計算機網(wǎng)絡技術基礎 （項目式微課版） 課件 第4章-局域網(wǎng)技術

第4章局域網(wǎng)技術CONTENTSCONTENTS01局域網(wǎng)概述02局域網(wǎng)的模型與標準03傳輸介質CONTENTSCONTENTS04以太網(wǎng)組網(wǎng)技術05

虛擬局域網(wǎng)技術06無線局域網(wǎng)技術07

項目技能實踐第4章

局域網(wǎng)技術4.1局域網(wǎng)概述4.1.1局域網(wǎng)的發(fā)展歷程及其特點4.1.2局域網(wǎng)的基本組成第4章

局域網(wǎng)技術局域網(wǎng)的發(fā)展歷程及其特點如下。1．局域網(wǎng)的發(fā)展歷程2．局域網(wǎng)的特點（1）局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍很有限。（2）數(shù)據(jù)傳輸速率高。（3）可根據(jù)不同需求選用多種通信介質。（4）通常屬于一個單位，工作站數(shù)量不多。（5）便于安裝、維護和擴充。（6）通常側重于共享信息的處理，沒有中央主機系統(tǒng)，而帶有一些共享的外部設備。4.1.1局域網(wǎng)的發(fā)展歷程及其特點第4章

局域網(wǎng)技術4.1.2局域網(wǎng)的基本組成從總體來說，局域網(wǎng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分主要包括計算機、網(wǎng)絡適配器、傳輸介質、網(wǎng)絡互聯(lián)設備和外圍設備；軟件部分主要包括網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、通信協(xié)議和應用軟件等。1．網(wǎng)絡硬件2．網(wǎng)絡軟件第4章

局域網(wǎng)技術4.2局域網(wǎng)的模型與標準4.2.1局域網(wǎng)參考模型4.2.2局域網(wǎng)的標準第4章

局域網(wǎng)技術4.2.1局域網(wǎng)參考模型根據(jù)局域網(wǎng)的特征，局域網(wǎng)參考模型僅包含OSI參考模型最低兩層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，1．物理層2．數(shù)據(jù)鏈路層（1）LLC子層。（2）MAC子層。第4章

局域網(wǎng)技術4.2.2局域網(wǎng)的標準1980年2月，IEEE成立了專門負責制定局域網(wǎng)標準的IEEE802委員會。該委員會開發(fā)了一系列局域網(wǎng)和城域網(wǎng)標準。廣泛使用的網(wǎng)絡有以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、虛擬專用網(wǎng)等。IEEE802委員會于1985年公布了5項標準IEEE802.1～IEEE802.5，同年被ANSI采用作為美國國家標準，ISO也將其作為局域網(wǎng)的國際標準，對應標準為ISO8802，后來又擴充了多項標準文本。目前，IEEE已經(jīng)制定的局域網(wǎng)標準有10多個第4章

局域網(wǎng)技術4.3局域網(wǎng)的關鍵技術4.3.1局域網(wǎng)拓撲結構4.3.2介質訪問控制方法4.3.3傳輸介質4.3.4ARP與RARP工作原理第4章

局域網(wǎng)技術4.3.1局域網(wǎng)拓撲結構網(wǎng)絡拓撲包括物理拓撲和邏輯拓撲。物理拓撲是指物理結構上各種設備和傳輸介質的布局，物理拓撲通常有總線型、環(huán)形、星形、網(wǎng)狀、樹形等幾種結構。邏輯拓撲描述的是設備之間是如何通過物理拓撲進行通信的。（1）總線型拓撲結構。（2）環(huán)形拓撲結構。（3）星形拓撲結構。（4）網(wǎng)狀拓撲結構。（5）樹形拓撲結構。第4章

局域網(wǎng)技術4.3.2介質訪問控制方法1．載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection，CSMA/CD）2．令牌環(huán)訪問控制方法3．令牌總線訪問控制方法第4章

局域網(wǎng)技術4.3.3傳輸介質從網(wǎng)絡的基本定義可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡中的計算機要相互傳輸信息必須進行連接，連接就需要使用傳輸介質。根據(jù)網(wǎng)絡的連接方式，可將傳輸介質分為有線傳輸介質和無線傳輸介質兩種。局域網(wǎng)常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜、光纖等，無線傳輸介質有無線電波、微波或紅外線等。傳輸介質的選擇取決于以下因素：網(wǎng)絡的拓撲結構、實際需要的通信容量、可靠性要求、能承受的價格。在局域網(wǎng)中，雙絞線是最為廉價的傳輸介質，非屏蔽6類雙絞線的傳輸速率為1000Mbit/s，目前在局域網(wǎng)上被廣泛使用。同軸電纜是一種較好的傳輸介質，它具有吞吐量大、可連接設備多、性能價格比較高，安裝和維護方便等優(yōu)點。光纖具有高帶寬、數(shù)據(jù)傳輸率高、抗干擾能力強、傳輸距離遠等優(yōu)點，但光纖和相應的網(wǎng)絡配件價格較高，而且光纖的連接和切割需要較高的技術。在某些特殊的場合不便使用有線傳輸介質時，就可以采用無線傳輸介質來傳輸信號。第4章

