专转本计算机课件-计算机局域网

4.2计算机局域网4.2.1

局域网的特点与组成4.2.2

常用局域网介绍4.2.1局域网的特点与组成计算机局域网(LAN)的特点为一个单位所拥有，地理范围有限使用专门铺设的传输介质进行连网数据传输速率高(10Mbps～1Gbps)、延迟时间短可靠性高、误码率低(10-8～10-11)路由器防火墙文件服务器共享打印机局域网集线器广域网广域网局域网的组成网络上的每个节点都装有网络接口卡(NIC,简称网卡)，网卡通过传输介质把节点相互连接起来双绞线、同轴电缆、光纤或者无线电波

网络服务器工作站网络接口卡传输介质工作站工作站网络打印机网络上的每台设备(如工作站、服务器、打印机等)

都称为是网络中的一个“节点”局域网的拓扑结构总线型局域网环型局域网星型局域网网络上的节点局域网的数据传输方法网络上的每个节点（如工作站、服务器、打印机等），都是数据传输的“源”或者“目的地”介质访问地址(MAC地址)：为了相互区别，局域网中的每个节点都有一个惟一的地址，称为MAC地址数据传输方法：采用时分多路复用技术，多个节点共享传输介质不允许任何节点连续传输任意长的数据，必须把要传输的数据分成小块（称为“帧”，frame），每个节点每次只传输一个帧，确保任何节点都有传输数据的机会局域网数据帧的格式

有效载荷(传输的数据)校验信息发送节点MAC地址接收节点MAC地址发给哪一台计算机？校验信息随同数据一起进行传输，供接收节点在收到数据之后验证数据传输是否正确哪一台计算机发送的数据帧需要传输的数据，如程序、邮件、MP3音乐等

不同类型的局域网，数据帧的格式各不相同：

MAC地址的长度不同有效载荷的最大长度限制不同使用的校验方法不同其它组成部分什么是网卡（网络接口卡）？网卡就是计算机的网络通信控制器主要功能：实现节点之间的数据通信网卡及其安装笔记本电脑使用的网卡网络中每个节点(工作站或服务器)都必须安装网卡，不同类型的网络，需安装使用不同类型的网卡由于芯片组集成度的提高，现在网卡的功能大多已集成在芯片组中，即所谓的“集成网卡”网卡的具体功能1在计算机与网络之间建立一个通信链路(link)，通过传输介质发送信息和接收信息2将数据分成帧(frame)、以帧为单位发送和接收信息3将计算机的输出转换为适合网络传输的信号(并－串转换、电平转换···)每块网卡均由生产厂家分配一个全球惟一的MAC地址，该地址就是使用这块网卡的节点MAC地址网卡转换成串行信号发送到网络计算机需发送的信息以并行方式送至网卡4.2.2常用局域网介绍常用局域网之1：总线式以太网以总线式集线器(hub)为中心，每个节点通过以太网卡和双绞线连接到集线器的一个端口，通过集线器与其他节点相互通信

集线器ABCD把一个端口接收到的帧向所有端口分发出去，并对信号进行放大，以扩大网络的传输距离，起着中继器的作用

有效载荷(传输的数据)校验信息发送节点MAC地址接收节点MAC地址AD(以太网数据帧)常见局域网之2：交换式以太网以交换式集线器(switchhub)为中心构成交换式集线器是一种高速电子交换器，连接在交换器上的所有节点均可同时相互通信总线式以太网交换式以太网Hub向所有节点发送数据帧，由节点选择接收Hub按MAC地址将数据帧直接发送给指定的节点1次只允许1对节点进行数据帧的传输允许多对节点同时进行数据帧的传输总线式拓扑结构星形拓扑结构所有节点共享一定的带宽每个节点各自独享一定的带宽

交换式集线器123456常见局域网之3：千兆位以太网工作组交换器1工作组交换器2

部门交换器部门服务器1000Mbps至中央交换器10/100Mbps至桌面

其中，底层(工作组、部门)的交换器以10Mbps或100Mbps的速度与高层的中央交换器连接，中央交换器以每秒千兆位的速率与网络服务器连接，传输介质(光纤)的长度可达几公里

交换式集线器可以按层次方式互相连接起来，构成工作组——部门——公司(单位)的多层次的局域网1000Mbps以太网使用的传输介质同轴电缆（早期使用） 速率为10Mbps的以太网，价格高双绞线（5类线）

大量用于速率为10Mbps和100Mbps的以太网光纤 用于速率为千兆(1Gbps)以太网和万兆(10Gbps)以太网双绞线和RJ45插头(水晶头)是目前以太网使用最多的传输介质以太网使用的网卡功能：按照以太网的传输协议(IEEE802.3标准)，实现计算机之间的数据通信按传输速率分为：10Mbps网卡(10Base-T)100Mbps网卡(100Base-T)10/100Mbps自适应网卡1000Mbps网卡按产品形态分为：独立网卡集成网卡(由芯片组实现网卡功能)笔记本电脑使用的网卡台式机使用的网卡小结：以太网的优缺点优点：增／删节点容易成本低维护方便轻负载时效率高（节点少，或者信息发送不频繁）缺点：重负载情况下网络性能将急剧下降，不适合实时性要求较高的环境，特别是总线式以太网常见局域网之4：

光纤分布式数字接口网(FDDI)传输介质为多模光纤采用双环结构，每个节点挂接到两个环路上。主环用于正常情况下的数据传输，副环作为备份，在主环故障或者节点故障时替代主环工作，使网络仍可正常工作数据通信方法：使用一种特殊的帧(令牌)在网络中依次传递，只有得到令牌的节点才能获得对环路的访问权而发送一帧数据；数据帧沿环传送，环中每个节点接到该桢后就检查桢中的接收地址而决定接收该桢还是转发该桢FDDI的特点与应用可覆盖较大的范围（最大节点间距离2km,环路最大长度达100km）支持较高的数据传输速率(100Mb/s)

常用于构造局域网的主干部分（连接多个局域网）由于帧格式与其他局域网不同，与其他局域网进行互连时，需要通过“网桥”或“路由器”FDDI网以太网以太网常见局域网之5:无线局域网特点：使用S频段(2.4G～2.4835GHz)无线电波作为传输介质，对人体没有伤害具有灵活性，相对于有线网络，它的组建、配置和维护较为容易使用扩频方式通信时，具有抗干扰、抗噪声、抗衰减能力，通信比较安全，不易偷听和窃取，具有高可用性无线局域网通过无线网卡、无线hub、无线网桥等设备进行组网无线网卡集线器

无线hub无线hub无线局域网通信协议802.11标准(Wi-Fi),其中：802.11a:25Mbps802.11g:54Mbps802.11b(传输速率能根据环境变化)，最大可达11Mbps蓝牙（bluetooth）近距离无线数字通信的标准，是802.11的补充最高数据传输速率可达1Mbps(有效传输速率为721kbps)传输距离为10cm～10m适合于办公室或家庭环境的无线网络无线局域网的特点优点具有很好的灵活性最大通信范围可达几公里甚至几十公里组网、配置和维护较容易缺点还不能完全脱离有线网络，只是有线网络的补充产品比较贵传输速