第十一章局域網(wǎng)技術(shù)

1、第十一章局域網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)定義：是將較小的地理區(qū)域內(nèi)的各種數(shù)據(jù)通信設(shè)備連接在一起的通信網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)特點(diǎn)：（1）網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理范圍有限（2）傳輸速率高，延遲?。?）誤碼率低（4）網(wǎng)絡(luò)的管理權(quán)限屬單一組織所有。如某一校園網(wǎng)，某銀行局域網(wǎng)等局域網(wǎng)應(yīng)用：用于連接企業(yè)，工廠和學(xué)校內(nèi)的一個(gè)樓群，一棟樓和一個(gè)辦公室里的數(shù)據(jù)通信設(shè)備，以便共享資源和交換信息局域網(wǎng)的三個(gè)屬性（1）局域網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，它僅提供通信的功能。從前面講過(guò)的ISO網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)來(lái)看，它僅

2、包括低兩層（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層）的功能，所以連到局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備必須加上高層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)軟件才能組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。（2）局域網(wǎng)連接的是數(shù)據(jù)通信設(shè)備。包括微型計(jì)算機(jī)，高檔工作站，服務(wù)器等大，中，小型計(jì)算機(jī)，終端設(shè)備和各種計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備（3）局域網(wǎng)傳輸距離有限，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小11、1局域網(wǎng)的發(fā)展和分類(lèi)1969年誕生了第一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——遠(yuǎn)程分組交換網(wǎng)ARPA。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)和小型計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用，一個(gè)單位和一個(gè)部門(mén)可能

3、擁有為數(shù)眾多的微機(jī)和工作站，于是產(chǎn)生了資源共享和遠(yuǎn)程高速通信的要求，這就是局域網(wǎng)產(chǎn)生的背景。1972年Bell（貝爾）公司提出兩種環(huán)型局域網(wǎng)技術(shù)，1972年誕生了以太網(wǎng)，其最初的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用是在Xerox（美國(guó)施樂(lè)）公司的研究環(huán)境中，這時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率僅為3Mbps到20世紀(jì)70年代末，以太網(wǎng)還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，互不兼容，限制了以太網(wǎng)的發(fā)展。1979年開(kāi)始了以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化研究工作，終于在1980年由DEC，Intel和Xerox（施樂(lè)）共同制

4、定了10Mbps以太網(wǎng)物理層和鏈路層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。即EtherV1.0，之后又產(chǎn)生了第二版以太網(wǎng)規(guī)范并提交IEEE（國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）。1983年IEEE以Ether2.0為基礎(chǔ)，正式指定并頒布了IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)（10Base5）。為滿(mǎn)足應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)高帶寬的要求，1983年美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)ANSIX3T9.5委員會(huì)提出了光纖高速網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，使局域網(wǎng)的傳輸速度提高到100Mbps1985年在IBM公司

5、推出的令牌環(huán)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，IEEE802委員會(huì)又制定了令牌環(huán)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.51990年，為提高以太網(wǎng)傳輸速率，在10Mbps以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上。開(kāi)發(fā)了快速以太網(wǎng)技術(shù)，并在1995年6月通過(guò)了10BaseT快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3u其帶寬比以太網(wǎng)提高了10倍。從1993年開(kāi)始，在開(kāi)發(fā)以太網(wǎng)的同時(shí)，提出了交換式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如交換以太網(wǎng)，交換令牌環(huán)網(wǎng)和交換FDDI。使局域網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的交換網(wǎng)絡(luò)階段。相繼推出了異步傳輸模式ATM

6、和千兆以太網(wǎng)，其網(wǎng)絡(luò)帶寬最高已達(dá)1Gbps11、2局域網(wǎng)硬件配置局域網(wǎng)的組成：網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)硬件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：具有訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)處理和提供共享資源的能力。包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)工作站通信系統(tǒng)：是連接網(wǎng)絡(luò)基本單元的硬件系統(tǒng)，其主要作用是通過(guò)通信電纜，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)連接在一起，為網(wǎng)絡(luò)提供通信功能當(dāng)網(wǎng)絡(luò)工作站不在網(wǎng)上操作時(shí)，仍可以做為一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)使用。（3）網(wǎng)絡(luò)接口卡網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC—wkInter

