項(xiàng)目二局域網(wǎng)和城域網(wǎng)

項(xiàng)目二

局域網(wǎng)和城域網(wǎng)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：了解局域網(wǎng)、以太網(wǎng)、城域網(wǎng)及寬帶城域的發(fā)展歷程及發(fā)展背景了解IEEE802標(biāo)準(zhǔn)、以太網(wǎng)802.3系列標(biāo)準(zhǔn)了解城域網(wǎng)、寬帶城域網(wǎng)的基本概念、主要特點(diǎn)理解局域網(wǎng)的組成、特點(diǎn)理解局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及各層功能理解快速以太網(wǎng)802.3u的物理層標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范理解標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)IEEE802.3協(xié)議規(guī)范、協(xié)議原理、組網(wǎng)方式理解城域網(wǎng)、寬帶城域網(wǎng)的基本組成、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)掌握IEEE802.3幀格式能區(qū)分局域網(wǎng)、城域網(wǎng)能利用PacketTracer軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)的組建目錄任務(wù)一初識(shí)局域網(wǎng)任務(wù)二認(rèn)識(shí)新型的局域網(wǎng)任務(wù)三認(rèn)識(shí)城域網(wǎng)任務(wù)四利用PT軟件分析共享式與交換式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程習(xí)題與實(shí)驗(yàn)任務(wù)一初識(shí)局域網(wǎng)基本概念局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是指在某一局部的區(qū)域內(nèi)，利用通信設(shè)備和線路將計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備連接起來(lái)，按照通信協(xié)議進(jìn)行信息交換，實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。就LAN的功能性而言，它定義為一組計(jì)算機(jī)和處部設(shè)備，在物理地址上彼此相隔不遠(yuǎn)，以允許用戶相互通信和共享硬件、軟件資源；就LAN的技術(shù)性而言，它定義為通信鏈路和通信設(shè)備互連在一起，遵循網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并受網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。任務(wù)一初識(shí)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

由于集線器(hub)和交換機(jī)(switch)的出現(xiàn)和雙絞線大量用于局域網(wǎng)中，星形局域網(wǎng)以及多級(jí)星形結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)獲得了非常廣泛應(yīng)用。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

典型實(shí)例為FDDI(FiberDistributedDataInterface)雙環(huán)，它是于80年代中期發(fā)展起來(lái)一項(xiàng)局域網(wǎng)技術(shù)，傳輸媒體為光纖樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

樹型結(jié)構(gòu)是分級(jí)的集中控制式網(wǎng)絡(luò)，與星型相比，節(jié)點(diǎn)易于擴(kuò)展。這種結(jié)構(gòu)可以延伸出很多分支和子分友，這些新節(jié)點(diǎn)和新分支都能容易地加入網(wǎng)內(nèi)。也可以把它看成是星型結(jié)構(gòu)的疊加。任務(wù)一初識(shí)局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)

目前局域網(wǎng)使用的傳輸介質(zhì)通常有以下三種

（1）雙絞線（2）光纖（3）無(wú)線介質(zhì)訪問控制方法

介質(zhì)訪問控制方法包括兩方面內(nèi)容：一是確定網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)到傳輸介質(zhì)上的時(shí)刻，二是如何對(duì)共用傳輸介質(zhì)進(jìn)行訪問和控制。從介質(zhì)訪問控制方法的角度來(lái)看，局域網(wǎng)可分為共享介質(zhì)式局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)兩類。任務(wù)一初識(shí)局域網(wǎng)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)二認(rèn)識(shí)新型的局域網(wǎng)以太網(wǎng)技術(shù)

802.3局域網(wǎng)是一種基帶總線型局域網(wǎng)。在不涉及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議細(xì)節(jié)時(shí)，一般將802.3局域網(wǎng)簡(jiǎn)稱為以太網(wǎng)（Ethernet）。以太網(wǎng)是最早使用的局域網(wǎng)，也是目前使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)。是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)二認(rèn)識(shí)新型的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)

標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)最大的特性在于信號(hào)是以廣播的方式傳播，共享介質(zhì)方式。采用帶沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）機(jī)制。這種介質(zhì)訪問控制方法的工作流程可以概況為先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停發(fā)、延遲重發(fā)。CSMA/CD可以減少?zèng)_突，但不能從根本上消除沖突。任務(wù)二認(rèn)識(shí)新型的局域網(wǎng)高速以太網(wǎng)技術(shù)

數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mbps的快速以太網(wǎng)是一種高速局域網(wǎng)技術(shù)，能夠?yàn)樽烂嬗脩粢约胺?wù)器或者服務(wù)器集群等提供更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬。IEEE為快速以太網(wǎng)制訂的標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3u，即通常所說(shuō)的快速以太網(wǎng)（FastEthernet）。千兆以太網(wǎng)

