第五部分高速局域网技术
高速局域网技术-电脑资料
高速局域网技术-电脑资料高速是一个相对概念，比快速更快就是高速，。
因此，基于目前局域网(LAN)中采用快速以太网是100M，传输速率大于100M的就可以算是高速局域网。
这方面已经采用的技术主要是千兆以太网和ATM，正在试验的有万兆以太网。
由于千兆以太网拥有成本低、互连性好、支持厂家多等优势，实际上已成为高速局域网的主流技术。
构建高速局域网的技术布线技术目前安装的大多数网络布线是非屏蔽双绞线，遵循的标准一般都是EIA/TIA和ISO公布的“超五类”标准(当然最早期的布线不满足)。
这些性能标准可以满足千兆以太网和速率高于1.2Gbps的异步传输模式的要求。
预定的六类布线频率极限为200MHz，因此很难说最高以200MHz运行的未来编码系统将实现多高的速率。
所以在局域网建设中，数据速率并不是转向光纤的决定因素。
(学电脑)成本比较也说明了在连接工作站的水平信道中，非屏蔽双绞线仍继续作为介质选择的主要原因。
很明显，光纤到桌面的成本要远远高于非屏蔽双绞线的成本。
一般来说，前者中无源部件的成本就是后者的三倍多，如果加上有源设备的成本，如集线器和网络接口卡(NIC)，则成本差异会进一步加大。
但是，距离限制则是楼层连接和园区内互连使用光纤的必然选择。
另外，带宽需求的爆炸性增长，要求网络布线必须考虑未来的平滑升级。
因此，在结构化布线中，由于主干安装条件一般非常困难，网络规划人员必须考虑使用最高容量的缆线；在园区网建设中，一般要求光纤到小区、光纤到大楼。
另一方面，光纤布线的成本正在明显下降。
这就使多模光纤、单模光纤都具有很高的性价比。
现在许多建筑物中都正在安装复合电缆，即同时采用多模光纤和单模光纤。
这代表着一种新的发展趋势，非常值得参考。
链路层技术千兆以太网可以提供1Gbps的通信带宽，而且具有以太网的简易性。
它采用同样的CSMA/CD协议，同样的帧格式和同样的帧长，同样支持全双工和EtherChannel。
对于广大的网络用户来说，这就意味着现有的投资可以在合理的初始开销上延续到千兆以太网。
《计算机网络基础》局域网组网技术
二、局域网的组成
第5章 局域网组网技术
11
通信介质
通信介质是网络中信息传输的载体，是网络通信的物质基础之一。在局域网中， 常用的通信介质有同轴电缆、双绞电缆和光缆，有的场合还采用无线介质（Wireless Medium）如微波、激光、红外线和无线电等。 1. 同轴电缆
同轴电缆由中心导体、绝缘层、导体网和保护套组成。同轴电缆按带宽分为两类： 基带同轴电缆和宽带同轴电缆。 2. 双绞电缆
总线上只能有一台计算机发送数据，否则数据信号在信道中会叠加，相 互干扰，产生数据冲突，使发出数据无效。由于站点都是随机发送数据的， 如果没有一个协议来规范，所有站点都来争用同一个站点，必然会发生冲突。 载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）正是解决这种冲突的协议。该协 议实际上可分为“载波侦听”和“冲突检测”。
四、局域网介质访问控制方式
载波侦听多路访问/冲突检测法
第5章 局域网组网技术
21
1. 工作过程 CSMA/CD又被称之为“先听后讲，边听边讲”，其具体工作过程概括如下： （1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息。 （2）如果信道忙，则继续侦听，直到信道空闲时立即发送。 （3）发送信息后进行冲突检测，如发生冲突，立即停止发送，并向总线发出一串阻塞信号 （连续几个字节全1），通知总线上各站点冲突已发生，使各站点重新开始侦听与竞争。
802.1 网际互连
网际互连
802.2 逻辑链路控制
逻辑链路
802.3 MAC
802.4 MAC
802.5 MAC
802.6 MAC
802.7 MAC
介质访问控 制
802.1 寻址、管理 802.1 体系结构
802.3 物理
802.4 物理
第5章无线局域网
802.11网络的基本元素——BSS
基本服务集BSS：Basic Service Set，将无线局域网进行结构化的 划分后，每个单元称为一个BSS
5.1.3 无线局域网的拓扑结构
1. 基本服务集和无线局域网的设备类型
Stations (STA)：任何的无线终端设备 AP （Access Point）：一种特殊的STA SSID：Service Set ID 服务集识别码
常见有PCI接口、Mini PCI接口、PCMCIA接口、 USB接口。
2．无线路由器的选择
（1）采用的无线网络标准 IEEE 802.11b：家庭用户以及各种小型局域网用户
适用 IEEE 802.11g：兼容IEEE 802.11b IEEE 802.11n等
（2）有效传输距离 对于无线网络设备而言相当重要，影响联网效果。 实际应用应看重信号穿透能力，可采用天线或其它提高发 射功率的方法。
