計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用課件章局域網(wǎng)

第6章

局域網(wǎng)技術(shù)6.1局域網(wǎng)概述6.2局域網(wǎng)協(xié)議6.3高速以太網(wǎng)6.4交換式網(wǎng)絡(luò)6.5虛擬局域網(wǎng)6.6局域網(wǎng)的組網(wǎng)6.7無線局域網(wǎng)6.1局域網(wǎng)概述6.1.1局域網(wǎng)的定義6.1.2局域網(wǎng)的特點及與其它網(wǎng)絡(luò)的比較6.1.3局域網(wǎng)的組成6.1.4局域網(wǎng)的分類6.1.5局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法6.1.6邏輯鏈路控制LLC子層6.1.7媒體訪問控制MAC子層6.1局域網(wǎng)概述6.1.1局域網(wǎng)的定義局域網(wǎng)是將較小地理區(qū)域內(nèi)的各種數(shù)據(jù)通信設(shè)備連接在一起的通信網(wǎng)絡(luò)?？梢詮木钟蚓W(wǎng)所具有的三個屬性來理解這個定義。第一：局域網(wǎng)是一個通信網(wǎng)絡(luò)，它僅提供通信功能。從ＯＳＩ參考模型的協(xié)議層看，局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)僅包含了低兩層（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層）的功能，所以連到局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備必須加上高層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)軟件才能組成計算機網(wǎng)絡(luò)。第二：局域網(wǎng)的連接對象是數(shù)據(jù)通信設(shè)備，這里的數(shù)據(jù)通信設(shè)備是廣義的，它包括：微型計算機、大、中、小型計算機，終端設(shè)備和各種計算機外圍設(shè)備等。第三：局域網(wǎng)覆蓋的范圍小，傳輸距離有限。6.1局域網(wǎng)概述6.1.2局域網(wǎng)的特點及與其它網(wǎng)絡(luò)的比較（1）局域網(wǎng)的特點（2）局域網(wǎng)與多用戶小型計算機的比較（3）局域網(wǎng)的與廣域網(wǎng)的比較6.1局域網(wǎng)概述6.1.3局域網(wǎng)的組成（1）服務(wù)器（2）工作站（3）網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC，NetworkInterfaceCard）（4）集線器（Hub）和交換機（5）傳輸介質(zhì)（6）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)6.1局域網(wǎng)概述6.1.4局域網(wǎng)的分類（1）按照網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接方式分類（2）按照介質(zhì)訪問控制方法分類（3）按照網(wǎng)絡(luò)資源管理方式分類（4）按照網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類6.1局域網(wǎng)概述6.1.5局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法（1）ＣＳＭＡ／ＣＤ原理（2）令牌環(huán)（TokenRing）方法（3）令牌總線（TokenBus）方法6.1局域網(wǎng)概述6.1.6邏輯鏈路控制LLC子層（1）邏輯鏈路控制LLC子層的功能（2）LLC幀的結(jié)構(gòu)6.1局域網(wǎng)概述6.1.7媒體訪問控制MAC子層（1）媒體訪問控制MAC子層的功能（2）MAC幀的結(jié)構(gòu)6.2局域網(wǎng)協(xié)議6.2.1IEEE802局域網(wǎng)參考模型和標(biāo)準(zhǔn)6.2.1IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)6.2.3IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)6.2.4IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)6.2.5IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)6.2局域網(wǎng)協(xié)議6.2.1IEEE802局域網(wǎng)參考模型和標(biāo)準(zhǔn)6.2.1IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)6.2.3IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