广东轻工职业技术学院别文群课件

第四章局域网技术

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第四章局域网技术

广东轻工职业技术学院本章纲目4.1局域网概述4.1.1局域网的定义4.1.2局域网的技术特点4.2传统共享局域网4.2.1概述4.2.2集线器4.2.3传统以太网与IEEE802.34.2.4令牌环网4.2.5令牌总线网4.2.6FDDI网络4.3现代交换式局域网4.3.1概述4.3.2交换局域网结构4.3.3交换机4.4现代以太网技术4.4.1快速以太网4.4.2千兆以太网4.4.3万兆以太网4.5虚拟局域网4.5.1VLAN概述4.5.2VLAN实现方式4.5.3VLAN网络组建4.6无线局域网技术4.6.1概念4.6.2组成与互连设备4.6.3拓扑结构实训项目：组建无线局域网本章纲目4.1局域网概述任务和知识点任务描述知识点阅读局域网概述，了解局域网的体系结构和采用的技术规范，传统局域网的技术规范。局域网的体系结构、IEEE802标准、以太网技术、FDDI网络通过阅读本单元和查阅资料掌握现代交换式局域网的构成。交换局域网结构、局域网交换机、交换机的工作过程级方式通过阅读本单元和查阅资料掌握比较先进的现代局域网技术。快速以太网、千兆以太网、万兆以太网掌握虚拟局域网的组网技术基础以及实现方式静态VLAN、动态VLAN、VLAN网络组建了解无线局域网组网的基本技术和方法，掌握无线局域网组网的设备和使用方法。无线局域网组成方式、无线局域网组网设备、无线局域网拓扑结构任务和知识点任务描述知识点阅读局域网概述，了解局域网的体系结

4.1局域网概述

4.1.1局域网的定义

1、按照互联网络中计算机的地理位置分布情况可以将计算机网络分为广域网（WideAreaNetwork）、城域网（MetropolitanAreaNetwork）和局域网（LocalAreaNetwork）。局域网（LocalAreaNetwork）是指地理位置分布范围比较小的网络，即局部地区的网络，其分布范围通常局限在一个办公室、一栋大楼或者一个校园之内。2、通常将具有如下特征的网络称为局域网：网络所覆盖的地理范围比较小，通常不超过几十公里，甚至只在一幢建筑或一个房间内。信息的传输速率比较高，其范围自1Mbps到10Mbps，近来已可以达到100Mbps。3、局域网是结构复杂程度最低的计算机网络，与其它的网络类型相比，局域网具有传输速度快、性能稳定、结构简单、布线容易和架设成本较低等特点。

4.1局域网概述

4.1.1局域网的定义4.1.2局域网的技术特点1、局域网体系结构就应用技术而言，计算机网络技术可分为局域网技术与广域网技术两个大的方面。局域网与广域网相比，有两个主要技术特点：

第一、局域网中不存在数据交换，不用选择路径，因而不需要OSI模型的网络层及以上功能层次，只有OSI模型中的低两层，即物理层与数据链路层；

第二、在局域网中，可用带有物理地址的数据帧传送数据，降低寻址、地址转换等方面的工作量。

4.1.2局域网的技术特点1、局域网体系结构2、IEEE802标准起源

1980年2月，美国电气和电子工程师学会（IEEE）成立了局域网标准委员会（简称IEEE802委员会）研究并制定了局域网标准IEEE802。后来，国际标准化组织（ISO）经过讨论，建议将802标准定为局域网国际标准。IEEE802局域网参考模型和OSI参考模型的对应关系

IEEE802将OSI参考模型的数据链路层分成了逻辑链路子层LLC（LogicalLinkControl）和介质访问控制子层MAC（MediumAccessControl）。2、IEEE802标准起源IEEE802局域网参考模型和OSI参考模型的对应关系IEEE802局域网参考模型和OSI参考模型的对应关系

3、IEEE802各标准

标准名称解释802.1网间互连包括路由、网桥、网间互连通信802.2逻辑链路控制关于数据帧的错误控制及流控制802.3Ethernet局域网包括Ethernet介质和接口所有形式802.4TokenBus局域网包括TokenBus介质和接口所有形式802.5TokenRing局域网包括TokenRing介质和接口所有形式802.6MAN（城域网）包括MAN技术、编址和服务802.7宽带技术咨询组织包括宽带网络介质、接口和其他设备802.8光纤技术咨询组织包括光纤介质使用以及不同网络类型技术的使用802.9声音/数据集成网络包括声音和数据通过单一的网络介质传输的集成802.10网络安全性包括网络访问控制、加密、验证或其他安全主题802.11无线网络对于多种广播频率及技术的无线网络标准802.12高速网络包括100BASEVG-AnyLAN在内的各种100Mbpst技术3、IEEE802各标准标准名称解释802.1网间互连包4、IEEE802各标准之间的关系4、IEEE802各标准之间的关系以802.3以太网标准为例

IEEE802.3I：原始IEEE802.3规范的物理更改，它要求通过双绞线网络介质，使用以太网类型的信令。标准设定信令速度为10Mb/s，使用一个通过双绞线电缆传输的基带信令图，该双绞线电缆采用星形或延伸的星形拓扑。

IEEE802.3u：(100Base-T)是100Mb/s（百兆）以太网的标准。100Base-T技术中可采用3类传输介质，即100Base-T4、100Base-TX和100Base-FX，它采用4B/5B编码方式。

IEEE802.3z：IEEE802.3z千兆以太网标准在1998年6月通过，它规定的三种收发信机包括三种介质：1000BASE-LX应用于已安装的单模光纤基础上，1000BASE-SX应用于已安装的多模光纤基础上，1000BASE-CX应用于已安装的在设备室内连接的平衡屏蔽铜缆基础上。以802.3以太网标准为例IEEE802.3I：原以802.3以太网标准为例IEEE802.3ab：IEEE802.3ab定义基于5类UTP的1000Base-T标准，其目的是在5类UTP上以1000Mb/s（千兆）速率传输100m距离。IEEE802.3ae，定义了在光纤上以10Gb/s（万兆）速率传输以太网的标准，传输距离从300m到40km。IEEE802.3ak，定义了在对称铜缆上以10Gb/s（万兆）速率传输以太网的标准，传输距离小于15m，适用于数据中心内部服务器之间的连接应用。IEEE802.3an，定义了基于双绞线作为媒质的以10Gb/s（万兆）速率传输以太网标准，希望传输距离至少达到100m.以802.3以太网标准为例IEEE802.3ab：IEEE8

