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1、第三第三章章 计算机局域计算机局域网网1LAN: 以太网以太网（Ethernet）802.3LAN 令牌环令牌环网网802.5LAN 令牌总线令牌总线网网802.4LAN 光纤分布数据接口光纤分布数据接口（FDDI）23.1 局域网局域网概概述述3局域网的特点及其基本组成局域网的特点及其基本组成局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构3.1.1 局域网的特点及其基本组成局域网的特点及其基本组成41.1. 局域网的特点局域网的特点 网络覆盖的地理范围比较小。网络覆盖的地理范围比较小。 信息传输速率比较高。信息传输速率比较高。 局域网的经营权和管理权归部门局域网的经营权和管理权归部门 所有。所有。 便于管
2、理，安装和维护。便于管理，安装和维护。2.局域网的基本组成局域网的基本组成5局域网的硬件资源局域网的硬件资源局域网的网络通信硬件局域网的网络通信硬件局域网的软件系统局域网的软件系统局域网的硬件资源： 服务器服务器（Server） 工作站工作站（WorkStation） 共享的外围设备共享的外围设备6MAC地址地址局域网的网络通信硬件局域网的网络通信硬件 a.网卡：网络适配器（网卡：网络适配器（NetworkAdapter） 完成计算机与电缆系统的物理连接完成计算机与电缆系统的物理连接 根据所采用根据所采用的的MAC协议实现数据帧协议实现数据帧 的封装和拆封，差错校验和相应的的封装和拆封，差错校
3、验和相应的 数据通信管理数据通信管理78网网卡的卡的选选择择以太以太网卡网卡来来说，说，主主要包要包括括了以了以下下几个部几个部 分分的的部件部件：发送发送和和接收接收部部件、件、载载波检测波检测 部件部件、发、发送送和接和接收收控制控制部部件、件、曼曼彻斯特彻斯特 编码编码译译码码器器、LAN管理管理部部件、件、微微处理处理 器等。器等。按照按照网络网络介介质访质访问问的方的方法法来划来划分分，网卡，网卡 可以可以分为分为以以太太（Ethernet）、令、令牌牌环环（Token Ring）、光光纤纤分布分布式式接口接口（FDDDI）和和异步异步传传输方输方式式（ATM）四）四 种种网网卡的卡
4、的选选择择按照按照网网卡传卡传输输速度速度的的不同不同，又可又可以以分为：分为： 10Mbps、100Mbps、10100Mbps自适自适 应、应、千兆千兆位位以太以太网网卡。卡。按按网网卡总卡总线线类型类型来来划分划分，又可又可以以分为：分为： ISA、EISA、MCA、PCI、PCMCIA、并、并 行接行接口和口和USB接口等接口等几几种类种类型型。按照按照网网卡同卡同传传输媒输媒介介连接连接的的接口接口来来划分，划分， 又可又可以分以分为为：AUI（粗粗同同轴电轴电缆缆接口接口）、 BNC（细同轴细同轴电电缆接缆接口口）、RJ-45（无屏无屏 蔽蔽双双绞线绞线接接口）口）、SC或或ST（
5、光纤光纤接接口）口） 等五等五种类种类型型的网的网卡卡。9现在使用的比较普遍的现在使用的比较普遍的是是100Mbps、 PCI总线总线、RJ-45接口的以太网卡。接口的以太网卡。 以太网以太网卡选卡选择择10M/100Mbps自适应自适应 的以太的以太网卡比较好网卡比较好10b.传输媒体：传输媒体：11同轴电缆，双绞线，光纤或辐同轴电缆，双绞线，光纤或辐 射性媒体。射性媒体。同轴电缆同轴电缆内 导 体 铜 芯 线绝 缘 层外 导 体 屏 蔽 线塑 料 保 护 外 层12双绞双绞线线（Twisted Pair）双绞线分为：双绞线分为：UTP（非屏蔽双绞线）（非屏蔽双绞线） STP （屏蔽双绞线）
