1、課件制作人：謝希仁,1,局域網與廣域網,2-65,本節(jié)要點,局域網的概念及特點 決定局域網性能的三要素 擴展局域網 虛擬局域網 網線制作方法 網絡診斷常用命令 廣域網主要接入技術,3-65,局域網,定義 局域網（Local Area Network，LAN），是指在某一區(qū)域內由多臺計算機互聯(lián)成的計算機組。 特點 覆蓋地理范圍小 高速率 具有較小的時延和較低的誤碼率 各站點之間形成平等關系而不是主從關系 能進行廣播或多播(又稱為組播),4-65,決定局域網性能的三要素,網絡拓撲 傳輸介質 介質訪問控制方法,5-65,局域網的拓撲結構,樹形網,6-65,局域網的傳輸介質類型,有線傳輸介質 同軸電纜

2、 雙絞線（俗稱網線，八根四對線） 光纖 無線傳輸介質 無線電 地面微波 衛(wèi)星,7-65,常用介質傳輸標準,標準以太網 10Base-T 雙絞線 10-10Mb/s帶寬 Base基帶傳輸 T雙絞線（Twisted） 快速以太網 100Base-TX 兩對雙絞線 100Base-FX 光纖 100Base-T4 四對雙絞線,8-65,介質訪問控制方式,帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD 令牌總線 token bus 令牌環(huán) token ring,9-65,擴展局域網,在物理層擴展局域網 集線器 Hub 在數(shù)據鏈路層擴展局域網 網橋 Bridge 交換機 Switch,10-65,例如某大

3、學有三個系，各自有一個局域網,用多個集線器可連成更大的局域網,三個獨立的碰撞域,一系,二系,三系,碰撞域,碰撞域,碰撞域,11-65,用集線器組成更大的局域網都在一個碰撞域中,一系,三系,二系,主干集線器,一個更大的碰撞域,碰撞域,12-65,1990 年問世的交換式集線器(switching hub)，可明顯地提高局域網的性能。 交換式集線器常稱為以太網交換機(switch)或第二層交換機（表明此交換機工作在數(shù)據鏈路層）。 以太網交換機通常都有十幾個接口。因此，以太網交換機實質上就是一個多接口的網橋，可見交換機工作在數(shù)據鏈路層。,多接口網橋以太網交換機,13-65,以太網交換機的每個接口都直

4、接與主機相連。 交換機能同時連通許多對的接口，使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣，進行無碰撞地傳輸數(shù)據。 以太網交換機由于使用了專用的交換結構芯片，其交換速率就較高。,以太網交換機的特點,14-65,用以太網交換機擴展局域網,一系,三系,二系,10BASE-T,至因特網,100 Mb/s,100 Mb/s,100 Mb/s,萬維網 服務器,電子郵件 服務器,以太網 交換機,路由器,15-65,集線器與交換機,從帶寬來看，集線器不管有多少個端口，所有端口都共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個端口傳送數(shù)據，其他端口只能等待；同時集線器只能工作在半雙工模式下。 對于交換機而言，每個端口都有一

5、條獨占的帶寬，當兩個端口工作時并不影響其他端口的工作，同時交換機不但可以工作在半雙工模式下也可以工作在全雙工模式下。,16-65,對于普通 100 Mb/s 的共享式以太網，即用集線器連接，若共有 N 個用戶，則每個用戶占有的平均帶寬只有總帶寬(100 Mb/s)的 N 分之一，即N個接口的集線器的總帶寬依然為100 Mb/s 。 若使用以太網交換機時，雖然在每個接口到主機的帶寬還是 100 Mb/s，但由于一個用戶在通信時是獨占而不是和其他網絡用戶共享傳輸媒體的帶寬，因此對于擁有 N 個接口的交換機的總帶寬為 2N100 Mb/s。,集線器與交換機舉例,17-65,利用以太網交換機可以很方便

