認(rèn)證考試3.3 局域網(wǎng)和城域網(wǎng)

1、1 1 1局域網(wǎng)和城域網(wǎng)2 2 2局域網(wǎng) 局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)1. 地理范圍有限2. 高速率和低誤碼率3. 為一個(gè)單位所擁有4. 決定局域網(wǎng)性能的主要技術(shù)要素：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方法5. 局域網(wǎng)按介質(zhì)訪問(wèn)控制方法分為：共享介質(zhì)局域網(wǎng)和交換局域網(wǎng)3 3 3局域網(wǎng)的組成 1、服務(wù)器 (Server) 服務(wù)器是局域網(wǎng)的核心。根據(jù)它在網(wǎng)絡(luò)中所擔(dān)任的任務(wù)和作用，又可分為文件服務(wù)器、打印服務(wù)器和通信服務(wù)器三類。文件服務(wù)器能將大容量磁盤空間提供給網(wǎng)上用戶（客戶機(jī)）使用，接收客戶機(jī)提出的出具處理和文件存取請(qǐng)求，向客戶機(jī)提供各種服務(wù)。文件服務(wù)器控制網(wǎng)絡(luò)整個(gè)工作的運(yùn)行。打印服務(wù)器接收來(lái)自客戶機(jī)的打印

2、任務(wù)，按要求完成打印。通信服務(wù)器負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)之間的通信和連接功能，提供與多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接接口。 4 4 4局域網(wǎng)的組成 2、客戶機(jī)（Client） 客戶機(jī)又稱為工作站，是用戶與網(wǎng)絡(luò)的接口設(shè)備，用戶可通過(guò)它與網(wǎng)絡(luò)交換信息，共享網(wǎng)絡(luò)資源。工作站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口卡、通信介質(zhì)、通信設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。 客戶機(jī)可選用一般的PC機(jī)承擔(dān)，服務(wù)器則選擇高性能的微機(jī)和專用服務(wù)器。對(duì)于某些具有較大內(nèi)存和磁盤空間的計(jì)算機(jī)，一方面由于它具有一定的資源，可供其它計(jì)算機(jī)共享，做服務(wù)器使用；另一方面，它又可作為客戶機(jī)使用，享用其他設(shè)備的資源。 5 5 5局域網(wǎng)的組成3、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 指網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，主要有網(wǎng)絡(luò)接口卡、收發(fā)器、中繼

3、器、網(wǎng)橋、路由器等。其中的某些硬件，如網(wǎng)絡(luò)接口卡、網(wǎng)橋、路由器上均有固化的軟件，對(duì)其工作進(jìn)行控制。 4、通信介質(zhì) 雙絞線、同軸電纜和光纖5、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的資源進(jìn)行管理。局域通信網(wǎng)協(xié)議則實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)通信實(shí)體之間和局域網(wǎng)絡(luò)之間的相互理解的通信。 6 6 6局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)的類型和特點(diǎn)局域網(wǎng)常用傳輸介質(zhì)有： 同軸電纜、雙絞線、光纖和無(wú)線介質(zhì)。 一般在局部范圍的中高速局域網(wǎng)中使用雙絞線，雙絞線分為： 無(wú)屏蔽雙絞線UTP，常用的有3、4、5類UTP 屏蔽雙絞線STP在遠(yuǎn)距離傳輸中使用光纖在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)中使用無(wú)線介質(zhì)7 7 7Ethernet網(wǎng)卡 根據(jù)計(jì)算機(jī)總線類型

4、不同和網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的不同，通常網(wǎng)卡總線分為ISA、EISA、PCI總線等；網(wǎng)卡與傳輸介質(zhì)的接口又分為同軸細(xì)纜（BNC）、同軸粗纜（AUI）、雙絞線接口（RJ45）。在第一章已經(jīng)介紹了網(wǎng)卡和傳輸介質(zhì)。在這里，我們簡(jiǎn)單介紹一下雙絞線與網(wǎng)卡的連接。8 8 8 雙絞線通過(guò)RJ45與網(wǎng)卡相連，RJ45的插頭和插座的如圖所示：9 9 9雙絞線的顏色101010雙絞線接線標(biāo)準(zhǔn)注：如果兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接相連，將連接兩塊網(wǎng)卡的雙絞線的RJ45線序應(yīng)交叉，即一端的1、2接另一端3、6，一端的3、6接另一端1、2。111111局域網(wǎng)組網(wǎng)示例（同軸電纜）121212局域網(wǎng)組網(wǎng)示例（雙絞線）131313IEEE802網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)