)6.2.4IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)6.2.5IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)6.2局域網(wǎng)協(xié)議6.2.1IEEE802局域網(wǎng)參考模型和標(biāo)準(zhǔn)6.2局域網(wǎng)協(xié)議6.2.2IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)6.2局域網(wǎng)協(xié)議6.2.3IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、管理方便、時延小，但由于總線隨機爭用，重負(fù)載時效率會明顯下降。令牌環(huán)網(wǎng)訪問時無沖突，信道利用率高，尤其是重負(fù)載下更顯示其優(yōu)越性，但結(jié)構(gòu)和管理較復(fù)雜。因此，結(jié)合上述兩種網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點，形成了一種新型的令牌總線網(wǎng)。IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)物理結(jié)構(gòu)為總線型，介質(zhì)訪問控制方法采用令牌控制方法。正是基于這一點，被認(rèn)為物理上是“總線”型結(jié)構(gòu)，而邏輯上是“環(huán)”型結(jié)構(gòu)。6.2局域網(wǎng)協(xié)議6.2.4IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)6.2局域網(wǎng)協(xié)議6.2.5IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)（1）ＩＥＥＥ８０２１１（2）ＩＥＥＥ８０２１１ｂ（3）ＩＥＥＥ８０２１１ａ（4）ＩＥＥＥ８０２１１ｇ（5）藍(lán)牙（6）ＨｏｍｅＲＦ（7）ＨｉｐｅｒＬＡＮ２6.3高速以太網(wǎng)6.3.1快速以太網(wǎng)（FastEthernet）6.3.2千兆位以太網(wǎng)（GigabitEthernet）6.3.3光纖分布式數(shù)據(jù)接口6.3高速以太網(wǎng)6.3.1快速以太網(wǎng)（FastEthernet）6.3高速以太網(wǎng)6.3.2千兆位以太網(wǎng)（GigabitEthernet）6.3高速以太網(wǎng)6.3.3光纖分布式數(shù)據(jù)接口6.4交換式網(wǎng)絡(luò)6.4.1交換式局域網(wǎng)的工作原理6.4.2交換式以太網(wǎng)的特點6.4交換式網(wǎng)絡(luò)6.4.1交換式局域網(wǎng)的工作原理（1）從共享介質(zhì)到交換（2）交換局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)和工作原理6.4交換式網(wǎng)絡(luò)6.4.2交換式以太網(wǎng)的特點6.5虛擬局域網(wǎng)6.5.1ＶＬＡＮ的技術(shù)特性6.5.2ＶＬＡＮ的標(biāo)識6.5.3劃分ＶＬＡＮ的方法6.5虛擬局域網(wǎng)6.5.1ＶＬＡＮ的技術(shù)特性ＶＬＡＮ的幾個重要技術(shù)特性。■一個ＶＬＡＮ實質(zhì)上是將連接到交換機上的用戶進(jìn)行邏輯分組?？梢岳斫鉃?，它是一組網(wǎng)絡(luò)客戶的集合?！觯郑蹋粒蝺H工作在ＯＳＩ參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）。■每個ＶＬＡＮ相當(dāng)于一個獨立的網(wǎng)段。這里的網(wǎng)段僅僅是邏輯網(wǎng)段的概念，而不是真正的物理網(wǎng)段?！鲆粋€ＶＬＡＮ等效于一個廣播域，廣播信息僅發(fā)送給同一個ＶＬＡＮ的成員，也就是說虛擬網(wǎng)之間可以隔離廣播信息?！觯郑蹋粒沃g通信必須通過第三層路由功能完成。6.5虛擬局域網(wǎng)6.5.2ＶＬＡＮ的標(biāo)識6.5虛擬局域網(wǎng)6.5.3劃分ＶＬＡＮ的方法（1）基于端口劃分ＶＬＡＮ（2）基于ＭＡＣ地址（3）基于第三層協(xié)議類型或地址6.6局域網(wǎng)的組網(wǎng)6.6.1以太網(wǎng)組網(wǎng)中的硬件設(shè)備6.6.2以太網(wǎng)組網(wǎng)中的軟件設(shè)備6.6.3局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化綜合布線6.6局域網(wǎng)的組網(wǎng)6.6.1以太網(wǎng)組網(wǎng)中的硬件設(shè)備（1）服務(wù)器（2）工作站（3）網(wǎng)卡（4）傳輸介質(zhì)（5）局域網(wǎng)集線器（6）RJ-45接頭6.6局域網(wǎng)的組網(wǎng)6.6.2以太網(wǎng)組網(wǎng)中的軟件設(shè)備1．