1、“局域網技術與組網工程”復習提綱第1章 局域網技術基礎 一.概 述 （識記） 1.局域網的定義 在一個小區范圍內，將分散的微機系統互連起來，實現資源的共享和通信，便構 成了局域網 （LAN）。2.局域網的技術要素 (1)體系結構與標準 (2)傳輸媒體 (3)拓撲結構 (4)數據編碼 (5)媒體訪問控 制 MAC (6)邏輯鏈路控制 LAC 3.局域網的應用范圍 (1)局域網的地理覆蓋范圍可達幾十公里。最簡單的情況是局限于單個建筑物。 (2)傳輸速率最高可達1Gbps二. 局域網體系結構與標準(領會) 1.局域網的兩個重要特征 （1）它用帶地址的幀來傳送數據； （2）不存在中間交換，所以不要求路

2、由選擇。 2.局域網的OSI層次結構 P2 圖1.1數據傳輸各層的對應內容： （1）第一層： 物理層，比特傳輸； （2）第二層： 數據連路層，組成幀，并進行一定的控制，主要包括：尋址、排序、 流量控制、差錯控制等。 （3）第三層： 網絡層，完成路由選擇。 （4）層二和層三的區別 ：層二是通過單個鏈路完成其功能，層三是通過數個鏈路 完成的。 3. 局域網媒體訪問控制技術 (1)MAC定義:所有局域網均由共享該網絡傳輸能力的多個設備組成。需要有某些方 法控制對傳輸媒體的訪問,以便兩個特定的設備在需要時能交換據。 (2)體訪問技術中的“方法” 分為兩種，指控制是在集中方式下還是在分布方式下來實現。

3、(3)訪問控制技術的分為同步和異步兩種技術 根據各站的發送情況分配傳輸容量，異步技術可進一步劃分為：循環、預約、競爭三種情況。 常用的方式為循環和競爭方式。 4.802標準系列及其分層結構 P8 圖1.6主要標準如下:802.1(A) 概述和體系結構802.1(B) 尋址,網絡管理,網間互聯及高層接口802.2 邏輯連路控制LLC802.3 帶碰撞檢測的載波監聽多路訪問(CSMA/CD)方法和物理層規范(以太網)802.4 令牌傳遞總線訪問方法和物理層規范(TOKEN BUS)802.5 令牌環訪問方法和物理層規范(TOKEN RING)1.3 局域網的拓撲結構 802.6 城域網訪問方法和物

4、理層規范 分布式隊列雙總線網(DQDB)802.9 LAN-ISDN 接口802.10 互操作LAN 安全標準(SILS)802.11 無線局域網(WIRELESS LAN)802.12 100VG ANY LAN網802.14 交互式電視網三.拓撲結構(領會) 1.局域網拓撲結構的類型分為星形,環形,樹形和總線結構2.各種拓撲結構的特點及其對網絡性能的影響 (1)星型拓撲結構 特點： 1每個站由點到點鏈路連接到公共中心； 2任意兩站之間的通信均要通過中心點； 3中心點可以是一個中繼器，也可以是一個局域網的交換機； 4發送數據的站以幀的形式進入中心點，以幀中的目的地址到達目的站點。 5目前局域

5、網系統中均采用星型拓撲結構。 (2) 環形 特點： 1由一組轉發器（又稱為中繼器）通過點到點鏈路連接成封閉的環所構成。 2以幀的方式傳輸數據，循環一周，在起始位除去。 3有令牌的站才可以發送幀。 (3) 總線和樹型 1樹型特點： 傳輸媒體是不構成閉合環路的分支電纜，也即在樹型網絡中，任意兩個終端之間只有唯一的一條路徑。 2總線型特點：只有傳輸媒體，沒有交換機，也沒有轉發器。四. 局域網的傳輸媒體(識記) 1.局域網傳輸媒體類型主要分為雙絞線、同軸電纜和光纖。2.各種傳輸媒體的性能(1)雙絞線 *對模擬信號，約每56Km需要一個放大器； *對低頻數字信號，每23Km需用一個轉發器。 *廣泛應用于

6、點到點的網絡之中,便宜易用. *應用于單個網絡(點到點網絡)中 *抗擾性差,易受噪音影響,有串音現象(2)同軸電纜 分類： （1）CATV系統中使用75電纜，主要用于寬帶FDM模擬信號及高速數據。 （2）基帶數字信號使用50電纜，對于模擬信號可達300MHz400MHz，每個電視 信道分配6MHz的帶寬。 （3）帶寬和速率的關系： 對于5Mbps或更高的速率可設定1Hz/1bps，如6MHzTV信道5Mbp速率。 對于較低速率可設計 2 Hz/1bps； 目前用整條同軸電纜（75）傳送數據，可達50Mbps，距離一般為1Km左右。 (3) 光纜 傳輸特性：1014Hz1015Hz范圍起波導作用

