1、整理ppt1计算机网络技术计算机网络技术目录目录第第5章局域网组建章局域网组建5.1局域网概述局域网概述5.2局域网体系结构局域网体系结构5.3以太网组建以太网组建5.4虚拟局域网虚拟局域网(VLAN)5.5无线局域网无线局域网5.6蓝牙技术蓝牙技术第第5章局域网组建章局域网组建局域网是计算机网络的重要组成部分，是当今计算机网络技局域网是计算机网络的重要组成部分，是当今计算机网络技术应用与发展非常活跃的一个领域。公司、企业、政府部门乃术应用与发展非常活跃的一个领域。公司、企业、政府部门乃至住宅小区内的计算机都在通过局域网连接起来，以达到资源至住宅小区内的计算机都在通过局域网连接起来，以达到资源
2、共享、信息传递和数据通信的目的。而信息化进程的加快，更共享、信息传递和数据通信的目的。而信息化进程的加快，更是刺激了通过局域网进行网络互联需求的剧增。因此，理解和是刺激了通过局域网进行网络互联需求的剧增。因此，理解和掌握局域网技术并能组建局域网也就显得很重要。掌握局域网技术并能组建局域网也就显得很重要。整理ppt4局域网的特点 局域网的主要特点：局域网的主要特点：较小的地域范围较小的地域范围 高传输速率和低误码率高传输速率和低误码率 面向的用户比较集中面向的用户比较集中 使用多种传输介质使用多种传输介质5.1.1.2局域网的基本组成局域网的基本组成1.硬件组成硬件组成第一，服务器。它是为局域网
3、提供共享资源的基本设备。常见的第一，服务器。它是为局域网提供共享资源的基本设备。常见的局域网服务器有文件服务器、打印服务器和邮件服务器等，分别向局域网服务器有文件服务器、打印服务器和邮件服务器等，分别向用户提供共享的文件用户提供共享的文件(如数据库和应用程序如数据库和应用程序)、打印机和远程通信服务、打印机和远程通信服务等。服务器多数由高档微型机来承担，在其上运行网络操作系统。等。服务器多数由高档微型机来承担，在其上运行网络操作系统。在同一局域网中，可以根据需要，安装一台或多台服务器；在同一局域网中，可以根据需要，安装一台或多台服务器；第二，工作站。它是网络用户进入局域网的节点第二，工作站。它
4、是网络用户进入局域网的节点,通常由通常由PC机来担任机来担任。第三，网卡。第三，网卡。第四，传输介质。包括同轴电缆、双绞线、光缆和无线电波。第四，传输介质。包括同轴电缆、双绞线、光缆和无线电波。第五，通信连接设备。它主要有集线器、交换机和路由器等。第五，通信连接设备。它主要有集线器、交换机和路由器等。2.网络软件网络软件第一，网络操作系统。通常安装在服务器上。它除了具有第一，网络操作系统。通常安装在服务器上。它除了具有CPU管理、管理、存储管理、设备管理和文件管理等资源管理能力外，还具有实现网存储管理、设备管理和文件管理等资源管理能力外，还具有实现网络通信、帮助用户使用网络共享资源、支持网络管
5、理等功能。常见络通信、帮助用户使用网络共享资源、支持网络管理等功能。常见的网络类型有的网络类型有Novell网络、网络、Windows Server网络、网络、UNIX网络和网络和Linux网网络。络。第二，网络协议。局域网中常用第二，网络协议。局域网中常用3种通信协议有种通信协议有NetBEUI协议、协议、IPX/SPX及其兼容协议和及其兼容协议和TCP/IP协议。协议。5.1.2局域网的工作模式局域网的工作模式局域网工作模式表明了网络内部各个节点的相互关系。局域网工作模式表明了网络内部各个节点的相互关系。5.1.2.1对等型局域网对等型局域网对等型局域网又称对等网，是最简单的网络，如图对等
6、型局域网又称对等网，是最简单的网络，如图51所示。所示。图图51对等型局域网对等型局域网特点：网内所有节点一律平等。特点：网内所有节点一律平等。优点：成本较低。优点：成本较低。缺点：负载较重时，速度将明显下降；缺乏对资源的集中管理，安全缺点：负载较重时，速度将明显下降；缺乏对资源的集中管理，安全性较低。性较低。适合于小规模的办公室或家庭局域网内使用。适合于小规模的办公室或家庭局域网内使用。5.1.2.2服务器型局域网服务器型局域网服务器型局域网也称客户机服务器型局域网也称客户机/服务器模式局域网。在基于服务器的网络服务器模式局域网。在基于服务器的网络中，通常有一台或一台以上的服务器专门用来做软