千兆以太網(wǎng)（GigabitEthernet）是建立在以太網(wǎng)協(xié)議之上的。是一種新型高速局域網(wǎng)，提供1Gbps通信帶寬，與快速以太網(wǎng)完全兼容。適用于大中規(guī)模的園區(qū)網(wǎng)主干。由千兆交換機(jī)、千兆網(wǎng)卡、綜合布線系統(tǒng)等構(gòu)成。IEEE為千兆以太網(wǎng)制訂的標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3z（光纖）和IEEE802.3ab（雙絞線）任務(wù)三認(rèn)識(shí)城域網(wǎng)初識(shí)城域網(wǎng)

使用與局域網(wǎng)相似的技術(shù)、只是規(guī)模上大一些，對(duì)硬件和軟件的要求更高一些，可以把城域網(wǎng)看成是一個(gè)能覆蓋一個(gè)城市范圍的大型局域網(wǎng)。20世紀(jì)80年代后期，人們提出了城域網(wǎng)（MAN）的概念，業(yè)務(wù)定位就是城市地區(qū)范圍內(nèi)大量局域網(wǎng)系統(tǒng)的互聯(lián)。

目前城域范圍電信網(wǎng)由上至下可縱向劃分為三種網(wǎng)絡(luò)：業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳送網(wǎng)、光纜網(wǎng)。其中業(yè)務(wù)網(wǎng)主要包括話音網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)；傳送網(wǎng)主要基于SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步數(shù)字體系）技術(shù)構(gòu)建；光纜網(wǎng)由廣泛分布的光纜線路互連組成，是所有上層網(wǎng)絡(luò)的物理媒體承載平臺(tái)。任務(wù)三認(rèn)識(shí)城域網(wǎng)認(rèn)識(shí)寬帶城域網(wǎng)

現(xiàn)今所謂的“寬帶城域網(wǎng)”（BMAN），是在Internet廣泛發(fā)展和應(yīng)用之后，信息化浪潮高漲的背景下提出的新概念。

任務(wù)三認(rèn)識(shí)城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

BMAN在組網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)上可分為核心層、匯聚層和接入層。

任務(wù)三認(rèn)識(shí)城域網(wǎng)寬帶接入

寬帶接入是發(fā)展寬帶城域網(wǎng)的關(guān)鍵和難點(diǎn)，也是運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。寬帶接入網(wǎng)提供通常說(shuō)的最后一公里的連接——即用戶和骨干網(wǎng)絡(luò)之間的連接。多元化寬帶接入突破“最后一公里”瓶頸。

任務(wù)四利用PT軟件分析共享式與交換式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程分析共享式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸

實(shí)訓(xùn)原理

一個(gè)集線器只從一個(gè)端口接受電子信號(hào)，然后在所有其它端口重新生成（或重復(fù)）同一消息并發(fā)出。只有消息目的地址中指定的主機(jī)才會(huì)處理該消息并響應(yīng)發(fā)送方。其他主機(jī)將忽略不是以它們?yōu)榘l(fā)送目的的消息。以太網(wǎng)集線器的所有端口都連接到同一通道上發(fā)送和接收消息。故所有端口均處在一個(gè)沖突域中，由于所有主機(jī)都必須共享該通道可用的帶寬，因此集線器被稱為帶寬共享設(shè)備。

任務(wù)四利用PT軟件分析共享式與交換式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程分析共享式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸

使用直通線將PC與集線器互連

任務(wù)四利用PT軟件分析共享式與交換式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程分析交換式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸

實(shí)訓(xùn)原理

與集線器不同的是，交換機(jī)可以轉(zhuǎn)發(fā)消息到特定的主機(jī)。當(dāng)一臺(tái)主機(jī)發(fā)送消息到交換機(jī)上的另一臺(tái)主機(jī)時(shí)，交換機(jī)將接受并解碼幀，以讀取消息的物理(MAC)地址部分，通過查找MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。且多個(gè)數(shù)據(jù)通信可以并發(fā)進(jìn)行，各端口獨(dú)享帶寬。

任務(wù)四利用PT軟件分析共享式與交換式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程分析共享式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸

使用直通線將PC與交換機(jī)互連，配置各PC的TCP/IP參數(shù)，

習(xí)題與實(shí)驗(yàn)1.決定局域網(wǎng)特性的三要素是什么？2.局域網(wǎng)基本拓?fù)錁?gòu)型主要分為哪幾類？局域網(wǎng)使用的傳輸介質(zhì)有哪些？3.局域網(wǎng)從介質(zhì)訪問控制方法的角度可分為哪兩類？它們的主要特點(diǎn)是什么？4.試說(shuō)明局域網(wǎng)的層次模型與OSI/RM之間的關(guān)系。5.試說(shuō)明以太網(wǎng)CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法發(fā)送和接收的工作原理。6.試說(shuō)明局域網(wǎng)交換