7、。 多模：小角度的入射光纖被反射并沿光纖傳播，其余光纖被周圍媒體所吸收。 單模：纖芯半徑降低到波長的量級時，只有單個角度或單個模，即只有軸向光束 能通過。 (4)無線傳輸媒體 分類： （1）射頻（RF）：900MHz、2.4GHz、5.8GHz(無需申請的頻率) （2）紅外線(IR)800mm900mm波段,地域范圍可達數十米,可獲得10Mbps的數據 傳輸率。 散射IR(DFIR):范圍較小,但收發之間可有障礙物； 直射 IR(DBIR) :范圍較大,但收發之間不能有障礙物。 五. 局域網的互連(識記) 1.局域網的互連設備的類型（1）中繼器（又稱轉發器，物理層） （2）網橋（又稱橋接器，數

8、據鏈路層） （3）路由器（網絡層） （4）網關（又稱網間連接器，在傳輸層及以上實現互連）2.各種互聯設備的基本概念(1)中繼器，又稱重發器，主要是將信號再生放大,主要作用為： 1將沖突域延長、擴大； 2但不能將電路形成環路；中繼的個數有限，主要為時延及負荷情況； 3多口中繼器又稱為集線器，可分為電纜中繼器（雙絞線、同軸電纜）和光纜 中繼器。 (2) 集線器 集線器又稱為集中器，用它作為一個中心節點，可連接多個傳輸媒體。集線器分為有源集線器，無源集線器和智能集線器。 (3) 網橋 用于連接兩個或兩個以上具有相同通信協議、傳輸媒體及尋址結構的局域網網間 的互連設備。 1網橋有它的軟件和硬件 2網橋

9、具有尋址和路徑選擇功能；網橋對廣播信息不能識別，也不能過濾 3網橋又分為本地網橋和遠程網橋 本地網橋：指所連接的兩個LAN間的距離在所允許的最大傳輸媒體長度之內的 網橋。 連接兩個LAN 只需一個網橋。 遠程網橋:必須加上調制解調器，而且連接兩個LAN時需要兩個網橋。 (4)路由器 1.主要功能： 1選擇最佳的轉發數據的路徑，建立非常靈活的連接，均衡網絡負載。 2利用通信協議本身的流控來控制數據傳輸，解決擁擠問題； 3具有判斷需要轉發的數據分組的功能，判定某數據是否需轉發。 2.路由器分為： 1單協議路由器：對具有相同網絡層協議的網絡互連； 2多協議路由器：對具有多種網絡層協議的網絡互連。 (

10、5) 網關（又稱高層協議轉發器） 用途：用于不同類型且差別較大的網絡系統間的互聯。“局域網技術與組網工程”復習提綱（第2章）第2章 1單地址：最高位是“0”； 2多地址和廣播地址：最高位是“1”。（廣播地址時，DA同時為全“1”代碼）(4)源地址（SA）:說明發送該禎站的地址,與DA一樣占6 字節(5)類型（TYPE）:主要說明高層所使用的協議類型，如IP地址。 (6)數據區（DATA） :它的范圍為：461500字節，如不夠46字節，則必須填充到46字節。 (7)幀檢驗序列（FCS） FCS是通過計算除前導碼、SFD和FCS以外的內容得到的。 (2)IEEE802.3禎結構 7 1 2或6

11、2或6 2 461500 4前導碼 禎首定字符(SFD) 目的地址 (DA) 源地址 (SA) 長度(L) 邏輯鏈路層協議數據單元LLC-PDU 禎檢驗序列(FCS) 2兩種禎的區別及如何共融（領會） 區別：（1）以太網的DATA段中直接為網絡層的分組。而IEEE802.3的DATA段的位置被LLC協議數據單元(LLC-PDU)取代 （2）IEEE802.3禎結構中長度字段（L）取代了以太網禎結構中類型字段（TYPE） （3）以太網的DA段上只有最高位才有定義，區分單址還是多址 IEEE802.3最高兩位都有定義，次高位為0表示全局管理地址，1表示局部地址。 一般來說地址總是全局管理，次高位為

12、0；當為廣播地址時，兩種禎次高位都為1。融合：兩種禎的兼容關鍵是解決長度字段和類型字段的問題。 方法：取值1536D/0600H，如果該段值大于等于0600H，為以太網禎，該段為TYPE。0600H小于，則為IEEE802.3禎，該段為長度（L）五媒體訪問控制技術（簡單應用） 1發送規則：（結合 P24圖2.4記憶）（1）若媒體空閑，則繼續發送，否則進行步驟（2）（2）若媒體忙，則繼續監聽，一旦發現媒體空閑就開始發送（3）若在禎發送過程中檢測到碰撞，則停止發送禎，并隨即 發送一個JAM（強化碰撞）信號，以保證網絡上所有 站點知道發生了碰撞。 （4）發送JAM信號后，隨機等待一端時間，在重新嘗試

