网络实用技术基础 第2章 局域网组网技术

网络实用技术基础中山开放大学2.2网络实用技术基础第2章局域网组网技术2.1局域网概述2.2网络传输介质2.3局域网络设备2.4局域网协议2.5家庭无线网组建方案2.3网络实用技术基础考试的知识点•局域网的特点与功能•局域网组成•局域网协议分析•局域网络设备2.4网络实用技术基础2.1局域网概述•局域网：指将局部地理范围内的计算机及网络设备互相连接在一起，构成属于一个单位或一个部门所有的计算机网络。2.5网络实用技术基础局域网拓扑结构•同户终端•网络适配器•传输媒体•传输协议•交换设备2.6网络实用技术基础局域网的特点①网络覆盖的地理范围有限：通常在几十米到几千米的范围内。②传输速率高：其传输速率一般在1Mbps~10Mbps之间，随着技术的发展，目前的传输速率已经可以达到1000Mbps，甚至1000Gbps。③延迟小：典型的局域网延迟一般在几毫秒到几十毫秒之间。④误码率低：局域网的误码率通常在10-8~10-11之间。⑤配置简单：共享式的局域网或交换式局域网的一般应用通常不需要任何配置就可直接进行网络通信，因此对网络使用者的技术水平的要求较低。⑥拓扑结构有规则：局域网的拓扑结构比较简单，并且通常较规则，包括环型、总线型、星型或将上述几种形状组合起来形成复合型等。2.7网络实用技术基础局域网优点•组建简单、维护方便、传输速率高、出错率低、网络延时小2.8网络实用技术基础2.1.1IEEE802参考模型2.9网络实用技术基础802参考模型与OSI/RM参考模型对比2.10网络实用技术基础2.1.2无线局域网•无线接入点•无线网卡•无线路由器•无线网关•无线网桥2.11网络实用技术基础•无线局域网标准为IEEE802.11,使用载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)机制来检测和避免无线介质中的冲突.2.12网络实用技术基础2.1.3常见以太网的种类1、标准以太网标准以太网的传输速率通常为10Mbps，采用CSMA/CD协议。根据传输介质的不同，10Mb/s的以太网有如下常见类型：10Base-5：是使用粗缆为传输介质的标准，也是最初的10Mbps以太网。10Base-2：是使用细缆为传输介质的标准。10Base-T：使用双绞线为传输介质。2.13网络实用技术基础2、快速以太网传输速率为100Mbps，遵循IEEE802.3u标准，采用CSMA/CD协议。100Base-TX，采用UTP5类线缆100Base-FX，采用光纤100Base-T4，采用UTP3类、4类、5类线缆2.14网络实用技术基础3、千兆以太网传输速率为100Mbps，遵循IEEE802.3z标准，千兆以太网与10M、100M以太网兼容，使用了相同的CSMA/CD协议和相同的帧长与帧结构。1000BASE-SX，用于承载数据的光信号的波长为850nm。使用纤芯直径为10μm的单模光纤，传输距离为5km。1000BASE-LX，用于承载数据的光信号的波长为1270-1355nm。使用纤芯直径为50μm的多模光纤，传输距离为550米。1000BASE-CX，使用超5类屏蔽双绞线，传输距离为25米。2.15网络实用技术基础2.2网络传输介质•局域网使用的传输介质有两大类：有线传输介质和无线传输介质。•有线传输介质：同轴电缆、双绞线和光纤；•无线传输介质：微波、卫星通道等。2.16网络实用技术基础2.2.1有线介质•双绞线–又分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线STP–使用RJ-45接口•T568A线序为：白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕•T568B线序为：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕2.17网络实用技术基础•同轴电缆•光纤2.18网络实用技术基础2.2.2无线介质无线通信利用电磁波在自由空间的传播进行数据传输，通常采用无线传输技术有无线电波、微波、蓝牙、红外线等。2.19网络实用技术基础2.3局域网络主要设备（1）网络适配器：网络适配器的基本功能是把网络终端或者其它网络设备发来的数据传送给网络，或者反过来将网络发来的数据送给网络终端。每一块网卡都有一个MAC地址，长度为48个二进制位，如：00-0C-29-67-9C-3A，前6位是厂商编号，后6位是网卡生产序列号。（2）中继器：中继器是一种网络线路的连接设备，用于完成两条线路间的信号的双向转发功能。中继器工作在物理层上，只负责对信号进行复制、整形和放大工作，而不对数据进行任何处理。