工业网络技术第3章局域网技术.ppt
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计算机网络技术知识点ppt课件
计算机网络技术
全书目录
第1章 计算机网络概述
第2章 数据通信技术 第3章 计算机网络体系结构 第4章 局域网技术 第5章 广域网技术 第6章 网络互联与Internet技术 第7章 网络操作系统 第8章 网络安全技术 第9章 流媒体技术 第10章 网络新技术 第11章 综合案例
本章知识结构
本章知识结构
全光与智能光网智能光网络来自自动交换光网络其它新技术
WiMAX UMB
网格计算
VoIP
本章知识结构
本章知识结构
本章知识结构
本章知识结构
本章知识结构
本章知识结构
本章知识结构
本章知识结构
下一代网络技术
NGN 软交换技术
IPv6协议
IPv6技术
IPv4向IPv6过渡 移动IPv6技术
移动自组网
无线自组网
网
络
新
主动网络技术
技
术
无线传感器网络 主动网络体系结构 主动网络的实现 主动网络的应用 全光网络
全书目录
第1章 计算机网络概述
第2章 数据通信技术 第3章 计算机网络体系结构 第4章 局域网技术 第5章 广域网技术 第6章 网络互联与Internet技术 第7章 网络操作系统 第8章 网络安全技术 第9章 流媒体技术 第10章 网络新技术 第11章 综合案例
本章知识结构
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全光与智能光网智能光网络来自自动交换光网络其它新技术
WiMAX UMB
网格计算
VoIP
本章知识结构
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本章知识结构
本章知识结构
本章知识结构
本章知识结构
本章知识结构
本章知识结构
下一代网络技术
NGN 软交换技术
IPv6协议
IPv6技术
IPv4向IPv6过渡 移动IPv6技术
移动自组网
无线自组网
网
络
新
主动网络技术
技
术
无线传感器网络 主动网络体系结构 主动网络的实现 主动网络的应用 全光网络
无线网络技术 - 3 无线局域网
分布对等式网络是一种独立的(Independent) BSS(IBSS)，它至少有两个站。是一种典型的、 以自发方式构成的单区网，该工作模式被称作特 别网络或自组织网络(Ad Hoc Network)
2．基础结构集中式拓扑
3．ESS网络拓扑
4.中继或桥接型网络拓扑
两个或多个网络(LAN或WLAN)或网段通过无线中 继器、无线网桥或无线路由器等无线网络互连设 备连接起来。 采用中继或桥接型网络拓扑是一种拓展WLAN覆 盖范围的有效方法。
3.1.4 无线局域网的分类与应用
无线局域网可根据不同的层次、不同的业务、 不同的技术和不同的标准以及不同的应用等进行 分类。
无线局域网的分类
WLAN
需执照频段
不需执照频段
无线电
红外线
窄带
宽带
定向波束
扩散
扩频 直接序列扩频 跳频扩频
非扩频
按频段分类
WLAN的分类
根据业务类型
WLAN
基于分组
MAC管理信息帧 负责在工作站和 AP之间建立初始 的通信，提供连接 加入和认证服务。
数据信息帧的功能是向目 的工作站传送数据信息 （如MSDU媒体服务数据 单元），转交给逻辑链路 控制（LLC）子层。
帧间间隔(IFS)
为避免冲突，MAC层规定所有站在完成发 送后必须等待一个很短时间(继续监听)才能 发送下一帧，该时间称为帧间间隔。 IFS的长短取决于该站将发送的帧类型。高 优先级的等待时间较短，可优先获得发送 权，而低优先级则需等待较长时间。若低 优先级帧尚未发送而其它站的高优先级帧 已发送到介质，则介质被占用，低优先级 帧推迟发送以减少冲突。
2.分布式系统服务(DSS)
由DS提供的服务被称为分布式系统服务。在 WLAN中，DSS通常由AP提供。包括：
2．基础结构集中式拓扑
3．ESS网络拓扑
4.中继或桥接型网络拓扑
两个或多个网络(LAN或WLAN)或网段通过无线中 继器、无线网桥或无线路由器等无线网络互连设 备连接起来。 采用中继或桥接型网络拓扑是一种拓展WLAN覆 盖范围的有效方法。
3.1.4 无线局域网的分类与应用
无线局域网可根据不同的层次、不同的业务、 不同的技术和不同的标准以及不同的应用等进行 分类。
无线局域网的分类
WLAN
需执照频段
不需执照频段
无线电
红外线
窄带
宽带
定向波束
扩散
扩频 直接序列扩频 跳频扩频
非扩频
按频段分类
WLAN的分类
根据业务类型
WLAN
基于分组
MAC管理信息帧 负责在工作站和 AP之间建立初始 的通信，提供连接 加入和认证服务。
数据信息帧的功能是向目 的工作站传送数据信息 （如MSDU媒体服务数据 单元），转交给逻辑链路 控制（LLC）子层。
帧间间隔(IFS)
为避免冲突，MAC层规定所有站在完成发 送后必须等待一个很短时间(继续监听)才能 发送下一帧，该时间称为帧间间隔。 IFS的长短取决于该站将发送的帧类型。高 优先级的等待时间较短，可优先获得发送 权，而低优先级则需等待较长时间。若低 优先级帧尚未发送而其它站的高优先级帧 已发送到介质，则介质被占用，低优先级 帧推迟发送以减少冲突。