7、、硬件资源的共享服务中，通常有一台或一台以上的服务器专门用来做软、硬件资源的共享服务。服务器应该选用稳定可靠、有好的性能和大的硬盘空间的计算机，如图。服务器应该选用稳定可靠、有好的性能和大的硬盘空间的计算机，如图52所示。所示。图图52服务器型局域网服务器型局域网特点：网内节点地位不同，分工不同；服务器提供资源，工作站使用特点：网内节点地位不同，分工不同；服务器提供资源，工作站使用资源。资源。优点：对资源进行集中管理，安全性较高。优点：对资源进行集中管理，安全性较高。缺点：成本相对较高，所有工作站的注册登录和资源访问操作均受服缺点：成本相对较高，所有工作站的注册登录和资源访问操作均受服务器控制
8、。务器控制。若网络中有多于十个用户若网络中有多于十个用户(计算机计算机)，则应该考虑使用服务器型局域网。，则应该考虑使用服务器型局域网。5.2局域网体系结构局域网体系结构OSI/RM是一种应用普遍的网络模型结构，作为一种标准框架，为构建是一种应用普遍的网络模型结构，作为一种标准框架，为构建网络提供了一个参照系。但局域网作为一种特殊的网络，有它自身的技术网络提供了一个参照系。但局域网作为一种特殊的网络，有它自身的技术特点。另外，由于局域网实现方法的多样性，所以由特点。另外，由于局域网实现方法的多样性，所以由IEEE 802委员会制订了委员会制订了通用的局域网标准。通用的局域网标准。IEEE 80
9、2委员会根据局域网适用的传输介质、网络拓扑委员会根据局域网适用的传输介质、网络拓扑结构、性能及实现难易等因素，为结构、性能及实现难易等因素，为LAN制订了一系列标准，称为制订了一系列标准，称为IEEE 802标标准，已经被准，已经被ISO采纳为国际标准，称为采纳为国际标准，称为ISO 8802标准。标准。5.2.1IEEE 802参考模型参考模型IEEE 802标准与标准与OSI模型的对应关系如图模型的对应关系如图53所示。所示。IEEE 802 LAN参考模型与ISO/OSI参考模型的对应关系：整理ppt15IEEE 802 LAN的物理层 IEEE 802局域网参考模型中的物理层：实现比特
10、流的传输与接收，数据的同步控制等。IEEE 802规定了局域网物理层所使用的信号与编码、传输介质、拓扑结构和传输速率等规范。采用基带信号传输；数据的编码采用曼彻斯特编码；传输介质可以是双绞线、同轴电缆和光缆等；拓扑结构可以是总线型、树型、星型和环型；传输速率有10Mbps、16Mbps、100Mbps、1000Mbps。整理ppt16IEEE 802 LAN的数据链路层 LAN的数据链路层分为两个功能子层：逻辑链路控制子层（LLC）介质访问控制子层（MAC）LLC子层和MAC子层的功能 将数据组成帧，并对数据帧进行顺序控制、差错控制和流量控制，使不可靠的物理链路变为可靠的链路。LAN可以支持多
11、重访问，即实现数据帧的单播、广播和多播；整理ppt17划分LLC和MAC子层的目的 MAC子层负责介质访问控制机制的实现，即处理局域网中各节点对共享通信介质的争用问题，不同类型的局域网通常使用不同的介质访问控制协议，另外MAC子层还涉及局域网中的物理寻址；而LLC子层负责屏蔽掉MAC子层的不同实现，将其变成统一的LLC界面，从而向网络层提供一致的服务 这样的局域网体系结构不仅使得IEEE 802标准更具有可扩充性，有利于其将来接纳新的介质访问控制方法和新的局域网技术，同时也不会使局域网技术的发展或变革影响到网络层。整理ppt18IEEE 802标准系列 802.1 A：网络管理和性能测量；B：
12、概述、体系结构、网络互连；802.2 LLC的功能；802.3 CSMA/CD 总线网的MAC和物理层的规范；802.4 Token Bus令牌总线网的MAC和物理层的规范；802.5 Token Ring令牌环网的MAC和物理层的规范；802.6 分布队列双总线DQDB MAN城域网标准；802.7 宽带技术；802.8 光纤技术（光纤分布数据接口FDDI）；802.9 综合业务数字网ISDN；802.10 局域网安全技术；802.11 无线局域网；整理ppt19IEEE 802标准之间的关系802.3CSMA/CDMAC物理层802.4令牌总线MAC物理层802.5令牌环MAC物理层802
13、.6MANMAC物理层802.9语音数据综合ISDN802.11无线局域网802.8光纤技术802.7宽带技术802.2 逻辑链路控制LLC802.1B 综述及体系结构8 0 2.1A管理802.10 局域网安全物理层数据链路层网络层ISO/OSIIEEE 802整理ppt20决定局域网特征的主要技术 决定局域网特征的主要技术：拓扑结构 传输介质 介质访问控制方法 三种技术决定了传输数据的类型、网络的响应时间、吞吐量、利用率以及网络应用等各种网络特征。整理ppt21拓扑结构 总线型拓扑结构 所有的节点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的总线上，总线可以是同轴电缆、双绞线、或者是使用
