第3章 局域网技术
第3章_无线局域网关键技术
调制与传输技术在网络中的应用
《无线局域网组建与维护》
AP(TX)
PC Card (RX)
发送数据：101
接收数据：101
调制
解调 电磁波传输
调制技术
调制技术
《无线局域网组建与维护》
调制技术
数据 载波
调 制 器
调制信号
基本载波有三个方面的属性可以被调制：振幅、频率、相位。
分别对应的调制技术：调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)。
《无线局域网组建与维护》
无线网络传输方式
● 窄带调制方式
利用无线电波作为传输媒体，窄带调制把欲发送数 据的基带数字序列经过射频调制器，将其频谱搬移 到一个便于无线发射的很高的载频上。所谓窄带， 是指经过调制后的信号（已调波）的占有频带的宽 度相对很高的载频来说是很窄的。
基带信号 射频调制发射
窄带调制的无线局域网一般 选用专用微波波段，须先提出申 请，经过国家无线电管理部门的 许可才能使用。协议体系结构层次划分， 802.11标准采用带有碰撞避免功能的载波侦听多址接入（CSMA/CA）媒体 访问控制（MAC）协议。为了尽可能避免碰撞的发生，建议标准中采用了 MAC子层是位于物理（PHY）层和逻辑链路控制（LLC） 多种措施。例如对不同的帧传送服务划分不同的优先级别；在较长的数据 子层中间的一个层次，其主要目的是在LLC子层的支持下 帧传送前，通过较短的发送请求/清除发送（RTS/CTS）帧的传递获取后续 一定时间的信道使用权；采用了数据帧确认（ACK）机制，确保不会使数 为共享物理媒体提供访问控制以及执行寻址方式和帧产生 据帧在传输中由于碰撞或其它干扰造成丢失等。 与帧识别。 IEEE 802.11 标准中，以CSMA/CA协议作为无线局域网 MAC协议的基础，主要用来支持异步业务，并称其为分 布式访问控制（分布协调功能）方式（DCF）。为了使 得系统也能够支持具有最大时延要求的一些同步或时限 业务，标准中还要求了MAC协议支持用户可选择的中心 网控（点协调功能）方式（PCF）。
大学信息技术第3章计算机网络基础PPT课件
大学信息技术第3章计算机网络基础PPT课件目录计算机网络概述计算机网络的定义与发展定义发展历程计算机网络的分类与拓扑结构分类拓扑结构计算机网络协议与体系结构网络协议体系结构数据通信基础数据通信的基本概念数据通信的定义数据通信是指在不同计算机或终端之间以二进制形式进行信息交换和传输的过程。
数据通信系统的组成包括数据源、数据发送设备、传输介质、数据接收设备和数据宿五个部分。
数据通信的主要指标包括数据传输速率、误码率、信道容量和带宽等。
数据传输方式并行传输与串行传输同步传输与异步传输单工、半双工和全双工通信包括非归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码等。
数字数据的数字信号编码数字数据的模拟信号调制模拟数据的数字信号编码模拟数据的模拟信号调制包括振幅键控、频移键控和相移键控等。
包括脉冲编码调制（PCM ）和增量调制（DM ）。
包括调幅（AM ）、调频（FM ）和调相（PM ）等。
数据编码与调制技术多路复用技术频分多路复用（FDM）时分多路复用（TDM）波分多路复用（WDM）码分多路复用（CDM）局域网技术局域网概述特点定义覆盖范围小、传输速率高、误码率低、成本低等。
分类以太网技术定义01发展历程02以太网帧格式03无线局域网技术定义01标准02关键技术03包括网卡、集线器（Hub）、交换机（Switch）、路由器（Router）等。
组网方法常见的组网方法有星型、环型、总线型和树型等。
其中，星型网络以交换机为中心，各节点通过网线与交换机相连；环型网络中各节点首尾相连形成一个闭环；总线型网络中所有节点共享一条传输线路；树型网络是星型和总线型的结合，具有分级管理的特点。
组网设备局域网组网设备与组网方法VS广域网技术广域网定义广域网应用广域网特点广域网概述1 2 3TCP/IP协议路由协议MPLS（多协议标签交换）广域网协议与标准广域网接入技术DSL（数字用户线路）利用电话线提供高速上网服务，如ADSL、VDSL等。
《网络技术》第三章
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.1 IEEE 802模型与协议标准
IEEE 802参考模型
SAP
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
第三章 局域网基础 1、局域网的基本概念
â Ë ¾ ¹ Ï Ð ü ã °² â ¿ £ ¤ã Í ² ±» ²
(a) £ ¤ã ±» ² ü ã °² â Ë ¾ ¹ Ï Ð
(b)
发送端 光纤 输入 光电转换 LED 光信号 PIN
接收端 光电转换 输出