2.分布式系统服务(DSS)
由DS提供的服务被称为分布式系统服务。在 WLAN中，DSS通常由AP提供。包括：
PROFINET总线技术基础ppt
➢ 数字量输入模块ET200S-2DI，有两个24V直流输入 端口。订货号：6ES7 131-4BB01-0AB0。
➢ 数字量输出模块ET200S-2DO，有两个24V/0.5A直 流输出端口。订货号：6ES7 132-4BB01-0AB0。
二、任务要求
1. CPU314C-2PN/DP外接按钮SB11和SB12，当按 下SB11时，ET200S的输出端口外接指示灯HL21 以1HZ频率闪烁。当按下SB12时，HL21灭。
名称 最大传输速率 数据传输方式 网络拓扑结构 一致性数据范围 网段长度 主站个数 诊断功能 运动控制 设备的网络定位 使用成本
PROFINET 100Mbit/s 全双工 星型、线型、树型 254字节 100m 无限制 强 响应速度快 能 高
PROFIBUS 12Mbit/s 半双工 线型 32字节 100m 多主站会影响速率 弱 响应速度慢 不能 低
1-橙白 2-橙 3-绿白 6-绿
1
RJ45
2 3
6
1
RJ45
2 3
6
交叉连接 直通连接
1
2 3
RJ45
6
1
2 3
RJ45
6
3、检查
第二节 PROFINET基础
概述 网络结构 传输介质和连接器 PROFINET与PROFIBUS的比 较
一、概述
PROFIBUS国际组织于1999年开始研发新一代总线 系统—PROFINET。因全球知名的自动化设备制造商 的支持，2000年底，PROFINET正式成为了 IEC61158标准的第10种现场总线。
PROFINET 总线技术基础
§1 工业以太网 §2 PROFINET基础 §3 PROFINET的通信技术 §4 PROFINET的种类 §5 PROFINET IO的组态
➢ 数字量输出模块ET200S-2DO，有两个24V/0.5A直 流输出端口。订货号：6ES7 132-4BB01-0AB0。
二、任务要求
1. CPU314C-2PN/DP外接按钮SB11和SB12，当按 下SB11时，ET200S的输出端口外接指示灯HL21 以1HZ频率闪烁。当按下SB12时，HL21灭。
名称 最大传输速率 数据传输方式 网络拓扑结构 一致性数据范围 网段长度 主站个数 诊断功能 运动控制 设备的网络定位 使用成本
PROFINET 100Mbit/s 全双工 星型、线型、树型 254字节 100m 无限制 强 响应速度快 能 高
PROFIBUS 12Mbit/s 半双工 线型 32字节 100m 多主站会影响速率 弱 响应速度慢 不能 低
1-橙白 2-橙 3-绿白 6-绿
1
RJ45
2 3
6
1
RJ45
2 3
6
交叉连接 直通连接
1
2 3
RJ45
6
1
2 3
RJ45
6
3、检查
第二节 PROFINET基础
概述 网络结构 传输介质和连接器 PROFINET与PROFIBUS的比 较
一、概述
PROFIBUS国际组织于1999年开始研发新一代总线 系统—PROFINET。因全球知名的自动化设备制造商 的支持，2000年底，PROFINET正式成为了 IEC61158标准的第10种现场总线。
PROFINET 总线技术基础
§1 工业以太网 §2 PROFINET基础 §3 PROFINET的通信技术 §4 PROFINET的种类 §5 PROFINET IO的组态
第3章局域网的工作原理
第3章局域网的工作原理局域网是20世纪70年代随着个人微机及办公自动化的广泛应用而发展起来的覆盖地理范围较小的计算机网络，如一个办公室、一栋大楼、一个公司、一个企业、一个校园等，以便共享资源和交换信息。
局域网络一般是专用的，由单一组织机构所使用。
局域网的发展虽然只有短短的30几年，但已经有了共享访问技术、交换技术、高速网络技术、无线网络技术等，并且美国电气和电子工程协会（IEEE）于1980年2月专门成立局域网标准化委员会（简称802委员会）对局域网的标准进行研究，使局域网一开始就朝着标准化方向发展，现在已经有了自己的标准体系，并成为了一个广泛使用的成熟技术。
3.1 局域网的概述3.1.1局域网的发展与标准化局域网的发展⏹20世纪60年代末，夏威夷大学的Norman Abramson及其同事研制了一个名为ALOHA系统的无线电网络，这种共享公共传输信道模式的无线电网络，就是以太网的思想起源。
⏹1972年，Bell（贝尔）公司提出了两种环型局域网技术。
⏹1973年，Bob Metcalfe和David Boggs发明了总线型局域网技术。
⏹1980年，DEC（数字装备公司）、Inter（因特尔公司）和Xerox(施乐公司)共同制定了10Mb/s以太网标准规范，即Ethernet V1.0以太网规范。
⏹1980年2月IEEE成立了802委员会，专门研究局域网的标准化并先后提出了一系列标准, 如图3-1所示,且仍有新标准不断加入。
