第3章局域网基础知识
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）。
计算机网络技术基础教程(第3章)
计算机网络技术基础教程(第3章)计算机网络技术基础教程(第3章)3.1 网络拓扑在计算机网络中，网络拓扑指的是网络中各个节点（计算机、网络设备等）之间的连接关系。
常见的网络拓扑包括星型拓扑、总线型拓扑、环型拓扑等。
3.1.1 星型拓扑星型拓扑是指所有的节点都通过一个中央节点（通常是交换机或者集线器）直接连接在一起的网络结构。
这种拓扑具有简单、易于维护的特点，但是当中央节点出现故障时，整个网络将不可用。
3.1.2 总线型拓扑总线型拓扑是指所有的节点都通过一个共享的总线连接在一起的网络结构。
这种拓扑具有成本低、易于扩展的特点，但是当总线发生故障时，整个网络将不可用。
3.1.3 环型拓扑环型拓扑是指所有的节点按照环形的顺序连接在一起的网络结构。
这种拓扑具有高性能、可靠性好的特点，但是当环路中的某个节点故障时，整个网络将受到影响。
3.2 网络协议网络协议是计算机网络中各个节点之间进行通信时遵循的规则和约定，用于保证信息的正确传递。
常见的网络协议包括TCP/IP协议、UDP协议等。
3.2.1 TCP/IP协议TCP/IP协议是在互联网上进行数据传输的基本协议。
它包括了TCP(Transmission Control Protocol)和IP(Internet Protocol)两个部分。
TCP负责建立可靠的连接，保证数据包的有序传输；IP 负责将数据包从源节点传输到目标节点。
3.2.2 UDP协议UDP协议是一种无连接的传输协议，它不保证数据包的可靠传输和顺序传输。
相比于TCP协议，UDP协议具有更低的延迟和更高的传输速率，适用于对实时性要求较高的应用场景。
3.3 网络设备网络设备是指用于实现计算机网络中各个节点之间连接和通信的硬件设备。
常见的网络设备包括交换机、路由器、网关等。
3.3.1 交换机它通过学习各个节点的MAC地址，将数据包转发到目标节点，实现了快速、可靠的数据交换。
3.3.2 路由器路由器是用于实现不同网络之间数据传输的设备。
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。
第3章 无线局域网
3.1.3 无线局域网的发展历程与相关标准化活动
无线局域网的发展经历了四代: (1)第一代无线局域网:1985年，FCC颁布的电波法规 为无线局域网的发展扫清了道路。 (2)第二代无线局域网：基于IEEE 802.11标准的无线 局域网 ,设备大都工作于2.4GHZ频段，传输速率 为1-2Mb/S (3)第三、四代无线局域网：符合IEEE 802.11b标准 的产品已经较为普及，归为第三代无线局域网产 品；而将符合IEEE 802.11a、HiperLAN2和IEEE 802.11g标准的产品称为第四代无线局域网产品。
3.4.1 初始的IEEE 802.11物理层
(1)工作在2.4GHz的ISM波段上的直接序列扩频,数据 速率为1Mb/s和2Mb/s。 (2)工作在2.4GHz的ISM波段上的跳频扩频，数据速 率为1Mb/s和2Mb/s。 (3)工作在波长介于850nm~950nm的红外波段上，其 数据速率为1Mb/s和2Mb/s。
第3章 无线局域网
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 概述 无线局域网的体系结构与服务 无线局域网的协议体系 IEEE802.11物理层 IEEE802.11媒体访问控制层 其他IEEE802.11标准 无线局域网安全 5G Wi-Fi
3.3 无线局域网的协议体系
1．无线网络逻辑结构
3.4.2 IEEE 802.11a
1.信道结构 IEEE 802.11a使用通用网络信息基础结构UNII 的频带。UNII-1频段(5.15~5.25GHz)用于室内； UNII-2频段(5.25~5.35GHz)用于室内或者室外； UNII-3频段(5.725~5.825GHz)用于室外。
