1、第3章 局域網(wǎng)技術(shù)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：l 理解：局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型l 理解：局域網(wǎng)的模型、標(biāo)準(zhǔn)、訪問(wèn)控制方式和工作原理l 掌握：雙絞線傳輸介質(zhì)l 了解：VLAN和無(wú)線局域網(wǎng)3.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的定義局域網(wǎng)（local area network，LAN）是一種小范圍內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)資源共享、數(shù)據(jù)傳遞和彼此通信為基本目的，由網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)（計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)連接）設(shè)備和通信線路等硬件按照某種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接而成的，配有相應(yīng)軟件的高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)的三大實(shí)現(xiàn)技術(shù) 一個(gè)實(shí)用的局域網(wǎng)涉及以下三項(xiàng)基本網(wǎng)絡(luò)技術(shù)： 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 傳輸介質(zhì) 介質(zhì)的訪問(wèn)控制方式 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1. 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分類（1）邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2、（2）物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2. 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇原則 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涞倪x擇將直接影響網(wǎng)絡(luò)的投資、運(yùn)行速率、安裝、維護(hù)和診斷等性能。1.總線拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)“總線”（bus topology）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示。 2環(huán)型拓?fù)?.采用雙絞線，光纖作傳輸介質(zhì)。3.無(wú)沖突廣播通信方式。4.引入特殊控制幀-令牌幀。 令牌在環(huán)路中是循環(huán)流動(dòng)的，優(yōu)先級(jí)高的站點(diǎn)先截獲令牌傳數(shù)，之后將令牌釋放。無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)令牌不會(huì)丟失。3星型拓?fù)?樹型拓?fù)?.1.樹型拓?fù)錁湫屯負(fù)?樹型拓?fù)鋵儆诩锌刂剖骄W(wǎng)絡(luò)，適用于分級(jí)管樹型拓?fù)鋵儆诩锌刂剖骄W(wǎng)絡(luò)，適用于分級(jí)管理的場(chǎng)合，或者是控制型網(wǎng)絡(luò)。理的場(chǎng)合，或者是控制型網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)的模型與工作原理1.

3、IEEE 8021. IEEE 802參考模型參考模型 IEEE 802IEEE 802委員制定了委員制定了IEEE802IEEE802局域網(wǎng)參考模型。該局域網(wǎng)參考模型。該模型只制定了對(duì)應(yīng)于模型只制定了對(duì)應(yīng)于OSIOSI參考模型的下兩層規(guī)范，即物理參考模型的下兩層規(guī)范，即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的規(guī)范。層和數(shù)據(jù)鏈路層的規(guī)范。2.局域網(wǎng)的模型與工作原理介質(zhì)存取控制（介質(zhì)存取控制（MACMAC）子層的功能：控制對(duì)傳）子層的功能：控制對(duì)傳輸介質(zhì)的訪問(wèn)。輸介質(zhì)的訪問(wèn)。MACMAC子層在物理層的基礎(chǔ)上進(jìn)行子層在物理層的基礎(chǔ)上進(jìn)行無(wú)差錯(cuò)通信，并維護(hù)和管理通信鏈路。無(wú)差錯(cuò)通信，并維護(hù)和管理通信鏈路。邏輯鏈路控制（

4、邏輯鏈路控制（LLCLLC）子層的功能：集中了與）子層的功能：集中了與傳輸介質(zhì)無(wú)關(guān)的部分，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)幀的封裝和拆傳輸介質(zhì)無(wú)關(guān)的部分，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)幀的封裝和拆裝，為網(wǎng)絡(luò)層提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的邏輯接口。裝，為網(wǎng)絡(luò)層提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的邏輯接口。3.局域網(wǎng)的訪問(wèn)控制方式 介質(zhì)的訪問(wèn)控制方式定義了通信信道的訪問(wèn)控制方法及安全可靠傳輸數(shù)據(jù)的規(guī)則。1.CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）即帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)技術(shù)。即帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)技術(shù)。在傳統(tǒng)的共享以太網(wǎng)中，所有的節(jié)點(diǎn)共享在傳統(tǒng)的共享以太網(wǎng)中，所有的節(jié)點(diǎn)共享傳輸介

5、質(zhì)。如何保證許多節(jié)點(diǎn)有序、高效傳輸介質(zhì)。如何保證許多節(jié)點(diǎn)有序、高效地傳輸，就是以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議地傳輸，就是以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議要解決的問(wèn)題要解決的問(wèn)題。 2. CSMA/CD是一種爭(zhēng)用型的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議。3. CSMA/CD采用IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)。 4.其原理簡(jiǎn)單總結(jié)為：先聽后發(fā)，邊發(fā)邊聽，沖突停發(fā)，隨機(jī)延遲后重發(fā) 。5.流程圖如圖。作業(yè) 1.簡(jiǎn)述局域網(wǎng)常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（圖，介質(zhì)，特點(diǎn)） 2.簡(jiǎn)述CSMA/CD工作過(guò)程特點(diǎn),并畫出流程圖 3.雙絞線的分類，以及雙絞線交叉線和直連線使用的環(huán)境,畫出兩種線的線序家庭網(wǎng)絡(luò)連接使用網(wǎng)線裝修時(shí)必留網(wǎng)絡(luò)進(jìn)線口以機(jī)房布線雙絞線網(wǎng)線的分類和應(yīng)

