關于局域網(wǎng)基礎知識第1頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三基本概念帶寬：代表網(wǎng)絡的通信能力，是給定范圍內(nèi)的最高頻率和最低頻率之差。共享與交換------共享式局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)信息：是人們對客觀事物的描述?！坝休d體”“面向用戶的”數(shù)據(jù)：信息的一種表現(xiàn)形式?！澳M數(shù)據(jù)、數(shù)字數(shù)據(jù)”信號：數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電信號或光信號的表現(xiàn)形式。“模擬信號、數(shù)字信號”單工通信、半雙工通信、全雙工通信第2頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三主要內(nèi)容局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)體系結(jié)構局域網(wǎng)技術共享介質(zhì)局域網(wǎng)高速局域網(wǎng)交換局域網(wǎng)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)網(wǎng)絡互連技術第3頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三3.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的概念局域網(wǎng)的組成局域網(wǎng)的分類第4頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三局域網(wǎng)的概念

美國電子電氣工程師協(xié)會(IEEE)對局域網(wǎng)的定義為：局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通信被限制在幾米至幾千米的地理范圍內(nèi)，例如一幢辦公樓、一座工廠或一所學校，能夠使用具有中等或較高數(shù)據(jù)傳輸速率的物理信道，并且具有較低的誤碼率，局域網(wǎng)是專用的，由單一組織機構所使用。這一定義雖然沒有被普遍認同，但它確定了局域網(wǎng)在地理范圍、經(jīng)營管理規(guī)模和數(shù)據(jù)傳輸速率等方面的主要特征。第5頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三局域網(wǎng)的概念局域網(wǎng)的概念：局域網(wǎng)是指局限在一定地理范圍內(nèi)的若干數(shù)據(jù)通信設備通過通信介質(zhì)互聯(lián)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡.局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通信被限制在幾米至幾千米的地理范圍內(nèi)，能夠使用具有中等或較高數(shù)據(jù)傳輸速率的物理信道，并且具有較低的誤碼率，局域網(wǎng)是專用的，由單一組織機構所使用。第6頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三局域網(wǎng)的特點局域網(wǎng)的特點地理覆蓋范圍有限，通常在10千米以內(nèi)。有若干通信設備，包括計算機、終端設備與各種互連設備組成。具有高數(shù)據(jù)傳輸速率、低誤碼率、延時較短的特點?？墒褂枚喾N傳輸介質(zhì)來連接。局域網(wǎng)是一種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。側(cè)重于共享信息的處理問題，而不是傳輸問題。連接方式多樣，可以是點對點連接方式、多點連接方式或廣播連接方式。第7頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三hubhubhubSwitchServerfarmstationstationsstations第8頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三局域網(wǎng)的組成局域網(wǎng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)網(wǎng)絡服務器網(wǎng)絡工作站網(wǎng)卡傳輸介質(zhì)互連設備系統(tǒng)軟件應用軟件第9頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡服務器在網(wǎng)絡系統(tǒng)中，有一些計算機和設備允許別的計算共享它的資源，另外也會應其他計算機或設備的請求來提供服務或共享資源，這就是網(wǎng)絡服務器。設備服務器管理服務器應用程序服務器通信服務器Web服務器

第10頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三11

網(wǎng)絡工作站在網(wǎng)絡系統(tǒng)中，被連接在網(wǎng)絡中的只是向服務器提出請求或共享網(wǎng)絡資源，不為別的計算機提供服務的計算機稱為工作站。服務器必須是先進后出，工作站無順序要求在網(wǎng)絡中，服務器必須是先進后出，即在網(wǎng)絡需要時進入，當所有工作站都退出時方可退出。工作站是無順序要求的，可以按照需要隨時登錄或退出。

第11頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三網(wǎng)卡

第12頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三13網(wǎng)卡（網(wǎng)絡接口卡、網(wǎng)絡適配卡）

1、概念是計算機互聯(lián)的重要硬件設備，通常插入到計算機總線插槽內(nèi)或某個外部接口的擴展卡上，與網(wǎng)絡工作站或個人計算機（PC）相連，實現(xiàn)了計算機和網(wǎng)絡的物理硬件之間的連接。

2、分類網(wǎng)卡按總線寬度分為16位或32位，服務器通常采用32位的網(wǎng)卡。網(wǎng)卡按總線類型可分為ISA、EISA、PCI、PCMCIA和并行接口。其中，PCI接口支持“即插即用”，既可用于工作站，又可用于服務器；對于筆記本電腦，通常采用PCMCIA總線或并行接口的便攜式網(wǎng)卡。按照支持的帶寬為10Mb/s網(wǎng)卡、100Mb/s網(wǎng)卡等。一般來講，10M網(wǎng)卡大多為ISA總線，100M網(wǎng)卡全部是PCI總線；服務器端的網(wǎng)卡可能有EISA總線或者其它總線。其中ISA為16位總線，PCI為32位總線，PCI網(wǎng)卡自然比ISA好，速度快。第13頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三14

