计算机网络技术第三章计算机局域网.ppt

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1、1第三章第三章 计算机局域网计算机局域网2LAN: 以太网（以太网（Ethernet）802.3LAN 令牌环网令牌环网 802.5LAN 令牌总线网令牌总线网 802.4LAN 光纤分布数据接口（光纤分布数据接口（FDDI）33.1 局域网概述局域网概述v局域网的特点及其基本组成局域网的特点及其基本组成v局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构43.1.1 局域网的特点及其基本组成局域网的特点及其基本组成1. 局域网的特点局域网的特点 网络覆盖的地理范围比较小。网络覆盖的地理范围比较小。 信息传输速率比较高。信息传输速率比较高。 局域网的经营权和管理权归部门局域网的经营权和管理权归部门所有。所有。

2、便于管理，安装和维护。便于管理，安装和维护。52.局域网的基本组成局域网的基本组成局域网的硬件资源局域网的硬件资源局域网的网络通信硬件局域网的网络通信硬件局域网的软件系统局域网的软件系统6局域网的硬件资源： 服务器（服务器（Server） 工作站（工作站（WorkStation） 共享的外围设备共享的外围设备7局域网的网络通信硬件局域网的网络通信硬件 a.网卡：网络适配器（网卡：网络适配器（Network Adapter） 完成计算机与电缆系统的物理连接完成计算机与电缆系统的物理连接 根据所采用的根据所采用的MAC协议实现数据帧协议实现数据帧的封装和拆封，差错校验和相应的的封装和拆封，差错校验

3、和相应的数据通信管理数据通信管理MAC地址地址8网卡的选择网卡的选择n以太网卡来说，主要包括了以下几个部以太网卡来说，主要包括了以下几个部分的部件：发送和接收部件、载波检测分的部件：发送和接收部件、载波检测部件、发送和接收控制部件、曼彻斯特部件、发送和接收控制部件、曼彻斯特编码译码器、编码译码器、LANLAN管理部件、微处理管理部件、微处理器等。器等。n按照网络介质访问的方法来划分，网卡按照网络介质访问的方法来划分，网卡可以分为以太（可以分为以太（EthernetEthernet）、）、令牌环令牌环（Token RingToken Ring）、）、光纤分布式接口光纤分布式接口（FDDDIFDD

4、DI）和异步传输方式（和异步传输方式（ATMATM）四四种种 9网卡的选择网卡的选择n按照网卡传输速度的不同，又可以分为：按照网卡传输速度的不同，又可以分为：1010MbpsMbps、100Mbps100Mbps、1010100Mbps100Mbps自适自适应、千兆位以太网卡。应、千兆位以太网卡。 n按网卡总线类型来划分，又可以分为：按网卡总线类型来划分，又可以分为：ISAISA、EISAEISA、MCAMCA、PCIPCI、PCMCIAPCMCIA、并并行接口和行接口和USBUSB接口等几种类型。接口等几种类型。n按照网卡同传输媒介连接的接口来划分，按照网卡同传输媒介连接的接口来划分，又可以

5、分为：又可以分为：AUIAUI（粗同轴电缆接口）、粗同轴电缆接口）、BNCBNC（细同轴电缆接口）、细同轴电缆接口）、RJ-45RJ-45（无屏无屏蔽双绞线接口）、蔽双绞线接口）、SCSC或或STST（光纤接口）光纤接口）等五种类型的网卡。等五种类型的网卡。 10现在使用的比较普遍的是现在使用的比较普遍的是100100MbpsMbps、PCIPCI总线、总线、RJ-45RJ-45接口的以太网卡。接口的以太网卡。以太网卡选择以太网卡选择1010M/100MbpsM/100Mbps自适应自适应的以太网卡比较好的以太网卡比较好11b.传输媒体：传输媒体： 同轴电缆，双绞线，光纤或辐同轴电缆，双绞线，