14、光纤；总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线传输，而其他节点都能接收到该信息，但在同一时间内，只允许一个节点发送数据；由于总线作为公共传输介质为多个节点共享，就有可能出现同一时刻有两个或两个以上节点利用总线发送数据的情况，因此会出现“冲突”；在“共享介质”的总线型拓扑结构的局域网中，必须解决多个节点访问总线的介质访问控制问题。整理ppt22总线型局域网中的“冲突”整理ppt23拓扑结构 环型拓扑结构 所有节点使用相应的网络适配器连接到共享的传输介质上，通过点到点的连接构成封闭的环路。环路中的数据沿着一个方向绕环逐节点传输。环路的维护和控制一般采用某种分布式控制方法，环中每个节点都具有相应的控制
15、功能。在环型拓扑中，虽然也是多个节点共享一条环通路，但不会出现冲突。对于环型拓扑的局域网，网络的管理较为复杂，与总线型局域网相比，可扩展性较差。整理ppt24拓扑结构 星型拓扑结构 在星型拓扑中存在一个中心节点，每个节点通过点到点线路与中心节点连接。在局域网中，由于使用中央设备的不同，局域网的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构不同。使用集线器连接所有计算机时，是一种具有星型物理连接的总线型拓扑结构；使用交换机时，是真正的星型拓扑结构。整理ppt25传输介质与传输形式 局域网的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤、电磁波。局域网的传输形式有两种：基带传输与宽带传输。整理ppt26介质访问控制方法 介质访问控
16、制方法控制网络节点何时能够发送数据。IEEE 802规定了局域网中最常用的介质访问控制方法：IEEE 802.3载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）；IEEE 802.5令牌环（Token Ring）；IEEE 802.4令牌总线（Token Bus）；整理ppt27CSMA/CD介质访问控制 总线型总线型LANLAN中，所有的节点对信道的访问是以多路中，所有的节点对信道的访问是以多路访问方式进行的。任一节点都可以将数据帧发送访问方式进行的。任一节点都可以将数据帧发送到总线上，所有连接在信道上的节点都能检测到到总线上，所有连接在信道上的节点都能检测到该帧。该帧。当目的节点检测到该数据帧
17、的目的地址（当目的节点检测到该数据帧的目的地址（MACMAC地址地址）为本节点地址时，就继续接收该帧中包含的数）为本节点地址时，就继续接收该帧中包含的数据，同时给源节点返回一个响应。当有两个或更据，同时给源节点返回一个响应。当有两个或更多的节点在同一时间都发送了数据，在信道上就多的节点在同一时间都发送了数据，在信道上就造成了帧的重叠，导致冲突出现。为了克服这种造成了帧的重叠，导致冲突出现。为了克服这种冲突，在总线冲突，在总线LANLAN中常采用中常采用CSMA/CDCSMA/CD协议协议，即，即带有带有冲突检测的载波侦听多路访问协议冲突检测的载波侦听多路访问协议，它是一种，它是一种随随机争用型
18、的介质访问控制机争用型的介质访问控制方法。方法。整理ppt28CSMA/CD协议的工作过程 CSMA/CD协议的工作过程通常可以概括为：先听后发、边听边发、冲突停发、随机重发。整理ppt29CSMA/CD协议的特点 在采用在采用CSMA/CDCSMA/CD协议的总线协议的总线LANLAN中，各节点通过竞中，各节点通过竞争的方法强占对媒体的访问权利，争的方法强占对媒体的访问权利，出现冲突后，出现冲突后，必须延迟重发必须延迟重发。因此，节点从准备发送数据到成。因此，节点从准备发送数据到成功功发送数据的时间是不能确定发送数据的时间是不能确定的，它不适合传输的，它不适合传输对时延要求较高的实时性数据。
