5局域网技术(1.2)教案.ppt

计算机网络 第 5 章 局域网技术 5.1 局域网概述 什么是局域网？ 局域网（LAN）是一种在有限地理范围内将许多PC机及各种设备互联在一起实现数据传输和资源共享的计算机网络。 局域网的特点 局域网的发展 80年代局域网产品：三足鼎立 * Ethernet — 802.3 * Token Bus — 802.4 * Token Ring — 802.5 90年代： Ethernet一支独秀 因素：技术 — 成熟 策略 — 开放 市场 — 高性能价格比 网络设备 服务器 工作站 网络适配器 中继器 集线器 网桥 交换机 网络适配器（网卡） 工作站与网络的接口设备，用于发送和接收数据帧。 除作为工作站连接入网的物理接口外，还控制帧的发送和接收 分ISA、EISA和PCI三种类型 网卡的功能 数据的封装与解封 发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部，然后送交上一层。 链路管理 主要是 CSMA/CD 协议的实现。 编码与译码 即曼彻斯特编码与译码。 网络适配器（网卡） 网卡有AUI接口（粗缆接口）、BNC接口（细缆接口）和RJ-45接口（双绞线接口）三种接口类型。 中继器 用于连接同类型的两个局域网或延伸一个局域网。 当我们安装一个局域网而物理距离又超过了线路的规定长度时，就可以用它进行延伸。 集线器 网桥 网桥（Bridge)也称为桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以使完全具有相同或相似体系结构网络系统的连接，这样不但能扩展网络的距离或范围 多端口网桥——以太网交换机 1990 年问世的交换式集线器(switching hub)，可明显地提高局域网的性能。 交换式集线器常称为以太网交换机(switch)或第二层交换机（表明此交换机工作在数据链路层）。 以太网交换机通常都有十几个端口。因此，以太网交换机实质上就是一个多端口的网桥，可见交换机工作在数据链路层。 交换机 数据交换机(Switch)也叫交换式集线器，它通过对信息进行内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用。交换机不懂得IP地址，但它可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。 局域网的拓扑 1.星形拓扑结构 星形拓扑结构 在局域网的星型拓扑讨论中，我们应该注意： 逻辑结构与物理结构的关系； 普通的共享介质方式局域网中不存在星型拓扑； 只有在出现交换局域网(Switched LAN)之后， 才真正出现了物理结构与逻辑结构统一的星型拓扑构型； 优点 （1） 结构简单，便于管理； （2） 控制容易，组网简单； （3） 连接的故障不影响整个网络； （4） 集中控制，故障的检测和隔离方便； 缺点 （1）对中央节点的可靠性要求很高； （2）费用比较高，要大量的电缆，维护、安装难； （3）扩展困难：加电缆和中央节点的接口； 2.总线型拓扑结构 总线型拓扑构型 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介质”方式；所有结点都连接到一条作为公共传输介质的总线上； 总线传输介质通常采用同轴电缆或双绞线； 所有结点都可以通过总线传输介质以“广播”方式发送或接收数据，因此出现“冲突(collision)”是不可避免的； “冲突” 会造成传输失败； 必须解决多个结点访问总线的介质访问控制(MAC， Medium Access Control)问题。 总线型拓扑构型 介质访问控制方法要解决以下几个问题： 该哪个结点发送数据？ 发送时会不会出现冲突？ 出现冲突怎么办？ 总线型拓扑的优点是：结构简单，实现容易， 易于扩展，可靠性较好。 缺点 (1) 故障诊断困难； (2) 故障隔离比较困难； (3) 实时性不强； (4) 总线长度有限制，扩展麻烦。 3.环形拓扑结构 结点使用点—点线路连接，构成闭合的物理的环型结构； 环中数据沿着一个方向绕环逐站传输； 多个结点共享一条环通路； 环形拓扑结构优点 (1) 路径选择简单； (2) 节省线路； (3) 实时性好； (4) 自愈性。 缺点 (1) 对环接口要求高。 (2) 故障的诊断困难。 (3) 网络扩展困难。 树形拓扑结构 树形拓扑结构 (1) 易于扩展 (2) 故障隔离较容易 局域网的分类 （1）拓扑结构 （2）传输介质 （3）访问传输介质方法 （4）网络操作系统 局域网的特性 局域网的特性主要涉及拓扑结构、传输介质和