局域網(wǎng)技術4.3.4ARP與RARP工作原理ARP是地址解析協(xié)議，RARP是反向地址解析協(xié)議，下面分別介紹這兩種協(xié)議的工作原理。1．ARP工作原理2．RARP工作原理第4章

局域網(wǎng)技術4.4以太網(wǎng)組網(wǎng)技術4.4.1以太網(wǎng)概述4.4.2以太網(wǎng)幀結構第4章

局域網(wǎng)技術4.4.1以太網(wǎng)概述以太網(wǎng)標準是當今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標準，與IEEE802.3系列標準相類似，它不是一種具體的網(wǎng)絡，而是一種技術規(guī)范。該標準定義了在局域網(wǎng)中采用的電纜類型和信號處理方法，使用CSMA/CD訪問控制方法，并以10Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率運行在多種類型的電纜上。1．以太網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展2．以太網(wǎng)線纜標準第4章

局域網(wǎng)技術4.4.2以太網(wǎng)幀結構以太網(wǎng)使用兩種標準幀格式，一種是20世紀80年代初提出的DIXv2格式，即EthernetⅡ幀格式，EthernetⅡ后來被IEEE802標準接納。另一種是1983年提出的IEEE802.3標準的格式。這兩種格式的主要區(qū)別在于，EthernetⅡ格式中包含一個Type字段，標識以太幀處理完成之后將被發(fā)送到哪個上層協(xié)議進行處理，而在IEEE802.3標準的格式中，同樣的位置上是Length字段.第4章

局域網(wǎng)技術4.5虛擬局域網(wǎng)技術4.5.1VLAN概述4.5.2端口類型模塊3計算機網(wǎng)絡體系結構4.5.1VLAN概述使用VLAN技術的目的是將一個廣播域網(wǎng)絡劃分成幾個邏輯廣播域網(wǎng)絡，每個邏輯廣播域網(wǎng)絡內的用戶形成一個組，組內的成員間可以通信，組間的成員不允許通信。一個VLAN是一個廣播域網(wǎng)絡，二層的單播、廣播和多播幀在同一VLAN內轉發(fā)、擴散，而不會直接進入其他VLAN中，廣播報文就被限制在各個相應的VLAN內，這提高了網(wǎng)絡安全性和交換機運行效率。VLAN劃分方式有很多，如基于端口、基于MAC地址、基于協(xié)議、基于IP子網(wǎng)、基于策略等，目前應用得最多的是基于端口劃分，因為基于端口劃分方式簡單實用1．VLAN的優(yōu)點2．VLAN的劃分方式3．VLAN數(shù)據(jù)幀格式。模塊3計算機網(wǎng)絡體系結構4.5.2端口類型基于鏈路對VLAN標簽的不同處理方式，可對以太網(wǎng)交換機的端口進行區(qū)分，將端口類型大致分為以下3類。1．接入端口2．干道端口3．混合端口第4章

局域網(wǎng)技術4.6無線局域網(wǎng)技術4.6.1無線局域網(wǎng)概述4.6.2無線局域網(wǎng)標準模塊3計算機網(wǎng)絡體系結構4.6.1無線局域網(wǎng)概述WLAN的關鍵技術，除了紅外線技術、微波擴頻通信技術、網(wǎng)同步技術外，還有一些其他技術，如調制技術、加解擾技術、無線分集接收技術、功率控制技術和節(jié)能技術。無線局域網(wǎng)中最常用的技術是紅外線技術和微波擴頻通信技術兩種。1．紅外線技術2．微波擴頻通信技術3．WLAN技術的優(yōu)勢4．WLAN技術的不足模塊3計算機網(wǎng)絡體系結構4.6.2無線局域網(wǎng)標準WLAN起步于1997年，當年的6月，第一個WLAN標準IEEE802.11正式頒布并實施，為WLAN技術提供了統(tǒng)一標準，但當時的傳輸速率只有1Mbit/s～2Mbit/s。隨后，IEEE又制定了新的WLAN標準，分別取名為IEEE802.11a和IEEE802.11b。IEEE802.11b標準于1999年9月正式頒布，其傳輸速率為11Mbit/s。經(jīng)過改進的IEEE802.11a標準，在2001年年底才正式頒布，它的傳輸速率可達到54Mbit/s，幾乎是IEEE802.11b標準的5倍。盡管如此，WLAN的應用并未真正開始，因為WLAN的應用環(huán)境并不成熟。WLAN的真正發(fā)展是從2003年3月英特爾公司第一次推出帶有無線網(wǎng)卡芯片模塊的迅馳處理器開始的。盡管當時WLAN的應用環(huán)境還非常不成熟，但是由于英特爾公司的捆綁銷售，加上迅馳芯片的高性能、低功耗等非常明顯的優(yōu)點，許多WLAN服務商看到了商機，同時11Mbit/s的傳輸速率在一般的小型局域網(wǎng)內也可進行一些日常應用。于是各國的WLAN服務商開始在公共場所（如機場、賓館、咖啡廳等）提供無線熱點，實際上就是布置一些無線訪問點（AccessPoint，AP），