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ZXR10_Ⅰ_03_200904 局域网基础 课程目标： 了解局域网定义及其发展 掌握局域网二层交换到多层交换的工作原理和不同点 了解局域网的设计原则 了解局域网的层次化设计模型 参考资料： 《网络基础》 目 录 第1章 局域网定义及其发展 1 1.1 局域网的定义 1 1.2 以太网的发展 1 1.2.1 传统以太网CSMA/CD及其缺陷 1 1.2.2 交换式以太网 3 第2章 交换技术 5 2.1 局域网的数据流量 5 2.1.1 局域网的数据特征 5 2.1.2 局域网的流量模型 6 2.2 二层交换技术原理 7 2.2.1 二层交换技术 7 2.2.2 二层交换技术的劣势 8 2.2.3 路由器的好处 9 2.3 三层交换 9 2.3.1 三层交换技术 9 2.3.2 三层交换和路由的比较 10 第3章 局域网设计 13 3.1 局域网设计原则 13 3.2 局域网设计模型 13 3.2.1 接入层 14 3.2.2 汇聚层 14 3.2.3 核心层 14 局域网定义及其发展 ( 知识点 ( 局域网的定义 ( 以太网的发展 局域网的定义 局域网指覆盖范围相对较小，提供高速容错数据通信业务的网络，通常拥有设备者拥有网络所有权，采用802协议簇。 就功能性而言：LAN定义为一个在物理地址上彼此相隔不远，以允许用户相互通信和共享诸如打印机和存储设备之类的计算资源的方式互连在一起的网络，它包括工作站、个人计算机、打印机和其它设备。 就技术而言：LAN的技术性定义为由特定类型的传输媒体（如电缆、光缆和无线媒体）和网络适配器（亦称为网卡）互连在一起的计算机,并受网络操作系统监控的网络系统。 因此，LAN的特点包括：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。 为了实现这样的功能，还必须遵循一定的标准，来保障网络通信。目前在局域网里的标准大部分都是由IEEE的802工作小组定义的。也称之为802协议簇。我国常见的局域网类型包括：以太网（Ethernet）、异步传输模式（ATM，Asynchronous Transfer Mode）等，它们在拓扑结构、传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的当属以太网—— 一种总线结构的LAN，是目前发展最迅速、也是最经济的局域网。 以太网的发展 传统以太网CSMA/CD及其缺陷 Ethernet（以太网）于20世纪70年代中期由Xerox公司分部Palo Alto研究中心（PARC）开发的Xerox最早发明的是一个2Mbps的以太网，后来又和Intel和DEC合作开发了出了10Mbps的以太网，俗称（Ethernet II或Ethernet DIX）后来IEEE通过802委员会（802 Committee）把Ethernet标准化为IEEE 802.3它和Ethernet II十分相似。 图1.21 CSMA/CD 以太网使用一种叫做带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）技术进行通信图1.21所示。这是一种比较友好的会话方式比如你有话要说，但是你很礼貌的先听听看有没有别的人在说话（carrier sense），如果有人在说话，你就等他把话说完，你才开始说如果没人说话，你就开始说但是假如有2个人同时说话怎么办假如有2个人同时说话了，双方一旦听到同时有除自己以外的人在说话的话（collision detection），就停止继续说话，2个人都随机等待一段时间，然后其中1个人再开始继续说话，另外那个人等他说完再接着说Ethernet在设备上的实现方式是这样的，如果双方同时要传输数据的话，将会产生一个collision的信号，由于电压超过正常的值，所以整个网段上的工作站都能注意到这个collision信号，接下来卷入这个collision事件的2个节点发送一个代表拥塞的信号给网段上的所有节点此时线缆上不会有数据的传输（0Mbps），直到该冲突过程恢复以后当这2个节点完成拥塞信号的传输以后，它们设置一个随机的计时器开始倒计时，先到0的节点会发现此时网段上没有工作站在进行传输，它就开始传输数据后到0的那个节点发现之前那个节点已经在传输了，它就等待，等它传输完毕以后再进行传输。所以，在采用CSMA/CD机制的介质上，1次只能有1个节点可以进行传输。所以这也是把Ethernet叫做共享介质（shared medium）的原因当1个以太网网段的设备越多产生冲突的可能性就越大以太网网段能容纳的设备的数目是根据传输介质所规定的换句话说就是在一个物理网段上，所有设备都有产生冲突的可能性另外1个用来描述物理网段的术语就是冲突域（collision domain） ( 冲突域内主机的数量增多，会造成冲突的几率增加，导致网络的性能降低； ( 采用的CSMA/CD机制，只能减少冲突的几