【正文】 ） ? 傳輸多路不同頻率的模擬信號 ? 阻抗 75 ? ， 300M或 450Mbps， 100km 39 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) ? 同軸電纜（ Coaxial Cable） ? 細(xì)纜 40 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) ? 同軸電纜（ Coaxial Cable） ? 粗纜 41 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) ? 雙絞線（ Twisted Pair ） ? 既可用于模擬傳輸，也可用于數(shù)據(jù)傳輸 ? 帶寬依賴于線的粗細(xì)和傳輸距離 ? 非屏蔽雙絞線 UTP（ Unshielded Twisted Pair） ? 雙絞線外沒有任何屏蔽 ? 分 1~5類 ? 3類：傳輸特性 16MHz，數(shù)據(jù)速率可達(dá) 16Mbps ? 5類：傳輸特性 100MHz，數(shù)據(jù)速率可達(dá) 100Mbps 42 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) ? 雙絞線（ Twisted Pair ） ? 屏蔽雙絞線 STP（ Shielded Twisted Pair） ? 雙絞線外有鋁箔包裹，用于屏蔽干擾信號 ? 價格相對昂貴，主要用于 IBM網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品 43 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) ? 雙絞線（ Twisted Pair ） 44 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) ? 雙絞線（ Twisted Pair ） 45 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) ? 光纖（ Fiber Optics） ? 特點 ? 依靠光波承載信息 ? 高傳送速率，通信容量大 ? 傳輸損耗小，適合長距離傳輸 ? 抗雷電和電磁干擾性能好，保密性好 ? 輕便 46 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) ? 光纜 47 數(shù)據(jù)通信基本概念 數(shù)據(jù)、信息和信號 數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo) 48 數(shù)據(jù)通信基本概念 ? 數(shù)據(jù) ? 運送信息的實體 ? 信息 ? 信息是事物及其屬性標(biāo)識的集合 ? 信號 ? 數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。 49 數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo) ? 延遲 ? 傳播延遲 ? 信號通過傳輸介質(zhì)的延遲時間 ? 發(fā)送時延 ? 發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時間。 ? 處理時延 ? 交換結(jié)點為存儲轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行一些必要的處理所花費的時間。 50 數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo) ? 吞吐量 ? 數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾省? ? 波特 (Baud)率 ? 每秒鐘脈沖信號的變化次數(shù)。 ? 比特 (bit)率 ? 每秒鐘可傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)，單位： bps ? 帶寬 ? 信道上能夠通過的信號的最高頻率與最低頻率之差 51 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念和功能 常見網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 52 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) ? 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念和功能 ? 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) (NOS)是向網(wǎng)絡(luò)計算機提供網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)資源共享服務(wù)的操作系統(tǒng)。 ? 它是負(fù)責(zé)管理整個網(wǎng)絡(luò)資源和方便網(wǎng)絡(luò)用戶的軟件的集合。 53 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) ? 常見網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) ? UNIX ? ATamp。T Unix、 IBM AIX、 Sun Solaris、 SCO Unix… ? Novell Netware ? Windows NT/2022 ? Linux ? Redhad Linux、 Slackware Linux、紅旗 Linux… 二、局域網(wǎng)及其應(yīng)用 55 局域網(wǎng)的基本概念 局域網(wǎng)的定義 局域網(wǎng)特點 局域網(wǎng)的分類 局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn) IEEE802 56 局域網(wǎng)的定義 ? 小范圍內(nèi)的計算機網(wǎng)絡(luò)。 ? 結(jié)構(gòu)多為星形，采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)。 57 局域網(wǎng)特點 ? 網(wǎng)絡(luò)為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數(shù)目均有限。 ? 能方便地共享昂貴的外部設(shè)備、主機以及軟件、數(shù)據(jù)。 ? 距離短、延遲小、數(shù)據(jù)速率高、傳輸可靠。 ? 便于系統(tǒng)的擴展和逐漸地演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變。 58 局域網(wǎng)的分類 ? 按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類 ? 星形、總線形、環(huán)形 ? 按傳輸介質(zhì)分類 ? 有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò) ? 按服務(wù)對象分類 ? 企業(yè)網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng) 59 局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn) IEEE802 ? IEEE 802協(xié)議 ? IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)定義了若干種 LAN，包括對物理層、MAC子層的定義和描述。組成如下： ? ：基本介紹和接口原語定義 ? ：邏輯鏈路控制（ LLC）子層 ? ：采用 CSMA/CD技術(shù)的局域網(wǎng) ? ：快速以太網(wǎng) ? ：采用令牌總線（ Token Bus）技術(shù)的局域網(wǎng) ? ：采用令牌環(huán)（ Token Ring）技術(shù)的局域網(wǎng) ? ：無線局域網(wǎng) 60 局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法 載波偵聽多路訪問 /沖突檢測 令牌總線 令牌環(huán) 61 載波偵聽多路訪問 ? 堅持 CSMA ? 1堅持 CSMA（ 1persistent CSMA） ? 原理 ? 若站點有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道； ? 若站點發(fā)現(xiàn)信道空閑，則發(fā)送； ? 若信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽直至發(fā)現(xiàn)信道空閑，然后立刻（以概率 1）開始發(fā)送數(shù)據(jù)； ? 若產(chǎn)生沖突，等待一隨機時間，然后重新開始發(fā)送過程。 ? 優(yōu)點 ? 減少了信道空閑時間； ? 缺點 ? 增加了發(fā)生沖突的概率； ? 廣播延遲對協(xié)議性能的影響 ? 廣播延遲越大，發(fā)生沖突的可能性越大，協(xié)議性能越差； 62 載波偵聽多路訪問 ? 堅持 CSMA ? p堅持型 CSMA（ ppersistent CSMA） ? 適用于分時隙信道 ? 原理 ? 若站點有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道； ? 若站點發(fā)現(xiàn)信道空閑，則以概率 p發(fā)送數(shù)據(jù)（即以概率 q=1p延遲至下一個時隙發(fā)送）。若下一個時隙仍空閑，重復(fù)此過程，直至數(shù)據(jù)發(fā)出或時隙被其他站點所占用； ? 若信道忙，則等待下一個時隙，重新開始發(fā)送； ? 若產(chǎn)生沖突，等待一隨機時間，然后重新開始發(fā)送。 63 載波偵聽多路訪問 ? 非堅持型 CSMA（ nonpersistent CSMA） ? 原理 ? 若站點有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道； ? 若站點發(fā)現(xiàn)信道空閑，則立刻發(fā)送數(shù)據(jù)； ? 若信道忙，等待一隨機時間，然后重新開始發(fā)送過程； ? 若產(chǎn)生沖突，等待一隨機時間，然后重新開始發(fā)送過程。 ? 優(yōu)點 ? 減少了沖突的概率； ? 缺點 ? 增加了信道空閑時間，數(shù)據(jù)發(fā)送延遲增大； ? 信道效率比 1堅持 CSMA高，傳輸延遲比 1堅持 CSMA大。 64 載波偵聽多路訪問 /沖突檢測 ? CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) ? 原理 ? 站點使用 CSMA協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送； ? 在發(fā)送期間如果檢測到?jīng)_突，立即終止發(fā)送，并發(fā)出一個瞬間干擾信號，使所有的站點都知道發(fā)生了沖突； ? 在發(fā)出干擾信號后，等待一段隨機時間，再重復(fù)上述過程。 65 載波偵聽多路訪問 /沖突檢測 A B C D Eετ站 點 A 在 t = 0 時 刻向 站 點 E 發(fā) 送 幀站 點 E 在 t = τ ε 時 刻向 站 點 A 發(fā) 送 幀結(jié) 論 ： 若 網(wǎng) 絡(luò) 中 兩 個 最 遠(yuǎn) 站 點 間 的 傳 輸 時 間 為 τ ，則 站 點 能 檢 測 到 沖 突 的 最 長 時 間 為 2 τ 。站 點 A 和 站 點 E 發(fā) 送 的 幀在 此 相 遇 ， 發(fā) 生 沖 突 。沖突檢測時間 66 令牌總線 ? IEEE 令牌總線（ Token Bus） ? 特點 ? 物理上是總線網(wǎng)，邏輯上是令牌網(wǎng) ? 物理層：傳輸媒體為 75Ω寬帶同軸電纜， ? 數(shù)據(jù)率 1M、 5M或 10M； 基帶信號需要調(diào)制 67 令牌環(huán) ? IEEE 令牌環(huán)（ Token Ring） ? 技術(shù)產(chǎn)生原因 ? 