网络技术总结第三章局域网基础

第三章局域网基础几个问题：1、局域网技术要素：网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。2、局域网一般原理、虚拟局域网、无线局域网概念。约12个选择题和3个填空题约18分。本章可以从图4.1纵览。1、从局域网应用角度看，主要技术特点是：（1）是一种通信网络；（2）连入局域网的数据通信设备是广义的，包括计算机、终端和外部设备；（3）局域网覆盖一个小的地理范围，从一个办公楼、大楼、到几公里的地理范围，高传输带宽和低误码率。（4）决定局域网与城域网性能的三要素是：网络拓扑，传输介质、介质访问控制方法。（5）局域网从介质访问控制方法分为：共享介质局域网与交换式局域网。介质访问控制方法是控制多个结点利用公共传输介质发送和接受数据的方法。（6）局域网网络拓扑构型：总线型、环型、星型；传输介质：双绞线[3类线带宽为16MHz，适合与10MHz以下的数据。4类20MHz，语音。5类100MHz，甚至可以支持155MHz。]、光纤[单模和多模]、同轴电缆、无线通信信道。（7）总线型拓扑结构的特点：⑴所有的节点都连接到一条公共传输介质上的总线上。⑵用同轴电缆和双绞线为传输介质。⑶在同一个时期内只允许一个节点发送信息。⑷当有两个节点同时发从信息时冲突。⑸针对⑷——介质访问控制方法（MAC）优点：结构简单实现容易易于扩展可靠性较好.总线型局域网的介质访问控制方式采用的是“共享介质”方式。介质访问控制方法是控制多哥节点利用公共传输介质发送和接受数据的方法。（8）.环型拓扑结构也要有MAC.优点：结构简单实现容易传输延迟确定适应传输负荷较严重时性要求较高的应用环境（9）星型拓扑结构⑴星型拓扑中存在中心结点，每个结点通过点与点之间的线路与中心结点连接，任何两结点之间的通信都要通过中心结点转接。⑵普通的共享介质方式的局域网中不存在星型拓扑。但是以交换分机CBX为中心的局域网为中心的局域网系统可以归为星型局域网拓扑结构。2、局域网共享介质访问控制方式主要为：（1）带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD方法。(即Ethernet，适用于通信负荷较低的办公环境)（2）令牌总线方法（TokenBus）（3）令牌环方法（Tokenring）；后两者实时性高，应用于较高通信负荷的生产控制过程。3、局域网参考模型（IEEE802）（1）IEEE802参考模型：IEEE802参考模型是美国电气电子工程师协会在1980年2月制订的，称为IEEE802标准，这个标准对应于OSI参考模型的物理层和数据链路层，数据链路层又划分为逻辑链路控制子层（LLC）和介质访问控制子层（MAC）。802.1标准：包含了局域网体系结构A、[尋址、网络互连、以及网络管理与性能测试]B。802.2标准：定义了逻辑链路控制（LLC）子层功能及其服务。802.3标准：定义了CSMA/CD总线介质访问控制子层和物理层规范。802.4标准：定义了令牌总线（TokenBus）介质访问控制子层与物理层的规范。802.5标准：定义了令牌环（TokenRing）介质访问控制子层与物理层的规范。802.11标准：定义了无线局域网访问控制子层与物理层的规范。802.13标准：定义了近距离无线个人局域网访问控制子层与物理层的规范。802.16标准：定义了宽带无线局域网访问控制子层与物理层的规范。4、共享介质局域网可分为Ethernet，TokenBus，TokenRing与FDDI以及在此基础上发展起来的100MbpsFastEthernet、1Gbps与10GbpsGigabitEthernet。交换式局域网可分为SwitchEthernet与ATMLAN，以及在此基础上发展起来的虚拟局域网。5、光纤分布式数据接口FDDI是一种以光纤作为传输介质的高速主干网。FDDI主要技术特点:(1)使用基于IEEE802.5的单令牌的环网介质访问控制MAC协议;(2)使用IEEE802.2协议,与符合IEEE802标准的局域网兼容;(3)数据传输速率为100Mbps,连网的结点数小于等于1000,环路长度为100km;(4)可以使用双环结构,具有容错能力;(5)可以使用多模或单模光纤;(6)具有动态分配带宽的能力,能支持同步和异步数据传输.