图3-1 IEEE802标准3.1.2局域网的组成一个局域网的基本组成主要有：⏹网络服务器：提供不同网络服务的计算机⏹网络工作站：用户通过网络工作站来访问网络的资源，如各种PC 机⏹网络适配器：网卡⏹传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤及无线介质⏹网络设备：中继器、集线器、网桥、交换机、路由器⏹网络软件：网络操作系统、网络数据库管理系统和网络应用软件3.1.3局域网的特点与关键技术局域网区别于一般的广域网，局域网通常具备以下特点：⏹地理范围较小，一般为数百米至数公里的区域范围之内。
第3章 以太网组网技术
DB-15 连接器
收发器 内导体 MAU
网卡
收发器电缆
BD-15连接器
收发器 收发器电缆(AUI电缆)
插入式分接 头MDI
外导体屏蔽层
保护外层
3.2 以太网（IEEE802.3）标准
粗缆 转接器
收发器
收发电缆
3.2 以太网（IEEE802.3）标准
网段最大长度500m， 每段最多结点数100
终端电阻 中继器 收发器
10Base-5 粗缆
10Base-2 细缆
10Base-T 双绞线
10Base-F 光缆
以太网的物理层
3.2 以太网（IEEE802.3）标准
IEEE 802.3i 10Mbps以太网的基本特性 特性 速率（Mbps） 传输方法 10Base-5 10 基带 10Base-2 10 基带 10Base-T 10 基带 10Base-F 10 基带
3.2 以太网（IEEE802.3）标准
3.2.1 以太网技术
1. IEEE 802.3 MAC帧格式
7字节 1字节 6字节 6字节 2字节 46-1500 字节 数据/ 填充 4字节
前导码
SFD
目的地址
源地址
数据长度
FCS
最小 64字节 最大1518字节 FCS范围
以太网帧格式
• 传送数据的最小长度为64 byte
第3章 以太网组网技术
基本要求：
理解以太网组网技术、快速以太网组网技术、
千兆位以太网技术以及万兆位以太网技术；掌握组 建以太局域网所需的设备和集线器的级联。
第3章 以太网组网技术
教学重点和难点： 以太网组网技术； 快速以太网组网技术；
千兆位以太网技术；
收发器 内导体 MAU
网卡
收发器电缆
BD-15连接器
收发器 收发器电缆(AUI电缆)
插入式分接 头MDI
外导体屏蔽层
保护外层
3.2 以太网（IEEE802.3）标准
粗缆 转接器
收发器
收发电缆
3.2 以太网（IEEE802.3）标准
网段最大长度500m， 每段最多结点数100
终端电阻 中继器 收发器
10Base-5 粗缆
10Base-2 细缆
10Base-T 双绞线
10Base-F 光缆
以太网的物理层
3.2 以太网（IEEE802.3）标准
IEEE 802.3i 10Mbps以太网的基本特性 特性 速率（Mbps） 传输方法 10Base-5 10 基带 10Base-2 10 基带 10Base-T 10 基带 10Base-F 10 基带
3.2 以太网（IEEE802.3）标准
3.2.1 以太网技术
1. IEEE 802.3 MAC帧格式
7字节 1字节 6字节 6字节 2字节 46-1500 字节 数据/ 填充 4字节
前导码
SFD
目的地址
源地址
数据长度
FCS
最小 64字节 最大1518字节 FCS范围
以太网帧格式
• 传送数据的最小长度为64 byte
第3章 以太网组网技术
基本要求：
理解以太网组网技术、快速以太网组网技术、
千兆位以太网技术以及万兆位以太网技术；掌握组 建以太局域网所需的设备和集线器的级联。
第3章 以太网组网技术
教学重点和难点： 以太网组网技术； 快速以太网组网技术；
千兆位以太网技术；
07计算机网络技术第三章局域网的特点和基本特征第七周教案
教学方法
讲述法、演示法
教学过程
时间安排
导入：提问学生对局域网的种类的理解。引导学生总结重要原理并认真加以研究。教师总结归纳本章重要内容的应用，进入教学课题。
讲授新课：（多媒体幻灯片演示或板书）
第三章 计算机网络技术基础
1.10Base-5,10Base-2和10Base-T标准的基本规则。
名称
线缆
接口
无线传输网络主要是移动无线网，典型的有GSM，GPRS和4G技术。
3.ISDN综合业务数字网的特点
综合数字业务服务ISDN（Integrated Services Digital Network）是一种支持语音、图像和数据传输一体化的网络结构，它使用电话载波线路进行拨号连接，可以实现多设备同时接入，但互不干扰。即，利用同一根电话线路，同时可以上网和打电话，互不干扰。
2.广域网的结构与种类
广域网分为公共传输网络，专用传输网络和无线传输网络。
公共传输网络分为两类：电路交换网络，包括公共交换电话(PSTN)和综合业务数字网(ISDN）。
分组交换网络，包括X.25分组交换网，帧中继等
专用传输网络主要是数字数据网(DDN)。DDN可以在两个端点之间建立一条永久的，专用的数字通道。它的特点是在租用该线路期间，用户独占该线路的带宽。
牌环的介质访问控制方式（MAC）和物理层规范、高速率、多节点、长距离、高可靠性、可以支持同步和异步传输。
和以太网相比优点：长距离、大范围、高速、低损耗、高抗干扰性能等；缺点：结构相对复杂，价格昂贵。
5.ATM局域网的基本特征
ATM（Asynchronous Transfer Mode）是异步传输模式，它是一种新型的网络交换技术，