6、（屏蔽双绞线）水晶水晶头头 （RJ-45）13比较：比较：STP （屏蔽双绞线）UTP（非屏蔽双绞线）14光纤光纤光纤由单根玻璃光纤，紧靠纤光纤由单根玻璃光纤，紧靠纤芯的包层以及塑料保护图层组成。芯的包层以及塑料保护图层组成。 FDDI15辐射性媒体辐射性媒体16无线网络：红外线，微波。无线网络：红外线，微波。ALOHAc.局域网通信设备局域网通信设备中继器中继器（Repeater）集线器（集线器（Hub）交换机交换机（Switch）下图所下图所示的示的是是Star-H1216S双速自适应双速自适应 集线器集线器17集线器集线器（Hub）转发转发式式集集线器线器ABCDA到到C的传输的传输交换
7、交换式式集线器集线器ABCDA到到C的传输的传输18交换机（交换机（Switch）19 交换交换机机允许允许多多个端个端口口之间之间进进行并行并发发通信通信。每个每个交交换端换端口口分配分配一一个或个或几几个个MAC地址，地址，端口之间的数据通道是硬件端口之间的数据通道是硬件实实现（现（称称为为 交换机交换机构构 switch fabric ，或交换矩阵，或交换矩阵 switch matrix）。）。局域网的软件系统局域网的软件系统包括网络操作系统、通信软件和包括网络操作系统、通信软件和 网络协议软件。网络协议软件。各个工作站各个工作站之间之间主要是物理层主要是物理层20和数链层和数链层局域局
8、域网网组网过组网过程程21第一个第一个步骤：制备双绞线步骤：制备双绞线1.将将双绞线按照事先测量好的尺度剪双绞线按照事先测量好的尺度剪 出适当的长度，长度不能超出适当的长度，长度不能超过过100米米 。双绞线双绞线与与RJ-45插头连接的时候要注插头连接的时候要注 意意双绞双绞线的排列方式线的排列方式制制作作网线网线8根根引脚只引脚只使使用了用了其其中四中四根根，分，分别别是是1 2 3 6222.网线网线的的两种两种连连接方接方式式：1 2 3 4 5 6 7 8231 2 3 4 5 6 7 8（1 ）直）直通通 （网卡（网卡到到Hub）（2）交叉连接（网卡到网卡）交叉连接（网卡到网卡）1
9、 2 3 4 5 6 7 8241 2 3 4 5 6 7 8使用的工具使用的工具：压压线线钳钳网线网线制做制做结结束束25第第二个二个步步骤骤 安安装网装网卡卡26第第三个三个步步骤骤安安装集装集线线器器可以可以按按照照不同不同的的需求需求将将集线集线器器固定固定在在 墙上墙上或者直接放在桌面或者直接放在桌面上上相应的位置。相应的位置。集线器的集线器的Uplink端口端口27第第四个四个步步骤骤用双绞线连接集线器和网卡用双绞线连接集线器和网卡28将连接好将连接好接头的双接头的双绞绞线插入线插入集集 线器和线器和网卡相应的端口和插座网卡相应的端口和插座上上最最后接后接通通计算计算机机的电的电源
10、源，安，安装装网网29卡卡驱动驱动程程序序对对于于一些一些常常用的用的网网卡，卡，Windows都能都能够够 自 动自 动 识 别识 别 其其 型 号型 号 ， 只 要只 要 利利 用用Windows操操 作系作系统光统光盘盘中提中提供供的相的相应应驱动驱动程程序就可序就可 以以完完成网成网卡卡的安的安装装工作。工作。当上当上述步述步骤骤都完都完成成以后以后，可以可以看看到计算到计算 机网机网卡上卡上面面的指的指示示灯在灯在闪闪亮，亮，集集线器上线器上 各各端端口的口的指指示灯示灯也也在闪在闪亮亮。30网络操作系统网络操作系统（NOS，Network Operating System）局域网操
11、作系统的分类：局域网操作系统的分类：对等对等（Peer to Peer）模式模式 文件服文件服务器模式务器模式客户客户机机/服务器模服务器模式式 （ C/S ）Client/Server所所谓的客谓的客户户/服服务器机制是务器机制是用用来反来反 映计算机网映计算机网络中络中客客户端户端的的进程进程是是如何如何向向服务服务器器端的进程提端的进程提出服出服务务请求请求的的一种一种机机制。制。对等（对等（Peer to Peer）模式）模式对等式局域网操作系统的特点是网 络上的所有连接站点地位平等，因此又 称为同类网同类网。站点B站点C站点A31对等模式文件服务器模式文件服务器模式应用程序和数据都存