6、光纤或辐射性媒体。射性媒体。12同轴电缆同轴电缆内 导 体 铜 芯 线绝 缘 层外 导 体 屏 蔽 线塑 料 保 护 外 层13双绞线双绞线（Twisted Pair）双绞线分为：双绞线分为：UTP（非屏蔽双绞线）非屏蔽双绞线）STP （屏蔽双绞线）屏蔽双绞线）水晶头水晶头 （RJ-45）14比较：比较：STP （屏蔽双绞线）UTP（非屏蔽双绞线）15光纤光纤 光纤由单根玻璃光纤，紧靠纤光纤由单根玻璃光纤，紧靠纤芯的包层以及塑料保护图层组成。芯的包层以及塑料保护图层组成。v FDDI16辐射性媒体辐射性媒体无线网络：红外线，微波。无线网络：红外线，微波。v ALOHA17c.局域网通信设备局域

7、网通信设备中继器（中继器（Repeater）集线器（集线器（Hub）交换机（交换机（Switch）下图所示的是下图所示的是Star-H1216SStar-H1216S双速自适应双速自适应集线器集线器 18 集线器（集线器（Hub）转发式转发式集线器集线器ABCDA到到C的传输的传输交换式交换式集线器集线器ABCDA到到C的传输的传输19交换机（交换机（Switch） 交换机允许多个端口之间进行并发通信。交换机允许多个端口之间进行并发通信。每个交换端口分配一个或几个每个交换端口分配一个或几个MAC地址，地址，端口之间的数据通道是硬件实现（称为端口之间的数据通道是硬件实现（称为交换机构交换机构 s

8、witch fabric ，或交换矩阵或交换矩阵 switch matrix）。）。20局域网的软件系统局域网的软件系统 包括网络操作系统、通信软件和包括网络操作系统、通信软件和网络协议软件。网络协议软件。各个工作站各个工作站之间之间主要是物理层主要是物理层和数链层和数链层21局域网组网过程局域网组网过程 第一个步骤：制备双绞线第一个步骤：制备双绞线1. 1.将双绞线按照事先测量好的尺度剪将双绞线按照事先测量好的尺度剪出适当的长度，长度不能超过出适当的长度，长度不能超过100100米米 。 双绞线与双绞线与RJ-45RJ-45插头连接的时候要注插头连接的时候要注意双绞线的排列方式意双绞线的排列

9、方式22制作网线制作网线8 8根引脚只使用了其中四根，分别是根引脚只使用了其中四根，分别是1 2 3 61 2 3 6232.2.网线的两种连接方式：网线的两种连接方式： 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 （1 1）直通）直通 （网卡到（网卡到HubHub）24（2 2）交叉连接（网卡到网卡）交叉连接（网卡到网卡） 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 25使用的工具：压线钳使用的工具：压线钳 网线制做结束网线制做结束 26第二个步骤第二个步骤 安装网卡安装网卡 27第三个步骤安装集线器第三个步骤安装集线器 可以按照不同的需求将集线器固定

10、在可以按照不同的需求将集线器固定在墙上或者直接放在桌面上相应的位置。墙上或者直接放在桌面上相应的位置。集线器的集线器的Uplink端口端口 28第四个步骤第四个步骤用双绞线连接集线器和网卡用双绞线连接集线器和网卡 将连接好接头的双绞线插入集将连接好接头的双绞线插入集线器和网卡相应的端口和插座上线器和网卡相应的端口和插座上 29最后接通计算机的电源，安装网最后接通计算机的电源，安装网卡驱动程序卡驱动程序 q对于一些常用的网卡，对于一些常用的网卡，WindowsWindows都能够都能够自动识别其型号，只要利用自动识别其型号，只要利用WindowsWindows操操作系统光盘中提供的相应驱动程序就

11、可作系统光盘中提供的相应驱动程序就可以完成网卡的安装工作。以完成网卡的安装工作。 q当上述步骤都完成以后，可以看到计算当上述步骤都完成以后，可以看到计算机网卡上面的指示灯在闪亮，集线器上机网卡上面的指示灯在闪亮，集线器上各端口的指示灯也在闪亮。各端口的指示灯也在闪亮。 30网络操作系统（网络操作系统（NOS， Network Operating System）局域网操作系统的分类：局域网操作系统的分类：对等（对等（Peer to Peer）模式模式文件服务器模式文件服务器模式客户机客户机/服务器模式服务器模式 （ C/S ）Client/ServerClient/Server所谓的客户所谓的客

