《计算机网络》第4章 以太网交换技术.pptxVIP

1;局域网是将较小地里区域内的各种数据通信设备连接在一起组成的通信网络。

从硬件的角度看，一个局域网那个是由计算机、网络适配器、传输媒体及其他连接设备组成的集合体。

从软件的角度看，局域网在网络操作系统的同一调度下给网络用户提供文件、打印和通信等软硬件资源共享服务功能。

从体系结构看，一个局域网是由一系列层次结构的网络协议定义的。;第一种是功能上的定义，将局域网定义为一组台式计算机和其它设备，在有限的地理范围内，通过传输媒体以允许用户相互通信和共享计算机资源的方式互连在一起的系统。

另外一种是技术上的定义，由特定类型的传输媒体（如电缆、光缆和无线媒体）和网络适配器互连在一起的计算机，并受网络系统监控的系统。;在传输速率为10Mbps的以太网（Ethernet）广泛应用的基础上，速率为100Mbps、1Gbps的高速Ethernet已进入实际应用阶段。

由于速率为10Gbps以太网的物理层使用的是光纤通道技术，因此它有两种不同的物理层，一个应用于局域网的物理层，另一个应用于广域网与城域网的物理层。

对于广域网应用，10Gbps以太网使用了光纤通道技术。由于10Gbps以太网的出现，以太网工作的范围已经从校园网、企业网主流选型的局域网，扩大到了城域网与广域网。;1、拓扑结构

2、传输介质

3、访问控制方法

通过局域网的三要素去理解每种局域网。;局域网的特点：

（1）较小的地域范围：通常在几米到几十千米之内，常用于办公室、机关、工厂、学校等内部联网，但一般认为距离是0.1～25km。

（2）高传输率和低误码率：一般为10～1000Mbps，万兆局域网也已出现。其误码率一般在10-11～10-8之间。

（3）局域网的传输延迟小，一般在及毫秒～几十毫秒之间。

（4）局域网一般为一个单位所建，在单位或部门内部控制管理和使用。

（5）使用多种传输介质：包括双绞线、同轴电缆、光纤等。

（6）易于安装、组建和维护，具有较强的灵活性。

;（1）对等网

对等网络非结构化地访问网络资源。对等网络中的每一台设备可以同时是客户机和服务器。

（2）客户机/服务器网络

通常将基于服务器的网络称为客户机/服务器网络。网络中的计算机划分为服务器和客户机。这种网络引进了层次结构，它是为了适应网络规模增大所需的各种支持功能设计的。

（3）无盘工作站网

无盘工作站顾名思义就是没有硬盘的计算机，是基于服务器网络的一种结构。无盘工作站利用网卡上的启动芯片与服务器连接，使用服务器的硬盘空间进行资源共享。;1.服务器

运行网络操作系统（NOS），提供硬盘、文件数据及打印机共享等服务功能，是网络控制的核心。

2.工作站

可以有自己的操作系统，能独立工作。

3.网络接口设备

将工作站式服务器连到网络上，实现资源共享和相互通信，数据转换和电信号匹配。包括网卡和接口设备。

4.传输介质

目前常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤等，室内布线常用5类及超5类双绞线，而楼与楼之间用光纤连接。

;局域网的定义和组成;局域网体系结构;局域网参考模型;LAN/RM中物理层和数据链路层的功能如下：

（1）物理层

（2）数据链路层

①介质访问控制层MAC

②逻辑链路控制层LLC;IEEE802标准;局域网介质访问控制方式;总线型拓扑结构的特点：

所有结点都通过网卡直接连接到一条作为公共传输介质的总线上。

总线通常采用双绞线或同轴电缆作为传输介质。

所有结点都可以通过总线发送或接收数据，但一段时间内只允许一个结点通过总线发送数据。

在“共享介质”方式的总线型局域网实现技术中，必须解决多个结点访问总线的介质访问控制(MAC，mediumaccesscontrol)问题。

解决共享介质带来的“冲突”问题。

;“多路访问”表示多台计算机直接连接在一根总线上。

“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。

“冲突检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。

“退避”发生冲突的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据。（二进制指数退避算法）;载波侦听多路访问/冲突检测法;CSMA/CD又被称之为“先听后讲，边听边讲”，其具体工作过程概括如下：

（1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息。

（2）如果信道忙，则继续侦听，直到信道空闲时立即发送。

（3）发送信息后进行冲突检测，如发生冲突，立即停止发送，并向总线上发出一串阻塞信号（连续几个字节全1），通知总线上各站点冲突已发生，使各站点重新开始侦听与竞争。

（4）已发出信息的各站点收到阻塞信号后，等待一段随机时间，重新进入侦听发送阶段。

CSMA/CD发送过程可描述如图4-2所示。;;CSMA按其算法的不同存在以下三种