6.10Base-5最大连接距离是500m，采用总线型拓扑结构，10Base-2最大连接距离是185m，10Base-T标准规定网卡与Hub之间的非屏蔽双绞线长度最大为100m。
讲述法、演示法
教学过程
时间安排
导入：提问学生对局域网的种类的理解。引导学生总结重要原理并认真加以研究。教师总结归纳本章重要内容的应用，进入教学课题。
讲授新课：（多媒体幻灯片演示或板书）
第三章 计算机网络技术基础
1.10Base-5,10Base-2和10Base-T标准的基本规则。
名称
线缆
接口
无线传输网络主要是移动无线网，典型的有GSM，GPRS和4G技术。
3.ISDN综合业务数字网的特点
综合数字业务服务ISDN（Integrated Services Digital Network）是一种支持语音、图像和数据传输一体化的网络结构，它使用电话载波线路进行拨号连接，可以实现多设备同时接入，但互不干扰。即，利用同一根电话线路，同时可以上网和打电话，互不干扰。
2.广域网的结构与种类
广域网分为公共传输网络，专用传输网络和无线传输网络。
公共传输网络分为两类：电路交换网络，包括公共交换电话(PSTN)和综合业务数字网(ISDN）。
分组交换网络，包括X.25分组交换网，帧中继等
专用传输网络主要是数字数据网(DDN)。DDN可以在两个端点之间建立一条永久的，专用的数字通道。它的特点是在租用该线路期间，用户独占该线路的带宽。
牌环的介质访问控制方式（MAC）和物理层规范、高速率、多节点、长距离、高可靠性、可以支持同步和异步传输。
和以太网相比优点：长距离、大范围、高速、低损耗、高抗干扰性能等；缺点：结构相对复杂，价格昂贵。
5.ATM局域网的基本特征
ATM（Asynchronous Transfer Mode）是异步传输模式，它是一种新型的网络交换技术，
6.10Base-5最大连接距离是500m，采用总线型拓扑结构，10Base-2最大连接距离是185m，10Base-T标准规定网卡与Hub之间的非屏蔽双绞线长度最大为100m。
FANUC工业机器人配置与编程技术 第3章 EtherNetIP配置
• 2、工业机器人设定为EtherNet/IP的适配器的步 骤如下：
• （1）网络设计和施工：良好的网络设计和遵照施工上 的惯例，有利于构建安全可靠的网络极为重要。 • （2）IP地址的设定：所有的网络设备必须拥有有效的IP 地址。 • （3）设定适配器设备：适配器设备有时需设定I/O容量 等。 • （4）设定扫描仪设备：必须设定与扫描仪设备所连接 设备（适配器）的清单。并且，必须设定各自的连接参 数。 • （5）EtherNet/IP的I/O分配在工业机器人的数字、模拟、 外围设备I/O上。 • （6）设定备份。
• 4、对设定工业机器人的扫描清单为例进行介绍，操作 步骤如下： • （1）按下MENUS（画面选择）键。 • （2）选择I/O。 • （3）按下Fl，[TYPE]（画面）键，选择EtherNet/lP。 • （4）把光标移至需设定的连接处。设定为适配器连接 后，把光标移动至TYP列，按下F4键。这样，更改为扫 描仪连接。扫描仪连接有效时，扫描仪设定画面的最初 行显示Scanner config(Read-only)，不能更改各项目。要 更改设定，首先必须在EtherNet/IP状态画面中，将扫描 仪连接设为无效。 • （5）更改扫描仪的状态步骤：把光标移动至需更改状 态的扫描仪的Enable列；要将扫描仪设为无效，使之处 于OFFLINE状态，按下F5，[FALSE]键；要将扫描仪设为有 效，使之处于RUNNING状态，按下F4，[TRUE]键。
• （8）如果要更改l/O容量：把光标移动至“Input size (words)”；输入数值，按下ENTER键；把光标 移动至“Output size (words)”；输入数值，按下 ENTER键；把光标移动至“Alarm Severity”；按下 F4，[CHOICE]键，选择报警重要程度；要返回原 先的画面，按下F3，[PREV]（返回）键。 • （9）在更改适配器设定后，必须在EtherNet/IP状 态画面中把连接设为有效。更改数值后，Status栏 显示“PENDING”，这说明为了让变更有效，必 须重新接通电源。
工业控制网络
☞下图为一个DCS的典型体系结构。按照DCS各组成 部分的功能分布，所有设备分别处于四个不同的层 次，自下而上分别是：现场控制级、过程控制级、 过程管理级和经营管理级。与这四层结构相对应的 四层局部网络分别是现场网络 (Field Network ， Fnet)、控制网络 (Control Network，Cnet)、监控网 络 (Supervision Network ， Snet) 和 管 理 网 络 (Management Network，Mnet)。
工业控制网络的特点分析 1.集散控制系统
A/D 转换
变送器
计 算 机
D/A 转换
/执行器 被
控
检测/执
对 象
行元件
计算机集中控制系统结构
工业控制网络的特点分析 1.集散控制系统
工作站
控制单元（控制） …
控制室 现场
集散控制系统结构
工业控制网络技术
集散控制系统
CRT 操作站
临控计算机
数据采集单元 （DAU）