12、户/ /服务器机制是用来反服务器机制是用来反映计算机网络中客户端的进程是如何向服务器映计算机网络中客户端的进程是如何向服务器端的进程提出服务请求的一种机制。端的进程提出服务请求的一种机制。 31对等（对等（Peer to Peer）模式模式 对等式局域网操作系统的特点是网络上的所有连接站点地位平等，因此又称为同类网同类网。站点B站点C站点A对等模式32文件服务器模式文件服务器模式 应用程序和数据都存放在一台指定应用程序和数据都存放在一台指定的计算机中，这台计算机称之为文件服的计算机中，这台计算机称之为文件服务器，一般均由专业服务器或性能较高务器，一般均由专业服务器或性能较高的微机担任。的微机担

13、任。 工作站工作站文件服务器文件服务器模式33客户机客户机/ /服务器模式服务器模式 C/S模式中模式中C（客户机）和客户机）和S（服务服务器）完全按照其在网络中所担任的角色器）完全按照其在网络中所担任的角色而定，可简单定义为：而定，可简单定义为：客户机：提出服务请求的一方；客户机：提出服务请求的一方；服务器：提供服务的一方，即在网络中服务器：提供服务的一方，即在网络中响应需求方请求并响应需求方请求并“提供服务提供服务”的一方。的一方。34例如： 在此原理图中，网络操作系统为在此原理图中，网络操作系统为NetwareNetware，服务器运行多用户服务器运行多用户SQLSQL数据库，数据库，工

14、作站通过工作站通过SQLSQL的客户程序向数据库发出的客户程序向数据库发出查询请求，查询请求，SQLSQL服务器执行这一查询并将服务器执行这一查询并将结果返回客户。结果返回客户。353.1.2 局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构 网络的拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。 点对点连接 多点连接总线形、星形、环形和网形。总线形、星形、环形和网形。 拓扑（拓扑（Topology）是将各种物体的位是将各种物体的位置表示成抽象位置。置表示成抽象位置。只将讨论范围内的事物之间的相互关系只将讨论范围内的事物之间的相互关系通过图表示出来。通过图表示出来。36总线形（总线形（Bus）阻抗匹配器阻抗匹配

15、器37 合理解决信道分配问题的控制方法叫介质访问的控制方式介质访问的控制方式。 总线形拓扑结构的介质访问控制方式是叫CSMA/CD（载波监听多载波监听多路访问路访问/冲突检测）冲突检测）。 “先听后说先听后说”或或“边听边说边听边说” flash38二进制后退算法二进制后退算法 二进制后退算法（二进制后退算法（Binary Exponential Backoff）,用于解决冲用于解决冲突问题，选择能够动态地适应试图突问题，选择能够动态地适应试图发送的站点数。发送的站点数。 用来处理等待时间。一个新的分组的平均用来处理等待时间。一个新的分组的平均等待时间被设置为任意的初始值，每次尝试发等待时间被

16、设置为任意的初始值，每次尝试发送该分组而发生冲突时，此值就增加一倍。送该分组而发生冲突时，此值就增加一倍。39总线形结构的特点：总线形结构的特点： 费用低，入网灵活；容错性较好。费用低，入网灵活；容错性较好。 一次只能一个端用户发送数据，媒一次只能一个端用户发送数据，媒体访问获取机制复杂。体访问获取机制复杂。40星形（星形（Star）集线器集线器（集线器（Hub）41星形网络的特点： 便于集中控制，易于维护和安全；对中心节点要求高，线路数目多。42环形（环形（Ring）令牌环令牌：令牌：Token43环形网络的特点：故障定位容易；网络容错性差。44网形（Mesh）45网形网络的特点： 带宽充足，故障隔离定位方便，容错性好；电缆数目多，调整工作量大。463.2 IEEE802标准与典型局域网标准与典型局域网802局域网标准：IEEE 802.1通用网络概念及网桥等IEEE 802.2逻辑链路控制等IEEE 802.3CSMA/CD访问方法及物理层规定IEEE 802.5Token Ring访问方法及物理层规定IEEE 802.8光纤局域网（FDDI）47回顾OSI/RM 数据传递过程数据