第3章局域网技术基础

全国计算机等级考试三级Email:[e-mail]主讲：胡晓丽高频考点第3章局域网基础3.1局域网与城域网的基本概念3.3高速局域网的工作原理3.2以太网3.4交换式局域网与虚拟局域网3.5无线局域网3.6局域网互联与网桥的基本概念一般出9~10道选择题，2-3道填空题。占16分左右。第3章局域网基础TOP2:IEEE802标准TOP1:传统以太网TOP3:以太网的发展TOP4:CSMA/CD方法TOP6:以太网的物理地址TOP5:以太网的帧结构TOP7:快速局域网TOP8:千兆以太网TOP9：万兆以太网TOP13:红外无线局域网TOP14:扩频无线局域网TOP16:网桥TOP15:无线局域网标准IEEE802.11TOP12:无线局域网TOP11:虚拟局域网TOP10：交机机第3章局域网基础TOP9：万兆以太网TOP13:红外无线局域网TOP14:扩频无线局域网TOP16:网桥TOP15:无线局域网标准IEEE802.11TOP12:无线局域网TOP11:虚拟局域网TOP10：交机机3.1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个要素是：网络拓扑传输介质介质访问控制方法3.1局域网与城域网的基本概念局域网拓扑结构的类型与特点总线型拓扑结构总线结点总线型拓扑结构的优点是：结构简单，实现容易，易于扩展，可靠性好。总线型拓扑结构的缺点是：由于采用分布式控制，故障检测要在各节进行。因此故障诊断的隔离比较困难并且不易管理。3.1局域网与城域网的基本概念总线型局域网的特点如下：所有结点都通过网卡连接到作为公共传输介质的总线上总线通常采用双绞线或同轴电缆作用传输介质所有结点都可以通过总线发送或接收数据，但是一段时间内只允许一个结点通过总线发送数据。当一个结点通过总线以“广播”方式发送数据时，其它结点只能以“收听”方式接收数据。3.1局域网与城域网的基本概念由于总线作为公共传输介质为多个结点所共享，就有可能出现同一时刻有两个或两个以上结点通过总路线发送数据的情况，因此会出现冲突（Collision）而造成传输失败。冲突3.1局域网与城域网的基本概念在总线型局域网的实现技术中，必须解决多个结点访问总线的介质访问控制（MAC）问题。介质访问控制方法是指控制多个结点利用传输介质发送和接收数据的方法。需要解决3个问题：1.哪个结点发送数据2.发送时是否会出现冲突3.出现冲突时如何处理？3.1局域网与城域网的基本概念局域网拓扑结构的类型与特点环型拓扑结构结点环型拓扑的优点：结构简单，初始安装较容易，传输延时确定、故障诊断定义比较准确，适于光纤连接，适应于负荷较重实时性要求较高的环境。环型拓扑的缺点：可靠性差、重新配置较为困难3.1局域网与城域网的基本概念环型拓扑结构特点如下：结点之间通过网卡利用点到点线路连接构成闭合环型。多个结点共享一条环通路，但总是以单向方式操作，需要介质访问控制。3.1局域网与城域网的基本概念TOP1：传统的局域网（以太网）以太网常用的传输介质包括：同轴电缆以绞线光缆无线信道早期的局域网使用最多的是同轴电缆，目前在局部范围的中、高速局域网中使用双绞线；在远距离传输中使用光缆；在有移动结点的局域网中采用无线技术。3.1局域网与城域网的基本概念局域网的介质访问控制方法传统的局域网采用共享介质的工作方式。IEEE802.2标准定义的共享介质局域网有以下三类：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。