局域网基本工作原理
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4.1局域网的技术特点
4.1.1局域网的技术特点
• 局域网覆盖有限的地理范围，它适用于公司、机关 、校园等有限范围内的计算机连网的需求；
• 局域网提供高数据传输速率（10～100Mbps）、低 误码率的数据传输环境，数据传输速率高达1Gbps 的高速局域网正在发展中；
• 决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑、传输 介质与介质访问控制方法；
• 从介质访问控制方法的角度来看，局域网可分为共 享介质式局域网与交换式局域网两类。
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本章学习要求
• 了解：局域网的技术特点 • 了解：局域网拓扑结构的类型与特点 • 了解：IEEE 802参考模型与协议的基本概念 • 掌握：共享介质局域网的工作原理 • 掌握：高速局域网的工作原理 • 掌握：交换式局域网的工作原理 • 了解：虚拟局域网的工作原理 • 了解：无线局域网的工作原理
• 注：在发生以下这些情况时，令牌持由结点必须交 出令牌
计算机网络基础
第四讲 局域网基本工作原理
1
本章学习要求
• 了解：局域网的技术特点 • 了解：局域网拓扑结构的类型与特点 • 了解：IEEE 802参考模型与协议的基本概念 • 掌握：共享介质局域网的工作原理 • 掌握：高速局域网的工作原理 • 掌握：交换式局域网的工作原理 • 了解：虚拟局域网的工作原理 • 了解：无线局域网的工作原理
4.2.1 总线型拓扑结构
介质访问控制方法要解决以下几个问题： • 该哪个结点发送数据？ • 发送时会不会出现冲突？ • 出现冲突怎么办？
总线型拓扑的优点： • 结构简单，实现容易； • 易于扩展，可靠性较好。
8
4.2 局域网拓扑结构
4.2.2 环型拓扑结构
• 结点使用点-点线路连接，构成闭合的物理环型结 构；
（MAC， Medium Access Control）问题。
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.1 总线型拓扑结构
• 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享 介质”方式；
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.1 总线型拓扑结构
• 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享 介质”方式；
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4.2 局域网拓扑结构
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.1 总线型拓扑结构
• 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享 介质”方式；
• 所有结点都连接到一条作为公共传输介质的总线上； • 总线传输介质通常采用同轴电缆或双绞线； • 所有结点可以通过总线以“广播”方式发送或接收
数据，因此出现“冲突”不可避免； • “冲突”会造成传输失败； • 必须解决多个结点访问总线的介质访问控制
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4.3 IEEE 802参考模型与协议
4.3.1 IEEE802 参考模型
IEEE 802 参考模型与OSI参考模型的关系
OSI参考模型
应用层
表示层
会话层 传输层
IEEE 802参考模型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
网络层
逻辑链路控制子层
数据链路层
介质访问控制子层
物理层
物理层
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4.3 IEEE 802参考模型与协议
4.3.1 IEEE802 参考模型
• 环中数据沿着一个方向绕环逐站传输； • 多个结点共享一条环通路； • 环建立、维护、结点的插入与撤出。
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.3 星型拓扑结构
• 逻辑结构与物理结构的关系 • 交换局域网(Switched LAN)的物理结构
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本章学习要求
• 了解：局域网的技术特点 • 了解：局域网拓扑结构的类型与特点 • 了解：IEEE 802参考模型与协议的基本概念 • 掌握：共享介质局域网的工作原理 • 掌握：高速局域网的工作原理 • 掌握：交换式局域网的工作原理 • 了解：虚拟局域网的工作原理 • 了解：无线局域网的工作原理
最高地址依次循环传递，从而在一个物理总线上形
成一结个点A逻辑环结点。B
结点C
结点A
结点D
结点B
令牌
Token Bus
Token Bus
结点C
结点E
结点D
结点E
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.2 令牌总线的工作原理
• 令牌帧含有一个目的地址，接收到令牌帧的结点可 以在令牌持有的最大时间内发送一个或多个帧。