ESS （Extended Service Set）：是采用相同的SSID的多个BSS 形成的更大规模的虚拟BSS
2. 对等无线网络
WLAN有两种主要的拓扑结构 对等无线网络：无基础设施拓扑结构 结构化无线网络：有基础设施拓扑结构，基础设施
是指用户已经建立的有线局域网或无线基站。
对等无线局域网又称为临时结构网络或特定结构网络（Ad Hoc Networking），这是因为无线站点之间的连接都是临时 的、随意的、不断变化的，它们在互相能到达的范围内动态 地建立并配置它们之间的通信链路。这种拓扑结构对于小型 无线网络来说，是一种最方便的连接方式，最适用于需要临 时搭建网络的场合，如运动会、展览会、抢险救灾等。
（3）红外线技术 红外线是一种光线，具有普通光的性质，可以以
高速局域网技术
随着局域网应用的深入，用户对局域网带宽提出了更高的要求。 人们只有两条路可以选择：要么重新设计一种新的局域网体系 结构与介质访问控制方法，去取代传统的局域网技术；要么保 持传统的局域网体系结构与介质控制方法不变，设法提高局域
网的传统速率。
对目前已大量存在的以太网来说，要保护用户已有的投资， 同时又要增加网络的带宽，快速以太网（fast Ethernet）是符
CSMA/CD方法。
(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， 这就导致了局域网互连技术的发展。网桥与路由器可以隔离子 网之间的交通量，使每个子网作为一个独立的小型局域网。通
过减少每个子
网内部结点数n的方法，使每个子网的网络性能得到改善， 而每个子网的介质访问控制仍采用CSMA/CD的方法。
局域网产品之间的关系如图4.10所示。共享介质局域网可以分 为以太网、令牌总线、令牌环与FDDI，
以及在此基础上发展起来的快速以太网、千兆以太网、 FDDI Ⅱ等。交换式局域网可以分为交换式以太网、ATM局域 网仿真、IP over ATM与MPOA，以及在此基础上发展起来的
虚拟局域网。
图 4.10
合后一种要求的新一代高速局域网。
快速以太网的传输速率比普通以太网快10倍，数据传输速率达 到了100Mbps。快速以太网保留着传统以太网的所有特征，包 括相同的数据帧格式、介质访问控制方法与组网方法，只是将
每个比特的发送时间由100ns降低到了10ns。1995年9月， IEEE 802委员会正式批准了快速以太网标准（IEEE 802.3 u）。
2. 快速以太网的协议结构
IEEE 802.3 u标准在LLC子层使用IEEE 802.2标准，在MAC子 层使用CSMA/CD方法，只是在物理层作了一些必要的调整， 定义了新的物理层标准（100 BASE-T）。100 BASE-T标准定 义了介质专用接口（MII，media independent interface），它
高速网络技术HighSpeedNetworksTechnologies学习课件.ppt
–反射式的连接方式不需要让红外线通信端口面对面， 只要是在同一个封闭的空间内，彼此即建立连接， 不过很容易受到空间内其他干扰源的影响，导致数 据传输失败，甚至无法建立连接。
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2. 红外线
高速网络技术
–3〕全向性红外线连接〔Omni directional IR， Omni/IR〕
●这种跳频式的传输方式，无形中也降低了被窃听的风险。这 是因为每传送一段数据后，下一次要用哪一个频道传送， 只有接收端才会知道，外界根本无从得知。
●至于为什么会叫做扩频，这是虽然将整个频带分割成许多的 小频道，不断在其间跳跃传送数据，但是其跳跃速度极快， 而且频道很密集，感觉上好似是使用整个频带的带宽，所 以称之为“扩频〞。
–全向性连接那么是获取直接和反射两者之长，利 用一个反射的红外线基地台〔BASE Station，BS〕 为中继站，将各设备的红外线通信端口指向基地台， 彼此便能够建立连接。
–在无线局域网中，红外线传输由于传输距离太短 〔传输是以点对点的方式进展，传输距离约在1.5 m之内〕，其光学特性易受阻隔，当用红外线连接 后，只要有任何障碍物屏蔽到红外线，连接就会中 断，超过一定时间，那么此次连接就会失败。所以 红外线不适合作为局域网的主要传输媒介。
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高速网络技术
高速网络技术 High-Speed Networks Technologies
郭联志 厦门大学出版社
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目录
第1章 IP地址的应用 第2章 网络互联设备 第3章 高速局域网 第4章 局域网管理 第5章 高速广域骨干网 第6章 接入网技术 第7章 无线网络技术 第8章 HFC网络 第9章 虚拟网络技术
高速局域网技术
1.1.1 Switch Ethernet的工作原理