4.2传统共享局域网

4.2.1概述

传统的计算机局域网一般采用共享介质，这样可以节约局域网的造价。在网络中服务器和计算机众多，每台设备随时都有发送数据的需求，这就需要有某些方法来控制对传输介质的访问，以便两个特定的设备在需要时可以交换数据。

传统型计算机局域网常用的访问控制方式有3种，分别是载波多路访问/冲突检测（CSMA/CD）、令牌环访问控制法（TokenRing）和令牌总线访问控制法（TokingBus）。其中，以太网所采用的载波多路访问/冲突检测（CSMA/CD）是由ALOHA随机访问控制技术发展而来。

4.2传统共享局域网

4.2.1概述4.2.1概述ALOHA协议的思想很简单，只要用户有数据要发送，就尽管让他们发送。当然，这样会产生冲突从而造成帧的破坏。但是，由于广播信道具有反馈性，因此发送方可以在发送数据的过程中进行冲突检测，将接收到的数据与缓冲区的数据进行比较就可以知道数据帧是否遭到破坏。同样的道理，其他用户也是按照此过程工作。如果发送方知道数据帧遭到破坏（检测到冲突），那么它可以等待一段随机长的时间后重发该帧。对于局域网LAN，反馈信息很快就可以得到，通过研究证明，纯ALOHA协议的信道利用率最大不超过18%。4.2.1概述ALOHA协议的思想很简单，只要用户有数据要分槽ALOHA协议其思想是用时钟来统一用户的数据发送。办法是将时间分为离散的时间片，用户每次必须等到下一个时间片才能开始发送数据，从而避免了用户发送数据的随意性，减少了数据产生冲突的可能性，提高了信道的利用率。在分槽ALOHA系统中，计算机并不是在用户按下回车键后就立即发送数据，而是要等到下一个时间片开始时才发送。这样，连续的纯ALOHA就变成离散的分槽ALOHA。由于冲突的危险区平均减少为纯ALOHA的一半，因此分槽ALOHA的信道利用率可以达到36%（1/e），是纯ALOHA协议的两倍。对于分槽ALOHA，用户数据的平均传输时间要高于纯ALOHA系统。分槽ALOHA协议其思想是用时钟来统一用户的数据发送。办法是4.2传统共享局域网4.2.2集线器集线器（HUB）是基于星型拓扑的接线点。1．集线器的作用在10BASE-T网络中，所有设备需要用非屏蔽双绞线连接到一个或多个集线器，集线器应该有多个端口甚至多种类型的端口。集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备，采用CSMA/CD（一种检测协议）介质访问控制机制。

4.2传统共享局域网4.2.2集线器集线器（hub）属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。集线器（hub）属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交2．集线器的类型（1）基本规范

多数集线器主要的连接是RJ-45插座，这是基于双绞线的多种以太网的标准接头类型，每种线缆到集线器的长度由使用的介质决定，多数集线器还有指示多种状态的LED指示灯。2．集线器的类型4.2.2集线器（2）根据集线器的管理方式可分为以下几种类型①被动集线器

：被动集线器是相对静止的，它没有专门的动作来提高网络性能，也不能检测硬件错误或性能瓶颈，它只是简单地从一个端口接收数据并通过所有端口分发。②主动集线器：主动集线器拥有被动集线器的所有性能，此外还能监视数据，它们是以太网中实现存储转发技术的重要角色，在转发之前检查数据，它们并不区分优先次序，而是纠正损坏的分组并调整时序。

