廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院別文群課件

第四章局域網(wǎng)技術(shù)

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第四章局域網(wǎng)技術(shù)

廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院本章綱目4.1局域網(wǎng)概述4.1.1局域網(wǎng)的定義4.1.2局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.1概述4.2.2集線器4.2.3傳統(tǒng)以太網(wǎng)與IEEE802.34.2.4令牌環(huán)網(wǎng)4.2.5令牌總線網(wǎng)4.2.6FDDI網(wǎng)絡(luò)4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)4.3.1概述4.3.2交換局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)4.3.3交換機(jī)4.4現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)4.4.1快速以太網(wǎng)4.4.2千兆以太網(wǎng)4.4.3萬兆以太網(wǎng)4.5虛擬局域網(wǎng)4.5.1VLAN概述4.5.2VLAN實(shí)現(xiàn)方式4.5.3VLAN網(wǎng)絡(luò)組建4.6無線局域網(wǎng)技術(shù)4.6.1概念4.6.2組成與互連設(shè)備4.6.3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)項目：組建無線局域網(wǎng)本章綱目4.1局域網(wǎng)概述任務(wù)和知識點(diǎn)任務(wù)描述知識點(diǎn)閱讀局域網(wǎng)概述，了解局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)和采用的技術(shù)規(guī)范，傳統(tǒng)局域網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范。局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)、以太網(wǎng)技術(shù)、FDDI網(wǎng)絡(luò)通過閱讀本單元和查閱資料掌握現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)的構(gòu)成。交換局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)、局域網(wǎng)交換機(jī)、交換機(jī)的工作過程級方式通過閱讀本單元和查閱資料掌握比較先進(jìn)的現(xiàn)代局域網(wǎng)技術(shù)?？焖僖蕴W(wǎng)、千兆以太網(wǎng)、萬兆以太網(wǎng)掌握虛擬局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)以及實(shí)現(xiàn)方式靜態(tài)VLAN、動態(tài)VLAN、VLAN網(wǎng)絡(luò)組建了解無線局域網(wǎng)組網(wǎng)的基本技術(shù)和方法，掌握無線局域網(wǎng)組網(wǎng)的設(shè)備和使用方法。無線局域網(wǎng)組成方式、無線局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備、無線局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)任務(wù)和知識點(diǎn)任務(wù)描述知識點(diǎn)閱讀局域網(wǎng)概述，了解局域網(wǎng)的體系結(jié)

4.1局域網(wǎng)概述

4.1.1局域網(wǎng)的定義

1、按照互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中計算機(jī)的地理位置分布情況可以將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork）、城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork）和局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork）。局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork）是指地理位置分布范圍比較小的網(wǎng)絡(luò)，即局部地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，其分布范圍通常局限在一個辦公室、一棟大樓或者一個校園之內(nèi)。2、通常將具有如下特征的網(wǎng)絡(luò)稱為局域網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍比較小，通常不超過幾十公里，甚至只在一幢建筑或一個房間內(nèi)。信息的傳輸速率比較高，其范圍自1Mbps到10Mbps，近來已可以達(dá)到100Mbps。3、局域網(wǎng)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度最低的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，與其它的網(wǎng)絡(luò)類型相比，局域網(wǎng)具有傳輸速度快、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、布線容易和架設(shè)成本較低等特點(diǎn)。

4.1局域網(wǎng)概述

4.1.1局域網(wǎng)的定義4.1.2局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)1、局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)就應(yīng)用技術(shù)而言，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可分為局域網(wǎng)技術(shù)與廣域網(wǎng)技術(shù)兩個大的方面。局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)相比，有兩個主要技術(shù)特點(diǎn)：

第一、局域網(wǎng)中不存在數(shù)據(jù)交換，不用選擇路徑，因而不需要OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層及以上功能層次，只有OSI模型中的低兩層，即物理層與數(shù)據(jù)鏈路層；

第二、在局域網(wǎng)中，可用帶有物理地址的數(shù)據(jù)幀傳送數(shù)據(jù)，降低尋址、地址轉(zhuǎn)換等方面的工作量。

4.1.2局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)1、局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)起源

1980年2月，美國電氣和電子工程師學(xué)會（IEEE）成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會（簡稱IEEE802委員會）研究并制定了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802。后來，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）經(jīng)過討論，建議將802標(biāo)準(zhǔn)定為局域網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802局域網(wǎng)參考模型和OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系

IEEE802將OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層分成了邏輯鏈路子層LLC（LogicalLinkControl）和介質(zhì)訪問控制子層MAC（MediumAccessControl）。2、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)起源IEEE802局域網(wǎng)參考模型和OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系IEEE802局域網(wǎng)參考模型和OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系

3、IEEE802各標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)名稱解釋802.1網(wǎng)間互連包括路由、網(wǎng)橋、網(wǎng)間互連通信802.2邏輯鏈路控制關(guān)于數(shù)據(jù)幀的錯誤控制及流控制802.3Ethernet局域網(wǎng)包括Ethernet介質(zhì)和接口所有形式802.4TokenBus局域網(wǎng)包括TokenBus介質(zhì)和接口所有形式802.5TokenRing局域網(wǎng)包括TokenRing介質(zhì)和接口所有形式802.6MAN（城域網(wǎng)）包括MAN技術(shù)、編址和服務(wù)802.7寬帶技術(shù)咨詢組織包括寬帶網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)、接口和其他設(shè)備802.8光纖技術(shù)咨詢組織包括光纖介質(zhì)使用以及不同網(wǎng)絡(luò)類型技術(shù)的使用802.9聲音/數(shù)據(jù)集成網(wǎng)絡(luò)包括聲音和數(shù)據(jù)通過單一的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸?shù)募?02.10網(wǎng)絡(luò)安全性包括網(wǎng)絡(luò)訪問控制、加密、驗證或其他安全主題802.11無線網(wǎng)絡(luò)對于多種廣播頻率及技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)802.12高速網(wǎng)絡(luò)包括100BASEVG-AnyLAN在內(nèi)的各種100Mbpst技術(shù)3、IEEE802各標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱解釋802.1網(wǎng)間互連包4、IEEE802各標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系4、IEEE802各標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系以802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為例

IEEE802.3I：原始IEEE802.3規(guī)范的物理更改，它要求通過雙絞線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)，使用以太網(wǎng)類型的信令。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定信令速度為10Mb/s，使用一個通過雙絞線電纜傳輸?shù)幕鶐帕顖D，該雙絞線電纜采用星形或延伸的星形拓?fù)洹?/p>

IEEE802.3u：(100Base-T)是100Mb/s（百兆）以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。100Base-T技術(shù)中可采用3類傳輸介質(zhì)，即100Base-T4、100Base-TX和100Base-FX，它采用4B/5B編碼方式。

IEEE802.3z：IEEE802.3z千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)在1998年6月通過，它規(guī)定的三種收發(fā)信機(jī)包括三種介質(zhì)：1000BASE-LX應(yīng)用于已安裝的單模光纖基礎(chǔ)上，1000BASE-SX應(yīng)用于已安裝的多模光纖基礎(chǔ)上，1000BASE-CX應(yīng)用于已安裝的在設(shè)備室內(nèi)連接的平衡屏蔽銅纜基礎(chǔ)上。以802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為例IEEE802.3I：原以802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為例IEEE802.3ab：IEEE802.3ab定義基于5類UTP的1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)，其目的是在5類UTP上以1000Mb/s（千兆）速率傳輸100m距離。IEEE802.3ae，定義了在光纖上以10Gb/s（萬兆）速率傳輸以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，傳輸距離從300m到40km。IEEE802.3ak，定義了在對稱銅纜上以10Gb/s（萬兆）速率傳輸以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，傳輸距離小于15m，適用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部服務(wù)器之間的連接應(yīng)用。IEEE802.3an，定義了基于雙絞線作為媒質(zhì)的以10Gb/s（萬兆）速率傳輸以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，希望傳輸距離至少達(dá)到100m.以802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為例IEEE802.3ab：IEEE8

4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)

4.2.1概述

傳統(tǒng)的計算機(jī)局域網(wǎng)一般采用共享介質(zhì)，這樣可以節(jié)約局域網(wǎng)的造價。在網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器和計算機(jī)眾多，每臺設(shè)備隨時都有發(fā)送數(shù)據(jù)的需求，這就需要有某些方法來控制對傳輸介質(zhì)的訪問，以便兩個特定的設(shè)備在需要時可以交換數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)型計算機(jī)局域網(wǎng)常用的訪問控制方式有3種，分別是載波多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）、令牌環(huán)訪問控制法（TokenRing）和令牌總線訪問控制法（TokingBus）。其中，以太網(wǎng)所采用的載波多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）是由ALOHA隨機(jī)訪問控制技術(shù)發(fā)展而來。

4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)

