第3章-局域网(M).pptVIP

第3章　局域网技术 3.1　局域网的基本概念 3.2　局域网体系结构与协议标准 3.3　以太网技术 3.4　高速以太网技术 3.5　其他局域网技术简介 3.6　现代局域网技术 3.7　习题 3.1 局域网的基本概念 3.1.1 局域网的产生和发展 最早出现的计算机网络是广域网。 “局域网（LAN）”是20世纪80年代伴随着PC机的迅速普及而发展起来的。 局域网是一种在有限地理范围内将大量PC机及各种网络设备互联，实现数据通信和资源共享的计算机网络。 局域网是当今各企/事业单位实现信息化的基础平台。 局域网的标准化。以太网从1980年公布标准以来，其传输速率从10M/s提高了1000倍以上。 交换式局域网技术，是局域网技术的一场革命。 无线局域网技术发展迅速。 3.1.2 局域网特点与应用 覆盖有限地理范围，拓扑结构规则。 数据传输速率高，通常10~1000Mb/s之间。 传输质量好，响应速度快，误码率低，一般在10-8 ～ 10-11以下，可靠性高。 方便共享网内资源，包括主机、外设、软件、数据。 以PC机为主体，多采用C/S模式。 可采用多种传输介质，如双绞线、同轴电缆、光纤等。 局域网，一般为一个机构自建专用。 局域网一般仅包含OSI模型的低两层功能，即仅涉及通信子网的内容，所以连到局域网的计算机必须加上高层协议和网络软件才能组成计算机网络。 协议简单、结构灵活、建网成本低、周期短，便于管理和扩充。 多采用分布式控制和广播式通信。 3.1.3 局域网的分类 根据不同的观察角度，有多种分类方法。 按网络拓扑结构分类，总线型、环形、星形、混合型等； 按传输介质分类，同轴电缆、双绞线、光纤、无线 按介质访问控制方式分类，以太网（Ethernet）、令牌网（Token Ring）和令牌总线网（Token Bus） 按网络操作系统分类 按数据传输速度分类 按信息交换方式分类，交换式、共享式 站点之间工作模式，集中式和分散式。 3.1.4 局域网技术的关键要素 一、局域网数据传输方式 局域网节点间距离短，采用数字线路直接基带数据传输，因而设备简单，传输成本低。 基带传输不能采用频分复用方式使用信道，只能采用时分复用方式分时使用信道。 3.1.4 局域网技术的关键要素 二、局域网技术关键要素 （1）传输介质 不同传输介质的物理连接特性决定了局域网的拓扑结构。 双绞线适合点对点设备的星形拓扑结构； 同轴电缆适合连接成总线型拓扑结构； 光纤既适合于环形，又适合于星形，但不适合总线型拓扑结构。 另外，不同的传输介质决定了网络可能达到的数据传输速率。 3.1.4 局域网技术的关键要素 二、局域网技术关键要素 （2）拓扑结构 局域网容易规划构成简洁、规则的拓扑结构，这是与广域网的最重要的区别，它决定了局域网技术的特殊性。 最初为降低信道成本，采用简单的共享信道连接各设备进行通信（即多点接入技术或多址访问技术），如传统局域网最早采用总线型和环形而不采用网状拓扑结构； 后来随着传输介质的和设备的发展出现了星形和树形拓扑结构； 对于不同的拓扑结构必须采用不同的接种访问控制方式。 3.1.4 局域网技术的关键要素 二、局域网技术关键要素 （3）介质访问控制方法 局域网介质访问控制的主要目的是实现网络传输信道的合理分配。 局域网采用多点接入，共享公共传输介质，任何物理信道某一时间内只能为一个节点传输数据，既要充分利用信道资源，又不致发生各站点相互冲突。 这就需要仲裁机制解决信道共享与独占的矛盾。 局域网数据链路层必须有介质访问控制功能。 关于介质访问控制技术下面展开介绍。 3.1.4 局域网技术的关键要素 三、介质访问控制技术 —合理解决信道使用权的分配问题。一个好的介质访问控制协议有3个基本目标： 协议简单，易于实现； 信道利用率高； 对网上各站点公平合理。 共享介质的访问技术有两大类：集中式和分布式。 3.1.4 局域网技术的关键要素 三、介质访问控制技术 1、集中式控制 网络中设置一个集中控制设备专门实施对介质的访问控制功能，管理各节点通信，各节点只有经它授权才可访问介质向网络发送数据。 2、分布式控制 网络中不设专门的集中控制设备，各站点间的通信安照某种事先的约定由各站点分布式完成介质访问控制功能，动态决定站点对信道的使用权。 3.1.4 局域网技术的关键要素 三、介质访问控制技术 2、分布式控制 局域网一般采用分布式信道控制方式。流行的有两种： （1）随机式访问机制，以竞争方式获得使用权； （2）令牌传递访问机制，顺序访问。 普遍采用并形成国际标准的介质访问方法有3种：带有冲突检测的载波监听多路访问方法（CSMA/CD）、令牌总线方法（Token Bus）、令牌环方法（Token Ring）。 目前最常用的局