計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課件 項目五

1.了解局域網(wǎng)的功能性定義和技術(shù)性定義。2.熟悉局域網(wǎng)中常用的連接設(shè)備及其作用。3.理解局域網(wǎng)的幾種組網(wǎng)方式及其介質(zhì)訪問控制方法。4.掌握以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等常用組網(wǎng)類型及其原理。項目五

計算機局域網(wǎng)絡(luò)任務(wù)一了解局域網(wǎng)的基礎(chǔ)知識一、局域網(wǎng)的概念與屬性(1)局域網(wǎng)是一個數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò),它僅提供通信功能(2)局域網(wǎng)連接的是數(shù)據(jù)通信設(shè)備,這里的數(shù)據(jù)通信設(shè)備是廣義的(3)局域網(wǎng)傳輸距離有限,網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍小(4)局域網(wǎng)有著較高的數(shù)據(jù)傳輸率,且傳輸誤碼率較低局域網(wǎng)是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺計算機互聯(lián)而成的計算機組,可以實現(xiàn)文件管理與共享、共享應(yīng)用軟件、共享打印機、工作組內(nèi)的日程安排、電子郵件傳輸和在線協(xié)同辦公等功能。二、局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)參考模型與標準主要作用是確保二進制位信號在一段物理鏈路上的正確傳輸物理層主要制定管理和分配信道的協(xié)議規(guī)范介質(zhì)訪問控制(MAC)子層LLC子層在MAC子層的支持下向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù),它可運行于所有802局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的協(xié)議上邏輯鏈路控制(LLC)子層IEEE802局域網(wǎng)參考模型213465二、局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)參考模型與標準定義了令牌總線介質(zhì)訪問控制標準和物理層規(guī)范IEEE802.4主要制定公共規(guī)范、局域網(wǎng)概述、體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)際互連及局域網(wǎng)(或城域網(wǎng))的網(wǎng)絡(luò)管理和性能測量IEEE802.1定義了城域網(wǎng)的分布式隊列雙總線(DistributedQueueDualBus,DQDB)介質(zhì)訪問控制方法和物理層規(guī)范IEEE802.6是關(guān)于以太網(wǎng)具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問(CSMA/CD)介質(zhì)訪問控制方法和物理層規(guī)范IEEE802.3定義了令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制標準和物理層規(guī)范,它同其他標準一樣,僅包含MAC子層和物理層協(xié)議IEEE802.5它定義了LLC子層向高層提供的面向連接和無連接的服務(wù)與協(xié)議IEEE802.2任務(wù)二掌握局域網(wǎng)的基本組成

與組網(wǎng)工具一、網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)硬件一般是指終端設(shè)備、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)工作站是通過網(wǎng)絡(luò)接口卡連接到網(wǎng)絡(luò)上的個人計算機(PC),通常又稱客戶機,可作為獨立的個人計算機為用戶服務(wù),也可以按照一定權(quán)限訪問服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是連接在局域網(wǎng)上的一臺計算機,也屬于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之一,該節(jié)點能夠為網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和共享資源。局域網(wǎng)硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的功能主要有以下6個方面。(1)運行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。(2)提供文件管理功能。(3)通信功能。(4)提供各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。(5)提供網(wǎng)絡(luò)管理功能。(6)提供各種Internet信息服務(wù)。一、網(wǎng)絡(luò)硬件這里的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指用戶計算機接入局域網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時需用的設(shè)備,包括網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)、集線器(HUB)、中繼器(Repeater)、交換機(Switch)、網(wǎng)橋(Bridge)、路由器(Router)和網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸介質(zhì)是通信雙方交流信息的物理通道,用于兩個網(wǎng)絡(luò)站點之間原始比特流的實際傳輸。