局域網(wǎng)基礎(chǔ)培訓(xùn)

局域網(wǎng)基礎(chǔ)培訓(xùn)------李超第1頁一、局域網(wǎng)概述主要特性覆蓋范圍小（不超出幾公里）為一種單位使用對(duì)通信介質(zhì)及方式要求不高局域網(wǎng)基本組成服務(wù)器Sun服務(wù)器服務(wù)器機(jī)房服務(wù)器是為局域網(wǎng)提供共享資源基本設(shè)備。常見有文獻(xiàn)服務(wù)器、打印服務(wù)器、通信服務(wù)器等。一般是高檔微機(jī)承當(dāng)。第2頁工作站(workstation)----網(wǎng)絡(luò)顧客進(jìn)入局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)工作站是一種高檔微型計(jì)算機(jī)，一般配有高辨別率大屏幕顯示屏及容量很大內(nèi)存放器和外部存放器，并且具有較強(qiáng)信息處理功能和高性能圖形、圖像處理功能以及聯(lián)網(wǎng)功能?？刹慌浯疟P稱為：無盤工作站。

Orion超級(jí)工作站可搭載96枚安騰CPU

第3頁3.網(wǎng)卡(netinterfacecard,NIC)

又稱網(wǎng)絡(luò)適配器(NIA-NetworkInterfaceAdapter)，簡稱網(wǎng)卡。用于實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)電纜之間物理連接，為計(jì)算機(jī)之間互相通信提供一條物理通道，并通過這條通道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。在局域網(wǎng)中，每一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)都需要安裝一塊或多塊網(wǎng)卡，通過介質(zhì)連接器將計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)電纜系統(tǒng)。網(wǎng)卡完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層大部分功能，包括網(wǎng)卡與網(wǎng)絡(luò)電纜物理連接、介質(zhì)訪問控制(如：CSMA/CD)、數(shù)據(jù)幀拆裝、幀發(fā)送與接收、錯(cuò)誤校驗(yàn)、數(shù)據(jù)信號(hào)編/解碼(如：曼徹斯特代碼轉(zhuǎn)換)、數(shù)據(jù)串、并行轉(zhuǎn)換等功能。網(wǎng)卡

全新nec11m無線網(wǎng)卡

第4頁4.傳輸介質(zhì)傳輸媒體特性雙絞線10BASE-T雙絞線100BASE-T同軸電纜10base-2細(xì)同軸電纜10base-5粗光纜10base-F傳輸速率最大網(wǎng)段長度抗電磁干擾能力適用拓?fù)錁?gòu)造1--10Mb/s不大于150m弱環(huán)型、星型總線型100Mb/s不大于100m弱環(huán)型、星型總線型10Mb/s不大于300m中環(huán)型、星型總線型50Mb/s不大于800m中總線型100Mb/s以上不大于4000m強(qiáng)環(huán)型、星型雙絞線同軸電纜光纜第5頁5.集線器(HUB)

集線器(HUB)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中連接多種計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備連接設(shè)備，是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理最小單元。英文Hub就是中心意思，像樹主干同樣，它是各分支聚集點(diǎn)。HUB是一種共享設(shè)備，主要提供信號(hào)放大和中轉(zhuǎn)功能，它把一種端口接收所有信號(hào)向所有端口分發(fā)出去。某些集線器在分發(fā)之前將弱信號(hào)加強(qiáng)后重新發(fā)出，某些集線器則排列信號(hào)時(shí)序以提供所有端口間同步數(shù)據(jù)通信。6.局域網(wǎng)操作系統(tǒng)主要三類WindowsNT、NetWare、UNIX各類變種版本等。第6頁二、

局域網(wǎng)拓?fù)錁?gòu)造1、總線型構(gòu)造這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造比較簡單，總線型中所有設(shè)備都直接與采取一條稱為公共總線傳輸介質(zhì)相連，這種介質(zhì)一般也是同軸電纜（包括粗纜和細(xì)纜），不過目前也有采取光纜作為總線型傳輸介質(zhì)，如ATM網(wǎng)、CableModem所采取網(wǎng)絡(luò)等都屬于總線型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。

（1）組網(wǎng)費(fèi)用低：從示意圖能夠這樣構(gòu)造主線不需要另外互聯(lián)設(shè)備，是直接通過一條總線進(jìn)行連接，因此組網(wǎng)費(fèi)用較低；