4.2.1概述4.2.1概述ALOHA協(xié)議的思想很簡單，只要用戶有數(shù)據(jù)要發(fā)送，就盡管讓他們發(fā)送。當(dāng)然，這樣會產(chǎn)生沖突從而造成幀的破壞。但是，由于廣播信道具有反饋性，因此發(fā)送方可以在發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中進(jìn)行沖突檢測，將接收到的數(shù)據(jù)與緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較就可以知道數(shù)據(jù)幀是否遭到破壞。同樣的道理，其他用戶也是按照此過程工作。如果發(fā)送方知道數(shù)據(jù)幀遭到破壞（檢測到?jīng)_突），那么它可以等待一段隨機(jī)長的時間后重發(fā)該幀。對于局域網(wǎng)LAN，反饋信息很快就可以得到，通過研究證明，純ALOHA協(xié)議的信道利用率最大不超過18%。4.2.1概述ALOHA協(xié)議的思想很簡單，只要用戶有數(shù)據(jù)要分槽ALOHA協(xié)議其思想是用時鐘來統(tǒng)一用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送。辦法是將時間分為離散的時間片，用戶每次必須等到下一個時間片才能開始發(fā)送數(shù)據(jù)，從而避免了用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的隨意性，減少了數(shù)據(jù)產(chǎn)生沖突的可能性，提高了信道的利用率。在分槽ALOHA系統(tǒng)中，計算機(jī)并不是在用戶按下回車鍵后就立即發(fā)送數(shù)據(jù)，而是要等到下一個時間片開始時才發(fā)送。這樣，連續(xù)的純ALOHA就變成離散的分槽ALOHA。由于沖突的危險區(qū)平均減少為純ALOHA的一半，因此分槽ALOHA的信道利用率可以達(dá)到36%（1/e），是純ALOHA協(xié)議的兩倍。對于分槽ALOHA，用戶數(shù)據(jù)的平均傳輸時間要高于純ALOHA系統(tǒng)。分槽ALOHA協(xié)議其思想是用時鐘來統(tǒng)一用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送。辦法是4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.2集線器集線器（HUB）是基于星型拓?fù)涞慕泳€點(diǎn)。1．集線器的作用在10BASE-T網(wǎng)絡(luò)中，所有設(shè)備需要用非屏蔽雙絞線連接到一個或多個集線器，集線器應(yīng)該有多個端口甚至多種類型的端口。集線器的英文稱為“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集線器的主要功能是對接收到的信號進(jìn)行再生整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時把所有節(jié)點(diǎn)集中在以它為中心的節(jié)點(diǎn)上。它工作于OSI(開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型)參考模型第一層，即“物理層”。集線器與網(wǎng)卡、網(wǎng)線等傳輸介質(zhì)一樣，屬于局域網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，采用CSMA/CD（一種檢測協(xié)議）介質(zhì)訪問控制機(jī)制。

4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.2集線器集線器（hub）屬于純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備，基本上不具有類似于交換機(jī)的"智能記憶"能力和"學(xué)習(xí)"能力。它也不具備交換機(jī)所具有的MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時都是沒有針對性的，而是采用廣播方式發(fā)送。也就是說當(dāng)它要向某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點(diǎn)。集線器（hub）屬于純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備，基本上不具有類似于交2．集線器的類型（1）基本規(guī)范

多數(shù)集線器主要的連接是RJ-45插座，這是基于雙絞線的多種以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)接頭類型，每種線纜到集線器的長度由使用的介質(zhì)決定，多數(shù)集線器還有指示多種狀態(tài)的LED指示燈。2．集線器的類型4.2.2集線器（2）根據(jù)集線器的管理方式可分為以下幾種類型①被動集線器

：被動集線器是相對靜止的，它沒有專門的動作來提高網(wǎng)絡(luò)性能，也不能檢測硬件錯誤或性能瓶頸，它只是簡單地從一個端口接收數(shù)據(jù)并通過所有端口分發(fā)。②主動集線器：主動集線器擁有被動集線器的所有性能，此外還能監(jiān)視數(shù)據(jù)，它們是以太網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的重要角色，在轉(zhuǎn)發(fā)之前檢查數(shù)據(jù)，它們并不區(qū)分優(yōu)先次序，而是糾正損壞的分組并調(diào)整時序。

③智能集線器：智能集線器比前兩種提供更多的優(yōu)點(diǎn)，可以使用戶更有效地共享資源。除了主動集線器的特性外，智能集線器提供了集中管理功能。（3）根據(jù)配置形式進(jìn)行分類，可分為以下幾種類型①獨(dú)立集線器：獨(dú)立集線器是帶有許多端口的單個盒子式的產(chǎn)品。②模塊化集線器：模塊化集線器在網(wǎng)絡(luò)中是很流行的，因為它們擴(kuò)充方便且備有管理軟件。③堆疊式集線器：作用就像一個模塊化集線器一樣，可以當(dāng)作一個單元設(shè)備來進(jìn)行管理。4.2.2集線器（2）根據(jù)集線器的管理方式可分為以下幾種類廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院別文群課件4.2.3傳統(tǒng)以太網(wǎng)與IEEE802.31.以太網(wǎng)簡介(IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn))指的是由Xerox公司創(chuàng)建并由Xerox,Intel和DEC公司聯(lián)合開發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范。以太網(wǎng)絡(luò)使用CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測技術(shù))技術(shù)，并以10M/S的速率運(yùn)行在多種類型的電纜上。CSMA/CD是CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection的縮寫，含有兩方面的內(nèi)容，即載波偵聽（CSMA）和沖突檢測（CD）。CSMA/CD訪問控制方式主要用于總線型和樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、基帶傳輸系統(tǒng)。信息傳輸是以“包”為單位，簡稱信包，發(fā)展為IEEE802.3基帶CSMA/CD局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。4.2.3傳統(tǒng)以太網(wǎng)與IEEE802.31.以太網(wǎng)簡介(I采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)中，每一個結(jié)點(diǎn)在利用總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先要偵聽總線的忙、閑狀態(tài)。如果總線上已經(jīng)有數(shù)據(jù)信號傳輸，則為總線忙；如果總線上沒有數(shù)據(jù)信號傳輸，則為總線空閑。由于Ethernet的數(shù)據(jù)信號是按差分曼徹斯特方法編碼，因此如果總線上存在電平跳變，則判斷為總線忙；否則判斷為總線空。如果一個結(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備好發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并且此時總線空閑，它就可以啟動發(fā)送。同時也存在著這種可能，那就是在幾乎相同的時刻，有兩個或兩個以上結(jié)點(diǎn)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，那么就會產(chǎn)生沖突，所以結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時應(yīng)該進(jìn)行沖突檢測。采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)中，每一個結(jié)2.以太網(wǎng)的幀格式前導(dǎo)(Preamble)：一個交替由0和1組成的7個8位位組模式被用作同步。幀定界符開始(StartofFrameDelimiter)：特殊模式10101011表示幀的開始。目的地址(DestinationAddress)：若第一位是0，這個字段指定了一個特定站點(diǎn)。若是1，該目的地址是一組地址，幀被發(fā)送往由該地址規(guī)定的預(yù)先定義的一組地址中的所有站點(diǎn)。每個站點(diǎn)的接口知道它自己的組地址，當(dāng)它見到這個組地址時會做出響應(yīng)。若所有的位均為1，該幀將被廣播至所有的站點(diǎn)。2.以太網(wǎng)的幀格式前導(dǎo)(Preamble)：一個交替由0和12.以太網(wǎng)的幀格式源地址(SourceAddress)：說明一個幀來自哪兒。數(shù)據(jù)長度字段(DataLengthField)：說明在數(shù)據(jù)和填充字段里的8位字節(jié)的數(shù)目。數(shù)據(jù)字段(DataField)：實(shí)際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。填充字段(PadField)：數(shù)據(jù)字段必須至少是46個8位字節(jié)(或許更多)。若沒有足夠的數(shù)據(jù)，額外的8位位組被添加(填充)到數(shù)據(jù)中以補(bǔ)足差額。幀校驗序列(FrameCheckSequence)：使用32位循環(huán)冗余校驗碼的錯誤檢驗。2.以太網(wǎng)的幀格式源地址(SourceAddress)：說數(shù)據(jù)和填充的8位字節(jié)的數(shù)目的上限和下限(從46到1500)，上限是用來防止一次傳輸獨(dú)占傳輸媒體太長時間。下限是用來確保沖突技術(shù)能正常工作。一個幀的大小必須大于一個最小長度，以便一個發(fā)送站點(diǎn)可以在發(fā)送該幀的最后一個比特前檢測到?jīng)_突。這個長度是由幀傳輸?shù)木嚯x、比特的傳播速度、數(shù)據(jù)速率以及由中繼器導(dǎo)致的延遲決定的。考慮到所有這些因素，802.3標(biāo)準(zhǔn)定義了一個最小幀長度為512比特(64個8位位組)。若圖4.3中的所有字段(填充字段除外)均有可能的數(shù)量最少的8位字節(jié)，那么總長度就可達(dá)到18個8位字節(jié)。于是，46個填充的8位字節(jié)就用來彌補(bǔ)這個差值。數(shù)據(jù)和填充的8位字節(jié)的數(shù)目的上限和下限(從46到1500)，3.以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)由IEEE定義的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有幾個不同的變種。它們在以下幾個方面有差別：網(wǎng)段中使用的媒體、網(wǎng)段的最大長度、可以聯(lián)接到網(wǎng)段上的站點(diǎn)數(shù)目以及數(shù)據(jù)速率。表4.2列出了一些標(biāo)準(zhǔn)。除了10Broad36以外，所有的電纜類型均使用曼策斯特(Manchester)編碼，10Broad36使用不同的相移鍵控，而10BaseF使用光纖通信。3.以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)由IEEE定義的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有幾個不同的變以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)雙絞線光纖同軸電纜無線傳輸介質(zhì)空氣以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)雙絞線光纖同以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線雙絞線由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成。兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波也會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中便成了雙絞線電纜，在局域網(wǎng)中常用雙絞線4對雙絞線組成的。以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線雙絞線由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線（UTP）絕緣套管中無屏蔽層價格低廉，用途廣泛屏蔽雙絞線（STP）絕緣套管中外層由鋁鉑包裹，以減小輻射價格相對較高，高要求場合應(yīng)用以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線（UTP）以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)使用場合1/2/3/4類雙絞線CAT-1/2/3/4目前已淘汰5類雙絞線CAT-5可用于100M以太網(wǎng)傳輸超5類/6類雙絞線CAT-5e/6可用于1,000M以太網(wǎng)傳輸超6類雙絞線CAT-6A可用于10,000M以太網(wǎng)傳輸7類雙絞線CAT-7可用于更高標(biāo)準(zhǔn)（大于等于10,000M）以太網(wǎng)傳輸，必須為屏蔽線）以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)使用場合1/2/3/4類雙絞以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線線序標(biāo)準(zhǔn)568B12345678橙白橙綠白藍(lán)藍(lán)白綠棕白棕568A12345678綠白綠橙白藍(lán)藍(lán)白橙棕白棕568B標(biāo)準(zhǔn)568A標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線線序標(biāo)準(zhǔn)568B12345678橙白橙綠以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)直通線、交叉線直通雙絞線（正線）雙絞線兩端都采用同一線序標(biāo)準(zhǔn)（568A或568B）制作通常用于異構(gòu)設(shè)備互連PC連接交換機(jī)PC連接路由器交換機(jī)連接路由器交叉雙絞線（反線）雙絞線一端采用568A線序標(biāo)準(zhǔn)，另一端采用568B線序標(biāo)準(zhǔn)通常用于同構(gòu)設(shè)備互連PC連接PC交換機(jī)連接交換機(jī)路由器連接路由器81以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)直通線、交叉線直通雙絞線（正線）交叉雙絞線（反以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖光纖概述一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳遞。光纜概述光纜一般由多根光纖和塑料保護(hù)套管及塑料外皮構(gòu)成。以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖光纖概述以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖分類單模光纖當(dāng)光纖的幾何尺寸可以于光波長相比擬時，即纖芯的幾何尺寸與光信號波長相差不大時，一般為5~10um，光纖只允許一種模式在其中傳播，單模光纖具有極寬的帶寬，特別適用于大容量、長距離的光纖通信多模光纖多模光纖纖芯的幾何尺寸遠(yuǎn)大于光波波長，一般為50um、62.5um；光信號是以多個模式方式進(jìn)行傳播的；多模光纖僅用于較小容量、短距離的光纖傳輸通信以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖分類單模光纖多模光纖以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖跳線帶有連接器與保護(hù)層的光纖一般被稱為光纖跳線光纖跳線顏色分類黃色：單模光纖橙色：多模光纖以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖跳線帶有連接器與保護(hù)層的光纖一般被稱為光纖以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖接口類型SCLCSTFCMT-RJ（淘汰）以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖接口類型SC4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.4令牌環(huán)網(wǎng)1.令牌環(huán)網(wǎng)簡介