③智能集线器：智能集线器比前两种提供更多的优点，可以使用户更有效地共享资源。除了主动集线器的特性外，智能集线器提供了集中管理功能。（3）根据配置形式进行分类，可分为以下几种类型①独立集线器：独立集线器是带有许多端口的单个盒子式的产品。②模块化集线器：模块化集线器在网络中是很流行的，因为它们扩充方便且备有管理软件。③堆叠式集线器：作用就像一个模块化集线器一样，可以当作一个单元设备来进行管理。4.2.2集线器（2）根据集线器的管理方式可分为以下几种类广东轻工职业技术学院别文群课件4.2.3传统以太网与IEEE802.31.以太网简介(IEEE802.3标准)指的是由Xerox公司创建并由Xerox,Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测技术)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。CSMA/CD是CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection的缩写，含有两方面的内容，即载波侦听（CSMA）和冲突检测（CD）。CSMA/CD访问控制方式主要用于总线型和树状网络拓扑结构、基带传输系统。信息传输是以“包”为单位，简称信包，发展为IEEE802.3基带CSMA/CD局域网标准。4.2.3传统以太网与IEEE802.31.以太网简介(I采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网中，每一个结点在利用总线发送数据时，首先要侦听总线的忙、闲状态。如果总线上已经有数据信号传输，则为总线忙；如果总线上没有数据信号传输，则为总线空闲。由于Ethernet的数据信号是按差分曼彻斯特方法编码，因此如果总线上存在电平跳变，则判断为总线忙；否则判断为总线空。如果一个结点准备好发送的数据帧，并且此时总线空闲，它就可以启动发送。同时也存在着这种可能，那就是在几乎相同的时刻，有两个或两个以上结点发送了数据帧，那么就会产生冲突，所以结点在发送数据的同时应该进行冲突检测。采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网中，每一个结2.以太网的帧格式前导(Preamble)：一个交替由0和1组成的7个8位位组模式被用作同步。帧定界符开始(StartofFrameDelimiter)：特殊模式10101011表示帧的开始。目的地址(DestinationAddress)：若第一位是0，这个字段指定了一个特定站点。若是1，该目的地址是一组地址，帧被发送往由该地址规定的预先定义的一组地址中的所有站点。每个站点的接口知道它自己的组地址，当它见到这个组地址时会做出响应。若所有的位均为1，该帧将被广播至所有的站点。2.以太网的帧格式前导(Preamble)：一个交替由0和12.以太网的帧格式源地址(SourceAddress)：说明一个帧来自哪儿。数据长度字段(DataLengthField)：说明在数据和填充字段里的8位字节的数目。数据字段(DataField)：实际传输的数据。填充字段(PadField)：数据字段必须至少是46个8位字节(或许更多)。若没有足够的数据，额外的8位位组被添加(填充)到数据中以补足差额。帧校验序列(FrameCheckSequence)：使用32位循环冗余校验码的错误检验。2.以太网的帧格式源地址(SourceAddress)：说数据和填充的8位字节的数目的上限和下限(从46到1500)，上限是用来防止一次传输独占传输媒体太长时间。下限是用来确保冲突技术能正常工作。一个帧的大小必须大于一个最小长度，以便一个发送站点可以在发送该帧的最后一个比特前检测到冲突。这个长度是由帧传输的距离、比特的传播速度、数据速率以及由中继器导致的延迟决定的。考虑到所有这些因素，802.3标准定义了一个最小帧长度为512比特(64个8位位组)。若图4.3中的所有字段(填充字段除外)均有可能的数量最少的8位字节，那么总长度就可达到18个8位字节。于是，46个填充的8位字节就用来弥补这个差值。数据和填充的8位字节的数目的上限和下限(从46到1500)，3.以太网的传输介质由IEEE定义的以太网标准有几个不同的变种。它们在以下几个方面有差别：网段中使用的媒体、网段的最大长度、可以联接到网段上的站点数目以及数据速率。表4.2列出了一些标准。除了10Broad36以外，所有的电缆类型均使用曼策斯特(Manchester)编码，10Broad36使用不同的相移键控，而10BaseF使用光纤通信。3.以太网的传输介质由IEEE定义的以太网标准有几个不同的变以太网传输介质以太网传输介质传输介质有线传输介质双绞线光纤同轴电缆无线传输介质空气以太网传输介质以太网传输介质传输介质有线传输介质双绞线光纤同以太网传输介质双绞线双绞线由两根绝缘铜导线相互缠绕而成。两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波也会被另一根线上发出的电波抵消。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆，在局域网中常用双绞线4对双绞线组成的。以太网传输介质双绞线双绞线由两根绝缘铜导线相互缠以太网传输介质非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线非屏蔽双绞线（UTP）绝缘套管中无屏蔽层价格低廉，用途广泛屏蔽双绞线（STP）绝缘套管中外层由铝铂包裹，以减小辐射价格相对较高，高要求场合应用以太网传输介质非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线非屏蔽双绞线（UTP）以太网传输介质双绞线标准名称标准使用场合1/2/3/4类双绞线CAT-1/2/3/4目前已淘汰5类双绞线CAT-5可用于100M以太网传输超5类/6类双绞线CAT-5e/6可用于1,000M以太网传输超6类双绞线CAT-6A可用于10,000M以太网传输7类双绞线CAT-7可用于更高标准（大于等于10,000M）以太网传输，必须为屏蔽线）以太网传输介质双绞线标准名称标准使用场合1/2/3/4类双绞以太网传输介质双绞线线序标准568B12345678橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕568A12345678绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕568B标准568A标准以太网传输介质双绞线线序标准568B12345678橙白橙绿以太网传输介质直通线、交叉线直通双绞线（正线）双绞线两端都采用同一线序标准（568A或568B）制作通常用于异构设备互连PC连接交换机PC连接路由器交换机连接路由器交叉双绞线（反线）双绞线一端采用568A线序标准，另一端采用568B线序标准通常用于同构设备互连PC连接PC交换机连接交换机路由器连接路由器81以太网传输介质直通线、交叉线直通双绞线（正线）交叉双绞线（反以太网传输介质光纤光纤概述一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。光缆概述光缆一般由多根光纤和塑料保护套管及塑料外皮构成。以太网传输介质光纤光纤概述以太网传输介质光纤分类单模光纤当光纤的几何尺寸可以于光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸与光信号波长相差不大时，一般为5~10um，光纤只允许一种模式在其中传播，单模光纤具有极宽的带宽，特别适用于大容量、长距离的光纤通信多模光纤多模光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长，一般为50um、62.5um；光信号是以多个模式方式进行传播的；多模光纤仅用于较小容量、短距离的光纤传输通信以太网传输介质光纤分类单模光纤多模光纤以太网传输介质光纤跳线带有连接器与保护层的光纤一般被称为光纤跳线光纤跳线颜色分类黄色：单模光纤橙色：多模光纤以太网传输介质光纤跳线带有连接器与保护层的光纤一般被称为光纤以太网传输介质光纤接口类型SCLCSTFCMT-RJ（淘汰）以太网传输介质光纤接口类型SC4.2传统共享局域网4.2.4令牌环网1.令牌环网简介

令牌环局域网是由IEEE802.5标准定义TokenRing是令牌传输环（TokenPassingRing）的简写，在令牌环中主要有3种操作。（1）截获令牌并且发送数据帧。（2）接收与转发数据。（3）取消数据帧并且重发令牌。令牌环网络

4.2传统共享局域网4.2.4令牌环网令牌环网络一个令牌环局域网中的站点使用一个网络接口卡(NIC)来联接。一个站点仅可以直接发送给它的邻居，而且在大多数情况下仅可以发送给一个邻居。若一个站点想要给环中的另一个站点发送信息，帧必须经过两个站点间的所有接口。下图显示了令牌环网络的构成和令牌的传递。一个令牌环局域网中的站点使用一个网络接口卡(NIC)来联接4.2传统共享局域网4.2.5令牌总线网1、含义令牌环局域网是由IEEE802.5标准定义，TokenBus是令牌通行总线（TokenPassingbus）的简写。这种方式主要用于总线型或树状网络结构中。2、原理令牌总线和令牌环按同样的原理进行操作。例如，如图显示了5个站点，A到E，联接到一个总线上。若逻辑顺序为A-B-C-D-E，那么A开始沿着总线发送一个令牌到B。同以太网一样，每个站点可以获得这个令牌，但是令牌的目的地址说明了哪个站点要得到它。当B收到它时，就可以发送一个帧。若B无帧要发送，它就将令牌送给C。同样地，C或者将令牌送给D，或者发送一个帧，如此继续下去。4.2传统共享局域网4.2.5令牌总线网3、优点：具有极好的吞吐能力，且吞吐量随数据传输速率的增高而增加，

4、缺点：在于其复杂性和时间开销较大，工作站可能必须等待多次无效的令牌传送后才能获得令牌。

3、优点：具有极好的吞吐能力，且吞吐量随数据传输速率的增高而4.2传统共享局域网4.2.6FDDI网络1、含义

FDDI是FiberDistributedDataInterface的缩写，意思是光纤分布数据接口，是计算机网络技术发展到高速通信阶段出现的第一个高速网络技术。

2、起源

FDDI标准由美国国家标准学会（ANSI）X3T9.5标准委员会制订，为繁忙网络上的高容量输入输出提供了一种访问方法。FDDI技术同IBM的Tokenring技术相似，并具有LAN和Tokenring所缺乏的管理、控制和可靠性措施。4.2传统共享局域网4.2.6FDDI网络

3、特性

FDDI以光纤为传输介质，传输速率可达100Mb/s，采用单环和双环两种拓扑结构。每一个FDDI环可以连接500台工作站，工作站间的距离可达2km，从而使FDDI的单环网络范围可达100km，若以双环结构来看则可达200km。