第三章 局域网基础
1、局域网的基本概念
光缆的特点 优点：传输速率高、传输距离远、传输损耗 低、抗干扰能力强 缺点：价格相对较高、安装比较困难 光纤的分类 多模光纤 单模光纤（传输质量比多模光纤好） 光缆适合于楼宇内部的结构化布线
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 星形拓扑结构
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 星形拓扑结构
优点：结构简单 缺点：中心结点对系统可靠性影响太大
第三章 局域网基础
1、局域网的基本概念
传输介质的主要类型 双绞线 同轴电缆 光纤电缆 无线与卫星通信信道
b 7 b 6 b5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0 发送端 串行通信信道 (a) 发送端 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 并 行 通 信 信 道 接收端 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 接收端
(b)
第三章 局域网基础 0、数据通信：方式－单工、半双工、双工
局域网技术基础实用PPT资料
局域网技术基础实用PPT资料一、什么是局域网在当今数字化的时代，网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
而局域网（Local Area Network，简称 LAN），则是一种在有限地理范围内构建的计算机网络。
想象一下，在一个办公室、学校、工厂或者家庭中，多台计算机和其他设备通过某种方式连接在一起，能够相互通信、共享资源，这就是一个简单的局域网。
它的覆盖范围通常在几千米以内，比如一个建筑物内或者一个校园内。
局域网的优点显而易见。
首先，它能够实现资源的共享，比如文件、打印机、扫描仪等设备，提高了工作效率和资源利用率。
其次，局域网内的数据传输速度通常比较快，能够满足大量数据快速传输的需求。
再者，局域网的安全性相对较高，可以通过设置访问权限等方式来保护内部的数据和设备。
二、局域网的组成部分一个完整的局域网通常由以下几个部分组成：1、计算机和其他设备这包括台式计算机、笔记本电脑、服务器、智能手机、平板电脑等。
这些设备是局域网的终端节点，用于产生和接收数据。
2、网络接口卡（NIC）也称为网卡，它是计算机与网络连接的接口。
每台计算机都需要安装网卡，才能连接到局域网中。
3、传输介质传输介质是数据传输的物理通道，常见的有双绞线、同轴电缆、光纤等。
双绞线价格相对较低，常用于家庭和小型办公室；同轴电缆具有较好的抗干扰能力，常用于有线电视网络；光纤则具有极高的传输速度和带宽，适用于对数据传输要求较高的场合。
4、网络连接设备这包括集线器（Hub）、交换机（Switch）和路由器（Router）等。
集线器是一种简单的网络连接设备，它将所有连接的设备都视为在同一个冲突域内，容易导致网络拥塞；交换机则可以为每个连接的设备提供独立的带宽，大大提高了网络性能；路由器主要用于连接不同的网络，实现网络之间的通信。
5、网络操作系统它是管理局域网的软件平台，如 Windows Server、Linux 等。
网络操作系统负责对网络资源进行管理和分配，保障网络的正常运行。
计算机网络课件第三章 局域网技术
计算机网络课件第三章局域网技术在当今数字化的时代，计算机网络已成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
而局域网技术作为计算机网络中的一个重要领域，为我们在相对较小的地理范围内实现高效的数据通信和资源共享提供了坚实的基础。
一、局域网的定义与特点局域网（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。
一般来说，这个区域的范围相对较小，比如一个办公室、一栋教学楼、一个工厂等。
局域网具有以下几个显著的特点：1、覆盖范围小：通常局限在一个较小的地理区域内，这使得信号传输的延迟较低，数据传输速度较快。
2、传输速率高：能够提供较高的数据传输速率，满足用户对快速数据交换的需求。
3、误码率低：由于传输距离短，信号受到的干扰相对较少，从而降低了误码率。
4、所有权归单一组织：通常由一个组织或机构拥有和管理，便于进行集中控制和维护。
二、局域网的拓扑结构拓扑结构是指网络中各个节点相互连接的方式。
常见的局域网拓扑结构有以下几种：1、总线型拓扑在总线型拓扑中，所有的节点都连接在一条公共的传输介质（通常是同轴电缆）上。
数据沿着总线进行传输，每个节点都能接收到总线上的数据，但只有目标节点会处理这些数据。