第二层交换机：交换机对数据的转发是以网络节点计算机的MAC地 址为基础的。
交换机会监测发送到每个端口的数据帧，通过数据帧中的有关信息 （源节点、目的节点的MAC地址），就会得到与每个端口相连接的节点 MAC地址，并在交换机的内部建立一个“端口-MAC地址”映射表。
直接交换方式
交换机对传输的信息帧不进行差错校验，仅识别出数据 帧的目的节点MAC地址，并直接通过每个端口的缓存器转 发到相应的端口。 数据帧的差错检测任务由各节点计算机完成。 这种交换方式的优点是速度快、交换延迟时间小；缺点 是不具备差错检测能力，且不支持具有不同速率的端口之间 的数据帧转发。
Ethernet Switch上的多个端口，每个端口可以单独与一个结点连接， 也可以与一个共享式的Ethernet集线器Hub连接。如果一个端口只连接一个 结点，那么这个结点就可以独享这个端口的带宽，这个端口就为这个结点所 专用。如果一个端口连接的是一个Ethernet，那么接在这个端口上的 Ethernet就共享这个端口的带宽。
计算机网络
高速局域网技术
用户对局域网的带宽与性能有更高的要求。 原因： 个人计算机处理速度的迅速提升 个人计算机的应用发展：如分布式计算、多媒体应用； 大量的个人电脑都工作在基于网络的办公自动化与信息处理工 作中， 新的基于Web的Internet/Intranet应用也要求更高的通信带宽。 因此，这些因素促使了高速局域网技术的发展。
1.1.2 交换式以太网的特点
当前市场上的局域网交换机的大多数主要是针对Ethernet设计 的。由于Ethernet的物理层协议主要有10BASE-T、100BASET、1000BASE-T和10GBASE-T等几种，所以Ethernet Switch 的类型相应地可以分为：
计算机三级《网络技术》基础知识：高速局域网工作原理
计算机三级《网络技术》基础知识：高速局域网工作原理1.高速局域网的研究方法传统局域网技术建立在共享介质的基础上，网中所有结点共享一条公共传输介质，典型的控制方法有：CSMA/CD、令牌环和令牌总线。
介质访问控制方法使得每个节点都能够公平使用公共传输介质，如果网络中结点数目增多，每个结点分配的带宽将越来越少，冲突和重发现象将大量增加，网络效率急剧下降，数据传输的延迟增长，网络服务质量下降。
解决方案：(1)增加公共线路的带宽。
优点：仍然是局域网保护用户已有的投资。
(2)将大型局域网划分成若干个用网桥或路由连接的子网。
优点：每个子网作为小型局域网，隔离子网间的通信量，提高网络的安全性。
(3)将共享介质改为交换介质。
优点：交换式局域网的设备是交换机，可以在多个端口之间建立多个并发连接。
交换方式出现后，局域网分为：共享式和交换式局域网。
2.快速以太网(标准IEEE802.3u)以太网采用相同的帧格式，同样的介质访问控制与组网方法，将速率从10Mbps提高10倍到100Mbps。
解决方法只要在MAC子层使用CSMA/CD，在物理层进行必要调整，定义新的物理层标准。
形成快速以太网标准IEEE802.3u。
100base-T标准定义了介质独立接口，它将MAC子层与物理层隔开，传输介质和信号编码方式的变化不会影响MAC子层。
100BASE-T的有关传输介质标准主要有3种：(1)100base-TX：支持2对5类非屏蔽双绞线或2对1类屏蔽双绞线;其中1对用来发送，1对用来接收，是全双工系统，每个结点可同时以100Mbps发送和接收数据。
(2)100base-T4：支持4对3类非屏蔽双绞线，其中3对用于数据传输，1对用于冲突检测。
(3)100base-FX：支持2芯的单模或多模光纤，主要用于高速主干网，从结点到集线器的距离可达2km。
是全双工系统。
3.千兆以太网(标准IEEE802.3z)在电视会议、三维图形与高清晰图像应用中，需要使用更高带宽的局域网。
计算机网络与Internet应用基础教程 第5章 局域网组网技术
AUI端口，用于连接细缆的BNC端口，也可以是光 纤连接端口，这类端口称为向上连接端口。 从结点到集线器的非屏蔽双绞线最大长度为100m， 利用集线器向上连接端口级联可以扩大局域网覆盖 范围。单一集线器结构适宜于小型工作组规模的局 域网。如果需要联网的结点数超过单一集线器的端 口数时，通常需要采用多集线器的级联结构，或者 是采用可堆叠式集线器。
2. 网络工作站 网络工作站是指用户能够在网络环境中工作，访问 网络共享资源的计算机系统，通常又被称为客户机 （Client）。网络工作站是连接在局域网上的一台 计算机，用户通过它来访问网络，共享资源。它的 主要作用是为网络用户提供一个访问网络服务器， 共享网络资源，与网上的其他结点交流信息的操作 台和前端窗口，使用户能够在网上工作。 在网络工作站上，必须安装一块网络接口卡，并通 过传输介质及介质连接设备和网络设备把它连接到 网络上，成为局域网上的一个站点。在网络工作站 上，除运行自己的操作系统外，还必须运行有关的 网络软件，包括： 网络协议软件、网络应用软件 或网络操作系统的客户端软件。