令牌環(huán)局域網(wǎng)是由IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)定義TokenRing是令牌傳輸環(huán)（TokenPassingRing）的簡寫，在令牌環(huán)中主要有3種操作。（1）截獲令牌并且發(fā)送數(shù)據(jù)幀。（2）接收與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。（3）取消數(shù)據(jù)幀并且重發(fā)令牌。令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)

4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.4令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)一個令牌環(huán)局域網(wǎng)中的站點(diǎn)使用一個網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)來聯(lián)接。一個站點(diǎn)僅可以直接發(fā)送給它的鄰居，而且在大多數(shù)情況下僅可以發(fā)送給一個鄰居。若一個站點(diǎn)想要給環(huán)中的另一個站點(diǎn)發(fā)送信息，幀必須經(jīng)過兩個站點(diǎn)間的所有接口。下圖顯示了令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成和令牌的傳遞。一個令牌環(huán)局域網(wǎng)中的站點(diǎn)使用一個網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)來聯(lián)接4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.5令牌總線網(wǎng)1、含義令牌環(huán)局域網(wǎng)是由IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)定義，TokenBus是令牌通行總線（TokenPassingbus）的簡寫。這種方式主要用于總線型或樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。2、原理令牌總線和令牌環(huán)按同樣的原理進(jìn)行操作。例如，如圖顯示了5個站點(diǎn)，A到E，聯(lián)接到一個總線上。若邏輯順序為A-B-C-D-E，那么A開始沿著總線發(fā)送一個令牌到B。同以太網(wǎng)一樣，每個站點(diǎn)可以獲得這個令牌，但是令牌的目的地址說明了哪個站點(diǎn)要得到它。當(dāng)B收到它時，就可以發(fā)送一個幀。若B無幀要發(fā)送，它就將令牌送給C。同樣地，C或者將令牌送給D，或者發(fā)送一個幀，如此繼續(xù)下去。4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.5令牌總線網(wǎng)3、優(yōu)點(diǎn)：具有極好的吞吐能力，且吞吐量隨數(shù)據(jù)傳輸速率的增高而增加，

4、缺點(diǎn)：在于其復(fù)雜性和時間開銷較大，工作站可能必須等待多次無效的令牌傳送后才能獲得令牌。

3、優(yōu)點(diǎn)：具有極好的吞吐能力，且吞吐量隨數(shù)據(jù)傳輸速率的增高而4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.6FDDI網(wǎng)絡(luò)1、含義

FDDI是FiberDistributedDataInterface的縮寫，意思是光纖分布數(shù)據(jù)接口，是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展到高速通信階段出現(xiàn)的第一個高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

2、起源

FDDI標(biāo)準(zhǔn)由美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會（ANSI）X3T9.5標(biāo)準(zhǔn)委員會制訂，為繁忙網(wǎng)絡(luò)上的高容量輸入輸出提供了一種訪問方法。FDDI技術(shù)同IBM的Tokenring技術(shù)相似，并具有LAN和Tokenring所缺乏的管理、控制和可靠性措施。4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.6FDDI網(wǎng)絡(luò)

3、特性

FDDI以光纖為傳輸介質(zhì)，傳輸速率可達(dá)100Mb/s，采用單環(huán)和雙環(huán)兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每一個FDDI環(huán)可以連接500臺工作站，工作站間的距離可達(dá)2km，從而使FDDI的單環(huán)網(wǎng)絡(luò)范圍可達(dá)100km，若以雙環(huán)結(jié)構(gòu)來看則可達(dá)200km。

4、應(yīng)用

FDDI用得最多的是用作校園環(huán)境的主干網(wǎng)。這種環(huán)境的特點(diǎn)是站點(diǎn)分布在多個建筑物中。FDDI也常常被劃分在城域網(wǎng)MAN的范圍。3、特性

4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)

4.3.1概述

隨著計算機(jī)性能的提高及通信量的聚增，傳統(tǒng)局域網(wǎng)已經(jīng)愈來愈超出了自身的負(fù)荷，交換式局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，大大提高了局域網(wǎng)的性能。與基于網(wǎng)橋和路由器的共享媒體的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)能顯著地增加帶寬。交換技術(shù)的加入就可以建立地理位置相對分散的網(wǎng)絡(luò)，使局域網(wǎng)交換機(jī)的每個端口可平行、安全、同時地互相傳輸信息，而且使局域網(wǎng)可以高度擴(kuò)充。

4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)