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.1 以太网的工作原理
CSMA/CD的发送流程可以概括为： • 先听后发 • 边听边发 • 冲突停止 • 延迟重发
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.1 以太网的工作原理
• CSMA/CD的工作原理
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.2 令牌总线的工作原理
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4.3 IEEE 802参考模型与协议
4.3.1 传输介质类型与介质访问控制方法
局域网的传输介质类型： • 同轴电缆 • 双绞线 • 光纤 • 无线通信信道
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4.3 IEEE 802参考模型与协议
4.3.1 传输介质类型与介质访问控制方法
介质访问控制方法: • 带有冲突检测的载波侦听多路访问 (CSMA/CD) • 令牌总线 (Token Bus) • 令牌环 (Token Ring)
• IEEE 802委员会为局域网制定了一系列标准，它 们统称为IEEE 802标准；
• IEEE 802标准之间的关系
802.10 可互操作的局域网安全
802.1 体系结构与网络互联
802.2 逻辑链路控制子层
802.3 CSMA/CD
802.4 Token Bus
802.5 Token Ring
• 令牌总线（Token Bus）:是一种在总线拓扑中利用 “令牌”（Token）作为控制节点访问公共传输介 质的确定性介质访问控制方法。
• 令牌：一种特殊结构的控制帧，用来控制节点对总 线的访问权
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.2 令牌总线的工作原理
• 令牌传递规定由高地址向低地址，最后由低地址向
802.6 城域网
802.9 语音与 数据综合
局域网
802.11 无线 局域网
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本章学习要求
• 了解：局域网的技术特点 • 了解：局域网拓扑结构的类型与特点 • 了解：IEEE 802参考模型与协议的基本概念 • 掌握：共享介质局域网的工作原理 • 掌握：高速局域网的工作原理 • 掌握：交换式局域网的工作原理 • 了解：虚拟局域网的工作原理 • 了解：无线局域网的工作原理
4.1局域网的技术特点
4.1.1局域网的技术特点
• 局域网覆盖有限的地理范围，它适用于公司、机关 、校园等有限范围内的计算机连网的需求；
• 局域网提供高数据传输速率（10～100Mbps）、低 误码率的数据传输环境，数据传输速率高达1Gbps 的高速局域网正在发展中；
• 决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑、传输 介质与介质访问控制方法；
• 从介质访问控制方法的角度来看，局域网可分为共 享介质式局域网与交换式局域网两类。
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本章学习要求
• 了解：局域网的技术特点 • 了解：局域网拓扑结构的类型与特点 • 了解：IEEE 802参考模型与协议的基本概念 • 掌握：共享介质局域网的工作原理 • 掌握：高速局域网的工作原理 • 掌握：交换式局域网的工作原理 • 了解：虚拟局域网的工作原理 • 了解：无线局域网的工作原理
• 注：在发生以下这些情况时，令牌持由结点必须交 出令牌
计算机网络基础
第四讲 局域网基本工作原理
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本章学习要求
• 了解：局域网的技术特点 • 了解：局域网拓扑结构的类型与特点 • 了解：IEEE 802参考模型与协议的基本概念 • 掌握：共享介质局域网的工作原理 • 掌握：高速局域网的工作原理 • 掌握：交换式局域网的工作原理 • 了解：虚拟局域网的工作原理 • 了解：无线局域网的工作原理
4.2.1 总线型拓扑结构
介质访问控制方法要解决以下几个问题： • 该哪个结点发送数据？ • 发送时会不会出现冲突？ • 出现冲突怎么办？
总线型拓扑的优点： • 结构简单，实现容易； • 易于扩展，可靠性较好。
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.2 环型拓扑结构
• 结点使用点-点线路连接，构成闭合的物理环型结 构；
（MAC， Medium Access Control）问题。
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.1 总线型拓扑结构
• 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享 介质”方式；
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.1 总线型拓扑结构
• 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享 介质”方式；