• DCS自问世以来，发展异常 迅速，几经更新换代，技术 性能日臻完善，并以其技术 先进、性能可靠、构成灵活 、操作简便和价格合理的特 点，赢得了广大用户，已被 广泛应用于是有、化工、电 力、冶金和轻工等工业领域
集散控系统的体系结构
☞集散控制系统经过三十多年的发展，其结构不 断更新。随着 DCS 开放性的增强，其层次化 的体系结构特征更加显著，充分体现了DCS集 中管理、分散控制的设计思想。DCS是纵向分 层、横向分散的大型综合控制系统，它以多层 局部网络为依托，将分布在整个企业范围内的 各种控制设备和数据处理设备连接在一起，实 现各部分的信息共享和协调工作，共同完成各 种控制、管理及决策任务。
工业控制网络技术培训讲义PPT课件( 41页)
application software is written independently from the type of controller
OperatorIT
Historian (Information
Manager)
the drivers still exist, but the clients do not see them anymore
•系统的分散性 •系统的开放性 •产品的互操作性 •环境的适应性 •使用的经济性 •维护的简易性 •系统的可靠性
几种有影响的现场总线
(1)CAN总线
CAN是德国Bosch公司从20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间 的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。
(2)LonWorks控制网络和Lon总线
操作站 高速数据通道
监控机
数据采集装置
过程控制单元
其基本结构由监控机、操作 站、数据采集装置、过程控 制单元及高速数据通道等5部 分组成。
第二代DCS的基本结构
•第二代DCS的基本结构
主计算机
操作站
LLAANN
子
系
网关
统
网关
一般工业网
组成：
系统管理站 (1)局部网络 (LAN) ； (2)节点工作站，即指过程控制单元(PCU)； (3)中央操作站，它是挂接在LAN上的节点 工作站，负责对全系统的信息进行综合管 理，是系统的主操作站；
给定
检测
DDC计算机 控制
生产过程
图 SCC系统原理图
8
计算机工业网络基础
• 网络协议及其层次结构
在通信网络中，对所有的节点来说，它们都要共享网络中 的资源或相互之间要进行信息交换，但由于连接到网上的计算 机或设备可能出自不同的生产厂家，型号也不尽相同，再加上 软硬件的差异，这些都给节点之间的通信带来了困难。因此在 通信网络中所有“成员”必须遵循某种相互都能接受的一组规 则，以便实现彼此的通信和资源共享。这些规则的集合称为网 络协议。在计算机网络中各终端用户之间，用户与资源之间或 资源与资源之间的对话与合作必须按照预先规定的协议进行。
《工业互联网安全技术基础》课件—— 21-工控网络结构
二、工业以太网设计
3.工业以太网交换机/集线器
ADAM-6510: 4-port 10Mbps Ethernet Hub ADAM-6520: 5-port 10/100Mbps Ethernet Switch ADAM-6521: 5-port 10/100Mbps Ethernet Switch with Fiber port EDG-6528: 8-Port Industrial 10/100 Mbps Ethernet Switch EDG-6528M: 6-Port Industrial 10/100 Mbps Ethernet Switch w/ Multi-mode Fiber EDG-6528S: 6-Port Industrial 10/100 Mbps Ethernet Switch w/ Single-mode Fiber
图1 实例1
一、常见工控网络结构
1.工业控制系统实例
图2 实例2
一、常见工控网络结构
1.工业控制系统实例
以现场总线和工 业以太网为代表 的工业控制网络 已成为企业综合 自动化体系的核 心技术和核心部 件。
图3 企业综合自动化系统网络架构图
一、常见工控网络结构
1.工业控制系统实例
上部
管理信息网
主要目的是在分布式网络环境下构建一个安全的网络体系，包括企业内部的 局域网和互联网，整个网络可采用统一的协议标准。
二、工业以太网设计
6. 8-port Ethernet Switch
EDG-6528: 8端口10/100M工业以太网交换机 • EDG-6528M: 带光纤8端口10/100M工业以太网交换机 （多模光纤接口） • EDG-6528S: 带光纤8端口10/100M工业以太网交换机 （单模光纤接口） • 提供网络风暴保护 • 支持MDI/MDI 自动交叉 • 支持全双工/半双工数据流控制
网络应用技术PPT课件
07.02.2021
-
7
计算机网络的发展历史（70年代）
采用这种方式，使通信线路不为某对通信双方所独占， 大大提高昂贵的通信线路的利用效率。ARPANET中存贮－－ 转发的信息基本单元是分组（Packet），它是将整个要交换 的信息报文（Message）分成若干信息分组，对每个分组按 存贮－－转发的方式在通信子网上传输，因此把这种以存贮 －－转发方式传输分组的通信子网又称为分组交换数据网 （PSDN〕。