傳輸連接部件有配線架、信息插座和接插軟線(跳接線)等,在工作區(qū)常采用信息插座形式的連接傳輸介質(zhì)及介質(zhì)連接部件二、網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)軟件是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運行和使用(或者說控制與管理網(wǎng)絡(luò)運行)軟件的總稱,是使通信參與方能夠交流信息的軟件。網(wǎng)絡(luò)軟件根據(jù)功能與作用可分為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件是控制和管理網(wǎng)絡(luò)運行,提供網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)絡(luò)資源分配與共享功能的網(wǎng)絡(luò)軟件,它為用戶提供了訪問網(wǎng)絡(luò)和操作網(wǎng)絡(luò)的友好界面。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件是指能夠為網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種服務(wù)的軟件,主要用于提供或獲取網(wǎng)絡(luò)上的共享資源。三、組網(wǎng)工具包括Windows設(shè)備管理工具、遠程登錄設(shè)備、設(shè)備管理控制臺、超級終端、網(wǎng)絡(luò)配置管理工具和TFTP(TrivialFileTransferProtocol,簡單文件傳輸協(xié)議)服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理工具IP和鏈路工具主要包括IP地址查看工具、IP地址和MAC地址掃描工具、IP鏈路測試工具、IP網(wǎng)絡(luò)連通測試、獲取遠程計算機MAC地址網(wǎng)絡(luò)分析工具和MAC地址解析工具等IP和鏈路工具主要包括網(wǎng)絡(luò)分析工具、端口鏡像、超級網(wǎng)絡(luò)嗅探器、網(wǎng)絡(luò)吞吐量和流量測試、吞吐率測試、帶寬測試和流量實時統(tǒng)計等工具網(wǎng)絡(luò)分析和診斷工具任務(wù)三掌握局域網(wǎng)的組網(wǎng)類型一、以太網(wǎng)IEEE802.3以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)是廣播式網(wǎng)絡(luò),廣播式網(wǎng)絡(luò)僅有一條通信信道,該信道由網(wǎng)絡(luò)上的所有站點共享。(1)以太網(wǎng)是基帶網(wǎng),它采用基帶傳輸技術(shù)。(2)以太網(wǎng)是一種共享型網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)上的所有站點共享傳輸媒介和帶寬。(3)以太網(wǎng)的標準是IEEE802.3。介質(zhì)訪問控制(MAC)子層主要解決共享傳輸介質(zhì)而引起的爭用問題。邏輯鏈路控制(LLC)子層包含了與終端用戶相關(guān)的部分,如邏輯地址、控制信息和數(shù)據(jù)等。在OSI參考模型中,發(fā)送端各層協(xié)議從上到下逐層加上控制信息,形成各層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(ProtocolDataUnit,PDU),以完成相應(yīng)的功能;接收端則逐層去掉相應(yīng)的控制信息。局域網(wǎng)中各層的PDUIEEE802.3MAC幀格式二、令牌環(huán)網(wǎng)與令牌總線網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)的標準是IEEE802.5,它使用差分曼徹斯特編碼,尋址方式也是使用6字節(jié)的地址,這個地址和網(wǎng)卡上的物理地址對應(yīng)。令牌總線網(wǎng)的標準是IEEE802.4,它采用與以太網(wǎng)一樣的總線拓撲結(jié)構(gòu),邏輯上使用令牌環(huán)網(wǎng)的令牌技術(shù)(可預(yù)測的時延),使站點輪流公平地訪問傳輸介質(zhì)。令牌總線網(wǎng)主要應(yīng)用于工廠自動化和過程控制中,但在數(shù)據(jù)領(lǐng)域沒有商業(yè)應(yīng)用,協(xié)議細節(jié)十分復(fù)雜,令牌總線網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)的區(qū)別如下。(1)令牌總線網(wǎng)采用總線方式連接,是廣播式網(wǎng)絡(luò);而令牌環(huán)網(wǎng)采用點到點的方式連接。(2)令牌總線網(wǎng)不采用集中控制,IEEE802.4在設(shè)計時讓當前令牌的持有者具有特定的權(quán)限；而IEEE802.5通過一個集中的監(jiān)控站處理令牌丟失等工作,較為方便、簡單。(3)令牌總線網(wǎng)的主要缺點是,它的復(fù)雜性(如站插入和退出環(huán)算法等);而令牌環(huán)網(wǎng)的缺點是,集中式監(jiān)控站的使用。