（2）這種網(wǎng)絡(luò)由于各節(jié)點(diǎn)是共用總線帶寬，因此在傳輸速度上會(huì)伴隨接入網(wǎng)絡(luò)顧客增多而下降；

（3）網(wǎng)絡(luò)顧客擴(kuò)展較靈活：需要擴(kuò)展顧客時(shí)只需要添加一種接線器即可，但所能連接顧客數(shù)量有限；

（4）維護(hù)較容易：單個(gè)節(jié)點(diǎn)（每臺(tái)電腦或集線器等設(shè)備都能夠看作是一種節(jié)點(diǎn)）失效不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)正常通信。不過假如總線一斷，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)或者對(duì)應(yīng)主干網(wǎng)段就斷了。

（5）這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造缺陷是一次僅能一種端顧客發(fā)送數(shù)據(jù)，其他端顧客必須等候到取得發(fā)送權(quán)。第7頁2、環(huán)型構(gòu)造

這種構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)形式主要應(yīng)用于令牌網(wǎng)中，在這種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造中各設(shè)備是直接通過電纜來串接，最后形成一種閉環(huán)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息就是在這個(gè)環(huán)中傳遞，一般把此類網(wǎng)絡(luò)稱之為"令牌環(huán)網(wǎng)"。

這種拓?fù)錁?gòu)造網(wǎng)絡(luò)主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）這種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造一般僅適用于IEEE802.5

令牌網(wǎng)（Tokenringnetwork），在這種網(wǎng)絡(luò)中，“

令牌”是在環(huán)型連接中依次傳遞。所用傳輸介質(zhì)一

般是同軸電纜。

（2）這種網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)也非常簡單，投資最小。能夠從其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造示意圖中看出，組成這個(gè)網(wǎng)絡(luò)除了各工作站就是傳輸介質(zhì)--同軸電纜，以及某些連接器材，沒有價(jià)格昂貴節(jié)點(diǎn)集中設(shè)備，如集線器和交換機(jī)。

（3）傳輸速度較快：在令牌網(wǎng)中允許有16Mbps傳輸速度，它比一般10Mbps以太網(wǎng)要快許多。當(dāng)然伴隨以太網(wǎng)廣泛應(yīng)用和以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，以太網(wǎng)速度也得到了極大提升，目前普遍都能提供100Mbps網(wǎng)速，遠(yuǎn)比16Mbps要高。

（4）維護(hù)困難：從其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造能夠看到，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)間是直接串聯(lián)，這樣任何一種節(jié)點(diǎn)出了故障都會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中斷、癱瘓，維護(hù)起來非常不便。另一方面由于同軸電纜所采取是插針式接觸方式，因此非常容易造成接觸不良，網(wǎng)絡(luò)中斷，并且這樣查找起來非常困難，這一點(diǎn)相信維護(hù)過這種網(wǎng)絡(luò)人都會(huì)深有體會(huì)。

（5）擴(kuò)展性能差。第8頁3、星型構(gòu)造這種構(gòu)造是目前在局域網(wǎng)中應(yīng)用得最為普遍一種，在公司網(wǎng)絡(luò)中幾乎都是采取這一方式。星型網(wǎng)絡(luò)幾乎是Ethernet（以太網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)專用，它是因網(wǎng)絡(luò)中各工作站節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過一種網(wǎng)絡(luò)集中設(shè)備（如集線器或者交換機(jī)）連接在一起，各節(jié)點(diǎn)呈星狀分布而得名。此類網(wǎng)絡(luò)目前用最多傳輸介質(zhì)是雙絞線，如常見五類線、超五類雙絞線等。這種拓?fù)錁?gòu)造網(wǎng)絡(luò)基本特點(diǎn)主要有如下幾點(diǎn)：

（1）容易實(shí)現(xiàn)：它所采取傳輸介質(zhì)一般都是采取通用雙絞線，這種傳輸介質(zhì)相對(duì)來說比較便宜，如目前正品五類雙絞線每米也僅1.5元左右，而同軸電纜最便宜也要2.00元左右一米，光纜那更不用說了。這種拓?fù)錁?gòu)造主要應(yīng)用于IEEE802.2、IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)以太局域網(wǎng)中；