2．2 局域网的体系结构
2．3 Ethernet
2．4 非主流局域网
2．5 网络操作系统
第三章
广域网与Internet
3．1 广域网的基本概念 3．2 Internet的基本概念 3．3 TCP/IP协议
07.02.2021
-
2
第四章 综合布线系统
4.1 布线系统设计 4．2 结构化布线安装与测试
07.02.2021
-
8
计算机网络的发展历史（80年代）*
80年代： LAN 、互连网 、综合业务数字网ISDN和智能网IN
70年代中期由于微电子和微处理机技术的发展及在短 距离局部地理范围内计算机间进行高速通信要求的增长， 计算机局域网LAN（Local Area network ）因运而生。 进入80年代，LAN获得蓬勃发展。国际标准化组织ISO （International Standards Organiztion）于84年正式 颁布了一个称为“开放系统互连基本参考模型”OSI （Open System Interconnection Basic Reference Model）的国际标准ISO/OSI 7498。计算机网络开始走向 国际标准化网络的时代。它支持各厂商生产的计算机系统 可互连。随着计算机技术、通信技术的发展和应用领域的 扩大，通信网络和计算机网络技术一直在迅速发展。综合 业务数字网ISDN正是这一发展的体现。
无线网络技术基础第3章无线局域网
无线网络技术基础第3章无线局域网在当今数字化的时代，无线网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
而无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）更是其中应用广泛、影响深远的一项技术。
无线局域网，简单来说，就是在一个局部区域内，通过无线通信技术实现设备之间的联网。
它让我们摆脱了网线的束缚，能够在一定范围内自由地连接网络，享受便捷的网络服务。
无线局域网的构成主要包括以下几个部分。
首先是无线接入点（Access Point，简称 AP），它就像是一个中心枢纽，负责将无线信号发送出去，并接收来自无线终端设备的信号。
AP 的覆盖范围和信号强度直接影响着无线局域网的使用体验。
其次是无线终端设备，比如笔记本电脑、智能手机、平板电脑等，这些设备通过内置的无线网卡与AP 进行通信。
然后还有网络控制器和交换机等网络设备，用于管理和控制无线局域网的运行。
无线局域网使用的通信技术也是多种多样的。
其中，最为常见的是IEEE 80211 系列标准。
比如 80211b 标准，它在 24GHz 频段上运行，能够提供最高 11Mbps 的传输速率。
而 80211g 标准则在 24GHz 频段上实现了最高 54Mbps 的传输速率。
80211n 标准通过多输入多输出（MIMO）技术，在 24GHz 和 5GHz 频段上能够提供更高的传输速率和更好的覆盖范围。
最新的 80211ac 标准则专注于 5GHz 频段，提供了更快的速度和更低的干扰。
在实际应用中，无线局域网具有诸多优点。
首先，它的部署非常灵活。
不像有线网络需要铺设大量的网线，无线局域网只需要安装 AP 就可以覆盖一定的区域，这对于那些难以布线或者经常需要改变布局的场所，如会议室、商场等，非常方便。
其次，它能够支持移动办公。
用户可以在无线局域网覆盖的范围内自由移动，而不会中断网络连接，大大提高了工作效率。
此外，无线局域网的成本相对较低，尤其是在后期的维护和扩展方面，相比有线网络具有明显的优势。
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Medium Access Control 解决同一时间多台设备争用共享信道的问
题。 决定了传输介质的利用率。
介质访问控制技术ext
带有冲突检测的载波侦听多址访 问（CSMA/CD）
控制令牌（ Token Bus ）
CSMA/CD
载波侦听（ Carrier Sense ） 坚持和非坚持CSMA（Carrier Sense
局域网的拓扑结构
总线型拓扑结构 环型拓扑结构 星型拓扑结构
局域网传输介质
传输介质
用于传输信号的各种物理介质 物理上将计算机相互连接起来的介质
传输介质的种类
同轴电缆 非屏蔽双绞线UTP 屏蔽双绞线STP 光缆
本章主要内容
局域网基础知识 局域网网络协议 介质访问控制方式 交换式局域网 局域网互连技术
第三章 局域网技术
本章主要内容
局域网基础知识 局域网网络协议 介质访问控制方式 交换式局域网 局域网互连技术
局域网特性
覆盖有限的地理范围 传输速率高（通常在10Mb/s~1000Mb/s之间） 误码率低（通常低于10-8） 单位自己建设和拥有，易于维护和管理 主要技术特点
拓扑结构 传输介质 介质访问控制方法
介质访问控制技术ext
带有冲突检测的载波侦听多址访 问（CSMA/CD）
令牌方式（ Token ）
令牌方式
CSMA/CD各节点发起通信是随机的。 节点必须持有“令牌”（Token），才有资
格发送数据。 令牌是一个特殊结构的控制帧，在网络上
