（本科）51局域网概述ppt课件.ppt

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1、课程主讲人：（本科）（本科）5.1局域网概述局域网概述ppt课件课件2第五单元第五单元局域网及其应用局域网及其应用3本单元内容 5.3 令牌网令牌网 5.2 以太网以太网 5.4 无线局域网无线局域网 5.1 局域网概述局域网概述 5.7 子网掩码子网掩码 5.6 IP地址地址 5.8 子网划分应用讨论子网划分应用讨论 5.5 网络软件网络软件4知识结构知识结构局局域域网网及及其其应应用用局域网概述局域网概述以太网以太网令牌网令牌网无线局域网无线局域网网络软件网络软件子网划分应用讨论子网划分应用讨论子网掩码子网掩码IPIP地址地址网络通信协议网络通信协议网络操作系统网络操作系统基本类型基本类型

2、体系结构体系结构性能与特性性能与特性产生与发展产生与发展5v 局域网的发展始于局域网的发展始于7070年代年代 7272年年, ,加州大学研制加州大学研制NEWHALLNEWHALL环网环网 7474年英国剑桥大学研制的年英国剑桥大学研制的 Cambridge RingCambridge Ringv 8080年代年代 , , 专业化生产和商品化的成熟阶段专业化生产和商品化的成熟阶段 最初以太网的实现和应用是在最初以太网的实现和应用是在XeroxXerox公司的研究环境中公司的研究环境中,3M,3M速率速率 EthernetEthernet系列产品和系列产品和IBMIBM公司开发的令牌环公司开发

3、的令牌环 19831983年，年，ANSIANSI（美国国家标准化委员会）提出了（美国国家标准化委员会）提出了FDDIFDDI，使局域网的，使局域网的速度提高到速度提高到100Mbps100Mbpsv 9090年代，速度、带宽等指标有了更大进展年代，速度、带宽等指标有了更大进展 19901990年，提出了快速以太网技术年，提出了快速以太网技术 19991999年，年，IEEE804.3IEEE804.3研究研究10Gbps10Gbps的以太网技术的以太网技术 20022002年，年，IEEEIEEE颁布了关于万兆以太网标准颁布了关于万兆以太网标准 5.1 5.1 局域网概述局域网概述5.1.1

4、 局域网的产生及其发展6 决定局域网特性的主要技术有决定局域网特性的主要技术有3个方面：连接各种设备个方面：连接各种设备的拓扑结构、数据传输介质和介质访问控制方法。的拓扑结构、数据传输介质和介质访问控制方法。 拓扑结构拓扑结构: :局域网及城域网的典型拓扑结构为星型、局域网及城域网的典型拓扑结构为星型、环型、总线型和树型结构等。环型、总线型和树型结构等。 传输介质：同轴电缆、双绞线、光纤、电磁波等。传输介质：同轴电缆、双绞线、光纤、电磁波等。对于不便使用有线介质的场合，可以采用微波、卫星、红外对于不便使用有线介质的场合，可以采用微波、卫星、红外线等作为局域网的传输介质线等作为局域网的传输介质-

5、无线局域网。无线局域网。 介质访问控制方法：也称为网络的访问控制方式介质访问控制方法：也称为网络的访问控制方式, ,是是指网络中各结点之间的信息通过介质传输时如何控制、如何指网络中各结点之间的信息通过介质传输时如何控制、如何合理完成对传输信道的分配、如何避免冲突合理完成对传输信道的分配、如何避免冲突, ,同时同时, ,又使网络又使网络有最高的工作效率及高可靠性等。有最高的工作效率及高可靠性等。 5.1.2 局域网性能与特点7 覆盖范围小：覆盖范围小：一般认为距离为一般认为距离为0.10.125km25km 局域网络的经营权和管理权属于某个单位所有，与广域局域网络的经营权和管理权属于某个单位所有

6、，与广域网通常由服务提供商提供形成鲜明对照。网通常由服务提供商提供形成鲜明对照。 传输速度高，误码率低：传输速度高，误码率低：局域网具有较高的数据传输局域网具有较高的数据传输速率，传输速率一般为速率，传输速率一般为100M100M1000Mbit/s1000Mbit/s，误码率在，误码率在1010-8-81010-11-11之间。之间。 传输延时小：传输延时小：局域网中的传输延时很小，一般在几毫局域网中的传输延时很小，一般在几毫秒几十秒几十毫秒之间。毫秒之间。 通信介质常常为有线介质通信介质常常为有线介质 局域网局域网 便于安装、维护和扩充，建网成本低、周期短便于安装、维护和扩充，建网成本低、

7、周期短5.1.2 局域网性能与特点8 局域网有多种类型局域网有多种类型, ,如果按照网络转接方式不同如果按照网络转接方式不同, ,可分为共可分为共享式局域网和交换式局域网两种。享式局域网和交换式局域网两种。传统以太网传统以太网高速以太网高速以太网FDDI 以太网以太网令牌总线令牌总线令牌环令牌环FDDI局域网局域网虚拟局域网虚拟局域网交换以太网交换以太网ATM局域网局域网交换式局域网交换式局域网共享介质局域网共享介质局域网无线局域网无线局域网5.1.3 局域网基本类型9 1、共享介质局域网、共享介质局域网 共享式局域网是指所有结点共享一条公共通信传输介质的共享式局域网是指所有结点共享一条公共通

8、信传输介质的局域网技术。共享介质局域网可分为以太网、令牌总线、令牌局域网技术。共享介质局域网可分为以太网、令牌总线、令牌环、环、FDDIFDDI以及在此基础上发展起来的高速以太网和以及在此基础上发展起来的高速以太网和FDDIFDDI等。等。无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，同有无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，同有线局域网一样，可采用共享方式。线局域网一样，可采用共享方式。 2、交换式局域网、交换式局域网 交换式局域网是指以数据链路层的帧或更小的数据单元为交换式局域网是指以数据链路层的帧或更小的数据单元为数据交换单位，以以太网交换机（数据交换单位，以以太网交换机

9、（Ethernet SwitchEthernet Switch）为核心）为核心的交换式局域网技术。交换式局域网可分为交换以太网、的交换式局域网技术。交换式局域网可分为交换以太网、ATMATM网以及在此基础上发展起来的虚拟局域网，但近年来已很少用网以及在此基础上发展起来的虚拟局域网，但近年来已很少用ATMATM技术组建局域网。技术组建局域网。5.1.3 局域网基本类型10美国电气与电子工程师协会美国电气与电子工程师协会 802802委员会委员会局域网参考模型局域网参考模型(LAN/RM)(LAN/RM)IEEE 802IEEE 802模型模型5.1.4 局域网体系结构11v局域网的拓扑结构比较简

10、单，一般为局域网的拓扑结构比较简单，一般为总线形网、总线形网、环形网、星形网和环形网、星形网和树形网树形网，2 2个接点间只有唯个接点间只有唯一的一条链路，不需要进行路由选择和流量控一的一条链路，不需要进行路由选择和流量控制制不需要网络层不需要网络层v其他高层的应用往往与具体的实现有关，通常其他高层的应用往往与具体的实现有关，通常包括在网络操作系统中。包括在网络操作系统中。v局域网的种类繁多，使用的传输介质各种各样，局域网的种类繁多，使用的传输介质各种各样，接入方法不一，因此将数据链路层分为接入方法不一，因此将数据链路层分为MACMAC和和LLCLLC两层。两层。说明：说明：5.1.4 局域网