2．编码和调制 IEEE 802.11a使用正交频分多路复用OFDM。 OFDM也称多载波调制，在不同频率上使用多个 载波信号，在每个信道上发送若干位，类似于 FDM。然而，在OFDM中，所有的子信道被指定 给单个的数据源。
计算机网络基础教程-第3章_网络体系结构与协议
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3.1.2 网络系统的层次结构
3、通信规则约定 从以上邮政通信过程与网络通信过程分析可知，在一定意 义上，它们两者的信息传递过程有很多相似之处。 （1）邮政通信与网络通信两个系统都是层次结构,可等价 成4层结构的系统。 （2）不同的层次有不同的功能任务,但相邻层的功能动作 密切相关。 （3）在邮政通信系统中,写信人要根据对方熟悉的语言， 确定用哪种语言；在书写信封时，国家不同规定也不同。 （4）计算机网络系统中,必须规定双方之间通信的数据格 式、编码、信号形式；要对发送请求、执行动作及返回应答予 以解释；事件处理顺序和排序。
第3章 网络体系结构与协议
计算机网络经过40年的发展, 使得计算机网络已经 成为一个海量、多样化的复杂系统。计算机网络的 实现需要解决很多复杂的技术问题: 支持多种通信 介质;支持多厂商和异种机互联;支持人机接口等。 本章重点讨论计算机网络体系结构的形成、OSI/RM 与TCP/IP模型、网络地址的形成、域名地址、子网 技术等。 掌握：计算机网络体系结构的基本概念、IP地址、 子网技术、域名地址的使用等。 熟悉：OSI/RM参考模型、TCP/IP模型。 了解：OSI/RM与TCP/IP的相同点和不同点。
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3.2.1 OSI/RM的基本概念
2、定义方法 在OSI标准中，采用的是三级抽象： 体系结构（Architecture） 服务定义（Service Definition） 协议规格说明（Protocol Specification） OSI标准可分为三大类型： （1）总体标准：具有总的指导作用； （2）功能标准：为满足特定应用而从基本标准中选择接 口关系和通信规则等方面的汇集。 （3）应用标准：为基本应用定义层与层之间的接口关系 和不同系统之间同层的通信规则。
《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
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(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
自考《03142互联网及其应用》_知识点梳理_第3章_网络技术基础
《03142互联网及其应用》自考·知识点梳理第3章网络技术基础3.1网络互联与实现技术【领会】3.1.1网络互连技术在OSI参考模型中，由于网间通信是根据不同的层划分的，同等层间可以想到能相互通信，根据连接层次的不同，网间连接设备可以分为中继器、网桥、路由器和网关。
（1）中断器：完成物理层间的连接，主要起到信号再生放大，延长网络距离的作用。
（2）网桥：完成数据链路层的连接，可以将两个或多个网段连接起来，网桥可以过滤不跨网段传输的信息，避免线路的瓶颈。
（3）路由器：进行网络层间的互连，提供各种子网间网络层的接口，提供子网间的路由选择，并对网络资源进行动态控制。
（4）网关：第三层以上的网间连接设备，用来连接多个高层协议不同的网络，使它们能够相互通信。
3.1.2中继器中继器可以在比特的级别上，对由于电缆距离过长而衰减的信号进行清除、放大及重传，从而使们可以在网络介质中传输更长的距离。
5-4-3规则：在10Mbit/s以及网上可以使用4个中继器以端到端的方式连接5个网段，但是只有其中的3个网段可以连接主机（计算机）。
缺点：不能过滤流量3.1.3网桥网桥也叫桥接器，用于连接两个或更多局域网网段，它能将一个较大的局域网分割为多个网段，每个局裁量网网段是一个独立的冲突域。
作用：控制数据流量、处理传送差错、提供物理寻址、介质访问算法目的：过滤减小每个局域网上的流量确保网段间的通信量小于每个网段内部的通信量网桥业务：为了过滤或有选择地传送网络流量，网桥会构建位于网络上的所有MAC地址的表格。
