【正文】 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 1 第 5章 局域網(wǎng)基礎(chǔ) 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 2 局域網(wǎng) 的發(fā)展方向 ?速度越來越快 ?距離越來越遠 ?有線向無線過渡 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 3 內(nèi)容目錄 局域網(wǎng)概述 1 各種局域網(wǎng)標準介紹 2 現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù) 3 虛擬局域網(wǎng) 4 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 4 局域網(wǎng)概述 ? 局域網(wǎng)的定義和特點 ◆ 局域網(wǎng) LAN(Local Area Net)是一個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它將 有限地理范圍 內(nèi)的多種信息設(shè)備聯(lián)接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享。 ◆其主要 特點 ： 1 覆蓋有限的地理范圍。 2 具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率和較低的誤碼率。 3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、組網(wǎng)方便等特點，一般由一個單位或部門建設(shè)、管理及維護。 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 5 決定局域網(wǎng)特性三個關(guān)鍵技術(shù) ?傳輸介質(zhì) ?拓撲結(jié)構(gòu) ?介質(zhì)訪問控制方法 本章難點 MAC (Media Access Control) 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 6 局域網(wǎng)的組成 工作站（ PC機） 服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò)接口卡 集線器、交換機 傳輸介質(zhì) 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 7 ?1. PC機 PC機通過網(wǎng)卡經(jīng)傳輸介質(zhì)連接到集線器或網(wǎng)絡(luò)交換機 上，通過交換機實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及其它 PC機之間的通 信。 ?2. 服務(wù)器 在集中控制型局域網(wǎng)中，通常設(shè)置專門的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器作 為局域網(wǎng)的核心控制計算機，用于控制局域網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資 源及網(wǎng)絡(luò)用戶管理。 局域網(wǎng)的組成 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 8 網(wǎng)卡 ：網(wǎng)絡(luò)接口卡 ,簡稱 NIC（ Network Inteface Card），又稱網(wǎng)絡(luò)適配器。 網(wǎng)卡的分類 ? 按傳輸介質(zhì)訪問方法：以太網(wǎng)卡 、 令牌環(huán)網(wǎng)卡 、 FDDI網(wǎng)卡 、ATM網(wǎng)卡等； ? 按帶寬： 10Mbps、 100Mbps、 10/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡 、1000M網(wǎng)卡和 10G網(wǎng)卡等； ? 按傳輸介質(zhì)分類 ， 目前主流網(wǎng)卡可分為雙絞線以太網(wǎng) （ RJ45接口 ） 、 光纖接口網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡 （ 常為 USB接口 ） 3. 網(wǎng)卡 :網(wǎng)絡(luò)接口卡 卡 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 9 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 10 網(wǎng)卡的 功能 是在發(fā)送方將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)信號發(fā)送到傳輸介質(zhì)上 ， 在接收方網(wǎng)卡將從傳輸介質(zhì)上接收到信號轉(zhuǎn)換為計算機能夠處理的數(shù)據(jù) 。 具體來講 ， 網(wǎng)卡有如下 功能 ： ? 數(shù)據(jù)的封裝與解封：即將邏輯鏈路 （ LLC） 子層交下來的 LLC幀加上 MAC（ 介質(zhì)訪問控制 ） 子層的首部和尾部 ， 成為 MAC幀 。 接收時 MAC層剝?nèi)ナ撞亢臀膊?， 形成 LLC幀 ， 然后送交 LLC子層； ? 鏈路管理：主要是 MAC子層協(xié)議的實現(xiàn)； ? 編碼與譯碼：即曼徹斯特編碼與譯碼 。 網(wǎng)卡的功能 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 11 ? 每個網(wǎng)卡在出廠時都賦予了一個全世界范圍內(nèi)唯一的物理地址。沒有兩個網(wǎng)卡具有相同的物理地址。 ? 