網(wǎng)卡按接口類型可分為：

AUI接口，連接粗同軸電纜；

BNC接口，連接細同軸電纜；

RJ-45接口，連接無屏蔽雙絞線；

SC或ST型接口，連接光纖。

另：每個計算機的網(wǎng)卡都有一個固化的網(wǎng)卡地址，該地址是惟一的、不可重復的一串16進制數(shù)，所有可用的網(wǎng)卡地址總數(shù)約為70億個。

第14頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三50歐BNC接口ST光纖連接器

SC光纖連接器

RJ－45頭光纖T型頭第15頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三網(wǎng)卡的基本功能

（1）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)是并行數(shù)據(jù)，計算機外是串行傳輸，網(wǎng)卡就完成對數(shù)據(jù)進行并/串和串/并轉(zhuǎn)換的功能。（2）數(shù)據(jù)緩存這是網(wǎng)卡的一個重要功能，它運用緩存的傳輸技術協(xié)調(diào)局域網(wǎng)介質(zhì)和計算機設備之間的速率，以防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中丟失和實現(xiàn)傳輸控制。（3）通信服務。網(wǎng)卡中提供的通信協(xié)議服務軟件，通常被固化在網(wǎng)卡的只讀存儲器中。16第16頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三第17頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三局域網(wǎng)的分類按照網(wǎng)絡的通信方式專用服務器局域網(wǎng)(Server-Based)客戶機/服務器局域網(wǎng)(Client/Server)對等局域網(wǎng)(Point-to-Point)按照介質(zhì)訪問控制方法共享介質(zhì)局域網(wǎng)以太網(wǎng)令牌總線令牌環(huán)FDDI快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)、FDDIⅡ交換式局域網(wǎng)交換式以太網(wǎng)ATM局域網(wǎng)仿真IPoverATMMPOA虛擬局域網(wǎng)第18頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三專用服務器局域網(wǎng)

專用服務器局域網(wǎng)是一種主/從式結(jié)構(“工作站/文件服務器”結(jié)構)。是由若干臺工作站及其一臺或多臺文件服務器，通過通信線路連接起來的網(wǎng)絡。該結(jié)構中，工作站可以存取文件服務器內(nèi)的文件和數(shù)據(jù)及其共享服務器存儲設備，服務器可以為每一個工作站用戶設置訪問權限。但是，工作站相互之間不可能直接通信，不能進行軟硬件資源的共享，網(wǎng)絡工作效率降低。Netware網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是工作于專門服務器局域網(wǎng)的典型代表。

第19頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三客戶機/服務器局域網(wǎng)C/S結(jié)構局域網(wǎng)是一種基于服務器的網(wǎng)絡，這種結(jié)構的網(wǎng)絡是在網(wǎng)絡中設置一臺或多臺服務器，用于控制和管理網(wǎng)絡或建立特殊的應用。所有工作站均可共享服務器的軟硬件資源，客戶機之間可以相互自由訪問，數(shù)據(jù)的安全性較專用服務器局域網(wǎng)差，服務器對工作站的管理也較困難。但是局域網(wǎng)中服務器負擔相對降低，工作站的資源得到充分利用，提高了網(wǎng)絡的工作效率。通常，這種組網(wǎng)方式適用于計算機數(shù)量較多，位置相對分散，信息傳輸量較大的單位。工作站一般安裝Windows9x操作系統(tǒng)，WindowsNT和Windows2000Sever是客戶機/服務器局域網(wǎng)的代表網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。

C/S結(jié)構局域網(wǎng)可根據(jù)用戶規(guī)模建立單服務器網(wǎng)絡、多服務器網(wǎng)絡、多服務器的高速干線網(wǎng)絡。第20頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三

單服務器結(jié)構網(wǎng)絡只有一臺服務器，服務器對整個網(wǎng)絡進行管理、控制和用于集中存放數(shù)據(jù)。使用單服務器結(jié)構可以組成多種拓撲結(jié)構的局域網(wǎng)。單服務器網(wǎng)絡的規(guī)模適合在10～50個網(wǎng)絡用戶，系統(tǒng)可以提供統(tǒng)一的文件管理、網(wǎng)絡打印和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫等應用。（1）單服務器網(wǎng)絡第21頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三

多服務器網(wǎng)絡是在網(wǎng)絡中有多臺服務器，各服務器分擔不同的功能。在網(wǎng)絡規(guī)模較大、網(wǎng)絡用戶較多(50～250個網(wǎng)絡用戶)的環(huán)境下，由于網(wǎng)絡的負載加重，一個服務器很難滿足應用要求，多服務器網(wǎng)絡比較合適。路由器或網(wǎng)橋(2)多服務器網(wǎng)絡第22頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三