7、faceCard）又稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)適配器（NIA—wkInterfaceAdapter）簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)卡是安裝在計(jì)算機(jī)中的一塊電路板，作為計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備插在擴(kuò)展槽中。作用：用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和傳輸介質(zhì)之間的物理連接，為計(jì)算機(jī)之間相互通信提供一條物理通道，并通過(guò)這條通道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。在局域網(wǎng)中每臺(tái)連網(wǎng)計(jì)算機(jī)都需要安裝一塊或多塊網(wǎng)卡，通過(guò)介質(zhì)連接器將計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)電纜系統(tǒng)。功能：完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的大部分功能網(wǎng)卡是局域網(wǎng)通信接口的關(guān)鍵設(shè)備，是決

8、定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的重要因素之一。網(wǎng)卡的種類(lèi)：不同的網(wǎng)卡支持不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，不同的傳輸介質(zhì)，不同的介質(zhì)連接器等按網(wǎng)卡支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分類(lèi)：以太網(wǎng)卡、快速以太網(wǎng)卡、、千兆以太網(wǎng)卡、ATM網(wǎng)卡等。這些網(wǎng)卡可以提供RJ45、AUI等不同介質(zhì)連接器。按網(wǎng)卡提供的總線接口分類(lèi)：有ISA總線網(wǎng)、PCI總線網(wǎng)、EISA總線網(wǎng)等。網(wǎng)卡的選用，需要根據(jù)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（如局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、傳輸介質(zhì)和計(jì)算機(jī)的總線類(lèi)型等）而定。（4）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是集線器、

9、中繼器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和網(wǎng)橋、路由器等網(wǎng)間連接設(shè)備的統(tǒng)稱(chēng)。通過(guò)這些設(shè)備可以把計(jì)算機(jī)連接起來(lái)組成局域網(wǎng)，或?qū)⒕钟蚓W(wǎng)與局域網(wǎng)互聯(lián)起來(lái)，組成更大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備。（5）傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)通信雙方交流信息的物理通道，用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)之間原始比特流的實(shí)際傳輸。每一種介質(zhì)在帶寬、延遲、信號(hào)衰減、抗干擾能力、傳輸距離、安裝維護(hù)難度等方面都不相同。在局域網(wǎng)中，常用的是有線傳輸介質(zhì)，主要有：非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線、同

10、軸電纜和光纜11、3局域網(wǎng)基本技術(shù)11、3、1局域網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)參考模型參照了ISOOSI參考模型，按照IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)由物理層、介質(zhì)訪問(wèn)控制子層（MAC—MediaAccessControl）和邏輯鏈路子層（LLC—LogicallinkControl）的協(xié)議組成。如下圖所示圖：P39這三層僅對(duì)應(yīng)OSI參考模型的最低兩層，物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。在局域網(wǎng)中，為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備共享單一信道資源（即傳輸介質(zhì)）要求數(shù)據(jù)鏈路層首

11、先解決多個(gè)用戶(hù)競(jìng)爭(zhēng)信道使用權(quán)的問(wèn)題。也就是如何訪問(wèn)介質(zhì)，由于局域網(wǎng)所采用傳輸4、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問(wèn)控制方法不同，在數(shù)據(jù)鏈路層不可能定義一種與介質(zhì)無(wú)關(guān)的，統(tǒng)一的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法，因此局域網(wǎng)參考模型將數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個(gè)子層：邏輯鏈路控制子層LLC和介質(zhì)訪問(wèn)控制子層MAC。由LLC子層完成與介質(zhì)無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)鏈路層功能，而由MAC子層完成依賴(lài)于介質(zhì)的介質(zhì)訪問(wèn)控制功能。（1）物理層物理層涉及到通信在信道上傳輸?shù)脑急忍亓鳎闹饕饔檬谴_保二進(jìn)