2.20网络实用技术基础（3）集线器：集线器又叫Hub，是连接网络的重要而又常用的设备，主要用于把网络的服务器和工作站等连接到网络上，其性能的好坏直接关系到网络数据的传输特性。（4）网桥：网桥是一个局域网到另一个局域网之间的连接设备，其主要作用包括网络的互联、网络寻址、网段隔离与负载均衡和数据转发等。（5）交换机：网络交换机的作用主要是可以减少局域网中的数据发送冲突的发生，避免拥挤，提高网络带宽利用率，它可以根据网络信息构造自己的转发表，作出数据转发决策。2.21网络实用技术基础（6）网络服务器：网络服务器是局域网的核心设备，它控制整个网络的工作站，也可向用户提供通信和资源共享服务。（7）网络工作站：网络工作站是一个连接到局域网的用户终端设备，其作用是对用户数据进行就地处理，并作为用户与网络之间的接口。用户可通过工作站，请求获得网络服务，网络服务器又把处理结果返回给工作站上的用户。（8）网络其他设备：连接一个网络，除了以上设备外，还有一些其他设备，具体地可以分为两大类，一类是线路连接设备，如调制解调器等；另一类是网络连接配件：如连接头、插座模块和传输介质等。2.22网络实用技术基础第2章局域网组网技术2.1局域网概述2.2网络传输介质2.3局域网络设备2.4局域网协议2.5家庭无线网组建方案2.23网络实用技术基础考试的知识点•局域网的特点与功能•局域网组成•局域网协议分析•局域网络设备2.24网络实用技术基础2.4局域网协议常见的局域网组网方式：•以太网，总线型拓扑•令牌环，环型拓扑•FDDI，环型拓扑2.25网络实用技术基础2.4.1PPP帧与MAC帧•点对点信道–PPP协议提供无比特差错的数据传输服务。–PPPOE（中国电信提供服务），PPPOA（网通）2.26网络实用技术基础•广播信道–IEEE802委员会将数据链路层分为媒体访问控制子层（MAC）和逻辑链路控制子层（LLC）两个子层–MAC地址是48位二进制表示的字符串–媒体访问子层提供了实现介质访问控制的方法；逻辑链路控制子层提供了寻址、差错控制和流量控制等功能及其技术。2.27网络实用技术基础媒体访问控制子层MAC媒体访问控制子层（MAC子层）处于数据链路层的下半部分，直接与物理层连接。设定MAC子层是为了向逻辑链路控制子层提供一个与物理传输媒体和网络拓扑结构无关的信道访问服务界面。MAC子层为不同的物理介质定义了介质访问控制的方法和标准，同时，也完成将上一层的数据组装成带有MAC地址的数据帧。2.28网络实用技术基础2.4.2CSMA/CD协议•多点接入，应用环境为总线型网络•CSMA/CD协议是一种监听避免“碰撞”的协议，要求发送端在发送数据前对总线进行监听，若监听到其他计算机在发送数据，则等待一段时间后，确认总线空闲时才开始发送数据。•“碰撞”监听2.29网络实用技术基础2.4.3虚拟局域网•VLAN，一种将局域网设备从逻辑上划分为多个网段，从而实现虚拟工作组的交换技术。2.30网络实用技术基础2.4.4高速以太网•快速以太网100Base-TX，采用UTP5类线缆100Base-FX，采用光纤100Base-T4，采用UTP3类、4类、5类线缆2.31网络实用技术基础•吉比特以太网（1）1000BASE-T，即IEEE802.3ab，4类、5类双绞线（2）1000BASE-X，即IEEE802.3z，包括3类：1000BASE-CX，使用超5类屏蔽双绞线，传输距离为25米。1000BASE-LX，波长1300，使用纤芯直径为10μm的单模光纤，传输距离为5km。1000BASE-SX，用于承载数据的光信号的波长为850nm的多。使用纤芯直径为50μm的多模光纤，传输距离为550米。2.32网络实用技术基础•10吉比特以太网–支持双工模式–传输速率高–不支持MAC/CD–使用64B/66B和8B/10B编码方式–支持局域网和广域网的接口，可达40km2.33网络实用技术基础•其他高速局域网–光纤分布式数据接口FDDI–高性能并行接口HIPPI–光纤通道2.34网络实用技术基础2.4.5宽带接入技术•xDSL–ADSL，有上行和下行之分–设备包括数字用户线接入复用器、用户线和用户设施（ADSL调制解调器、电话机、PC）–优势：不需要重新布线，利用电话线•光纤同轴混合网–在有线电视网的基础上发展而来2.35网络实用技术基础•FTTx技术–光纤到户FTTH–光纤到大楼FTTB–光纤到路边FTTC2.36网络实用技术基础2.5家庭无线网组建方案•方案设计–通过无线路由器建立无线Wi-Fi–通过笔记本的无线网卡建立无线Wi-Fi–利用智能手机的便携式热点分享功能2.37网络实用技术基础2.5.2网络配置与实现•无线网络配置实现–采用无线路由器