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4.2 局域网拓扑结构
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.1 总线型拓扑结构
• 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享 介质”方式；
• 所有结点都连接到一条作为公共传输介质的总线上； • 总线传输介质通常采用同轴电缆或双绞线； • 所有结点可以通过总线以“广播”方式发送或接收
数据，因此出现“冲突”不可避免； • “冲突”会造成传输失败； • 必须解决多个结点访问总线的介质访问控制
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4.3 IEEE 802参考模型与协议
4.3.1 IEEE802 参考模型
IEEE 802 参考模型与OSI参考模型的关系
OSI参考模型
应用层
表示层
会话层 传输层
IEEE 802参考模型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
网络层
逻辑链路控制子层
数据链路层
介质访问控制子层
物理层
物理层
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4.3 IEEE 802参考模型与协议
4.3.1 IEEE802 参考模型
• 环中数据沿着一个方向绕环逐站传输； • 多个结点共享一条环通路； • 环建立、维护、结点的插入与撤出。
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.3 星型拓扑结构
• 逻辑结构与物理结构的关系 • 交换局域网(Switched LAN)的物理结构
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本章学习要求
• 了解：局域网的技术特点 • 了解：局域网拓扑结构的类型与特点 • 了解：IEEE 802参考模型与协议的基本概念 • 掌握：共享介质局域网的工作原理 • 掌握：高速局域网的工作原理 • 掌握：交换式局域网的工作原理 • 了解：虚拟局域网的工作原理 • 了解：无线局域网的工作原理
最高地址依次循环传递，从而在一个物理总线上形
成一结个点A逻辑环结点。B
结点C
结点A
结点D
结点B
令牌
Token Bus
Token Bus
结点C
结点E
结点D
结点E
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.2 令牌总线的工作原理
• 令牌帧含有一个目的地址，接收到令牌帧的结点可 以在令牌持有的最大时间内发送一个或多个帧。
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.1 以太网的工作原理
CSMA/CD的发送流程可以概括为： • 先听后发 • 边听边发 • 冲突停止 • 延迟重发
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.1 以太网的工作原理
• CSMA/CD的工作原理
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.2 令牌总线的工作原理
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4.3 IEEE 802参考模型与协议
4.3.1 传输介质类型与介质访问控制方法
局域网的传输介质类型： • 同轴电缆 • 双绞线 • 光纤 • 无线通信信道
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4.3 IEEE 802参考模型与协议
4.3.1 传输介质类型与介质访问控制方法
介质访问控制方法: • 带有冲突检测的载波侦听多路访问 (CSMA/CD) • 令牌总线 (Token Bus) • 令牌环 (Token Ring)
• IEEE 802委员会为局域网制定了一系列标准，它 们统称为IEEE 802标准；
• IEEE 802标准之间的关系
802.10 可互操作的局域网安全
802.1 体系结构与网络互联
802.2 逻辑链路控制子层
802.3 CSMA/CD
802.4 Token Bus
802.5 Token Ring
• 令牌总线（Token Bus）:是一种在总线拓扑中利用 “令牌”（Token）作为控制节点访问公共传输介 质的确定性介质访问控制方法。
• 令牌：一种特殊结构的控制帧，用来控制节点对总 线的访问权
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.2 令牌总线的工作原理
• 令牌传递规定由高地址向低地址，最后由低地址向
802.6 城域网
802.9 语音与 数据综合
局域网
802.11 无线 局域网
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本章学习要求
• 了解：局域网的技术特点 • 了解：局域网拓扑结构的类型与特点 • 了解：IEEE 802参考模型与协议的基本概念 • 掌握：共享介质局域网的工作原理 • 掌握：高速局域网的工作原理 • 掌握：交换式局域网的工作原理 • 了解：虚拟局域网的工作原理 • 了解：无线局域网的工作原理