如果聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)量超過250個，由于用戶數(shù)量很多，網(wǎng)絡可能覆蓋的區(qū)域就很大，因此不僅要使用多個服務器，而且要將所有的服務器連接到高速的主干線上，構成一個多服務器的高速干線網(wǎng)絡。路由器或網(wǎng)橋(3)多服務器的高速干線網(wǎng)絡第23頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三

對等局域網(wǎng)絡（又稱為點對點（Point-to-Point）網(wǎng)絡）是把聯(lián)網(wǎng)的計算機組成工作組，并且連入網(wǎng)內(nèi)的各計算機的地位是平等的，沒有服務器，也沒有提供像以服務器為中心的網(wǎng)絡那樣的安全特性，用戶只能簡單地通過網(wǎng)絡在獨立的同級系統(tǒng)間共享資源，該結(jié)構中，通信雙方使用相同的協(xié)議。每個通信結(jié)點既是網(wǎng)絡的提供者——服務器，又是網(wǎng)絡服務的使用者——工作站；并且各結(jié)點和其他結(jié)點均可進行通信，可以共享網(wǎng)絡中各計算機的存儲容量和具有的處理能力。對等局域網(wǎng)實現(xiàn)簡單，絕大多數(shù)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)都具有組建對等網(wǎng)絡的性能，如WindowsforWorkgroups、Windows95、OS/2Wrap等。雖然對等網(wǎng)絡簡單方便，但功能非常有限，只能實現(xiàn)簡單的資源共享，并且網(wǎng)絡的安全性很差。對等局域網(wǎng)第24頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三IEEE802與OSI參考模型的對應關系（IEEE802為局域網(wǎng)規(guī)定的標準只對應于OSI參考模型的最低兩層）3.2局域網(wǎng)的體系結(jié)構局域網(wǎng)參考模型網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層邏輯鏈路控制LLC介質(zhì)訪問控制MAC

高層

OSI

IEEE802物理層PHY由TCP/IP和NOS實現(xiàn)IEEE802描述了最低兩層的功能以及它們?yōu)榫W(wǎng)絡層提供的服務和接口網(wǎng)絡層和更高層通常由協(xié)議軟件（如TCP/IP協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議）和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。第25頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三局域網(wǎng)標準IEEE802IEEE為美國電氣電子工程師協(xié)會(InstitateofElectricalandElectronicEngineer)的簡稱。IEEE為局域網(wǎng)制定出了多種標準，這些標準統(tǒng)稱為IEEE802標準。IEEE802已被美國國家標準協(xié)會(ANSl)、美國國家標準局(NBS)和國際標準化組織(ISO)采用，成為國際標準。IEEE802標準主要包括以下內(nèi)容：第26頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三IEEE802標準（1）IEEE802.1標準，定義了局域網(wǎng)體系結(jié)構、網(wǎng)絡互連、網(wǎng)絡管理以及性能測試。（2）IEEE802.2標準，定義了邏輯鏈路控制LLC子層功能與服務。（3）IEEE802.3標準，定義了（CSMA/CD）總線介質(zhì)訪問控制子層與物理層規(guī)范。（4）IEEE802.4標準，定義了令牌總線（TokenBus）介質(zhì)訪問控制子層與物理層規(guī)范。（5）IEEE802.5標準，定義了令牌環(huán)（TokenRing）介質(zhì)訪問控制子層與物理層規(guī)范。（6）IEEE802.6標準，定義了城域網(wǎng)MAN介質(zhì)訪問控制子層與物理層規(guī)范。（7）IEEE802.7標準，定義了寬帶網(wǎng)絡技術。（8）IEEE802.8標準，定義了光纖傳輸技術。（9）IEEE802.9標準，定義了綜合語音與數(shù)據(jù)局域網(wǎng)（IVDLAN）技術。（10）IEEE802.10標準，定義了可互操作的局域網(wǎng)安全性規(guī)范。（11）IEEE802.11標準，定義了無線局域網(wǎng)技術。（12）IEEE802.12標準，定義了新型高速局域網(wǎng)標準。第27頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三IEEE802體系結(jié)構示意圖……802.3CSMA/CD802.4TokenBus802.5TokenRing802.6DQDB802.8FDDI802.2LLC數(shù)據(jù)鏈路層物理層LLCMAC802.1DBridge802