如果数据沿着网络介质传送过来，网桥会把在数据中携带的目标MAC地址与包括在它的表中的MAC地址进行选择。
如果网桥确定了数据的目标MAC地址与源设备的MAC地址来自同一个网段，，它就不会把该数据转发到网络的其他网段上。
如果网桥确定了数据的MAC 地址与源设备地址不位于同一网段上，它会把该数据转发到网络的所有其他网段上。
局域网建设与管理教案
局域网建设与管理教案章节一：局域网基础知识教学目标：1. 了解局域网的定义、特点和分类。
2. 掌握局域网的基本组成和拓扑结构。
3. 熟悉局域网的常见传输介质和技术标准。
教学内容：1. 局域网的定义和特点。
2. 局域网的分类：以太网、令牌环网、光纤分布式数据接口等。
3. 局域网的基本组成：网络接口卡、交换机、路由器、网线等。
4. 常见的局域网拓扑结构：星型、环型、总线型、树型等。
5. 局域网的传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤等。
6. 局域网的技术标准：IEEE 802.3、IEEE 802.5等。
教学活动：1. 讲解局域网的定义和特点。
2. 通过实物展示局域网的基本组成设备。
3. 绘制常见的局域网拓扑结构图。
4. 讲解局域网的传输介质和技术标准。
5. 案例分析：局域网建设实例。
章节二：局域网设备与协议教学目标：1. 熟悉局域网常见设备的功能和作用。
2. 掌握局域网主要协议的工作原理和应用。
教学内容：1. 局域网常见设备：网络接口卡、交换机、路由器、网关等。
2. 网络接口卡（NIC）的功能和作用。
3. 交换机的工作原理和配置方法。
4. 路由器的工作原理和配置方法。
5. 网关的功能和作用。
6. 局域网主要协议：IP协议、ARP协议、DHCP协议、TCP/IP协议等。
教学活动：1. 讲解局域网常见设备的功能和作用。
2. 演示网络接口卡的安装和配置。
3. 讲解交换机的工作原理和配置方法。
4. 讲解路由器的工作原理和配置方法。
5. 讲解网关的功能和作用。
6. 讲解局域网主要协议的工作原理和应用。
章节三：局域网的规划与设计教学目标：1. 掌握局域网规划与设计的基本原则和方法。
2. 熟悉局域网拓扑结构的选取和布局。
3. 了解局域网设备选型和配置要求。
教学内容：1. 局域网规划与设计的基本原则：实用性、可靠性、可扩展性、安全性等。
2. 局域网拓扑结构的选取：星型、环型、总线型、树型等。
3. 局域网设备选型：网络接口卡、交换机、路由器等。
计算机网络技术基础
第3章 计算机网络技术基础计算机网络是由各种类型的计算机系统和各类终端通过通信线路连接起来的复合系统，它们具有不同的功能而又相互作用。
对网络的设计者与建设者来说，了解它的逻辑功能和层次结构，对各种网络的设计、建设与应用是必要的。
只有使被研究的系统抽象化和模型化，才能详细了解和彻底掌握计算机网络体系，才能使计算机网络得到广泛的应用。
本章主要介绍网络结构的基本知识，ISO/OSI参考模型及各层的主要功能和协议、TCP/IP网络模型和协议简介以及常见的一些网络类型等。
3.1 计算机网络的拓扑结构掌握网络拓扑结构的基本原理，就可以设计出一个布局良好、性能优越的网络。
本节在描述一般网络拓扑结构的基础上，介绍几种常见的网络拓扑结构类型，以及拓扑结构的选择原则。
3.1.1 计算机网络的拓扑结构拓扑学（Topology）是一个数学概念，它是几何学的一个分支，是从图论演变而来的。
拓扑学把实体抽象成与其大小、形状无关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间的关系。
为进一步分析网络单元彼此互联的形状与其性能的关系，采用拓扑学的方法，把网络单元定义为节点，两节点间的连线称为链路。
这样，从拓扑学观点看，计算机网络则是由一组节点和链路组成。
网络中共有两类节点：转换节点和访问节点。
节点计算机、集中器和终端控制器等属于转换节点，它们在网络中只是转换和交换所传送的信息；主机和终端等是访问节点，它们是信息交换的源节点和目标节点。
网络节点和链路的几何位置就是网络的拓扑结构，是指网络中网络单元的地理分布和互联关系的几何构形。
