计算机网络基础-局域网技术课件

1、计算机网络基础局域网技术课件计算机网络基础局域网技术课件大家谈一谈你认识的局域网是什么样子？有何特点？能不能举一些常见局域网的实例？大家谈一谈你认识的局域网是什么样子？有何特点？第四章 局域网技术一、局域网的概念定义：局域网是由一组计算机及相关设备通过共用的通信线路或无线连接的方式组合在一起的系统，它们在一个有限的地理范围进行资源共享和信息交换。特点地理分布范围较小数据传输速率高误码率低协议简单、结构灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩充一般为一单位所有第四章 局域网技术一、局域网的概念第四章 局域网技术二、局域网的组成和分类组成：局域网由网络硬件和网络软件两部分组成。网络硬件主要有：服务器

2、、工作站、传输介质和网络连接部件等。网络软件包括网络操作系统、控制信息传输的网络协议及相应的协议软件、大量的网络应用软件等。分类：局域网一般通过拓扑结构、传输介质、访问传输介质的方法和网络操作系统来进行分类第四章 局域网技术二、局域网的组成和分类局域网连接设备与应用 网络适配器（网卡）的分类按照支持的计算机的种类分标准网卡；PCMCIA网卡；按照网卡的速率10Mbps网卡；10/100Mbps；1000Mbps；按照网卡支持的传输介质粗缆网卡；细缆网卡；双绞线网卡；光纤网卡；按照网卡支持的总线类型：ISA、EISA、PCI；局域网连接设备与应用 网络适配器（网卡）的分类中继器 中继器（Repe

3、ater），又被称为转发器，它是局域网连接中最简单的设备，它的作用是将因传输而衰减的信号进行放大、整形和转发，从而扩展了局域网的距离。 中继器 中继器（Repeater），又被称为转发器，它是局域集线器 集线器（HUB）是带有多个端口的中继器（转发器），也是一个工作在OSI模型中的物理层设备。按集线器端口连接介质的不同，集线器可连接同轴电缆、双绞线和光纤。许多集线器上除了带有RJ-45接口外，还带有一个AUI粗缆接口和(或)一个BNC细缆接口，以实现不同介质网络的连接。 集线器 集线器（HUB）是带有多个端口的中继器（转发器），也集线器细缆/UTP10Base2 - 细缆Ethernet10B

4、ase5 粗缆Ethernet10BaseT-双绞线服务器集线器粗缆/细缆集线器10Base2 - 细缆Ethernet10Base5集线器的分类与应用 独立式集线器(Standalone HUB) 独立式集线器是最简单的一种集线器，带有多个（8个、12个、16个或24个）RJ-45端口；集线器的分类与应用 独立式集线器(Standalone HU集线器的级联 使用双绞线通过集线器的RJ-45端口实现级联；集线器的级联 使用双绞线通过集线器的RJ-45端口实现级联；集线器进行级联 使用同轴电缆或光纤，通过集线器提供的向上连接端口实现级联 ；集线器进行级联 使用同轴电缆或光纤，通过集线器提供的向

5、上连接可堆叠式集线器(Stackable HUB) 堆叠式集线器带有一个堆叠端口，每台堆叠式集线器通过堆叠端口，使用一条高速链路实现集线器之间的高速数据传输。这条高速链路是用一根特殊的电缆将两台集线器的内部总线相连接，因此，这种连接在速度上要远远超过集线器的级联连接， 可堆叠式集线器(Stackable HUB) 堆叠式集线器带模块化集线器(Module HUB) 模块化集线器，又称为机架式集线器，它配有一个机架或卡箱，带多个插槽，每个插槽可插入一块通信卡(模块)，每个通信卡的作用就相当于一个独立型集线器。当通信卡插入机架内的卡槽中时，它们就被连接到机架的背板总线上，这样两个通信卡上的端口之间

6、就可以通过背板的高速总线进行通信 模块化集线器(Module HUB) 模块化集线器，又称为机 以太网交换机 端口密度是指交换机提供的端口数，通常为824个端口，端口速率为为10Mbps或100Mbps。LED指示灯通常用来指示以太网交换机的信息或交换状态。高速端口用来连到服务器或主干网络上，可以是100Mbps或1000Mbps端口，可以连接100Mbps的FDDI、快速以太网络（100Base-TX）、或上连到千兆位交换网络。管理端口用来连接终端或调制解调器以实现网络管理，使用的接口通常为RS-232C。 以太网交换机 端口密交换机的技术分类与应用 10Mbps交换机 10Mbps交换机每