6、用環(huán)境雙絞線網(wǎng)線的分類和應(yīng)用環(huán)境雙絞線雙絞線有線介質(zhì)有線介質(zhì)結(jié)論：常用傳輸介質(zhì)可分為：結(jié)論：常用傳輸介質(zhì)可分為：有線介質(zhì)有線介質(zhì)和無(wú)線介質(zhì)兩大類。和無(wú)線介質(zhì)兩大類。中小環(huán)境中或星形樹形拓?fù)渲兄行…h(huán)境中或星形樹形拓?fù)渲谐Ｓ茫撼Ｓ茫弘p絞線雙絞線做網(wǎng)線，經(jīng)濟(jì)性做網(wǎng)線，經(jīng)濟(jì)性價(jià)比高。價(jià)比高。雙絞線雙絞線有線介質(zhì)有線介質(zhì)體驗(yàn)活動(dòng)體驗(yàn)活動(dòng)問(wèn)題問(wèn)題1 1：自己組網(wǎng)采用哪：自己組網(wǎng)采用哪種介質(zhì)的性價(jià)比高？種介質(zhì)的性價(jià)比高？網(wǎng)線概念網(wǎng)線概念 雙絞線，同軸電纜 光纖本節(jié)的重要內(nèi)容常使用雙常使用雙絞線做傳絞線做傳輸介質(zhì)輸介質(zhì)內(nèi)部組成1常見分類2雙絞線相關(guān)知識(shí)點(diǎn)雙絞線相關(guān)知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用環(huán)境3共8根銅線，每?jī)蓷l相互絕緣的導(dǎo)

7、線按照一定的規(guī)格互相纏繞（一般以逆時(shí)針纏繞）在一起而制成的一種通用配線 。常見種類常見種類1.1.按照屏蔽層的有無(wú)分類按照屏蔽層的有無(wú)分類屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線(STP)非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線(UTP) 2. 按照線徑粗細(xì)分類按照線徑粗細(xì)分類3類線，類線，5類線和超類線和超5類線，以類線，以及最新的及最新的6類線，前者線徑細(xì)類線，前者線徑細(xì)而后者線徑粗而后者線徑粗 3類線：傳輸頻率類線：傳輸頻率16MHz，用于語(yǔ)音傳輸及最高傳輸速率為，用于語(yǔ)音傳輸及最高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。的數(shù)據(jù)傳輸。5類線：傳輸率為類線：傳輸率為100MHz，這是最常用的以太網(wǎng)電纜。，這是最常用的以太網(wǎng)電纜。超

8、超5類線：主要用于千兆位以太網(wǎng)（類線：主要用于千兆位以太網(wǎng)（1000Mbps）。）。結(jié)論二：哪種標(biāo)準(zhǔn)都可以，線序不能亂，連接結(jié)論二：哪種標(biāo)準(zhǔn)都可以，線序不能亂，連接RJ-45水晶頭水晶頭。標(biāo)準(zhǔn)一標(biāo)準(zhǔn)二問(wèn)題問(wèn)題2 2：制作網(wǎng)線采用哪種標(biāo)準(zhǔn)？網(wǎng)線連接什么接頭？雙絞線制作標(biāo)準(zhǔn)雙絞線制作標(biāo)準(zhǔn)12345678EIA/TIA568B兩種雙絞線網(wǎng)線。環(huán)節(jié)二環(huán)節(jié)二之雙絞線相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之雙絞線相關(guān)知識(shí)點(diǎn)直連雙絞線與交叉雙絞線的制作直連雙絞線與交叉雙絞線的制作直連線兩端線序直連線兩端線序 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8交叉線兩端線序交叉線兩端線序 1 1 2 2 3 3 4 4 5

9、5 6 6 7 7 8 8我也知道了，直連線用于交換機(jī)路由器等設(shè)備和pc機(jī)的連接我明白了，交叉線是用于連接交換機(jī)-交換機(jī)交叉線交叉線直連線直連線 網(wǎng)線制作網(wǎng)線制作教教 師師 演演 示示 開開 始始注意測(cè)試時(shí)注意測(cè)試時(shí)：網(wǎng)線制作網(wǎng)線制作將做好的網(wǎng)線的兩頭分別插入網(wǎng)線測(cè)試儀中，并啟動(dòng)開關(guān)。兩邊的指示燈同步亮，則表示網(wǎng)線制作成功。虛擬局域網(wǎng)1. 虛擬局域網(wǎng)的基本概念（1）什么是虛擬局域網(wǎng)VLAN？ VLAN是建立在交換機(jī)或路由交換機(jī)基礎(chǔ)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理軟件構(gòu)建的、可以跨越不同網(wǎng)段、不同網(wǎng)絡(luò)（如ATM、FDDI和100/1000BASE）的邏輯網(wǎng)絡(luò)。（2）VLAN使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.1Q