（2）節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展、移動(dòng)方便：節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展時(shí)只需要從集線器或交換機(jī)等集中設(shè)備中拉一條線即可，而要移動(dòng)一種節(jié)點(diǎn)只需要把對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備移到新節(jié)點(diǎn)即可，而不會(huì)像環(huán)型網(wǎng)絡(luò)那樣"牽其一而動(dòng)全局"；

（3）維護(hù)容易；一種節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)連接，可任意拆走故障節(jié)點(diǎn)；

（4）采取廣播信息傳送方式：任何一種節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息在整個(gè)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)都能夠收到，這在網(wǎng)絡(luò)方面存在一定隱患，但這在局域網(wǎng)中使用影響不大；

（5）網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)快：這一點(diǎn)能夠從目前最新1000Mbps到10G以太網(wǎng)接入速度能夠看出。第9頁三、局域網(wǎng)工作模式1、對(duì)等型局域網(wǎng)倘若每臺(tái)計(jì)算機(jī)地位平等，都允許使用其他計(jì)算機(jī)內(nèi)部資源，這種網(wǎng)就稱之為對(duì)等局域網(wǎng)（PeerToPeerLAN），簡稱對(duì)等網(wǎng)。2、服務(wù)器型局域網(wǎng)

假如網(wǎng)絡(luò)所連接計(jì)算機(jī)較多，在10臺(tái)以上且共享資源較多時(shí)，就要考慮專門設(shè)置一種計(jì)算機(jī)來存放和管理需要共享資源，這臺(tái)計(jì)算機(jī)被稱為文獻(xiàn)服務(wù)器，其他計(jì)算機(jī)稱為工作站，工作站資源無須與他人共享。假如想與某人共享一份文獻(xiàn)，就必須先把文獻(xiàn)從工作站拷貝到文獻(xiàn)服務(wù)器上，或一開始就把文獻(xiàn)安裝在服務(wù)器上，這樣其他工作站上顧客才能訪問到這些文獻(xiàn)。這種網(wǎng)絡(luò)稱為客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server）局域網(wǎng)。

第10頁四、介質(zhì)共享式局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制（mediumaccesscontrol,MAC)1、CSMA/CD辦法（載波偵聽多路訪問/沖突檢測(cè)）CSMA允許每臺(tái)計(jì)算機(jī)來確定共享多路是否已被其他計(jì)算機(jī)使用,它能避免打斷一種正在進(jìn)行傳輸,但它不能避免所有也許沖突。當(dāng)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)同步檢測(cè)載波,同步發(fā)覺電纜是空閑,同步開始發(fā)送幀。兩臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸電子信號(hào)將互相干擾。這個(gè)成果就叫做沖突。為了處理這樣事件，以太網(wǎng)要求每個(gè)發(fā)送計(jì)算機(jī)檢測(cè)電纜上信號(hào)來確保沒有其他計(jì)算機(jī)同步傳輸。當(dāng)一臺(tái)正在發(fā)送計(jì)算機(jī)檢測(cè)到?jīng)_突時(shí)就立即停頓傳輸。這樣檢測(cè)電纜就是所謂沖突檢測(cè)CD（CollisonDetect），這種以太網(wǎng)機(jī)制就是所謂帶沖突檢測(cè)載波偵聽多路訪問CSMA/CD。CSMA/CD不但僅只檢測(cè)沖突，也能從沖突中恢復(fù)。為避免數(shù)次沖突，以太網(wǎng)要求每臺(tái)計(jì)算機(jī)在沖突后延遲一段時(shí)間才嘗試傳輸。標(biāo)準(zhǔn)指定了最大延遲D，并且要求每臺(tái)計(jì)算機(jī)隨機(jī)選擇一種不大于D隨機(jī)延遲。為了避免一連串沖突，以太網(wǎng)要求每臺(tái)計(jì)算機(jī)在每次沖突后把選擇延遲范圍加倍。這就是所謂二進(jìn)制指數(shù)退避。它確保了在幾次沖突后電纜競爭將會(huì)減少。第11頁2、令牌傳遞辦法TOKENBUS（令牌總線辦法）是一種在總線拓?fù)渲欣谩傲钆啤弊鳛榭刂平Y(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)確實(shí)定型介質(zhì)訪問控制辦法。