不同的拓扑结构其信道访问技术、网络性能、设备开销等各不相同，分别适合用于不同场合。
它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面，是研究计算机网络的主要环节之一。
网络拓扑结构能够反映各类结构的基本特征，即不考虑网络节点的具体组成，也不管它们之间通信线路的具体类型，把网络节点画作“点”，把它们之间的通信线路画作“线”，这样画出的图形就是网络的拓扑结构图。
第三章_计算机网络体系结构要点
源进程传送消息到目 标进程的过程： 消息送到源系统的 最高层； 从最高层开始，自 上而下逐层封装； 经物理线路传输到 目标系统； 目标系统将收到的 信息自下而上逐层 处理并拆封； 由最高层将消息提 交给目标进程。
源进程 消息
逻辑通信
目标进程 消息
N+1 N N-1
Pn+1
Pn Pn-1
第三章 计算机网络体系结构
本章学习要点：
网络体系结构与协议的概念
OSI参考模型
TCP/IP参考模型 OSI与TCP/IP两种模型的比较
3.1 网络体系结构与协议的概念
3.1.1 什么是网络体系结构
计算机网络体系结构是指整个网络系统的 逻辑组成和功能分配，它定义和描述了一 组用于计算机及其通信设施之间互连的标 准和规范的集合。 也就是说：为了完成计算机间的通信合作， 把计算机互连的功能划分成有明确定义的 层次，规定了同层次实体通信的协议及相 邻层之间的接口服务。网络体系结构就是 这些同层次实体通信的协议及相邻层接口 的统称，即层和协议的集合。
3.1.2 什么是网络协议 从最根本的角度上讲，协议就是规则。 网络协议，就是为进行网络中的数据交 换而建立的规则、标准或约定。连网的 计算机以及网络设备之间要进行数据与 控制信息的成功传递就必须共同遵守网 络协议。
网络协议主要由以下三要素组成： 语法 语法是以二进制形式表示的命令和相应的结 构，确定协议元素的格式（规定数据与控制 信息的结构和格式）如何讲 语义 语义是由发出请求、完成的动作和返回的响 应组成的集合，确定协议元素的类型，即规 定通信双方要发出何种控制信息、完成何种 动作以及做出何种应答 。讲什么 交换规则 交换规则规定事件实现顺序的详细说明，即 确定通信状态的变化和过程， 。应答关系
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
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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）
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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
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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 。
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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
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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
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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。
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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) 。
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