體系結(jié)構PHY網(wǎng)際互聯(lián)第28頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三IEEE802定義了多種物理層，以適應不同的網(wǎng)絡介質(zhì)和不同的介質(zhì)訪問控制方法。局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層按功能劃分為兩個子層：LLC和MAC。功能分解的目的：將功能中與硬件相關的部分和與硬件無關的部分分開，以適應不同的傳輸介質(zhì)。解決共享信道(如總線)的介質(zhì)訪問控制問題，使幀的傳輸獨立于傳輸介質(zhì)和介質(zhì)訪問控制方法。LLC：與介質(zhì)、拓撲無關；MAC：與介質(zhì)、拓撲相關。不同的LAN標準，它們的LLC子層都是一樣的，區(qū)別僅在MAC子層和物理層。IEEE802體系結(jié)構第29頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三決定局域網(wǎng)的技術因素局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)3.3局域網(wǎng)技術第30頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三總線結(jié)構局域網(wǎng)總線型拓撲是將服務器和工作站都連到一條公共的電纜線上，如圖所示。網(wǎng)絡所有節(jié)點共享這條公用通信線路。第31頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三服務器環(huán)型結(jié)構局域網(wǎng)環(huán)型拓撲是一種所有的節(jié)點通過環(huán)路接口分別連接到它相鄰的兩個節(jié)點上，從而形成的一種首尾相接的閉環(huán)通信網(wǎng)絡，如右圖所示。第32頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三HUB星型拓撲是網(wǎng)絡上所有節(jié)點都和中心節(jié)點進行點對點的連接，中心節(jié)點可以是服務器，也可以是連接器等設備，如圖所示。

星型結(jié)構局域網(wǎng)第33頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制的方法

局域網(wǎng)使用廣播信道（多點訪問，隨機訪問），多個站點共享同一信道。問題：各站點如何訪問共享信道？如何解決同時訪問造成的沖突（信道爭用）？解決以上問題的方法稱為介質(zhì)訪問控制方法。介質(zhì)訪問控制方法控制網(wǎng)絡節(jié)點何時能夠發(fā)送數(shù)據(jù)。第34頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三IEEE802規(guī)定了局域網(wǎng)中最常用的介質(zhì)訪問控制方法：?IEEE802.3

載波幀聽多路訪問/碰撞檢測（CSMA/CD）?IEEE802.5

令牌環(huán)（TokenRing）?IEEE802.4

令牌總線（TokenBus）第35頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三36

1、帶有碰撞檢測的載波偵聽訪問控制（CSMA/CD）

CSMA/CD

（CarrierSenseMulitipleAccess/CollisionDetection）技術適合于總線結(jié)構基帶傳輸系統(tǒng)。它包含兩方面的內(nèi)容：載波偵聽（CSMA）和碰撞檢測（CD）。

載波偵聽：查看信號的有無稱為載波偵聽。CSMA網(wǎng)絡中的各個站點都有一個“偵聽器”，用來測試總線上有無其他工作站正在發(fā)送信息，如果總線已被占用，則此工作站等待一段時間后再爭取發(fā)送權；如果偵聽總線是空閑的，沒有其他工作站發(fā)送信息就立即搶占總線進行信息發(fā)送。

第36頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三37

總線已被占用，工作站等待時間確定的方法有：

(1)持續(xù)的載波偵聽多點訪問當某工作站檢測到總線被占用后，繼續(xù)偵聽下去，一旦發(fā)現(xiàn)總線空閑，就立即發(fā)送信息。

(2)非持續(xù)的載波偵聽多點訪問當某工作站檢測到總線被占用后，就延遲一個隨機時間，然后再檢測，不斷重復，直到發(fā)現(xiàn)總線空閑，就開始發(fā)送信息。

第37頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三碰撞檢測：當總線處于空閑時，某一個瞬間，如果總線上兩個或兩個以上的工作站同時都想發(fā)送信息，那么該瞬間他們都可能檢測到總線是空閑的，同時都認為可以發(fā)送信息，從而一齊發(fā)送，這就產(chǎn)生了碰撞；另一種情況是某站點偵聽到總線是空閑的，但這種空閑可能是較遠站點已經(jīng)發(fā)送了信息，但由于在傳輸介質(zhì)上信號傳送的延時，當信息還未傳送到此站點時，如果此站點又發(fā)送信息，也將產(chǎn)生碰撞。

38第38頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三CSMA/CD協(xié)議的工作過程通常可以概括為：先聽后發(fā)邊聽邊發(fā)沖突停發(fā)隨機重發(fā)

第39頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三CSMA/CD的特點優(yōu)點：結(jié)構簡單、網(wǎng)絡維護方便、增刪節(jié)點容易，網(wǎng)絡在輕負載（節(jié)點數(shù)較少）的情況下效率較高。缺點：隨著網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)量的增加，傳遞信息量增大，即在重負載時，沖突概率增加，總線LAN的性能就會明顯下降。第40頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三41