4.3.1概述交換式以太網(wǎng)是以交換式集線器（switchingHub）或交換機(jī)（switch）為核心設(shè)備而建立起來的一種高速網(wǎng)絡(luò)。交換式以太網(wǎng)不需要改變網(wǎng)絡(luò)其它硬件，包括電纜和用戶的網(wǎng)卡，僅需要用交換式交換機(jī)改變共享式HUB，節(jié)省用戶網(wǎng)絡(luò)升級的費(fèi)用?？稍诟咚倥c低速網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同。它同時提供多個通道，比傳統(tǒng)的共享式集線器提供更多的帶寬，傳統(tǒng)的共享式10MBPS/100MPS以太網(wǎng)采用廣播式通信方式，每次只能在一對用戶間進(jìn)行通信，如果發(fā)生碰撞還得重試，而交換式以太網(wǎng)允許不同用戶間進(jìn)行傳送。交換式以太網(wǎng)是以交換式集線器（switchingHub）或

4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)

4.3.2交換局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)交換機(jī)可以有多個端口，每個端口可以單獨(dú)與一個結(jié)點(diǎn)連接，也可以與一個共享介質(zhì)式的集線器（Hub）連接。如果一個端口只連接一個結(jié)點(diǎn)，那么這個結(jié)點(diǎn)就可以獨(dú)占整個帶寬，這類端口通常被稱作“專用端口”；如果一個端口連接一個與端口帶寬相同的局域網(wǎng)，那么這個端口將被局域網(wǎng)中的所有結(jié)點(diǎn)所共享，這類端口被稱為“共享端口”。例如一個帶寬為100Mbps的交換機(jī)有10個端口，每個端口的帶寬為100Mbps。而Hub的所有端口共享帶寬，同樣一個帶寬100Mbps的Hub，如果有10個端口，則每個端口的平均帶寬為10Mbps，交換式局域網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)如圖所示。

4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)

4.3.2交換局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)交換式局域網(wǎng)

交換式局域網(wǎng)

4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)

4.3.3交換機(jī)1.交換機(jī)的工作原理交換機(jī)的工作原理如下圖所示，如果節(jié)點(diǎn)A要向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送幀，那么該幀的目的地址即為節(jié)點(diǎn)C，節(jié)點(diǎn)D要向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送幀，那么該幀B，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)D同時通過交換機(jī)傳送數(shù)據(jù)幀是，交換機(jī)控制中心根據(jù)“端口號/MAC地址映射表”的對應(yīng)關(guān)系找到對應(yīng)幀目的地址的輸出端口號，然后為節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)C建立端口1到端口5的連接，同時為節(jié)點(diǎn)D到節(jié)點(diǎn)B建立端口6到端口4的連接。這種端口之間的連接可以根據(jù)需要同時建立多條，也就是說可以在多個端口之間家里多個并發(fā)連接。

4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)

4.3.3交換機(jī)交換機(jī)工作原理

交換機(jī)工作原理4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)2．交換機(jī)地址管理機(jī)制

交換機(jī)的MAC地址表中，一條表項主要由一個主機(jī)MAC地址和該地址所位于的交換機(jī)端口號組成。4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)2．交換機(jī)地址管理機(jī)制（1）最初交換機(jī)MAC地址表為空。（2）如果有數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)發(fā)，如主機(jī)PC1發(fā)送數(shù)據(jù)幀給主機(jī)PC3，此時，在MAC地址表中沒有記錄，交換機(jī)將向除向E0/1以外的其它所有端口轉(zhuǎn)發(fā)，在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀之前，它首先檢查這個幀的源MAC地址（M1），并記錄與之對應(yīng)的端口（E0/1），于是交換機(jī)生成（M1，E0/1）這樣一條記錄，并加入到MAC地址表內(nèi)。（3）循環(huán)上一步，MAC地址表不斷加入新的MAC地址與端口對應(yīng)信息。直到MAC地址表記錄完成為止。此時，如主機(jī)PC1再次發(fā)送數(shù)據(jù)幀給主機(jī)PC3時，由于MAC地址表中已經(jīng)記錄了該幀的目的地址的對應(yīng)交換機(jī)端口號，則直接將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到E0/3端口，不再向其他端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。交換機(jī)的MAC地址表也可以手工靜態(tài)配置，靜態(tài)配置的記錄不會被老化。由于MAC地址表中對于同一個MAC地址只能有一個記錄，所以如果靜態(tài)配置某個目的地址和端口號的映射關(guān)系以后，交換機(jī)就不能再動態(tài)學(xué)習(xí)這個主機(jī)的MAC地址。（1）最初交換機(jī)MAC地址表為空。4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)3.交換機(jī)的主要工作方式

直接式：直通方式的以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：由于不需要存儲，延遲（Latency）非常小、交換非?？臁?/p>

缺點(diǎn)：因為數(shù)據(jù)包的內(nèi)容并沒有被以太網(wǎng)交換機(jī)保存下來，所以無法檢查所傳送的數(shù)據(jù)包是否有誤，不能提供錯誤檢測能力，由于沒有緩存，不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通，以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的端口增加時，交換矩陣變得越來越復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來相當(dāng)困難。4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)3.交換機(jī)的主要工作方式存儲轉(zhuǎn)發(fā)式：存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的方式，它把輸入端口的數(shù)據(jù)包先存儲起來，然后進(jìn)行CRC檢查，在對錯誤包處理后才取出數(shù)據(jù)包的目的地址，通過查找表轉(zhuǎn)換成輸出端口送出包。

優(yōu)點(diǎn)：可以對進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯誤檢測，尤其重要的是它可以支持不同速度的輸入/輸出端口間的轉(zhuǎn)換，保持高速端口與低速端口間的協(xié)同工作。

缺點(diǎn)：存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式在數(shù)據(jù)處理時延時大。

改進(jìn)式：改進(jìn)的直接交換方式是將直接交換與存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換結(jié)合起來，在接收到數(shù)據(jù)的前64字節(jié)之后，判斷數(shù)據(jù)的頭部字段是否正確，如果正確則轉(zhuǎn)發(fā)出去。存儲轉(zhuǎn)發(fā)式：存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的方式，4.4現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)4.4.1快速以太網(wǎng)1、起源快速以太網(wǎng)又稱百兆以太網(wǎng)，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)技術(shù)已難以滿足日益增長的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量速度需求。1993年10月，GrandJunction公司推出了世界上第一臺快速以太網(wǎng)集線器FastSwitch10／100和網(wǎng)絡(luò)接口卡FastNIC100，快速以太網(wǎng)技術(shù)正式得以應(yīng)用。4.4現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)4.4.1快速以太網(wǎng)2、100Mbps快速以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)分為：（1）100BASE－T4是一種可使用3、4、5類無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網(wǎng)技術(shù)。（2）100BASE－TX是一種使用5類數(shù)據(jù)級無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網(wǎng)技術(shù)。

（3）100Base-FX是一種使用光纜的快速以太網(wǎng)技術(shù)，可使用單模和多模光纖（62.5和125um）多模光纖連接的最大距離為550米。

2、100Mbps快速以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)分為：

4.4現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)

4.4.2千兆以太網(wǎng)1、含義

千兆位以太網(wǎng)是一種新型高速局域網(wǎng)，他可以提供1Gb／s的通信帶寬，采用和傳統(tǒng)10／100M以太網(wǎng)同樣的CSMA／CD協(xié)議、幀格式和幀長，因此可以實(shí)現(xiàn)在原有低速以太網(wǎng)基礎(chǔ)上平滑、連續(xù)性的網(wǎng)絡(luò)升級，從而能最大限度地保護(hù)用戶以前的投資。

2、傳輸介質(zhì)千兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主要針對三種類型的傳輸介質(zhì)：單模光纖多模光纖上的長波激光（稱為1000BaseLX）、多模光纖上的短波激光（稱為1000BaseSX）；

1000BaseCX介質(zhì)

4.4現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)

4.4.2千兆以太網(wǎng)3、應(yīng)用

越來越多的臺式機(jī)和工作組向快速以太網(wǎng)升級，網(wǎng)絡(luò)骨干部分的集中業(yè)務(wù)將大幅度增長。為了處理這種業(yè)務(wù)，所有新型骨干交換機(jī)應(yīng)支持千兆以太網(wǎng)上行鏈路。骨干網(wǎng)部分的千兆以太網(wǎng)交換機(jī)可被用來連接高交換率服務(wù)器，以及集中快速以太網(wǎng)工作組的網(wǎng)段交換機(jī)。如果說千兆以太網(wǎng)的光纖網(wǎng)連接方式，解決了樓宇之間的高速連接，那么1000Base-T千兆以太網(wǎng)技術(shù)，就是用來解決樓層之間、甚至辦公室之間的高速連接。3、應(yīng)用越來越多的臺式機(jī)和工作組向快速以太網(wǎng)升級

4.4現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)