7、个端口的速率为10Mbps，它价格相对便宜，用于连接专用的10Mbps以太网节点计算机或10Mbps共享式集线器。交换机的技术分类与应用 10Mbps交换机 交换机的技术分类与应用10/100Mbps自适应交换机 可以自动检测端口连接设备的传输速率与工作方式，并自动作出调整，保证10Mbps和100Mbps的节点可以互相通信。 将使用100Mbps网卡的服务器上接到100Mbps端口上，则可以有效地消除采用10Mbps端口连接服务器所造成的瓶颈 交换机的技术分类与应用10/100Mbps自适应交换机 计算机网络基础局域网技术课件交换机的技术分类与应用100Mbps交换机 交换机的技术分类与应用

8、100Mbps交换机 交换机的技术分类与应用千兆位交换机 交换机的技术分类与应用千兆位交换机 第四章 局域网技术三、局域网的技术特点局域网设计中主要考虑的因素是：能够在较小的地理范围内更好的运行、资源得到更好的利用、传输的信息更加安全以及网络的操作和维护更加简便等。 技 术 特 点拓扑结构星状，总线，环状，树状传输媒体双绞线，同轴电缆，光纤，卫星等媒体访问控制CSMA/CD，Token Ring等第四章 局域网技术三、局域网的技术特点技 术 特 点拓第四章 局域网技术第二节 局域网的拓扑结构教学目标 了解局域网的拓扑结构掌握常用拓扑结构的特点重点/难点星形、总线形和环形第四章 局域网技术第二节

9、 局域网的拓扑结构第四章 局域网技术一、局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构是指：将局域网中的节点抽象成点，将通信线路抽象成线，通过点和线之间的几何关系来表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。逻辑拓扑结构：是指计算机网络中信息流动的逻辑关系。物理拓扑结构：是指计算机网络各个组成部分之间的物理连接关系。局域网中主要的拓扑结构有：星形、总线形、环形和树形。第四章 局域网技术一、局域网的拓扑结构计算机网络基础局域网技术课件拓扑结构 星型拓扑结构 在星型拓扑中存在一个中心节点，每个节点通过点到点线路与中心节点连接。在局域网中，由于使用中央设备的不同，局域网的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构不同。使用集线

10、器连接所有计算机时，是一种具有星型物理连接的总线型拓扑结构；使用交换机时，是真正的星型拓扑结构。拓扑结构 星型拓扑结构 在星型拓扑中存在一个中心节点，每优点 结构简单、控制简单。因为任何一个节点只与中心节点相连接，所以媒体访问控制方法很简单，访问协议也简单，因此组网容易、便于管理。 故障诊断和隔离容易。中心节点对连接线路可以逐一地隔离开来进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。 方便服务、扩展性好。由于各节点是独立的，所以中心节点可以方便地对各个节点提供服务，增加或减少节点也不需要中断网络。缺点 传输介质需求较大。因为每个节点都要与中心节点直接相连，需要耗费大量的传输

11、介质，安装、维护的工作量大增。此外，通信线路的利用率也较低。 中心节点是全网可靠性的瓶颈，中心节点的故障可能造成全网瘫痪。 各节点的分布处理能力较差。 拓扑结构 星型拓扑结构优点 结构简单、控制简单。因为任何一个节点只与中心节 拓扑结构 总线型拓扑结构 所有的节点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的总线上，总线可以是同轴电缆、双绞线、或者是使用光纤；总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线传输，而其他节点都能接收到该信息，但在同一时间内，只允许一个节点发送数据；由于总线作为公共传输介质为多个节点共享，就有可能出现同一时刻有两个或两个以上节点利用总线发送数据的情况，因此会出现“冲突”；

12、在“共享介质”的总线型拓扑结构的局域网中，必须解决多个节点访问总线的介质访问控制问题。 拓扑结构 总线型拓扑结构 所有的节点都优点结构简单，所需要的传输介质最少。无中心节点，任何节点的故障都不会造成全网的瘫痪，有较高的可靠性。易于扩充，但增加节点时需中断网络。缺点信号随传输距离的增加而衰减，因此总线的长度有限。故障诊断和隔离较困难。一个链路故障，将会破坏网络上所有节点的通信。探测电缆故障时，需要涉及整个网络。分布式协议（争用技术）使访问控制复杂，并不能保证信息的及时传送 拓扑结构 总线型拓扑结构优点拓扑结构 总线型拓扑结构总线型局域网中的“冲突” 总线型局域网中的“冲突” 拓扑结构 环型拓扑结