4、应用

FDDI用得最多的是用作校园环境的主干网。这种环境的特点是站点分布在多个建筑物中。FDDI也常常被划分在城域网MAN的范围。3、特性

4.3现代交换式局域网

4.3.1概述

随着计算机性能的提高及通信量的聚增，传统局域网已经愈来愈超出了自身的负荷，交换式局域网技术应运而生，大大提高了局域网的性能。与基于网桥和路由器的共享媒体的局域网拓扑结构相比，网络交换机能显著地增加带宽。交换技术的加入就可以建立地理位置相对分散的网络，使局域网交换机的每个端口可平行、安全、同时地互相传输信息，而且使局域网可以高度扩充。

4.3现代交换式局域网

4.3.1概述交换式以太网是以交换式集线器（switchingHub）或交换机（switch）为核心设备而建立起来的一种高速网络。交换式以太网不需要改变网络其它硬件，包括电缆和用户的网卡，仅需要用交换式交换机改变共享式HUB，节省用户网络升级的费用。可在高速与低速网络间转换，实现不同网络的协同。它同时提供多个通道，比传统的共享式集线器提供更多的带宽，传统的共享式10MBPS/100MPS以太网采用广播式通信方式，每次只能在一对用户间进行通信，如果发生碰撞还得重试，而交换式以太网允许不同用户间进行传送。交换式以太网是以交换式集线器（switchingHub）或

4.3现代交换式局域网

4.3.2交换局域网结构局域网交换机可以有多个端口，每个端口可以单独与一个结点连接，也可以与一个共享介质式的集线器（Hub）连接。如果一个端口只连接一个结点，那么这个结点就可以独占整个带宽，这类端口通常被称作“专用端口”；如果一个端口连接一个与端口带宽相同的局域网，那么这个端口将被局域网中的所有结点所共享，这类端口被称为“共享端口”。例如一个带宽为100Mbps的交换机有10个端口，每个端口的带宽为100Mbps。而Hub的所有端口共享带宽，同样一个带宽100Mbps的Hub，如果有10个端口，则每个端口的平均带宽为10Mbps，交换式局域网的组成结构如图所示。

4.3现代交换式局域网

4.3.2交换局域网结构交换式局域网

交换式局域网

4.3现代交换式局域网

4.3.3交换机1.交换机的工作原理交换机的工作原理如下图所示，如果节点A要向节点C发送帧，那么该帧的目的地址即为节点C，节点D要向节点B发送帧，那么该帧B，当节点A、节点D同时通过交换机传送数据帧是，交换机控制中心根据“端口号/MAC地址映射表”的对应关系找到对应帧目的地址的输出端口号，然后为节点A到节点C建立端口1到端口5的连接，同时为节点D到节点B建立端口6到端口4的连接。这种端口之间的连接可以根据需要同时建立多条，也就是说可以在多个端口之间家里多个并发连接。

4.3现代交换式局域网

4.3.3交换机交换机工作原理

交换机工作原理4.3现代交换式局域网2．交换机地址管理机制

交换机的MAC地址表中，一条表项主要由一个主机MAC地址和该地址所位于的交换机端口号组成。4.3现代交换式局域网2．交换机地址管理机制（1）最初交换机MAC地址表为空。（2）如果有数据需要转发，如主机PC1发送数据帧给主机PC3，此时，在MAC地址表中没有记录，交换机将向除向E0/1以外的其它所有端口转发，在转发数据帧之前，它首先检查这个帧的源MAC地址（M1），并记录与之对应的端口（E0/1），于是交换机生成（M1，E0/1）这样一条记录，并加入到MAC地址表内。（3）循环上一步，MAC地址表不断加入新的MAC地址与端口对应信息。直到MAC地址表记录完成为止。此时，如主机PC1再次发送数据帧给主机PC3时，由于MAC地址表中已经记录了该帧的目的地址的对应交换机端口号，则直接将数据转发到E0/3端口，不再向其他端口转发数据帧。交换机的MAC地址表也可以手工静态配置，静态配置的记录不会被老化。由于MAC地址表中对于同一个MAC地址只能有一个记录，所以如果静态配置某个目的地址和端口号的映射关系以后，交换机就不能再动态学习这个主机的MAC地址。（1）最初交换机MAC地址表为空。4.3现代交换式局域网3.交换机的主要工作方式

直接式：直通方式的以太网络交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。优点：由于不需要存储，延迟（Latency）非常小、交换非常快。

缺点：因为数据包的内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力，由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通，以太网络交换机的端口增加时，交换矩阵变得越来越复杂，实现起来相当困难。4.3现代交换式局域网3.交换机的主要工作方式存储转发式：存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式，它把输入端口的数据包先存储起来，然后进行CRC检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址，通过查找表转换成输出端口送出包。

优点：可以对进入交换机的数据包进行错误检测，尤其重要的是它可以支持不同速度的输入/输出端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。

缺点：存储转发方式在数据处理时延时大。

改进式：改进的直接交换方式是将直接交换与存储转发交换结合起来，在接收到数据的前64字节之后，判断数据的头部字段是否正确，如果正确则转发出去。存储转发式：存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式，4.4现代以太网技术4.4.1快速以太网1、起源快速以太网又称百兆以太网，随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。1993年10月，GrandJunction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器FastSwitch10／100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。4.4现代以太网技术4.4.1快速以太网2、100Mbps快速以太网传输介质的标准分为：（1）100BASE－T4是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。（2）100BASE－TX是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。

（3）100Base-FX是一种使用光缆的快速以太网技术，可使用单模和多模光纤（62.5和125um）多模光纤连接的最大距离为550米。

2、100Mbps快速以太网传输介质的标准分为：

4.4现代以太网技术

4.4.2千兆以太网1、含义

千兆位以太网是一种新型高速局域网，他可以提供1Gb／s的通信带宽，采用和传统10／100M以太网同样的CSMA／CD协议、帧格式和帧长，因此可以实现在原有低速以太网基础上平滑、连续性的网络升级，从而能最大限度地保护用户以前的投资。

2、传输介质千兆位以太网标准主要针对三种类型的传输介质：单模光纤多模光纤上的长波激光（称为1000BaseLX）、多模光纤上的短波激光（称为1000BaseSX）；

1000BaseCX介质

4.4现代以太网技术

4.4.2千兆以太网3、应用

越来越多的台式机和工作组向快速以太网升级，网络骨干部分的集中业务将大幅度增长。为了处理这种业务，所有新型骨干交换机应支持千兆以太网上行链路。骨干网部分的千兆以太网交换机可被用来连接高交换率服务器，以及集中快速以太网工作组的网段交换机。如果说千兆以太网的光纤网连接方式，解决了楼宇之间的高速连接，那么1000Base-T千兆以太网技术，就是用来解决楼层之间、甚至办公室之间的高速连接。3、应用越来越多的台式机和工作组向快速以太网升级