2、令牌環(huán)網(wǎng)訪問控制（TokenRing）

這種技術適用于環(huán)形結(jié)構的基帶局域網(wǎng)。環(huán)形網(wǎng)絡只有一條環(huán)路，信息沿環(huán)單向流動。

令牌（Token）也叫通行證，它使用一種專門的數(shù)據(jù)包，在環(huán)路上持續(xù)地循環(huán)傳輸以確定一個工作站何時可以發(fā)送信息包。令牌有“忙”和“空”兩個狀態(tài)。第41頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三42第42頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三TokenRing的優(yōu)點：網(wǎng)絡中的節(jié)點只有截獲令牌時才能發(fā)送數(shù)據(jù)，沒有獲取令牌的節(jié)點不能發(fā)送數(shù)據(jù)，使用令牌環(huán)的LAN中不會產(chǎn)生沖突；環(huán)中結(jié)點訪問延遲確定；適用于重負載環(huán)境，在重負載時，對各節(jié)點公平，且效率高；支持優(yōu)先級服務；TokenRing的缺點：在輕負載時，由于存在等待令牌的時間，效率較低；環(huán)維護工作復雜；實現(xiàn)比較困難；

令牌環(huán)的特點第43頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三

這種技術適用于總線型結(jié)構或樹型結(jié)構的基帶局域網(wǎng)。它首先將總線型或樹型局域網(wǎng)中的各工作站排成一個邏輯上的環(huán)，即給每個工作站一個邏輯地址（比如n），它的下一站是n+1，它接受來自n-1工作站的信息包和令牌，并轉(zhuǎn)發(fā)給n+1工作站。其余則與令牌環(huán)網(wǎng)的原理一致。NN+1N-13、令牌總線網(wǎng)訪問控制（TokenBus）第44頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三令牌總線（TokenBus）令牌總線的工作原理：任何一個結(jié)點只有在取得令牌后才能使用共享總線去發(fā)送數(shù)據(jù).TokenBus是在總線拓撲結(jié)構中建立一個邏輯環(huán)，環(huán)中的每一個節(jié)點中都有上一節(jié)點地址與下一節(jié)點地址。令牌按照環(huán)中節(jié)點的位置依次循環(huán)傳遞。每一節(jié)點必須在它的最大持有時間內(nèi)發(fā)完幀，即使未發(fā)完，也只能等待下次持有令牌時再發(fā)送。環(huán)中令牌傳遞順序與該節(jié)點在總線上的物理位置無關。第45頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三TokenBus的主要特點：介質(zhì)訪問延遲時間有確定值；通過令牌協(xié)調(diào)各結(jié)點之間的通信關系，各結(jié)點之間不發(fā)生沖突，重負載下信道利用率高；支持優(yōu)先級服務。第46頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三

傳輸介質(zhì)

局域網(wǎng)的通信介質(zhì)可分為有線介質(zhì)和無線介質(zhì)兩類，也叫導向的（guided）和非導向的（unguided）。常用的有線通信介質(zhì)

1．同軸電纜（CoaxialCable）

2．雙絞線(TwistedPairwire)3．光纖常用的無線通信介質(zhì)

1．廣播無線電波

2．微波

3．紅外線第47頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)第48頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三銅芯絕緣層外導體屏蔽層保護套第49頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三細同軸D=1.02cm，10Mbit/s每段185m、4中繼、5段（925m）優(yōu)缺點：價格低安裝方便（T型連接器、BNC接頭、Terminator）抗干擾能力較強可靠性差粗同軸D=2.54cm，10Mbit/s每段500m、4中繼、5段（2500m）優(yōu)缺點：價格稍高安裝方便（收發(fā)器、收發(fā)器電纜、Terminator）抗干擾能力強連接距離中等可靠性好

第50頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三雙絞線雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質(zhì)。與其他傳輸介質(zhì)相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制，但價格較為低廉。雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP：UnshildedTwistedPair)屏蔽雙絞線(STP：ShieldedTwistedPair)第51頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三雙絞線內(nèi)導體芯線絕緣內(nèi)屏蔽外屏蔽外套--螺旋絞合的雙導線，≈1mm--每根4對、25對、1800對--典型連接距離100m（LAN）--RJ45插座、插頭--優(yōu)缺點：成本低組裝密度高、節(jié)省空間安裝容易（綜合布線系統(tǒng)）平衡傳輸（高速率）抗干擾性一般連接距離短第52頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三

屏蔽雙絞線(STP)

非屏蔽雙絞線(UTP)以鋁箔屏蔽以減少干擾和串音雙絞線外無任何屏蔽層常用的雙絞線為3類(16Mbit/s)

和5類(155Mbit/s)兩種第53頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三光導纖維涂覆層塑料外套填充層光纖第54頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三55

光纖主要分為：

＊單模光纖（SingleModeFiber）單模光纖的纖芯直徑很小，在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。

＊多模光纖（MultiModeFiber）多模光纖是在給定的工作波長上，能以多個模式同時傳輸?shù)墓饫w。

＊與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。第55頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三第56頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三

雙絞線、同軸電纜、光纖之間的比較傳輸媒介價格電磁干擾頻帶寬度單段最大長度UTP最便宜高低100mSTP一般低中等100m同軸電纜一般低高185m/500m光纖最高沒有極高幾十km第57頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三無線傳輸介質(zhì)1．無線電短波通信

