第10讲局域网.ppt

局 域 网第第 十十 讲讲软件工程系9/12/2024本章内容¡局域网概述¡局域网的拓扑结构¡典型局域网¡局域网的组成¡局域网的常见网络结构¡无线局域网1 局域网概述1.1 局域网的定义hubhubhubhubhubhubSwitchSwitchServerServerfarmfarmstationstationstationsstationsstationsstations 局域网（Local Area Network，LAN）是一种在小范围内实现资资源共享源共享的计算机网络，是将较小范围内的计算机或数据终端设备连接在一起的通信网络 局域网的覆盖范围一般在一个建筑物内，为某一单位所有1 局域网概述①覆盖的地理范围较小②传输速率高、误码率低③通常属于某个单位或部门所有④以微机为主要联网对象⑤管理方便⑥价格低廉⑦实用性强，使用广泛1.2 局域网的特点1 局域网概述①能方便的共享共享昂贵的外部设备、主机及软件、数据从一个站点可以访问全网②便于系统的扩展扩展和逐渐的演变演变，各设备的位置可灵活调整和改变③提高了系统的可靠性可靠性、可用性可用性1.3 局域网的优点2 局域网的拓扑结构(1)星型结构：局域网中应用最为普遍的一种。

特点：特点：①容易实现②节点扩展、移动方便③维护容易④采用广播信息传送方式⑤传输数据速率高2 局域网的拓扑结构(2)环型结构特点：特点：①容易实现、投资少②扩展性能差③维护困难④传输数据速率较高2 局域网的拓扑结构(3)总线型特点：特点：①组网费用低②传输速度随节点数增加而下降③节点扩展灵活④维护较容易⑤一次仅能向一个段节点发送数据，其它节点必须等待到获得发送权特点：特点：①应用广泛 ②扩展灵活③速度较快 ④维护困难⑤传输速率随节点数增多而下降2 局域网的拓扑结构(4)混合型2 局域网的拓扑结构(5)树型特点：特点：①应用广泛 ②扩展灵活③传输速率随节点数增多而下降④速度较快⑤维护困难3 局域网的种类在局域网中常用的传输介质访问方法有以太网、令牌网、FDDI网、异步传输模式网等3.1以太网（Ethernet）以太网是应用最为广泛的局域网包括：① 标准以太网（10Mbps）② 快速以太网（100Mbps）③ 千兆以太网（1000Mbps④ 10G以太网（10Gbps）3.1 以太网①采用CSMA/CD（带有冲突检测的载波侦听多（带有冲突检测的载波侦听多路访问）路访问）的介质访问控制方法。

②是广播式广播式传输网络③拓扑结构有总线型和星状结构两种，以星状星状拓扑结构拓扑结构为主④④传输速率高传输速率高，从最初的10Mbps，发展到现在的万兆以太网⑤使用的传输介质包括基带同轴电缆、双绞线和光纤以太网的技术特性:3.1.1 10Mbps以太网l10Base-5：总线型粗同轴电缆以太网；l10Base-2：细同轴电缆以太网；l10Base-T：UTP(非屏蔽双绞线)以太网；l10Base-F：光纤以太网 10Mbps以太网的每个二进制数据位的发送时间是100ns，共有4种相关标准：10Base-F含义解析：• 10表示网络的传输速率是10Mbps；• Base表示网络中使用的是基带传输技术；• F表示采用的传输介质是光纤（Fiber）3.1.1 10Mbps以太网NICHUB每段最大长度每段最大长度 100m多台多台HUB级连级连可以支持更多站点可以支持更多站点3.1.2 100Mbps以太网 100Mbps以太网属于快速以太网，它的每个二进制数据位的发送时间是10ns，目前共有4种相关标准：l100Base-TX：采用双绞线；l100Base-T4：采用双绞线；l100Base-FX：采用光纤；l100Base-T2：采用3类双绞线。

3.1.2 100Mbps以太网100BASE-TX100BASE-TX是由10Base-T派生出来的100BASE-TX的拓扑结构3.1.3 1000Mbps以太网 1000Mbps以太网的每个二进制数据位的发送时间是1ns，目前共有4种相关标准：l1000Base-SX ：采用多模光纤；l1000Base-LX ：采用光纤；l1000Base-CX ：采用屏蔽双绞线；l1000Base-T ：采用非屏蔽双绞线3.1.3 1000 Mbps以太网千兆位交换机千兆位交换机千兆位交换机千兆位交换机千兆位路由器千兆位路由器3.1.3 1000 Mbps以太网（（1）） 1000Base-SX（短波）（短波）§传输介质是多模光纤；§支持62.5μm和50μm两种多模光纤§对于62.5μm多模光纤，最大传输距离为275m；§对于50μm多模光纤，最大传输距离为550m3.1.3 1000 Mbps以太网（（2）） 1000Base-LX（长波）（长波）§传输介质是多模光纤或单模光纤；§支持62.5μm和50μm两种多模光纤与9μm的单模光纤；§对于多模光纤，最大传输距离为550m；§对于单模光纤，最大传输距离为5km。

