第十一章局域網(wǎng)技術

1、第十一章局域網(wǎng)技術局域網(wǎng)定義：是將較小的地理區(qū)域內的各種數(shù)據(jù)通信設備連接在一起的通信網(wǎng)絡局域網(wǎng)特點：（1）網(wǎng)絡覆蓋地理范圍有限（2）傳輸速率高，延遲小（3）誤碼率低（4）網(wǎng)絡的管理權限屬單一組織所有。如某一校園網(wǎng)，某銀行局域網(wǎng)等局域網(wǎng)應用：用于連接企業(yè)，工廠和學校內的一個樓群，一棟樓和一個辦公室里的數(shù)據(jù)通信設備，以便共享資源和交換信息局域網(wǎng)的三個屬性（1）局域網(wǎng)是一個通信網(wǎng)絡，它僅提供通信的功能。從前面講過的ISO網(wǎng)絡體系結構來看，它僅

2、包括低兩層（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層）的功能，所以連到局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設備必須加上高層協(xié)議和網(wǎng)絡軟件才能組成計算機網(wǎng)絡。（2）局域網(wǎng)連接的是數(shù)據(jù)通信設備。包括微型計算機，高檔工作站，服務器等大，中，小型計算機，終端設備和各種計算機外圍設備（3）局域網(wǎng)傳輸距離有限，網(wǎng)絡覆蓋范圍小11、1局域網(wǎng)的發(fā)展和分類1969年誕生了第一個計算機網(wǎng)絡——遠程分組交換網(wǎng)ARPA。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，微型計算機和小型計算機被廣泛應用，一個單位和一個部門可能

3、擁有為數(shù)眾多的微機和工作站，于是產(chǎn)生了資源共享和遠程高速通信的要求，這就是局域網(wǎng)產(chǎn)生的背景。1972年Bell（貝爾）公司提出兩種環(huán)型局域網(wǎng)技術，1972年誕生了以太網(wǎng)，其最初的實現(xiàn)與應用是在Xerox（美國施樂）公司的研究環(huán)境中，這時的網(wǎng)絡傳輸速率僅為3Mbps到20世紀70年代末，以太網(wǎng)還沒有統(tǒng)一標準，互不兼容，限制了以太網(wǎng)的發(fā)展。1979年開始了以太網(wǎng)的標準化研究工作，終于在1980年由DEC，Intel和Xerox（施樂）共同制

4、定了10Mbps以太網(wǎng)物理層和鏈路層標準規(guī)范。即EtherV1.0，之后又產(chǎn)生了第二版以太網(wǎng)規(guī)范并提交IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）。1983年IEEE以Ether2.0為基礎，正式指定并頒布了IEEE802.3以太網(wǎng)標準，這個標準被稱為標準以太網(wǎng)（10Base5）。為滿足應用對網(wǎng)絡高帶寬的要求，1983年美國國家標準委員會ANSIX3T9.5委員會提出了光纖高速網(wǎng)標準，使局域網(wǎng)的傳輸速度提高到100Mbps1985年在IBM公司

5、推出的令牌環(huán)網(wǎng)的基礎上，IEEE802委員會又制定了令牌環(huán)標準IEEE802.51990年，為提高以太網(wǎng)傳輸速率，在10Mbps以太網(wǎng)的基礎上。開發(fā)了快速以太網(wǎng)技術，并在1995年6月通過了10BaseT快速以太網(wǎng)標準IEEE802.3u其帶寬比以太網(wǎng)提高了10倍。從1993年開始，在開發(fā)以太網(wǎng)的同時，提出了交換式網(wǎng)絡技術，如交換以太網(wǎng)，交換令牌環(huán)網(wǎng)和交換FDDI。使局域網(wǎng)的發(fā)展進入了一個嶄新的交換網(wǎng)絡階段。相繼推出了異步傳輸模式ATM