13、构 所有节点使用相应的网络适配器连接到共享的传输介质上，通过点到点的连接构成封闭的环路。环路中的数据沿着一个方向绕环逐节点传输。环路的维护和控制一般采用某种分布式控制方法，环中每个节点都具有相应的控制功能。在环型拓扑中，虽然也是多个节点共享一条环通路，但不会出现冲突。对于环型拓扑的局域网，网络的管理较为复杂，与总线型局域网相比，可扩展性较差。 拓扑结构 环型拓扑结构 所有节点使用优点： 没有路径选择问题（两个节点之间只有唯一点通路）， 控制协议简单。 结构简单，增加或减少节点时，仅需简单的连接操作。 所需的传输介质少于星形拓扑网络。 传输时间固定，适用于数据传输实时性要求较高的场合。 适合使用

14、光纤。光纤的传输速率很高，十分适合于环形拓扑的单向传输。缺点： 可靠性差。因为环上的数据传输要通过接在环上得每一个节点，所以任何节点的故障都会导致环路不能正常工作，甚至瘫痪。故障检测困难。与总线拓扑类似，因为不是集中控制，故障检测需要网上各个节点参与进行，因此实现困难。传输效率低。由于信号串行通过各个节点，因此节点过多时，网络响应时间将相应变长。 拓扑结构 环型拓扑结构优点： 没有路径选择问题（两个节点之间只有唯一点通路拓扑结构 树型拓扑结构树形拓扑可以看作是总线拓扑的扩展，形状象一棵倒置的树。树根接收各节点发送的数据，然后再广播发送到全网。 拓扑结构 树型拓扑结构树形拓扑可以看作是总线拓扑的

15、扩展，优点: 易于扩充。树形结构可以延伸出很多分支和子分支，这些新节点和新分支都能容易地加入网内。 故障隔离较容易。如果某一分支的节点或线路发生故障，很容易将故障分支与整个系统隔离开来。 缺点: 各个节点对根节点的依赖性太大。如果根发生故障，则全网不能正常工作。拓扑结构 树型拓扑结构优点: 易于扩充。树形结构可以延伸出很多分支和子第四章 局域网技术第三节 局域网的体系结构教学目标 了解局域网的参考模型了解IEEE802局域网标准重点/难点局域网的参考模型第四章 局域网技术第三节 局域网的体系结构第四章 局域网技术一、局域网的参考模型局域网参考模型只对应于OSI参考模型的数据链路层和物理层数据链

16、路层划分为：逻辑链路控制（LLC）子层和介质访问控制（MAC）子层。第四章 局域网技术一、局域网的参考模型第四章 局域网技术第四章 局域网技术IEEE 802 LAN的物理层 IEEE 802局域网参考模型中的物理层：实现比特流的传输与接收，数据的同步控制等。IEEE 802规定了局域网物理层所使用的信号与编码、传输介质、拓扑结构和传输速率等规范。采用基带信号传输；数据的编码采用曼彻斯特编码；传输介质可以是双绞线、同轴电缆和光缆等；拓扑结构可以是总线型、树型、星型和环型；传输速率有10Mbps、16Mbps、100Mbps、1000Mbps。IEEE 802 LAN的物理层 IEEE 802局

17、域网参考IEEE 802 LAN的数据链路层 LAN的数据链路层分为两个功能子层：逻辑链路控制子层（LLC）介质访问控制子层（MAC）LLC子层和MAC子层的功能将数据组成帧，并对数据帧进行顺序控制、差错控制和流量控制，使不可靠的物理链路变为可靠的链路。LAN可以支持多重访问，即实现数据帧的单播、广播和多播；IEEE 802 LAN的数据链路层 LAN的数据链路层分为第四章 局域网技术二、IEEE802局域网标准IEEE802标准系列已被国际标准化组织ISO采纳，称为ISO8802标准。IEEE802的一系列标准为局域网和城域网的数据通信网络提供了建立公共接口和协议的技术规范802.1 A：网

18、络管理和性能测量； B：概述、体系结构、网络互连； 802.2 LLC的功能； 802.3 CSMA/CD 总线网的MAC和物理层的规范； 802.4 Token Bus令牌总线网的MAC和物理层的规范； 802.5 Token Ring令牌环网的MAC和物理层的规范； 802.6 分布队列双总线DQDB MAN城域网标准； 802.7 宽带技术； 802.8 光纤技术（光纤分布数据接口FDDI）； 802.9 综合业务数字网ISDN； 802.10 局域网安全技术； 802.11 无线局域网；第四章 局域网技术二、IEEE802局域网标准IEEE 802标准之间的关系802.3CSMA/CD

