局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)

1、關(guān)于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)第1頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三第7章 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)局域網(wǎng)的基本概念7.1典型局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)7.2網(wǎng)絡(luò)互連7.4廣域網(wǎng)7.3配置虛擬局域網(wǎng)7.5第2頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.1 局域網(wǎng)的基本概念7.1.1局域網(wǎng)的特點(diǎn)7.1.2局域網(wǎng)的分類7.1.3局域網(wǎng)的組成7.1.4局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)類型7.1.5局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)第3頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.1.1局域網(wǎng)的特點(diǎn)（1）覆蓋的地理范圍較?。?）以微機(jī)為主要聯(lián)網(wǎng)對(duì)象（3）通常屬于某個(gè)單位或部門所有（4）傳輸速率高（5）管理方便（6

2、）價(jià)格低廉（7）實(shí)用性強(qiáng)，使用廣泛第4頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.1.2局域網(wǎng)的分類1按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類2按傳輸?shù)男盘?hào)分類3按網(wǎng)絡(luò)使用的傳輸介質(zhì)分類4按介質(zhì)訪問(wèn)控制方式分類第5頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.1.3局域網(wǎng)的組成局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件兩部分組成第6頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.1.4局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)類型與特點(diǎn)同軸電纜、雙絞線、光纖與無(wú)線通信信道在局域網(wǎng)中一般使用第3類、第4類、第5類和第6類非屏蔽雙絞線，常簡(jiǎn)稱為3類線、4類線、5類線和6類線。其中，3類線帶寬為16MHz，適用于語(yǔ)音及1

3、0Mbit/s以下的數(shù)據(jù)傳輸；4類線帶寬為20MHz，適用于語(yǔ)音及16Mbit/s以下的數(shù)據(jù)傳輸；5類線帶寬為100MHz，適用于語(yǔ)音及100Mbit/s的高速數(shù)據(jù)傳輸，甚至可以支持155Mbit/s的異步傳輸模式ATM的數(shù)據(jù)傳輸；6類線適用于1000Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸，通常用于1000BASE-T以太網(wǎng)。第7頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.1.5局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)1局域網(wǎng)參考模型2IEEE 802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)第8頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2典型局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)DIX Ethernet V2與IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)采取了兩

4、種重要的措施：無(wú)連接的工作方式使用曼徹斯特（Manchester）編碼第9頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2典型局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)：第10頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.110Mbit/s以太網(wǎng) 110Mbit/s以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)IEEE 802.3以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)包括MAC子層和物理層。物理層又分為物理信令（PLS）和物理媒體連接件（PMA）兩個(gè)子層，并根據(jù)物理層的兩個(gè)子層是否在同一個(gè)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。第11頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.110Mbit/s以太網(wǎng)210Mbit/s以太網(wǎng)組網(wǎng)方

5、式IEEE 802.3支持的物理層介質(zhì)和配置方式有多種，是由一組協(xié)議組成的。每一種實(shí)現(xiàn)方案都有一個(gè)名稱代號(hào)，由以下3部分組成：第12頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.2100Mbit/s以太網(wǎng) 1快速以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1995年9月，IEEE 802委員會(huì)正式批準(zhǔn)了快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3u。IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)在LLC子層使用IEEE 802.2標(biāo)準(zhǔn)，在MAC子層使用CSMA/CD方法，只是在物理層做了一些必要的調(diào)整，定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)（100BASE-T）。第13頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.2100Mbit

6、/s以太網(wǎng)2快速以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式（1）100BASE-TX（2）100BASE-FX（3）100BASE-T4第14頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.2100Mbit/s以太網(wǎng) 1快速以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1995年9月，IEEE 802委員會(huì)正式批準(zhǔn)了快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3u。IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)在LLC子層使用IEEE 802.2標(biāo)準(zhǔn)，在MAC子層使用CSMA/CD方法，只是在物理層做了一些必要的調(diào)整，定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)（100BASE-T）。第15頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.31000Mbit/s以太網(wǎng)1吉

7、比特以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)IEEE 802.3z標(biāo)準(zhǔn)在LLC子層使用IEEE 802.2標(biāo)準(zhǔn)，在MAC子層使用CSMA/ CD方法。只是在物理層作了一些必要的調(diào)整，它定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)（1000BASE-T）。1000BASE-T標(biāo)準(zhǔn)定義了吉比特介質(zhì)專用接口（Gigabit Media Independent Interface，GMII），它將MAC子層與物理層分開(kāi)。第16頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.31000Mbit/s以太網(wǎng)2吉比特以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式(1)1000BASE-T(2)1000BASE-SX(3)1000BASE-LX(4)1000BASE-C

8、X第17頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.410吉比特以太網(wǎng)1 10吉比特以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)OSI層次結(jié)構(gòu)包括了數(shù)據(jù)鏈路層的一部分和物理層的全部，IEEE 802層次結(jié)構(gòu)包括MAC子層和物理層，但各層所具有的功能與傳統(tǒng)以太網(wǎng)相比差別較大，特別是物理層更具有明顯的特點(diǎn)。第18頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.410吉比特以太網(wǎng)210吉比特以太網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn) MAC子層和物理層實(shí)現(xiàn)10Gbit/s傳輸速率。 MAC子層的幀格式不變，并保留IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)最小和最大幀長(zhǎng)度。 不支持共享型，只支持全雙工，即只可能實(shí)現(xiàn)全雙工交換型10吉

9、比特以太網(wǎng)，因此10吉比特以太網(wǎng)媒體的傳輸距離不會(huì)受到傳統(tǒng)以太網(wǎng)CSMA/CD機(jī)理制約，而僅僅取決于媒體上信號(hào)傳輸?shù)挠行浴?支持星形局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用點(diǎn)到點(diǎn)連接和結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)。 在物理層上分別定義了局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)兩種系列，并定義了適應(yīng)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。 不能使用雙絞線，只支持多模和單模光纖，并提供連接距離的物理層技術(shù)規(guī)范。第19頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.410吉比特以太網(wǎng)310吉比特以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的應(yīng)用案例第20頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.5虛擬局域網(wǎng)1虛擬網(wǎng)絡(luò)的基本概念第21頁(yè)，共51頁(yè)，202

10、2年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.5虛擬局域網(wǎng)2IEEE 802.1q VLAN標(biāo)準(zhǔn)第22頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.5虛擬局域網(wǎng)3虛擬局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)VLAN的實(shí)現(xiàn)方式廣泛采用靜態(tài)VLAN方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在靜態(tài)VLAN中，由網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)交換機(jī)端口進(jìn)行靜態(tài)的VALN分配，當(dāng)在交換機(jī)上將其某一個(gè)端口分配給一個(gè)VLAN時(shí)，將一直保持不變直到網(wǎng)絡(luò)管理員改變這種配置，所以又被稱為基于端口的VLAN。第23頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.2.5虛擬局域網(wǎng)4虛擬網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)（1）廣播控制（2）安全性（3）性能（4）網(wǎng)絡(luò)管理第24頁(yè)

11、，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3 廣域網(wǎng)7.3.1 廣域網(wǎng)的基本概念7.3.2 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）協(xié)議7.3.3 PPP協(xié)議7.3.4 幀中繼7.3.5 VPN7.3.6 異步傳輸模式第25頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.1 廣域網(wǎng)的基本概念1廣域網(wǎng)的特點(diǎn)第26頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.1 廣域網(wǎng)的基本概念2廣域網(wǎng)術(shù)語(yǔ)用戶駐地設(shè)備（Customer Premises Equipment，CPE）分界點(diǎn)（Demarcation Point）本地回路（Local loop）中心局（Ce

12、ntral Office，CO）長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)（Toll Network）第27頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.1 廣域網(wǎng)的基本概念3廣域網(wǎng)的帶寬DS0（Digital Signal 0）T1E1T3OC-3OC-12OC-48：第28頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.1 廣域網(wǎng)的基本概念4廣域網(wǎng)的種類廣域網(wǎng)可以分為公共傳輸網(wǎng)絡(luò)和專用傳輸網(wǎng)絡(luò)第29頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三 7.3.2 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）協(xié)議1HDLC協(xié)議的幀格式零比特填充法第30頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)3