1. 局域网交换机的分类 （1） 简单的10Mbps局域网交换机 （2） 10/100Mbps自适应局域网交换机 （3） 大型局域网交换机 2. 典型的局域网交换机 目前，应用最广泛的局域网交换机主要有： Cisco 公司的Catalyst系列交换机，3Com公司的 SuperStack Ⅱ系列交换机，Nortel公司的BayStack 300系列与EtherSpeed系列交换机，Intel公司的 Express系列交换机，以及Accton公司的Cheetack Switch Workgroup系列交换机等。
（2） 按照网卡支持的传输速率分类，主要分为以 下四类： ○ 10Mbps网卡； ○ 100Mbps网卡； ○ 10/100Mbps自适应网卡； ○ 1000Mbps网卡。 （3） 按网卡所支持的传输介质类型分类，主要分 为以下四类： ○ 双绞线网卡； ○ 粗缆网卡； ○ 细缆网卡； ○ 光纤网卡。
计算机网络技术课件(第5章)局域网基础
第五章 局域网基础
§5.3 传统以太网 5.3
5.3.3 10BASE-2 10BASE10BASE1．10BASE-2的组成部分 主要包括以下几个组成部分： （1）细同轴电缆（Coaxial Thin Cable） （2）BNC T型连接器（BNC T Connector） （3）BNC连接器（BNC Connector） （4）BNC圆柱形连接器（BNC Column Connector） （5）BNC终端匹配器（BNC Terminal Connector） （6）网卡（Network Interface Card） 细缆以太网示意图
第五章 局域网基础
优点： 优点： 1）结构简单、建网容易、便于管理 2）易于扩展，添加新站点方便 3）故障检测和隔离方便 4）传输速度快 缺点： 缺点： 1）中央节点负担重，可靠性低 2）通信线路的利用率低 图例
第五章 局域网基础
4.星型总线结构和星型环混合 4.星型总线结构和星型环混合
实际网络结构是多种多样的，其拓扑结构也不一 定是单一结构。它们往往是几种结构的混合体 1）星型总线结构
第五章 局域网基础
2．令牌环 令牌环的技术始于1969年，这就是所谓的Newhall环 路。 在令牌环介质访问控制方法中，使用了令牌，它是 一种被称作令牌的特殊的二进制比特格式的帧。 环路上只有一个令牌，因此任何时刻至多只有一个 结点发送数据，不会产生冲突。而且，令牌环上各结点 均有相同的机会公平地获取令牌。 令牌环的工作原理
第五章 局域网基础
2．宽带系统 当特性阻抗为75Ω的同轴电缆用于频分多路复用FDM的 当特性阻抗为75Ω的同轴电缆用于频分多路复用FDM的 模拟信号发送时，称为宽带。主要特点如下： （1）发送模拟信号，并采用FDM技术。 ）发送模拟信号，并采用FDM技术。 （2）采用总线/树型拓扑结构，介质是宽带同轴电缆。 ）采用总线/ （3）传输距离比基带远，可达数十公里。 （4）采用单向传输技术，信号只能沿一个方向传播。 （5）两条数据通道，且端头处接在一起。 （6）结点的发送信号都沿着同一个通道流向端头。 （7）在物理上，可采用双电缆结构和单电缆结构来实 现输入和输出的通道。 宽带传输技术
高速局域网
***在快速以太网络中，集线器级联并不遵循5-4-3规则。快速以太网的集线器分为2
***类，ClassⅠ型集线器不可以级联，也就是说在一个100Base-TX网络中只有一个Class
ⅠHUB，两个站点的最长距离为200 m。ClassⅡ型集线器可以级联两个，两个集线器之
近几年来，随着各种高性能网络服务推陈出新，大量的数据、声音、图像文件在网
络上传送，造成局域网规模的不断增大，网络通信量进一步增加。因此，传统的局域网
带宽与性能已不能适应要求。
20世纪90年代先后出现光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式ATM、快速
以太网（Fast Ethernet）、交换以太网（Switch Ethernet）、千兆以太网等高速局域网络。
*第3章高速局域网
局域网是计算机网络中最活跃的领域之一。推动局域网发展的直接因素是个人计算
机的广泛应用。在2003年前短短五年内，微处理器的速度从200 MHz提高到2 GHz。
而这些年来，多核微处理器已占主导地位。从理论上讲，一台PCI总线的微型机能够产
生1.5 Gb/s的流量，如果以太网仍保持数据传输速率为10 Mb/s，显然是大材小用。
Ethernet帧的目的地址字段DA中填上该帧的目的地址。例如Node A要向Node C发送
71
帧，那么该帧的目的地址DA=Node C；Node D要向Node B发送，那么该帧的目的地址
DA=Node B。当Node A、Node D同时通过交换机传送Ethernet帧时，交换机的交换控
*制中心将根据“端口号/MAC地址映射表”的对应关系找出对应帧目的地址的输出端口
RJ-45
6 高速局域网.