令牌总线（TokenBus）方法的总线型局域网令牌环（TokenRing）方法的环型局域网TOP1：传统局域网真题实战（2011年3月）关于传统以太网的描述中，错误的是——（选择题17题）A、它是典型的总线型局域网B、需要解决介质访问控制问题C、属于共享介质类型的局域网D、只支持双绞线作为传输介质DTOP1：传统局域网真题实战（2009年3月）关于传统以太网的描述中，错误的是——（选择题第14题）A、是一种典型的总线型局域网B、结点通过广播方式发送数据C、需要解决介质访问控制问题D、介质访问控制方法是CSMA/CADTOP1：传统局域网真题实战（2008年4月）在建筑物综合布线系统中，主要采用的传输介质是非屏蔽双绞线和——（选择题第25题）A、屏蔽双绞线B、光纤C、同轴电缆D、无线设备BTOP1：传统局域网真题实战（2008年9月）共享介质方式的局域网必须解决的问题是——（选择题第17题）A、网络拥塞控制B、介质访问控制C、网络路由控制D、物理连接控制BTOP：传统局域网真题实战（2008年9月）令牌总线局域网中的令牌是一种特殊结构的————帧（填空题6题）控制TOP1：传统局域网真题实战（2005年9月）以下关于Ethernet工作原理的描述中，哪些是正确的——（选择题第19题）I、在Ethernet中，数据通过总线发送II、连在总线上的所有结点都能“收听”到发送结点发送的数据信号III、Ethernet与TokenBus的帧结构是相同的IV、Ethernet适用于对数据传输实时性要求高的应用环境。A、I和IIB、I和IIIC、II和IIID、III和IVATOP1：传统局域网真题实战（2005年9月）在令牌环和令牌总线局域网中，令牌是用来控制结点对总线的——（选择题第20题）A、传输速率B、传输延迟C、误码率D、访问权DTOP1：传统局域网真题实战（2005年9月）在共享介质方式的总线型局域网实现技术中，需要利用——方法解决多结点访问共享总线的冲突问题。（填空题第6题）介质访问控制TOP1：传统局域网真题实战（2006年9月）如果将符合10BASE-T标准的4个HUB连接起来，那么在这个局域网中相隔最远的两台计算机之间的最大距离为——（选择题第21题）A、200米B、300米C、400米D、500米DTOP1：传统局域网真题实战（2006年9月）在一个Ethernet中，有A、B、C、D四台主机，如果A向B发送数据，那么——（选择题第24题）A、只有B可以接收数据B、四台主机都能接收数据C、只有B、C、D可以接收数据D、四台主机都不能接收数据CTOP1：传统局域网真题实战（2007年9月）10BASE-T标准使用5类非屏蔽双绞线，双绞线长度最长可以达到——（选择题第20题）A、25米B、50米C、100米D、250米C3.1局域网与城域网的基本概念TOP2:IEEE802参考模型IEEE局域网标准委员会（简称IEEE802），专门从事局域网标准化工作，并制定了IEEE802标准。IEEE802只需要面对OSI参考模型的数据链路层和物理层，网络层及以上各层不属于局域网协议研究的范围。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层逻辑链路控制（LLC）子层介质访问控制（MAC）子层物理层IEEE802参考模型3.1局域网与城域网的基本概念不同的局域网在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。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子层统一将它们封闭到固定结构的LLC帧中。局域网网络层物理层站点1网络层物理层逻辑链路控制LLCLLC媒体接入控制MACMAC数据链路层站点2LLC子层看不见下面的局域网目前几乎所有的局域网环境都使用以太网协议，因此局域网中是否使用LLC子层已经不再重要。3.1局域网与城域网的基本概念IEEE802标准IEEE802.1标准：定义局域网体系结构、网络互连、网络管理与性能测试IEEE802.2标准：定义逻辑链路控制（LLC）子层的功能与服务定义不同介质访问控制技术IEEE802.3(CSMA/CD)IEEE802.11(无线局域网）IEEE802.15（近距离无线个人局域网）IEEE802.16（宽带无线局域网）TOP2：IEEE802标准真题实战（2010年9月）关于IEEE802参考模型的描述中，正确的是——（选择题19题）A、局域网标准是共重要研究方面B、对应OSI参考模型的网络层C、实现介质访问控制的是LLC子层D、核心协议是IEEE802.15ATOP2：IEEE802标准真题实战（2010年3月）在IEEE802参考模型中，数据链路层分为——子层与LLC子层。