無線電波由于具有容易產(chǎn)生、可以傳播很遠的距離、能夠穿過建筑物的特性，被廣泛用于通信。無線電波的傳輸是全方向的，因此發(fā)射和接收裝置不需要在物理上進行精確對準。2．微波傳輸

微波頻率在100MHz以上。微波能沿著直線傳播，具有很強的方向性，因此，發(fā)射天線和接收天線必須精確地對準。第58頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三3．紅外線

無導向的紅外線已經(jīng)被廣泛應用于短距離通信。在日常生活中使用的遙控裝置都利用了紅外線裝置。紅外線通信的特點是相對有方向性和成本較低。其主要的缺點是不能穿透堅實的物體。許多筆記本電腦都內(nèi)置了紅外線通信裝置。從另一方面看，紅外線不能穿透堅實的物體也是一個優(yōu)點，不會對其他系統(tǒng)產(chǎn)生串擾，因此數(shù)據(jù)保密性要高于無線電系統(tǒng)。第59頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三以太網(wǎng)（Ethernet）令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）ARCnet網(wǎng)傳統(tǒng)共享介質(zhì)局域網(wǎng)3.4共享介質(zhì)局域網(wǎng)第60頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三以太網(wǎng)的主要技術規(guī)范拓撲結(jié)構：總線型或星型。

介質(zhì)訪問控制方式：CSMA/CD。

傳輸速率：10Mbit/s。傳輸介質(zhì)：同軸電纜（50基帶傳輸）或雙絞線。網(wǎng)卡接口：細纜BNC接口、粗纜AUI接口和雙絞線的RJ-45接口。

網(wǎng)段最大個數(shù)：5段4個中繼器或Hub級連個數(shù)4。

最大工作站數(shù)：1024個。第61頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三令牌環(huán)網(wǎng)的主要技術規(guī)范拓撲結(jié)構：環(huán)形。

介質(zhì)訪問控制方式：TonkenRing。

傳輸速率：4Mbit/s16Mbit/s。傳輸介質(zhì)：STP雙絞線、UTP雙絞線和光纖。網(wǎng)卡接口：9針電纜插座DB9、RJ-45接口。最大工作站數(shù)：使用STP可連接2260臺設備，使用UTP可連接272臺設備。第62頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三ARCnet網(wǎng)的主要技術規(guī)范拓撲結(jié)構：星型、總線型及混合型。

介質(zhì)訪問控制方式：TonkenBus。

傳輸速率：100Mbit/s。傳輸介質(zhì)：93的同軸電纜、100的UTP雙絞線、光纖。網(wǎng)卡接口：低阻網(wǎng)卡，使用于星型網(wǎng)絡；高阻網(wǎng)卡，適用于總線型網(wǎng)絡。最大工作站數(shù)：255臺。第63頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三速率達到或超過100Mbit/s的局域網(wǎng)稱為高速局域網(wǎng)。常見的有：100BASE-T技術100VG-AnyLANFDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）幀中繼ATM局域網(wǎng)千兆位以太網(wǎng)（吉比以太網(wǎng)）3.5高速局域網(wǎng)簡介第64頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三交換局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)3.6交換局域網(wǎng)及虛擬局域網(wǎng)第65頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三共享介質(zhì)局域網(wǎng)存在的問題傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術是建立在“共享介質(zhì)”的基礎上，網(wǎng)中所有結(jié)點共享一條公共通信傳輸介質(zhì)，典型的介質(zhì)訪問控制方式是CSMA/CD、TokenRing、TokenBus。介質(zhì)訪問控制方式用來保證每個結(jié)點都能夠“公平”的使用公共傳輸介質(zhì)。如果局域網(wǎng)中有N個結(jié)點，則每一個結(jié)點平均能分到的帶寬為“總帶寬/N”。第66頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三共享介質(zhì)局域網(wǎng)存在的問題在以太網(wǎng)中，當局域網(wǎng)的規(guī)模不斷的擴大，節(jié)點數(shù)N不斷增加時，每個結(jié)點平均能分到的帶寬將越來越少。當網(wǎng)絡結(jié)點數(shù)N增大、網(wǎng)絡通信負荷加重時，沖突和重發(fā)現(xiàn)象將大量發(fā)生，網(wǎng)絡效率急劇下降，網(wǎng)絡傳輸延遲增長，網(wǎng)絡服務質(zhì)量下降。為了克服網(wǎng)絡規(guī)模和網(wǎng)絡性能之間的矛盾，人們提出了以下解決方案。第67頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三共享介質(zhì)局域網(wǎng)存在的問題三種解決方案將局域網(wǎng)共享介質(zhì)方式——交換局域網(wǎng)。將大型局域網(wǎng)劃分為多個用網(wǎng)橋與路由器互聯(lián)的子網(wǎng)。提高局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率——高速局域網(wǎng)。第68頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三交換局域網(wǎng)交換局域網(wǎng)的基本結(jié)構:交換局域網(wǎng)的核心設備是局域網(wǎng)交換機，它可以在它的多個端口之間建立多個并發(fā)連接。每個端口可以單獨與一個節(jié)點連接，也可以與一個共享介質(zhì)式的以太網(wǎng)集線器連接。在交換式局域網(wǎng)中，不管有多少工作站，可以通過交換機為所有節(jié)點建立并行、獨立和專用帶寬的連接。局域網(wǎng)交換機的工作原理（P60）第69頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三