FC 字段取值
(XLFF ZZZZ) 0X00 0000 1000 0000 1100 0000
1L00 0001~1111 1L00 0010 1L00 0011
0L00 0001~1111 0L00 1111
CL00 r000~r111 0L01 rPPP 1L01 rrrr
CL10 r000~r111 CL11 rrrr
异步数据服务
缺点：
价格比较昂贵 管理和维护复杂
第五、六章 局域网和高速局域网
17
Networking techno;ogy
6.2 快速以太网
IEEE802.12，即100VG-AnyLAN：
使用请求优先级介质访问控制策略
适合于多媒体信息的传输 与10Base以太网不兼容
IEEE 802.5 Áî ÅÆ »·
第五、六章 局域网和高速局域网
3
Networking techno;ogy
帧格式
7
1
1
1 字节
PA
SD
FC
ED
(a) 令牌格式
7
1 1 2/6 2/6
≥0
PA
SD FC
DA
SA
Info
(b) 帧格式
4
1 1 字节
FCS ED FS
第五、六章 局域网和高速局域网
第五、六章 局域网和高速局域网
11
Networking techno;ogy
工作站故障
第五、六章 局域网和高速局域网
12
Networking techno;ogy
线路故障
第五、六章 局域网和高速局域网
13
光旁路开关(Optical Bypass Switch)
5G网络完整技术结构及应用
5G网络完整技术结构及应用5G是第五代移动通信网络，是一种高速、低延迟、高容量的通信技术。
它的技术结构包括三个主要方面：物理层技术、网络架构和应用场景。
物理层技术是5G网络的关键技术之一，它包括空口接口技术和多天线技术。
空口接口技术使用了更高频率的信号，使得数据传输速度更快。
同时，5G使用了更加先进的多天线技术，包括Massive MIMO（大规模多输入多输出技术）和波束成形技术，使得网络覆盖范围更广，信号强度更强，网络容量更大。
网络架构是5G网络的另一个重要组成部分。
与4G相比，5G网络采用了分布式架构，将网络资源部署在更加靠近用户的边缘位置，减少了网络延迟和网络拥塞问题。
此外，5G还引入了网络切片技术，将网络资源划分成多个独立的部分，满足不同应用场景的需求。
5G网络的应用场景非常广泛，包括增强移动宽带、物联网、工业自动化等。
5G网络的增强移动宽带可以提供高速的互联网接入，支持高清视频流媒体、虚拟现实、云游戏等应用。
物联网方面，5G网络的高容量和低延迟特性可以连接更多的物联设备，实现智能家居、智慧城市等应用。
工业自动化方面，5G网络的可靠性和低延迟可以支持工厂自动化、远程监控和智能物流等应用。
除了上述应用场景外，5G还可以应用于智能交通、医疗健康、智慧农业等领域。
智能交通方面，5G可以提供实时高清视频监控和信息交互，提升交通安全性和交通效率。
医疗健康方面，5G可以支持远程医疗、智能医疗设备等，提升医疗服务的质量和效率。
智慧农业方面，5G可以提供农业物联网和精准农业技术，实现智能农业管理和农业产业的数字化升级。
总之，5G网络的技术结构包括物理层技术、网络架构和应用场景。
它的应用场景非常广泛，涵盖了增强移动宽带、物联网、工业自动化、智能交通、医疗健康、智慧农业等领域。
5G的推出将带来更快、更可靠、更智能的通信体验，推动社会各行业的数字化转型和升级。
局域网技术 - PowerPoint 演示文稿
A
B
C
D
A
Application Transport Network Data Link
Physical
B
Application Transport Network Data Link
C
Application Transport Network Data Link
Physical
Physical
局域网技术
• 传统的局域网以共享介质为基础； • 局域网中任何一段物理信道在一个时间段
内只能被一个站点占用。 • 这就产生了一个信道的合理分配问题。
局域网技术
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介质访问控制方法
• 由谁占用信道？如何避免冲突？又如何能使网络具有最好 的工作效率以及最佳的可靠性？这些问题就是靠所谓介质 访问控制方法来解决。
• 局域网的介质访问控制方法与网络的拓扑结构密切相关：
10 BASE-2的技术规范；
– IEEE 802.3b
10 BROAD36的技术规范；
– IEEE 802.3i
10 BASE-T的技术规范；
– IEEE 802.3j
10 BASE-F的技术规范；
– IEEE 802.3u
100 BASE-T的技术规范；
– IEEE 802.3z， IEEE 802.3ab
•IEEE 802.2
定义体系结构、网际互连标准。
综述和体系结构。 网际互连、网络管理及寻址。 生成树协议。 VLAN标记协议。
定义逻辑链路控制层LLC标准。
局域网技术
21
IEEE 802系列标准
• IEEE 802.3 CSMA/CD访问法及其物理层技术规范(10BASE-5)；
《计算机网络基础及Internet》复习纲要
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第五章 局域网技术