的各个节点中按特定的顺序进行传递。
令牌方式
令牌环形 令牌总线
中间站点（数据帧的目的地址与自己不同）
转发环上的数据帧
接收站点（数据帧的目的地址与自己相同）
拷贝环上的数据帧 转发环上的数据帧
数据传输实例（1）
站点A、B分别向站点C、D发送数据
数据传输实例（2）
站点A、B分别向站点C、D发送数据
数据传输实例（3）
站点A、B分别向站点C、D发送数据
数据传输实例（4）
使用HUB的以太网还是存在冲突，当网络负载达到网络带宽的 40%时，网络存在大量的冲突，没有节点可以发送数据
Data Collection
Mission-Critical (Control)
冲突
• Classification • Policing
Back Office
Configuration (File Transfer)
Multiple Access，载波侦听多路访问） 冲突和冲突检测（Collision Detection）
载波侦听（Carrier Sense）
为尽量避免由于竞争总线引起的冲突，每 个工作站在发送数据前，都要侦听传输 线上是否有数据正在发送。
“讲前先听”
CSMA/CD
载波侦听（ Carrier Sense ） 坚持和非坚持CSMA（Carrier Sense
P坚持CSMA
CSMA/CD
载波侦听（ Carrier Sense ） 坚持和非坚持CSMA（Carrier Sense
Multiple Access，载波侦听多路访问） 冲突检测
冲突和冲突检测
CSMA并不能完全解决冲突问题 由于传输延迟，多个站同时监听到线上空
闲，并开始发送，从而导致冲突。 边讲边听
站点A、B分别向站点C、D发送数据
FDDI的双环结构
目的：解决FDDI(光纤分布数据接口)的可靠性问 题
双环是逆向旋转的 正常时，仅使用一个环传送数据 第一个环失效时，第二个环开始工作
正常工作
出现故障
令牌方式
令牌环形 令牌总线形
令牌总线形
网络拓扑形式是总线形。 令牌的传递逻辑是环形。 网络必须具有初始化功能，生成令牌传递
局域网协议标准化
IEEE 802委员会成立于1980年2月，任务 是制定局域网的国际标准，共有16个分 委员会。
局域网标准化ext
802.1 - 局域网概述和体系结构 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 – DQDB（分布队列双总线--MAN标准）； 802.8 - FDDI（光纤分布数据接口） 802.11 - 无线LAN
令牌环形
令牌环网络拓扑结构是环形。 令牌沿着网络环路单向传递，拥有令牌的
站点才有权向环路上发送报文，其他站 点接收报文。 任何时刻只会有一个节点利用环路传送报 文，因而在环路上不会出现访问冲突。
令牌环工作原理
网上所有站点都处于空闲时，令牌沿环绕行 发送站点
必须等待，直到捕获到令牌 发送数据帧 释放令牌 回收数据帧（绕环一周后）
次序。 DH-485、DH+等网络采用的仲裁机制。
令牌总线形ext
IEEE制订的局域网标准
IEEE 802.3 带有冲突检测的载波侦听多路 访问（CSMA/CD）
IEEE 802.4 令牌总线（Token Bus） IEEE 802.5 令牌环（Token Ring）
本章主要内容
局域网基础知识 局域网网络协议 介质访问控制方式 交换式局域网 局域网互连技术
Multiple Access，载波侦听多路访问） 冲突和冲突检测
坚持和非坚持CSMA
不坚持CSMA 1坚持CSMA P坚持CSMA
不坚持CSMA
坚持和非坚持CSMA
不坚持CSMA 1坚持CSMA P坚持CSMA
1. 坚持CSMA
坚持和非坚持CSMA
不坚持CSMA 1坚持CSMA P坚持CSMA来自共享式以太网存在的主要问题
覆盖的地理范围有限 网络总带宽容量固定
以太网的固定带宽被网络中的所有节点共同拥有 节点增加，冲突概率增大，带宽浪费也越严重
无法支持多种速率
以太网的传输介质是共享的
共享式以太网使用HUB
1
2
3
4
使用HUB等同于同轴以太网，也是共享式以太网。HUB只是物 理层设备，只识别信号0和1，只是将电信号放大
局域网与OSI/RM对应关系
各子层功能
MAC子层 数据帧的封装与解封； MAC协议的实现和维护； 位差错检测和寻址。
LLC子层 逻辑连接的建立和释放； 向高层提供服务接口； 差错控制； 帧编号。
本章主要内容
局域网基础知识 局域网网络协议 介质访问控制方式 交换式局域网 局域网互连技术
介质访问控制技术（MAC）
题。 决定了传输介质的利用率。
介质访问控制技术ext
带有冲突检测的载波侦听多址访 问（CSMA/CD）
控制令牌（ Token Bus ）
CSMA/CD
载波侦听（ Carrier Sense ） 坚持和非坚持CSMA（Carrier Sense
局域网的拓扑结构
总线型拓扑结构 环型拓扑结构 星型拓扑结构
局域网传输介质
传输介质
用于传输信号的各种物理介质 物理上将计算机相互连接起来的介质
传输介质的种类
同轴电缆 非屏蔽双绞线UTP 屏蔽双绞线STP 光缆
本章主要内容
局域网基础知识 局域网网络协议 介质访问控制方式 交换式局域网 局域网互连技术
第三章 局域网技术
本章主要内容
