計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

局域網(wǎng)

教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本節(jié)提要局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)（LAN，LocalAreaNetwork）是將分散在有限地理范圍內(nèi)（如一棟大樓，一個(gè)部門）的多臺計(jì)算機(jī)通過傳輸媒體連接起來的通信網(wǎng)絡(luò)，通過功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的相互通信和共享資源。局域網(wǎng)可以由辦公室內(nèi)的兩臺計(jì)算機(jī)組成，也可以由一個(gè)公司內(nèi)的上千臺計(jì)算機(jī)組成。主要特點(diǎn)：1、適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)范圍小2、傳輸速率高3、組建方便、使用靈活4、網(wǎng)絡(luò)組建成本低5、數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率低教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.1.1拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在局域網(wǎng)中常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。1.總線型拓?fù)錁?gòu)型是指所有計(jì)算機(jī)都連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上，如圖3-1所示。教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)：同軸電纜或光纖。同軸電纜抗干擾性強(qiáng)，支持高帶寬通信，適用于總線性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接，如下圖所示：教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用的技術(shù)：帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問（CSMA/CD）控制技術(shù)。SMA/CD：就是“先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停發(fā)，延遲重發(fā)”的訪問控制技術(shù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)幀前先去監(jiān)聽線路是否空閑，若不空閑就等待，待線路空閑時(shí)就開始發(fā)送。在發(fā)送后，要繼續(xù)監(jiān)聽線路上是否有信號傳輸，一旦發(fā)現(xiàn)有信號，就意味著產(chǎn)生沖突立即停止發(fā)送，等待一段隨機(jī)時(shí)間后，重新嘗試發(fā)送。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)容易；成本低，易于擴(kuò)展，可靠性較好。缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)性差，維護(hù)難。教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2.環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)結(jié)點(diǎn)與其左右結(jié)點(diǎn)相連，構(gòu)成閉合的物理的環(huán)型結(jié)構(gòu)，環(huán)中多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享一條環(huán)通路，環(huán)中數(shù)據(jù)沿著一個(gè)方向繞環(huán)逐站傳輸。如圖3-2所示。教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用技術(shù)：令牌環(huán)（TokenRing）介質(zhì)訪問控制方法。令牌環(huán)訪問控制方法：通過在環(huán)型網(wǎng)上傳遞令牌的方式來實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的訪問控制。當(dāng)站點(diǎn)空閑時(shí)，令牌在環(huán)中不停轉(zhuǎn)動。當(dāng)站點(diǎn)要發(fā)送信息時(shí)，首先要獲取令牌，然后信息隨令牌在環(huán)中傳送，此時(shí)其他站點(diǎn)有發(fā)送請求需等待。信息到達(dá)目的站點(diǎn)后，由目的站點(diǎn)復(fù)制接收，然后繼續(xù)傳送到發(fā)送站點(diǎn)，信息由發(fā)送站點(diǎn)卸載并比較，等待確認(rèn)信息安全到達(dá)后釋放令牌，由其他發(fā)送信息的站點(diǎn)獲取。特點(diǎn)：環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，由于站點(diǎn)需要等待空閑令牌，效率較低，另外需要維護(hù)數(shù)據(jù)幀的令牌。教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是以中央結(jié)點(diǎn)為中心（通常是集線器或交換機(jī)），通過點(diǎn)對點(diǎn)的連接，發(fā)散性的連接到其他結(jié)點(diǎn)。如圖3-3所示，教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)：點(diǎn)對點(diǎn)的連接通常使用雙絞線。優(yōu)點(diǎn)：星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，便于管理與控制；網(wǎng)絡(luò)延遲小，效率高，便于擴(kuò)充與維護(hù)。缺點(diǎn)：由于中央結(jié)點(diǎn)的集中控制，一旦中央結(jié)點(diǎn)有故障，會引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。目前星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是局域網(wǎng)中常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.1.2傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)傳輸介質(zhì)：計(jì)算機(jī)之間要相互連接才能傳輸數(shù)據(jù)，相互連接時(shí)的物理通路即傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)。傳輸介質(zhì)主要分為兩大類：有線傳輸介質(zhì)：同軸電纜、雙絞線、光纖。無線傳輸介質(zhì)：微波、衛(wèi)星、紅外線。同軸電纜同軸電纜（Coaxial）：是指有兩個(gè)同心導(dǎo)體，而導(dǎo)體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。最常見的同軸電纜由絕緣材料隔離的銅線導(dǎo)體組成，在里層絕緣材料的外部是另一層環(huán)形導(dǎo)體及其絕緣體，然后整個(gè)電纜由聚氯乙烯或特氟綸材料的護(hù)套包住，如圖3-4所示，物理結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有兩種廣泛使用的同軸電纜。一種是50歐姆電纜，用于數(shù)字傳輸，由于多用于基帶傳輸，也叫基帶同軸電纜；另一種是75歐姆電纜，用于模擬傳輸，叫寬帶同軸電纜。教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2.雙絞線雙絞線：作為一種傳輸介質(zhì)它是由二根包著絕緣材料的細(xì)銅線按一定的比率相互纏繞而成

，如圖所示。教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.光纖光纖又稱光導(dǎo)纖維，通常由非常透明的石英玻璃拉成細(xì)絲狀，如圖所示。物理結(jié)構(gòu)：和同軸電纜相似，但是沒有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是玻璃芯，稱為纖芯，芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套，稱為包層。再外面是一層薄的塑料外套，用來保護(hù)玻璃封套，光纖結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)光纖優(yōu)點(diǎn)：具有抗電磁干擾性好、保密性強(qiáng)、誤碼率低、可靠性強(qiáng)、速度快、傳輸容量大，支持遠(yuǎn)距離傳輸，通常用于辦公樓之間或距離相對較遠(yuǎn)的區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)連接。缺點(diǎn)：由于價(jià)格較為昂貴，在一般局域網(wǎng)中使用較少。教師面試20分鐘試講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)4.無線傳輸介質(zhì)目前以無線方式進(jìn)行通信的主要有：無線電波、微波、紅外線。無線電短波通信是電離層反射傳播到地面上其他很遠(yuǎn)的地方；微波通信是微波穿透電離層進(jìn)入宇宙空間，在空間的直線傳播。其兩種方式：地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。紅外線通信和激光通信就是把要傳輸?shù)男盘柗謩e轉(zhuǎn)換成紅外光信號和激光信號直接在自由空間沿直線進(jìn)行傳播。適用范圍：無線傳輸介質(zhì)在原來通常用于一些特殊場合，比如高山、大海和惡劣環(huán)境等不方便鋪設(shè)線路，或網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍比較廣，現(xiàn)在人