6、和千兆以太網(wǎng)，其網(wǎng)絡帶寬最高已達1Gbps11、2局域網(wǎng)硬件配置局域網(wǎng)的組成：網(wǎng)絡硬件和網(wǎng)絡軟件網(wǎng)絡硬件：計算機系統(tǒng)和通信系統(tǒng)計算機系統(tǒng)：具有訪問網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)處理和提供共享資源的能力。包括網(wǎng)絡服務器和網(wǎng)絡工作站通信系統(tǒng)：是連接網(wǎng)絡基本單元的硬件系統(tǒng)，其主要作用是通過通信電纜，網(wǎng)絡設備等硬件系統(tǒng)將計算機連接在一起，為網(wǎng)絡提供通信功能當網(wǎng)絡工作站不在網(wǎng)上操作時，仍可以做為一臺獨立的計算機使用。（3）網(wǎng)絡接口卡網(wǎng)絡接口卡（NIC—wkInter

7、faceCard）又稱網(wǎng)絡適配器（NIA—wkInterfaceAdapter）簡稱網(wǎng)關。網(wǎng)卡是安裝在計算機中的一塊電路板，作為計算機的外部設備插在擴展槽中。作用：用于實現(xiàn)計算機和傳輸介質之間的物理連接，為計算機之間相互通信提供一條物理通道，并通過這條通道進行高速數(shù)據(jù)傳輸。在局域網(wǎng)中每臺連網(wǎng)計算機都需要安裝一塊或多塊網(wǎng)卡，通過介質連接器將計算機接入網(wǎng)絡電纜系統(tǒng)。功能：完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的大部分功能網(wǎng)卡是局域網(wǎng)通信接口的關鍵設備，是決

8、定計算機網(wǎng)絡性能指標的重要因素之一。網(wǎng)卡的種類：不同的網(wǎng)卡支持不同的網(wǎng)絡協(xié)議，不同的傳輸介質，不同的介質連接器等按網(wǎng)卡支持的網(wǎng)絡協(xié)議分類：以太網(wǎng)卡、快速以太網(wǎng)卡、、千兆以太網(wǎng)卡、ATM網(wǎng)卡等。這些網(wǎng)卡可以提供RJ45、AUI等不同介質連接器。按網(wǎng)卡提供的總線接口分類：有ISA總線網(wǎng)、PCI總線網(wǎng)、EISA總線網(wǎng)等。網(wǎng)卡的選用，需要根據(jù)實際的網(wǎng)絡環(huán)境（如局域網(wǎng)標準、協(xié)議、傳輸介質和計算機的總線類型等）而定。（4）網(wǎng)絡設備網(wǎng)絡設備是集線器、

9、中繼器、交換機等網(wǎng)絡連接設備和網(wǎng)橋、路由器等網(wǎng)間連接設備的統(tǒng)稱。通過這些設備可以把計算機連接起來組成局域網(wǎng)，或將局域網(wǎng)與局域網(wǎng)互聯(lián)起來，組成更大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡設備是組建計算機網(wǎng)絡的關鍵設備。（5）傳輸介質傳輸介質通信雙方交流信息的物理通道，用于兩個網(wǎng)絡站點之間原始比特流的實際傳輸。每一種介質在帶寬、延遲、信號衰減、抗干擾能力、傳輸距離、安裝維護難度等方面都不相同。在局域網(wǎng)中，常用的是有線傳輸介質，主要有：非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線、同

10、軸電纜和光纜11、3局域網(wǎng)基本技術11、3、1局域網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)參考模型參照了ISOOSI參考模型，按照IEEE802標準，局域網(wǎng)體系結構由物理層、介質訪問控制子層（MAC—MediaAccessControl）和邏輯鏈路子層（LLC—LogicallinkControl）的協(xié)議組成。如下圖所示圖：P39這三層僅對應OSI參考模型的最低兩層，物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。在局域網(wǎng)中，為了實現(xiàn)多個設備共享單一信道資源（即傳輸介質）要求數(shù)據(jù)鏈路層首

11、先解決多個用戶競爭信道使用權的問題。也就是如何訪問介質，由于局域網(wǎng)所采用傳輸4、網(wǎng)絡拓撲結構和介質訪問控制方法不同，在數(shù)據(jù)鏈路層不可能定義一種與介質無關的，統(tǒng)一的介質訪問控制方法，因此局域網(wǎng)參考模型將數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個子層：邏輯鏈路控制子層LLC和介質訪問控制子層MAC。由LLC子層完成與介質無關的數(shù)據(jù)鏈路層功能，而由MAC子層完成依賴于介質的介質訪問控制功能。（1）物理層物理層涉及到通信在信道上傳輸?shù)脑急忍亓?，它的主要作用是確保二進