计算机局域网

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1、第五章计算机局域网5.1局域网的特点及类型5.2局域网的层次结构5.3以太网及介质访问控制方法5.4令牌环网及介质访问控制方法5.5局域网资源共享模式5.6虚拟局域网5.7无线局域网5.1局域网概述局域网的概念局域网(LocalAreaNetwork)是在一个局部的地理范围内(如一个学校、工厂和机关内)，将各种计算机、外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网，简称LAN。5.1局域网的特点及类型20世纪80年代微型计算机出现1972年Xerox公司发明以太网使微机局域网得到了快速的发展结合局域

2、网形成与发展：回忆：局域网的快速发展由哪两个因素促成的？90年代局域网发展更加迅速。办公室简单局域网5.1局域网的特点及类型hubhubhubSwitchServerfarmstationstationsstations特点覆盖范围小房间、建筑物、园区范围距离≤25km高传输速率10Mb/s～1000Mb/s低误码率10-8～10-11拓扑：总线型、星形、环形介质：UTP、Fiber、COAX私有性：自建、自管、自用5.1局域网的特点及类型5.1.1局域网的优点具有较高的数据通信速率。现在常见的以太网

3、的数据传输速率为100Mbps或1000Mbps。从一个站点可以访问全网，从而方便地共享昂贵的外部设备、主机以及软件、数据等资源。构建局域网时一般不使用公用通信线路，而是自行布设专用线路。系统易于扩展和演变，各类设备的位置可以灵活调整。系统具有可靠性和开放性，局域网的体系结构符合ISO的OSI标准，能与任何符合OSI标准的系统进行通信。（1）总线拓扑将所有站点通过适配器连接到单根传输介质——共享总线上。总线末端都有一个50欧姆的电阻，称为终结器。作用：阻止信号发射基本特性优点与星型拓扑相比，所需电缆长

4、度较短；结构简单，可靠性高；扩充(如增加站点、延长电缆等)较容易。缺点故障检测不很容易，如总线有故障需分段查找，如站点有故障需一个一个查；容错能力差，产生冲突。5.1局域网的特点及类型（2）环型拓扑由一些中继器通过点到点链路连成的一个闭合环。入网设备连到中继器上。它从一条链路上接收数据,以相同速率在另一条链路上输出。数据在环上是单向传输的。基本特性缺点某段链路或某个中继器有故障会使全网不能工作；站点离网、入网都较困难。（3）星型拓扑每一个站点通过点-点链路连至中心节点，所有的通信都由中心节点控制，一般

5、采用线路交换。基本特性优点建网容易，配置方便；每个连接的故障容易排除，不影响全网；控制协议相对简单。缺点对中心节点要求非常高，一旦中心节点产生故障,全网将不能工作。5.1局域网的特点及类型（4）混合型拓扑为总线型变形，或者可以看做多级星形结构，是一种使用广播的信道。5.2局域网的层次结构局域网的标准：IEEE802（ISO8802）IEEE802是一个标准系列：IEEE802.X,IEEE802.1～IEEE802.14其体系结构只包含了两个层次：数据链路层、物理层数据链路层又分为逻辑链路控制和介质访

6、问控制两个子层网络层数据链路层物理层逻辑链路控制LLC介质访问控制MAC高层OSIIEEE802物理层PHY由TCP/IP和NOS实现IEEE802描述了最低两层的功能以及它们为网络层提供的服务和接口5.2局域网的层次结构5.2.1局域网的层次模型数据链路层协议结构IEEE802体系结构示意图数据链路层在不同的子标准中定义分别对应于LLC子层和MAC子层……802.3CSMA/CD802.4TokenBus802.5TokenRing802.6DQDB802.8FDDI802.2LLC数据链路层物理层

7、LLCMAC802.1DBridge802体系结构PHY网际互联局域网的数据链路层按功能划分为两个子层：LLC和MAC功能分解的目的：将功能中与硬件相关的部分和与硬件无关的部分分开，以适应不同的传输介质。解决共享信道(如总线)的介质访问控制问题，使帧的传输独立于传输介质和介质访问控制方法。LLC：与介质、拓扑无关；MAC：与介质、拓扑相关。5.2局域网的层次结构5.2.1局域网的层次模型1．LLC子层LLC(LogicLinkControl)逻辑链路控制子层，即IEEE802.2标准作用：流量控制、差

8、错控制等软件中实现5.2局域网的层次结构LLC子层的作用由于不同的网络类型有不同的介质访问子层与之对应，而逻辑链路控制子层LLC则掩盖了不同物理网络之间的差别，以统一的格式为网络层提供服务LLC子层把网络层的分组（在TCP/IP中即IP数据包）加上LLC头，交给MAC子层组成相应的802.X帧发送5.2局域网的层次结构LLC提供的三种服务不可靠的数据报服务可靠的数据报服务面向连接的服务对于不同的数据帧和控制帧有不同的格式有确认的数据报服务和面向连接的服务