第三章局域网基础教材

IEEE802标准
802.1网际互连 802.2逻辑链路控制
网际互连 逻辑链路控制LLC
802.1寻址管理 802.1体系结构
802.3 媒体访问
802.4 媒体访问
802.5
802.6
媒体访问 媒体访问
媒体访问控制MAC
物理层
物理层
物理层 物理层
物理层
局域网发展趋势
1.以太网的产生与发展
1975年，由美国DEC、Intel和Xerox三家公司联合研制成 功并公布了以太网的物理层与数据链路层规范。
基带或宽带 Base，Broad
段最大长度（百米）或 介质类型（T，F，X）
1）10BASE-2 10BASE-2网络采用总线型结构，主要使用的网络硬件有以下
几种： （1）BNC接口的网卡：使计算机作为节点连入网络。 （2）50Ω细同轴电缆：这是10BASE-2网络定义的传输介质。 （3）T型连接器：用于细缆与网卡的连接。 （4）50Ω终端器：电缆两端各接一个，用于阻止信号反射。
介质访问控制方法
CSMA/CD Token Bus Token Ring
3.局域网体系结构
IEEE802委员会制定了具体的局域网模型和标准。
OSI 应用层
表示层
会话层 传输层
IEEE802
网Βιβλιοθήκη Baidu层 数据链路层
逻辑链路控制子层（LLC） 介质访问控制子层（MAC）
物理层
物理层
IEEE802参考模型 1980年2月，美国电气与电子工程师协会IEEE成立了局域网
10BASE-T 100m 500m
星形 双绞线 RJ-45 5
在实际应用中，由于粗缆可以传输更长的距离，而细缆比 较经济，可以将粗缆和细缆结合起来使用。
可以通过粗细转接器实现粗缆和细缆段的连接，混连时网 络干线段长度介于185m和500m之间，也可以通过中继器将粗缆 网段和细缆网段相连接。
3）10BASE-T 10BASE-T网络采用星型拓扑结构，典型的中心设备是集线器
10BASE-5网络
收发器电缆
粗缆
外部收发器
终端匹配 器
单网段最大长度 网络最大长度（跨距） 节点间最小距离 单网段的最多节点数 拓扑结构 传输介质 连接器 最多网段数
10BASE-2 185m 925m 0.5m 30 总线型 细同轴电缆 BNC、T 5
10BASE-5 500m 2500m 2.5m 100 总线形 粗同轴电缆 AUI、U筒 5
决定局域网与城域网性能的三要素
网络拓扑 传输介质 介质访问控制方式
1. 总线型拓扑结构
1）结构 将网上的设备均连接在一条总线上，任何两台计算机之间
不再单独连接。如图：
2）工作方式
网上计算机共享总线，任一时刻只能有一台计算 机发送信息，其他计算机处于接收状态，是广播式网 络。
典型的总线型网络是早期的同轴电缆以太网。
3. 星型拓扑结构
1）结构 将多台计算机连在一个中心节点（集线器）上，各计算机之
间通信必须通过中心节点。如图：
2）特点：
结构简单，易于实现，便于管理，扩展容易 容易检查、隔离故障 中心结点是全网的瓶颈，出现故障全网瘫痪
传输介质的类型与介质访问控制方法
局域网传输介质类型
同轴电缆（早期） 双绞线（局部范围中、高速局域网） 光纤（远距离传输） 无线（有移动结点）
标准化委员会,专门从事局域网标准化工作。该委员会制定了 IEEE802标准。
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
或交换机，主要使用的网络硬件有以下几种： （1）RJ-45接口的网卡：使计算机作为节点连入网络。 （2）3类以上的UTP电缆：这是10BASE-T网络定义的传输介质。 （3）RJ-45接头：电缆两端各压接一个RJ-45接头，用于网卡和 集线器的连接。 （4）10BASE-T集线器：作10BASE-T网络的中心转发设备。
3）优点：结构简单、易实现、易扩展、可靠性好 4）特点：
通过网卡连接 采用双绞线或同轴电缆作为传输介质 所有结点都可通过总线发送接收数据 会产生冲突
要有介质访问控制方式（所有介质共享局域网必须解决的 问题）
2. 环型拓扑结构
1）结构 将网上计算机连接成一个封闭的环。如图：
2）工作方式：
网上计算机共享通信介质，任一时刻只有一 个计算机发送信息，信号沿环单向传递经过每 一台计算机，每台计算机都接收信号，经再生 放大后传给下一台计算机。
典型网络是令牌环网和FDDI网。
3）特点
两台计算机间由唯一通路，没有路径选择问题 传输延迟确定 增减节点复杂，不易扩充 故障诊断困难 单环传输可靠性低
10BASE-2网络
细缆
终端器
2）10BASE-5 10BASE-5网络也采用总线型结构，主要使用的网络硬件有以
下几种： （1）AUI接口的网卡：使计算机作为节点连入网络。 （2）50Ω粗同轴电缆：这是10BASE-5网络定义的传输介质。 （3）外部收发器：两端连粗缆，中间经AUI接口的由收发器连网卡。 （4）收发器电缆：两头带有AUI接头，用于外部收发器和网卡之间 的连接。 （5）50Ω终端器：电缆两端各接一个，用于阻止信号反射。
传统以太网速率只有10M,目前，不仅千兆以太网和万兆 以太网已经进入主流应用，在实验室中，已经在开发40Gbit/s 的以太网产品。
以太网标准及IEEE802.3规范：
传统以太网 主要是10BASE-2、10BASE-5、10BASE-T标准
快速以太网 IEEE802.3u ——双绞线，光纤
千兆以太网 IEEE802.3z —— 屏蔽短双绞线、光纤 IEEE802.3ab —— 双绞线
万兆以太网 IEEE802.3ae —— 光纤
2.传统以太网技术
传统以太网的典型速率是10Mbit/s，在其物理层，定义了多 种传输介质和拓扑结构，形成了一个10Mbit/s以太网标准系列，
主要包括10BASE-2、10BASE-5、10BASE-T等标准。
例：
10 Base 5
数据率（Mbps）