物理地址固化在網(wǎng)卡的 ROM中，被稱為網(wǎng)卡的物理地址或 MAC地址 ? MAC地址長度為 48位， 6個字節(jié)，常用 16進制數(shù)表達，如 ? IEEE的注冊管理委員會 RAC(Registration Authority Committee)是局域網(wǎng)全球物理地址的法定管理機構(gòu)，所有的網(wǎng)卡制造商向 IEEE申請購買一個由前 3個字節(jié)組成網(wǎng)卡地址塊，每個制造商只能使用所購買的許可范圍內(nèi)的地址。 網(wǎng)卡的物理地址 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 12 ?集線器 （ Hub） 是局域網(wǎng)中重要的部件之一 。 集線器實質(zhì)上是一個多端口的中繼器 ， 工作在 OSI參考模型的 物理層 。 基于集線器的網(wǎng)絡(luò)屬于共享介質(zhì)局域網(wǎng) ， 即共享總線帶寬 。 ?隨著集成技術(shù)的發(fā)展，集線器與交換技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了交換式集線器（ Hub/Switch）。交換式集線器是一種新型的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，它不但能使網(wǎng)絡(luò)分段，而且還增加了線路交換功能，提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸挕? 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 13 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 14 5. 交換機 ?交換機是現(xiàn)代局域網(wǎng)的 核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 ，負責(zé)局域網(wǎng)內(nèi)各站點間的數(shù)據(jù)通信。站點和交換機間采用星型拓撲結(jié)構(gòu)連接，交換機接收所有站點發(fā)送的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀目的地址將其轉(zhuǎn)發(fā)給對應(yīng)站點。 集線器就是一種采用共享式工作狀態(tài)的設(shè)備，采用廣播的形式傳輸數(shù)據(jù)。而交換機上的所有端口均有獨享的信道帶寬，以保證每個端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸 。 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 15 6. 傳輸介質(zhì) ?傳輸介質(zhì)是整個網(wǎng)絡(luò)的 神經(jīng)系統(tǒng) 。它將網(wǎng)絡(luò)中的各站點從物理上連接起來，從而能夠進行各類數(shù)據(jù)和信息傳輸。 ?傳輸介質(zhì)的質(zhì)量和傳輸性能直接影響著網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量和傳輸性能。 ?傳輸介質(zhì)像交通道路一樣是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。局域網(wǎng)根據(jù)應(yīng)用環(huán)境可采用有線、無線等多種傳輸介質(zhì)。 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 16 IEEE802局域網(wǎng)標準 ? 局域網(wǎng)模型與標準 ? IEEE ? IEEE ? IEEE 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 17 IEEE802局域網(wǎng)標準 ? 局域網(wǎng)模型與標準 1. 局域網(wǎng)模型 ◆隨著早期局域網(wǎng)的不斷發(fā)展，局域網(wǎng)產(chǎn)品的數(shù)量和種類不斷增加。為了能規(guī)范局域網(wǎng)的發(fā)展，業(yè)界迫切希望有一個局域網(wǎng)國際標準。 ◆ 1980年 2月，美國電氣和電子工程師學(xué)會 IEEE成立了局域網(wǎng)標準委員會 (IEEE 802委員會 )，專門從事局域網(wǎng)標準化工作，并且制定了 IEEE 802局域網(wǎng)標準。 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 18 1. 局域網(wǎng)模型 ? LLC子層 基本功能是完成數(shù)據(jù)鏈路上的數(shù)據(jù)幀傳輸和控制。 LLC層對于所有的 LAN協(xié)議來說都是相同的。 ? MAC子層 基本功能是解決共享介質(zhì)的競爭使用問題。它包含了數(shù)據(jù)傳遞所必須的同步、標記、流量和差錯控制的規(guī)范，并包括下一個接收數(shù)據(jù)幀站點的物理地址。 MAC協(xié)議對于不同的 LAN是不同的。 邏輯鏈路層（ LLC ） 介質(zhì)訪問控制子層（ M A C ） 其它層 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 其它層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 19 2. 局域網(wǎng)標準 IEEE 802標準是一個系列標準，該系列標準包括以下 四類 ： (1) IEEE IEEE 、網(wǎng)際互連、網(wǎng)絡(luò)管理和性能測試 . (2) IEEE IEEE LLC的功能與服務(wù) . 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2022/6/1 20 (3) 不同局域網(wǎng)的相關(guān)標準 此類分別定義了不同介質(zhì)訪問控制的標準，其中最重要的為 。 ?IEEE ： CSMA/CD總線網(wǎng)，即 CSMA/CD總線網(wǎng)的MAC子層和物理層技術(shù)規(guī)范。 ?IEEE ：令牌總線網(wǎng)，即令牌總線網(wǎng)的 MAC子層和