计算机网络基础项目化教程（第2版）课件 单元7 局域网技术

单元7

局域网技术《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology单元7局域网技术-内容列表《计算机网络基础》课程7.1局域网的基本概念7.2以太网概念与IEEE802标准7.3局域网网络设备7.4无线局域网概述7.5无线AP与无线路由器局域网基本概念《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology局域网《计算机网络基础》课程局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是一种在小范围内（如一个建筑物内、校园内或者一个相对接近的地理区域内）将各种计算机、外设和数据库等互相连接起来组成的计算机通信网络。局域网的主要作用是提供高速、可靠的数据传输服务，支持资源共享、信息交换和协同工作等功能，是现代化办公和信息化建设的基础设施之一。局域网主要优势《计算机网络基础》课程局域网通常采用高速传输技术，如以太网、光纤等，使得数据传输速度非常快，可以满足各种实时性要求较高的应用需求。传输速度快局域网通常采用专用的传输介质和网络设备，网络结构相对简单，因此具有较高的可靠性和稳定性。可靠性高局域网可以通过各种安全技术和措施，如访问控制、数据加密、防火墙等，保证网络的安全性和保密性。安全性高由于局域网范围相对较小，用户数量有限，因此网络管理和维护工作相对较为方便和容易。便于管理和维护以太网与IEEE802标准《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology

数据链路层功能《计算机网络基础》课程数据链路层分为以下两个子网:逻辑链路控制LogicalLinkControl(LLC)

与网络层进行会话。确定帧使用的网络层协议介质访问控制MediaAccessControl(MAC)

根据介质的物理信号要求和使用的数据链路层协议类型，提供数据链路层编址和数据分界方法。

网络层

数据链路层LLC子层MAC子层802.3（以太网）802.11（WLAN）802.15（蓝牙）物理层

逻辑链路控制（LLC)《计算机网络基础》课程当数据包从源主机发送到目的主机，会进入不同的物理网络环境。物理环境包括铜缆、光纤、无线信号。无线信号由电子电磁频率、微波频率。介质访问控制（MAC）《计算机网络基础》课程经过一个路由时：将帧接入一种介质。解封装帧重新封装帧至一个新数据包。以太网历史《计算机网络基础》课程早期以太网：物理逻辑总线拓扑传统以太网：物理星型逻辑总线当今以太网：物理星型逻辑点对点以太网帧《计算机网络基础》课程前导码和帧起始定界符SFD：“前导码”（7个字节）

，每个字节的比特模式“10101010”，用于实现收发双方的时钟同步目的地址DA：该字段占2到6个字节，第2层地址用来确定帧是否发给地址源地址SA：该字段占2到6个字节，用于标志帧的源端口或网卡。类型（“长度”）：该字段占2个字节，用于定义帧的数据字段的准确长度。数据和填充字符PAD：这两个字段总为（46-1500）字节包含来自较高层的封装数据，通常是指网络层的PDU。帧校验序列（FCS）：该字段占4个字节使用CRC循环冗余检测校验码检测帧中的错误。通用数据帧格式以太网数据帧格式介质访问控制概述《计算机网络基础》课程两种基本介质访问的方法：受控-每个节点各自都有使用介质的时间。争用-所有节点都有自由竞争介质的使用权。争用访问共享介质方法。为了防止在介质上造成混乱，使用载波侦听多路访问（CSMA）。CSMA/CD(冲突检测)CSMA/CA(冲突避免)共享介质CSMA/CD《计算机网络基础》课程CSMA/CD，全称为CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，即带有冲突检测的载波侦听多路存取。CSMA/CD的工作原理可以概括为：所有节点都共享网络传输信道。节点在发送数据之前，首先检测信道是否空闲。如果信道空闲则发送，否则就等待。在发送出信息后，节点再进行冲突检测。当发现冲突时，则取消发送。有帧要发送信道空闲？发送帧检测到碰撞？是否否碰撞检测到碰撞停止发送退避一段时间边发送数据边检测碰撞局域网网络设备《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology局域网网络设备-网卡《计算机网络基础》课程网卡，全名是网络适配器或NIC(网络接口控制器)，它是用于设备终端连接到计算机网络上通讯的计算机硬件。有线网卡无线网卡局域网网络设备-网卡《计算机网络基础》课程网卡的三种主要功能：1.数据的封装与解封发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部，然后送交上一层2.链路管理主要是CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，带冲突检测的载波监听多路访问）协议的实现3.编码与译码基带数据编码方式的实现，即曼彻斯特编码与译码。局域网网络设备-集线器《计算机网络基础》课程传统的以太网利用集线器互连节点，采用这种方式，在一个局域网内只能同时有且仅有一个客户端发送数据，其他客户端若要发送数据，必须等待一段时间。集线器传统以太网使用集线器互连的以太网局域网网络设备-交换机《计算机网络基础》课程交换机以太网是当今最常用的以太网。交换以太网支持的协议仍然是IEEE802.3以太网。以太网交换机工作于OSI网络参考模型的第二层（即数据链路层），是一种基于MAC（MediaAccessControl，介质访问控制）地址识别、实现以太网数据帧转发的网络设备。