13、發送（即返回步驟1） 返回重新發送禎之前，還要做以下工作： 1碰撞次數n加1遞增（一開始N0） 2判斷碰撞次數n是否達到16（16進制） 3若n16，則按“碰撞次數過多”差錯處理 4若n<16，則計算一個隨機量r，r的范圍為0<r<2的k次方，其中k=min(n,10),即當k>10,取k=10，當n<10,k=n 5獲得延遲時間/退避時間t=rT。T為常數，是網絡上固有參數，稱為碰撞槽時間。2碰撞槽時間 即是在幀發送過程中，發生碰撞時間的上限，超過這一時間，永遠不會發生碰撞。 假設公共總線媒體長度為S，幀在媒體上的傳播速度為0.7C（光速），網絡的傳輸率為R（b

14、ps）， 幀長為L（bps），tPHY為某站的物理層時延； 則有： 碰撞槽時間Slot time=2S/0.7C+2tPHY 稱為最小幀長度：Lmin =（2S/0.7C+2tPHY ）×R （注意，原書中有錯！） 碰撞槽時間在以太網中是一個極為重要的參數，有如下特點： （1）它是檢測一次碰撞所需的最長時間。 （2）要求幀長度有個下限。（即最短幀長） （3）產生碰撞，就會出現幀碎片。決定了幀碎片的最大長度。 （4）如發生碰撞，要等待一定的時間。t=rT。（T為碰撞槽時間）3 接收規則（領會）（1）網絡上的站點，如不處在發送幀的狀態，則處于接收狀態， 幀碎片也被接收。 （2）接收后，首

15、先判斷是否為幀碎片；是丟棄，不是，進 行下一步驟。 （3）識別目的地址； 確認接收幀的目的地址于本站的以太網 MAC地址是否符合，不是 丟棄，是進行下一步（4）判斷FCS是否有效，若無效，丟棄；若有效，進行（5）步； （5）確定長度字段時長度還是類型，以0600H為界； 大于等 于0600H,為以太網幀，小于則為IEEE802.3幀（6）接收成功。解封后送到LLC層。 六物理層結構與功能（簡單應用）1.曼徹斯特編碼的特點（1） 使網絡上收發雙方都能區分0，1代碼（2） 傳輸的代碼中包括了同步時鐘（3） 能很方便的檢測到發生碰撞的現象，平均電平發生了變化。 2.收發器的主要功能 （1）向媒體發送

16、信號 （2）從媒體接收信號 （3）識別媒體是否存在信號(在總線上是否有載波) （4）識別碰撞(在總線上是否發生了碰撞)3配置不同收發器致使以太網具有不同的物理組網特性 10Mbps的以太網共有四種收發器：10BASE5,10BASE2,10BASET,10BASEF（1）10BASE5：收發器為獨立設備，外置在網卡外面與直徑10mm，50粗同軸電纜相連。 （2）10BASE2：收發器為一個專用芯片，置于網卡上。網卡上配置BNC連接器和T型頭，T型頭連接直徑5mm ，50細同軸電纜。 （3）10BASET:收發器為一個獨立芯片,置于網卡或集線器上,通過網卡上RJ-45連接器,連接3,4,5類不屏

17、蔽雙絞線 (4) 10BASEF:收發器為單獨芯片,置于網卡或集線器上.網卡/集線器上ST連接器連接多模光纖. 2.四種10BASE以太網物理性能比較. 10BASE5 10BASE2 10BASET 10BASEF收發器 外置設備 內置芯片 內置芯片 內置芯片媒體 10mm,50同軸電纜 5mm,50同軸電纜 3,4,5類不屏蔽雙絞線 62.5/125多模光纖最長媒體段 500M 185M 100M 2KM拓撲結構 公共總線型 公共總線型 星型 星型中繼器/集線器 中繼器 中繼器 集線器 集線器最大跨距/媒體段數 2.5KM/5 925M/5 500M/5 4KM/2網卡上連接端 9芯D型AUI BNC,T頭 RJ-45 ST七.10BASET組網技術(綜合應用) 1.10BASET組網結構: (1) 整個10BASET以太網系統由集線器、網卡以及雙絞線組成。網卡與集線器、集線器之間用RJ45連接。圖2.10.雙絞線連接方式見圖2.11 (2)系統配置 :HUB與網卡之間最長距離為100米，HUB數量最多為四個。任意兩站之間的距離不會超過500米。 (3)抗干擾能力(P.31) 正常情況：放大器有輸入時，在輸出雙絞線分別產生極性相反且幅度相等