5、構(gòu)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層邏輯鏈路控制,LLC媒體訪問(wèn)控制,MAC,高層,OSI,IEEE,802物理層PHY141414局域網(wǎng)與局域網(wǎng)與IEEE802IEEE802標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 介質(zhì)訪問(wèn)控制子層MAC：依賴具體的傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提供介質(zhì)訪問(wèn)控制功能； 邏輯鏈路控制子層LLC：與傳輸介質(zhì)無(wú)關(guān)，主要提供尋址（網(wǎng)絡(luò)的物理地址）、差錯(cuò)控制和流量控制等功能 。151515IEEE802協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)q802.1A 概述和體系結(jié)構(gòu) q802.1B 尋址、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)互連及高層接口q802.2 邏輯鏈路控制子層LLCq802.3 以太網(wǎng)訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范q802.4 令牌總線網(wǎng)訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范q802

6、.5 令牌環(huán)網(wǎng)訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范q802.6 城域網(wǎng)訪問(wèn)方法和物理層規(guī)范（DQDB）q802.9 LAN-ISDN接口q802.10 互操作LAN安全標(biāo)準(zhǔn) (SILS)q802.11 無(wú)線局域網(wǎng) (Wireless LAN)q802.12 100VG ANYLAN網(wǎng)q802.14 交互式電視網(wǎng)（包括 cable modem)161616IEEE802協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)802.3CSMA/CD802.4Token,Bus802.5Token,Ring802.6DQDB802.8FDDI802.2,LLC數(shù)據(jù)鏈路層,物理層LLCMAC802.1D,Bridge802.1A,體系結(jié)構(gòu)IEEE802體系結(jié)構(gòu)示

7、意圖PHY171717IEEE802.3類型網(wǎng)絡(luò)EthernetEthernet和和IEEE 802.370年代中期由Xerox Palo Alto Research Center (Bob Metcalfe) 提出，數(shù)據(jù)率為2.94M，稱為Ethernet（以太網(wǎng)）。 經(jīng)DEC, Intel and Xerox公司改進(jìn)為10M標(biāo)準(zhǔn)(DIX 標(biāo)準(zhǔn)) 。 1985年定名為IEEE 802.3，即使用1堅(jiān)持的CAMA/CD協(xié)議的LAN標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)率從1M到10M (現(xiàn)已發(fā)展到1000M)，支持多種傳輸媒體。 Ethernet是指基帶總線LAN。 Ethernet和IEEE 802.3的幀格式不同。1

8、81818以太網(wǎng)的工作原理 IEEE802.3所用的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法采用了帶有碰撞檢測(cè)的載波偵聽多路訪問(wèn)技術(shù)(CSMA/CD)。 CSMA/CD工作原理如下：載波偵聽多路訪問(wèn)（CSMA）：一個(gè)工作站在發(fā)送之前，首先使用載波偵聽協(xié)議偵聽通信介質(zhì)上是否有收發(fā)活動(dòng)，也就是載波信號(hào)是否存在，當(dāng)偵聽到介質(zhì)空閑時(shí)，立即開始傳輸。如果偵聽到有載波存在，工作站便推辭自己的傳輸，退避一段時(shí)間后再試。如果兩個(gè)工作站同時(shí)檢測(cè)到介質(zhì)空閑，同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，將會(huì)造成彼此的干擾，這種現(xiàn)象稱為碰撞。191919以太網(wǎng)的工作原理：一個(gè)工作站在發(fā)送數(shù)據(jù)的一個(gè)工作站在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，還要不斷從通信介質(zhì)上接收數(shù)據(jù)，并對(duì)二同時(shí)，還要不斷