19、MAC物理层802.4令牌总线MAC物理层802.5令牌环MAC物理层802.6MANMAC物理层802.9语音数据综合ISDN802.11无线局域网802.8光纤技术802.7宽带技术802.2 逻辑链路控制LLC802.1B 综述及体系结构8 0 2.1A管理802.10 局域网安全物理层数据链路层网络层ISO/OSIIEEE 802IEEE 802标准之间的关系802.3802.4802.5第四章 局域网技术第四节 共享介质局域网的介质访问控制机制教学目标 掌握IEEE802.3标准的适用网络及CSMA/CD方法掌握IEEE802.5标准的适用网络及令牌技术了解IEEE802.4标准的适

20、用网络及介质访问控制方法了解IEEE802.11标准的适用网络及CSMA/CA方法重点/难点总线局域网和令牌环局域网第四章 局域网技术第四节 共享介质局域网的介质访问控制机制第四章 局域网技术一、以太网的介质访问控制方法1、IEEE802.3标准简介IEEE802.3标准适用逻辑拓扑结构为总线（物理拓扑结构可以是总线、星形等）的局域网。该标准所采用的介质访问控制方法是CSMA/CD（称为带冲突检测的载波监听多路访问）。第四章 局域网技术一、以太网的介质访问控制方法1.IEEE 802.3标准简介 IEEE802.3LAN标准对应于OSI/RM的最低两层，详细描述了总线拓扑结构的CSMA/CD介

21、质访问控制方法，物理收发信号（PLS）子层的服务规范以及物理层的逻辑、电气和机械特性等。1.IEEE 802.3标准简介 IEEE802.3IEEE802.3定义了基带传输和宽带传输两大类标准 IEEE802.3定义了基带传输和宽带传输两大类标准 信息在以太网中传输的最小单位叫做“帧”。IEEE802.3规定帧由7个字段构成：前导码（Preamble）、SFD、DA、SA、长度、LLC数据和CRC。 信息在以太网中传输的最小单位叫做“帧”。IEEE802.3规介质访问控制问题的提出主要任务尽量避免各站点访问共享介质时“冲突”的发生解决“冲突”发生时产生的问题对传输介质进行控制通常采用分散方式网

22、络中的所有节点都参与对共享介质的访问控制常用的介质访问控制方法带有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）方法令牌总线（Token Bus）方法令牌环（Token Ring）方法介质访问控制问题的提出主要任务总线拓扑结构的应用（10BASE2以太网）总线拓扑结构的应用（10BASE2以太网）总线型局域网中的“冲突” 总线型局域网中的“冲突” 第四章 局域网技术2、CSMA/CD原理CSMA（载波监听多路访问）也称做先听后发技术。要传输数据的站点先检测信道上有元载波，如果信道空闲，该站点就发送数据包，否则就避让一段时间后再做尝试。常用的退避算法：(1)非坚持型CSMA首先监听信道，信道空闲，

23、立即发送；信道忙，则后退一个随机时间后继续监听信道。优点：减少了冲突的概率；缺点：降低了信道的利用率第四章 局域网技术2、CSMA/CD原理第四章 局域网技术(2)1-坚持型CSMA监听信道，若信道空闲，立即发送；若信道忙，继续监听，直到空闲后立即发送。优点：有利于抢占信道，减少信道空闲时间缺点：多个站同时都在监听信道时必然发生冲突(3)P-坚持型CSMA监听信道，若信道空闲，以概率P发送，以概率1-P延迟一个时间单位；若信道忙，继续监听，直到空闲，转到 若发送延迟一个时间单位，则重复其中，关键的选择P第四章 局域网技术(2)1-坚持型CSMA第四章 局域网技术CSMA/CDCSMA/CD是在

24、CSMA基础上发展起来的一种随机访问控制技术。简言之，CSMA/CD可以概括为：先听后发、边听边发、冲突停止、延时重发。原理：监听到信道空闲就发送数据帧，并继续监听一段时间（2 ，即信息在网络中最远的传输距离往返一次的时间，称为冲突窗口） ；如监听到发生了冲突，则立即放弃此数据的发送，并发送一个简短的阻塞信号。最短帧长冲突检测时间*数据传输速率，要大于等于检测冲突所需时间2 。过程如下图所示第四章 局域网技术CSMA/CD第四章 局域网技术冲突检测有待发帧？载波监听发送冲突？强化冲突放弃帧的发送延迟一个随机时间出口是是否否第四章 局域网技术冲突检测有待发帧？载波监听发送冲突？强化冲CSMA/C