11、体系结构12说明：说明：1 1、OSI/RMOSI/RM的物理层与局域网模型的物理层相当，完成信号同步的物理层与局域网模型的物理层相当，完成信号同步收发、编收发、编/ /解码、解码、CRCCRC校验，确保二进制比特流的正确传送校验，确保二进制比特流的正确传送2 2、OSI/RMOSI/RM的数据链路层与局域网模型的的数据链路层与局域网模型的LLC+MAC LLC+MAC 相当相当3 3、LLCLLC层与传输介质无关，对于各种不同类型的局域网都是适层与传输介质无关，对于各种不同类型的局域网都是适合的，完成通信链路的建立、维护和释放，为高层协议与合的，完成通信链路的建立、维护和释放，为高层协议与M

12、ACMAC层层之间提供统一的接口，进行帧发送、接受，流量控制等之间提供统一的接口，进行帧发送、接受，流量控制等4 4、MACMAC层与传输介质有关，它和网络的拓扑形式、传输介质的层与传输介质有关，它和网络的拓扑形式、传输介质的类型有直接关系。完成介质访问控制功能，进行合理的信道分类型有直接关系。完成介质访问控制功能，进行合理的信道分配，实现局域网多个设备共享单一信道资源配，实现局域网多个设备共享单一信道资源 , , 以及数据帧的组以及数据帧的组装和拆装、装和拆装、MACMAC地址识别及差错检测地址识别及差错检测. .13物理层物理层LLCMACIEEE802.1IEEE802.1体系结构与网络

13、互联体系结构与网络互联IEEE802.2 IEEE802.2 逻辑链路控制逻辑链路控制( (LLC)LLC)802.3802.3CSMA/CDCSMA/CD802.4802.4TokenTokenBusBus 802.5802.5Token Token RingRing 802.7802.7MANMAN 802.9802.9 语音与语音与数据综数据综合局域网合局域网802.11802.11 无线局无线局域网域网802.10 局域网安全机制局域网安全机制令牌环网令牌总线网以太网ISDN网FDDI网I EEE802包括包括 I EEE802.1I EEE802.18标准系列标准系列5.1.5 IE

14、EE802系列标准14I EEE802包括包括 I EEE802.1I EEE802.18标准系列标准系列1 1）IEEE 802.1IEEE 802.1概述，局域网体系结构以及寻址、网络管理和网络互连。概述，局域网体系结构以及寻址、网络管理和网络互连。2)2) IEEE 802.2IEEE 802.2定义了逻辑链路控制（定义了逻辑链路控制（LLCLLC）子层的功能与服务。）子层的功能与服务。3)3) IEEE 802.3IEEE 802.3描述描述CSMA/CDCSMA/CD总线式介质访问控制协议及相应物理层规范。总线式介质访问控制协议及相应物理层规范。4)4) IEEE 802.4IEEE

15、 802.4描述令牌总线式介质访问控制协议及相应物理层规范。描述令牌总线式介质访问控制协议及相应物理层规范。5)5) IEEE 802.5IEEE 802.5描述令牌环式介质访问控制协议及相应物理层规范。描述令牌环式介质访问控制协议及相应物理层规范。6)6) IEEE 802.6IEEE 802.6描述城域网（描述城域网（MANMAN）的质访问控制协议及相应物理层规范。）的质访问控制协议及相应物理层规范。7)7) IEEE 802.7IEEE 802.7描述宽带时隙环介质访问控制方法及物理层技术规范；描述宽带时隙环介质访问控制方法及物理层技术规范；8)8) IEEE 802.8IEEE 802

16、.8描述光纤网介质访问控制方法及物理层技术规范；。描述光纤网介质访问控制方法及物理层技术规范；。9)9) IEEE 802.9IEEE 802.9描述语音和数据综合局域网技术。描述语音和数据综合局域网技术。10)10)IEEE 802.10IEEE 802.10描述局域网安全与解密问题。描述局域网安全与解密问题。11)11) IEEE 802.11IEEE 802.11描述无线局域网技术。描述无线局域网技术。1212）IEEE 802.12IEEE 802.12描述用于高速局域网的介质访问方法及相应的物理层规范。描述用于高速局域网的介质访问方法及相应的物理层规范。 5.1.5 IEEE802系列标准