9、從通信介質(zhì)上接收數(shù)據(jù)，并對(duì)二者進(jìn)行比較，如果在發(fā)送過(guò)程中，出現(xiàn)碰撞，該者進(jìn)行比較，如果在發(fā)送過(guò)程中，出現(xiàn)碰撞，該工作站立即停止發(fā)送，并發(fā)送一個(gè)短的干擾信號(hào)，工作站立即停止發(fā)送，并發(fā)送一個(gè)短的干擾信號(hào)，通知所有的工作站，然后等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間后通知所有的工作站，然后等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間后再重新發(fā)送。再重新發(fā)送。202020CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的規(guī)則介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的規(guī)則1. 如果通信信道空閑，則可進(jìn)行發(fā)送，否則轉(zhuǎn)到第二步；2. 如果通信信道忙（有載波信號(hào)），則繼續(xù)對(duì)信道進(jìn)行偵聽，一旦發(fā)現(xiàn)空閑，就進(jìn)行發(fā)送；3. 如果在發(fā)送過(guò)程檢測(cè)到碰撞，則停止自己的正常發(fā)送，轉(zhuǎn)而發(fā)送一個(gè)短的干擾串信號(hào)，通

10、知網(wǎng)上所有的工作站出現(xiàn)了碰撞。4. 發(fā)送干擾串信號(hào)后，推遲一隨機(jī)時(shí)間，重新嘗試發(fā)送，轉(zhuǎn)到第一步。212121CSMA/CD的工作過(guò)程2222221-堅(jiān)持式CSMA/CD 忙 空閑有沖突 無(wú)沖突 發(fā)送成功（說(shuō)明：重發(fā)次數(shù)上限為16次）站準(zhǔn)備發(fā)送監(jiān)聽信道發(fā)送數(shù)據(jù)并監(jiān)聽信道,停止發(fā)送并發(fā)沖突加強(qiáng)信號(hào),按二進(jìn)制退避算法等待2323231-堅(jiān)持式CSMA/CD說(shuō)明：1.沖突檢測(cè)q沖突檢測(cè)的目的 “邊講邊聽”，一發(fā)現(xiàn)沖突馬上停止發(fā)送。q沖突檢測(cè)的方法基帶系統(tǒng)寬帶系統(tǒng)（以太網(wǎng)采用）2.沖突加強(qiáng)機(jī)制q為使其它產(chǎn)生沖突的節(jié)點(diǎn)盡快感知沖突，停止發(fā)送。2424241-堅(jiān)持式CSMA/CD3. 二進(jìn)制退避算法 設(shè)：

11、n為沖突發(fā)生而導(dǎo)致重發(fā)的次數(shù) L為時(shí)間片長(zhǎng)度 則重發(fā)等待時(shí)間取(02n-1)L中的隨機(jī)值 如重發(fā)次數(shù)為2次，則等待時(shí)間為0,L,2L,3L 中的隨機(jī)值。252525令牌環(huán)網(wǎng) 令牌環(huán)網(wǎng),環(huán)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)至所有結(jié)點(diǎn)依次相連而形成一個(gè)封閉環(huán)路。信息傳輸是單向和逐點(diǎn)傳送的。環(huán)網(wǎng)中設(shè)置一個(gè)令牌，只有持有令牌的結(jié)點(diǎn)才能發(fā)送信息。令牌由兩種狀態(tài)：“空”、“忙”。262626令牌環(huán)網(wǎng),當(dāng)空令牌傳遞到待發(fā)送信息的站點(diǎn)時(shí)，立即在令牌后，附加需發(fā)送的數(shù)據(jù)和目標(biāo)地址，并指令牌的狀態(tài)為“忙”狀態(tài)，信包繞環(huán)傳輸，只有地址相同的結(jié)點(diǎn)才能接受（復(fù)制）該信息，當(dāng)信包回到發(fā)送站點(diǎn)時(shí)，發(fā)送站將信包移去，并將忙令牌置為空令牌。2727

12、27IEEE802.5類型網(wǎng)絡(luò)Token Ring 令牌環(huán)網(wǎng)的組成 令 牌 環(huán)主機(jī) A主 機(jī)B主 機(jī)C主 機(jī)DTCU(轉(zhuǎn)發(fā) 器)TCUTCUTCU282828Token,Ring/802.5的操作舉例AT,=,0TAT,=,0TAT,=,1T DataCT DataCT DataCTDataCData（a）（b）（c）幀循環(huán)一圈后A將數(shù)據(jù)幀回收并放出空令牌A有數(shù)據(jù)要發(fā)送，它抓住空令牌A將令牌修改為數(shù)據(jù)幀，并加掛數(shù)據(jù)292929高速局域網(wǎng)技術(shù)高速局域網(wǎng)技術(shù) 提高局域網(wǎng)速率的主要方法1. 提高數(shù)據(jù)鏈路的速率2. 增加全網(wǎng)帶寬3. 通過(guò)節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬提升網(wǎng)絡(luò)速度4. 采用更高效率的編碼 303030F

13、DDI 光纖分布式數(shù)據(jù)接口光纖分布式數(shù)據(jù)接口,光纖分布式數(shù)據(jù)接口(Fiber,Distributed,Data,Interface，F(xiàn)DDI)標(biāo)準(zhǔn)于8,0年代中期發(fā)展起來(lái)，它提供的高速數(shù)據(jù)通信能力要高于以太網(wǎng)(10Mbps)和令牌環(huán)網(wǎng)(4或16Mbps)的能力。FDDI標(biāo)準(zhǔn)由ANSIX3T9.5標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制訂，為繁忙網(wǎng)絡(luò)上的高容量輸入輸出提供了一種訪問(wèn)方法。FDDI使用的傳輸介質(zhì)是光纖，隨著快速以太網(wǎng)的興起，F(xiàn)DDI已經(jīng)使用的也來(lái)越少了。最常見的應(yīng)用就是對(duì)服務(wù)器的快速訪問(wèn)。313131FDDI 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò),FDDI采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，F(xiàn)DDI的訪問(wèn)控制方法與令牌環(huán)網(wǎng)類似，采用令牌傳遞，但它與標(biāo)準(zhǔn)的令牌

14、傳遞又有不同。主要在于F,D,D,I使用定時(shí)的令牌訪問(wèn)方法。FDDI令牌沿網(wǎng)絡(luò)環(huán)路從一個(gè)結(jié)點(diǎn)向另一個(gè)結(jié)點(diǎn)移動(dòng)。如果某結(jié)點(diǎn)不需要傳輸數(shù)據(jù)，F(xiàn)DDI將獲取令牌并將其發(fā)送到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)中。如果處理令牌的結(jié)點(diǎn)需要傳輸，那么在指定的稱為目標(biāo)令牌循環(huán)時(shí)間(Target,Token,Rotation,Time，TTRT)的時(shí)間內(nèi)，它可以按照用戶的需求來(lái)發(fā)送盡可能多的幀。因?yàn)镕,D,D,I采用的是定時(shí)的令牌方法，所以在給定時(shí)間中，來(lái)自多個(gè)結(jié)點(diǎn)的多個(gè)幀可能都在網(wǎng)絡(luò)上，為用戶提供高容量的通信。3232324使用基于IEEE802.5令牌環(huán)的MAC協(xié)議4使用IEEE802.2LLC協(xié)議，因而與IEEE802系列網(wǎng)絡(luò)兼

15、容4使用多模光纖傳輸，并使用有容錯(cuò)功能的雙環(huán)拓?fù)?數(shù)據(jù)率為100Mbps，光信號(hào)的碼元速率為125MBaud/s4采用4B/5B編碼41000個(gè)物理連接（若都為雙連接站，則可連接500個(gè)站）4最大站距2km，環(huán)路長(zhǎng)度100km，光纖總長(zhǎng)度200km4具有動(dòng)態(tài)分配帶寬能力，可同時(shí)提供同步和異步數(shù)據(jù)傳輸。4分組最大長(zhǎng)度為4500字節(jié)。FDDI 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)333333集中器集中器令牌服務(wù)器343434幾種主要的10M以太網(wǎng)1.10BASE5q傳輸介質(zhì) ：50 粗同軸電纜 q最長(zhǎng)介質(zhì)段：500米q拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：共享總線q使用中繼器延長(zhǎng)網(wǎng)段，最多5個(gè)，可達(dá)2500米q網(wǎng)卡連接端：15芯D型AUI 353535

16、10Base5粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng),收發(fā)器,:,發(fā)送/接收,沖突檢測(cè),電氣隔離AUI,:,連接件單元接口總線型拓?fù)溆糜诰W(wǎng)絡(luò)骨干連接最大段長(zhǎng)度,500米每段最多站點(diǎn)數(shù),100兩站點(diǎn)間最小距離,2.5米,粗纜Vampire,tapBNC端子收發(fā)器AUI,電纜NIC網(wǎng)絡(luò)最大跨度,2.5公里,363636幾種主要的10M以太網(wǎng)2. 10BASE2q傳輸介質(zhì) ：50 細(xì)同軸電纜 q最長(zhǎng)介質(zhì)段：185米q拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：共享總線q使用中繼器延長(zhǎng)網(wǎng)段，最多5個(gè)，可達(dá)925米q網(wǎng)卡連接端：BNC,T型頭37373710Base2細(xì)同軸電纜，可靠性稍差,BNC,T型接頭連接,總線型拓?fù)溆糜谵k公室LAN細(xì)

17、纜BNC,接頭NIC每段最大長(zhǎng)度,185m每段最多站點(diǎn)數(shù),30兩站點(diǎn)間最短距離,0.5,m網(wǎng)絡(luò)最大跨度,925,m,網(wǎng)絡(luò)最多5個(gè)段,383838幾種主要的10M以太網(wǎng)3. 10BASE-Tq傳輸介質(zhì) ：無(wú)屏蔽雙絞線 q最長(zhǎng)介質(zhì)段：100米q拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型q使用集線器連接，最多5個(gè)，可達(dá)500米q網(wǎng)卡連接端：RJ4539393910BaseT雙絞線介質(zhì)（UTP）,（RJ45連接頭）以Hub,（集線器）為中心節(jié)點(diǎn)。Hub多端口轉(zhuǎn)發(fā)器。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形，邏輯上仍然是總線形。,轉(zhuǎn)發(fā)器/中繼器的作用：將信號(hào)放大并整形后再轉(zhuǎn)發(fā)，消除信號(hào)傳輸?shù)氖д婧退p。轉(zhuǎn)發(fā)器/中繼器/HUB物理層設(shè)備(工作在物理層)。,

18、用于小型LAN。,NICHUB段最大長(zhǎng)度,100m404040使用雙絞線的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)1. 單一集線器2. 多集線器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)當(dāng)聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)超過(guò)單一集線器的端口數(shù)量時(shí)，通常采用多集線器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。有兩種級(jí)聯(lián)方法：使用雙絞線，通過(guò)RJ45端口級(jí)聯(lián)；使用同軸電纜或光纖，通過(guò)級(jí)線器提供的向上連接端口實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)。414141多集線器級(jí)聯(lián)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)外置光纖收發(fā)器光纖100Base,FX集線器100Base,TX集線器100Base,TX集線器光纖插有光纖接口網(wǎng)卡UTP5UTP5UTP5UTP5光纖UTP5424242使用雙絞線的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)3. 可疊加集線器結(jié)構(gòu)由一個(gè)基礎(chǔ)集線器與多個(gè)擴(kuò)展集線器組成?；A(chǔ)集線器是一種

19、具有網(wǎng)絡(luò)管理功能的獨(dú)立集線器。通過(guò)在基礎(chǔ)集線器上疊加多個(gè)擴(kuò)展集線器，一方面可以增加節(jié)點(diǎn)數(shù)，另一方面可是線對(duì)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的管理工作。434343可疊加集線器結(jié)構(gòu)444444幾種主要的10M以太網(wǎng)4.10BASE-FLq傳輸介質(zhì) ：62.5/125多模光纖q最長(zhǎng)介質(zhì)段：2kmq拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型q使用集線器連接，最多2個(gè)，可達(dá)4kmq網(wǎng)卡連接端：ST454545幾種主要的10M以太網(wǎng)5. 其它以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)q10BROAD36q100BASE-Tq1000BASE-T46464610BaseF,使用光纖進(jìn)行長(zhǎng)距離連接，例如建筑物間連接。,星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最常見的布線標(biāo)準(zhǔn)：,10BaseFL,-,異步點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，鏈

20、路最長(zhǎng)2,km10Broad36,使用75電纜連接，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹形,用于寬帶LAN474747100BASE-T 10BASE-T100BASE-TX100BASE-FX100BASE-T4編碼方法曼徹斯特4B/5B4B/5B8B/6T傳輸介質(zhì)UTP3/4/5UTP5,STP1多模/單模光纖UTP3/4/5信號(hào)頻率20MHz125MHz125MHz25MHz使用線對(duì)2對(duì)2對(duì)2對(duì)4對(duì)發(fā)送線對(duì)1對(duì)1對(duì)1對(duì)3對(duì)網(wǎng)段距離100m100m150/412/2000m100m全雙工能力有有有無(wú)484848快速以太網(wǎng)組成實(shí)例網(wǎng)卡(外置或內(nèi)置收發(fā)器)、收發(fā)器(外置)與收發(fā)器電纜集線器（雙絞線或光纖接口）雙絞線及

21、光纜外置光纖收發(fā)器光纖100Base,FX集線器100Base,TX集線器100Base,TX集線器光纖插有光纖接口網(wǎng)卡UTP5UTP5UTP5UTP5光纖UTP54949491000BASE-T 千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)q1000BASE-X（802.3z） 采用基于光纖通道的物理層，即FC-0和FC-1。使用界只有以下三種：1000BASE-SX使用多模光纖和850nm激光器（距離為300550m)1000BASE-LX使用單模光纖（距離3km）或多模光纖（距離為300550m)和1300nm激光器1000BASE-CX使用短距離UTP（距離為25m）q1000BASE-T（802.3ab） 使用4

22、對(duì)5類UTP，傳送距離為25100m。 5050501000BASE-T 參數(shù)10BASE-T100BASE-T1000BASE-T數(shù)據(jù)傳輸率10Mbps100Mbps1000Mbps5類UTP100m100m20120mSTP/同軸電纜550m100m20120m多模光纖2km412km550m單模光纖25km20km3km515151GB以太網(wǎng) ,GB以太網(wǎng)，又稱為千兆以太網(wǎng)。它遵循IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn)，它采用IEEE802.3幀格式，CSMA/CD訪問(wèn)控制技術(shù)，傳輸介質(zhì)采用100M屏蔽雙絞線STP，傳輸距離為205米，5類非屏蔽雙絞線UTP（1000BASE-T）距離為100米；多模

23、光纖（1000BASE,SX）距離為500米；單模光纖（1000BASE,LX）可達(dá)3公里。525252GB以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)535353GB以太網(wǎng)的設(shè)計(jì),GB以太網(wǎng)采用三層設(shè)計(jì)，在上頁(yè)圖中，最高層為千兆交換機(jī)或是ATM交換機(jī)，所使用的通信鏈路為1000Mbps；中間一層為百兆交換機(jī)，上行鏈路為1000Mbps；最底層為10M交換機(jī)或HUB，上行鏈路為100Mbps。,在這種設(shè)計(jì)中，每一層逐步提高干線交換速率，這種設(shè)計(jì)是以價(jià)格低廉的交換機(jī)控制10Mbps工作站的連接，昂貴的大容量交換機(jī)只用在最高層。545454交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng) 傳統(tǒng)的以太網(wǎng)都是許多站點(diǎn)共享一個(gè)公共傳輸介質(zhì)，10Mbps共享式

24、以太網(wǎng)就是許多站點(diǎn)共享10Mbps的帶寬，當(dāng)用戶增加時(shí)，分給每個(gè)用戶的帶寬相應(yīng)減少。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)超過(guò)50個(gè)時(shí)，系統(tǒng)性能將急劇下降。交換技術(shù)就是為終端用戶提供專用的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，為每個(gè)用戶提供一條交換通道，把它們連接到一個(gè)高速背板總線，如一個(gè)10M交換局域網(wǎng)，所有的連接設(shè)備均可獲得10Mbps，各設(shè)備都能以端口速度互相訪問(wèn)，每個(gè)與網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備均可獨(dú)立與交換機(jī)交換機(jī)連接。555555交換機(jī)工作原理交換機(jī)工作原理 從功能上講，局域網(wǎng)交換機(jī)類似于網(wǎng)橋，即實(shí)現(xiàn)OSI參考模型的下兩層協(xié)議，但局域網(wǎng)交換機(jī)比網(wǎng)橋和路由器的性能和吞吐能力高得多，因?yàn)榻粨Q機(jī)只要識(shí)別信息幀的源地址和目的地址即可，并