采用分佈式時鐘。6、以太网（1）核心技术是随机争用型介质访问控制方法，即带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法，无集中控制的节点。（2）早期传输介质主要使用用同轴电缆，目前主要使用双绞线和光纤。（3）CSMA/CD的发送流程可以简单的概括为：先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重发。冲突检测是发送结点在发送的同时，将其发送信号波形与接受到的波形相比较，主要有比较法和编码违例判决法；2D/V定义为冲突窗口，其长度为51.2μs，512b即64B是以太网最短帧的长度，一个帧最大重发次数为16。（4）以太网的帧结构：前导码与帧前定界符字段、目的地址与源地址、类型字段、数据字段、帧校验字段。5、Ethernet物理地址又叫硬件地址、MAC地址：长度6字节48位，表示方法：0A-23-00-25-05-62，最多247个。6、高速局域网方法：（1）提高速率：即由标准的10Mbps提高到100Mbps、1Gbps甚至10Gbps，即高速局域网方案，但帧结构不变；（2）将大型局域网用网桥或路由器划分子网，成为独立的小型以太网，即导致局域网互联技术的发展；（3）将共享介质改为交换方式，促进了交换式局域网技术的发展。7、快速以太网（100Mbps，FE）IEEE802.3u；100BASE-T采用介质独立接口(MII)，将MAC子层与物理层分开。8、千兆以太网（1Gbps，GE）IEEE802.3z，将传统的Ethernet每个比特的发送时间由100ns降低到1ns。采用千兆介质独立接口(GMII)，将MAC子层与物理层分开。以上三种帧格式、介质访问控制方法、组网方法相同。9、10GbpsGigabitEthernet，IEEE802.3ae，只采用光纤，只工作在全双工模式，传输距离不受冲突检测的限制。9、10BASE-5是IEEE802.3物理层标准中最基本的一种。它采用的传输介质是阻抗为50偶的基带粗同轴电缆。10、交换式局域网从根本上改变了“共享介质”的工作方式，通过局域网交换机（核心设备）在端口节点间建立多个并发连接，实现多个节点间的并发传输，从而实现高速传输；对于10M端口，半双工端口带宽为10M，全双工带宽为20M；利用“地址学习”方法动态建立和维护端口/MAC地址映射表。（1）局域网交换机的特性：①低交换传输延迟（交换机只有几十us，网桥为几百us，路由器为几千us）、②高传输带宽、③允许10Mbps/100Mbps、④支持虚拟局域网服务。（2）交换机的的帧转发方式：（各自特点）①直通交换方式：只要接收并检测到目的字段就立即转发。优点：交换延迟时间短；缺点：缺乏差错检测能力；帧出错检测由结点主机完成。②存储转发交换方式：完整接收并进行差错校验；③改进的直通交换方式：只接收帧的前64字节，如果正确就转发，交换延迟时间将会减少。14、虚拟局域网（VLAN）（1）是建立在交换技术基础上（局域网交换机或ATM交换机）的，以软件形式来实现逻辑组的划分与管理，逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制，同一局域网（无论传统局域网还是虚拟局域网）中结点都可直接通信。（2）对虚拟网络成员的定义方法上，有以下4种：用交换机端口号定义、用MAC地址定义、用网络层地址定义（用IP地址来定义）、IP广播组虚拟局域网，这种虚拟局域网的建立是动态的，它代表一组IP地址。15、无线局域网（1）无线局域网的应用领域：作为传统局域网的扩充，建筑物之间的互连，漫游访问，特殊网络（adhoc）；按采用的传输技术分为：红外线局域网，窄带微波局域网，扩频无线局域网；传输速率2Mbps的系统已经成熟，40-80Mbps的系统正在开发。（2）红外无线局域网的主要特点:按视距方式传播，看到接收点，中间无阻挡。