6、地實現(xiàn)虛擬局域網 虛擬局域網 VLAN 是由一些局域網網段構成的與物理位置無關的邏輯組。 這些網段具有某些共同的需求。 每一個 VLAN 的幀都有一個明確的標識符，指明發(fā)送這個幀的工作站是屬于哪一個 VLAN。 虛擬局域網其實只是局域網給用戶提供的一種服務，而并不是一種新型局域網。,虛擬局域網,18-65,以太網 交換機,A4,B1,以太網 交換機,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太網 交換機,以太網 交換機,三個虛擬局域網: VLAN1, VLAN2 和 VLAN3,19-65,以太網 交換機,A4,B1,以太網 交換機,VLAN3,C3

7、,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太網 交換機,以太網 交換機,三個虛擬局域網 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的構成,當 B1 向 VLAN2 工作組內成員發(fā)送數(shù)據時， 工作站 B2 和 B3 將會收到廣播的信息。,20-65,以太網 交換機,A4,B1,以太網 交換機,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太網 交換機,以太網 交換機,三個虛擬局域網 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的構成,B1 發(fā)送數(shù)據時，工作站 A1, A2 和 C1 都不會收到 B1 發(fā)出的廣播信息。,21-65,

8、以太網 交換機,A4,B1,以太網 交換機,VLAN3,C3,B3,VLAN1,VLAN2,C1,A2,A1,A3,C2,B2,以太網 交換機,以太網 交換機,三個虛擬局域網 VLAN1, VLAN2 和 VLAN3 的構成,虛擬局域網限制了接收廣播信息的工作站數(shù)，使得網絡 不會因傳播過多的廣播信息(即“廣播風暴”)而引起性能惡化。,22-65,網線制作,雙絞線EIA/TIA 568系列標準 RJ-45頭的第1孔到第8孔插線的顏色依次是： 白綠、綠、白橙、藍、白藍、橙、白棕、棕(即568A標準) 白橙、橙、白綠、藍、白藍、綠、白棕、棕(即568B標準) 1、2發(fā)送，3、6接收,23-65,兩種

9、網線：直通線和交叉線,兩端采用相同的標準就是直通線，不同即為交叉線。 兩種網線的使用 直通線用于連接不同類型設備的RJ-45接口（如：PC-交換機）； 交叉線用于連接相同類型設備的RJ-45接口（如：雙機互連PC-PC ，網絡中間設備連接Swith-Switch或者Router-Router）。,24-65,網線制作過程,剪線 排線 插線 壓線 測線 用RJ-45測線儀測試時，指示燈是否依次閃爍。 軟件調試最常用的辦法， 就是用Windows操作系統(tǒng)自帶的Ping 命令。,25-65,26-65,注意,雙絞線的線序是有規(guī)律的，這種規(guī)律是有科學依據的而不只是簡單的能夠接通。根據電磁信號的相互串擾

10、才發(fā)明的這種成對雙絞的線纜，只有按照線序排線才能達到理想的網速，如果不按照線序排線是達不到理論的傳輸速度的。,27-65,常用的網絡命令,判斷主機是否連通的ping命令 查看IP地址配置情況的ipconfig命令 跟蹤路由的tracert命令 查看網絡連接狀態(tài)的netstat命令,28-65,ping,ping指令通過發(fā)送ICMP包來驗證與另一臺TCP/IP計算機的IP級連接。 應答消息的接收情況將和往返過程的次數(shù)一起顯示出來。 ping指令用于檢測網絡的連接性和可到達性，如果不帶參數(shù)，ping將顯示幫助。 格式：ping 計算機名或者IP地址 例如：ping localhost = ping

11、 127.0.0.1,29-65,ping,30-65,31-65,ping 檢測實例,若網絡不連通，即無法上網，利用ping命令逐項排查 首先ping自己，若通表明網卡、網線沒問題，排除自身問題 若不通則ping網關/DNS，若通表明網絡連通 若不通則ping目標主機名稱,32-65,ipconfig,ipconfig指令顯示所有TCP/IP網絡配置信息、刷新動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol）和域名系統(tǒng)（DNS）設置。 使用不帶參數(shù)的ipconfig可以顯示所有適配器的IP地址、子網掩碼和默認網關。在DOS命令行下輸入ipc

