计算机网络技术第四章复习计算网络技术第四章复习.ppt

第四章 局域网技术 局域网简称LAN,是一种地理范围有限的各种计算机设备互联在一起的计算机通信系统。局域网常被用于连接公司办公室或工厂里的个人计算机和工作站，以便共享资源和交换信息。 1 局域网概述 局域网通常包括服务器、工作站、交换机或集线器、通信传输介质和网卡等硬件设备，还包括网络操作系统、应用软件等网络软件。 1.2 局域网的分类 1、按拓扑结构分：局域网可分成总线型、树型、环型和星型。 2、按传输媒体分：可分为有线网和无线网两类。有线网中包括双绞线、同轴电缆和光纤网，而无线网指用红外、微波作为传输介质的局域网。 3、按媒体访问控制分：主要可分为以太网（Ethernet）、令牌环网(Token Ring)、FDDI光纤环网、异步传输模式（ATM网）等。 决定局域网性能的因素 决定局域网特征的主要技术： 拓扑结构 传输介质 介质访问控制方法 三种技术决定了传输数据的类型、网络的响应时间、吞吐量、利用率以及网络应用等各种网络特征。 二、总线型网络拓扑结构 所有的节点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的总线上，总线可以是同轴电缆、双绞线、或者是使用光纤 总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线传输，而其他节点都能接收到该信息，但在同一时间内，只允许一个节点发送数据； 由于总线作为公共传输介质为多个节点共享，就有可能出现同一时刻有两个或两个以上节点利用总线发送数据的情况，因此会出现“冲突”； 总线型局域网中的“冲突” 三、环型拓扑结构 所有节点使用相应的网络适配器连接到共享的传输介质上，通过点到点的连接构成封闭的环路。 环路中的数据沿着一个方向绕环逐节点轮流发送数据。 在环型拓扑中，虽然也是多个节点共享一条环通路，但不会出现冲突。 四、星型拓扑结构 在星型拓扑中存在一个中心节点，每个节点通过点到点线路与中心节点连接。 在局域网中，由于使用中央设备的不同，局域网的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构不同。 使用集线器连接所有计算机时，是一种具有星型物理连接的总线型拓扑结构； 使用交换机时，是真正的星型拓扑结构。 介质访问控制方法 介质访问控制方法：控制网络节点如何向传输介质发送数据与接收数据，即解决信道如何使用的问题。 IEEE 802规定了局域网中最常用的介质访问控制方法： IEEE 802.3载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）； IEEE 802.5令牌环（Token Ring）； IEEE 802.4令牌总线（Token Bus）； 一、带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD） CSMA协议（载波侦听多路访问） 总线有两个状态：“空闲”和“忙” 每个站点在使用总线发送数据帧之前首先监听总线，查看总线是否处于“空闲”状态，如果总线“忙”就继续等待，继续监听，一直到总线“空闲” 要发送数据帧的站点在监听到总线“空闲”时，开始发送数据帧 CD技术（带有冲突检测） 在使用CSMA协议时，有可能会出现两个或两个以上的站点同时监听到总线“空闲”的情况，此时这些站点将同时开始发送数据帧，出现这种情况时，总线会发生冲突，导致所有站点的发送全部失败 每个站点在发送数据后必须检测是否发生了冲突 在发生冲突的情况下，站点使用二进制指数退避算法重发数据帧 CSMA/CD协议的特点 在采用CSMA/CD协议的总线LAN中，各节点通过竞争的方法强占对媒体的访问权利，出现冲突后，必须延迟重发。因此，节点从准备发送数据到成功发送数据的时间是不能确定的，它不适合传输对时延要求较高的实时性数据。 结构简单、网络维护方便、增删节点容易，网络在轻负载（节点数较少）的情况下效率较高。 随着网络中节点数量的增加，传递信息量增大，即在重负载时，冲突概率增加，总线LAN的性能就会明显下降。 二、令牌环（Token Ring） 在令牌环介质访问控制方法中，使用了一个沿着环路循环的令牌。网络中的节点只有截获令牌时才能发送数据，没有获取令牌的节点不能发送数据，因此，使用令牌环的LAN中不会产生冲突。 Token Ring的特点 由于每个节点不是随机的争用信道，不会出现冲突，因此称它是一种确定型的介质访问控制方法，而且每个节点发送数据的延迟时间可以确定。 在轻负载时，由于存在等待令牌的时间，效率较低。 在重负载时，对各节点公平，且效率高。 采用令牌环的局域网还可以对各节点设置不同的优先级，具有高优先级的节点可以先发送数据，比如某个节点需要传输实时性的数据，就可以申请高优先级。 三、令牌总线（Token Bus） 令牌总线访问控制是在物理总线上建立一个逻辑环。从物理连接上看，它是总线结构的局域网，但