10、2.虛擬局域網(wǎng)劃分的基本方法1. 基于交換機(jī)端口劃分的VLAN 這種劃分是把一個(gè)或多個(gè)交換機(jī)上的幾個(gè)端口劃分一個(gè)邏輯組，這是最簡(jiǎn)單、最有效的劃分方法。 按端口劃分的VLAN特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn) 端口劃分方法的配置過(guò)程簡(jiǎn)單明了。（2）缺點(diǎn) 一個(gè)用戶從一個(gè)端口所在的虛擬網(wǎng)移動(dòng)到另一個(gè)端口所在的虛擬網(wǎng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員必須重新進(jìn)行設(shè)置。 2.基于MAC地址劃分的VLAN 以網(wǎng)卡的MAC地址來(lái)決定隸屬的虛擬網(wǎng)。（1）優(yōu)點(diǎn)：方便網(wǎng)絡(luò)用戶的物理位置的移動(dòng)。（2）缺點(diǎn)：在大型網(wǎng)絡(luò)中，初始工作量非常大。COL-ACT-STA-1 2 34 5 6 7 8 910 11 12HS1 HS2 OK1 OK2 PSCONSO

11、LE第 3 層交換機(jī)交換機(jī)2MAC地址00-B0-C7-7B-AA-01MAC地址00-80-2C-AB-7A-11MAC地址0A-C0-97-B6-BA-71網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)MAC地址00-09-2C-AB-16-B1VLAN-1VLAN-2COL-ACT-STA-1 2 34 5 6 7 8 910 11 12HS1 HS2 OK1 OK2 PSCONSOLE交換機(jī)-3COL-ACT-STA-1 2 34 5 6 7 8 910 11 12HS1 HS2 OK1 OK2 PSCONSOLE交換機(jī)-1虛擬局域網(wǎng)的功能特點(diǎn)（1）使用VLAN技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)提高網(wǎng)絡(luò)性能。 簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理。控制廣播風(fēng)暴。

12、 提高網(wǎng)絡(luò)的整體安全性。（2）使用VLAN技術(shù)的缺點(diǎn)在使用MAC地址定義VLAN中，必須進(jìn)行初始配置。端口劃分VLAN成員時(shí)，用戶從一個(gè)交換機(jī)的端口移動(dòng)到另一個(gè)端口時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員必須對(duì)VLAN的成員重新配置。需要專職的網(wǎng)絡(luò)管理員和必要的專業(yè)技術(shù)支持。凡是自由空間均可連接網(wǎng)絡(luò)，不受限于線纜和端口位置。辦公大樓候機(jī)大廳渡假山莊商務(wù)酒店無(wú)線讓網(wǎng)絡(luò)使用更自由無(wú)線網(wǎng)：無(wú)線網(wǎng)：1 1、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)2 2、WiMaxWiMax3 3、WLANWLAN4 4、WLANWLAN與與3G3G融合技術(shù)融合技術(shù)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)：移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)： 19951995年第一代模擬制式手機(jī)（年第一代模擬制式手機(jī)（1G

13、1G）只能進(jìn)行語(yǔ)音）只能進(jìn)行語(yǔ)音通話。通話。19961996到到19971997年：第二代年：第二代GSMGSM、CDMACDMA等數(shù)字制式手等數(shù)字制式手機(jī)（機(jī)（2G2G）增加了如接收電子郵件或網(wǎng)頁(yè)。）增加了如接收電子郵件或網(wǎng)頁(yè)。 3G3G是第三代移動(dòng)通信技術(shù)，是指支持高速數(shù)據(jù)傳是第三代移動(dòng)通信技術(shù)，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbpskbps以上。前以上。前3G3G存在存在3 3種種標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000CDMA2000、WCDMAWCDMA、TD-SCDMATD-SCDMA。國(guó)內(nèi)目前使用的國(guó)內(nèi)目前使用的 3G3G通信標(biāo)準(zhǔn)：通信標(biāo)準(zhǔn)：移動(dòng)移動(dòng) TD-SCDMATD-SCDMA（中國(guó)）（中國(guó)）聯(lián)通聯(lián)通 WCDMAWCDMA（歐洲、日本（歐洲、日本) )電信電信 CDMA2000CDMA2000（北美）（北美）第四代移動(dòng)通信技術(shù)，外語(yǔ)縮寫：4G。該技術(shù)包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式 嚴(yán)格意義上來(lái)講，LTE只是3.9G，盡管被宣傳為4G無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)，但它其實(shí)并未被3GPP認(rèn)可為國(guó)際電信聯(lián)盟所描述的下一代無(wú)線通訊標(biāo)準(zhǔn)IMT-Advanced。 4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbp