专转本计算机第4章4.2计算机局域网

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,4.2 计算机局域网,4.2 计算机局域网,4.2.,1 局域网的特点与组成,4.2.,2 常用局域网介绍,4.2.1 局域网的特点与组成,计算机局域网(LAN)的特点,为一个单位所拥有，地理范围有限,使用专门铺设的传输介质进行连网,数据传输速率高(10Mbps,1Gbps)、延迟时间短,可靠性高、误码率低(10,-8,10,-11,),路由器,防火墙,文件服务器,共享,打印机,局域网,集线器,广域网,广域网,局域网的组成,网络上的每个节点都装有网络接口卡(NIC,简称网卡)，网卡通过传输介质把节点相互连接起来,双绞线、同轴电缆、光纤或者无线电波,网络,服务器,工作站,网络接,口卡,传输介质,工作站,工作站,网络 打印机,网络上的每台设备(如工作站、服务器、打印机等)都称为是网络中的 一个“节点”,局域网的拓扑结构,总线型局域网,环型局域网,星型局域网,网络上的 节点,局域网的数据传输方法,网络上的每个节点（如工作站、服务器、打印机等），都是数据传输的“源”或者“目的地”,介质访问地址(MAC地址)：为了相互区别，局域网中的每个节点都有一个惟一的地址，称为MAC地址,数据传输方法：,采用时分多路复用技术，多个节点共享传输介质,不允许任何节点连续传输任意长的数据，必须把要传输的数据分成小块（称为“帧”，frame），每个节点每次只传输一个帧，确保任何节点都有传输数据的机会,局域网数据帧的格式,有效载荷(传输的数据),校验,信息,发送节点MAC地址,接收节点MAC地址,发给哪一台计算机？,校验信息随同数据一起进行传输，供接收节点在收到数据之后验证数据传输是否正确,哪一台计算机发送的数据帧,需要传输的数据，如程序、邮件、MP3音乐等,不同类型的局域网，数据帧的格式各不相同：,MAC,地址的长度不同,有效载荷的最大长度限制不同,使用的校验方法不同,其它组成部分,什么是,网卡,（网络接口卡,）？,网卡就是计算机的网络通信控制器,主要功能：实现节点之间的数据通信,网卡及其安装,笔记本电脑使用的网卡,网络中每个节点(工作站或服务器)都必须安装网卡，不同类型的网络，需安装使用不同类型的网卡,由于芯片组集成度的提高，现在网卡的功能大多已集成在芯片组中，即所谓的“集成网卡”,网卡的具体功能,1 在计算机与网络之间建立一个通信链路(link)，通过传输介质发送信息和接收信息,2 将数据分成帧(frame)、以帧为单位发送和接收信息,3 将计算机的输出转换为适合网络传输的信号(并串转换、电平转换),每块网卡均由生产厂家分配一个全球惟一的MAC地址，该地址就是使用这块网卡的节点MAC地址,网卡转换成串行信号发送到网络,计算机需发送的信息以并行方式送至网卡,4.2.2 常用局域网介绍,常用局域网之1：总线式以太网,以总线式集线器(hub)为中心，,每个节点通过,以太网卡,和,双绞线,连接到集线器的一个端口，通过集线器与其他节点相互通信,集线器,A,B,C,D,把一个端口接收到的帧向所有端口分发出去，并对信号进行放大，以扩大网络的传输距离，起着中继器的作用,有效载荷(传输的数据),校验信息,发送节点,MAC,地址,接收节点,MAC,地址,A,D,(以太网数据帧),常见局域网之2：交换式以太网,以交换式集线器(switch