计算机基础教案第三章计算机网络基础知识教案
一、网络基础知识1、计算机网络的概念计算机网络是指将分布在不同地理位置的具有独立功能的多台计算机用通信设备连接起来，并配以相应的网络软件，以实现信息传递和资源共享。
计算机网络的三个主要组成部分：(1)主机(2)通信网络（提供数据传输通道：它由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信线路所组成）(3)通信协议（通信双方共同遵守的规则和约定）计算机网络的功能：（1）数据通信：数据传输是计算机网络最基本的功能，是实现其他功能的基础。
主要完成网络中各个节点之间的通信。
（2）资源共享：资源共享是计算机网络的目的，也是计算机网络最核心的功能。
可以使网络中各单位的资源互通有无、分工协作，大大提高系统资源的利用率。
硬件设备资源共享（如存储设备、打印设备、光驱、扫描仪等）软件资源共享（如程序、数据、图像、数据库等）2、计算机网络的组成和分类从系统功能的角度看，计算机网络由资源子网(负责为网络提供可用资源)和通信子网(负责信息传输)组成。
（1）计算机网络的分类，最常用的分类标准是根据网络范围和计算机之间互连的距离来分类。
计算机网络分为：局域网LAN：指的是一个部门或单位、一幢大楼内使用的网络，采用专用通讯线路连接范围小，因为距离近，所以转输速率比较高，误码率较低。
10KM内，连接速度快，10M~100Mbps，最大10G城域网MAN：应用于城市范围，将不同的局域网段连接起来，构成一个覆盖该区域的网络，传输速度一般1M以上广域网WAN：通常是指涉及城市与城市之间、国家与国家之间，甚至洲与洲之间的地理位置跨度比较大的网络传输速度最慢，INTERNET就是最典型的广域网（2）按通信介质划分①有线网②无线网（3）按使用范围划分①公用网②专用网（4）按拓扑结构分类总线拓扑（优点：结构简单，设备少，费用低；安装、布线容易，使用方便，站点扩充比较容易。
缺点：故障诊断困难，如总线介质发生故障容易导致整个网络瘫痪。
）星型拓扑（（优点：网络的结构简单，便于管理；网络的控制容易，组网简单；一个设备连接的故障不会影响整个网络；集中控制，传输的错码比较低。
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 。
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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IEEE802体系结构示意图
802.1D Bridge 8 0 2 体 系 结 构 网际互联
802.2 LLC
LLC 数据链路层 MAC
802.3 CSMA/CD
802.4 Token Bus
802.5 Token Ring
802.6 DQDB
802.8 FDDI
……
PHY
物理层
IEEE802体系结构
环型结构局域网
环型拓扑 是一 种所有的节点通过 环路接口分别连接 到它相邻的两个节 点上，从而形成的 一种首尾相接的闭 环通信网络，如右 图所示。
服务器
星型结构局域网
星型拓扑是网络上所有节点都和中心节点进行点 对点的连接，中心节点可以是服务器，也可以是 连接器等设备，如图所示。
(2)多服务器网络
路由 器或 网桥 多服务器网络是在网络中有多台服务器， 各服务器分担不同的功能。在网络规模较大、 网络用户较多(50～250个网络用户)的环境下， 由于网络的负载加重，一个服务器很难满足应 用要求，多服务器网络比较合适。
(3)多服务器的高速干线网络
路由器或网桥
如果联网的用户数量超过250个，由于用户数量很多， 网络可能覆盖的区域就很大，因此不仅要使用多个服务器， 而且要将所有的服务器连接到高速的主干线上，构成一个 多服务器的高速干线网络。
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网卡
网卡（网络接口卡、网络适配卡）
1、概念是计算机互联的重要硬件设备，通常插入到计算机总 线插槽内或某个外部接口的扩展卡上，与网络工作站或个人计算机 （PC）相连，实现了计算机和网络的物理硬件之间的连接。 2、分类