25、D协议的特点在采用CSMA/CD协议的总线LAN中，各节点通过竞争的方法强占对媒体的访问权利，出现冲突后，必须延迟重发。因此，节点从准备发送数据到成功发送数据的时间是不能确定的，它不适合传输对时延要求较高的实时性数据。结构简单、网络维护方便、增删节点容易，网络在轻负载（节点数较少）的情况下效率较高。但是随着网络中节点数量的增加，传递信息量增大，即在重负载时，冲突概率增加，总线LAN的性能就会明显下降。 CSMA/CD协议的特点在采用CSMA/CD协议的总线LAN第四章 局域网技术二、令牌环网的介质访问控制方法IEEE802.5标准适用于逻辑拓扑结构为环形的局域网。该标准所采用的介质访问控制方法

26、是令牌技术。令牌环原理计算机使用传输介质传送数据的权限由令牌控制，只有得到令牌的网络工作站才有权传送数据。连接方式：令牌环的每一个站通过电缆与干线耦合器（转发器）相连。干线耦合器有两种工作状态：收听方式和发送方式。如下图所示：第四章 局域网技术二、令牌环网的介质访问控制方法第四章 局域网技术1、处于收听方式时，其主要任务是：（1）转发从环路输入的比特流；（2）不停地监视两种特殊的比特组合。一种是本站的地址，另一种就是令牌。2、处于发送方式时，其主要任务是：将数据以帧为单位从干线耦合器的环路输出商端发送到下一个干线耦合器的环路输入端。收听方式延迟环路输入环路输出干线耦合器干线耦合器发送方式第四章

27、 局域网技术收听方式延迟环路输入环路输出干线耦合器第四章 局域网技术总结令牌环的工作原理（过程）（1）源站截获令牌，之后发送数据；（2）目的站接收数据，并转发数据（3）数据帧转一圈后，返回到源站，源站停止转发，并对数据检查，查看数据是否接收正确；（4）源站收回数据后，重新发出令牌。第四章 局域网技术总结令牌环的工作原理（过程）第四章 局域网技术三、令牌总线网的介质访问控制方法遵循IEEE 802.4标准。物理上是一条总线，所有站都连到总线上，但在逻辑上构成一个首尾相连的环，每个站都知道自己的前导站和后继站，站的逻辑顺序与物理位置无关。第四章 局域网技术三、令牌总线网的介质访问控制方法第四章 局

28、域网技术四、无线网的介质访问控制方法遵循IEEE 802.11标准。采用CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免协议）主要是解决隐蔽站的问题第四章 局域网技术四、无线网的介质访问控制方法IEEE 802.11标准 无线局域网和普通有线网络一样，也采用ISO/RM七层网络模型，只是在其模型的最低两层，即物理层和数据链路层中使用了无线传输方式。虽然早在1990年美国就有无线网络设备出现，但是直到1997年IEEE 802.11无线网络标准颁布，无线网络技术的发展才步入正轨。此后，无线网络标准进一步完善。 IEEE802.11标准系列技术标准制定年份频率占用最高速率调制技术802.1119972.

29、4GHz2MbpsFHSS802.11b19992.4GHz11MbpsDSSS802.11a19995GHz54MbpsOFDM802.11g20002.4GHz54MbpsDSSSIEEE 802.11标准 无线局域网和普通有线网络一样，也“隐蔽站”与“暴露站”问题 图中有4个站点，假设无线信号传播的范围只能到达相邻的站。站A向站B发送数据，此时站C有数据要送给站B，它采用CSMA技术也向站B发送数据（由于站 C收不到站A发送的信号，就错误地以为网络上没有人发送数据，因而向站B发送数据）。结果站B同时收到站A和站C发来的数据，发生了冲突。这种未能检测出 信道上已存在信号的问题称为隐蔽站问题

30、。 “隐蔽站”与“暴露站”问题 图中有4个站点，假设无线信号传播CSMA/CA 无线网的MAC层采用避免冲突(CA)方法，而不是冲突检测（CD），即以CSMA/CA的方式共享无线媒体。CSMA/CA的运行机制为：(1) 要发送数据前，会检测信道上有没有数据在传送，检测持续时间同CSMA/CD类似，如果信道没有被占用就转到第3步；如果信道忙就转到第2步；(2) 站点等待一段随机时间后，转到第1步；(3) 站点发送数据之前，先发送一个RTS帧，接收端收到后回复CTS帧作为响应；(4) 站点收到CTS帧后开始发送数据报；(5) 一段时间后，站点没有收到回应则认为发生了冲突，再转到第1步。CSMA/C