19、对时延要求较高的实时性数据。结构简单、网络维护方便、增删节点容易，网络结构简单、网络维护方便、增删节点容易，网络在轻负载（节点数较少）的情况下效率较高。但在轻负载（节点数较少）的情况下效率较高。但是随着是随着网络中节点数量的增加，传递信息量增大网络中节点数量的增加，传递信息量增大，即在重负载时，冲突概率增加，总线，即在重负载时，冲突概率增加，总线LANLAN的性能的性能就会明显下降就会明显下降。整理ppt30令牌环（Token Ring）在令牌环介质访问控制方法中，使用了一个沿着环路循环的令牌。网络中的节点只有截获令牌时才能发送数据，没有获取令牌的节点不能发送数据，因此，使用令牌环的LAN中不
20、会产生冲突。整理ppt31Token Ring的特点 由于每个节点不是随机的争用信道，不会出现冲由于每个节点不是随机的争用信道，不会出现冲突，因此称它是一种突，因此称它是一种确定型的介质访问控制方法确定型的介质访问控制方法，而且每个节点发送数据的，而且每个节点发送数据的延迟时间可以确定延迟时间可以确定。在轻负载时，由于存在等待令牌的时间，效率在轻负载时，由于存在等待令牌的时间，效率较低。较低。在重负载时，对各节点公平，且效率高。在重负载时，对各节点公平，且效率高。采用令牌环的局域网还可以采用令牌环的局域网还可以对各节点设置不同的对各节点设置不同的优先级优先级，具有高优先级的节点可以先发送数据，
21、具有高优先级的节点可以先发送数据，比如某个节点需要传输实时性的数据，就可以申比如某个节点需要传输实时性的数据，就可以申请高优先级。请高优先级。整理ppt32以太网的产生和发展 以太网的起源以太网的起源:ALOHA:ALOHA无线电系统无线电系统(1968-1972)(1968-1972)Xerox Xerox 创建创建第一个实验性的第一个实验性的以太网以太网(1972-1977)(1972-1977)DECDEC、IntelIntel和和XeroxXerox将以太网标准化将以太网标准化(1979-1983)(1979-1983)IEEE 802.3IEEE 802.3标准问世（标准问世（198
22、21982年）年）,10BASE-5,10BASE-5出现；出现；10BASE-T10BASE-T结构化布线的历史结构化布线的历史(1986-1990)(1986-1990)交换式和全双工制以太网的出现交换式和全双工制以太网的出现(1990-1994)(1990-1994)快速以太网的出现快速以太网的出现(1992-1995)(1992-1995)千兆网的出现千兆网的出现(1996)(1996)万兆以太网万兆以太网整理ppt33IEEE 802.3的四种规范 数据率（Mbps）基带信号段最大长度（百米）10 Base-5整理ppt3410Base5 分插头分插头 :插入电缆插入电缆 收发器收发
23、器 :发送发送/接收接收,冲突检测冲突检测,电气隔离，超长控制电气隔离，超长控制;AUI:AUI:连接件单元接口；连接件单元接口；终接器；终接器；粗缆粗缆vampire tapBNC端子端子收发器收发器AUI 电缆电缆NIC最大段长度 500米每段最多站点数 100两站点间最小距离 2.5米网络最大跨度网络最大跨度 2.8公里公里 整理ppt3510Base2细缆细缆BNC 接头接头NIC段最大长度 185m每段最多站点数 30两站点间最短距离 0.5 m整理ppt3610BaseT 集线器的作用相当于一个多端口的中继器（转发器），数据从集线器的一个端口进入后，集线器会将这些数据从其他所有端口
24、广播出去（NIC最大长度 100m整理ppt37高速网络技术背景背景 工作站的处理能力增强工作站的处理能力增强 8888年处理器速度年处理器速度10MBPS10MBPS，9595年年150MBPS150MBPS、20002000年年1000MBPS1000MBPS；20112011年年3G3G多多 各种应用的功能越来越强各种应用的功能越来越强 多媒体、视频会议、虚拟现实、计算机辅助设计多媒体、视频会议、虚拟现实、计算机辅助设计CADCAD等；等；异步应用要求计算机系统有较大的带宽，同步应用要求实时的异步应用要求计算机系统有较大的带宽，同步应用要求实时的传送数据；传送数据；要求高的数据带宽、网络
25、延迟短、可靠性高；要求高的数据带宽、网络延迟短、可靠性高；服务器的集中化服务器的集中化 提供服务器的集群，便于管理，提高安全性；提供服务器的集群，便于管理，提高安全性；文件的大小日益增加文件的大小日益增加 要求更高的网络带宽；要求更高的网络带宽；网络用户和工作站数目的日益增加网络用户和工作站数目的日益增加整理ppt38克服传统以太网的问题 传统以太网中的一些问题 传统以太网使用共享介质，虽然总线带宽为10Mbps，但网络节点增多时，网络的负荷加重，冲突和重发增加，网络效率下降、传输延时增加，造成总线带宽为3040%；服务器端使用16位网卡（速率10MBPS），使得服务器的网络输入/输出成为整个