12、应用程序和数据都存放放在一在一台台指定指定 的计算机中，这台计算机称的计算机中，这台计算机称之之为文为文件服件服 务器，一般均由专业服务器务器，一般均由专业服务器或或性能性能较高较高 的微机担任。的微机担任。工作站工作站文件服务器文件服务器模式32客户客户机机/ /服务器模式服务器模式33C/S模式模式中中C（客客户户机机）和）和S（服务服务 器器）完完全全按照按照其其在网在网络络中所中所担担任的任的角角色色 而而定定，可简单定义为：，可简单定义为：客户机：提出服务请求的一客户机：提出服务请求的一方方；服服务器务器：提供提供服服务的务的一一方方，即即在网在网络络中中 响应响应需需求方求方请请求
13、求并并“提供提供服服务务”的的一一方方。例如：在此原理图中，网络在此原理图中，网络操操作系作系统为统为 N Ne et tw wa arere，服服务务器器运运行行多多用用户户S SQ QL L数数据据库库， 工作站通工作站通过过SQLSQL的的客户程客户程序序向数向数据据库发库发出出 查询请求，查询请求，SQLSQL服服务务器执器执行行这这一一查查询询并并将将 结果返回客户。结果返回客户。343.1.2 局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构拓扑拓扑（Topology）是将各种物体的位）是将各种物体的位 置表示成抽象位置。置表示成抽象位置。只将讨论范围内的事物之间的只将讨论范围内的事物之间的相相互
14、关系互关系 通过图表示出来。通过图表示出来。网络的拓扑结构是指用传输媒体互 联各种设备的物理布局。 点对点连接 多点连接总线形、星形、环形和网形。总线形、星形、环形和网形。35总线形总线形（Bus）阻抗匹配器阻抗匹配器36合理解决信道分配问题的控制 方法叫介质访问的控制方介质访问的控制方式式。总线形拓扑结构的介质访问控 制方式是叫CSMA/CD（载波监听多（载波监听多 路访路访问问/冲突检测冲突检测）。“先听后说先听后说”或或“边听边说边听边说”flash37二进制后退算法二进制后退算法用来处理等用来处理等待待时时间。间。一一个新个新的的分组分组的的平均平均 等待时间被等待时间被设置设置为为任
15、意任意的的初始值，每次尝试发初始值，每次尝试发送送 该分组而发该分组而发生冲突时，生冲突时，此此值就增加一值就增加一倍倍。二进制后退算法二进制后退算法（Binary Exponential Backoff）,用于解决冲用于解决冲 突突问题，选择能够动态地适应试图问题，选择能够动态地适应试图 发送发送的站点数。的站点数。38总线形结构的特点：总线形结构的特点：39 费用低，入网灵活；容错性较好。费用低，入网灵活；容错性较好。 一次只能一个端用户发送数据，媒一次只能一个端用户发送数据，媒 体访问获取机制复杂。体访问获取机制复杂。星形星形（Star）集线器集线器（集线器（Hub）40星形网络的特点：
16、41便于集中控制，易于维护和安全； 对中心节点要求高，线路数目多。环形环形（Ring）令牌环42令牌：令牌：Token环形网络的特点：43故障定位容易；网络容错性差。网形（Mesh）44网形网络的特点：45带宽充足，故障隔离定位方便， 容错性好；电缆数目多，调整工作 量大。463.2 IEEE802标准与典型局域网标准与典型局域网802局域网标准：IEEE 802.1通用网络概念及网桥等 IEEE 802.2逻辑链路控制等IEEE 802.3CSMA/CD访问方法及物理层规定IEEE 802.5Token Ring访问方法及物理层规定IEEE 802.8光纤局域网（FDDI）回顾OSI/RM数据传递过程数据传递过程flash47OSI模型与802局域网标准LLCMAC483.2.1 IEEE802.3与以太网49双绞线以太网双绞线以太网（10BASE-T）（掌握掌握）10 10Mb/sBASE 基带传输方式T 双绞线连接示意图：503.2.2 快速以太网51比较：52交换式以太网交换式以太网53 交换式集线器 交换以太数据包的两种基本 技术：直接切换存储转发组网示意图：543.2.3