31、A 无线网的MAC层采用避免冲突(CA)方法，而第四章 局域网技术第五节 交换式局域网与虚拟局域网教学目标 掌握交换式局域网的概念和应用了解虚拟局域网的概念和实现技术重点/难点 交换式局域网的概念第四章 局域网技术第五节 交换式局域网与虚拟局域网先请思考如何解决传统以太网的问题传统以太网中的一些问题传统以太网使用共享介质，虽然总线带宽为10Mbps，但网络节点增多时，网络的负荷加重，冲突和重发增加，网络效率下降、传输延时增加，造成总线带宽为3040%；服务器端使用16位网卡（速率10MBPS），使得服务器的网络输入/输出成为整个网络的瓶颈；先请思考如何解决传统以太网的问题传统以太网中的一些问题

32、解决方案升级到高速网络，如100BASE-T(快速以太网)、 FDDI 、1000BASE-T(千兆位以太网)、ATM；发挥现有网络技术，采用网络分段、优化服务器、增加路由器，提高子网的网络性能；使用局域网交换机，将“共享介质局域网”改为“交换式局域网”；解决方案第四章 局域网技术一、交换式局域网交换式局域网的核心部件是局域网交换机，它可以使每个站点都能独享网络速率。局域网交换机的工作原理是：从端口接收数据帧，并判断数据帧的目的地址，将其转发到目的站点所在的端口。分类和交换方式分类：对称的交换机和不对称的交换机交换方式：直通方式和存储-转发方式第四章 局域网技术一、交换式局域网交换式局域网的工

33、作原理 交换机对数据的转发是以网络节点计算机的MAC地址为基础的。交换机会监测发送到每个端口的数据帧，通过数据帧中的有关信息（源节点的MAC地址、目的节点的MAC地址），就会得到与每个端口所连接的节点MAC地址，并在交换机的内部建立一个“端口-MAC地址”映射表。建立映射表后，当某个端口接收到数据帧后，交换机会读取出该帧中的目的节点MAC地址，并通过“端口-MAC地址”的对照关系，迅速的将数据帧转发到相应的端口。 交换式局域网的工作原理 交换机对数据的转发是以网络节点计算机交换式局域网的工作原理交换式局域网的工作原理交换式局域网的特点 交换式以太网保留了现有以太网的基础设施，而不必把现有的设备

34、淘汰掉。以太网交换机可以与现有的以太网集线器相结合，实现各类广泛的应用。交换机可以用来将超载的网络分段，或者通过交换机的高速端口建立服务器群或者网络的主干，所有这些应用都维持现有的设备不变。以太网交换技术是一种基于以太网的技术，对用户有较好的熟悉度，易学易用。使用以太网交换机，可以支持虚拟局域网应用，使网络的管理更加灵活。交换式以太网可以使用各种传输介质，支持三类/五类UTP、光缆以及同轴电缆，尤其是使用光缆，可以使交换式以太网作为网络的主干。交换式局域网的特点 交换式以太网保留了现有以太网的基础设施，第四章 局域网技术二、虚拟局域网虚拟局域网并不是一种新型局域网，它是在交换式网络的基础上，通

35、过管理软件将网络中的节点按工作性质与需要划分成若干个“逻辑工作组”，每个逻辑工作组就是一个虚拟网络。虚拟局域网可以在网络的不同层次上实现：基于端口的虚拟局域网、基于MAC地址的虚拟局域网、基于第三层协议（网络层）的虚拟局域网和基于应用的虚拟局域网。第四章 局域网技术二、虚拟局域网第四章 局域网技术第六节 局域网组网技术教学目标 了解 以太网标准掌握10M以太网组网技术了解高速以太网了解常用的环型网组网技术重点/难点 以太网组网技术第四章 局域网技术第六节 局域网组网技术第四章 局域网技术一、以太网标准IEEE802.3（Ethernet）物理层标准主要有：10BASE-5、10BASE-2、1

36、0BASE-T。IEEE802.3u（Fast Ethernet）物理层标准主要有：100BASE-TX、100BASE-T4和100BASE-FX。 第四章 局域网技术一、以太网标准第四章 局域网技术二、10M以太网组网技术1、标准以太网（10BASE5）连接方式：工作站通过AUI接口（插入式分接头）、收发器电缆和收发器与总线相联。组网要求：最大网段数目：5个，最多使用4个中继器（转发器），其中3个网段可以连接工作节点；最大网段长度为500米，每段最大节点数为100个，最大网络节点数目为300个，节点间（两收发器之间）最小距离2.5米； 最大网络长度：2500米。转发器的点到点链路的总长度不