4.4现代以太网技术

4.4.3万兆以太网1、起源IEEE于1999年底成立了IEEE802.3ae工作组，进行万兆位以太网技术（10Gbps）的研究，并于2002年正式发布IEEE802.3ae10GE标准。万兆位以太网不仅再度扩展了以太网的带宽和传输距离，更重要的是使得以太网从局域网领域向城域网领域渗透。

4.4现代以太网技术

4.4.3万兆以太网2、传输介质在物理层，万兆位以太网的IEEE802.3ae标准只支持光纤作为传输介质，但提供了两种物理连接（PHY）类型：一种是提供与传统以太网进行连接的速率为10Gb/s的LAN物理层设备，即“LANPHY”；另一种提供与SDH/SONET进行连接的速率为9.58464Gb/s的WAN物理层设备，即“WANPHY”。2、传输介质在物理层，万兆位以太网的IEEE802.3ae标3、优点首先可以节约成本：以太网端口价格远远低于相应的POS端口或者ATM端口。其次可以使端到端采用以太网帧成为可能：一方面可以端到端使用链路层的VLAN信息以及优先级信息，另一方面可以省略在数据设备上的多次链路层封装解封装以及可能存在的数据包分片，简化网络设备。在城域网骨干层采用万兆以太网链路可以提高网络性价比并简化网络。3、优点首先可以节约成本：以太网端口价格远远低于相应的POS

4.5虚拟局域网

4.5.1VLAN概述1、含义在IEEE802.1Q标准中对虚拟局域网（VLAN）是这样定义的：虚拟局域网是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个VLAN。利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网（VLAN）。

4.5虚拟局域网

4.5.1VLAN概述2、作用

/view/612451.htm技术的出现，使得管理员根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分，而不是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中，即这些工作站可以在不同物理LAN网段。由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。2、作用4.5虚拟局域网4.5.2VLAN实现方式虚拟网络是建立在局域网交换机或ATM交换机之上的，它以软件方式来实现逻辑工作组的划分和管理，逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制。

4.5虚拟局域网4.5.2VLAN实现方式从实现的方式上看，所有VLAN均是通过交换机软件实现的。从实现的机制或策略划分，VLAN分为静态VLAN和动态VLAN。（1）静态VLAN在静态VLAN中，由网络管理员根据交换机端口进行静态的VALN分配，当在交换机上将其某一个端口分配给一个VLAN时，将一直保持不变直到网络管理员改变这种配置，所以又被称为基于端口的VLAN。

（2）动态VLAN动态VLAN是指交换机上以联网用户的MAC地址、逻辑地址（如IP地址）或数据包协议等信息为基础将交换机端口动态分配给VLAN的方式。从实现的方式上看，所有VLAN均是通过交换机软件实现的。从实广东轻工职业技术学院别文群课件4.5虚拟局域网4.5.3VLAN网络组建划分虚拟局域网主要是出于以下三种考虑。（1）基于网络性能。（2）基于安全性的斟酌。（3）基于组织构造上斟酌。4.5虚拟局域网4.5.3VLAN网络组建基于交换式的以太网要实现虚拟局域网重要有以下几种途径。（1）基于交换端口的VLAN

这种方式是把局域网交换机的某些端口的集合作为VLAN的成员。（2）基于MAC地址的VLAN这种方式的VLAN要求交换机对站点的MAC地址和交换机端口进行跟踪，在新站点入网时，根据需要将其划归至某一个VLAN。基于交换式的以太网要实现虚拟局域网重要有以下几种途径。（3）基于网络层协议的VLAN这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型（如果支持多协议）划分的，虽然这种划分方法可能是根据网络地址，比如IP地址，但它不是路由，不要与网络层的路由混淆。（4）基于IP组播的VLANIP组播实际上也是一种VLAN的定义，即认为一个组播组就是一个VLAN。（3）基于网络层协议的VLAN

4.6无线局域网技术

4.6.1概念1、含义无线网络是利用无线电波而非线缆来实现计算机设备与位置无关的网络数据传送的系统。它是一种灵巧的数据传输系统，是从有线网络系统自然延伸出来的技术，使用无线射频（RF）技术通过电波收发数据，减少使用电线连接。2、未来发展无线网络技术正在改变人们的种种观念，越来越多的人加入到无线网络的生活中，无线技术正在改变着人们传统的工作学习和生活方式。未来的发展使得用户不管是在办公室、家里、学校还是在旅途中，都需要始终同其他人保持联系，以获取所需的信息。

4.6无线局域网技术

4.6.1概念3、应用无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的，下列情形可能须要无线局域网络：（1）无固定工作场所的使用者（2）有线局域网络架设受环境限制（3）作为有线局域网络的备用系统目前厂商在设计无线局域网络产品时，有相当多种存取设计方式，大致可分为三大类：窄频微波(NarrowbandMicrowave)技术、展频(SpreadSpectrum)技术、及红外线(Infrared)技术。3、应用4.6.2组成与互连设备无线局域网由无线网卡、无线接入点(AP)、计算机和有关设备组成，采用单元结构，将整个系统分成许多单元，每个单元称为一个基本服务组(BSS)，BSS的组成有以下三种方式：集中控制方式、分布对等式、集中控制式与分布对等式相结合的方式。4.6.2组成与互连设备

4.6无线局域网技术

1.无线网卡

3.无线路由器2.无线AP（AccessPoint）

4.无线天线

4.6无线局域网技术

1.无线网卡

4.6无线局域网技术

4.6.3拓扑结构无线局域网的拓扑结构可分为两类：（1）无中心拓扑（对等网络）无中心拓扑由无线工作站组成，用于一台无线工作站和另一台或多台其他无线工作站的直接通信，要求网中任意两点均可直接通信。

4.6无线局域网技术

4.6.3拓扑结构（2）有中心拓扑（结构化网络）有中心拓扑结构中，要求一个无线站点充当中心站，所有站点对网络的访问均由中心站控制。结构化网络由无线访问点（AP）、无线工作站（STA）以及分布式系统（DSS）构成，覆盖的区域称为基本服务区（BSS）。

（2）有中心拓扑（结构化网络）

实训项目：组建无线局域网

项目名称：家庭用户无线接入互联网实训目的：家庭用户使用无线路由器实现无线上网硬件：具有WAN接口无线路由器、台式PC、笔记本电脑、无线网卡、网线软件：WindowsXP操作系统、网卡驱动程序步骤：1.无线网卡的安装1）网卡的安装2）安装驱动程序2.硬件连线1）与互联网连接2）使用网线把台式PC的网卡和无线路由器的任意一个LAN接口连接起来，3）将无线路由器的电源插头插入电源插板并将路由器开机。3.服务端配置1）互联网接入设置2）本地LAN设置4.客户端配置