環(huán)實際上并不是一個廣播介質(zhì)，而是不同的點到點鏈路組成的環(huán)，點到點鏈路有很多技術(shù)優(yōu)勢； ? 各個站點是公平的，獲得信道的時間有上限，避免沖突發(fā)生； ? IBM選擇 Token Ring作為它的 LAN技術(shù)。 68 令牌環(huán) ? IEEE 令牌環(huán)（ Token Ring） ? 基本思想 69 令牌環(huán) ? IEEE 令牌環(huán)（ Token Ring） ? 基本思想 ? 令牌（ Token）是一種特殊的比特組合模式，一個站要發(fā)送幀時，需要抓住令牌，并將其移出環(huán)； ? 環(huán)本身必須有足夠的時延容納一個完整的令牌，時延由兩部分組成：每站的 1比特延遲和信號傳播延遲。對于短環(huán)，必要時需要插入人工延遲； ? 環(huán)接口有兩種操作模式：監(jiān)聽模式和傳輸模式； ? 當(dāng)一個站點有數(shù)據(jù)發(fā)送時，在令牌通過此站點時，將令牌從環(huán)上取下，發(fā)送自己的數(shù)據(jù)，然后重新生成令牌，發(fā)送站負(fù)責(zé)將發(fā)出的幀從環(huán)上移去，并轉(zhuǎn)入監(jiān)聽模式； ? 確認(rèn)：幀內(nèi)一個比特域，初值為 0，目的站收到后，將其變?yōu)?1；對廣播的確認(rèn)比較復(fù)雜； ? 重負(fù)載下，效率接近 100%。 70 三種局域網(wǎng)的比較 ? IEEE ? 優(yōu)點 ? 使用最為廣泛； ? 算法簡單； ? 站點可以在網(wǎng)絡(luò)運行中安裝； ? 使用無源電纜； ? 輕負(fù)載時，延遲為 0。 ? 缺點 ? 使用模擬器件，每個站點在發(fā)送的同時要檢測沖突； ? 最短幀長 64字節(jié)，對于短數(shù)據(jù)來講開銷太大； ? 無優(yōu)先級，發(fā)送是非確定性的，不適合于實時工作； ? 電纜最長 2500米（使用中繼器）； ? 速率提高時，幀傳輸時間減少，競爭時間不變（ 2t），效率降低； ? 重負(fù)載時，沖突嚴(yán)重。 71 三種局域網(wǎng)的比較 ? IEEE ? 優(yōu)點 ? 發(fā)送具有確定性，支持優(yōu)先級，可處理短幀； ? 使用寬帶電纜，支持多信道； ? 重負(fù)載時，吞吐量和效率較高。 ? 缺點 : ? 使用大量的模擬裝置； ? 協(xié)議復(fù)雜； ? 輕負(fù)載時，延遲大； ? 很難用光纖實現(xiàn)。 72 三種局域網(wǎng)的比較 ? IEEE ? 優(yōu)點 ? 使用點到點連接，完全數(shù)字化； ? 使用線路中心，自動檢測和消除電纜故障； ? 支持優(yōu)先級，允許短幀，但受令牌持有時間限制，不允許任意長的幀； ? 重負(fù)載時，吞吐量和效率較高。 ? 缺點 ? 中央監(jiān)控； ? 輕負(fù)載時，延遲大。 73 三種局域網(wǎng)的比較 LAN MAC 協(xié)議 加入站點 數(shù)據(jù)字段長度 待發(fā)時延 性能 IEEE 簡單 最容易 46~1500B 不確定 輕載，時延 =0； 重載，性能最差 IEEE 最復(fù)雜 方便 0~8174B 確定 輕載，有時延； 重載，類似 TDM IEEE 復(fù)雜 難 ≥0 確定 輕載，有時延； 重載，類似 TDM LAN 優(yōu)先級 沖突 管理 信息傳送 話音 /電視 光纖 模擬部件 適用場合 IEEE 無 有 分布 廣播 不支持 支持 少 辦公室 IEEE 有 無 分布 廣播 支持 不支持 多 工廠實時控制系統(tǒng) IEEE 有 無 集中 點到點轉(zhuǎn)發(fā) 不支持 支持 無 辦公室 74 局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù) 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 局域網(wǎng)的組建 75 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 網(wǎng)卡 76 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 網(wǎng)卡 ? 服務(wù)器專用網(wǎng)卡 ? 普通工作站網(wǎng)卡 ? 10M/100M網(wǎng)卡 ? PCI接口 ? 筆記本電腦專用網(wǎng)卡（ PCMCIA） ? 無線網(wǎng)卡 77 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 中繼器（ Repeater） ? 用于信號的再生與放大，可延長電纜的傳輸距離。 78 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 集線器（ HUB） 79 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 集線器（ HUB） ? 獨立型集線器 ? 模塊化集線器 ? 在一個通信底板上插上多塊卡，每塊卡相當(dāng)于一個獨立集線器，通信在通信底板上進(jìn)行。 ? 可堆疊集線器 ? 利用高速總線將多個獨立型集線器堆疊起來。 80 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 交換機 81 局域網(wǎng)的常用設(shè)備 ? 路由器 寬帶路由器 Cisco 4000 路由器 82 局域網(wǎng)的組建 I n t e r n e t83 高速局域網(wǎng)基本分類 光纖分布數(shù)字接口 (FDDI) 快速以太網(wǎng) 千兆以太網(wǎng) 交換式局域網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng) VLAN 84 光纖分布數(shù)字接口 (FDDI) ? 特征 ? 使用多模光纖作為傳輸介質(zhì)，以 LED作為光源； ? MAC協(xié)議與 Token Ring類似； ? 100M的速率； ? 采用 4B5B編碼方法； ? 32中組合中的 16種表示數(shù)據(jù)， 3種表示定界符， 2種表示控制， 3種表示硬件信號， 8種保留。 ? 最大距離 200公