局域网技术是当前计算机网络研究与应用的一个热点问题， 也是目前技术发展最快的领域之一。 局域网与广域网的一个重要区别是它们覆盖的地理范围。 由于局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、一所大学、 一幢办公大楼的"有限的地理范围"，因此它在基本通信机 制上选择了与广域网完全不同的方式，从"存储转发"方式 改变为"共享介质"方式与"交换方式"。 局域网在网络拓扑结构上主要分为总线型、环型与星型结 构三种。在网络传输介质上，局域网主要采用双绞线、同 轴电缆与光纤，但是目前无线局域网技术的发展也十分迅 速。
2012年5月5日星期六
Made by wunianzhi@2005
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第六章 局域网组网技术
使用双绞线组建以太网是目前流行的组网方式。在使用非屏蔽双绞线 组建符合10 BASE—T标准的以太网时，需要使用以下基本硬件设备： 带有RJ—45接口的以太网卡、集线器、3类或5类非屏蔽双绞线、RJ— 45连接头。 快速以太网组网方法与普通的以太网组网方法基本相同。如果要组建 快速以太网，需要使用以下基本硬件设备：100 BASE—T集线器或交 换机、10/100 BASE—T网卡，以及双绞线或光缆。 千兆以太网的组网方法与普通以太网组网方法有一定的区别。在千兆 以太网组网方法中，网络带宽分配合理是很重要的，需要根据网络的 规模与布局，来选择合适的两级或三级结构。一般来说，在网络主干 部分需要使用千兆以太网交换机。 结构化网络布线系统是预先按建筑物的结构，将建筑物中所有可能放 置计算机及外部设备的位置都预先布好线，然后再根据实际所连接的 设备情况，通过调整内部跳线装置，将所有计算机及外部设备连接起 来。
2012年5月5日星期六
第五章高速局域网技术
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5.1.4 FDDI介质访问控制方式
FDDI 所 采 用 的 介 质 访 问 控 制 方 式 与 IEEE802.5 标 准 中 的 对 应 部 分 相 似 。 所 不 同 的是802.5中采用的是单数据帧访问方式；而 在FDDI中则采用多数据帧访问方式，即允许 在环路中同时存在着多个数据帧，可提高信 道利用率。
计算机工程系吕学松
10
5.1.4 FDDI的组网
一个FDDI一般包括光纤、工作站、集线 器和网卡等部分 。
在 FDDI上 所 连接 的 工作 站有双附接站 （DAS）和单附接站（SAS）两类。
凡是要直接连接到FDDI网上的设备，都 应配置FDDI网卡。FDDI网卡分为双附接 网卡和单附接网卡两种。
千兆位以太计网算与机多工程个系交吕学换松机的连接原理
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可用于校园计网算机的工程多系吕层学松千兆位交换环境
23
物理介质相关子层 物理介质相关子层
介质
介质
计算机工程系1 吕0 0学M b松p s
1000Mbps
20
2．千兆位以太网的物理层连接
（1）光缆介质上的长波和短波激光 （2）150欧姆均衡屏蔽同轴电缆
（1000BaseCX） （3）千兆位以太网接口载体（GBIC）
计算机工程系吕学松
21
3．千兆位以太网的应用
SAS：只有一组连接器，无法直接连至 FDDI，必须通过集中器才可和FDDI网络连 接。
SAC：可提供SAS连接，但也无法直接 连接至FDDI，必须通过DAC的辅助。
DAC：可提供多部DAS、SAS或SAC和
FDDI网络连接
计算机工程系吕学松
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重构（Reconfiguration）工作模式
高速局域网技术
高速局域网技术在当今数字化的时代，信息的快速传输和高效共享成为了各个领域发展的关键。
高速局域网技术作为支撑这一需求的重要基石，正以惊人的速度不断演进和创新。
高速局域网技术，顾名思义，是指在局部范围内实现高速数据传输的网络技术。
它为企业、学校、家庭等场所提供了快速、稳定且可靠的网络连接，使得大量的数据能够在短时间内得以传输和处理。
让我们先来了解一下高速局域网技术的发展历程。
早期的局域网技术，如以太网，传输速度相对较慢，只能满足基本的文件共享和简单的通信需求。
然而，随着技术的进步，从 10Mbps 到 100Mbps，再到1000Mbps 甚至更高，传输速度不断提升。
如今，10Gbps 甚至更高速率的以太网已经在一些对网络性能要求极高的场景中得到应用。
在高速局域网技术中，有几个关键的技术要素起着重要作用。
首先是传输介质。
常见的传输介质包括双绞线、光纤等。
双绞线成本较低，适用于一般的办公环境；而光纤则具有更高的带宽和更低的信号衰减，能够实现更长距离和更高速率的传输。
网络拓扑结构也是影响局域网性能的重要因素。
常见的拓扑结构有星型、总线型和环型等。
星型拓扑结构易于管理和维护，故障诊断相对简单，因此在现代局域网中得到了广泛应用。
高速局域网的另一个关键技术是交换机。
交换机可以根据 MAC 地址智能地转发数据帧，实现多个端口之间的并行通信，大大提高了网络的带宽利用率和数据传输效率。
与传统的集线器相比，交换机能够有效地减少网络冲突，提高网络的整体性能。
此外，为了保证高速局域网的稳定运行，网络协议也至关重要。
