第5章局域网技术.ppt

第五章 局域网技术 ? 【学习目标】 局域网是计算机网络中最简单的网络类型，本章主要讲述局域网的基础理论知识，，即通过对这些基础理论的学习，读者应基本掌握局域网络的模型与标准、局域网的关键技术、以太网技术、相关网络设备、虚拟局域网技术及无线局域网技术。通过对本章的学习，读者应能的分析与使用，掌握简单的有线局域网和无限局域网的组建的组建方式，熟悉局域网中各设备的基本性能指标和配置，了解局域网的应用和发展动力。 ? 【学习要点】 1．熟悉局域网的模型与标准 2．掌握局域网的关键技术 3．理解并掌握介质访问控制方法 4．了解以太网技术 5．了解相关的网络设备 6．掌握虚拟局域网技术 7．掌握无线局域网的配置 5.1 局域网概述 在一个单位、一个部门或一个园区、一栋楼内，往往有很多计算机，要使它们能共享资源，就需要把它组成网络，这就有了局域网的需求。究竟什么是局域网，它有什么样的特点，是如何组成的呢？ 5.1.1 局域网的特点 （1）局域网覆盖很有限的地理范围，计算机之间 的联网距离通常小于10km，适用于校园、机关、公司、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求。 （2）数据传输速率高（10Mbit/s～100Mbit/s～ 1?000Mbit/s），误码率低。 （3）可根据不同需求选用多种通信介质，例如双绞线、同轴电缆或光纤等。 （4）通常属于一个单位所有，工作站数量不多，一般在几台到几百台左右，易于建立、管理与维护。 5.1.2 局域网的基本组成 5.2 局域网的模型与标准 就像盖房子要有图纸一样，网络也需要一个标准或是模型来进行规划，这个模型就是我们常说的OSI网络七层参考模型。那么，局域网络的参考模型是什么呢？它与OSI网络七层参考模型有什么样的对应关系？ 5.2.1 局域网参考模型 1、物理层 物理层涉及在通信信道上传输的原始比特流，主要作用是确保在一段物理链路上正确传输二进制信号，功能包括信号的编码/解码、同步前导码的生成与去除、二进制位信号的发送与接收。为确保位流的正确传输，物理层还具有错误校验功能，以保证位信号的正确发送与正确接收。 2、数据链路层 局域网参考模型将数据链路层又分如下为两个独立的部分 （1）逻辑链路控制子层LLC 该子层的功能完全与介质无关，用来建立、维持和释放数据链路，提供一个或多个服务访问点，为高层提供面向连接和无连接服务。另外，为保证通过局域网的无差错传输，LLC子层还提供差错控制和流量控制，以及发送顺序控制等功能。LLC子层与传输介质无关，它独立于介质访问控制方法，隐藏了各种局域网技术之间的差别，向网络层提供一个统一的格式与接口。 （2）介质访问控制子层MAC 该子层的功能完成依赖于介质，用来进行合理的信道分配，解决信道竞争问题。另外，在发送数据时，该层把从上一层接收的数据组装成带MAC地址和差错检测字段的数据帧，完成地址识别和差错检测。 5.2.2 IEEE 802标准 5.3 局域网的关键技术 两家规模大体相同的公司花同样的经费组建各自的局域网，但是组网后网络的性能却大相径庭。为什么会这样呢？在组建局域网的时候主要需要考虑哪些关键技术以提高局域网的性能呢？ 决定局域网特性的主要技术要素包括拓扑结构、介质访问控制方法、传输介质等三个方面，这三种技术在很大程度上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。 5.3.1 拓扑结构 局域网的拓扑结构是指：将局域网中的节点抽象成点，将通信线路抽象成线，通过点与线的几何关系来表示网络结构，即网络形状。计算机网络拓扑结构包括逻辑拓扑结构和物理拓扑结构两种。逻辑拓扑结构是指计算机网络中信息流动的逻辑关系，而物理拓扑结构是指计算机网络各个组成部分之间的物理连接关系。本节所指的拓扑结构是指网络的物理拓扑结构。在局域网中常用的拓扑结构有：总线型拓扑结构、环型拓扑结构和星型拓扑结构 1．总线型拓扑结构 优点 总线型网络结构简单，安装容易，需要铺设的线缆最短，成本低，扩充或删除一个节点很容易，不需停止网络的正常工作，节点的故障不会殃及系统。由于各个节点共用一个总线作为数据通路，信道的利用率高。 缺点 总线型网络实时性较差，连接的节点不宜过多，并且总线的任何一点故障可能会导致网络的瘫痪。 2．环型拓扑结构 优点 环型拓扑网络结构简单，传输延时确定，电缆故障容易查找和排除。但其可靠性较差，当某个节点发生故障时，有可能造成整个网络不能正常工