【正文】 匹配電阻。 ?使用的電纜直徑為 10 mm，特性阻抗為 50歐姆，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型，網(wǎng)中傳輸?shù)男畔⒉捎寐鼜厮固鼐幋a。 討論： ?雙絞線已能用于數(shù)據(jù)傳輸速率為 100Mbps、 1Gbps 的高速局域網(wǎng)中； ?在局部范圍內(nèi)的中、高速局域網(wǎng)中使用雙絞線，在遠(yuǎn)距離傳輸中使用光纖，在有移動(dòng)結(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)中采用無(wú)線技術(shù)的趨勢(shì)已經(jīng)明朗。交換局域網(wǎng)的中心結(jié)點(diǎn)是一種局域網(wǎng)交換機(jī)。 ?邏輯 結(jié)構(gòu)屬于 總線 型與 環(huán)狀 的局域網(wǎng)，在 物理結(jié)構(gòu)上也可被看成 星狀 的。 ?中心結(jié)點(diǎn)是全網(wǎng)可靠性的瓶頸。中心結(jié)點(diǎn)控制全網(wǎng)的通信。 ?環(huán)建立、維護(hù)、結(jié)點(diǎn)的插入與撤出。 17 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ?介質(zhì)訪問(wèn)控制方法 是指控制多個(gè)結(jié)點(diǎn)利用公共傳輸介質(zhì)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法。 13 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 14 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： ?總線型結(jié)構(gòu) ?環(huán)型結(jié)構(gòu) ?星型結(jié)構(gòu) 15 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 總線型拓?fù)錁?gòu)型 特點(diǎn)： ?總線型局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法采用的是 “共享介質(zhì) ”方式； ?所有結(jié)點(diǎn)都連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上； ?總線傳輸介質(zhì)通常采用同軸電纜或雙絞線； ?所有結(jié)點(diǎn)都可以通過(guò)總線傳輸介質(zhì)以 “廣播 ”方式發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，因此出現(xiàn) “沖突（ collision） ”是不可避免的； ?“沖突 ”會(huì)造成傳輸失??； ?必須解決多個(gè)結(jié)點(diǎn)訪問(wèn)總線的介質(zhì)訪問(wèn)控制（ MAC， medium access control）問(wèn)題。 (2)廣播幀 (broadcast),即全 1地址，此幀發(fā)送給所有的站點(diǎn)。如果是發(fā)往本站的幀則收下，否則就將其丟棄。 ?這個(gè)地址就是物理地址或 MAC地址，作用就是用來(lái)惟一標(biāo)識(shí)我們要通信的計(jì)算機(jī)。一個(gè)塊號(hào)可以產(chǎn)生224個(gè)不同的地址。用戶可以把買到的網(wǎng)卡裝到機(jī)器上并連到網(wǎng)上立即就可以工作，而不需網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)分配地址。 ?為了惟一地識(shí)別出網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)站，就得使網(wǎng)絡(luò)中的所有計(jì)算機(jī)都必須有不同的地址標(biāo)識(shí)，這樣在訪問(wèn)中才不致出錯(cuò)，就像我們每家每戶都有一個(gè)與別人不同的門(mén)牌號(hào)碼，投遞員就不會(huì)投錯(cuò)信件一樣。 ?由于網(wǎng)絡(luò)層 IP協(xié)議可直接將分組封裝 到 Ether的 MAC幀中，整個(gè)協(xié)議處理也變得簡(jiǎn)單，人們也很少討論 LLC協(xié)議了。 IEEE 802 標(biāo)準(zhǔn)所描述的局域網(wǎng)參考模型與 OSI參考模型的關(guān)系 ： 5 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 IEEE 802參考模型 ?IEEE 802委員會(huì)為局域網(wǎng)制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，它們統(tǒng)稱為 IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)； ?這些 標(biāo)準(zhǔn) 有 3類： ?IEEE 標(biāo)準(zhǔn) 定義局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連、以及管理與性能測(cè)試； ?IEEE 標(biāo)準(zhǔn) 定義 邏輯鏈路控制 (LLC)子層功能與服務(wù)； ?定義了不同介質(zhì)訪問(wèn)控制技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如 N, PC, Omni和 3plus 等，隨之各種網(wǎng)絡(luò)組件、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品也得到迅速發(fā)展，構(gòu)成了計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的基礎(chǔ)。第 5章 局域網(wǎng) 1 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 本章學(xué)習(xí)要求： 了解：局域網(wǎng)的主要技術(shù)特點(diǎn) 了解：局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型與特點(diǎn) 理解： IEEE 802參考模型與協(xié)議的基本概念 掌握： Ether局域網(wǎng)的基本工作原理 掌握：高速局域網(wǎng)、交換局域網(wǎng)與虛擬局域網(wǎng)的 基本工作原理 理解：無(wú)線局域網(wǎng)的基本工作原理 掌握：網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù) 2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 本章知識(shí)點(diǎn)： 局域網(wǎng)的基本概念 IEEE802參考模型 典型局域網(wǎng)基本工作原理 Ether 高速局域網(wǎng)技術(shù) Fast Ether Gigabit Ether 10Gbps Ether 交換式城域網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng) 局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù) 無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù) 局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù) 3 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 局域網(wǎng)基本概念 ?局域網(wǎng)基本上是從 20世紀(jì) 70年代中期開(kāi)始，應(yīng)短距離高速度的通信要求 而發(fā)展起來(lái)的。 ?最有代表性的是英國(guó)的劍橋環(huán)和美國(guó) Xerox公司 (施樂(lè) )的以太網(wǎng)，此后各種局域網(wǎng)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。 ?對(duì)局域網(wǎng)的研究主要涉及到如下幾個(gè)問(wèn)題： ?局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題 ?解決網(wǎng)絡(luò)間的互連問(wèn)題 ?提高網(wǎng)絡(luò)的性能及擴(kuò)展問(wèn)題 4 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 IEEE 802參考模型 IEEE 802規(guī)范定義了網(wǎng)卡如何訪問(wèn)傳輸介質(zhì)，以及如何在傳輸介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)的方法，還定義了傳輸信息的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間連接建立、維護(hù)和拆除的控制過(guò)程。 6 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 IEEE 802參考模型 ?IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系： IEEE802協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)基本結(jié)構(gòu)圖 8 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 綜述和體系結(jié)構(gòu)（說(shuō)明與 OSI對(duì)應(yīng)關(guān)系） 邏輯鏈路控制及為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù) LLC C S M A / C D 令 牌 總 線 令 牌 環(huán) 語(yǔ) 音 數(shù) 據(jù) 局 域 網(wǎng) 光 纖 技 術(shù) 寬 帶 局 域 網(wǎng) 城 域 網(wǎng) 絡(luò) 規(guī) 范 安 全 數(shù) 據(jù) 交 換 1 無(wú) 線 局 域 網(wǎng) 優(yōu) 先 級(jí) 高 速 局 域 網(wǎng) 無(wú) 線 個(gè) 人 網(wǎng) 絡(luò) 電纜 電 視 交 互 技 術(shù) IEEE802標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展 2022年 12月 6日 IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE TAG FDDI IEEE IEEE IEEE (未使用 ) IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE （廣 域無(wú)線網(wǎng)） 9 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 1. 邏輯鏈路控制子層 (LLC) ?LLC協(xié)議用來(lái)處理兩個(gè)站點(diǎn)之間的 數(shù)據(jù)幀的傳輸 ，一般不存在中間交換節(jié)點(diǎn)，在局域網(wǎng)中 LLC屬于邏輯鏈路控制子層，與 OSI中所定義的一般鏈路層有所不同，其主要差別如下： ?LLC子層屏蔽了不同 介質(zhì)訪問(wèn)控制 (MAC)子層的各種實(shí)現(xiàn)，所以這一層中不必考慮介質(zhì)訪問(wèn)的具體細(xì)節(jié)； ?LLC子層所處理的鏈路可被網(wǎng)上所有站點(diǎn)共享； ?LLC子層還應(yīng)能提供一些 OSI參考模型中網(wǎng)絡(luò)層的功能。 10 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 2. 介質(zhì)訪問(wèn)控制子層 (MAC)的標(biāo)識(shí)系統(tǒng) ?在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，標(biāo)識(shí)系統(tǒng) (identification system)是一個(gè)相當(dāng)重要的問(wèn)題，而其中最重要的就是局域網(wǎng)的 地址標(biāo)識(shí) 。 ?局域網(wǎng)的 地址標(biāo)準(zhǔn) 是使用 6個(gè)字節(jié) (也可采用兩字節(jié) )，這樣做主要是可以在網(wǎng)間互連時(shí)各網(wǎng)站都能具有不同的物理地址。 11 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 由 IEEE分配 地址塊號(hào)或廠商代碼 由廠商分配 塊內(nèi)地址 12 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 局域網(wǎng)地址的管理和分配 ?6個(gè)字節(jié)中的前 3個(gè)字節(jié) (高 24 bit)由 IEEE分配，所有生產(chǎn)局域網(wǎng)網(wǎng)卡的廠商必須向這個(gè)組織購(gòu)買由這 3個(gè)字節(jié)構(gòu)成的一個(gè)號(hào)，所以它又稱 地址塊號(hào) 或 廠商代碼 。這 6個(gè)字節(jié)的 MAC地址可被固化在網(wǎng)卡中。網(wǎng)卡從網(wǎng)上每收到一個(gè) MAC幀就首先檢查其硬件地址。一般要接收的幀有三種： (1)單播幀 (unicast),即收到幀的 MAC地址與本站的硬件地址相同。 (3)多播幀 (multicast),即發(fā)送給一部分站點(diǎn)的幀 ，如 010000000000。 