hub)为中心构成,交换式集线器是一种高速电子交换器，连接在交换器上的所有节点均可同时相互通信,总线式以太网,交换式以太网,Hub向所有节点发送数据帧，由节点选择接收,Hub按MAC地址将数据帧直接发送给指定的节点,1次只允许1对节点进行数据帧的传输,允许多对节点同时进行数据帧的传输,总线式拓扑结构,星形拓扑结构,所有节点共享一定的带宽,每个节点各自独享一定的带宽,交换式,集线器,1,2,3,4,5,6,常见局域网之3：千兆位以太网,工作组交换器1,工作组交换器2,部门交换器,部门服务器,1000Mbps至中央交换器,10/100Mbps,至桌面,其中，底层,(,工作组、部门,),的交换器以,10Mbps,或,100Mbps,的速度与高层的中央交换器连接，中央交换器以每秒千兆位的速率与网络服务器连接，传输介质,(,光纤,),的长度可达几公里,交换式集线器可以按层次方式互相连接起来，构成工作组,部门,公司,(,单位,),的多层次的局域网,1000Mbps,以太网使用的传输介质,同轴电缆（早期使用）,速率为10Mbps 的,以太网，价格高,双绞线（5类线）,大量用于速率为10Mbps和100Mbps的,以太网,光纤,用于速率为千兆(1Gbps)以太网和万兆(10Gbps),以太网,双绞线和RJ45插头(水晶头)是目前以太网使用最多的传输介质,以太网使用的网卡,功能：,按照以太网的传输协议(,IEEE 802.3 标准,)，实现计算机之间的数据通信,按传输速率分为：,10 Mbps 网卡(10Base-T),100 Mbps 网卡(100Base-T),10/100 Mbps 自适应网卡,1000 Mbps 网卡,按产品形态分为：,独立网卡,集成网卡(由芯片组实现网卡功能),笔记本电脑使用的网卡,台式机使用的网卡,小结：以太网的优缺点,优点：,增删节点容易,成本低,维护方便,轻负载时效率高（节点少，或者信息发送不频繁）,缺点：,重负载情况下网络性能将急剧下降，不适合实时性要求较高的环境，特别是总线式以太网,常见局域网之4：,光纤分布式数字接口网(FDDI),传输介质为多模光纤,采用双环结构，每个节点挂接到两个环路上。主环用于正常情况下的数据传输，副环作为备份，在主环故障或者节点故障时替代主环工作，使网络仍可正常工作,数据通信方法：使用,一种特殊的帧(令牌)在网络中依次传递，只有得到令牌的节点才能获得对环路的访问权而发送一帧数据；数据帧沿环传送，环中每个节点接到该桢后就检查桢中的接收地址而决定接收该桢还是转发该桢,FDDI的,特点与应用,可覆盖较大的范围（最大节点间距离2km,环路最大长度达100km）,支持较高的数据传输速率(100Mb/s),常用于构造局域网的主干部分（连接多个局域网）,由于帧格式与其他局域网不同，与其他局域网进行互连时，需要通过“网桥”或“路由器”,FDDI网,以太网,以太网,常见局域网之5:无线局域网,特点：,使用S频段(2.4G2.4835GHz)无线电波作为传输介质，对人体没有伤害,具有灵活性，相对于有线网络，它的组建、配置和维护较为容易,使用扩频方式通信时，具有抗干扰、抗噪声、抗衰减能力，通信比较安全，不易偷听和窃取，具有高可用性,无线局域网通过无线网卡、无线hub、无线网桥等设备进行组网,无线网卡,集线器,无线hub,无线hub,无线局域网通信协议,802.11标准(,Wi-Fi,),其中：,802.11a:25Mbps,802.11g:54Mbps,802.11b(传输速率能根据环境变化)，最大可达11 Mbps,蓝牙（bluetooth）,近距离无线数字通信的标准，是802.11的补充,最高数据传输速率可达1Mbps(有效传输速率为721kbps),传输距离为10cm10m,适合于办公室或家庭环境的无线网络,无线局域网的特点,优点,具有很好的灵活性,最大通信范围可达几公里甚至几十公里,组网、配置和维护较容易,缺点,还不能完全脱离有线网络，只是有线网络的补充,产品比较贵,传输速度较慢,小结：计算机局域网的比较,为适应不同应用的需要，局域网有多种不同的类型：,总线式以太网,交换式以太网,光纤分布式数字接口网（FDDI）,ATM 局域网,不同的局域网，采用不同的数据传输技术：,物理层：,不同的传输介质,不同的信号编码方法,不同的拓扑结构,链路层：,不同的编址方法，不同的帧格式,不同的共享介质方法,不同的差错检测措施,