4.4.3萬兆以太網(wǎng)1、起源IEEE于1999年底成立了IEEE802.3ae工作組，進(jìn)行萬兆位以太網(wǎng)技術(shù)（10Gbps）的研究，并于2002年正式發(fā)布IEEE802.3ae10GE標(biāo)準(zhǔn)。萬兆位以太網(wǎng)不僅再度擴(kuò)展了以太網(wǎng)的帶寬和傳輸距離，更重要的是使得以太網(wǎng)從局域網(wǎng)領(lǐng)域向城域網(wǎng)領(lǐng)域滲透。

4.4現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)

4.4.3萬兆以太網(wǎng)2、傳輸介質(zhì)在物理層，萬兆位以太網(wǎng)的IEEE802.3ae標(biāo)準(zhǔn)只支持光纖作為傳輸介質(zhì)，但提供了兩種物理連接（PHY）類型：一種是提供與傳統(tǒng)以太網(wǎng)進(jìn)行連接的速率為10Gb/s的LAN物理層設(shè)備，即“LANPHY”；另一種提供與SDH/SONET進(jìn)行連接的速率為9.58464Gb/s的WAN物理層設(shè)備，即“WANPHY”。2、傳輸介質(zhì)在物理層，萬兆位以太網(wǎng)的IEEE802.3ae標(biāo)3、優(yōu)點(diǎn)首先可以節(jié)約成本：以太網(wǎng)端口價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相應(yīng)的POS端口或者ATM端口。其次可以使端到端采用以太網(wǎng)幀成為可能：一方面可以端到端使用鏈路層的VLAN信息以及優(yōu)先級信息，另一方面可以省略在數(shù)據(jù)設(shè)備上的多次鏈路層封裝解封裝以及可能存在的數(shù)據(jù)包分片，簡化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在城域網(wǎng)骨干層采用萬兆以太網(wǎng)鏈路可以提高網(wǎng)絡(luò)性價比并簡化網(wǎng)絡(luò)。3、優(yōu)點(diǎn)首先可以節(jié)約成本：以太網(wǎng)端口價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相應(yīng)的POS

4.5虛擬局域網(wǎng)

4.5.1VLAN概述1、含義在IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)中對虛擬局域網(wǎng)（VLAN）是這樣定義的：虛擬局域網(wǎng)是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組，而這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。每一個VLAN的幀都有一個明確的標(biāo)識符，指明發(fā)送這個幀的工作站是屬于哪一個VLAN。利用以太網(wǎng)交換機(jī)可以很方便地實(shí)現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)（VLAN）。

4.5虛擬局域網(wǎng)

4.5.1VLAN概述2、作用

/view/612451.htm技術(shù)的出現(xiàn)，使得管理員根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，把同一物理局域網(wǎng)內(nèi)的不同用戶邏輯地劃分成不同的廣播域，每一個VLAN都包含一組有著相同需求的計算機(jī)工作站，與物理上形成的LAN有著相同的屬性。由于它是從邏輯上劃分，而不是從物理上劃分，所以同一個VLAN內(nèi)的各個工作站沒有限制在同一個物理范圍中，即這些工作站可以在不同物理LAN網(wǎng)段。由VLAN的特點(diǎn)可知，一個VLAN內(nèi)部的廣播和單播流量都不會轉(zhuǎn)發(fā)到其他VLAN中，從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。2、作用4.5虛擬局域網(wǎng)4.5.2VLAN實(shí)現(xiàn)方式虛擬網(wǎng)絡(luò)是建立在局域網(wǎng)交換機(jī)或ATM交換機(jī)之上的，它以軟件方式來實(shí)現(xiàn)邏輯工作組的劃分和管理，邏輯工作組的結(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制。

4.5虛擬局域網(wǎng)4.5.2VLAN實(shí)現(xiàn)方式從實(shí)現(xiàn)的方式上看，所有VLAN均是通過交換機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的。從實(shí)現(xiàn)的機(jī)制或策略劃分，VLAN分為靜態(tài)VLAN和動態(tài)VLAN。（1）靜態(tài)VLAN在靜態(tài)VLAN中，由網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)交換機(jī)端口進(jìn)行靜態(tài)的VALN分配，當(dāng)在交換機(jī)上將其某一個端口分配給一個VLAN時，將一直保持不變直到網(wǎng)絡(luò)管理員改變這種配置，所以又被稱為基于端口的VLAN。

（2）動態(tài)VLAN動態(tài)VLAN是指交換機(jī)上以聯(lián)網(wǎng)用戶的MAC地址、邏輯地址（如IP地址）或數(shù)據(jù)包協(xié)議等信息為基礎(chǔ)將交換機(jī)端口動態(tài)分配給VLAN的方式。從實(shí)現(xiàn)的方式上看，所有VLAN均是通過交換機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的。從實(shí)廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院別文群課件4.5虛擬局域網(wǎng)4.5.3VLAN網(wǎng)絡(luò)組建劃分虛擬局域網(wǎng)主要是出于以下三種考慮。（1）基于網(wǎng)絡(luò)性能。（2）基于安全性的斟酌。（3）基于組織構(gòu)造上斟酌。4.5虛擬局域網(wǎng)4.5.3VLAN網(wǎng)絡(luò)組建基于交換式的以太網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)重要有以下幾種途徑。（1）基于交換端口的VLAN

這種方式是把局域網(wǎng)交換機(jī)的某些端口的集合作為VLAN的成員。（2）基于MAC地址的VLAN這種方式的VLAN要求交換機(jī)對站點(diǎn)的MAC地址和交換機(jī)端口進(jìn)行跟蹤，在新站點(diǎn)入網(wǎng)時，根據(jù)需要將其劃歸至某一個VLAN?；诮粨Q式的以太網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)重要有以下幾種途徑。（3）基于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的VLAN這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層地址或協(xié)議類型（如果支持多協(xié)議）劃分的，雖然這種劃分方法可能是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址，比如IP地址，但它不是路由，不要與網(wǎng)絡(luò)層的路由混淆。（4）基于IP組播的VLANIP組播實(shí)際上也是一種VLAN的定義，即認(rèn)為一個組播組就是一個VLAN。（3）基于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的VLAN

4.6無線局域網(wǎng)技術(shù)

4.6.1概念1、含義無線網(wǎng)絡(luò)是利用無線電波而非線纜來實(shí)現(xiàn)計算機(jī)設(shè)備與位置無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送的系統(tǒng)。它是一種靈巧的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，是從有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自然延伸出來的技術(shù)，使用無線射頻（RF）技術(shù)通過電波收發(fā)數(shù)據(jù)，減少使用電線連接。2、未來發(fā)展無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在改變?nèi)藗兊姆N種觀念，越來越多的人加入到無線網(wǎng)絡(luò)的生活中，無線技術(shù)正在改變著人們傳統(tǒng)的工作學(xué)習(xí)和生活方式。未來的發(fā)展使得用戶不管是在辦公室、家里、學(xué)校還是在旅途中，都需要始終同其他人保持聯(lián)系，以獲取所需的信息。

4.6無線局域網(wǎng)技術(shù)

4.6.1概念3、應(yīng)用無線局域網(wǎng)絡(luò)絕不是用來取代有線局域網(wǎng)絡(luò)，而是用來彌補(bǔ)有線局域網(wǎng)絡(luò)之不足，以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)延伸之目的，下列情形可能須要無線局域網(wǎng)絡(luò)：（1）無固定工作場所的使用者（2）有線局域網(wǎng)絡(luò)架設(shè)受環(huán)境限制（3）作為有線局域網(wǎng)絡(luò)的備用系統(tǒng)目前廠商在設(shè)計無線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品時，有相當(dāng)多種存取設(shè)計方式，大致可分為三大類：窄頻微波(NarrowbandMicrowave)技術(shù)、展頻(SpreadSpectrum)技術(shù)、及紅外線(Infrared)技術(shù)。3、應(yīng)用4.6.2組成與互連設(shè)備無線局域網(wǎng)由無線網(wǎng)卡、無線接入點(diǎn)(AP)、計算機(jī)和有關(guān)設(shè)備組成，采用單元結(jié)構(gòu)，將整個系統(tǒng)分成許多單元，每個單元稱為一個基本服務(wù)組(BSS)，BSS的組成有以下三種方式：集中控制方式、分布對等式、集中控制式與分布對等式相結(jié)合的方式。4.6.2組成與互連設(shè)備

4.6無線局域網(wǎng)技術(shù)

1.無線網(wǎng)卡

3.無線路由器2.無線AP（AccessPoint）

4.無線天線

4.6無線局域網(wǎng)技術(shù)

1.無線網(wǎng)卡

4.6無線局域網(wǎng)技術(shù)

4.6.3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為兩類：（1）無中心拓?fù)洌▽Φ染W(wǎng)絡(luò)）無中心拓?fù)溆蔁o線工作站組成，用于一臺無線工作站和另一臺或多臺其他無線工作站的直接通信，要求網(wǎng)中任意兩點(diǎn)均可直接通信。

4.6無線局域網(wǎng)技術(shù)

