[理学]第四章 局域网-1.ppt

数据通信与计算机网络 第四章 局域网 教学目标： 理解局域网的特点和功能、IEEE802标准、介质访问控制的原理、 无线局域网工作原理和组网方式； 掌握主要的局域网组网设备的功能、常见的局域网拓扑结构、以太网技术； 了解令牌环网、FDDI、VLAN的概念与实现方式。 教学难点： 介质访问控制，以太网技术系列，无线局域网 教学时数： 8学时 Chapter 4-1 局域网概述 (发展、特点、常见的拓朴结构) 局域网发展史 始于上个世纪70年代； Xerox、DEC和Intel组成的DIX80以太网标准。 上个世纪80年代后期，进入专业化生产和商品化的成熟阶段； IEEE802委员会制订的802.3及扩充的以太网标准 上个世纪90年代，在速度、带宽、服务质量等指标方面有了更大进展； 是网络研究与应用中的一个活跃领域 局域网的特点 地理覆盖范围小： 100米-200千米，从家庭到各种规模的企业事业单位，从桌面、房间、楼宇到社区、厂区、校园。 数据的传输速率高： 10M-100M-1000M-10Gbps 通信质量高： 误码率10-8-10-11-10-13 支持多种传输介质： 同轴电缆、双绞线、光纤、无线介质 高可靠、低成本、扩充及维护方便,技术成熟 通常属于某个部门、企业或单位所有 局域网的功能与应用 功能： 资源共享（硬件、软件资源） 相互通信（数据传送与电子邮件） 提高计算机系统的可靠性 分布式计算和高性能计算环境 应用： 1、企业事业单位生产、办公信息化管理。 以数据库、浏览器、电子邮件为基础实现信息资源管理和共享。 如：财务、生产调度、产品、文档、资料的管理与介绍。 2、生产过程的检测与控制； 3、多用户通过局域网接入互联网。 常见局域网拓朴结构 网络拓扑结构决定网络性能； 局域网设计的目标是覆盖 “有限的地理范围” 基本通信机制上选择了“共享介质”方式和“交换”方式 在传输介质的物理连接、介质访问及控制方法上形成了自己的特点； 在网络拓扑上的基本结构 总线型 环型（包括双环型） 星型（包括扩展星型） 总线型拓扑 结构：各工作节点（包括服务器与工作站）均连在一条总线上，传输介质通常采用同轴电缆。 在需要分支的地方，电缆线上配有特制的分支插口，与之相连的各工作站、服务器节点内也有相应的分支插头。 总线型拓扑的性能特点 各节点地位平等，无中心节点控制。所有结点都可以通过总线传输介质发送或接收数据，但一段时间内只允许一个结点利用总线发送数据?“共享” 。 总线上的信息通常以基带形式串行传输，并从发送节点向两端扩散，当一个结点利用总线传输介质以“广播”方式发送信号时，其他结点都可以用“收听”到所发送的信号，故又称广播式网络。 “共享”产生“冲突”（collision），冲突造成数据传输的失效，需要提供一种机制用于解决冲突问题。 环型 各节点通过环路接口连在一条闭合的环型通信线路中 传输介质可采用电缆或光缆 数据以基带信号串行传输，但从发送节点出来后，在环中沿一个固定方向绕环逐站传输 多个结点共享一条环通路的共享介质结构，也要提供旨在解决冲突问题介质访问控制。 星型 结构：网络由各节点以中央节点为中心相连接，各节点与中央节点以点对点方式连接。 传输介质可采用电缆或光缆 星型拓扑的性能特点 任何两节点之间的数据通信都要通过中央节点，中央节点集中执行通信控制策略，如完成节点间通信时物理连接的建立、维护和拆除 中央节点通常为集线器或交换机 优点：结构简单，管理方便，可扩充性强，组网容易 缺点：中央结点单点故障将影响整个网络 扩展星型 星型拓扑结构的一种扩充，又叫树型拓扑结构； 结构特点：一个星型拓扑的末端节点又是其他星型拓扑的中央节点。 Chapter 4-2 IEEE802局域网标准 IEEE802标准的产生 为了促进局域网产品的标准化以增加产品的互操作性，1980年2月，美国电气和电子工程师学会（IEEE）成立了局域网标准化委员会，简称IEEE802委员会，研究并制定了关于局域网的IEEE 802标准。 通信介质分会：负责研究局域网中对应于ISO/OSI物理层的功能，包括局域网通信的物理传输特性、与数据链路层的接口； 信号访问控制分会：负责研究局域网中对应于ISO/OSI数据链路层的功能，主要涉及逻辑链路控制协议、介质访问控制协议及和网络层的接口； 高层接口分会：负责研究局域网中对应于ISO/OSI中网络层以上的高层的功能。 IEEE802标准的说明 IEEE802标准是一个标准体系，包含一系列不同的标准或规范。 随着局域网技术的发展，该体系中在不断地增加新的标准和协议。 目前主要有IEEE 802.1－IEEE