專用端口：如果一個端口只連接一個節(jié)點，那么這個節(jié)點就可以獨占帶寬。

共享端口：如果一個端口連接一個與端口帶寬相同的以太網(wǎng)，那么這個端口將被以太網(wǎng)中的所有節(jié)點共享。第70頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三交換局域網(wǎng)交換局域網(wǎng)的核心設備是局域網(wǎng)交換機，它可以在它的多個端口之間建立多個并發(fā)連接。下圖交換局域網(wǎng)的工作原理，圖中交換機為站點A和站點E，站點B和F，站點C和站點D分別建立了并行、獨立的三條鏈路，使之能同時實現(xiàn)A和E、B和F、C和D之間的通信。第71頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三交換局域網(wǎng)的工作原理第72頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)是建立在局域網(wǎng)交換機或ATM交換機的基礎上的，以軟件方式來實現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理，邏輯工作組的節(jié)點組成不受物理位置的限制。

邏輯工作組將網(wǎng)絡上的節(jié)點按工作性質(zhì)與需要劃分而得到，一個邏輯工作組就是一個虛擬網(wǎng)絡。構成虛擬局域網(wǎng)的條件是：所有用戶終端都連接到支持虛擬局域網(wǎng)的交換機端口上。第73頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三3.7網(wǎng)絡操作系統(tǒng)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述NetWareWindows2000serverUNIXLinux網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的比較與選擇第74頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是指能利用局域網(wǎng)低層提供的數(shù)據(jù)傳輸功能，為高層網(wǎng)絡用戶提供共享資源管理服務，以及其他網(wǎng)絡服務的操作系統(tǒng)軟件。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的基本任務：屏蔽本地資源與網(wǎng)絡資源的差異性，為用戶提供各種基本網(wǎng)絡服務功能，完成網(wǎng)絡共享系統(tǒng)資源的管理，并提供網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性服務。第75頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡操作系統(tǒng)主要有以下幾種：微軟公司的WindowsNTserverNovell公司的NetWareUNIXLinux第76頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三NetWare的高度專用的設計方案在文件和打印共享中有很好的表現(xiàn)；UNIX操作系統(tǒng)具有較好的網(wǎng)絡安全性，能長時間地穩(wěn)定運行；WindowsNT充分發(fā)揮了主從結(jié)構工作站的運算能力，并且有良好的圖形用戶界面便于用戶使用；Linux采用微內(nèi)核技術，可根據(jù)系統(tǒng)的硬件特性及具體的應用需求重新編譯，這保證了系統(tǒng)的精簡、高效和穩(wěn)定。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的比較與選擇第77頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡用戶在選擇操作系統(tǒng)時，應根據(jù)自己的實際需要來確定，并注意考慮以下幾方面的內(nèi)容：

1．性能和軟硬件的兼容性2．網(wǎng)絡的規(guī)模大小及其擴充性3．通信質(zhì)量4．安全性第78頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三操作系統(tǒng)性能比較

操作系統(tǒng)NetWareUNIXWindowsNTLinux易用性一般差好差配置難易一般復雜容易較復雜界面差差好一般速度快一般差一般安全性好好差一般軟件兼容性一般差很好好硬件兼容性差最差好很好第79頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡互連基礎

網(wǎng)絡互連的定義:網(wǎng)絡互連是指用一定的網(wǎng)絡互連設備將多個拓撲結(jié)構相同或不同的網(wǎng)絡連接起來，構成更大規(guī)模的網(wǎng)絡。網(wǎng)絡互連的目的是使得網(wǎng)絡上的一個用戶可以訪問其他網(wǎng)絡上的資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡間的信息交換和資源共享。根據(jù)網(wǎng)絡的地理覆蓋范圍，網(wǎng)絡互連可分為4種類型。局域網(wǎng)之間的互連（LAN-LAN）同構網(wǎng)互連異構網(wǎng)互連局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的互連（LAN-WAN）廣域網(wǎng)之間的互連（WAN-WAN）通過廣域網(wǎng)實現(xiàn)的局域網(wǎng)之間的互連（LAN-WAN-LAN）第80頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三互連設備