25、不對(duì)幀進(jìn)行拆開、檢查協(xié)議等，時(shí)延比路由器小得多。而且向上連接高速端口，為整個(gè)建筑物的網(wǎng)絡(luò)、園區(qū)網(wǎng)或廣域網(wǎng)干線提供高速交換式連接。565656交換式以太網(wǎng) 集線器工作站A工作站D工作站C工作站B端口1端口2端口4端口6站表575757交換式以太網(wǎng) 站表端口號(hào)站點(diǎn)MAC地址1A2B4C6D585858三種幀的轉(zhuǎn)發(fā)方式q存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式交換機(jī)首先完整地接收發(fā)送幀，并進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。若正確，則沿正確端口號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)。優(yōu)點(diǎn)：有差錯(cuò)檢測(cè)能力，支持不同速率端口間的轉(zhuǎn)發(fā)。缺點(diǎn)：交換延遲長(zhǎng)。q直接交換方式 交換機(jī)接收并檢測(cè)到目的地址字段后就立即將幀轉(zhuǎn)發(fā)出去。優(yōu)點(diǎn)：交換延遲短。缺點(diǎn)：缺乏差錯(cuò)檢測(cè)能力，不支持不同速率端口間

26、的轉(zhuǎn)發(fā)。q改進(jìn)直接交換方式將兩者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，接收到幀的前64個(gè)字節(jié)后，判斷針頭字段是否正確，若正確則轉(zhuǎn)發(fā)。 595959以太網(wǎng)交換機(jī)類型 如下圖所示：以太網(wǎng)交換機(jī)10Mbps端口100Mbps端口10/100Mbps端口專用/共享半雙工/全雙工半雙工/全雙工專用/共享10/100Mbps自適應(yīng)端口606060局域網(wǎng)交換機(jī)特性1. 低交換傳輸延遲從傳輸延遲的數(shù)量級(jí)來(lái)看，交換機(jī)為幾十s，網(wǎng)橋?yàn)閹装賡，路由器為幾千s。2. 高傳輸帶寬對(duì)10Mbps端口，半雙工帶寬為10Mbps，全雙工帶寬為20Mbps對(duì)100Mbps端口，半雙工帶寬為100Mbps，全雙工帶寬為200Mbps3. 允許10Mbp

27、s/100Mbps共存交換機(jī)允許不同速率、工作方式網(wǎng)卡共存。通過(guò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)調(diào)整速率和工作方式。4. 交換機(jī)可支持虛擬局域網(wǎng)服務(wù)616161使用交換機(jī)后，可建立多個(gè)并發(fā)的通信。例如：8個(gè)端口可建立4個(gè)并發(fā)通信，總帶寬,=,(8/2)*10Mbps,=,40,Mbps在訪問(wèn)服務(wù)器的流量非常大的網(wǎng)絡(luò)中，可在交換機(jī)上設(shè)置1-2個(gè)高速端口(100Mbps/1Gbps)，把服務(wù)器與該高速端口相連，便可大大提高服務(wù)器訪問(wèn)的速度。這種連接服務(wù)器的方法又稱為Big-Pipe。10Mbps,網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)626262交換機(jī)的兩種用法(以10Mbps網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為例)：,(1)端口下接站點(diǎn)：站點(diǎn)獨(dú)占10Mbps帶寬,(

