2023學(xué)年完整公開課版局域網(wǎng)

局域網(wǎng)主講人：高愛云供用電技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫課程《變電站綜合自動化》局域網(wǎng)以太網(wǎng)通信在變電站綜合自動化系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。以太網(wǎng)是最常用最常見的局域網(wǎng)技術(shù)。在所有的網(wǎng)絡(luò)連接中，80%都是基于以太網(wǎng)的?？偩€型局域網(wǎng)總線型局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)是總線型。所有的結(jié)點都連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上，總線可以是同軸電纜、雙絞線，也可以是光纖?？偩€型局域網(wǎng)

總線型網(wǎng)絡(luò)采用廣播通信方式，即任何一個結(jié)點發(fā)送的信號都可以沿著介質(zhì)傳播，而且能被網(wǎng)絡(luò)上其他所有結(jié)點所接收，但在同一時間內(nèi)，只允許一個結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)?？偩€型局域網(wǎng)局域網(wǎng)硬件包括以下一些主要設(shè)備：服務(wù)器是整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心，它為網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù)并管理整個網(wǎng)絡(luò)。工作站是網(wǎng)絡(luò)各用戶的工作場所，用戶通過它可以與網(wǎng)絡(luò)交換信息，共享網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)卡是局域網(wǎng)中最基本、最重要的連接設(shè)備，計算機通過網(wǎng)卡接入局域網(wǎng)絡(luò)。集線器是一種特殊的中繼器，，其主要作用是對接收到的信號進行再生放大，以擴大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。目前已經(jīng)逐漸被交換機替代。服務(wù)器工作站網(wǎng)卡交換機總線型局域網(wǎng)局域網(wǎng)中常用的傳輸介質(zhì)主要有同軸電纜、雙絞線和光纖。外設(shè)主要是指網(wǎng)絡(luò)上可供網(wǎng)絡(luò)用戶共享的外部設(shè)備，包括打印機、繪圖儀、掃描儀等。同軸電纜雙絞線光纖總線型局域網(wǎng)總線型局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法采用的是“共享介質(zhì)”方式；所有結(jié)點可以通過總線以“廣播”方式發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，因此出現(xiàn)“沖突”不可避免；“沖突”會造成傳輸失敗，必須解決多個結(jié)點訪問總線的介質(zhì)訪問控制問題。

總線型局域網(wǎng)以太網(wǎng)使用帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（簡稱CSMA/CD）介質(zhì)訪問控制方法，該方法有效地解決了多個結(jié)點如何共享公共總線的問題。CSMA/CD后來成為了IEEE802標準之一，即IEEE802.3標準。

解決方法：沖突檢測載波偵聽多路訪問

總線型局域網(wǎng)CSMA/CD的發(fā)送流程可以概括為：先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停止，隨機延遲后重發(fā)。采用CSMA/CD協(xié)議的以太網(wǎng)中，各結(jié)點通過競爭的方法搶占對介質(zhì)的訪問權(quán)利，出現(xiàn)沖突后，必須隨機延遲一段時間后重發(fā)。因此，它不適合于實時性數(shù)據(jù)的傳輸。環(huán)型局域網(wǎng)環(huán)形局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)是環(huán)形，是用一條傳輸鏈路將一系列結(jié)點連成一個封閉的環(huán)路。所有的通信共享一條物理通道，網(wǎng)絡(luò)中的信息流只能單方向進行傳輸，每個收到信息包的結(jié)點都向它的下游結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)該信息包。環(huán)型局域網(wǎng)環(huán)形拓撲的特點：1.結(jié)點使用點-點線路連接，構(gòu)成閉合的物理環(huán)型結(jié)構(gòu)；2.環(huán)中數(shù)據(jù)沿著一個方向繞環(huán)逐站傳輸；3.多個結(jié)點共享一條環(huán)通路；4.容錯性差，擴展不便，一個結(jié)點故障會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)崩潰。環(huán)型局域網(wǎng)環(huán)網(wǎng)中各結(jié)點間是直接串聯(lián)，這樣任何一個結(jié)點出了故障都會造成整個網(wǎng)絡(luò)的中斷、癱瘓，而且故障查找起來也非常困難。另外，如果要添加或移動結(jié)點，就必須中斷整個網(wǎng)絡(luò)，在環(huán)的兩端作好連接器后才能連接。環(huán)型局域網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)是目前除以太網(wǎng)之外的一種局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)。環(huán)型局域網(wǎng)令牌環(huán)中，各工作站以串行方式順序相連，形成一個封閉的環(huán)路。后來引入了一種被稱為多站訪問單元（簡稱MSAU）的設(shè)備，工作站先連接到MSAU上，多臺MSAU再連接在一起，形成一個大的圓形環(huán)路。環(huán)型局域網(wǎng)組建令牌環(huán)網(wǎng)所需的基本部件有：多站訪問單元（MSAU）、網(wǎng)卡、服務(wù)器、工作站、傳輸介質(zhì)（雙絞線）和連接附加設(shè)備等服務(wù)器網(wǎng)卡多站訪問單元工作站雙絞線環(huán)型局域網(wǎng)在令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方法中，使用了一種沿著環(huán)路循環(huán)流動的特殊數(shù)據(jù)包——“令牌”。網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點只有截獲了令牌后才能發(fā)送數(shù)據(jù)，沒有獲取令牌的結(jié)點不能發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，令牌環(huán)網(wǎng)中不會產(chǎn)生沖突。環(huán)型局域網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)的工作過程可分為以下四個步驟：首先結(jié)點A截獲空閑令牌；然后結(jié)點A將數(shù)據(jù)幀附在令牌上發(fā)送到結(jié)點C；C將數(shù)據(jù)拷貝至自己的緩沖區(qū)，令牌繼續(xù)環(huán)行；數(shù)據(jù)循環(huán)一周后，結(jié)點A將其收回；最后結(jié)點A解除令牌的忙狀態(tài)，令牌