項目二局域網(wǎng)和城域網(wǎng)

項目二

局域網(wǎng)和城域網(wǎng)課程目標學習完本課程，您應該能夠：了解局域網(wǎng)、以太網(wǎng)、城域網(wǎng)及寬帶城域的發(fā)展歷程及發(fā)展背景了解IEEE802標準、以太網(wǎng)802.3系列標準了解城域網(wǎng)、寬帶城域網(wǎng)的基本概念、主要特點理解局域網(wǎng)的組成、特點理解局域網(wǎng)的體系結構及各層功能理解快速以太網(wǎng)802.3u的物理層標準、技術規(guī)范理解標準以太網(wǎng)IEEE802.3協(xié)議規(guī)范、協(xié)議原理、組網(wǎng)方式理解城域網(wǎng)、寬帶城域網(wǎng)的基本組成、網(wǎng)絡結構掌握IEEE802.3幀格式能區(qū)分局域網(wǎng)、城域網(wǎng)能利用PacketTracer軟件進行簡單網(wǎng)絡的組建目錄任務一初識局域網(wǎng)任務二認識新型的局域網(wǎng)任務三認識城域網(wǎng)任務四利用PT軟件分析共享式與交換式網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程習題與實驗任務一初識局域網(wǎng)基本概念局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是指在某一局部的區(qū)域內，利用通信設備和線路將計算機及其外部設備連接起來，按照通信協(xié)議進行信息交換，實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)化的計算機網(wǎng)絡。就LAN的功能性而言，它定義為一組計算機和處部設備，在物理地址上彼此相隔不遠，以允許用戶相互通信和共享硬件、軟件資源；就LAN的技術性而言，它定義為通信鏈路和通信設備互連在一起，遵循網(wǎng)絡協(xié)議，并受網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的控制計算機系統(tǒng)。任務一初識局域網(wǎng)拓撲結構星型拓撲結構

由于集線器(hub)和交換機(switch)的出現(xiàn)和雙絞線大量用于局域網(wǎng)中，星形局域網(wǎng)以及多級星形結構的局域網(wǎng)獲得了非常廣泛應用。環(huán)型拓撲結構

典型實例為FDDI(FiberDistributedDataInterface)雙環(huán)，它是于80年代中期發(fā)展起來一項局域網(wǎng)技術，傳輸媒體為光纖樹型拓撲結構

樹型結構是分級的集中控制式網(wǎng)絡，與星型相比，節(jié)點易于擴展。這種結構可以延伸出很多分支和子分友，這些新節(jié)點和新分支都能容易地加入網(wǎng)內。也可以把它看成是星型結構的疊加。任務一初識局域網(wǎng)傳輸介質

目前局域網(wǎng)使用的傳輸介質通常有以下三種

（1）雙絞線（2）光纖（3）無線介質訪問控制方法

介質訪問控制方法包括兩方面內容：一是確定網(wǎng)絡中各結點發(fā)送數(shù)據(jù)到傳輸介質上的時刻，二是如何對共用傳輸介質進行訪問和控制。從介質訪問控制方法的角度來看，局域網(wǎng)可分為共享介質式局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)兩類。任務一初識局域網(wǎng)局域網(wǎng)體系結構與標準任務二認識新型的局域網(wǎng)以太網(wǎng)技術

802.3局域網(wǎng)是一種基帶總線型局域網(wǎng)。在不涉及網(wǎng)絡協(xié)議細節(jié)時，一般將802.3局域網(wǎng)簡稱為以太網(wǎng)（Ethernet）。以太網(wǎng)是最早使用的局域網(wǎng)，也是目前使用最廣泛的網(wǎng)絡。是當今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標準。任務二認識新型的局域網(wǎng)標準以太網(wǎng)

標準以太網(wǎng)最大的特性在于信號是以廣播的方式傳播，共享介質方式。采用帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）機制。這種介質訪問控制方法的工作流程可以概況為先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停發(fā)、延遲重發(fā)。CSMA/CD可以減少沖突，但不能從根本上消除沖突。任務二認識新型的局域網(wǎng)高速以太網(wǎng)技術

數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mbps的快速以太網(wǎng)是一種高速局域網(wǎng)技術，能夠為桌面用戶以及服務器或者服務器集群等提供更高的網(wǎng)絡帶寬。IEEE為快速以太網(wǎng)制訂的標準為IEEE802.3u，即通常所說的快速以太網(wǎng)（FastEthernet）。千兆以太網(wǎng)