16 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 總線結(jié)構(gòu)與沖突 總線型拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易； 易于擴(kuò)展，可靠性較好。 ?介質(zhì)訪問(wèn)控制方法要解決以下幾個(gè)問(wèn)題： ?該哪個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)？ (集中管理、分布競(jìng)爭(zhēng) ) ?發(fā)送時(shí)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)沖突？ （分布競(jìng)爭(zhēng)的必然） ?出現(xiàn)沖突怎么辦？ （檢測(cè)、延時(shí)重發(fā)） 18 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型 ?結(jié)點(diǎn)使用點(diǎn) —點(diǎn)線路連接，構(gòu)成閉合的物理的環(huán)型結(jié)構(gòu)； ?環(huán)中數(shù)據(jù)沿著 一個(gè)方向 繞環(huán)逐站傳輸； ?多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享一條環(huán)通路；為了確定環(huán)中的結(jié)點(diǎn)在什么時(shí)候可以傳送數(shù)據(jù)幀，同樣要進(jìn)行介質(zhì)訪問(wèn)控制。（復(fù)雜） 19 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 星型拓?fù)錁?gòu)型 ?每個(gè)結(jié)點(diǎn)都由一個(gè)單獨(dú)的通信線路與中心結(jié)點(diǎn)連接。 ?星型拓?fù)浜?jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，便于管理。 20 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)的關(guān)系 ?邏輯結(jié)構(gòu)是指局域網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)間相互關(guān)系與介質(zhì)訪問(wèn)控制方法，而物理結(jié)構(gòu)是指局域網(wǎng)外部連接的形式。 ?在出現(xiàn)交換局域網(wǎng) (switched LAN)后，才真正出現(xiàn)了物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的星狀拓?fù)洹? 21 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問(wèn)控制方法 局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)類型 有線傳輸介質(zhì)： 同軸電纜、雙絞線、光纖等 無(wú)線傳輸介質(zhì)： 衛(wèi)星、無(wú)線、微波等 以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式： 粗纜以太網(wǎng)、細(xì)纜以太網(wǎng)、雙絞線以太網(wǎng)、光纖以太網(wǎng)，也可混合組網(wǎng)。 22 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 (1)粗纜以太網(wǎng) ?粗纜以太網(wǎng)通常也稱作 10BASE5以太網(wǎng)，這是早期使用的組網(wǎng)形式之一。 ?組網(wǎng)時(shí)，首先把網(wǎng)卡插入到微機(jī)的擴(kuò)展槽中，然后把一個(gè)收發(fā)器通過(guò)一條不超過(guò) 15 m長(zhǎng)的收發(fā)器電纜 (AUI電纜 )連接到網(wǎng)卡上的 15芯插座上，而收發(fā)器則直接與粗纜連接。粗纜以太網(wǎng)規(guī)定，電纜網(wǎng)段的最大長(zhǎng)度為 500 m,如使用中繼器 (Repeater)網(wǎng)絡(luò)最長(zhǎng)可達(dá) km。 23 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 粗纜以太網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) 24 粗纜以太網(wǎng) ?標(biāo)準(zhǔn)粗纜以太網(wǎng)規(guī)定單段信號(hào)傳輸電纜的最大長(zhǎng)度為 500米，但利用中繼器連接 4段電纜后，以太網(wǎng)中信號(hào)傳輸電纜最長(zhǎng)可達(dá) 2500米。 ?使用的電纜直徑為 5 mm，特性阻抗也為 50 Ω，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)中傳輸?shù)男畔⒕幋a、使用匹配電阻、網(wǎng)卡等都與粗纜的一樣。由于電纜較細(xì)，信號(hào)的衰減較大，所以其傳輸距離比粗纜要短，一般一個(gè)網(wǎng)段為 185 m，使用中繼器 (Repeater)網(wǎng)絡(luò)最長(zhǎng)可達(dá) 925m。細(xì)纜一般使用 RG58/U標(biāo)準(zhǔn)電纜，分單芯和多芯兩種。 ?網(wǎng)絡(luò)的通信中樞是集線器，通常也稱作 HUB，上面裝有RJ45接口，數(shù)量一般為 1 1 24個(gè)，一般還設(shè)有同軸電纜接口作為擴(kuò)展用。 ?雙絞線的最大連接長(zhǎng)度為 100 m。 27 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)卡和局域網(wǎng)進(jìn)行通信 網(wǎng)卡上的硬件地址 ?路由器由于同時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個(gè)硬件地址。 ?集線器和網(wǎng)卡都使用 ST連接器來(lái)連接多模光纖 (典型的為 ),傳輸距離可達(dá) 2 km。 33 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 介質(zhì)訪問(wèn)控制方法 : ?介質(zhì)訪問(wèn)控制的目的是 解決如何將信道的帶寬恰當(dāng)合理地分配給網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的問(wèn)題 。 34 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ?質(zhì)訪問(wèn)控制方法： ?帶有沖突檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)（ CSMA/CD ）方法的總線型局域網(wǎng)； ?令牌總線（ Token Bus