（填空题5题）MACTOP2：IEEE802标准真题实战（2009年3月）关于IEEE802参考模型的描述中，正确的是——（选择题21题）A、对应OSI参考模型的网络层B、数据链路层分为MAC子层与LLC子层C、只包括一种局域网协议D、针对广域网环境BTOP2：IEEE802标准真题实战（2008年4月）局域网参考模型将对应于OSI参考模型的数据链路层划分为MAC子层与———（选择题18题）A、LLC子层B、PMD子层C、接入层D、汇聚子层ATOP2：IEEE802标准真题实战（2006年9月）IEEE802.1标准主要包括哪些内容———I、局域网体系结构II、和网络互联III、网络管理IV、性能测试（选择题17题）A、仅I和IIB、仅I、II和IIIC、仅II和IIID、全部D3.1局域网与城域网的基本概念局域网发展趋势以太网已经占据绝对优势，成为办公自动化环境组建局域网的首先技术。在大型局域网系统中，桌面系统采用10Mbps的以太网或100Mbps的快速以太网，主干网采用1Gbps的千兆以太网技术，核心交换网采用100Mbps的10GE技术成为趋势。10Mbps以太网物理层有很多标准，目前基本使用非屏蔽双绞线100BASE-T标准。IP协议直接将分组封装在以太网帧中，LLC协议已经很少使用。3.1局域网与城域网的基本概念局域网发展趋势千兆以太网与万兆以太网保留传统的以太网帧结构，但是它们在主干网或核心网中应用时，基本采用光纤作为传输介质，采用点到点全双工通信方式，而不是传统的CSMA/CD的随机争用方式。千兆以太网与万兆以太网技术已经发展成熟，并从局域网应用逐步扩大到局域网与广域网中。无线局域网技术将成为下个阶段研究与应用的重点。3.2以太网TOP3：以太网的发展以太网的核心技术是随机争用介质访问控制方法，即CSMA/CD方法，它的核心技术起源于无线分组交换网—ALOHA网（夏威夷大学）。B向D发送数据CDAE匹配电阻（用来吸收总线上传播的信号）匹配电阻不接受不接受不接受接受B只有D接受B发送的数据3.2以太网ALOHA网的通信协议：任何结点都可以发送数据，出现冲突后，各自随机后退一个延时时间，再次发送数据，直到数据发送成功为止。BobMetcalfe对ALOHA网进行改进，提出了冲突检测、载波侦听与随机后退延时算法，并将这种局域网系统命名为Ethernet（以太网）3.2以太网在以太网中，任何结点都没有可预约的发送时间，它们的发送都是随机的，并且网中不存在集中控制的结点，网中结点都必须平等地争用发送时间，这种介质访问控制属于随机争用型。3.2以太网早期的局域网使用的传输介质是同轴电缆，1990年，10BASE-T推出，使用普通双绞线作为以太网传输介质，同年，以太网交换机出现，标志着交换式局域网的出现。1993年，使用光纤的物理层标准10BASE-F和产品推出。1995年，传输速率为100Mbps的快速以太网产品推出。1998年，传输速率为1Gbps的千兆以太网标准推出。1999年，万兆以太网产品问世，并成为局域网主干网的首先方案。TOP3：以太网的发展真题实战（2010年9月）随机争用型的介质访问控制方法起源于——（选择题第18题）A、ARPANETB、TELNETC、DATAPACD、ALOHADTOP3：以太网的发展真题实战（2009年9月）关于共享介质局域网的描述中，错误的是——（选择题第16题）A、采用广播方式发送数据B、所有网络结点使用同一信道C、不需要介质访问控制方式D、数据在传输过程中可能冲突C3.2以太网以太网发送数据流程（见动画）CSMA/CD（CarrierSenseMultiple