3.1.3 1000 Mbps以太网（（3）） 1000Base-CX§传输介质是屏蔽双绞线；§最长传输距离达25m；§主要适用于服务器之间的连接4）） 1000Base-T§传输介质是5类非屏蔽双绞线；§最长传输距离达100m3.1.4 10Gbps以太网10Gbps以太网主要特征：n传输速率为10Gb/s；n10Gbps以太网的每个二进制数据位的发送时间是0.1ns；n不再使用CSMA/CD协议；n只使用光纤（多模或单模）作为传输介质10Gbps以太网主要是作为大型网络的主干网主干网连接3.2 令牌环网 令牌环网是IBM于20世纪70年代开发的，但现在比较少见 老式令牌环网数据传速率为4Mbps或16Mbps，新型的可达100Mbps 令牌环网的传输方法在物理上采用了星型拓扑结构，但逻辑上仍是环型拓扑结构3.3 FDDI网l FDDI的英文全称是“Fiber Distributed Data Interface”即光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口l 在光缆光缆上发送数字信号 l FDDI 使用双环令牌，传输速率可以达到 100Mbpsl 由于支持高宽带和远距离通信网络，FDDI 通常用作骨干网骨干网。

l 随着以太网的发展，使用FDDI得越来越少3.4 异步传输模式 异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode）又称ATM网 它适用于局域网和广域网，它具有高速数据传输率和支持许多种类型如声音、数据、、实时视频、CD质量音频和图像的通信 4 局域网的组成 局域网一般由服务器、工作站、外围设备和网络协议4部分组成打印机打印机4 局域网的组成l小型局域网中的服务器一般提供文件服务和打印服务；多数情况下，通常将文件和打印服务集中到一台计算机上所有工作站通过外围设备与服务器连接在一起，共享服务器上的软硬件资源l一般小型局域网中的服务器都使用性能较高的PC机1）服务器4 局域网的组成l工作站也称客户机客户机在小型局域网中，客户机实际上就是一台普通的PC机，当它与服务器连接后，可以到服务器上存取文件l只要是一台PC机，都可以作为工作站接入网络2）工作站4 局域网的组成l网卡l集线器、交换机l如果接入Internet，还需Modem、ADSL等l网线：双绞线、同轴电缆、光纤等3）外围设备4 局域网的组成l网络操作系统（NOS）向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。

l小型局域网一般使用NetBEUI、TCP/IP和IPX/SPX三种协议4）网络操作系统 通信协议5 局域网的常见网络结构 根据连接结构连接结构、工作方式工作方式和网络操作网络操作系统系统的不同，局域网常使用对等式、专用服务器式和主从式3种结构5.1 对等网络 在对等网络中，网络中所有的计算机处于平等地位每一台计算机都可充当Client与Server的角色①计算机硬件的成本低；②网络易于管理；③支持多种操作系统5.1 对等网络对等网络的优点：①影响用户计算机的性能；②网络安全性差；③备份和恢复资源困难对等网络的缺点：5.2 专用服务器网络 在专用服务器网络中，所有计算机按照功能角色不同分为服务器与工作站两类①安全性高；②提供高性能的多用户网络服务；③备份和恢复资源方便；④可靠性高专用服务器的优点：①成本相对较高；②管理复杂专用服务器的缺点：5.2 专用服务器网络5.3 主从式网络¡主从式网络是继专用服务器网络之后产生和发展的，它解决了专用服务器网络中存在的不足，客户端既可以与服务器进行通信，又可以在客户端之间直接对话，而不需要服务器的参与①可以有效利用各工作站端的资源；②减轻了服务器的工作量；③工作效率高。

主从式网络的优点：①数据的安全性较低；②对工作站的管理较困难主从式网络的缺点：5.3 主从式网络5.4 无盘工作站无盘工作站就是工作站上没有硬盘、软驱的基于服务器网络的一种结构定义：无盘工作站利用网卡上的启动芯片网卡上的启动芯片与服务器连接，使用服务器的硬盘空间进行资源共享工作原理：5.4 无盘工作站 无盘工作站可以实现“客户机/服务器网络”的所有功能 因为每台工作站都需要从“远程服务器”启动，所以对服务器、工作站以及网络组建的要求较高所以成本并不比“客户机/服务器网络”低多少 无盘工作站的稳定性和安全性较高，特别是被一些安全要求较高的企业作为首选6 无线局域网l 无线局域网是固定局域网的一种延伸l 没有线缆限制的网络连接l 对用户来说是完全透明的，与有线局域网一样 无线局域网并不能取代有线局域网，但它能弥补有线局域网的不足，达到网络延伸的目的。