局域网的基本知识

null本章主要内容本章主要内容局域网的主要特点 局域网拓扑结构 局域网常用的传输介质 局域网介质访问控制方法（难点、重点） 第2章 局域网的基本知识 局域网的主要特点局域网的主要特点覆盖有限的地理范围 传输速率高（通常在10Mb/s~1000Mb/s之间） 误码率低（通常低于10-8） 单位自己建设和拥有，易于维护和管理 主要技术要素 拓扑结构 传输介质 介质访问控制方法局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构总线型拓扑结构 环型拓扑结构 星型拓扑结构总线型拓扑结构总线型拓扑结构所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上 信息的传输以“共享介质”方式进行环型拓扑结构环型拓扑结构特点：以共享介质方式进行数据传输 每个节点都与两个相邻的节点相连 节点之间采用点到点的链路 网络中的所有节点构成一个闭合的环 环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输环型的主要问题环型的主要问题环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪星型拓扑结构星型拓扑结构特点 存在一个中心节点 每个节点通过点到点个的链路与中心节点连接 所有通信都通过中心节点进行 交换局域网是一种典型的星型拓扑结构局域网传输介质局域网传输介质传输介质 传输信号经过的各种物理环境 物理上将计算机相互连接起来的介质 传输介质的种类 同轴电缆（粗铜轴电缆、细铜轴电缆） 双绞线 （非屏蔽双绞线UTP、屏蔽双绞线STP） 光 纤（单模光纤，多模光纤）传输介质的种类传输介质的种类同轴电缆同轴电缆同轴电缆的特点同轴电缆的特点优点 传输距离较远，覆盖的地域范围较大 技术非常成熟 缺点 电缆硬，折曲困难，重量重 局域网常用同轴电缆 粗同轴电缆：特征阻抗50Ω ，直径1cm 细同轴电缆：特征阻抗50Ω，直径0.5cm。 同轴电缆不适合用于楼宇内的结构化布线非屏蔽双绞线和RJ-45连接器非屏蔽双绞线和RJ-45连接器非屏蔽双绞线的特点非屏蔽双绞线的特点优点 尺寸小、重量轻、容易弯曲 价格便宜 容易安装和维护 RJ-45连接器牢固、可靠 缺点 抗干扰能力较弱 传输距离比较短 UTP分为：3类线、4类线、5类线和超5类线 UTP非常适合于楼宇内部的结构化布线屏蔽双绞线屏蔽双绞线优点 传输质量较高 电缆尺寸和重量与UTP相当 缺点 安装不合适有可能引入外界干扰光纤光纤光纤的特点光纤的特点优点 传输速率高 传输距离远 传输损耗低 抗干扰能力强 缺点 价格相对较高 安装比较困难 光纤的分类 多模光纤 单模光纤（传输质量比多模光纤好） 光缆适合于楼宇内部的结构化布线介质访问控制方法（1）介质访问控制方法（1）定义：在局域网中的如何让节点（计算机）之间在传输数据时，避免冲突的方法。介质访问控制方法（2）介质访问控制方法（2）主要任务 尽量避免“冲突”的发生 解决“冲突”发生时产生的问题 常用的介质存取方法 带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法(以太网) 令牌总线（Token Bus）方法 令牌环（Token Ring）方法以太网（Ethernet）以太网（Ethernet）采用总线型拓扑结构 物理拓扑结构可以是星型的 介质访问控制方法为CSMA/CDCSMA/CD工作原理（认真理解）CSMA/CD工作原理（认真理解）先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发以太网中的MAC地址以太网中的MAC地址以太网的MAC地址长度为48b 以太网的MAC地址示方式：16进制表示 例如：52-54-ab-31-ac-c6 唯一性保证 以太网的MAC地址由专门的组织负责分配FDDI：光纤分布式数据接口FDDI：光纤分布式数据接口传输介质：光纤 传输速率：100Mb/s 拓扑结构：环型(双环) 介质访问控制方法：令牌环令牌环基本工作原理令牌环基本工作原理网上所有站点都处于空闲时，令牌沿环绕行 发送站点 必须等待，直到捕获到令牌 发送数据帧 释放令牌 吸收数据帧（绕环一周后） 中间站点（数据帧的目的地址与自己不同） 转发环上的数据帧 接收站点（数据帧的目的地址与自己相同） 拷贝环上的数据帧 转发环上的数据帧数据传输实例（1）数据传输实例（1） 站点A、B分别向站点C、D发送数据数据传输实例（2）数据传输实例（2） 站点A、B分别向站点C、D发送数据数据传输实例（4）数据传输实例（4） 站点A、B分别向站点C、D发送数据FDDI的双环结构FDDI的双环结构目的：解决FDDI的可靠性问题 双环是逆向旋转的 正常时，仅使用一个环传送数据 第一个环失效时，第二个环开始工作双环的使用举例（1）双环的使用举例（1） 光缆出现故障时，FDDI在M和N处形成回路双环的使用举例（2）双环的使用举例（2） 站点出现故障时，FDDI在Q和P处形成回路