4.6.3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（2）有中心拓?fù)洌ńY(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)）有中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，要求一個無線站點(diǎn)充當(dāng)中心站，所有站點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)的訪問均由中心站控制。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)由無線訪問點(diǎn)（AP）、無線工作站（STA）以及分布式系統(tǒng)（DSS）構(gòu)成，覆蓋的區(qū)域稱為基本服務(wù)區(qū)（BSS）。

（2）有中心拓?fù)洌ńY(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)）

實(shí)訓(xùn)項目：組建無線局域網(wǎng)

項目名稱：家庭用戶無線接入互聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)目的：家庭用戶使用無線路由器實(shí)現(xiàn)無線上網(wǎng)硬件：具有WAN接口無線路由器、臺式PC、筆記本電腦、無線網(wǎng)卡、網(wǎng)線軟件：WindowsXP操作系統(tǒng)、網(wǎng)卡驅(qū)動程序步驟：1.無線網(wǎng)卡的安裝1）網(wǎng)卡的安裝2）安裝驅(qū)動程序2.硬件連線1）與互聯(lián)網(wǎng)連接2）使用網(wǎng)線把臺式PC的網(wǎng)卡和無線路由器的任意一個LAN接口連接起來，3）將無線路由器的電源插頭插入電源插板并將路由器開機(jī)。3.服務(wù)端配置1）互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)置2）本地LAN設(shè)置4.客戶端配置

實(shí)訓(xùn)項目：組建無線局域網(wǎng)

項目名稱：家庭用戶無線接入互聯(lián)網(wǎng)

習(xí)題：

1.一座大樓內(nèi)的一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)屬于（）。A.PANB.LANC.MAND.WAN2.在OSI七層結(jié)構(gòu)模型中，處于數(shù)據(jù)鏈路層與運(yùn)輸層之間的是（）。A.物理層B.網(wǎng)絡(luò)層C.會話層D.表示層3.無線局域網(wǎng)所采用的協(xié)議為（）。A.CSMA/CD

B.Takenring

C.CSMA/CA

D.PPP4.交換式局域網(wǎng)的核心設(shè)備是()。A.集線器B.中繼器C.路由器D.局域網(wǎng)交換機(jī)5.10base-t標(biāo)準(zhǔn)中的10指的是（）。A.傳輸標(biāo)準(zhǔn)B.線纜類型C.編碼方式D.傳輸速度6.簡述CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法的原理。7.簡述什么是VLAN。8.簡述交換機(jī)的工作方式。

習(xí)題：

1.一座大樓內(nèi)的一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)屬于（）

第四章局域網(wǎng)技術(shù)

廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院

第四章局域網(wǎng)技術(shù)

廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院本章綱目4.1局域網(wǎng)概述4.1.1局域網(wǎng)的定義4.1.2局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.1概述4.2.2集線器4.2.3傳統(tǒng)以太網(wǎng)與IEEE802.34.2.4令牌環(huán)網(wǎng)4.2.5令牌總線網(wǎng)4.2.6FDDI網(wǎng)絡(luò)4.3現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)4.3.1概述4.3.2交換局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)4.3.3交換機(jī)4.4現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)4.4.1快速以太網(wǎng)4.4.2千兆以太網(wǎng)4.4.3萬兆以太網(wǎng)4.5虛擬局域網(wǎng)4.5.1VLAN概述4.5.2VLAN實(shí)現(xiàn)方式4.5.3VLAN網(wǎng)絡(luò)組建4.6無線局域網(wǎng)技術(shù)4.6.1概念4.6.2組成與互連設(shè)備4.6.3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)項目：組建無線局域網(wǎng)本章綱目4.1局域網(wǎng)概述任務(wù)和知識點(diǎn)任務(wù)描述知識點(diǎn)閱讀局域網(wǎng)概述，了解局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)和采用的技術(shù)規(guī)范，傳統(tǒng)局域網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范。局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)、以太網(wǎng)技術(shù)、FDDI網(wǎng)絡(luò)通過閱讀本單元和查閱資料掌握現(xiàn)代交換式局域網(wǎng)的構(gòu)成。交換局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)、局域網(wǎng)交換機(jī)、交換機(jī)的工作過程級方式通過閱讀本單元和查閱資料掌握比較先進(jìn)的現(xiàn)代局域網(wǎng)技術(shù)?？焖僖蕴W(wǎng)、千兆以太網(wǎng)、萬兆以太網(wǎng)掌握虛擬局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)以及實(shí)現(xiàn)方式靜態(tài)VLAN、動態(tài)VLAN、VLAN網(wǎng)絡(luò)組建了解無線局域網(wǎng)組網(wǎng)的基本技術(shù)和方法，掌握無線局域網(wǎng)組網(wǎng)的設(shè)備和使用方法。無線局域網(wǎng)組成方式、無線局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備、無線局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)任務(wù)和知識點(diǎn)任務(wù)描述知識點(diǎn)閱讀局域網(wǎng)概述，了解局域網(wǎng)的體系結(jié)

4.1局域網(wǎng)概述

4.1.1局域網(wǎng)的定義

1、按照互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中計算機(jī)的地理位置分布情況可以將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork）、城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork）和局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork）。局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork）是指地理位置分布范圍比較小的網(wǎng)絡(luò)，即局部地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，其分布范圍通常局限在一個辦公室、一棟大樓或者一個校園之內(nèi)。2、通常將具有如下特征的網(wǎng)絡(luò)稱為局域網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍比較小，通常不超過幾十公里，甚至只在一幢建筑或一個房間內(nèi)。信息的傳輸速率比較高，其范圍自1Mbps到10Mbps，近來已可以達(dá)到100Mbps。3、局域網(wǎng)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度最低的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，與其它的網(wǎng)絡(luò)類型相比，局域網(wǎng)具有傳輸速度快、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、布線容易和架設(shè)成本較低等特點(diǎn)。

4.1局域網(wǎng)概述

4.1.1局域網(wǎng)的定義4.1.2局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)1、局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)就應(yīng)用技術(shù)而言，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可分為局域網(wǎng)技術(shù)與廣域網(wǎng)技術(shù)兩個大的方面。局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)相比，有兩個主要技術(shù)特點(diǎn)：

第一、局域網(wǎng)中不存在數(shù)據(jù)交換，不用選擇路徑，因而不需要OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層及以上功能層次，只有OSI模型中的低兩層，即物理層與數(shù)據(jù)鏈路層；

第二、在局域網(wǎng)中，可用帶有物理地址的數(shù)據(jù)幀傳送數(shù)據(jù)，降低尋址、地址轉(zhuǎn)換等方面的工作量。

4.1.2局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)1、局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)起源

1980年2月，美國電氣和電子工程師學(xué)會（IEEE）成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會（簡稱IEEE802委員會）研究并制定了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802。后來，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）經(jīng)過討論，建議將802標(biāo)準(zhǔn)定為局域網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802局域網(wǎng)參考模型和OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系

IEEE802將OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層分成了邏輯鏈路子層LLC（LogicalLinkControl）和介質(zhì)訪問控制子層MAC（MediumAccessControl）。2、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)起源IEEE802局域網(wǎng)參考模型和OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系IEEE802局域網(wǎng)參考模型和OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系

3、IEEE802各標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)名稱解釋802.1網(wǎng)間互連包括路由、網(wǎng)橋、網(wǎng)間互連通信802.2邏輯鏈路控制關(guān)于數(shù)據(jù)幀的錯誤控制及流控制802.3Ethernet局域網(wǎng)包括Ethernet介質(zhì)和接口所有形式802.4TokenBus局域網(wǎng)包括TokenBus介質(zhì)和接口所有形式802.5TokenRing局域網(wǎng)包括TokenRing介質(zhì)和接口所有形式802.6MAN（城域網(wǎng)）包括MAN技術(shù)、編址和服務(wù)802.7寬帶技術(shù)咨詢組織包括寬帶網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)、接口和其他設(shè)備802.8光纖技術(shù)咨詢組織包括光纖介質(zhì)使用以及不同網(wǎng)絡(luò)類型技術(shù)的使用802.9聲音/數(shù)據(jù)集成網(wǎng)絡(luò)包括聲音和數(shù)據(jù)通過單一的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸?shù)募?02.10網(wǎng)絡(luò)安全性包括網(wǎng)絡(luò)訪問控制、加密、驗證或其他安全主題802.11無線網(wǎng)絡(luò)對于多種廣播頻率及技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)802.12高速網(wǎng)絡(luò)包括100BASEVG-AnyLAN在內(nèi)的各種100Mbpst技術(shù)3、IEEE802各標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱解釋802.1網(wǎng)間互連包4、IEEE802各標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系4、IEEE802各標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系以802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為例

IEEE802.3I：原始IEEE802.3規(guī)范的物理更改，它要求通過雙絞線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)，使用以太網(wǎng)類型的信令。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定信令速度為10Mb/s，使用一個通過雙絞線電纜傳輸?shù)幕鶐帕顖D，該雙絞線電纜采用星形或延伸的星形拓?fù)洹?/p>