37、能超过1000米。第四章 局域网技术二、10M以太网组网技术第四章 局域网技术优点：可靠性高，抗干扰能力强，作用距离长等。缺点：布线很贵且安装不便（粗缆线贵、每个工作站都要配置一个外部收发器和收发器电缆）第四章 局域网技术优点：可靠性高，抗干扰能力强，作用距离长等第四章 局域网技术由上图可知，10BASE5以太网整个局域网的最大作用距离为2.8 km网段1网段3网段2500m500m500m250m750m50m50m50m转发器收发器第四章 局域网技术网段1网段3网段2500m500m50第四章 局域网技术2、细缆以太网（10BASE2）连接方式：通过BNC-T型连接器，直接将站点连接到电缆

38、上。第四章 局域网技术2、细缆以太网（10BASE2）第四章 局域网技术组网要求： 最大网段数目：5个，最多使用4个中继器（转发器），其中3个可连接工作节点；最大网段长度为185米，每段最大节点数为30个，最大网络节点数目为90个，节点间最小距离0.5米； 最大网络长度：925米。优点：造价低廉，安装容易，性能价格比较高。缺点：电缆连接故障率较高，且不易查找（建议尽量购买预制好的电缆）第四章 局域网技术组网要求： 第四章 局域网技术3、双绞线以太网（10BASE T）：要和集线器配合使用。使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是CSMA/CD协议，并共享逻辑上的总线。因此，

39、10BASE T以太网又称为星形总线或盒中总线。连接方式：使用RJ45插头连接第四章 局域网技术3、双绞线以太网（10BASE T）：要和第四章 局域网技术双绞线以太网（10BASE T）的结构单集线器结构第四章 局域网技术双绞线以太网（10BASE T）的结构第四章 局域网技术多集线器级联结构（如下图）第四章 局域网技术多集线器级联结构（如下图）第四章 局域网技术双绞线制作过程首先，我们要了解一下制作双绞线的材料和工具：双绞线、RJ-45水晶头、压线钳、测线仪（如下图）第四章 局域网技术双绞线制作过程第四章 局域网技术第四章 局域网技术第四章 局域网技术双绞线制作标准： （1）EIA/TIA

40、 568A 标准：白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕（从左起） （2）EIA/TIA 568B 标准：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕（从左起）连接方法有两种： （1） 正线（直通线）：双绞线两边都按照EIA/TIA 568B 标准连接。 （2） 反线（交叉线）：双绞线一边是按照EIA/TIA 568A 标准连接，另一边按照EIT/TIA 568B 标准连接。第四章 局域网技术双绞线制作标准：第四章 局域网技术用户可根据实际需要选择用正线或反线：直通缆 ：T568B - T568B、T568A - T568A在异种设备之间，如：计算机集线器、计算机交换机、集线器集线器(UPLink口)、交换机交换机(UPLin

41、k口)交叉缆：T568B - T568A在同种设备之间，如：计算机计算机、集线器集线器、交换机交换机第四章 局域网技术用户可根据实际需要选择用正线或反线：第四章 局域网技术制作步骤：（1) 利用斜口错剪下所需要的双绞线长度。然后再利用双绞线剥线切口将双绞线的外皮除去23厘米。 （如下图） 第四章 局域网技术制作步骤：第四章 局域网技术（2) 接下来就要进行拨线的操作。将裸露的双绞线中的橙色对线拨向自己的左方，棕色对线拨向右方向，绿色对线拨向前方，蓝色对线拨向后方，如下图所示。 左：橙，前：绿，后：蓝，右：棕第四章 局域网技术（2) 接下来就要进行拨线的操作。将裸露的第四章 局域网技术（3）小心

42、的剥开每一对线，因为我们是遵循EIATIA 568B的标准(白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕）排列好（如下图所示）。第四章 局域网技术（3）小心的剥开每一对线，因为我们是遵循E第四章 局域网技术（4）将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约 1.4厘米的长度。最后再将双绞线的每一根线依序放入RJ45接头的引脚内，第一只引脚内应该放白橙色的线，其余类推，如下图：第四章 局域网技术（4）将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只第四章 局域网技术（5)确定双绞线的每根线是否按正确顺序放置，并查看每根线是否进入到水晶头的底部位置，如下图所示：第四章 局域网技术（5)确定双绞线的每根线是否按正确顺序放置第四章 局域