所謂正常穩(wěn)態(tài)操作是網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完成初始化，各結(jié)點(diǎn)進(jìn)入正常傳遞令牌與數(shù)據(jù)，并且沒有結(jié)點(diǎn)要加入與撤除，沒有發(fā)生令牌丟失或網(wǎng)絡(luò)故障正常工作狀態(tài)。

令牌傳遞要求由高地址向低地址，最后由低地址向高地址傳遞。

令牌總線網(wǎng)在物理上是總線網(wǎng)，而在邏輯上是環(huán)網(wǎng)。第12頁五、

傳統(tǒng)局域網(wǎng)以太網(wǎng)，指由施樂公司創(chuàng)建并由施樂、Intel和DEC公司聯(lián)合開發(fā)基帶局域網(wǎng)規(guī)范。以太網(wǎng)絡(luò)使用CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測(cè)技術(shù)）技術(shù)，并以10Mbps速率運(yùn)行在多種類型電纜上。1、以太網(wǎng)90年代，交換型以太網(wǎng)得到了發(fā)展，并先后推出了100兆迅速以太網(wǎng)、1000兆千兆位以太網(wǎng)和10000兆萬兆位以太網(wǎng)等更高速以太網(wǎng)技術(shù)。以太網(wǎng)幀格式尤其適合于傳輸IP數(shù)據(jù)包。伴隨Internet迅速發(fā)展，以太網(wǎng)被廣泛使用。值得一提是，假如接入網(wǎng)也采取以太網(wǎng)，將形成從局域網(wǎng)、接入網(wǎng)、城域網(wǎng)到廣域網(wǎng)所有是以太網(wǎng)構(gòu)造，這樣采取與IP數(shù)據(jù)包構(gòu)造近似以太網(wǎng)幀構(gòu)造，各網(wǎng)之間無縫連接，中間不需要任何格式轉(zhuǎn)換，能夠提升運(yùn)行效率，方便管理，減少成本，這種構(gòu)造能夠提供端到端連接。基于以上原因，以太網(wǎng)接入得到了迅速發(fā)展，并且越來越受到人們重視。第13頁2、令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)(TokenRing)是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其上有一種令牌或稱為標(biāo)識(shí)（Token）沿單方向循環(huán)，因此不象總線形以太網(wǎng)會(huì)發(fā)生碰撞。這就好象大操場(chǎng)環(huán)形跑道，大家都順著同一方向跑不會(huì)發(fā)生碰撞。

令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制辦法

這種辦法使用一種標(biāo)識(shí)或稱令牌沿著環(huán)循環(huán)。當(dāng)各站都沒有幀(數(shù)據(jù)包)發(fā)送，令牌形式為01111111，稱空令牌。當(dāng)一種站要發(fā)送幀時(shí)，需等候空令牌達(dá)到，然后將它改為忙令牌，即01111110。緊跟著忙令牌，站把數(shù)據(jù)幀發(fā)送到環(huán)上。

由于令牌是忙狀態(tài)，因此其他站不能發(fā)送幀，必需等候。第14頁第1步：工作站A等候令牌從上游鄰站達(dá)到本站，方便有發(fā)送機(jī)會(huì)。

第2步：工作站A將幀發(fā)送到環(huán)上，工作站C對(duì)發(fā)往它幀進(jìn)行拷貝，并繼續(xù)將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到環(huán)上。

第3步：工作站A等候接收它所發(fā)幀，并將幀從環(huán)上撤離，不再向環(huán)上轉(zhuǎn)發(fā)。

第15頁第4步a：當(dāng)工作站接收到幀最后一比特時(shí)，便產(chǎn)生令牌，并將令牌通過環(huán)傳給下游

鄰站，隨后對(duì)幀尾部響應(yīng)比特進(jìn)行處理。

第4步b：當(dāng)工作站A發(fā)送完最后一種比特時(shí)，便將令牌傳遞給下游工作站，所謂早期

釋放。

第4步分a、b兩種方式,表達(dá)選擇其中之一。如前所述，在常規(guī)釋放時(shí)選擇第4步a，在

早期釋放時(shí)選擇第4步b。還應(yīng)指出，當(dāng)令牌傳到某一工作站，但無數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，只要簡單