IEEE802.3u：(100Base-T)是100Mb/s（百兆）以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。100Base-T技術(shù)中可采用3類傳輸介質(zhì)，即100Base-T4、100Base-TX和100Base-FX，它采用4B/5B編碼方式。

IEEE802.3z：IEEE802.3z千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)在1998年6月通過，它規(guī)定的三種收發(fā)信機(jī)包括三種介質(zhì)：1000BASE-LX應(yīng)用于已安裝的單模光纖基礎(chǔ)上，1000BASE-SX應(yīng)用于已安裝的多模光纖基礎(chǔ)上，1000BASE-CX應(yīng)用于已安裝的在設(shè)備室內(nèi)連接的平衡屏蔽銅纜基礎(chǔ)上。以802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為例IEEE802.3I：原以802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為例IEEE802.3ab：IEEE802.3ab定義基于5類UTP的1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)，其目的是在5類UTP上以1000Mb/s（千兆）速率傳輸100m距離。IEEE802.3ae，定義了在光纖上以10Gb/s（萬兆）速率傳輸以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，傳輸距離從300m到40km。IEEE802.3ak，定義了在對稱銅纜上以10Gb/s（萬兆）速率傳輸以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，傳輸距離小于15m，適用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部服務(wù)器之間的連接應(yīng)用。IEEE802.3an，定義了基于雙絞線作為媒質(zhì)的以10Gb/s（萬兆）速率傳輸以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，希望傳輸距離至少達(dá)到100m.以802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為例IEEE802.3ab：IEEE8

4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)

4.2.1概述

傳統(tǒng)的計算機(jī)局域網(wǎng)一般采用共享介質(zhì)，這樣可以節(jié)約局域網(wǎng)的造價。在網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器和計算機(jī)眾多，每臺設(shè)備隨時都有發(fā)送數(shù)據(jù)的需求，這就需要有某些方法來控制對傳輸介質(zhì)的訪問，以便兩個特定的設(shè)備在需要時可以交換數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)型計算機(jī)局域網(wǎng)常用的訪問控制方式有3種，分別是載波多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）、令牌環(huán)訪問控制法（TokenRing）和令牌總線訪問控制法（TokingBus）。其中，以太網(wǎng)所采用的載波多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）是由ALOHA隨機(jī)訪問控制技術(shù)發(fā)展而來。

4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)

4.2.1概述4.2.1概述ALOHA協(xié)議的思想很簡單，只要用戶有數(shù)據(jù)要發(fā)送，就盡管讓他們發(fā)送。當(dāng)然，這樣會產(chǎn)生沖突從而造成幀的破壞。但是，由于廣播信道具有反饋性，因此發(fā)送方可以在發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中進(jìn)行沖突檢測，將接收到的數(shù)據(jù)與緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較就可以知道數(shù)據(jù)幀是否遭到破壞。同樣的道理，其他用戶也是按照此過程工作。如果發(fā)送方知道數(shù)據(jù)幀遭到破壞（檢測到?jīng)_突），那么它可以等待一段隨機(jī)長的時間后重發(fā)該幀。對于局域網(wǎng)LAN，反饋信息很快就可以得到，通過研究證明，純ALOHA協(xié)議的信道利用率最大不超過18%。4.2.1概述ALOHA協(xié)議的思想很簡單，只要用戶有數(shù)據(jù)要分槽ALOHA協(xié)議其思想是用時鐘來統(tǒng)一用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送。辦法是將時間分為離散的時間片，用戶每次必須等到下一個時間片才能開始發(fā)送數(shù)據(jù)，從而避免了用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的隨意性，減少了數(shù)據(jù)產(chǎn)生沖突的可能性，提高了信道的利用率。在分槽ALOHA系統(tǒng)中，計算機(jī)并不是在用戶按下回車鍵后就立即發(fā)送數(shù)據(jù)，而是要等到下一個時間片開始時才發(fā)送。這樣，連續(xù)的純ALOHA就變成離散的分槽ALOHA。由于沖突的危險區(qū)平均減少為純ALOHA的一半，因此分槽ALOHA的信道利用率可以達(dá)到36%（1/e），是純ALOHA協(xié)議的兩倍。對于分槽ALOHA，用戶數(shù)據(jù)的平均傳輸時間要高于純ALOHA系統(tǒng)。分槽ALOHA協(xié)議其思想是用時鐘來統(tǒng)一用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送。辦法是4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.2集線器集線器（HUB）是基于星型拓?fù)涞慕泳€點(diǎn)。1．集線器的作用在10BASE-T網(wǎng)絡(luò)中，所有設(shè)備需要用非屏蔽雙絞線連接到一個或多個集線器，集線器應(yīng)該有多個端口甚至多種類型的端口。集線器的英文稱為“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集線器的主要功能是對接收到的信號進(jìn)行再生整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時把所有節(jié)點(diǎn)集中在以它為中心的節(jié)點(diǎn)上。它工作于OSI(開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型)參考模型第一層，即“物理層”。集線器與網(wǎng)卡、網(wǎng)線等傳輸介質(zhì)一樣，屬于局域網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，采用CSMA/CD（一種檢測協(xié)議）介質(zhì)訪問控制機(jī)制。

4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.2集線器集線器（hub）屬于純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備，基本上不具有類似于交換機(jī)的"智能記憶"能力和"學(xué)習(xí)"能力。它也不具備交換機(jī)所具有的MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時都是沒有針對性的，而是采用廣播方式發(fā)送。也就是說當(dāng)它要向某節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點(diǎn)。集線器（hub）屬于純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備，基本上不具有類似于交2．集線器的類型（1）基本規(guī)范

多數(shù)集線器主要的連接是RJ-45插座，這是基于雙絞線的多種以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)接頭類型，每種線纜到集線器的長度由使用的介質(zhì)決定，多數(shù)集線器還有指示多種狀態(tài)的LED指示燈。2．集線器的類型4.2.2集線器（2）根據(jù)集線器的管理方式可分為以下幾種類型①被動集線器

：被動集線器是相對靜止的，它沒有專門的動作來提高網(wǎng)絡(luò)性能，也不能檢測硬件錯誤或性能瓶頸，它只是簡單地從一個端口接收數(shù)據(jù)并通過所有端口分發(fā)。②主動集線器：主動集線器擁有被動集線器的所有性能，此外還能監(jiān)視數(shù)據(jù)，它們是以太網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的重要角色，在轉(zhuǎn)發(fā)之前檢查數(shù)據(jù)，它們并不區(qū)分優(yōu)先次序，而是糾正損壞的分組并調(diào)整時序。