千兆以太網(wǎng)（GigabitEthernet）是建立在以太網(wǎng)協(xié)議之上的。是一種新型高速局域網(wǎng)，提供1Gbps通信帶寬，與快速以太網(wǎng)完全兼容。適用于大中規(guī)模的園區(qū)網(wǎng)主干。由千兆交換機、千兆網(wǎng)卡、綜合布線系統(tǒng)等構成。IEEE為千兆以太網(wǎng)制訂的標準為IEEE802.3z（光纖）和IEEE802.3ab（雙絞線）任務三認識城域網(wǎng)初識城域網(wǎng)

使用與局域網(wǎng)相似的技術、只是規(guī)模上大一些，對硬件和軟件的要求更高一些，可以把城域網(wǎng)看成是一個能覆蓋一個城市范圍的大型局域網(wǎng)。20世紀80年代后期，人們提出了城域網(wǎng)（MAN）的概念，業(yè)務定位就是城市地區(qū)范圍內大量局域網(wǎng)系統(tǒng)的互聯(lián)。

目前城域范圍電信網(wǎng)由上至下可縱向劃分為三種網(wǎng)絡：業(yè)務網(wǎng)、傳送網(wǎng)、光纜網(wǎng)。其中業(yè)務網(wǎng)主要包括話音網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)；傳送網(wǎng)主要基于SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步數(shù)字體系）技術構建；光纜網(wǎng)由廣泛分布的光纜線路互連組成，是所有上層網(wǎng)絡的物理媒體承載平臺。任務三認識城域網(wǎng)認識寬帶城域網(wǎng)

現(xiàn)今所謂的“寬帶城域網(wǎng)”（BMAN），是在Internet廣泛發(fā)展和應用之后，信息化浪潮高漲的背景下提出的新概念。

任務三認識城域網(wǎng)網(wǎng)絡結構

BMAN在組網(wǎng)功能結構上可分為核心層、匯聚層和接入層。

任務三認識城域網(wǎng)寬帶接入

寬帶接入是發(fā)展寬帶城域網(wǎng)的關鍵和難點，也是運營商競爭的焦點。寬帶接入網(wǎng)提供通常說的最后一公里的連接——即用戶和骨干網(wǎng)絡之間的連接。多元化寬帶接入突破“最后一公里”瓶頸。

任務四利用PT軟件分析共享式與交換式網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程分析共享式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸

實訓原理

一個集線器只從一個端口接受電子信號，然后在所有其它端口重新生成（或重復）同一消息并發(fā)出。只有消息目的地址中指定的主機才會處理該消息并響應發(fā)送方。其他主機將忽略不是以它們?yōu)榘l(fā)送目的的消息。以太網(wǎng)集線器的所有端口都連接到同一通道上發(fā)送和接收消息。故所有端口均處在一個沖突域中，由于所有主機都必須共享該通道可用的帶寬，因此集線器被稱為帶寬共享設備。

任務四利用PT軟件分析共享式與交換式網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程分析共享式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸

使用直通線將PC與集線器互連

任務四利用PT軟件分析共享式與交換式網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程分析交換式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸

實訓原理

與集線器不同的是，交換機可以轉發(fā)消息到特定的主機。當一臺主機發(fā)送消息到交換機上的另一臺主機時，交換機將接受并解碼幀，以讀取消息的物理(MAC)地址部分，通過查找MAC地址表轉發(fā)數(shù)據(jù)幀。且多個數(shù)據(jù)通信可以并發(fā)進行，各端口獨享帶寬。

任務四利用PT軟件分析共享式與交換式網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程分析共享式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸

使用直通線將PC與交換機互連，配置各PC的TCP/IP參數(shù)，

習題與實驗1.決定局域網(wǎng)特性的三要素是什么？2.局域網(wǎng)基本拓撲構型主要分為哪幾類？局域網(wǎng)使用的傳輸介質有哪些？3.局域網(wǎng)從介質訪問控制方法的角度可分為哪兩類？它們的主要特點是什么？4.試說明局域網(wǎng)的層次模型與OSI/RM之間的關系。5.試說明以太網(wǎng)CSMA/CD介質訪問控制方法發(fā)送和接收的工作原理。6.試說明局域網(wǎng)交換