实训项目：组建无线局域网

项目名称：家庭用户无线接入互联网

习题：

1.一座大楼内的一个计算机网络系统属于（）。A.PANB.LANC.MAND.WAN2.在OSI七层结构模型中，处于数据链路层与运输层之间的是（）。A.物理层B.网络层C.会话层D.表示层3.无线局域网所采用的协议为（）。A.CSMA/CD

B.Takenring

C.CSMA/CA

D.PPP4.交换式局域网的核心设备是()。A.集线器B.中继器C.路由器D.局域网交换机5.10base-t标准中的10指的是（）。A.传输标准B.线缆类型C.编码方式D.传输速度6.简述CSMA/CD介质访问控制方法的原理。7.简述什么是VLAN。8.简述交换机的工作方式。

习题：

1.一座大楼内的一个计算机网络系统属于（）

第四章局域网技术

广东轻工职业技术学院

第四章局域网技术

广东轻工职业技术学院本章纲目4.1局域网概述4.1.1局域网的定义4.1.2局域网的技术特点4.2传统共享局域网4.2.1概述4.2.2集线器4.2.3传统以太网与IEEE802.34.2.4令牌环网4.2.5令牌总线网4.2.6FDDI网络4.3现代交换式局域网4.3.1概述4.3.2交换局域网结构4.3.3交换机4.4现代以太网技术4.4.1快速以太网4.4.2千兆以太网4.4.3万兆以太网4.5虚拟局域网4.5.1VLAN概述4.5.2VLAN实现方式4.5.3VLAN网络组建4.6无线局域网技术4.6.1概念4.6.2组成与互连设备4.6.3拓扑结构实训项目：组建无线局域网本章纲目4.1局域网概述任务和知识点任务描述知识点阅读局域网概述，了解局域网的体系结构和采用的技术规范，传统局域网的技术规范。局域网的体系结构、IEEE802标准、以太网技术、FDDI网络通过阅读本单元和查阅资料掌握现代交换式局域网的构成。交换局域网结构、局域网交换机、交换机的工作过程级方式通过阅读本单元和查阅资料掌握比较先进的现代局域网技术。快速以太网、千兆以太网、万兆以太网掌握虚拟局域网的组网技术基础以及实现方式静态VLAN、动态VLAN、VLAN网络组建了解无线局域网组网的基本技术和方法，掌握无线局域网组网的设备和使用方法。无线局域网组成方式、无线局域网组网设备、无线局域网拓扑结构任务和知识点任务描述知识点阅读局域网概述，了解局域网的体系结

4.1局域网概述

4.1.1局域网的定义

1、按照互联网络中计算机的地理位置分布情况可以将计算机网络分为广域网（WideAreaNetwork）、城域网（MetropolitanAreaNetwork）和局域网（LocalAreaNetwork）。局域网（LocalAreaNetwork）是指地理位置分布范围比较小的网络，即局部地区的网络，其分布范围通常局限在一个办公室、一栋大楼或者一个校园之内。2、通常将具有如下特征的网络称为局域网：网络所覆盖的地理范围比较小，通常不超过几十公里，甚至只在一幢建筑或一个房间内。信息的传输速率比较高，其范围自1Mbps到10Mbps，近来已可以达到100Mbps。3、局域网是结构复杂程度最低的计算机网络，与其它的网络类型相比，局域网具有传输速度快、性能稳定、结构简单、布线容易和架设成本较低等特点。

4.1局域网概述

4.1.1局域网的定义4.1.2局域网的技术特点1、局域网体系结构就应用技术而言，计算机网络技术可分为局域网技术与广域网技术两个大的方面。局域网与广域网相比，有两个主要技术特点：

第一、局域网中不存在数据交换，不用选择路径，因而不需要OSI模型的网络层及以上功能层次，只有OSI模型中的低两层，即物理层与数据链路层；

第二、在局域网中，可用带有物理地址的数据帧传送数据，降低寻址、地址转换等方面的工作量。

4.1.2局域网的技术特点1、局域网体系结构2、IEEE802标准起源

1980年2月，美国电气和电子工程师学会（IEEE）成立了局域网标准委员会（简称IEEE802委员会）研究并制定了局域网标准IEEE802。后来，国际标准化组织（ISO）经过讨论，建议将802标准定为局域网国际标准。IEEE802局域网参考模型和OSI参考模型的对应关系

IEEE802将OSI参考模型的数据链路层分成了逻辑链路子层LLC（LogicalLinkControl）和介质访问控制子层MAC（MediumAccessControl）。2、IEEE802标准起源IEEE802局域网参考模型和OSI参考模型的对应关系IEEE802局域网参考模型和OSI参考模型的对应关系

3、IEEE802各标准

标准名称解释802.1网间互连包括路由、网桥、网间互连通信802.2逻辑链路控制关于数据帧的错误控制及流控制802.3Ethernet局域网包括Ethernet介质和接口所有形式802.4TokenBus局域网包括TokenBus介质和接口所有形式802.5TokenRing局域网包括TokenRing介质和接口所有形式802.6MAN（城域网）包括MAN技术、编址和服务802.7宽带技术咨询组织包括宽带网络介质、接口和其他设备802.8光纤技术咨询组织包括光纤介质使用以及不同网络类型技术的使用802.9声音/数据集成网络包括声音和数据通过单一的网络介质传输的集成802.10网络安全性包括网络访问控制、加密、验证或其他安全主题802.11无线网络对于多种广播频率及技术的无线网络标准802.12高速网络包括100BASEVG-AnyLAN在内的各种100Mbpst技术3、IEEE802各标准标准名称解释802.1网间互连包4、IEEE802各标准之间的关系4、IEEE802各标准之间的关系以802.3以太网标准为例

IEEE802.3I：原始IEEE802.3规范的物理更改，它要求通过双绞线网络介质，使用以太网类型的信令。标准设定信令速度为10Mb/s，使用一个通过双绞线电缆传输的基带信令图，该双绞线电缆采用星形或延伸的星形拓扑。

IEEE802.3u：(100Base-T)是100Mb/s（百兆）以太网的标准。100Base-T技术中可采用3类传输介质，即100Base-T4、100Base-TX和100Base-FX，它采用4B/5B编码方式。

