全国计算机等级考试三级网络技术课件第3章
58页1、三级网络技术 第3章局域网基础 3 1局域网基本概念 3 1 1决定局域网的三要素 决定局域网性能的三要素为 网络拓扑传输介质介质访问控制方法 3 1 2局域网拓扑结构的类型与特点 网络拓扑总线型环型星型传输介质双绞线同轴电缆光纤 1 总线型拓扑构型 1 总线型拓扑构型 续 主要特点 所有的结点直接连接到一条作为公共传输介质的总线上总线通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质 以 广播 方式发送数据会出现 冲突 collision 造成传输失败必须解决多结点访问总线的介质访问控制 MAC 问题优点 结构简单 实现容易 易于扩展 可靠性较好缺点 不易管理 故障诊断和隔离比较困难 2 环型拓扑构型 2 环型拓扑构型 续 主要优点 初始安装比较容易 传输线路较短故障诊断定位比较准确适于光纤连接 例如 FDDI主要缺点 可靠性较差重新配置较为困难 3 星型拓扑构型 3 星型拓扑构型 续 主要优点 维护管理容易重新配置灵活故障隔离和检测容易主要缺点 安装工作量大依赖于中心结点 中心的集线器出现故障 则全网瘫痪 3 1 3局域网传输介质类型与介质访问控制方法 1 局域网的传输介质类型局域网常用的传输介
2、质有 同轴电缆 双绞线 光纤与无线通信信道 2 局域网的介质控制访问方法IEEE802 2标准定义的共享介质局域网有3类 带冲突检测的载波侦听多路访问方法的总线型局域网令牌总线方法的总线型局域网令牌环方法的环形局域网 双绞线 分为两类 屏蔽双绞线STP 由外部保护层 屏蔽层 与多对双绞线组成 非屏蔽双绞线UTP 由外部保护层与多对双绞线组成 屏蔽双绞线的抗干扰能力优于非屏蔽双绞线 非屏蔽双绞线 三类线 适用于语音及10Mbps以下的数据传输 四类线 适用于16Mbps以下的数据传输 五类线 适用于100Mbps的高速数据传输 超五类 六类线和七类 用于高速率的数据传输环境中 光纤 光导纤维 简称光纤 通过光信号传输数据传输带宽远大于目前其他各种传输媒体的带宽光纤通信的特点 传输距离远 数据速率高 抗干扰和保密性强光纤分为两类 多模光纤 价格便宜 传输距离小 单模光纤 纤芯细 速度高 距离远 成本高 最大传输距离可达40km 总体上看 单模光纤优于多模光纤 3 1 4IEEE802模型与协议标准 3 1 4IEEE802模型与协议标准 续 3 1 4IEEE802模型与协议标准 续 IE
3、EE802 1 局域网体系结构 网络互联 以及网络管理与性能测试 IEEE802 2 逻辑链路控制LLC子层功能与服务 IEEE802 3 CSMA CD总线介质访问控制子层与物理层规范 IEEE802 4 令牌总线 TokenBus 介质访问控制子层与物理层规范 IEEE802 5 令牌环 TokenRing 介质访问控制子层与物理层规范 IEEE802 6 城域网MAN介质访问控制子层与物理层规范 IEEE802 7 宽带技术 IEEE802 8 光纤技术 IEEE802 9 综合语音与数据局域网IVDLAN技术 IEEE802 10 可互操作的局域网安全性规范SILS IEEE802 11 无线局域网技术 IEEE802 12 100VGAnyLAN标准 3 2以太网 3 2 1以太网的发展 以太网的核心技术是带冲突检测的载波侦听多路访问 CSMA CD 方法 它起源于无线分组交换网 ALOHA网 ALOHA网出现在20世纪60年代末20世纪70年代初 提出冲突检测 载波侦听与随即后退延迟算法 开发出第一个实验性局域网1980年 公布了以太网的物理层 数据链路层规范1981年 E
4、thernet2 0规范公布 1982年支持IEEE802 3标准的以太网控制器面试1990年 IEEE802 3标准中的物理层标准10BASE T推出1995年 传输速率为100Mbps的快速以太网标准推出1998年千兆以太网标准推出 1999年万兆以太网产品问世 3 2 2以太网帧结构与工作流程分析 1 以太网数据发送流程 先听后发 边听边发 冲突停止 随机延迟后重发 2 以太网帧结构 各字段含义 前导码 由56位 7B 的101010 101010序列组成 用于保证接收电路在帧的目的地址字段到来之前达到正常接收状态帧前定界符 可视为前导码的延续 为1个字节的10101011 目的地址字段 表示帧的接收结点地址 一般为MAC地址 源地址字段 表示帧的发送结点地址 类型字段 表示网络层使用的协议类型 数据字段 为高层待发送的数据部分 最小长度为46B 最大长度为1500B 帧校验字段 采用32位的循环冗余校验 CRC 3 以太网数据接收流程 当一个结点成功利用总线发送数据 则其他节点都应处于接受状态 当一个结点接收到一个数据帧后 首先通过接受的数据帧的长度来判断是否发生冲突 如果没有
5、发生冲突 则检查该帧的木的地址 若目的地址是本结点地址 则接收该帧 然后进行CRC校验 若无错误 则报告 成功接收 并进入结束状态 3 2 3以太网的实现方法 从实现的角度来看 构成以太网网络连接的设备包括网卡 收发器和收发器电缆从功能的角度来看 包括发送与接收信号的收发器 曼彻斯特编码器与解码器 以太网数据链路控制 帧装配及与主机的接口从层次的角度来看 这些功能覆盖了IEEE802 3标准的MAC子层与物理层 3 2 4以太网的物理地址 固化在网卡EPROM中 全网惟一组成 位数 48bit 6个字节 由两部分组成 3个字节厂商地址 3个字节厂商自行分配号码表示 12个十六进制数 每2个16进制数之间用连字符 也可用冒号 隔开如 08 00 20 0A 8C 6D 3 3高速局域网的工作原理 3 3 1高速局域网的研究方法 问题 局域网的规模不断的扩大 网络通信负荷加重时 冲突和重发现象将大量发生 网络效率急剧下降 网络传输延迟增长 网络服务质量下降解决方法 提高数据传输速率用网桥与路由器隔离子网之间的交通量将 共享介质方式 改为 交换方式 交换式局域网的核心设备是局域网交换机 多个
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