这种拓扑结构的优点是结构简单、成本低，易于扩展；缺点是如果总线出现故障，整个网络将瘫痪，而且由于多个节点共享总线，可能会出现冲突，导致数据传输效率降低。
2、星型拓扑星型拓扑以中央节点为中心，其他节点通过独立的线路与中央节点相连。
中央节点通常是一个集线器或交换机。
这种拓扑结构的优点是易于管理和维护，单个节点的故障不会影响到其他节点；缺点是中央节点的负担较重，如果中央节点出现故障，整个网络将无法正常工作。
3、环型拓扑在环型拓扑中，各个节点通过首尾相连的方式形成一个闭合的环。
数据沿着环单向传输，每个节点都会接收并转发数据。
这种拓扑结构的优点是结构简单，数据传输的确定性较高；缺点是任何一个节点的故障都可能导致整个网络瘫痪，而且重新配置网络比较困难。
局域网技术
引言：局域网技术是一种常见的网络架构，通过连接一组计算机和设备，允许它们共享资源和进行通信。
随着互联网的快速普及，局域网技术扮演着重要的角色，已经成为现代办公和家庭网络的基础。
本文将介绍局域网技术的概述，并详细阐述了局域网技术的五个主要方面。
概述：局域网（Local Area Network，LAN）是指在一个较小的地理范围内，通过高速数据通信线路连接起来的计算机和设备的集合。
LAN 通常包括办公室、学校、家庭或其他建筑物内的设备。
局域网技术通过使用以太网或无线网络，将这些设备连接在一起，使它们能够共享文件、打印机、互联网连接等资源。
下面将详细阐述局域网技术的五个主要方面。
正文：1. 网络拓扑在局域网技术中，网络拓扑涉及到如何将计算机和设备连接起来以构建网络。
常见的拓扑结构包括总线型、星型、环形和网状。
总线型拓扑将计算机连接在一根共享的传输线上，星型拓扑将每个设备直接连接到中央设备（如交换机或路由器），环形拓扑将计算机连接成一个环形结构，网状拓扑则使用多个连接点将设备连接起来。
了解每种网络拓扑的优缺点对于设计和管理局域网至关重要。
2. 网络设备局域网技术依赖于各种网络设备来支持通信和资源共享。
常见的网络设备包括交换机、路由器、网关和无线接入点。
交换机用于连接计算机和其他设备，路由器用于连接不同的局域网，并在它们之间提供互通。
网关则作为局域网与外部网络（如互联网）之间的桥梁，负责数据交换和转发。
无线接入点则提供无线网络连接，使移动设备可以无线访问局域网资源。
3. 网络协议4. 网络安全局域网技术在今天的办公环境中扮演着至关重要的角色，因此网络安全是一个重要的方面。
网络安全涉及到保护局域网免受恶意攻击和未经授权的访问。
为了确保网络安全，可以采取一些安全措施，如防火墙、入侵检测系统（IDS）、虚拟专用网络（VPN）等。
此外，教育用户有关网络安全的最佳实践也是很重要的。
5. 网络管理为了保持局域网的正常运行，需要进行网络管理。
局域网组网技术 第3章
第 3章
局域网操作系统与网络协议源自NetBEUI协议 3.5.2 NetBEUI协议
NetBEUI协议（扩展用户接口）的全称是NetBIOS Extended User Interface，意思是网络基本输入/输出系统扩展用户接口。最初由IBM开发， 后来微软公司将NetBEUI协议进一步进行了扩充和完善，自1985开始将 NetBEUI协议作为其“客户机/服务器”模式的网络系统的基本通信协议， 应用在它的一系列产品，如DOS、LAN Manager、Windows 3.x和 Windows for Workgroup中。在Windows 95/98和Windows NT中， NetBEUI被作为缺省协议安装。
第 3章
局域网操作系统与网络协议
2008操作系统 3.2.5 Windows Server 2008操作系统
1．更强的控制能力 2．增强的保护 3．自修复NTFS文件系统 4．快速关机服务 5．SMB2网络文件系统 6．随机地址空间分布（ASLR） 7．Windows硬件错误架构（WHEA） 8．ServerCore 9．Win2008 IE安全 10．UAC
微软最早推出的专业网络操作系统是 Windows NT 3.51，后来升级为 Windows NT 3.0，取得了非常好的市场反应，并成为当时网络操作系统老大 Novel Netware的强有力竞争对手。
2000操作系统 3.2.2 Windows 2000操作系统
1．Windows 2000 Professional（Windows 2000专业版） 2．Windows 2000 Server（Windows 2000服务器版） 3．Windows 2000 Advanced Server（Windows 2000高级服务器版） 4．Windows 2000 Datacenter Server（Windows 2000数据中心服务器版）
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 计算机局域网
30
3.4.3 传统以太网标准