局域网基础知识 局域网网络协议 介质访问控制方式 交换式局域网 局域网互连技术
局域网特性
覆盖有限的地理范围 传输速率高（通常在10Mb/s~1000Mb/s之间） 误码率低（通常低于10-8） 单位自己建设和拥有，易于维护和管理 主要技术特点
拓扑结构 传输介质 介质访问控制方法
介质访问控制技术ext
带有冲突检测的载波侦听多址访 问（CSMA/CD）
令牌方式（ Token ）
令牌方式
CSMA/CD各节点发起通信是随机的。 节点必须持有“令牌”（Token），才有资
格发送数据。 令牌是一个特殊结构的控制帧，在网络上
的各个节点中按特定的顺序进行传递。
令牌方式
令牌环形 令牌总线
中间站点（数据帧的目的地址与自己不同）
转发环上的数据帧
接收站点（数据帧的目的地址与自己相同）
拷贝环上的数据帧 转发环上的数据帧
数据传输实例（1）
站点A、B分别向站点C、D发送数据
数据传输实例（2）
站点A、B分别向站点C、D发送数据
数据传输实例（3）
站点A、B分别向站点C、D发送数据
数据传输实例（4）
使用HUB的以太网还是存在冲突，当网络负载达到网络带宽的 40%时，网络存在大量的冲突，没有节点可以发送数据
Data Collection
Mission-Critical (Control)
冲突
• Classification • Policing
Back Office
Configuration (File Transfer)
Multiple Access，载波侦听多路访问） 冲突和冲突检测（Collision Detection）
载波侦听（Carrier Sense）
为尽量避免由于竞争总线引起的冲突，每 个工作站在发送数据前，都要侦听传输 线上是否有数据正在发送。
“讲前先听”
CSMA/CD
载波侦听（ Carrier Sense ） 坚持和非坚持CSMA（Carrier Sense
P坚持CSMA
CSMA/CD
载波侦听（ Carrier Sense ） 坚持和非坚持CSMA（Carrier Sense
Multiple Access，载波侦听多路访问） 冲突检测
冲突和冲突检测
CSMA并不能完全解决冲突问题 由于传输延迟，多个站同时监听到线上空
闲，并开始发送，从而导致冲突。 边讲边听
站点A、B分别向站点C、D发送数据
FDDI的双环结构
目的：解决FDDI(光纤分布数据接口)的可靠性问 题
双环是逆向旋转的 正常时，仅使用一个环传送数据 第一个环失效时，第二个环开始工作
正常工作
出现故障
令牌方式
令牌环形 令牌总线形
令牌总线形
网络拓扑形式是总线形。 令牌的传递逻辑是环形。 网络必须具有初始化功能，生成令牌传递
局域网协议标准化
IEEE 802委员会成立于1980年2月，任务 是制定局域网的国际标准，共有16个分 委员会。
局域网标准化ext
802.1 - 局域网概述和体系结构 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 – DQDB（分布队列双总线--MAN标准）； 802.8 - FDDI（光纤分布数据接口） 802.11 - 无线LAN
令牌环形
令牌环网络拓扑结构是环形。 令牌沿着网络环路单向传递，拥有令牌的
站点才有权向环路上发送报文，其他站 点接收报文。 任何时刻只会有一个节点利用环路传送报 文，因而在环路上不会出现访问冲突。
令牌环工作原理
网上所有站点都处于空闲时，令牌沿环绕行 发送站点
必须等待，直到捕获到令牌 发送数据帧 释放令牌 回收数据帧（绕环一周后）
次序。 DH-485、DH+等网络采用的仲裁机制。
令牌总线形ext
IEEE制订的局域网标准
IEEE 802.3 带有冲突检测的载波侦听多路 访问（CSMA/CD）
IEEE 802.4 令牌总线（Token Bus） IEEE 802.5 令牌环（Token Ring）
本章主要内容
局域网基础知识 局域网网络协议 介质访问控制方式 交换式局域网 局域网互连技术
Multiple Access，载波侦听多路访问） 冲突和冲突检测
坚持和非坚持CSMA
不坚持CSMA 1坚持CSMA P坚持CSMA
不坚持CSMA
坚持和非坚持CSMA
不坚持CSMA 1坚持CSMA P坚持CSMA
1. 坚持CSMA
坚持和非坚持CSMA
不坚持CSMA 1坚持CSMA P坚持CSMA来自共享式以太网存在的主要问题
覆盖的地理范围有限 网络总带宽容量固定
以太网的固定带宽被网络中的所有节点共同拥有 节点增加，冲突概率增大，带宽浪费也越严重
无法支持多种速率
以太网的传输介质是共享的
共享式以太网使用HUB
1
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使用HUB等同于同轴以太网，也是共享式以太网。HUB只是物 理层设备，只识别信号0和1，只是将电信号放大
局域网与OSI/RM对应关系
各子层功能
MAC子层 数据帧的封装与解封； MAC协议的实现和维护； 位差错检测和寻址。
LLC子层 逻辑连接的建立和释放； 向高层提供服务接口； 差错控制； 帧编号。
本章主要内容
局域网基础知识 局域网网络协议 介质访问控制方式 交换式局域网 局域网互连技术
介质访问控制技术（MAC）