28、2)端口下接網(wǎng)段：網(wǎng)段中所有站點(diǎn)共享10Mbps帶寬共享10M獨(dú)享10M共享10M獨(dú)享10M網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)SwitchHUBHUB636363虛擬局域網(wǎng) ,交換式虛擬局域網(wǎng)通過(guò)在不同的LAN網(wǎng)段上的節(jié)點(diǎn)之間建立高速的交換連接。交換機(jī)可以從邏輯上將一些端口歸為一個(gè)廣播域，而且無(wú)需對(duì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。使用虛擬局域網(wǎng)，可以連接不同地理位置的用戶，并且可以在一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)中組建一個(gè)較小的工作組。下頁(yè)列出一個(gè)虛擬局域網(wǎng)的實(shí)例。,646464虛擬局域網(wǎng)實(shí)例656565局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的基本概念定義4 在局域網(wǎng)低層所提供的數(shù)據(jù)傳輸能力的基礎(chǔ)上，為高層網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源管理和其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的局域網(wǎng)系統(tǒng)軟件。

29、分類q 面向任務(wù)型 為某一種特殊的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要求而設(shè)計(jì)的。q 通用型 提供基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，支持在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的需求。666666工作模式對(duì)等模式（對(duì)等模式（peer-to-peer）q所有工作站地位平等，裝有相同的協(xié)議棧（操作系統(tǒng)），彼此能夠直接共享設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)資源。q優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，任兩個(gè)節(jié)點(diǎn)均能實(shí)現(xiàn)直接通信。q缺點(diǎn)：每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是工作站也是服務(wù)器，要承擔(dān)較重的通信管理與網(wǎng)絡(luò)資源管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理工作。文件服務(wù)器模式文件服務(wù)器模式q局域網(wǎng)操作系統(tǒng)軟件分為兩個(gè)部分：文件服務(wù)器軟件和工作站軟件。q文件服務(wù)器具有分時(shí)系統(tǒng)文件管理的全部功能，它支持文件的概念和標(biāo)準(zhǔn)文件操作，提供網(wǎng)絡(luò)用戶訪問(wèn)文件、目錄并

30、發(fā)控制和安全保密功能。文件服務(wù)器提供共享的硬盤，為各個(gè)工作站提供文件的存取服務(wù)。676767工作模式客戶客戶/服務(wù)器模式（服務(wù)器模式（client/server）q 將處理分為兩個(gè)部分：前端由客戶處理，后端由服務(wù)器處理。提供分布式環(huán)境，任務(wù)由客戶和服務(wù)器共同承擔(dān)。q 客戶向服務(wù)器程序發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求。q 服務(wù)器程序接收、處理客戶程序的請(qǐng)求，并將處理結(jié)果返回客戶。686868局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的基本服務(wù)功能1. 文件服務(wù)2. 打印服務(wù)3. 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)4. 通信服務(wù)5. 信息服務(wù)6. 分布式服務(wù)7. 網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)696969常用局域網(wǎng)操作系統(tǒng)1. UNIX操作系統(tǒng)2. Novell公司的NetWare3.

31、 Microsoft公司的Windows NT/20004. IBM公司的LAN server典型局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)由三部分組成：服務(wù)器工作站局域網(wǎng)通信設(shè)備707070Windows NT下面以Windows NT3.5為例說(shuō)明主要功能和特點(diǎn)： NT3.5包括兩個(gè)部分：qWindows NT3.5 ServerqWindows NT3.5 Workstation1. 內(nèi)存和任務(wù)管理內(nèi)存和任務(wù)管理qNTS內(nèi)部采用32位體系結(jié)構(gòu)，使得應(yīng)用程序訪問(wèn)的內(nèi)存空間可達(dá)到4GB。q內(nèi)存保護(hù)通過(guò)為操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序分配分離的內(nèi)存空間來(lái)防止沖突。q采用線程管理和占先式多任務(wù)，使得應(yīng)用程序有效運(yùn)行。717171Windows NT2. 開放的體系結(jié)構(gòu)開放的體系結(jié)構(gòu)q 支持網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)接口NDIS和傳輸驅(qū)動(dòng)接口TDI標(biāo)準(zhǔn)，并允許用戶同時(shí)使用不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。q 內(nèi)置四種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：TCP/IPMicrosoft NWLinkNetBIOS 的擴(kuò)展用戶接口NetBEUI數(shù)據(jù)鏈路控制727272Windows NT3. 內(nèi)置管理內(nèi)置