26、网络的瓶颈；解决方案 升级到高速网络，如100BASE-T(快速以太网)、FDDI、1000BASE-T(千兆位以太网)、万兆以太网；发挥现有网络技术，采用网络分段、优化服务器、增加路由器，提高子网的网络性能；使用局域网交换机，将“共享介质局域网”改为“交换式局域网”；整理ppt39快速以太网（Fast Ethernet）100BASE-T快速以太网，是标准以太网的100Mbps版本。100BASE-T的标准为802.3u，作为802.3的补充；100BASE-T MAC的速度相当于10倍的BASE-T的MAC；与10BASE-T相同，100BASE-T要求有中央集线器的星型布线结构；Fast
27、 Ethernet的协议结构：整理ppt40100Base-T的四种标准 100Base-TX 支持2对五类非屏蔽双绞线（UTP）或2对一类屏蔽双绞线（STP）。其中1对用于发送，另1对用于接收，因此100Base-TX可以全双工方式工作，每个节点可以同时以100Mbps的速率发送与接收数据。使用五类UTP的最大距离为100米。100Base-T4 支持4对三类非屏蔽双绞线UTP，其中有3对用于数据传输，1对用于冲突检测。100Base-T2 支持2对三类非屏蔽双绞线UTP。100Base-FX 支持2芯的多模或单模光纤。100Base-FX主要是用作高速主干网，从节点到集线器HUB的距离可以
28、达到450米。整理ppt41快速以太网的应用 采用快速以太网集线器作为中央设备（100Base-TX集线器），使用非屏蔽5类双绞线以星型连接的方式连接以太网节点（工作站和服务器），以及连接另一个快速以太网集线器和10Base-T的共享集线器。整理ppt42100BASE-T快速以太网的优缺点 优点：具有较高的性能，适合网络结点多或者对网络带宽要求较高的应用环境；基于以太网的技术，与现有10BASE-T的兼容可以容易的移植到高速网络上；最大地利用了已有的设备、电缆布线和网络管理技术；众多的厂商支持；缺点：仍然是一种共享式以太网网络，采用CSMA/CD作为介质存取方式，网络结点增加时，网络性能会下
29、降；CSMA/CD方式使得网络延时变化较大，不适合实时性应用；速率较高，中继器间距较小，100BASE-TX不适合做主干；整理ppt43千兆位以太网（Gigabit Ethernet）千兆位以太网产生的背景；千兆位以太网同样保留着传统的100Base-T的所有特征。Gigabit Ethernet标准的工作是从1995年开始的，1995年11月 IEEE 802.3委员会成立了高速网研究组；1996年8月成立了802.3z工作组，主要研究使用光纤与短距离屏蔽双绞线的Gigabit Ethernet物理层标准；1997年初成立了802.3ab工作组，主要研究使用长距离光纤与非屏蔽双绞线的Giga
30、bit Ethernet物理层标准。整理ppt44Gigabit Ethernet物理层标准一 1000Base-SX 使用短波长激光作为信号源的网络介质技术，配置波长为770-860nm（一般为850nm）的激光传输器，只能支持多模光纤。1000Base-SX所使用的光纤规格有两种：62.5微米多模光纤 使用62.5微米多模光纤在全双工方式下的最长传输距离为275米；50微米多模光纤 使用50微米多模光纤，全双工方式下最长有效距离为550米。整理ppt45Gigabit Ethernet物理层标准二1000Base-LX1000Base-LX使用长波长激光作为信号源的网络介质技术，配置波长为
31、1270-1355nm（一般为1300nm）的激光传输器，既可以驱动多模光纤，也可以驱动单模光纤。1000Base-LX所使用的光纤规格为：62.5微米多模光纤、50微米多模光纤、9微米单模光纤。使用多模光纤时，在全双工方式下，最长传输距离可以达到550米；使用单模光纤时，全双工方式下的最长有效距离为3000米。整理ppt46Gigabit Ethernet物理层标准三1000Base-CX1000Base-CX是使用铜缆作为网络介质的两种千兆以太网技术之一。1000Base-CX使用了一种特殊规格的高质量平衡屏蔽双绞线，最长有效距离为25米，使用9芯D型连接器连接电缆。1000Base-T1