网卡按总线宽度分为16位或32位，服务器通常采用32位的网卡。
网卡按总线类型可分为ISA、EISA、PCI、PCMCIA和并行接口。 其中，PCI接口支持“即插即用”，既可用于工作站，又可用于服 务器；对于笔记本电脑，通常采用PCMCIA总线或并行接口的便携式 网卡。 按照支持的带宽为10Mb/s网卡、 100Mb/s网卡等。 一般来讲，10M网卡大多为ISA总线，100M网卡全部是PCI总线； 服务器端的网卡可能有EISA总线或者其它总线。其中ISA为16位总 13 线，PCI为32位总线，PCI网卡自然比ISA好，速度快。
不同的LAN标准，它们的LLC子层都是一样的， 区别仅在MAC子层和物理层。
3.3 局域网技术
决定局域网的技术因素
局域网的拓扑结构 局域网的介质访问控制方法 局域网的传输介质
总线结构局域网
总线型拓扑是将 服务器和工作站 都连到一条公共 的电缆线上，如 图所示。网络所 有节点共享这条 公用通信线路。
局域网的概念
局域网的概念：局域网是指局限在一定地理范 围内的若干数据通信设备通过通信介质互联的 数据通信网络 . 局域网中的数据通信被限制在几米至几千米的 地理范围内，能够使用具有中等或较高数据传 输速率的物理信道，并且具有较低的误码率， 局域网是专用的，由单一组织机构所使用。
局域网的特点
第三章
局域网基础知识
基本概念
带宽：代表网络的通信能力，是给定范围内的 最高频率和最低频率之差。 共享与交换------共享式局域网与交换式局域网 信息：是人们对客观事物的描述。“有载体 ”“面向用户的” 数据：信息的一种表现形式。“模拟数据、数 字数据” 信号：数据在传输过程中的电信号或光信号的 表现形式。“模拟信号、数字信号” 单工通信、半双工通信、全双工通信
主要内容
局域网概述
局域网体系结构
局域网技术 共享介质局域网
高速局域网
交换局域网 网络操作系统 网络互连技术
3.1局域网概述
局域网的概念 局域网的组成 局域网的分类
局域网的概念
美国电子电气工程师协会(IEEE)对局域网 的定义为：局域网中的数据通信被限制在几米 至几千米的地理范围内，例如一幢办公楼、一 座工厂或一所学校，能够使用具有中等或较高 数据传输速率的物理信道，并且具有较低的误 码率，局域网是专用的，由单一组织机构所使 用。这一定义虽然没有被普遍认同，但它确定 了局域网在地理范围、经营管理规模和数据传 输速率等方面的主要特征。
网卡按接口类型可分为： AUI接口，连接粗同轴电缆； BNC接口，连接细同轴电缆； RJ-45接口，连接无屏蔽双绞线； SC或ST型接口，连接光纤。
另：每个计算机的网卡都有一个固化的网卡地址，该地址是惟 一的、不可重复的一串16进制数，所有可用的网卡地址总数约为70 亿个。
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50欧BNC接口
客户机/服务器局域网
C/S结构局域网是一种基于服务器的网络，这种结构的网络是 在网络中设置一台或多台服务器，用于控制和管理网络或建立特 殊的应用。所有工作站均可共享服务器的软硬件资源，客户机之 间可以相互自由访问，数据的安全性较专用服务器局域网差，服 务器对工作站的管理也较困难。但是局域网中服务器负担相对降 低，工作站的资源得到充分利用，提高了网络的工作效率。通常， 这种组网方式适用于计算机数量较多，位置相对分散，信息传输 量较大的单位。工作站一般安装Windows 9x操作系统， Windows NT和Windows2000 Sever是客户机/服务器局域网的 代表网络操作系统。
对等局域网实现简单，绝大多数网络操作系统都具有组建对等网络 的性能，如Windows for Workgroups、Windows95、OS/2 Wrap等。虽 然对等网络简单方便，但功能非常有限，只能实现简单的资源共享，并 且网络的安全性很差。
3.2 局域网的体系结构
局域网参考模型
OSI
高层 网络层 数据链路层 物理层
hub
stations
hub
stations
hub
station
Server farm Switch
局域网的组成