IEEE802.3z：IEEE802.3z千兆以太网标准在1998年6月通过，它规定的三种收发信机包括三种介质：1000BASE-LX应用于已安装的单模光纤基础上，1000BASE-SX应用于已安装的多模光纤基础上，1000BASE-CX应用于已安装的在设备室内连接的平衡屏蔽铜缆基础上。以802.3以太网标准为例IEEE802.3I：原以802.3以太网标准为例IEEE802.3ab：IEEE802.3ab定义基于5类UTP的1000Base-T标准，其目的是在5类UTP上以1000Mb/s（千兆）速率传输100m距离。IEEE802.3ae，定义了在光纤上以10Gb/s（万兆）速率传输以太网的标准，传输距离从300m到40km。IEEE802.3ak，定义了在对称铜缆上以10Gb/s（万兆）速率传输以太网的标准，传输距离小于15m，适用于数据中心内部服务器之间的连接应用。IEEE802.3an，定义了基于双绞线作为媒质的以10Gb/s（万兆）速率传输以太网标准，希望传输距离至少达到100m.以802.3以太网标准为例IEEE802.3ab：IEEE8

4.2传统共享局域网

4.2.1概述

传统的计算机局域网一般采用共享介质，这样可以节约局域网的造价。在网络中服务器和计算机众多，每台设备随时都有发送数据的需求，这就需要有某些方法来控制对传输介质的访问，以便两个特定的设备在需要时可以交换数据。

传统型计算机局域网常用的访问控制方式有3种，分别是载波多路访问/冲突检测（CSMA/CD）、令牌环访问控制法（TokenRing）和令牌总线访问控制法（TokingBus）。其中，以太网所采用的载波多路访问/冲突检测（CSMA/CD）是由ALOHA随机访问控制技术发展而来。

4.2传统共享局域网

4.2.1概述4.2.1概述ALOHA协议的思想很简单，只要用户有数据要发送，就尽管让他们发送。当然，这样会产生冲突从而造成帧的破坏。但是，由于广播信道具有反馈性，因此发送方可以在发送数据的过程中进行冲突检测，将接收到的数据与缓冲区的数据进行比较就可以知道数据帧是否遭到破坏。同样的道理，其他用户也是按照此过程工作。如果发送方知道数据帧遭到破坏（检测到冲突），那么它可以等待一段随机长的时间后重发该帧。对于局域网LAN，反馈信息很快就可以得到，通过研究证明，纯ALOHA协议的信道利用率最大不超过18%。4.2.1概述ALOHA协议的思想很简单，只要用户有数据要分槽ALOHA协议其思想是用时钟来统一用户的数据发送。办法是将时间分为离散的时间片，用户每次必须等到下一个时间片才能开始发送数据，从而避免了用户发送数据的随意性，减少了数据产生冲突的可能性，提高了信道的利用率。在分槽ALOHA系统中，计算机并不是在用户按下回车键后就立即发送数据，而是要等到下一个时间片开始时才发送。这样，连续的纯ALOHA就变成离散的分槽ALOHA。由于冲突的危险区平均减少为纯ALOHA的一半，因此分槽ALOHA的信道利用率可以达到36%（1/e），是纯ALOHA协议的两倍。对于分槽ALOHA，用户数据的平均传输时间要高于纯ALOHA系统。分槽ALOHA协议其思想是用时钟来统一用户的数据发送。办法是4.2传统共享局域网4.2.2集线器集线器（HUB）是基于星型拓扑的接线点。1．集线器的作用在10BASE-T网络中，所有设备需要用非屏蔽双绞线连接到一个或多个集线器，集线器应该有多个端口甚至多种类型的端口。集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备，采用CSMA/CD（一种检测协议）介质访问控制机制。

4.2传统共享局域网4.2.2集线器集线器（hub）属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。集线器（hub）属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交2．集线器的类型（1）基本规范

多数集线器主要的连接是RJ-45插座，这是基于双绞线的多种以太网的标准接头类型，每种线缆到集线器的长度由使用的介质决定，多数集线器还有指示多种状态的LED指示灯。2．集线器的类型4.2.2集线器（2）根据集线器的管理方式可分为以下几种类型①被动集线器

：被动集线器是相对静止的，它没有专门的动作来提高网络性能，也不能检测硬件错误或性能瓶颈，它只是简单地从一个端口接收数据并通过所有端口分发。②主动集线器：主动集线器拥有被动集线器的所有性能，此外还能监视数据，它们是以太网中实现存储转发技术的重要角色，在转发之前检查数据，它们并不区分优先次序，而是纠正损坏的分组并调整时序。