红外线局域网数据传输的三种技术（P65）:定向光束红外传输；全方位红外传输与漫反射红外传输。（3）扩频无线局域网：跳频通信(FHSS，2.4GHz，802.11b，传输速率：1、2、5.5、11Mbps)、直接序列扩频(DSSS，2.4GHz，802.11，传输速率：1Mbps或2Mbps)（4）无线局域网标准：IEEE802.11，其中802.11a最大速率54Mbps；802.11的MAC层采用CSMA/CD的冲突检测方法。16、网卡是网络接口卡简称NIC，是构成网络的基本部件。①按网卡支持的计算机种类：标准以太网卡。PCMCIA网卡（用于便携式计算机）。②按网卡支持的传输速率分类：普通的10Mbps。高速的100Mbps网卡。10/100Mbps自适应网卡。1000Mbps网卡。③按网卡支持的传输介质类型分类：双绞线网卡(RJ-45)、粗缆网卡(AUI)、细缆网卡(BNC)、光纤网卡(F/O)。普通的集线器两类端口：一类是用于连接接点的RJ-45端口，这类端口数可以是8，12，16，24等。另一类端口可以是用于连接粗缆的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。按传输速率分类：1。10Mbps集线器。2。100Mbps集线器。3。10Mbps/100Mbps自适应集线器。按集线器是或能够堆叠分类：1。普通集线器。2。可堆叠式集线器。按集线器是或支持网管功能：1。简单集线器。2。带网管功能的集线器。17、各种组网方法：(最长连接：双绞线100m，单模光纤3000m，多模光纤300-550m)17、网络互连的动力:同种局域网使用网桥就可以将分散在不同地理位置的多个局域网互连起来。异型局域网也可以用网桥互连起来，ATM局域网与传统共享介质局域网互连必须解决局域网仿真问题。路由器或网关是实现局域网与广域网、广域网与广域网互连的主要设备。数据链路层互连的设备是网桥。网桥在网络互连中起到数据接收，地址过渡与数据转发的作用，它是实现多个网络系统之间的数据交换。网络层互连的设备是路由器。如果网络层协议不同，采用多协议路由器。传输层以上各层协议不同的网络之间的互连属于高层互连。实现高层互连的设备是网关。高层互连的网关很多是应用层网关，通常简称为应用网关。18、网桥是工作在数据链路层互联的设备，本层协议和下层协议可以不同，上层协议必须相同；存在“广播风暴”。网桥在网络互连中起到数据接收，地址过渡与数据转发的作用，它是实现多个网络系统之间的数据交换。基于这两种标准（IEEE802.1，802.5）的网桥分别是：透明网桥：802.11d，网桥自己决定路由选择，同型网络，即插即用，使用生成树算法，创建逻辑上无环路的网络拓扑；源路选网桥：详细的路由信息放在帧的首部，发送源结点负责路由选择。19、路由器是在网络层上实现多个网络互连的设备。需要每个局域网网络层以上高层协议相同，数据链路层与物理层协议可以不同。网关可以完成不同网络协议之间的转换。实现协议转换的方法主要是：1直接将网络信息包格式转化成输出网络信息包格式N(N-1)；2将输入网络信息包的格式转化成一种统一的标准网间信息包的格式2N。一个网关可以由两个半网关构成。19、以太网交换机和网桥都工作在数据链路层，交换机可认为是多端口网桥，完成帧的交换，被称为第二层交换机。20、光纖通信採用的亮度調製方法屬於振幅鍵控ASK調製。在無線蜂窩通信系統中，多址接入的主要方法是FDMA[頻分多址接入]、TDMA[時分多址接入]、CDMA[碼分多址接入]。1.IEE802.2模型与协议标准IEEE802.2标准定义的共享局域网有三类：⑴采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网。802.3标准⑵采用TOKENBUS介质访问控制方法的总线型局域网。802.4标准⑶采用TOKENRING介质访问控制方法的环型局域网。802.5标准2.IEEE802.3标准与ETHERNET（以太网）⑴以太网的核心技术是它的随机争用型介质访问控制方法即CSMA/CD介质访问控