
听信道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送，需 等待一段时间后重试。
载波监听策略： 非坚持CSMA：一旦监听到信道忙，就不再监听；延迟
一个随机时间后再次监听。
坚持CSMA：监听到信道忙时，仍继续监听，直到信道 空闲。
2）拿到令牌的站将令牌转变成访问控制头，后 面加挂上自己的数据进行发送。
2020/11/13
14
3）数据帧通过任何一个站点(除源站点外)时，该 站点都要把帧的目的地址和本站地址相比较：
a)如果地址相符合，则将帧拷贝到接收缓冲器， 供高层软件处理，同时将帧送回环中；
b)如果地址不符合，则直接将帧送回环中。
11
3. 令牌环（IEEE802.5）
➢ 拓扑结构：点到点链路连接，构成闭合环 ➢ 传输媒体：STP、光纤，速率4/16Mbps； ➢ 最多站点数：250， 信号采用曼彻斯特编码
站点 A
2020/11/13
D 单向环
B
干线耦合器
干线耦合器的结构
高层软件
发送缓冲区 接收缓冲区 DTE
C
接收
发送
环路 输出
1-坚持CSMA：一听到信道空闲就立即发送数据 p-坚持CSMA：听到信道空闲时，以概率p发送数据（以 概率1-p延迟一段时间后再发送）
CSMA技术不能解决发送中出现的冲突现象。
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9
2.CSMA/CD —带冲突检测的载波监听多点访问
•工作原理：发送前先监听信道是否空闲，若空闲 则立即发送数据。在发送时，边发边继续监听。若 监听到冲突，则立即停止发送。等待一段随机时间 （称为退避）以后，再重新尝试。
A
A
B
C
Star
T C
B
Ring
4
3. LAN参考模型 IEEE802标准
OSI
高层
网络层 数据链路层
物理层
由NOS来实现
IEEE 802
逻辑链路控制 LLC 媒体访问控制 MAC
物理层PHY
2020/11/13
5
IEEE802标准的主要成员
802.2 - 逻辑链路控制LLC 802.3 - CSMA/CD（以太网） 802.4 - Token Bus （令牌总线） 802.5 - Token Ring（令牌环） 802.6 - 分布队列双总线DQDB -- MAN标准 802.8 – FDDI（光纤分布数据接口） 802.11 – 无线LAN
发送方式下，数据以帧为单位从TCU的 输出端发送到下一个TCU的输入端。
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DTE
K
K
TCU
收听方式
DTE
K
K
TCU
发送方式
13
Token Ring/802.5的操作
1）谁可以发送帧，是由一个沿着环旋转的称为 “ 令牌”（TOKEN）的特殊帧来控制的。只有 拿到令牌的站可以发送帧，而没有拿到令牌的 站只能等待。
2020/11/13
6
IEEE802体系结构示意图
802.1A 体系结构
802.1D Bridge
802.2 LLC
LLC
数据链路层
802.3 CSMA/CD
802.4 Token
Bus
802.5 Token Ring
802.6 802.8 DQDB FDDI
……
MAC PHY
物理层
2020/11/13
7
4.2 局域网中的介质访问控制方法
常见的有两种：
• 载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)
Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect
• 令牌传递(Token Passing) Token Ring Token Bus FDDI(双环)
2020/11/13
线路 驱动
控制器
线路 接收
环路 输入
TCU
12
干线耦合器（TCU）
工作状态： 发送方式 （站点发送数据时） 收听/转发方式（其他时候）
收听方式下，TCU与DTE断开 TCU对位流再生并转发，同时监视帧中
是否出现本站地址和令牌。若出现本站 地址，则将开关K闭合，TCU与DTE接通， 位流复制到DTE，同时继续转发；若出现 令牌且有数据要发送，则截获令牌，转 为发送方式，发送数据帧。
4）数据循环一周后由发送站回收。即发送的帧在 环上循环一周后再回到发送站时，发送站将该帧 从环上移去，同时再放一个空令牌到环上，使其 余的站点能获得发送帧的许可权。
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Token Ring/802.5的操作举例
（a）
T
A
Data
A有数据要发 送，它抓住空 令牌
T=0
T C Data
第四章 计算机局域网络
本章重点 ●局域网的特点及关键技术 ●介质访问控制方法：
CSMA/CD，TOKEN-PASSING
●以太网技术 ●高速局域网
2020/11/13
1
4.1 局域网(LAN)概述
1. LAN的特点
hub
✓ 覆盖范围小 房间、建筑物、园区范围
距离≤25km ✓ 高传输速率
10Mbps～1000Mbps ✓ 低误码率
帧循环一圈后 A将数据帧回收 并放出空令牌
A
T
T=0
（c）
T C Data
A
T=1
A将令牌修改
为数据帧，并 加挂数据
T C Data
T C Data
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（b）
16
IEEE802.5的帧结构
1B
10-8 ～ 10-10 ✓ 采用总线、星形、环形拓扑 ✓ 双绞线、同轴电缆、光纤
✓ 为一个单位所拥有，自行建 设，不对外提供服务
hub hub
Switch
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stations
stations
station
Server farm
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2. 局域网的关键技术
拓扑结构（逻辑、物理） 总线型、星型、环型、树型
信号传输形式 基带、宽带
2020/11/13
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LAN典型拓扑结构
总线型: 所有结点都直接连接到共享信道 星型 : 所有结点都连接到中央结点 环型 : 结点通过点到点链路与相邻结点连接
D
A
B
C
C
Bus
A 2020/11/13
•CSMA/CD可归结为四句话：
发前先侦听，空闲即发送， 边发边检测，冲突时退避。
2020/11/13
10
CSMA/CD的流程图
发送帧
Yes 媒体忙？
No
No 发送完？
Yes
发送帧 No 碰撞？
Yes
发送成功
发送Jam
延迟随机时间 No Yes
N≥16?