13、0分，星期三 7.3.2 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）協(xié)議2HDLC協(xié)議的特點(diǎn) 透明傳輸。 可靠性高。 傳輸效率高。 適應(yīng)性強(qiáng)。 結(jié)構(gòu)靈活。第31頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.3 PPP協(xié)議點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議PPP（Point-to-Point Protocol）第32頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三1PPP協(xié)議的幀格式當(dāng)PPP用在同步傳輸鏈路時(shí)，協(xié)議規(guī)定采用硬件來(lái)完成比特填充。當(dāng)PPP用在異步傳輸時(shí)，就使用一種特殊的字符填充法。第33頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三1PPP協(xié)議的工作狀態(tài)第34頁(yè)，

14、共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.4 幀中繼1幀中繼技術(shù)簡(jiǎn)介第35頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.4 幀中繼1幀中繼技術(shù)簡(jiǎn)介永久虛電路服務(wù)第36頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過(guò)程7.3.4 幀中繼1幀中繼技術(shù)簡(jiǎn)介第37頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三幀中繼的主要優(yōu)點(diǎn) 減少了網(wǎng)絡(luò)互連的代價(jià)。 網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性減少但性能卻提高了。 由于使用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，增加了互操作性。 協(xié)議的獨(dú)立性。7.3.4 幀中繼1幀中繼技術(shù)簡(jiǎn)介第38頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分

15、，星期三7.3.4 幀中繼2幀中繼的幀格式第39頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.5 VPN1VPN分類 遠(yuǎn)程接入VPN（Remote access VPN） 端到端VPN（site-to-site VPNs） 外部網(wǎng)絡(luò)VPN（Extranet VPNs）第40頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.5 VPN2VPN的構(gòu)建第一種方法是在IP網(wǎng)絡(luò)上的端點(diǎn)間利用IPSec構(gòu)建帶有認(rèn)證和加密的服務(wù)。第二種方法是利用隧道協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)間建立一條隧道。第41頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.6 異步傳輸模式1A

16、TM的基本概念第42頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.6 異步傳輸模式2ATM的工作原理虛通路（Virtual Path，VP）虛通道（Virtual Channel，VC）第43頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.6 異步傳輸模式2ATM的工作原理虛通路鏈路（VPL）、虛通路標(biāo)識(shí)符（Virtual Path Identifier，VPI）虛通道連接（VCC）、虛通道標(biāo)識(shí)符（Virtual Channel Identifier，VCI）第44頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.3.6 異步傳輸模式2ATM的

17、工作原理第45頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.4網(wǎng)絡(luò)互連7.4.1 網(wǎng)絡(luò)互連的必要性7.4.2 網(wǎng)絡(luò)互連的基本原理7.4.3 網(wǎng)絡(luò)互連的類型第46頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.4.1 網(wǎng)絡(luò)互連的必要性 ISO/OSI雖然問(wèn)世多年，在實(shí)際運(yùn)行中依然存在大量非OSI的網(wǎng)絡(luò)，而且各種現(xiàn)有的特定網(wǎng)絡(luò)并不一定都采用OSI七層模型。 OSI所采用的通信子網(wǎng)和現(xiàn)有的多種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，它本身就決定了各種類型的通信子網(wǎng)一直共存下去。 網(wǎng)絡(luò)互連可以改善網(wǎng)絡(luò)性能第47頁(yè)，共51頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)30分，星期三7.4.2 網(wǎng)絡(luò)互連的基本原理1網(wǎng)絡(luò)互連的要求 在網(wǎng)絡(luò)之間提供一條鏈路，至少需要一條物理和鏈路控制的鏈路。 提供不同網(wǎng)絡(luò)間的路由選擇和數(shù)據(jù)傳送。 提供各用戶使用網(wǎng)絡(luò)的記錄和保持狀態(tài)信息。 在網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，應(yīng)盡量避免由于互