③智能集線器：智能集線器比前兩種提供更多的優(yōu)點(diǎn)，可以使用戶更有效地共享資源。除了主動集線器的特性外，智能集線器提供了集中管理功能。（3）根據(jù)配置形式進(jìn)行分類，可分為以下幾種類型①獨(dú)立集線器：獨(dú)立集線器是帶有許多端口的單個盒子式的產(chǎn)品。②模塊化集線器：模塊化集線器在網(wǎng)絡(luò)中是很流行的，因為它們擴(kuò)充方便且備有管理軟件。③堆疊式集線器：作用就像一個模塊化集線器一樣，可以當(dāng)作一個單元設(shè)備來進(jìn)行管理。4.2.2集線器（2）根據(jù)集線器的管理方式可分為以下幾種類廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院別文群課件4.2.3傳統(tǒng)以太網(wǎng)與IEEE802.31.以太網(wǎng)簡介(IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn))指的是由Xerox公司創(chuàng)建并由Xerox,Intel和DEC公司聯(lián)合開發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范。以太網(wǎng)絡(luò)使用CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測技術(shù))技術(shù)，并以10M/S的速率運(yùn)行在多種類型的電纜上。CSMA/CD是CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection的縮寫，含有兩方面的內(nèi)容，即載波偵聽（CSMA）和沖突檢測（CD）。CSMA/CD訪問控制方式主要用于總線型和樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、基帶傳輸系統(tǒng)。信息傳輸是以“包”為單位，簡稱信包，發(fā)展為IEEE802.3基帶CSMA/CD局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。4.2.3傳統(tǒng)以太網(wǎng)與IEEE802.31.以太網(wǎng)簡介(I采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)中，每一個結(jié)點(diǎn)在利用總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先要偵聽總線的忙、閑狀態(tài)。如果總線上已經(jīng)有數(shù)據(jù)信號傳輸，則為總線忙；如果總線上沒有數(shù)據(jù)信號傳輸，則為總線空閑。由于Ethernet的數(shù)據(jù)信號是按差分曼徹斯特方法編碼，因此如果總線上存在電平跳變，則判斷為總線忙；否則判斷為總線空。如果一個結(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備好發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并且此時總線空閑，它就可以啟動發(fā)送。同時也存在著這種可能，那就是在幾乎相同的時刻，有兩個或兩個以上結(jié)點(diǎn)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，那么就會產(chǎn)生沖突，所以結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時應(yīng)該進(jìn)行沖突檢測。采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)中，每一個結(jié)2.以太網(wǎng)的幀格式前導(dǎo)(Preamble)：一個交替由0和1組成的7個8位位組模式被用作同步。幀定界符開始(StartofFrameDelimiter)：特殊模式10101011表示幀的開始。目的地址(DestinationAddress)：若第一位是0，這個字段指定了一個特定站點(diǎn)。若是1，該目的地址是一組地址，幀被發(fā)送往由該地址規(guī)定的預(yù)先定義的一組地址中的所有站點(diǎn)。每個站點(diǎn)的接口知道它自己的組地址，當(dāng)它見到這個組地址時會做出響應(yīng)。若所有的位均為1，該幀將被廣播至所有的站點(diǎn)。2.以太網(wǎng)的幀格式前導(dǎo)(Preamble)：一個交替由0和12.以太網(wǎng)的幀格式源地址(SourceAddress)：說明一個幀來自哪兒。數(shù)據(jù)長度字段(DataLengthField)：說明在數(shù)據(jù)和填充字段里的8位字節(jié)的數(shù)目。數(shù)據(jù)字段(DataField)：實(shí)際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。填充字段(PadField)：數(shù)據(jù)字段必須至少是46個8位字節(jié)(或許更多)。若沒有足夠的數(shù)據(jù)，額外的8位位組被添加(填充)到數(shù)據(jù)中以補(bǔ)足差額。幀校驗序列(FrameCheckSequence)：使用32位循環(huán)冗余校驗碼的錯誤檢驗。2.以太網(wǎng)的幀格式源地址(SourceAddress)：說數(shù)據(jù)和填充的8位字節(jié)的數(shù)目的上限和下限(從46到1500)，上限是用來防止一次傳輸獨(dú)占傳輸媒體太長時間。下限是用來確保沖突技術(shù)能正常工作。一個幀的大小必須大于一個最小長度，以便一個發(fā)送站點(diǎn)可以在發(fā)送該幀的最后一個比特前檢測到?jīng)_突。這個長度是由幀傳輸?shù)木嚯x、比特的傳播速度、數(shù)據(jù)速率以及由中繼器導(dǎo)致的延遲決定的?？紤]到所有這些因素，802.3標(biāo)準(zhǔn)定義了一個最小幀長度為512比特(64個8位位組)。若圖4.3中的所有字段(填充字段除外)均有可能的數(shù)量最少的8位字節(jié)，那么總長度就可達(dá)到18個8位字節(jié)。于是，46個填充的8位字節(jié)就用來彌補(bǔ)這個差值。數(shù)據(jù)和填充的8位字節(jié)的數(shù)目的上限和下限(從46到1500)，3.以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)由IEEE定義的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有幾個不同的變種。它們在以下幾個方面有差別：網(wǎng)段中使用的媒體、網(wǎng)段的最大長度、可以聯(lián)接到網(wǎng)段上的站點(diǎn)數(shù)目以及數(shù)據(jù)速率。表4.2列出了一些標(biāo)準(zhǔn)。除了10Broad36以外，所有的電纜類型均使用曼策斯特(Manchester)編碼，10Broad36使用不同的相移鍵控，而10BaseF使用光纖通信。3.以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)由IEEE定義的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有幾個不同的變以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)雙絞線光纖同軸電纜無線傳輸介質(zhì)空氣以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)雙絞線光纖同以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線雙絞線由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成。兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波也會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中便成了雙絞線電纜，在局域網(wǎng)中常用雙絞線4對雙絞線組成的。以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線雙絞線由兩根絕緣銅導(dǎo)線相互纏以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線（UTP）絕緣套管中無屏蔽層價格低廉，用途廣泛屏蔽雙絞線（STP）絕緣套管中外層由鋁鉑包裹，以減小輻射價格相對較高，高要求場合應(yīng)用以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線（UTP）以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)使用場合1/2/3/4類雙絞線CAT-1/2/3/4目前已淘汰5類雙絞線CAT-5可用于100M以太網(wǎng)傳輸超5類/6類雙絞線CAT-5e/6可用于1,000M以太網(wǎng)傳輸超6類雙絞線CAT-6A可用于10,000M以太網(wǎng)傳輸7類雙絞線CAT-7可用于更高標(biāo)準(zhǔn)（大于等于10,000M）以太網(wǎng)傳輸，必須為屏蔽線）以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)使用場合1/2/3/4類雙絞以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線線序標(biāo)準(zhǔn)568B12345678橙白橙綠白藍(lán)藍(lán)白綠棕白棕568A12345678綠白綠橙白藍(lán)藍(lán)白橙棕白棕568B標(biāo)準(zhǔn)568A標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)雙絞線線序標(biāo)準(zhǔn)568B12345678橙白橙綠以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)直通線、交叉線直通雙絞線（正線）雙絞線兩端都采用同一線序標(biāo)準(zhǔn)（568A或568B）制作通常用于異構(gòu)設(shè)備互連PC連接交換機(jī)PC連接路由器交換機(jī)連接路由器交叉雙絞線（反線）雙絞線一端采用568A線序標(biāo)準(zhǔn)，另一端采用568B線序標(biāo)準(zhǔn)通常用于同構(gòu)設(shè)備互連PC連接PC交換機(jī)連接交換機(jī)路由器連接路由器81以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)直通線、交叉線直通雙絞線（正線）交叉雙絞線（反以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖光纖概述一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳遞。光纜概述光纜一般由多根光纖和塑料保護(hù)套管及塑料外皮構(gòu)成。以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖光纖概述以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖分類單模光纖當(dāng)光纖的幾何尺寸可以于光波長相比擬時，即纖芯的幾何尺寸與光信號波長相差不大時，一般為5~10um，光纖只允許一種模式在其中傳播，單模光纖具有極寬的帶寬，特別適用于大容量、長距離的光纖通信多模光纖多模光纖纖芯的幾何尺寸遠(yuǎn)大于光波波長，一般為50um、62.5um；光信號是以多個模式方式進(jìn)行傳播的；多模光纖僅用于較小容量、短距離的光纖傳輸通信以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖分類單模光纖多模光纖以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖跳線帶有連接器與保護(hù)層的光纖一般被稱為光纖跳線光纖跳線顏色分類黃色：單模光纖橙色：多模光纖以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖跳線帶有連接器與保護(hù)層的光纖一般被稱為光纖以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖接口類型SCLCSTFCMT-RJ（淘汰）以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)光纖接口類型SC4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.4令牌環(huán)網(wǎng)1.令牌環(huán)網(wǎng)簡介

令牌環(huán)局域網(wǎng)是由IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)定義TokenRing是令牌傳輸環(huán)（TokenPassingRing）的簡寫，在令牌環(huán)中主要有3種操作。（1）截獲令牌并且發(fā)送數(shù)據(jù)幀。（2）接收與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。（3）取消數(shù)據(jù)幀并且重發(fā)令牌。令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)

4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.4令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)一個令牌環(huán)局域網(wǎng)中的站點(diǎn)使用一個網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)來聯(lián)接。一個站點(diǎn)僅可以直接發(fā)送給它的鄰居，而且在大多數(shù)情況下僅可以發(fā)送給一個鄰居。若一個站點(diǎn)想要給環(huán)中的另一個站點(diǎn)發(fā)送信息，幀必須經(jīng)過兩個站點(diǎn)間的所有接口。下圖顯示了令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成和令牌的傳遞。一個令牌環(huán)局域網(wǎng)中的站點(diǎn)使用一個網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)來聯(lián)接4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.5令牌總線網(wǎng)1、含義令牌環(huán)局域網(wǎng)是由IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)定義，TokenBus是令牌通行總線（TokenPassingbus）的簡寫。這種方式主要用于總線型或樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。2、原理令牌總線和令牌環(huán)按同樣的原理進(jìn)行操作。例如，如圖顯示了5個站點(diǎn)，A到E，聯(lián)接到一個總線上。若邏輯順序為A-B-C-D-E，那么A開始沿著總線發(fā)送一個令牌到B。同以太網(wǎng)一樣，每個站點(diǎn)可以獲得這個令牌，但是令牌的目的地址說明了哪個站點(diǎn)要得到它。當(dāng)B收到它時，就可以發(fā)送一個幀。若B無幀要發(fā)送，它就將令牌送給C。同樣地，C或者將令牌送給D，或者發(fā)送一個幀，如此繼續(xù)下去。4.2傳統(tǒng)共享局域網(wǎng)4.2.5令牌總線網(wǎng)3、優(yōu)點(diǎn)：具有極好的吞吐能力，且吞吐量隨數(shù)據(jù)傳輸