10Mbps 传统以太网4 个标准依次是： 10Base5：工作速率为 10Mbps，采用基带 信号，每个网段最长为 500m。 10Base2：工作速率为 10Mbps，采用基带 信号，每一个网段最长约为200m。 10Base-T：传输速率为10 Mbps，采用基 带信号，使用双绞线电缆作为传输介质， 编码也采用曼彻斯特编码方式。 10Base-F：工作速率为 10Mbps，采用基 带信号，F 表示的是传输媒体光纤（Fiber）
31
3.4.5 共享式以太网和交换式以太网
共享式以太网(CSMA/CD)
交换式以太网
32
3.5 高速以太网
3.5.1快速以太网技术
标准为1995 年颁布的IEEE 802.3u，可支 持100Mbps 的数据传输速率，并且与 10Base-T 一样可支持共享式与交换式两种使 用环境 。
33
40
3.6.2 无线局域网设备
组建无线局域网的无线网络设 备主要包括：无线网卡、无线 访问接入点、无线网桥，无线 路由器和天线，几乎所有的无 线网络产品中都自含无线发射 ／接收功能。 接入点提供2.4GHz802.11b/g 或5.3GHz802.11a 频段
41
42
3.6.3 无线局域网的组网模式
100Base-T 的三种不同的物理层协议
34
3.5.2 千兆位以太网技术
千兆位以太网标准实际上包括支持光纤传输的IEEE 802.3z 和支持铜缆传输的IEEE 802.3ab 两大部分。
35
1.1000 Base-SX 标准 1000 Base-SX 采用芯径为62.5 μm 和50 μm 的多模光纤 。 2.1000 Base-LX 标准 （1）多模光纤 1000 Base-LX 可采用芯径为50 μm 和62.5 μm 的多模光纤 。 （2）单模光纤 1000 Base-LX 可采用芯径为9 μm 的单模光纤 。 3.1000 Base-CX 标准 1000 Base-CX 标准采用150 Ω平衡屏蔽双绞线（STP) 。
局域网技术
VLAN技术
vlan 10
vlan 20
vlan 20
vlan 10
交换机与PC相连的接口配置为access接口，只能通过1个vlan的数据（红色线缆） 交换机与交换机相连的接口配置为trunk接口，可以通过多个vlan的数据（蓝色线缆）
QinQ技术
QinQ基于802.1ad标准，QinQ的原理是，在用户报文进入运营商网络之前封装上 一个运营商网络的VLAN Tag，而把原有的VLAN Tag当做数据，使报文带着两层 VLAN Tag穿越运营商网络。在运营商网络中，报文只根据外层VLAN Tag传输，当 用户报文离开运营商网络时，剥去运营商网络的VLAN Tag，报文在用户网络中， 根据私网VLAN Tag传播。因为叠加了两个802.1Q报头，所以承载VLAN的数目最多 可达4094×4094个。
局域网技术
课程目录
1：局域网常见设备 2：VLAN技术 3：QinQ技术 4：链路聚合技术 5：生成树技术 6：以太网标准
局域网常见设备
1.集线器：工作在物理层，是一个多端口中继器，所有端口工作在一个冲突域。 2.网桥：工作在数据链路层，所有端口工作在一个广播域。 3.二层交换机：工作在数据链路层，是多端口的网桥。交换机隔离冲突域，每个接口属 于一个冲突域，一个交换机属于一个广播域。根据MAC地址转发数据帧。交换机的堆叠可 以扩展端口，增加带宽。交换机的级联可以扩展网络直径。
注：冲突域：在以太网中CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突。 广播域：网络中的某一设备同时向网络中所有的其它设备发送数据。
局域网常见设备
交换机三种转发模式： 1.直通式转发是指交换机在收到数据帧后，不进行缓存和校验，而是直接转发到目 的端口。 2.存储式转发 交换机首先在缓冲区存储接收到的整个数据帧，然后进行CRC校验,检 查数据帧是否正确，如果正确，再进行转发。如果不正确,则丢弃。 3.碎片隔离式转发 交换机在接收数据帧时,会先缓存数据帧的前64个字节，确保数 据帧大于64个字节，再进行转发。
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
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。
分章考点总结第3章局域网基础(by崔巍)
第三章局域网基础（by崔巍）2010最新版局域网仅定义了OSI参考模型中的物理层、数据链路层。
■局域网与城域网的基本概念决定局域网与城域网特点的三要素是：网络拓扑、传输介质、介质访问控制（MAC）方法局域网的基本通信机制与广域网完全不同，从存储转发方式改变为共享介质与交换方式。
局域网的网络拓扑结构主要分为总线型、环形与星型。
总线型拓扑结构：是局域网的主要拓扑结构之一。