32、000BaseT使用5类UTP作为网络传输介质的千兆以太网技术，最长有效距离与100Base-TX一样可以达到100米。采用这种技术可以在原有的快速以太网系统中实现从100Mbps到1000Mbps的平滑升级。整理ppt47万兆位以太网（10 Gigabit Ethernet）万兆以太网技术与千兆以太网类似，仍然保留了以太网帧结构。通过不同的编码方式或波分复用提供10Gbit/s传输速度，因此，10G以太网仍是以太网的一种类型。由于它仅支持全双工方式，不存在冲突，也不使用CSMA/CD协议，因此传输距离不受碰撞检测的限制而大大提高。10G以太网使用点对点链路和结构化布线组建星形物理结构的局域网
33、，并支持802.3ad链路汇聚协议，在MAC/PLS服务接口上实现10Gbit/s的速度。整理ppt48IEEE 802.3ae万兆以太网标准 IEEE 802.3ae万兆以太网标准定义两种PHY（物理层规范），即串行局域网物理层（Serial LAN PHY）和广域网物理层（Serial WAN PHY。IEEE 802.3ae也定义支持特定物理介质相关接口（PMD）的物理层规范，包括多模光纤和单模光纤以及相应传送距离等：整理ppt49Serial LAN PHY和Serial WAN PHY 串行局域网物理层 串行局域网物理层由64b/66b编解码（codec）机制和串行/反串行部件（Se
34、rDes）组成。编解码机制执行了数据包的分组编码。SerDes将16位的并行数据通路（每路644Mbit/s）串行化为一条10.3Gbit/s的数据流，在传送端交由串行光学部件或PMD处理。在接收端，SerDes将一条10.3Gbit/s的串行数据流转化回16位的并行数据通路（每路644Mbit/s）。串行广域网物理层 串行广域网物理层由广域网接口子层（WIS）、64b/66b编解码机制以及SerDes部件组成。串行广域网PHY中的SerDes和串行局域网PHY唯一的区别在于串行数据流的速度是9.95Gbit/s（OC-192），16位并行数据通路的速度为每路622Mbit/s。串行广域网PH
35、Y使得万兆以太网与现有SONET/SDH网络的 OC-192接口或DWDM光传输网的10Gbit/s接口速率完全匹配。整理ppt50万兆以太网的应用 企业网和校园网 宽带IP城域网 数据中心和Internet交换中心 超级计算中心 整理ppt51光纤分布式接口FDDIFDDI特点：以光纤作为传输介质的高速主干网；基于共享介质原理，是令牌环体系结构的拓展；使用基于IEEE 802.5的单令牌的环型网介质访问协议；数据传输速率为100Mbps，可支持1000个物理连接，环路的长度为100KM；采用双环拓扑结构，可增加网络容错能力，提高了可靠性；可以使用多模或单模光纤采用单模光纤时，两节点之间距离可
36、超过20km，全网光纤总长可以达到数千公里。FDDI环路由器路由器环网总线网整理ppt52三层交换技术 第二层交换机对组建一个大规模的局域网来说还第二层交换机对组建一个大规模的局域网来说还并不完善，还需要使用路由器来完成相应的路由并不完善，还需要使用路由器来完成相应的路由选择功能。实际上，交换和路由选择是互补性的选择功能。实际上，交换和路由选择是互补性的技术，路由器处理时延大、速度慢，用交换机又技术，路由器处理时延大、速度慢，用交换机又不能进行路由选择和有效地控制广播，因此，在不能进行路由选择和有效地控制广播，因此，在交换机不断发展的过程中，就有了将第二层交换交换机不断发展的过程中，就有了将第
37、二层交换和第三层路由相结合的设备，即第三层交换机，和第三层路由相结合的设备，即第三层交换机，也被称作也被称作“路由交换机路由交换机”。整理ppt53三层交换技术原理 整理ppt54三层交换的应用 三层交换机一般用于网络的骨干交换机和服务器群交换机，也可作为网络节点交换机。在网络中，同其他以太网交换机配合使用，可以组建整个10/100/1000Mbit/s以太网交换系统，为整个信息系统提供统一的网络服务。这样的网络系统结构简单，同时还具有可伸缩性和基于策略的QoS服务等功能。第三层交换机为网络提供QoS服务的内容包括优先级管理、带宽管理、VLAN交换等。整理ppt55虚拟局域网VLAN 什么是虚