TCP/IP 协议是目前广泛使用的网络协议，它为数据的传输提供了可靠的规则和标准。
同时，一些新的协议和技术，如 IEEE 80211ac 无线协议，也在不断推动着局域网技术的发展。
高速局域网技术的应用场景非常广泛。
在企业中，它可以支持大规模的数据处理、文件共享、视频会议等工作，提高工作效率和协同能力。
学校可以利用高速局域网为教学和科研提供良好的网络环境，方便学生获取知识和资源。
高速局域网技术
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3．千兆位以太网的应用
千兆位以太网与多个交换机的连接原理
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可用于校园网的多层千兆位交换环境
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2．100BASE-T组网方法
两级交换机快速以太网组网图
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3．快速以太网的拓扑结构
快速以太网的网络拓扑结构图
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5.3 千兆位以太网
千兆以太网的技术标准为IEEE802.3z和IEEE802.3ab标准。千兆位以太网对介质访问控制（MAC）层规范进行了重新定义，以维持适当的网络传输距离，但介质访问控制方法仍采用CSMA/CD，并且重新定义了物理层标准，使之能提供1000Mbps的原始带宽。 在物理层，千兆位以太网支持下列传输介质：多模光纤、单模光纤、宽带同轴电缆以及5类以上UTP。
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5.2 快速以太网
快速以太网（Fast Ethernet）局域网标准于1995年由原来制定以太网标准的IEEE802.3工作组完成，它为广大以太网用户提供了一个平滑升级的方案。快速以太网正式名为100BASE-T。
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快速以太网（100BASE-T）简介
快速以太网是在传统以太网基础上发展的，因此它不仅保持相同的以太帧格式，而且还保留了用于以太网的CSMA/CD介质访问控制方式。由于快速以太网的速率比普通以太网提高了10倍，所以快速以太网中的桥接器、路由器和交换机都与普通以太网不同，它们具有更快的速度和更小的延时，100BASE-T与10BASE-T的比较见表4-1。
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DAC：可提供多部DAS、SAS或SAC和
FDDI网络连接
2020年6月5日
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重构（Reconfiguration）工作模式
(a)Bypass
(b)Wrap-A
(c)Wrap-B
2020年6月5日
(d)Ture-A
(e)Ture-B
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1. Bypass：当节点要自网络上删除时，可通过 Bypass模式，利用光旁路开关的操作来达成。如上 图（a）所示；
2020年6月5日
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图4-10 IEEE802.3Z 千兆以太网的结构模型
OSI/RM
应用层 表示层
高层
会话层
逻辑链路控制层 介质访问控制层
传输层 网络层 数据链路层
物理层
调解子层
100Mbps 介质
独立接口 换极器
调解子层
1000Mbps 介质
独立接口 换极器
物理介质附件子层 物理介质附件子层
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3．千兆位以太网的应用
2020年6月5日
千兆位以太计网算与机多工程个系交吕学换松机的连接原理
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2020年6月5日 可用于校园计网算机的工程多系吕层学松千兆位交换环境
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在物理层，千兆位以太网支持下列传输 介质：多模光纤、单模光纤、宽带同轴电缆 以及5类以上UTP。
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1．以太网向千兆位以太网的升级方法
（1）交换机到交换机链路的升级 （2）交换机到服务器链路的升级 （3）快速以太网骨干网的升级 （4）共享式FDDI骨干网的升级 （5）高性能工作站的升级
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5.1.4 FDDI的组网
一个FDDI一般包括光纤、工作站、集线 器和网卡等部分 。
在 FDDI上 所 连接 的 工作 站有双附接站 （DAS）和单附接站（SAS）两类。