令牌環(huán)幀格式令牌總線網(wǎng)設(shè)置三、無線局域網(wǎng)目前比較流行的無線局域網(wǎng)(WLAN)標準有802.11標準、藍牙標準、HomeRF(家庭射頻網(wǎng)絡(luò))標準等無線局域網(wǎng)標準無線局域網(wǎng)使用的是無線傳輸介質(zhì),按照所采用的傳輸技術(shù)可以分為3類:擴頻無線局域網(wǎng)、紅外線局域網(wǎng)和窄帶微波無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)的主要類型安裝便捷，使用靈活，易于擴展，經(jīng)濟節(jié)約無線局域網(wǎng)的優(yōu)點無線局域網(wǎng)任務(wù)四掌握局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與應(yīng)用一、網(wǎng)絡(luò)適配器它只傳輸信號而不分析高層數(shù)據(jù),屬于OSI參考模型的物理層網(wǎng)絡(luò)適配器概述按網(wǎng)絡(luò)適配器支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分類有標準以太網(wǎng)網(wǎng)卡、快速以太網(wǎng)網(wǎng)卡、千兆以太網(wǎng)網(wǎng)卡、FDDI網(wǎng)卡和ATM網(wǎng)卡等。按網(wǎng)絡(luò)適配器提供的總線接口可分為ISA總線、PCI總線和EISA總線等類型網(wǎng)絡(luò)適配器網(wǎng)絡(luò)適配器分類網(wǎng)絡(luò)適配器地址也稱MAC地址,由一組12位十六進制數(shù)組成。其中前6位代表網(wǎng)絡(luò)適配器生產(chǎn)廠商,后6位由生產(chǎn)廠商自行分配?？梢岳谩癷pconfig/all”命令,檢測網(wǎng)絡(luò)適配器地址。安裝網(wǎng)絡(luò)適配器二、中繼器是一種放大模擬信號或數(shù)字信號的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,屬于OSI參考模型中的物理層中繼器概述用于互連兩個相同類型的網(wǎng)段(如兩個以太網(wǎng)段),它在物理層內(nèi)實現(xiàn)透明的二進制比特復(fù)制,補償信號衰減,即中繼器接收從一個網(wǎng)段傳來的所有信號,將其進行放大后發(fā)送到下一個網(wǎng)段中繼器的工作原理及特性優(yōu)點是,擴大通信距離;增加節(jié)點的最大數(shù)目;各個網(wǎng)段可使用不同的通信速率；缺點是,互連規(guī)模有限;不能隔離不必要的流量;無法控制信息的傳輸中繼器優(yōu)點與缺點三、集線器,對接收到的信號進行整形放大,以擴大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離,同時把所有節(jié)點集中在以它為中心的節(jié)點上集線器概述節(jié)點發(fā)送信號到線路,集線器接收該信號,因信號在電纜傳輸中有衰減,故集線器接收信號后需將衰的信號整形放大,然后集線器將放大的信號廣播轉(zhuǎn)發(fā)給其他所有端口集線器信號轉(zhuǎn)發(fā)原理按照集線器的配置來分,集線器可分為獨立式集線器、模塊式集線器、堆疊式集線器和智能型集線器。從局域網(wǎng)角度來區(qū)分,集線器可分為單中繼網(wǎng)段集線器、多網(wǎng)段集線器、端口交換式集線器、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器和交換式集線器集線器類型四、以太網(wǎng)交換機交換機可以把每一個共享信道分成幾個專用信道。從以太網(wǎng)的觀點來看,每一個專用信道都代表了一個沖突檢測域交換機概述根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、傳輸介質(zhì)和傳輸速度、交換機端口結(jié)構(gòu)、是否支持網(wǎng)管功能、工作協(xié)議層、交換機應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層次分類交換機的分類能夠解析第三層數(shù)據(jù)的交換機稱第三層交換機。相應(yīng)地,能夠解析第四層數(shù)據(jù)的交換機稱第四層交換機。這些更高層的交換機也可以稱路由交換機或應(yīng)用交換機。高層次的交換機任務(wù)五掌握局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問

控制方法一、以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法/CD主要是為解決如何爭用一個廣播型的共享傳輸信道而設(shè)計的,它能夠決定由誰使用信道CSMA/CD的工作原理CSMA/CD發(fā)送時的工作過程分為兩部分:載波監(jiān)聽總線和總線沖突檢測。當檢測出沖突而停止發(fā)送之后,一個站點必須等待一個隨機時間段才能重新嘗試發(fā)送CSMA/CD發(fā)送工作過程網(wǎng)上每個節(jié)點都在監(jiān)聽總線,若有信號傳輸,則接收信號,得到MAC幀再分析和判斷幀中的接收地址;若接收地址為本節(jié)點地址,則復(fù)制接收該幀;否則,簡單丟棄該幀CSMA/CD接收工作過程優(yōu)點是,每個節(jié)點都處于平等地位去競爭傳輸介質(zhì),實現(xiàn)的算法簡單；缺點是,不具有某些場合要求的優(yōu)先權(quán);當負載重時,容易出現(xiàn)沖突,使傳輸效率和有效帶寬大為降低CSMA/CD的優(yōu)點和缺點二、令牌環(huán)網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法令牌環(huán)網(wǎng)的物理層采用差分曼徹斯特編碼。令牌是一種特殊的幀,用于控制網(wǎng)絡(luò)站點的發(fā)送權(quán),只有獲取令牌的網(wǎng)絡(luò)站點才能發(fā)送數(shù)據(jù)。由于只有一個令牌,一次只能有一個站點發(fā)送,因此令牌環(huán)技術(shù)不存在“爭用”現(xiàn)象,是一種無爭用型介質(zhì)訪問控制方法。令牌環(huán)網(wǎng)是許多環(huán)接口通過點到點線路連接起來的,每個環(huán)接口有兩種操作模式,監(jiān)聽和發(fā)送。在令牌環(huán)網(wǎng)中,如果沒有站點發(fā)送數(shù)據(jù)時,令牌就會單向繞環(huán)傳遞。任何要發(fā)送數(shù)據(jù)的站點必須等待令牌傳遞到本站。令牌環(huán)網(wǎng)中主機C得到令牌三、令牌總線網(wǎng)介質(zhì)訪問控