总线型局域网的介质访问控制方法采用共享介质方式。
所有结点都通过网卡连接到作为公共传输介质的总线上。
局域网常用的传输介质包括：同轴电缆、双绞线、光纤、无线信道。
IEEE802.2标准定义的共享介质局域网有以下3类：1）带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法的总线型局域网。
（802.3）2）令牌总线（Token Bus）方法的总线型局域网（802.4）3）令牌环（Token Ring）方法的环形局域网（802.5）IEEE802标准只制定对应OSI模型的数据链路层与物理层。
要想为多种局域网技术和产品制定一个共用的协议模型，IEEE802.2设计者提出将数据链路层划分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）子层，介质访问控制（MAC）子层。
不同局域网在MAC子层和物理层可以采用不同的协议，但是在LLC子层必须采用相同的协议。
这点与网络层IP协议的设计思路相似。
不管局域网的介质访问控制方法与帧结构以及采用的物理传输介质有什么不同。
LLC子层统一将它们封装到固定结构的LLC帧中。
LLC子层与低层采用的传输介质、介质访问控制方法无关。
从目前局域网的实际应用情况来看，几乎所有局域网环境都采用以太网协议，因此局域网中是否使用LLC子层已经不重要，已不使用LLC协议，而是直接将数据封装在以太网的MAC帧结构中。
网络层IP协议直接将分组封装到以太网帧中802.2：LLC子层IEEE802.3标准：定义（CSMA/CD）总线介质访问控制子层与物理层标准。
第3章 局域网
3.3.4 局域网的第三层交换技术
第三层交换技术就是将第二层的交换机与第三层的路由器
合二为一，使路由器根据第二层的地址转发数据包以达到快 速通讯的目的。由此产生的第三层交换机可以称之为路由器， 因为它可操作在网络协议的第三层，是一种路由理解设备并 起到决定路由的作用；也可称之为交换机，因为它的速度极
网络层
服务访问点 SAP （） （） （） 逻辑链路控制LLC 介质访问控制MAC IEEE802 参考模型 的范围
数据链路层
物理层
物理层 传 输 媒 体
局域网802参考模型与OSI/RM的对比
物理层的主要功能：
（1）信号的编码与译码；
（2）为进行同步用的前同步码的产生和去除；
（3）比特的传输与接收。
(2)交换式以太网不需要改变网络其他硬件（包括电缆和用
户的网卡），仅需要用交换机替代共享式HUB，节省用户网
络升级的费用。
3.3 交换式以太网
3.3.1 交换式以太网产生的背景
(3)在高速与低速网络间转换，实现不同网络的协同。 (4)同时提供多个通道，比传统的共享式集线器提供了更多 的带宽 (5)在时间响应方面具有明显优点，使得局域网交换机备受 青睐
些改动，增加了一些新的特性。千兆比特以太网可以采用
四种传输介质，其物理层标准及其传输特性如表:
3.4.2 千兆比特以太网
标准 1000BASE-CX 1000BASE-T 1000BASE-SX 1000BASE-LX 介质类型 STP双绞线 5类UTP双绞线 多模光纤 多/单模光纤 62.5，50 62.5，50，5 光纤直径 最大传输距离 （m） 25 100 440，500 250，550，3000
3.2.3 以太网的工作原理
《局域网技术》课件
采用A P无线接入点实现多台计算机连接，增加了穿透性和可扩展性。
3
Ad-Hoc模式
任意两台计算机之间建立一个网络，这种模式比较容易实现传输，但可控性不如 其他两种模式。
Wi-Fi技术的发展和应用趋势
1 IEEE 802.11
IEEE 802.11是WLAN的标准，它经历了各种标准，如802.11 a/b/g/n/ac/ax等。
信息。 3. 分配IP地址：客户端回答提供数据包，去往DHCP服务器请求IP地址租约，若获得回复即被分配到一个IP
地址。 4. 更新IP地址：在租期到期前，客户端可以向DHCP服务器更新分配的IP地址租期。
DNS解析原理及应用
D NS（D omain Name System）系统用于将域名转换为相应的IP地址。DNS解析的过程如下：
发展历程
1970s
局域网第一次被使用。它们是由很多小型计算 机和分时系统组成的传输介质。
1980s
以太网和令牌环，逐渐成为主流的局域网技术。
1990s
由于互联网的普及，局域网开始采用TCP/IP协议。
2000s
无线局域网开始自主演化，并优化了802.11协议， 从而让无线网络成为一个快速高效运行的网络。
以太网技术及其演化历程
以太网是一种最早的局域网传输技术。它的发展经历了以下几个阶段：
1. 以太网I（Ethernet I） 2. 以太网II（Ethernet II） 3. 快速以太网（Fast Ethernet） 4. Gigabit Ethernet（千兆以太网） 5. 10GbE 6. 40GbE 7. 100GbE