38、拟局域网（VLAN）通过路由和交换设备，在网络的物理拓朴结构基础上建立一个逻辑网络，以使得网络中任意几个局域网网段或（和）节点能够组合成一个逻辑上的局域网。建立在局域网交换机上，以软件方式实现逻辑工作组的划分与管理，逻辑工作组的节点组成不受物理位置的限制；同一逻辑分组的成员可以分布在相同的物理网段上，也可以分布在不同的网络上；整理ppt56整理ppt57组建VLAN的原则 在网络中尽量使用同一厂家的交换机，而且在能用交换机在网络中尽量使用同一厂家的交换机，而且在能用交换机的地方尽量使用交换机；的地方尽量使用交换机；使用交换机组建一个范围尽可能大的交换链路，并且让尽使用交换机组建一个范围尽可能大
39、的交换链路，并且让尽可能多的计算机直接连接到交换机上；可能多的计算机直接连接到交换机上；层次化地将交换机与交换机相连，要避免使用传统的路由层次化地将交换机与交换机相连，要避免使用传统的路由器，以保持整个网络的连通性。器，以保持整个网络的连通性。根据应用的需要，使用软件划分出若干个根据应用的需要，使用软件划分出若干个VLANVLAN。每个。每个VLANVLAN上的所有计算机不论其所在的物理位置如何，都处在一个上的所有计算机不论其所在的物理位置如何，都处在一个逻辑网中。逻辑网中。VLANVLAN之间可以互通，也可以不相通。若要实现其中的某些之间可以互通，也可以不相通。若要实现其中的某些VLANVL
40、AN能够互通，则使用一台中央路由器（或者路由交换机能够互通，则使用一台中央路由器（或者路由交换机），将这些），将这些VLANVLAN互连起来，从而形成一个完整的互连起来，从而形成一个完整的VLANVLAN。整理ppt58VLAN的划分方法 基于交换机端口的虚拟局域网基于交换机端口的虚拟局域网无法自动解决节点的移动、增加和变更问题。如果一个节点从一个端口移动到另一个端口时，网络管理者必须对虚拟局域网成员进行重新配置。整理ppt59VLAN中使用集线器 当交换机端口连接的是一个集线器时，由于集线器所支持的是一个共享介质的多用户网络，因此，按交换机端口号的划分方案只能将连接到集线器的所有用户划分到同
41、一个VLAN中；整理ppt60基于MAC地址的虚拟局域网 优点：允许节点移动到网络其它物理网段；可以解决基于端口的VLAN所不能解决的问题，将一个集线器连接区域内的节点划分到不同的VLAN中。缺点 需要对大量的毫无规律的MAC地址进行操作；整理ppt61基于网络层地址的虚拟局域网 使用节点的网络层地址来配置虚拟局域网，要求交换机能够处理网络层的数据；有利于组成基于服务或应用的虚拟局域网；用户可以随意移动节点而无需重新配置网络地址；一个虚拟局域网可以扩展到多个交换机的端口上，甚至一个端口能对应于多个虚拟局域网。由于检查网络层地址比检查MAC地址的延迟要大，因此，这种方法影响了交换机的交换时间以及
42、整个网络的性能；整理ppt62VLAN的其他划分方法 基于IP组播的虚拟局域网 使用IP广播组动态的建立VLAN；基于策略的虚拟局域网 可以同时使用不同划分VLAN的方法来建立一个虚拟局域网；整理ppt63VLAN的优点 控制网络的广播风暴；确保网络的安全性；简化网络管理；整理ppt64无线局域网 无线局域网的标准IEEE 802.11 整理ppt65无线局域网的特点 传输方式 无线电波与红外线；无线局域网的拓扑结构 无中心拓扑和有中心拓扑；整理ppt66无线局域网的组建 无线网络器件 无线网络网卡；无线网络网桥；无线局域网的组建形式 全无线网；无线节点接入有线网；两个有线网通过无线方式相连；
43、5.6蓝牙技术蓝牙技术2002年年IEEE批准了第一个批准了第一个PAN标准，即标准，即IEEE 802.15.1。5.6.1PAN(个人域网络个人域网络)PAN的实现技术主要有的实现技术主要有Bluetooth、IrDA、Home RF与与UWB等四种。蓝牙等四种。蓝牙(Bluetooth)是一种支持点到点、点到多点的话音、数据业务的短距离无线通是一种支持点到点、点到多点的话音、数据业务的短距离无线通信技术，具有无限的前景。信技术，具有无限的前景。IrDA(The Infrared Data Association，红外数据协会，红外数据协会)采用红外线作为通信采用红外线作为通信媒介，支持各
44、种速率的点到点的话音和数据业务，主要应用于嵌入式的系媒介，支持各种速率的点到点的话音和数据业务，主要应用于嵌入式的系统和设备中。目前已不是主流无线通信技术。统和设备中。目前已不是主流无线通信技术。Home RF技术是由微软、英特尔、惠普、摩托罗拉和康柏等公司开发的技术是由微软、英特尔、惠普、摩托罗拉和康柏等公司开发的，是在家庭区域范围内的任何地方，在，是在家庭区域范围内的任何地方，在PC和用户电子设备之间实现无线数和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放性工业标准，是蓝牙和字通信的开放性工业标准，是蓝牙和IEEE 802.11的主要竞争对手。它的工作的主要竞争对手。它的工作频段为频段为2.4G