12、onfig指令。,33-65,34-65,35-65,Tracert,Tracert（跟蹤路由）是路由跟蹤實用程序，用于確定 IP 數(shù)據報訪問目標所采取的路徑。Tracert 命令用 IP 生存時間 (TTL) 字段和 ICMP 錯誤消息來確定從一個主機到網絡上其他主機的路由。,36-65,37-65,netstat,netstat指令顯示活動的連接、計算機監(jiān)聽的端口、以太網統(tǒng)計信息、IP 路由表、IPv4統(tǒng)計信息（IP、ICMP、TCP和UDP協(xié)議）。 使用“netstat -an”命令可以查看目前活動的連接和開放的端口，是網絡管理員查看網絡是否被入侵的最簡單方法。,38-65,39-65,

13、廣域網主要接入技術,X.25 FR（Frame Relay）幀中繼 撥號上網 ISDN xDSL HFC FTTx,40-65,綜合業(yè)務數(shù)字網ISDN,ISDN（Integrated Service Digital Network）采用的數(shù)字交換和數(shù)字傳輸?shù)碾娦啪W的簡稱，中國電信將其俗稱為“一線通”。 能提供端到端的數(shù)字連接，可承載話音和非話音業(yè)務，用戶能夠通過多用途用戶-網絡接口接入網絡。 ISDN采用數(shù)字傳輸和數(shù)字交換技術，將電話、傳真、數(shù)據、圖像等多種業(yè)務綜合在一個統(tǒng)一的數(shù)字網絡進行傳輸和處理。,41-65,ISDN的基本速率接口,基本速率接口包括兩個能獨立工作的B信道（64Kbit/s

14、）和一個D信道（16Kbit/s） B信道一般用來傳輸話音、數(shù)據和圖像 D信道用來傳輸信令或分組信息 基本速率接口BRI：2B+D，144kbps 一次群速率接口PRI：30B+D，2.048Mbps,42-65,xDSL技術,xDSL 技術就是用數(shù)字技術對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務。 雖然標準模擬電話信號的頻帶被限制在 300-3400 Hz 的范圍內，但用戶線本身實際可通過的信號頻率仍然超過 1 MHz。 xDSL 技術就把 0-4 kHz 低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用，而把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網使用。,43-65,DSL 數(shù)字用戶線,DSL 就是數(shù)字用戶

15、線(Digital Subscriber Line)的縮寫。而 DSL 的前綴 x 則表示在數(shù)字用戶線上實現(xiàn)的不同寬帶方案 DSL是以電話線為傳輸介質的傳輸技術組合。DSL技術在現(xiàn)有的公用電話網絡的用戶環(huán)路上支持對稱和非對稱傳輸模式，解決了經常發(fā)生在網絡服務供應商和最終用戶間的“最后一公里”的傳輸瓶頸問題。,44-65,ADSL 的特點,上行和下行帶寬做成不對稱的。 上行指從用戶到 ISP，而下行指從 ISP 到用戶。 ADSL 在用戶線（銅線）的兩端各安裝一個 ADSL 調制解調器。 我國目前采用的方案是離散多音調 DMT (Discrete Multi-Tone)調制技術。這里的“多音調”

16、就是“多載波”或“多子信道”的意思。,45-65,DMT 技術,DMT 調制技術采用頻分復用的方法，把 40 kHz 以上一直到 1.1 MHz 的高端頻譜劃分為許多的子信道，其中 25 個子信道用于上行信道，而 249 個子信道用于下行信道。 每個子信道占據 4 kHz 帶寬（嚴格講是 4.3125 kHz），并使用不同的載波（即不同的音調）進行數(shù)字調制。這種做法相當于在一對用戶線上使用許多小的調制解調器并行地傳送數(shù)據。,46-65,DMT 技術的頻譜分布,頻譜,頻率,上行信道,傳統(tǒng)電話,0,4,下行信道,(kHz),40,138,1100,47-65,ADSL 的數(shù)據率,由于用戶線的具體條