局域網(wǎng)操作系統(tǒng)2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議6.6局域網(wǎng)的組網(wǎng)6.6.3局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化綜合布線（1）結(jié)構(gòu)化綜合布線的特點（2）結(jié)構(gòu)化綜合布線的體系結(jié)構(gòu)6.7無線局域網(wǎng)6.7.1無線局域網(wǎng)定義6.7.2無線局域網(wǎng)的發(fā)展6.7.3無線局域網(wǎng)的特性與優(yōu)勢6.7.4無線局域網(wǎng)的應(yīng)用6.7.5無線局域網(wǎng)組網(wǎng)模式6.7.6無線局域網(wǎng)的基本組成6.7.7無線局域網(wǎng)的連接模式6.7無線局域網(wǎng)6.7.1無線局域網(wǎng)定義無線局域網(wǎng)是指以無線信道作為傳輸媒體的局域網(wǎng)，它是利用無線電波或紅外線來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)。無線局域網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它利用電磁波在空氣中發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而無需任何線纜介質(zhì)。在無線局域網(wǎng)中，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的連接和數(shù)據(jù)通信僅依賴于無線電波或紅外線等無線傳輸介質(zhì)。因此，無線局域網(wǎng)可以在不使用傳統(tǒng)的有線傳輸介質(zhì)的情況下，提供以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等有線網(wǎng)絡(luò)的功能和好處。6.7無線局域網(wǎng)6.7.2無線局域網(wǎng)的發(fā)展無線局域網(wǎng)是近期才蓬勃發(fā)展起來的一種局域網(wǎng)技術(shù)，但實際上無線局域網(wǎng)的發(fā)展歷史可以追溯到２０世紀(jì)４０年代的第二次世界大戰(zhàn)期間。當(dāng)時，美國陸軍研發(fā)出一套無線電傳輸技術(shù)，采用無線電信號進(jìn)行資料傳輸，這是無線局域網(wǎng)最早的一個應(yīng)用。這項技術(shù)讓一些學(xué)者深感興趣，并激發(fā)了他們的靈感。于是，在１９７１年，夏威夷大學(xué)的研究人員建立了第一個無線電通信網(wǎng)絡(luò)，稱為ＡＬＯＨＮＥＴ，這是最早的無線局域網(wǎng)。ＡＬＯＨＮＥＴ連接了７臺計算機，橫跨四座夏威夷島嶼，中心計算機放在瓦胡島上?？梢哉f，從此無線局域網(wǎng)就正式誕生了。6.7無線局域網(wǎng)6.7.3無線局域網(wǎng)的特性與優(yōu)勢（１）可移動性（２）靈活性（３）易于擴展（４）安裝便捷（５）節(jié)省建設(shè)投資6.7無線局域網(wǎng)6.7.4無線局域網(wǎng)的應(yīng)用（１）難以網(wǎng)絡(luò)布線的環(huán)境（２）需要靈活且頻繁改變局域網(wǎng)布線的環(huán)境（３）頻繁變更辦公場所，需要移動辦公的環(huán)境（４）要求網(wǎng)絡(luò)具有移動性和漫游性（５）作為有線局域網(wǎng)的備用系統(tǒng)6.7無線局域網(wǎng)6.7.5無線局域網(wǎng)組網(wǎng)模式（1）自組網(wǎng)絡(luò)（2）室內(nèi)局域網(wǎng)接入（3）室外中繼（4）無線Internet接入6.7無線局域網(wǎng)6.7.6無線局域網(wǎng)的基本組成無線局域網(wǎng)與有線局域網(wǎng)一樣，其基本組成包括網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件兩大部分，網(wǎng)絡(luò)軟件可以與有線局域網(wǎng)共享，這里僅介紹無線局域網(wǎng)的硬件系統(tǒng)。無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備主要有無線網(wǎng)橋、無線網(wǎng)絡(luò)接入點（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ，ＡＰ）、無線網(wǎng)卡（ＷＮＩＣ）和天線系統(tǒng)。無線局域網(wǎng)的基本組成通常包括無線終端站點（如插有無線網(wǎng)卡的計算機）、無線網(wǎng)絡(luò)接入點和天線系統(tǒng)，6.7無線局域網(wǎng)6.7.7無線局域網(wǎng)的連接模式6.8局域網(wǎng)組建實例6.8.1兩臺計算機連網(wǎng)6.8.2小型辦公網(wǎng)連網(wǎng)6.8.3小型園區(qū)網(wǎng)