凡是要直接连接到FDDI网上的设备，都 应配置FDDI网卡。FDDI网卡分为双附接 网卡和单附接网卡两种。
物理介质相关子层 物理介质相关子层
介质
介质
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计算机工程系1吕0 0学M松b p s
1000Mbps
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2．千兆位以太网的物理层连接
（1）光缆介质上的长波和短波激光 （2）150欧姆均衡屏蔽同轴电缆
（1000BaseCX） （3）千兆位以太网接口载体（GBIC）
2020年6月5日
第五章 高速局域网技术
5.1 光纤分布数据接口 5.2 快速以太网 5.3 千兆位以太网
2020年6月5日
计算机工程系DDI的产生、发展和现状
5.1.2 FDDI的物理层
FDDI标准的物理介质相关子层（PMD） 是真正和介质有关的子层，该标准定义如何 将节点物理地连接到FDDI环上和在FDDI网 络上如何使用不同的介质来互联所有的站。 主要内容包括：光发送器和接收器；端口类 型；光纤介质；介质接口；光旁路开关。
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5.1.4 FDDI网络的性能 1. 高性能
高环路利用率 高传输速率 大的网络覆盖范围 限定令牌可满足特殊传输要求 完善的站级分布式管理体制SMT
2. 高可靠性 3. 互操作能力
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§5.2 快速以太网
快速以太网（Fast Ethernet）局域网标 准于1995年由原来制定以太网标准的 IEEE802.3工作组完成，它为广大以太网用 户提供了一个平滑升级的方案。快速以太网 正式名为100BASE-T。
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2．100BASE-T组网方法
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两级交换机计算快机工速程以系吕太学松网组网图
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3．快速以太网的拓扑结构
快速以太网的网络拓扑结构图
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§5.3 千兆位以太网
千兆以太网的技术标准为IEEE802.3z和 IEEE802.3ab标准。千兆位以太网对介质访 问控制（MAC）层规范进行了重新定义，以 维持适当的网络传输距离，但介质访问控制 方法仍采用CSMA/CD，并且重新定义了物理 层标准，使之能提供1000Mbps的原始带宽。
5. Ture-B：数据由副环路输入，副环路输出，
如上图（e）所示；
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5.1.4 FDDI介质访问控制方式
FDDI 所 采 用 的 介 质 访 问 控 制 方 式 与 IEEE802.5 标 准 中 的 对 应 部 分 相 似 。 所 不 同 的是802.5中采用的是单数据帧访问方式；而 在FDDI中则采用多数据帧访问方式，即允许 在环路中同时存在着多个数据帧，可提高信 道利用率。
2. Wrap-A：当FDDI网络中有节点故障或线路 中断时，可采取Wrap-A模式，其数据由主环路输入， 副环路输出，如上图（b）所示；
3. Wrap-B： Wrap-B和Wrap-A的目的相同，
均是要避开故障节点。不同的是，其数据由副环路 输入，由主环路输出。如上图（c）所示；
4. Ture-A：数据由主环路输入，主环路输出， 如上图（d）所示；
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5.1.3 FDDI的拓扑
FDDI是一个高速环路，可充分利用它为 互联网提供高速主干网，连接局域网，并为 主机提供高速信道。
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故障，整个网络瘫痪 故障，网络仍
单环结构
可正常工作 双环结构
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1．快速以太网（100BASE-T）简介
快速以太网是在传统以太网基础上发展的， 因此它不仅保持相同的以太帧格式，而且还 保留了用于以太网的CSMA/CD介质访问控制 方式。由于快速以太网的速率比普通以太网 提高了10倍，所以快速以太网中的桥接器、 路由器和交换机都与普通以太网不同，它们 具有更快的速度和更小的延时，100BASE-T 与10BASE-T的比较见表4-1。
主环 副环
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FDDI的节点类型可分成下列四种：
DAS：具有两组连接器，可同时连接至 FDDI网络。
SAS：只有一组连接器，无法直接连至 FDDI，必须通过集中器才可和FDDI网络连 接。
SAC：可提供SAS连接，但也无法直接 连接至FDDI，必须通过DAC的辅助。