网络拓扑结构及优缺点
1
总线型拓扑结构
数据在网络的总线上单向传输，易于建设和维护；但若总线故障，全网都将瘫痪。
3.局域网
3.1.3 IEEE 802模型与协议 802模型与协议
IEEE 802模型是由美国电气和电子工程师协会(IEEE)的802委员会(或称802 工程)定义的局域网标准。 • • • • • • • • • • • • (1) 802.1：网络互联。 (2) 802.2：逻辑链路控制(LLC)。 (3) 802.3：采用CSMA/CD访问方式的网络(以太网)。 (4) 802.4：令牌总线局域网。 (5) 802.5：令牌环局域网。 (6) 802.6：城域网。 (7) 802.7：技术顾问组。 (8) 802.8：光纤技术顾问组。 (9) 802.9：集成话音数据网络。 (10) 802.10：网络安全。 (11) 802.11：无线局域网。 (12) 802.12：需求优先权访问局域网(100BaseVG-AnyLAN)。
(1) 10Base-5以太网 • 10Base-5以太网使用总线型拓扑结构，最大网段长度为500m，每个网段上的最大 站点数为100个，使用粗同轴电缆作为传输介质，连接器类型为DB-15型连接器。 • 10Base-5以太网使用粗同轴电缆作为主干，通过收发器电缆将主机连接到主干电 缆，收发器电缆又称为AUI(Attachment Unit Interface)电缆，一头是收发器，与主干 电缆连接，另外一头连接到主机网卡的DB-15型连接器，如图所示。
3. 千兆位以太网
千兆位技术仍然是以太网技术，采用与十兆位以太网相同的帧格式，全/半双 工工作方式，CSMA/CD协议以及流量控制模式。由于该技术不改变传统以太网络 的帧结构、网络协议、桌面应用、操作系统以及布线系统，因此该技术的市场前景 十分好。虽然千兆位以太网也是一种高速局域网，但由于它发展得很快，还将继续 升级为10Gb以太网。 • 千兆位以太网技术有两个标准：IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab。 • 802.3z制定了关于1000Base-X标准，使用3种介质。 802.3z 1000Base-X 3 • (1) 1000Base-SX：SX表示短波。使用纤芯直径不同的多模光纤，传输距离为 275m和550m。 • (2) 1000Base-LX：LX表示长波。使用多模光纤，传输距离为550m，使用单模 光纤，传输距离为5Km。 • (3) 1000Base-CX：CX表示铜线。使用两对STP, 传输距离为25m。 • (4) 802.3ab制定了关于1000Base-T标准：使用4对5类UTP, 传输距离为100m 。
局域网技术课件PPT
5.2 局域网的介质访问控制方式
14
2 二进制指数退避算法
CSMA/CD中，在检测到冲突，并发完阻塞信号后，为了降低再冲突的概率， 需要等待一个随机时间，然后再用CSMA的算法发送。为了决定这个随机时间， 采用了一个通用的退避算法，称为二进制指数退避算法，其过程如下：
7
图5-2 局域网的分类
5.1 认识局域网
8
5.1.3 局域网的组网模式
3 局域网的拓扑结构
目前，大多数局域网使用的拓扑结 构主要有星型、环型和总线型3种。
5.1 认识局域网
9
（1）星型
• 星型是目前局域网中应用最为普遍的一种拓扑结构。星型局域网结构简单，容易实现，成本 低，节点扩展、移动方便，对中央节点的可靠性和冗余度要求很高，但其传输介质不能共享。 最典型的星型局域网就是交换式以太网。
（2）环型
• 环型局域网中信息只能单向传输，其控制简单、信道利用率高、不存在数据冲突问题、传输 速度较快，但是对传输线路要求较高、扩展性能差、维护起来比较困难。典型的环型局域网 是IBM令牌环网。
（3）总线型
• 总线型局域网中所有的节点都通过相应的硬件接口直接与总线相连。总线型局域网可靠性高、 组网费用低、节点扩展灵活、维护也较为容易，但网络中各节点共享总线宽带，数据传输速 率与接入网络的用户数量成反比。另外，如果主干线路发生故障，那么整个网络将瘫痪。
5.2 局域网的介质访问控制方式
10
局域网内一般采用共享介质，这样可以节约局域网的造价。对于共享介质，关键问题 是当多个站点要同时访问介质时，如何进行控制，这就涉及局域网的介质访问控制 （Media Access Control，MAC）协议。在局域网中的介质访问控制方法有CSMA/CD介质 访问控制、Token-Ring介质访问控制和Token Bus介质访问控制。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2011‐10‐22
11
3.2 传统以太网
3.2.1 以太网的概念