17、件往往相差很大（距離、線徑、受到相鄰用戶線的干擾程度等都不同），因此 ADSL 采用自適應調制技術使用戶線能夠傳送盡可能高的數(shù)據率。 ADSL 不能保證固定的數(shù)據率。對于質量很差的用戶線甚至無法開通 ADSL。 通常下行數(shù)據率在 32 kb/s 到 6.4 Mb/s 之間，而上行數(shù)據率在 32 kb/s 到 640 kb/s 之間。,48-65,ADSL 的組成,數(shù)字用戶線接入復用器 DSLAM (DSL Access Multiplexer) 接入端接單元 ATU (Access Termination Unit)寬帶“貓” ATU-C（C 代表端局 Central Office） ATU-

18、R（R 代表遠端 Remote） 電話分離器 PS (POTS Splitter),49-65,50-65,光纖同軸混合網HFC,HFC (Hybrid Fiber Coax) 網是在目前覆蓋面很廣的有線電視網 CATV 的基礎上開發(fā)的一種居民寬帶接入網。 HFC 網除可傳送 CATV 外，還提供電話、數(shù)據和其他寬帶交互型業(yè)務。 現(xiàn)有的 CATV 網是樹形拓撲結構的同軸電纜網絡，它采用模擬技術的頻分復用對電視節(jié)目進行單向傳輸。而 HFC 網則需要對 CATV 網進行改造才能實現(xiàn)。,51-65,電纜調制解調器(cable modem),電纜調制解調器是為 HFC 網而使用的調制解調器。 電纜調制

19、解調器最大的特點就是傳輸速率高。其下行速率一般在 3-10 Mb/s之間，最高可達 30 Mb/s，而上行速率一般為 0.2-2 Mb/s，最高可達 10 Mb/s。 電纜調制解調器比在普通電話線上使用的調制解調器要復雜得多，并且不是成對使用，而是只安裝在用戶端。,52-65,注意：HFC和ADSL的局限性,HFC方案和ADSL接入方案的共同特點是利用已經有的網絡基礎設施。它們共同的缺點是帶寬進一步擴展能力有限，而且無法建設獨立的社區(qū)內部網絡平臺。,53-65,FTTx 技術,FTTx（光纖到）也是一種實現(xiàn)寬帶居民接入網的方案。這里字母 x 可代表不同意思。 光纖到家 FTTH (Fiber

20、To The Home)：光纖一直鋪設到用戶家庭可能是居民接入網最后的解決方法。 光纖到大樓 FTTB (Fiber To The Building)：光纖進入大樓后就轉換為電信號，然后用電纜或雙絞線分配到各用戶。 光纖到路邊 FTTC (Fiber To The Curb)：從路邊到各用戶可使用星形結構雙絞線作為傳輸媒體。,54-65,相關三級網絡部分真題,（2009.3）虛擬局域網的技術基礎是 A）路由技術 B）帶寬分配 C）交換技術 D）沖突檢測 （2009.9）虛擬局域網是建立在交換技術的基礎上，以軟件方式實現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理。,55-65,（2010.3）如果以太網交換機的總帶寬為 8.4Gbps，并且具有 22個全雙工百兆端口，則全雙工千兆端口數(shù)量最多為 A）1 個 B）2 個 C）3 個 D）4 個,56-65,（2009.9）如果千兆以太網交換機的總帶寬為24Gbps，其全雙工端口數(shù)量最多為 A）12個 B）24個 C）36個 D）48個 （2009.3）一臺Ethernet交換機提供24個100Mbps的全雙工端口與一個1Gbp