网络服务器 网络工作站 硬件系统 局 域 网 网卡 传输介质 互连设备 系统软件 软件系统 应用软件
网络服务器
在网络系统中，有一些计算机和设备允许别的计算 共享它的资源，另外也会应其他计算机或设备的请 求来提供服务或共享资源，这就是网络服务器。
（IEEE802为局域网规定的标准只对应于OSI参考模型的最低两层）
局域网标准IEEE 802
IEEE为美国电气电子工程师协会(Institate of Electrical and Electronic Engineer)的简 称。IEEE为局域网制定出了多种标准，这些标准 统称为IEEE802标准。 IEEE802已被美国国家标准协会(ANSl)、美国 国家标准局(NBS)和国际标准化组织(ISO)采用， 成为国际标准。IEEE 802标准主要包括以下内 容：
C/S结构局域网可根据用户规模建立单服务器网络、多服务器 网络、多服务器的高速干线网络。
（1）单服务器网络
单服务器结构网络只有一台服务器，服务器对整个网 络进行管理、控制和用于集中存放数据。使用单服务器结 构可以组成多种拓扑结构的局域网。单服务器网络的规模 适合在10～50个网络用户，系统可以提供统一的文件管理、 网络打印和网络数据库等应用。
IEEE 802标准
（1）IEEE 802.1标准，定义了局域网体系结构、网络互连、网络管理以及性能 测试。 （2）IEEE 802.2标准，定义了逻辑链路控制LLC子层功能与服务。 （3）IEEE 802.3标准，定义了（CSMA/CD）总线介质访问控制子层与物理 层规范。 （4）IEEE 802.4标准，定义了令牌总线（Token Bus）介质访问控制子层与 物理层规范。 （5）IEEE 802.5标准，定义了令牌环（Token Ring）介质访问控制子层与 物理层规范。 （6） IEEE 802.6标准，定义了城域网MAN介质访问控制子层与物理层规范。 （7） IEEE 802.7标准，定义了宽带网络技术。 （8） IEEE 802.8标准，定义了光纤传输技术。 （9） IEEE 802.9标准，定义了综合语音与数据局域网（IVD LAN）技术。 （10）IEEE 802.10标准，定义了可互操作的局域网安全性规范。 （11）IEEE 802.11标准，定义了无线局域网技术。 （12）IEEE 802.12标准，定义了新型高速局域网标准。
设备服务器 管理服务器 应用程序服务器 通信服务器 Web服务器
网络工作站 在网络系统中，被连接在网络中的只是向服务器 提出请求或共享网络资源，不为别的计算机提供服 务的计算机称为工作站。 服务器必须是先进后出，工作站无顺序要求 在网络中，服务器必须是先进后出，即在网络需 要时进入，当所有工作站都退出时方可退出。工作 站是无顺序要求的，可以按照需要随时登录或退出。
专用服务器局域网
专用服务器局域网是一种主/从式结构(“工作站/文件 服务器”结构)。是由若干台工作站及其一台或多台文件 服务器，通过通信线路连接起来的网络。该结构中，工 作站可以存取文件服务器内的文件和数据及其共享服务 器存储设备，服务器可以为每一个工作站用户设置访问 权限。但是，工作站相互之间不可能直接通信，不能进 行软硬件资源的共享，网络工作效率降低。Netware网络 操作系统是工作于专门服务器局域网的典型代表。
局域网的特点 地理覆盖范围有限，通常在10千米以内。 有若干通信设备，包括计算机、终端设备与各种 互连设备组成。 具有高数据传输速率、低误码率、延时较短的特 点。 可使用多种传输介质来连接。 局域网是一种数据通信网络。 侧重于共享信息的处理问题，而不是传输问题。 连接方式多样，可以是点对点连接方式、多点连 接方式或广播连接方式。
对等局域网
对等局域网络（又称为点对点（Point-to-Point）网络）是把联 网的计算机组成工作组，并且连入网内的各计算机的地位是平等的，没 有服务器，也没有提供像以服务器为中心的网络那样的安全特性，用户 只能简单地通过网络在独立的同级系统间共享资源，该结构中，通信双 方使用相同的协议。每个通信结点既是网络的提供者——服务器，又是 网络服务的使用者——工作站；并且各结点和其他结点均可进行通信， 可以共享网络中各计算机的存储容量和具有的处理能力。