1、概念
总线型局域网的一种典型应用； 以无源的电缆作为总线来传输数据； 以曾经在历史上标识传播电磁波的以太（Ether）来命名； 1980年DIX Ethernet V1、1982年DIX Ethernet V2、1983年RAW 802.3 ； 1985年802.3，由DIX Ethernet V2发展而来。
局域网中的介质访问控制方法
①载波监听多路访问/冲突检测（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，以竞争方式获得总线访问权。 ②令牌传递（Token Passing） Token Ring Token Bus FDDI
高。 ③环型：由一些干线耦合器和连接干线耦合器的点到点链路组成的一个闭合环。 优点： 传输速率高，误码率低。 网络接口比较简单。 电缆长度短。
分布控制
2011‐10‐22
缺点： 站点故障引起全网瘫痪。 诊断故障困难。 不易重新配置网络
7
3.1.4 局域网标准
1、局域网参考模型
局域网是通信网络，不单设网络层，只包含物理层、数据链路层； 进行网络互连时，需涉及三层甚至更高层功能。
2011‐10‐22
接收介质 访问管理
②过滤冲突的信号。 长度小于最小帧长的帧，都认为是冲突 的信号而予以过滤。
18
MAC子层功能
3.2.3 以太网的MAC子层协议
2、硬件地址
MAC地址（MAC帧的地址）：48bit，硬件地址或物理地址； MAC地址的前3个字节由IEEE的注册管理委员会RAC负责分配，地址字段的后3个字节 由厂家自行指派，称为扩展标识符。
4、CSMA/CD总线网的特点
竞争总线、冲突显著减少、轻负荷有效、广播式通信、发送的不确定性、总线结 构和MAC规程简单。
2011‐10‐22 17
3.2.3 以太网的MAC子层协议
1、以太网的MAC子层功能
1）数据封装和解封
发送端：数据封装，将LLC帧加上首部和尾部构成MAC帧；编址和校验码的生成等。 接收端：数据解封，地址识别、帧校验码的检验和帧拆卸，将MAC帧拆掉首部和尾部之后的 LLC帧传送给LLC子层。
4）协议数据单元（PDU，帧）
注：不同局域网的MAC帧的格式会有所不同
2011‐10‐22 10
3.1.4 局域网标准
2、IEEE 802标准
802．1——有关局域网体系结构、网络互连、网络管理和性能测量等标准。 802．2——逻辑链路控制，LLC子层协议。 802．3——CSMA/CD（以太网），总线形局域网MAC子层和物理层技术规范。 （以太网）， 802．4——Token Bus，令牌总线局域网MAC子层和物理层技术规范。 802．5——Token Ring，令牌环局域网MAC子层和物理层技术规范。 802．6——城域网(MAN)MAC子层和物理层技术规范。 802．7——宽带局域网访问控制方法与物理层规范。 802．8——FDDI（光纤分布数据接口），光纤局域网访问控制方法与物理层规范。 光纤分布数据接口） 802．9——话音数据综合局域网标准。 802．10——局域网的安全与保密规范。 802．11——WLAN，无线局域网标准。 802．1Q——虚拟局域网(VLAN)标准。
第1字节 十六进制表示的EUI‐48地址 第6字节
35‐7B‐12‐00‐00‐01
二进制表示的EUI‐48地址 机构唯一标志符OUT 字节顺序 低位在前 I/G比特 第1 00110101 第2 01111011 第3 00010010 第4 00000000 扩展标志符 第5 00000000 第6 00000001
2011‐10‐22 12
3.2.2 CSMA/CD技术
局域网使用半双工广播信道（多点访问、随机访问），多个站点共享同一信道。
?问题 !方法
各站点如何访问共享信道？ 如何解决同时访问造成的冲突（信道争用）？ 介质访问控制 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
宽带IP网络
1 2 3 4 5 6 7
2011‐10‐22
概述 宽带IP网络的体系结构 局域网技术 宽带IP城域网 宽带IP网络的传输技术 宽带IP网络的接入技术 路由器技术和路由器选择协议
1
第3章 局域网技术
2011‐10‐22
2
3.1 局域网概述
3.1.1 局域网的定义及特征
1、定义
局域网又称局部区域网，一般把通过通信线路将较小地理区域范围内的各种数据 通信设备连接在一起的通信网络称为局域网。 是一种通信网络，只有低三层功能； 网络中锁链的数据通信设备是广义的； 连网范围小。
hub stations hub stations
2、软件
软件指网络协议和各种网络应用软件，与网络硬 件一起构成完整的网络系统。
hub
stations
3、决定局域网特性的技术
传输介质； 拓扑结构； 介质访问控制方法。
Switch Server farm