計算機與計算機或工作站與服務器進行連接時，除了使用連接介質(zhì)外，還需要一些中介設備來進行互連。常用的連接設備劃分為以下幾種類型：

1．網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)互連設備

2．網(wǎng)絡物理層互連設備

3．數(shù)據(jù)鏈路層互連設備

4．網(wǎng)絡層互連設備

5．應用層互連設備

第81頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡互連設備中繼器（Repeater）——實現(xiàn)物理層的互連；網(wǎng)橋（Bridge）——實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的互連；路由器（Router）——實現(xiàn)網(wǎng)絡層的互連；網(wǎng)關（Gateway）——實現(xiàn)網(wǎng)絡高層的互連；交換機（Switch）——實現(xiàn)鏈路層或網(wǎng)絡層的互連。第82頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)互連設備

網(wǎng)絡線路與用戶結(jié)點具體銜接時，用到的接口有以下幾種：T型連接器、收發(fā)器、屏蔽或非屏蔽雙絞線連接器RJ-45、RS232接口（DB-25）、DB-15接口、VB35同步接口T型連接器與BNC接插件同是細同軸電纜的連接器RJ-45是非屏蔽雙絞線連接器。DB-25（RS-232）接口是目前微機與線路接口的常用方式。DB-15接口用于連接網(wǎng)絡接口卡的AUI接口，可將信息通過收發(fā)器電纜送到收發(fā)器，然后進入主干介質(zhì)。

VB35同步接口用于連接遠程的高速同步接口。第83頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三終端適配器終端匹配器（也稱終端適配器）安裝在同軸電纜（粗纜或細纜）的兩個端點上，它的作用是防止電纜無匹配電阻或阻抗不正確。

調(diào)制解調(diào)器:調(diào)制解調(diào)器（Modem）其功能是將計算機的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號或反之，以便在電話線路或微波線路上傳輸。第84頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡物理層互連設備:中繼器（RPrepeater）和集線器（HUB）中繼器中繼器又叫轉(zhuǎn)發(fā)器，是兩個網(wǎng)絡在物理層上的連接，用于連接具有相同物理層協(xié)議的局域網(wǎng)，是局域網(wǎng)互連的最簡單的設備。由于信號在網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)中有衰減和噪音，使有用的數(shù)據(jù)信號變得越來越弱，為了保證有用數(shù)據(jù)的完整性，并在一定范圍內(nèi)傳送，要用中繼器（RPrepeater）把所接收到的弱信號分離，并再生放大以保持與原數(shù)據(jù)相同。以太網(wǎng)絡標準中就約定了一個以太網(wǎng)上只允許出現(xiàn)5個網(wǎng)段，最多使用4個中繼器，而且其中只有3個網(wǎng)段可以掛接計算機終端。第85頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三5-4-3原則:使用中繼器連接的網(wǎng)絡，只能實現(xiàn)5個網(wǎng)段、4個中繼、三個網(wǎng)段可用第86頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三集線器集線器（Hub）的英文含義是中樞或多路交匯點。集線器是局域網(wǎng)中工作站和服務器的連接設備。在星型局域網(wǎng)中，每個工作站是用雙絞線連接到集線器上，由集線器對工作站進行集中管理。集線器可以說是一種特殊的中繼器，區(qū)別在于集線器能夠提供多端口服務，也稱為多口中繼器。按集線器的結(jié)構，可分為交換式、共享式和可堆疊共享式3種。交換式Hub共享式Hub堆疊共享式Hub第87頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三數(shù)據(jù)鏈路層互連設備

網(wǎng)橋網(wǎng)橋（Bridge）也稱橋接器，是連接兩個局域網(wǎng)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設備，用它可以完成具有相同或相似體系結(jié)構網(wǎng)絡系統(tǒng)的連接，是一個局域網(wǎng)與另一個局域網(wǎng)之間建立連接的橋梁。網(wǎng)橋的作用是擴展網(wǎng)絡和通信的手段，在各種傳輸介質(zhì)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號，擴展網(wǎng)絡的距離，同時又有選擇地將有地址的信號從一個傳輸介質(zhì)發(fā)送到另一個傳輸介質(zhì)，并能有效地限制兩個介質(zhì)系統(tǒng)中無關緊要的通信。根據(jù)網(wǎng)橋連接的范圍，網(wǎng)橋可分為本地網(wǎng)橋和遠程網(wǎng)橋。第88頁，講稿共99頁，2023年5月2日，星期三89＊本地網(wǎng)橋：本地網(wǎng)橋是指在傳輸介質(zhì)允許長度范圍內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)絡的網(wǎng)橋。本地網(wǎng)橋又可以分為：內(nèi)橋與外橋＊遠程網(wǎng)橋：是指連接的距離超過網(wǎng)絡的常規(guī)范圍時使用的遠程橋。如果使用遠程網(wǎng)橋，則遠程橋必須成對出現(xiàn)。通常遠程橋使用調(diào)制解調(diào)器與傳輸介質(zhì)（如電話線）實現(xiàn)兩個局域網(wǎng)的連接。

通過遠程橋互