43、网技术(6)用RJ45压线钳压接RJ45接头，把水晶头里的八块小铜片压下去后，使每一块铜片的尖角都触到一根铜线。如下图所示：第四章 局域网技术(6)用RJ45压线钳压接RJ45接头第四章 局域网技术（7)重复步骤1到步骤6,再制作另一端的RJ45接头。（8）最后用测线仪测试网线和水晶头是否连接正常，如果两组1、2、3、4、5、6、7、8指标灯对应的灯同时亮，刚表示制作双绞线制作成功。（如下图所示）第四章 局域网技术（7)重复步骤1到步骤6,再制作另一端的R第四章 局域网技术三、高速以太网组网技术1、高速以太网的概念传输速率在100Mbps或100Mbps以上的以太网称为高速以太网。最短帧长冲突

44、检测时间*数据传输速率考虑高速以太网站点间的最大距离（1/10*2500）2、100M以太网的组网技术采用星型拓扑结构，包含三种介质选项：100BASE-TX、100BASE-FX和100BASE-T4。 第四章 局域网技术三、高速以太网组网技术第四章 局域网技术(1) 100BASE-TX100BASE-TX使用的传输介质是两对非屏蔽5类双绞线，一对电缆用作从结点到HUB的传输信道，另一对则用作从HUB到结点的传输信道结点和HUB之间的距离最大为100米。采用差分不归零制（NRZ-I）的4b/5b编码调制速率为：100M*（5/4）125M（波特）第四章 局域网技术(1) 100BASE-T

45、X第四章 局域网技术(2) 100BASE-FX100BASE-FX使用的传输介质是两根光纤，一根用作从结点到HUB的传输信道，另一根则用作从HUB到结点的传输信道结点和HUB之间的最大距离可达2000米。信号的编码方式同100BASE-TX，即4B/5B。第四章 局域网技术(2) 100BASE-FX第四章 局域网技术(3) 100BASE-T4100BASE-T4使用了4对3类非屏蔽双绞线作为传输介质。其中两对是可以双向传输的，另外两对只能单向传输。也就是说，不论在哪个方向上都有三对电缆可以传输数据。采用8B6T编码方案调制速率为：100M*（6/8）*（1/3）25M（波特）第四章 局域

46、网技术(3) 100BASE-T4第四章 局域网技术3. 1000M以太网组网技术千兆以太网又称吉比特以太网编码方式为8B/10B千兆网使用的传输介质主要是光纤（1000Base-LX和1000Base-SX），当然也可以使用双绞线（1000Base-CX和1000Base-T）。组网时，千兆网通常连接核心服务器和高速局域网交换机，以作为高速以太网的主干网第四章 局域网技术3. 1000M以太网组网技术第四章 局域网技术4. 10G以太网10Gbps的以太网标准802.3ae。10Gbps以太网也称为10吉比特以太网。只支持双工模式，而不支持单工模式；使用的媒体只能是光纤；使用64B/66B和

47、8B/10B两种编码方式等。10吉比特以太网还有一个重要的改进，即它具有支持局域网和广域网接口，且其有效距离可达40km。第四章 局域网技术4. 10G以太网第四章 局域网技术四、常用的环型网组网技术常用的环型网组网技术有:令牌环网和FDDI网络第四章 局域网技术四、常用的环型网组网技术第四章 局域网技术第七节 结构化布线技术简介教学目标 了解结构化布线技术的概念了解结构化布线技能的组成了解结构化布线的特点重点/难点结构化布线技术的组成第四章 局域网技术第七节 结构化布线技术简介第四章 局域网技术一、结构化布线技术的概念结构化布又称开放式布线系统（OCS，Open Cabling System

48、）或综合布线系统（PDS，Premises Distribution System）。是一种基于星拓扑结构的模块系统，也是目前局域网建设首选的系统。第四章 局域网技术一、结构化布线技术的概念第四章 局域网技术二、结构化布线技术的组成结构化布线与传统的布线系统的最大区别在于：结构化布线系统的结构与当前所连接的设备的位置无关。可划分为6个独立的子系统，分别为：工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直子系统、设备间子系统和建筑群子系统（如下图所示）第四章 局域网技术二、结构化布线技术的组成第四章 局域网技术第四章 局域网技术用户工作区系统水平布线系统垂直布线系统布线配线系统设备间系统建筑群系统用户工作区系统水平布线系统垂直布线系统布线配线系统设备间系统用户工作区子系统 用户工作区，也称为工作区系统或用户端系统；用户工作区是指办公室或计算机和其他设备所处的区域。用户工作区的结构化布线主要是将用户设备连接到整个布线系统中，它包括了用于连接用户设备的各