地將令牌向下游轉(zhuǎn)發(fā)即可。第16頁六、兩種局域網(wǎng)比較局域網(wǎng)種類安裝上有沒有沖突接入可靠性應(yīng)用上以太網(wǎng)方便有比較高不利于實(shí)時(shí)應(yīng)用令牌環(huán)網(wǎng)不易無稍差能夠綜合上述兩種局域網(wǎng)長處，出現(xiàn)了：令牌總線網(wǎng)物理上是總線型邏輯上是令牌環(huán)型第17頁10.2.3高速局域網(wǎng)1、迅速以太網(wǎng)介紹迅速以太網(wǎng)（FastEthernet）是一類新型局域網(wǎng)，其名稱中“迅速”是指數(shù)據(jù)速率能夠達(dá)成100Mbps，是標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)速率十倍。它詳細(xì)包括兩種技術(shù)：100BASE－T和100VG－AnyLAN。

IEEE標(biāo)準(zhǔn)化組織開始研究提升以太網(wǎng)速度時(shí)候，他們發(fā)覺有兩種辦法能夠用。一種是是在本來以太網(wǎng)上提速，讓他達(dá)成100M就行了。保持本來介質(zhì)訪問控制機(jī)制CSMA/CD不變。這種辦法產(chǎn)生以太網(wǎng)就是100BASE-T迅速以太網(wǎng)。另一種辦法是采取新介質(zhì)訪問控制機(jī)制，一種基于HUB控制機(jī)制，它是祈求優(yōu)先式。這種機(jī)制下系統(tǒng)不但能夠傳輸標(biāo)準(zhǔn)以太幀，還能夠傳輸令牌環(huán)網(wǎng)幀。這種辦法目前被稱為100VG-AnyLAN。IEEE決定為兩種辦法都創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)，100BASE-T迅速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是本來802.3一部分，而100VG-AnyLAN則是IEEE802.12了。100VG－AnyLAN不足之處是其MAC層與以太網(wǎng)不兼容，因而現(xiàn)有大量10Mbps以太網(wǎng)顧客難于向100VG－AnyLAN過渡。另外，該技術(shù)雖然在早期得到IBM、AT&T和HP等公司推進(jìn)和支持，但目前還只有HP等少數(shù)公司提供有關(guān)產(chǎn)品。第18頁2、FDDI光纖網(wǎng)FDDI是光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FiberDistributedDataInterface)縮寫。FDDI是實(shí)際應(yīng)用比較廣泛一種高速環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，它有如下顯著特點(diǎn)：

（1）使用光纖作為傳輸介質(zhì)。由于光纖單方向傳輸特點(diǎn)很適適用在令牌環(huán)網(wǎng)中，而其他長處如高速、低損耗、抗干擾等均得到充足利用。

（2）高速率、長距離。速率達(dá)100Mbps，且是不會(huì)發(fā)生碰撞高效率真正高速率，距離達(dá)200公里。

（3）與TokenRingIEEE802.5規(guī)程十分接近。

（4）很高可靠性。這是由于FDDI采取了主干網(wǎng)上雙環(huán)構(gòu)造和站點(diǎn)自動(dòng)旁路功能，使網(wǎng)絡(luò)具有“自愈合”能力。

FDDI缺陷是構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，是以太網(wǎng)許多倍。FDDI工作站點(diǎn)分為二類：A類站點(diǎn)和B類站點(diǎn)。A類站點(diǎn)是能夠同步連接到二個(gè)環(huán)上站點(diǎn)，它能夠是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)工作站，也能夠是具有雙環(huán)接入功能連線集中器和網(wǎng)橋或網(wǎng)關(guān)(連接異形網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備)；B類站點(diǎn)是只能連接到一種環(huán)上站點(diǎn)，它通過連線集中器連入環(huán)中。見圖第19頁雙環(huán)與單環(huán)出現(xiàn)故障時(shí)重構(gòu)

由于雙環(huán)是兩個(gè)逆向旋轉(zhuǎn)環(huán)，當(dāng)A類站點(diǎn)或連接A類站點(diǎn)線路出現(xiàn)故障時(shí)，A類站點(diǎn)可重新配備環(huán)，本來雙環(huán)將按照一種單環(huán)繼續(xù)工作。若B類站點(diǎn)或連接B類站點(diǎn)線路出現(xiàn)故障，則通過連線集中器旁路功能將該站點(diǎn)旁路，