交换以太网交换机使用交换机互连的以太网局域网网络设备-路由器《计算机网络基础》课程路由是指为每个到达网关接口的数据包做出转发决定的过程。路由器（Router）通过路由决定数据的转发，路由表将决定数据包转发到目的地网络，路由器需要有到目的网络的路由条目。转发策略称之为“路由选择”。路由器路由转发局域网网络设备-路由器《计算机网络基础》课程路由器的工作主要包括以下三个方面：连接网络：路由器支持各种局域网和广域网接口，主要实现局域网和广域网互连。数据处理：包括数据分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能。网络管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。局域网网络设备-网络介质《计算机网络基础》课程网络传输介质是网络中传输数据、连接各网络站点的载体。局域网常见的传输介质有同轴电缆、双绞线、光纤等。同轴电缆非屏蔽双绞线（UTP）光纤屏蔽双绞线（STP）虚拟局域网《计算机网络基础》课程虚拟局域网（VLAN，VirtualLocalAreaNetwork）是一种建立在交换技术基础上的局域网技术，它能够将局域网内的设备和用户逻辑上划分成多个独立的网段，以实现灵活的网络管理和控制。

常用的VLAN路由模式有：边界路由、“独臂”路由等、第三层交换等。虚拟局域网的交换技术包括端口交换（PortSwitch）、帧交换（FrameSwitch）、信元交换（CellSwitch）3种方式。虚拟局域网VLAN的划分有两种：静态实现和动态实现。无线局域网《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology无线局域网《计算机网络基础》课程0102随着无线通信技术的不断发展和成熟，无线局域网的应用越来越广泛，已成为现代通信网络的重要组成部分。无线局域网（WLAN）是一种利用无线通信技术构建的局域网，它允许用户在一定范围内无需线缆连接即可访问网络资源。无线局域网的关键技术参数包括无线频段、传输速率、调制方式、信道带宽等，这些参数决定了无线局域网的传输性能和稳定性。无线局域网的性能指标主要包括吞吐量、时延、丢包率等，这些指标反映了无线局域网在实际应用中的性能表现。性能指标关键技术参数IEEE802.11《计算机网络基础》课程IEEE802.11是IEEE在1997年6月颁布的无线网络标准。IEEE802.11是早期无线局域网标准之一，该标准定义了物理层和介质访问控制MAC协议的规范。IEEE802.11协议标准的接入速率有1Mbps和2Mbps。无线AP与无线路由器《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology无线AP《计算机网络基础》课程

无线AP是指AP，AccessPoint，无线访问节点、会话点或存取桥接器，它不仅包含单纯的无线接入点（无线AP），也同样是无线路由器（含无线网关、无线网桥）等类设备的统称。

无线AP主要用于覆盖距离几十米至几百米，一般用于大楼内部、校园内部或园区网络。

无线AP主要技术为IEEE802.11系列无线AP根据需求选择合适的AP设备，确保信号覆盖范围和信号质量。选择合适的位置部署AP设备，如中心位置或离用户较近的位置。无线路由器《计算机网络基础》课程无线路由器（WirelessRouter）被视为一个转发器，它将宽带信号通过天线转发给附近的无线网络设备，如笔记本电脑、带有无线上网功能的手机。无线路由器一般都支持专线xDSL、Cable、动态xDSL、PPTP四种接入方式。无线路由器无线路由器配置方法《计算机网络基础》课程为路由器和交换机分配静态IP地址或动态获取IP地址。设置无线网络名称（SSID），并选择合适的加密方式（如WPA2-PSK）。启用或禁用DHCP服务，根据实际需求分配IP地址。根据需求设置端口映射和转发规则，以满足特定应用需求。IP地址配置S