第3章 计算机局域网幻灯片.pptVIP

3.1 局域网概述 OSI参考模型与IEEE 802 LAN参考模型 交换机的工作原理 以太网交换机的原理很简单，它检测从以太网端口来的数据包的源和目的地的MAC（介质访问层）地址，然后与系统内部的动态查找表进行比较，若数据包的MAC层地址不在查找表中，则将该地址加入查找表中，并将数据包发送给相应的目的端口。 交换式以太网技术的优点 交换式以太网不需要改变网络其它硬件，包括电缆和用户的网卡，仅需要用交换式交换机改变共享式HUB，节省用户网络升级的费用。 可在高速与低速网络间转换，实现不同网络的协同。目前大多数交换式以太网都具100MBPS的端口，通过与之相对应的100MBPS的网卡接入到服务器上，暂时解决了10MBPS的瓶颈，成为网络局域网升级时首选的方案。 它同时提供多个通道，比传统的共享式集线器提供更多的带宽，传统的10MBPS/100MPS以太网采用广播式通信方式，每次只能在一对用户间进行通信，如果发生碰撞还得重试，而交换式以太网允许不同用户间进行传送，比如，一个16端口的以太网交换机允许16个站点在8条链路间通信。 3.4 无线局域网 无线局域网WLAN(wireless local area network)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它以无线多址信道作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互，实现传统有线局域网的功能。 无线局域网特点 安装便捷 高移动性 易扩展性 3.5 网络连接设备 3.5.1 网络适配器 网络适配器又称网卡或网络接口卡（NIC）它是 使计算机联网的设备。 网卡是计算机网络中最基本的元素。在计算机局 域网络中，如果有一台计算机没有网卡，那么这 台计算机将不能和其他计算机通信，也就是说， 这台计算机和网络是孤立的。 网卡的分类 根据网络技术分类:ATM网卡、令牌环网卡和以太网网卡 按网卡所支持带宽的不同可分为:10M网卡、100M网卡、10/100M自适应网卡、1000M网卡 根据网卡总线类型的不同分为:ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡 3.5.2 中继器 中继器具有放大信号的作用，它实际上是一种信号再生 放大器。如图所示。中继器用来扩展局域网段的长度，驱 动长距离通信。电磁信号在网络传输介质上传递时，由于 衰减和噪音使有效数据信号变得越来越弱。为保证数据的 完整性，它只能在一定的有限距离内传递。 中继器的优点是安装简单容易，造价低廉。 3.5.3 集线器 集线器也叫Hub， 如图所示。集线器工作在物理层（最底层），没 有相匹配的软件系统，是纯硬件设备。集线器主要用来连接计算机 等网络终端。 集线器为共享式带宽，连接在集线器上的任何一个设备发送数据时， 其他所有设备必须等待，此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其他设备使 用带宽。所有设备相互交替使用，就好象大家一起过一根独木桥一样。 集线器不能判断数据包的目的地和类型，所以如果是广播数据包也依然转发， 而且所有设备发出数据以广播方式发送到每个接口 集线器 集线器优点 ① 集线器可扩充网络的规模，即延伸网络的距离和增加网络的节点数目。 ② 集线器安装极为简单，几乎不需要配置。 ③ 集线器可以连接多个物理层不同，但高层（2～7层）协议相同或兼容的网络。 集线器缺点 ① 集线器限制了介质的极限距离。 ② 集线器没有数据过滤的功能。 ③ 集线器互连网络中的多个节点共享网络集线器的带宽。 ④ 集线器不能控制广播风暴。 3.5.4 交换机 交换机处于OSI模型的第二层，即数据链路层，交换机的数据传输 原理与HUB不同，它采用矩阵交换通道的方式传输数据，各个数据 通道都有独立的带宽，虽然一个时刻一个端口只能有一个通道，但 整体上看交换机却是多个交换通道同时开通的，因此，交换机的数 据传输性能比HUB要高的多。交换机比集线器在延伸网络上具有优 势。交换机更为智能，如图所示。 交换机的三个主要功能：? 学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。? 转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。? 消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。? 3.3.2 传统以太网 传统以太网的速率一般为10Mbps，其使用的传输介质有四种，分别为铜缆，又分为粗缆和细缆，双绞线和光纤。相应的，以太网也有四种不同的物理层，如图所示。 介质访问控制子层（MAC） 10Base5 粗缆 10BaseT 双绞线 10BaseF 光纤 10Base2 细缆 1.粗缆以太网