发送失败 碰撞次数N++
2020/11/13
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1.CSMA：载波监听多点访问
• 工作原理：发送前监听。每个站点在发送数据之前要监
听信道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送，需 等待一段时间后重试。
载波监听策略： 非坚持CSMA：一旦监听到信道忙，就不再监听；延迟
一个随机时间后再次监听。
坚持CSMA：监听到信道忙时，仍继续监听，直到信道 空闲。
2）拿到令牌的站将令牌转变成访问控制头，后 面加挂上自己的数据进行发送。
2020/11/13
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3）数据帧通过任何一个站点(除源站点外)时，该 站点都要把帧的目的地址和本站地址相比较：
a)如果地址相符合，则将帧拷贝到接收缓冲器， 供高层软件处理，同时将帧送回环中；
b)如果地址不符合，则直接将帧送回环中。
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3. 令牌环（IEEE802.5）
➢ 拓扑结构：点到点链路连接，构成闭合环 ➢ 传输媒体：STP、光纤，速率4/16Mbps； ➢ 最多站点数：250， 信号采用曼彻斯特编码
站点 A
2020/11/13
D 单向环
B
干线耦合器
干线耦合器的结构
高层软件
发送缓冲区 接收缓冲区 DTE
C
接收
发送
环路 输出
1-坚持CSMA：一听到信道空闲就立即发送数据 p-坚持CSMA：听到信道空闲时，以概率p发送数据（以 概率1-p延迟一段时间后再发送）
CSMA技术不能解决发送中出现的冲突现象。
2020/11/13
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2.CSMA/CD —带冲突检测的载波监听多点访问
•工作原理：发送前先监听信道是否空闲，若空闲 则立即发送数据。在发送时，边发边继续监听。若 监听到冲突，则立即停止发送。等待一段随机时间 （称为退避）以后，再重新尝试。
A
A
B
C
Star
T C
B
Ring
4
3. LAN参考模型 IEEE802标准
OSI
高层
网络层 数据链路层
物理层
由NOS来实现
IEEE 802
逻辑链路控制 LLC 媒体访问控制 MAC
物理层PHY
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IEEE802标准的主要成员
802.2 - 逻辑链路控制LLC 802.3 - CSMA/CD（以太网） 802.4 - Token Bus （令牌总线） 802.5 - Token Ring（令牌环） 802.6 - 分布队列双总线DQDB -- MAN标准 802.8 – FDDI（光纤分布数据接口） 802.11 – 无线LAN
发送方式下，数据以帧为单位从TCU的 输出端发送到下一个TCU的输入端。
2020/11/13
DTE
K
K
TCU
收听方式
DTE
K
K
TCU
发送方式
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Token Ring/802.5的操作
1）谁可以发送帧，是由一个沿着环旋转的称为 “ 令牌”（TOKEN）的特殊帧来控制的。只有 拿到令牌的站可以发送帧，而没有拿到令牌的 站只能等待。
2020/11/13
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IEEE802体系结构示意图
802.1A 体系结构
802.1D Bridge
802.2 LLC
LLC
数据链路层
802.3 CSMA/CD
802.4 Token
Bus
802.5 Token Ring
802.6 802.8 DQDB FDDI
……
MAC PHY
物理层
2020/11/13
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4.2 局域网中的介质访问控制方法
常见的有两种：
• 载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)
Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect
• 令牌传递(Token Passing) Token Ring Token Bus FDDI(双环)
2020/11/13
线路 驱动
控制器
线路 接收
环路 输入
TCU
12
干线耦合器（TCU）
工作状态： 发送方式 （站点发送数据时） 收听/转发方式（其他时候）
收听方式下，TCU与DTE断开 TCU对位流再生并转发，同时监视帧中
是否出现本站地址和令牌。若出现本站 地址，则将开关K闭合，TCU与DTE接通， 位流复制到DTE，同时继续转发；若出现 令牌且有数据要发送，则截获令牌，转 为发送方式，发送数据帧。
4）数据循环一周后由发送站回收。即发送的帧在 环上循环一周后再回到发送站时，发送站将该帧 从环上移去，同时再放一个空令牌到环上，使其 余的站点能获得发送帧的许可权。
2020/11/13
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Token Ring/802.5的操作举例
（a）
T
A
Data
A有数据要发 送，它抓住空 令牌
T=0
T C Data
第四章 计算机局域网络
本章重点 ●局域网的特点及关键技术 ●介质访问控制方法：
CSMA/CD，TOKEN-PASSING
●以太网技术 ●高速局域网
2020/11/13
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4.1 局域网(LAN)概述
1. LAN的特点
hub
✓ 覆盖范围小 房间、建筑物、园区范围
距离≤25km ✓ 高传输速率
10Mbps～1000Mbps ✓ 低误码率
帧循环一圈后 A将数据帧回收 并放出空令牌
A
T
T=0
（c）
T C Data
A
T=1
A将令牌修改
为数据帧，并 加挂数据
T C Data
T C Data
2020/11/13
（b）
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IEEE802.5的帧结构
1B
10-8 ～ 10-10 ✓ 采用总线、星形、环形拓扑 ✓ 双绞线、同轴电缆、光纤
✓ 为一个单位所拥有，自行建 设，不对外提供服务
hub hub
Switch
2020/11/13
stations
stations
station
Server farm
2
2. 局域网的关键技术
拓扑结构（逻辑、物理） 总线型、星型、环型、树型