③智能集线器：智能集线器比前两种提供更多的优点，可以使用户更有效地共享资源。除了主动集线器的特性外，智能集线器提供了集中管理功能。（3）根据配置形式进行分类，可分为以下几种类型①独立集线器：独立集线器是带有许多端口的单个盒子式的产品。②模块化集线器：模块化集线器在网络中是很流行的，因为它们扩充方便且备有管理软件。③堆叠式集线器：作用就像一个模块化集线器一样，可以当作一个单元设备来进行管理。4.2.2集线器（2）根据集线器的管理方式可分为以下几种类广东轻工职业技术学院别文群课件4.2.3传统以太网与IEEE802.31.以太网简介(IEEE802.3标准)指的是由Xerox公司创建并由Xerox,Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测技术)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。CSMA/CD是CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection的缩写，含有两方面的内容，即载波侦听（CSMA）和冲突检测（CD）。CSMA/CD访问控制方式主要用于总线型和树状网络拓扑结构、基带传输系统。信息传输是以“包”为单位，简称信包，发展为IEEE802.3基带CSMA/CD局域网标准。4.2.3传统以太网与IEEE802.31.以太网简介(I采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网中，每一个结点在利用总线发送数据时，首先要侦听总线的忙、闲状态。如果总线上已经有数据信号传输，则为总线忙；如果总线上没有数据信号传输，则为总线空闲。由于Ethernet的数据信号是按差分曼彻斯特方法编码，因此如果总线上存在电平跳变，则判断为总线忙；否则判断为总线空。如果一个结点准备好发送的数据帧，并且此时总线空闲，它就可以启动发送。同时也存在着这种可能，那就是在几乎相同的时刻，有两个或两个以上结点发送了数据帧，那么就会产生冲突，所以结点在发送数据的同时应该进行冲突检测。采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网中，每一个结2.以太网的帧格式前导(Preamble)：一个交替由0和1组成的7个8位位组模式被用作同步。帧定界符开始(StartofFrameDelimiter)：特殊模式10101011表示帧的开始。目的地址(DestinationAddress)：若第一位是0，这个字段指定了一个特定站点。若是1，该目的地址是一组地址，帧被发送往由该地址规定的预先定义的一组地址中的所有站点。每个站点的接口知道它自己的组地址，当它见到这个组地址时会做出响应。若所有的位均为1，该帧将被广播至所有的站点。2.以太网的帧格式前导(Preamble)：一个交替由0和12.以太网的帧格式源地址(SourceAddress)：说明一个帧来自哪儿。数据长度字段(DataLengthField)：说明在数据和填充字段里的8位字节的数目。数据字段(DataField)：实际传输的数据。填充字段(PadField)：数据字段必须至少是46个8位字节(或许更多)。若没有足够的数据，额外的8位位组被添加(填充)到数据中以补足差额。帧校验序列(FrameCheckSequence)：使用32位循环冗余校验码的错误检验。2.以太网的帧格式源地址(SourceAddress)：说数据和填充的8位字节的数目的上限和下限(从46到1500)，上限是用来防止一次传输独占传输媒体太长时间。下限是用来确保冲突技术能正常工作。一个帧的大小必须大于一个最小长度，以便一个发送站点可以在发送该帧的最后一个比特前检测到冲突。这个长度是由帧传输的距离、比特的传播速度、数据速率以及由中继器导致的延迟决定的。考虑到所有这些因素，802.3标准定义了一个最小帧长度为512比特(64个8位位组)。若图4.3中的所有字段(填充字段除外)均有可能的数量最少的8位字节，那么总长度就可达到18个8位字节。于是，46个填充的8位字节就用来弥补这个差值。数据和填充的8位字节的数目的上限和下限(从46到1500)，3.以太网的传输介质由IEEE定义的以太网标准有几个不同的变种。它们在以下几个方面有差别：网段中使用的媒体、网段的最大长度、可以联接到网段上的站点数目以及数据速率。表4.2列出了一些标准。除了10Broad36以外，所有的电缆类型均使用曼策斯特(Manchester)编码，10Broad36使用不同的相移键控，而10BaseF使用光纤通信。3.以太网的传输介质由IEEE定义的以太网标准有几个不同的变以太网传输介质以太网传输介质传输介质有线传输介质双绞线光纤同轴电缆无线传输介质空气以太网传输介质以太网传输介质传输介质有线传输介质双绞线光纤同以太网传输介质双绞线双绞线由两根绝缘铜导线相互缠绕而成。两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波也会被另一根线上发出的电波抵消。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆，在局域网中常用双绞线4对双绞线组成的。以太网传输介质双绞线双绞线由两根绝缘铜导线相互缠以太网传输介质非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线非屏蔽双绞线（UTP）绝缘套管中无屏蔽层价格低廉，用途广泛屏蔽双绞线（STP）绝缘套管中外层由铝铂包裹，以减小辐射价格相对较高，高要求场合应用以太网传输介质非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线非屏蔽双绞线（UTP）以太网传输介质双绞线标准名称标准使用场合1/2/3/4类双绞线CAT-1/2/3/4目前已淘汰5类双绞线CAT-5可用于100M以太网传输超5类/6类双绞线CAT-5e/6可用于1,000M以太网传输超6类双绞线CAT-6A可用于10,000M以太网传输7类双绞线CAT-7可用于更高标准（大于等于10,000M）以太网传输，必须为屏蔽线）以太网传输介质双绞线标准名称标准使用场合1/2/3/4类双绞以太网传输介质双绞线线序标准568B12345678橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕568A12345678绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕568B标准568A标准以太网传输介质双绞线线序标准568B12345678橙白橙绿以太网传输介质直通线、交叉线直通双绞线（正线）双绞线两端都采用同一线序标准（568A或568B）制作通常用于异构设备互连PC连接交换机PC连接路由器交换机连接路由器交叉双绞线（反线）双绞线一端采用568A线序标准，另一端采用568B线序标准通常用于同构设备互连PC连接PC交换机连接交换机路由器连接路由器81以太网传输介质直通线、交叉线直通双绞线（正线）交叉双绞线（反以太网传输介质光纤光纤概述一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。光缆概述光缆一般由多根光纤和塑料保护套管及塑料外皮构成。以太网传输介质光纤光纤概述以太网传输介质光纤分类单模光纤当光纤的几何尺寸可以于光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸与光信号波长相差不大时，一般为5~10um，光纤只允许一种模式在其中传播，单模光纤具有极宽的带宽，特别适用于大容量、长距离的光纤通信多模光纤多模光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长，一般为50um、62.5um；光信号是以多个模式方式进行传播的；多模光纤仅用于较小容量、短距离的光纤传输通信以太网传输介质光纤分类单模光纤多模光纤以太网传输介质光纤跳线带有连接器与保护层的光纤一般被称为光纤跳线光纤跳线颜色分类黄色：单模光纤橙色：多模光纤以太网传输介质光纤跳线带有连接器与保护层的光纤一般被称为光纤以太网传输介质光纤接口类型SCLCSTFCMT-RJ（淘汰）以太网传输介质光纤接口类型SC4.2传统共享局域网4.2.4令牌环网1.令牌环网简介

令牌环局域网是由IEEE802.5标准定义TokenRing是令牌传输环（TokenPassingRing）的简写，在令牌环中主要有3种操作。（1）截获令牌并且发送数据帧。（2）接收与转发数据。（3）取消数据帧并且重发令牌。令牌环网络

4.2传统共享局域网4.2.4令牌环网令牌环网络一个令牌环局域网中的站点使用一个网络接口卡(NIC)来联接。一个站点仅可以直接发送给它的邻居，而且在大多数情况下仅可以发送给一个邻居。若一个站点想要给环中的另一个站点发送信息，帧必须经过两个站点间的所有接口。下图显示了令牌环网络的构成和令牌的传递。一个令牌环局域网中的站点使用一个网络接口卡(NIC)来联接4.2传统共享局域网4.2.5令牌总线网1、含义令牌环局域网是由IEEE802.5标准定义，TokenBus是令牌通行总线（TokenPassingbus）的简写。这种方式主要用于总线型或树状网络结构中。2、原理令牌总线和令牌环按同样的原理进行操作。例如，如图显示了5个站点，A到E，联接到一个总线上。若逻辑顺序为A-B-C-D-E，那么A开始沿着总线发送一个令牌到B。同以太网一样，每个站点可以获得这个令牌，但是令牌的目的地址说明了哪个站点要得到它。当B收到它时，就可以发送一个帧。若B无帧要发送，它就将令牌送给C。同样地，C或者将令牌送给D，或者发送一个帧，如此继续下去。4.2传统共享局域网4.2.5令牌总线网3、优点：具有极好的吞吐能力，且吞吐量随数据传输