45、Hz，数据通信采用，数据通信采用TCP/IP协议。协议。UWB(UltraWideband Radio)类似于雷达，在很宽的频段内传送短脉冲类似于雷达，在很宽的频段内传送短脉冲，将信息调制到脉冲的时间和频率上。，将信息调制到脉冲的时间和频率上。UWB的高性能和低功耗的优点使得的高性能和低功耗的优点使得它将成为未来市场上强有力的竞争者之一。它将成为未来市场上强有力的竞争者之一。由于由于IrDA逐渐淡出市场，蓝牙正在悄然普及，这里仅介绍蓝牙的基本知逐渐淡出市场，蓝牙正在悄然普及，这里仅介绍蓝牙的基本知识。识。5.6.2蓝牙的技术标准蓝牙的技术标准蓝牙技术有以下几种标准：蓝牙技术有以下几种标准：(1
46、)IEEE 802.15.1：最初的蓝牙标准。：最初的蓝牙标准。(2)IEEE 802.15.2：解决：解决WPAN与与WLAN之间的共存标准。之间的共存标准。(3)IEEE 802.15.3：利用编码调制技术，可实现高达：利用编码调制技术，可实现高达55Mbit/s的高速传输的高速传输，功耗及成本可较低，可实现控制，功耗及成本可较低，可实现控制Qos的高质量声音、视像多媒体传输。的高质量声音、视像多媒体传输。(4)IEEE 802.15.3a：提供更高速率物理层增强。：提供更高速率物理层增强。(5)IEEE 802.15.4：针对智能证卡、节能、传感器等。：针对智能证卡、节能、传感器等。5.
47、6.3蓝牙设备的状态蓝牙设备的状态连接状态的蓝牙设备可以处于以下连接状态的蓝牙设备可以处于以下4种状态之下：活动种状态之下：活动(Active)、监听、监听(Sniff)、保持、保持(Hold)和休眠和休眠(Park)状态。状态。(1)活动活动(Active)状态。主设备和从设备通过监听、发送或者接收数据包状态。主设备和从设备通过监听、发送或者接收数据包而主动参与信道操作。主单元和从单元相互保持同步。而主动参与信道操作。主单元和从单元相互保持同步。(2)监听监听(Sniff)状态。为了获得主设备发送给自己的消息而侦听每个为从状态。为了获得主设备发送给自己的消息而侦听每个为从设备指定的时隙，使从
48、设备可以在空时隙睡眠而节约功率。设备指定的时隙，使从设备可以在空时隙睡眠而节约功率。(3)保持保持(Hold)状态。某台设备可以临时进入低功耗休眠模式，保留为寻状态。某台设备可以临时进入低功耗休眠模式，保留为寻呼、扫描等操作提供的可用信道。呼、扫描等操作提供的可用信道。(4)休眠休眠(Park)状态。当某台从设备无需使用微微网信道却又需要保持与状态。当某台从设备无需使用微微网信道却又需要保持与信道的同步时，它可以进入休眠状态，这是一种低功耗模式，几乎没有任信道的同步时，它可以进入休眠状态，这是一种低功耗模式，几乎没有任何活动。何活动。蓝牙技术中显著的技术难点就是如何实现这些状态之间的迁移，特别
49、蓝牙技术中显著的技术难点就是如何实现这些状态之间的迁移，特别是从睡眠到活动是从睡眠到活动(或者反之或者反之)更是相当有难度。更是相当有难度。蓝牙的这种主蓝牙的这种主/从模式的设计是为了解决将一个完整的蓝牙芯片的成本从模式的设计是为了解决将一个完整的蓝牙芯片的成本降低到降低到5美元以下，并且做到低功耗。使从设备基本只能听命于主设备，所美元以下，并且做到低功耗。使从设备基本只能听命于主设备，所有通信都是在主设备和从设备之间进行的，从设备与从设备之间的直接通有通信都是在主设备和从设备之间进行的，从设备与从设备之间的直接通信是不可能实现的。信是不可能实现的。整理ppt72交换机的技术分类与应用 10M
50、bps交换机 10Mbps交换机每个端口的速率为10Mbps，它价格相对便宜，用于连接专用的10Mbps以太网节点计算机或10Mbps共享式集线器；整理ppt73交换机的技术分类与应用 10/100Mbps自适应交换机 可以自动检测端口连接设备的传输速率与工作方式，并自动作出调整，保证10Mbps和100Mbps的节点可以互相通信。将使用100Mbps网卡的服务器上接到100Mbps端口上，则可以有效地消除采用10Mbps端口连接服务器所造成的瓶颈 整理ppt74交换机的技术分类与应用 100Mbps交换机 整理ppt75交换机的技术分类与应用 千兆位交换机 习题习题1.什么是局域网？它的主要