2011‐10‐22
4
3.1.3 局域网的分类
例：假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s，信号在网络上的传播速率为200000km/s， 求能够使用此协议的最短帧长。 解：信号在网络上的传播时间为 τ = 争用期时间为
1 = 5 × 10 −6 s 2 ×105
2τ = 10 −5 s
在争用期内可发送的比特数即是最短帧长，为：
109 × 10 −5 = 10000bit = 1250字节
发送
冲突？ 否 冲突检测
2011‐10‐22
强化冲突
放弃帧的发送
发送
15
3.2.2 CSMA/CD技术
2、争用期
争用期：能够检测到冲突的时间区间（也称为时间槽或碰撞窗口）； 总线上单程端到端的传播时延为τ，则争用期＝2 τ 。
站点
1 在t ＝
站点2 发送帧
0时发
送帧
碰撞
t= τ‐
t =a−δ
δ
t=
2011‐10‐22 13
3.2.2 CSMA/CD技术
1、CSMA/CD控制方法
载波监听多路访问（CSMA）：先听后发 冲突检测（CD）：边发边听
工作原理：
发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送；如果信道忙，则继续监听，一 旦空闲就立即发送； 在发送过程中，仍需继续监听。若监听到冲突，则立即停止发送数据，然后发送 强化冲突信号； 发送强化冲突信号的目的是使所有的站点都能检测到冲突； 等待一段随机时间以后，再重新尝试。 发前先听，空闲即发送，边发边听，冲突时退避。
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 OSI参考模型
逻辑链路控制LLC子层 媒体接入控制MAC子层 物理层 传输媒体 IEEE802参考模型 IEEE802 参考模型 的范围
2011‐10‐22
9
3.1.4 局域网标准
1、局域网参考模型
3）服务访问点SAP
在LLC子层的顶部有多个服务访问点LSAP（SAP地址：实现主机间多对进程的数据传输）； MAC子层的顶部只有一个服务访问点MSAP； 物理层的顶部分别只有一个服务访问点PSAP。
1）物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 OSI参考模型
负责比特流的曼彻斯特编码与译码(局域网一般采用曼彻斯特码传输)； 前同步码（为进行同步用）的产生与去除； 比特流的传输与接收。
曼彻斯特编码示意图
2011‐10‐22
8
3.1.4 局域网标准
1、局域网参考模型
2）数据链路层
分层原因：①将功能中与硬件相关及无关的部分分开，以适应不同的传输介质； ②解决共享信道(如总线)的介质访问控制问题，使帧的传输独立于传输 介质和介质访问控制方法。
服务访问点SAP： 上下层之间的逻辑 接口或逻辑界面 与媒体接入无关的部 分： •建立和释放连接 •提供与高层的接口 •差错控制 •给帧加序号 局域网对LLC子层透明 与媒体接入有关的部 分： •帧的封装及拆卸 •比特差错检测 •寻址
2、特征
范围较小：房间、建筑物、园区， 距离≤25km； 传输速率较高，10Mb/s～ 1000Mb/s； 传输时延小； 误码率低，10‐8 ～ 10‐11； 结构简单容易实现； 私有性，自建、自管、自用。
2011‐10‐22
3
3.1.2 局域网的组成
1、硬件
①传输介质：常用传输介质为双绞线、同轴电缆、 光纤；也可使用无线电波或红外线。 ②工作站和服务器：工作站指计算机或设备(DTE)； 服务器是局域网的核心，它可向各站提供用户通信 和资源共享服务。 ③工作站和服务器与局域网相连的接口(通信接口)。
2
τ
站点2 停止发送
t= 2τ‐
δ
2011‐10‐22
当δ→0时，将不会再发生冲突。这时，时间槽→2 τ。
16
3.2.2 CSMA/CD技术
3、数据帧的最短帧长
冲突的帧：某个站正在发送时产生冲突而中断发送的帧。 最短有效帧长应该大于冲突的无效帧。 最短帧长：争用期时间2τ内所发送的比特（或字节）数。
1、按传输媒介分类
①有线局域网：传输介质为双绞线、同轴电缆、光纤等； ②无线局域网：利用无线电波或红外线传输数据。
2、按用途和速率分类
①计算机局部区域网（Local Area Network，LAN，常规局域网）： 传输速率相对较低，1~20Mbit/s， 连接小型机、微型机、数据终端、各种外围设备， 提供数据通信、数据处理、网络服务功能（文件传输、电子邮件、共享磁盘文件）； ②高速局域网（High Speed Local Network，HSLN）： 传输速率大于100Mbit/s 传输介质采用高速同轴电缆、双绞线或光纤； 连接价格昂贵的主机、大容量存储器、高精度打印机或绘图设备； 提供高速数据通信和文字、图像、声音处理能力。