局域网,交换式以太网,拓扑结构,虚拟局域网
第4章计算机局域网络讲义教材
D
D
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令牌
A
C
B 节点A截获令牌,并准
备发送数据
A
C
B 节点A将数据发送到
节点C
A
C
B 数据循环一周后,节点
A将其收回
A
C
B 产生新的令牌,发送到
环路中
20
Token Ring的特点
由于每个节点不是随机的争用信道，不会出现冲 突，因此称它是一种确定型的介质访问控制方法， 而且每个节点发送数据的延迟时间可以确定。
10Leabharlann 拓扑结构 ——总线型拓扑结构
所有的节点都通过网络适配器直接连接到一 条作为公共传输介质的总线上，总线可以是 同轴电缆、双绞线、或者是使用光纤；
总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线 传输，而其他节点都能接收到该信息，但在 同一时间内，只允许一个节点发送数据；
由于总线作为公共传输介质为多个节点共享， 就有可能出现同一时刻有两个或两个以上节 点利用总线发送数据的情况，因此会出现 “冲突”；
当目的节点检测到该数据帧的目的地址（MAC地址）为 本节点地址时，就继续接收该帧中包含的数据，同时给源 节点返回一个响应。当有两个或更多的节点在同一时间都 发送了数据，在信道上就造成了帧的重叠，导致冲突出现。 为了克服这种冲突，在总线LAN中常采用CSMA/CD协议， 即带有冲突检测的载波侦听多路访问协议，它是一种随机 争用型的介质访问控制方法。
服务器的集中化 提供服务器的集群，便于管理，提高安全性；
文件的大小日益增加 要求更高的网络带宽；
网络用户和工作站数目的日益增加
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克服传统以太网的问题
传统以太网中的一些问题
传统以太网使用共享介质，虽然总线带宽为10Mbps， 但网络节点增多时，网络的负荷加重，冲突和重发增 加，网络效率下降、传输延时增加，造成总线带宽为 30~40%；
三级网络技术考试复习资料 第3章 局域网基础
第3章局域网基础【考点一】局域网基本概念1.局域网的主要技术特点(1)局域网覆盖有限的地理范围，它适用于机关、公司、校园、军营、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求。
(2)局域网具有高数据传输速率(10Mbps～1 000 Mbps)、低误码率、高质量的数据传输环境。
(3)局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护和扩展。
(4)决定局域网特性的主要技术要素是：网络拓扑、传输介质访问控制方法。
(5)局域网从介质访问控制方法的角度可以分为两类：共享介质局域网与交换式局域网。
2.局域网拓扑构型局域网在网络拓扑上主要采用了总线型、环型与星型结构；在网络传输介质上主要采用了双绞线、同轴电缆与光纤。
3.局域网传输介质类型与特点局域网常用的传输介质有：同轴电缆、双绞线、光纤与无线通信信道。
局域网产品中使用的双绞可以分为两类：屏蔽双绞线(STP，Shielded Twisted Pair)与非屏蔽双绞线(UTP，Unshiekede Twisted Pair)。
【考点二】局域网介质访问控制方法目前被普遍采用并形成国际标准的介质访问控制方法主要有以下3种：(1)带有冲突检测的域波侦听多路访问(CSMA/CD)方法。
(2)令牌总线(Token Bus)方法。
(3)令牌环(Token Ring)方法。
1.IEEE 802模型与协议IEE 802委员会为局域网制定了一系列标准，统称为IEEE 802标准。
这些标准主要是：(1)IEEE 802.1标准，它包括局域网体系结构、网络互连，以及网络管理与性能测试。
(2)IEEE 802.2标准，定义了逻辑链路控制LLC子层功能与服务。
(3)IEEE 802.3标准，定义了CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层规范。
(4)IEEE 802.4标准，定义了令牌总线(Token Bus)介质访问控制子层与物理层规范。
(5)IEEE 802.5标准，定义了令牌环(Token Ring)介质访问控制子层与物理层规范。
全国计算机等级考试三级网络技术第3章
、
12、交换式局域网从根本上改变了“共享介质”的工作 、交换式局域网从根本上改变了“共享介质” 从根本上改变了 方式：通过局域网交换机（核心设备）在端口节点间建立 方式：通过局域网交换机（核心设备） 端口节点间建立 局域网交换机 多个并发连接 从而实现高速传输；利用“地址学习” 并发连接， 多个并发连接，从而实现高速传输；利用“地址学习”方 法动态建立和维护端口/MAC地址映射表。 地址映射表。 法动态建立和维护端口 地址映射表 交换机的的帧转发方式：（各自特点） ：（各自特点 交换机的的帧转发方式：（各自特点） （1）直接交换方式：只要接收并检测到目的地址字段就 立即转发。优点是交换延迟时间短； 立即转发。优点是交换延迟时间短；缺点是缺乏差错检测 能力； 能力； （2）存储转发交换方式：完整接收帧并进行差错校验； 只接收帧的前64字节 字节， （3）改进的直接交换方式：只接收帧的前 字节，如果 正确就转发，交换延迟时间将会减少。 正确就转发，交换延迟时间将会减少。 13、局域网交换机的特性： 13、局域网交换机的特性：
6、共享介质局域网可分为Ethernet，TokenBus， 、共享介质局域网可分为 ， ， TokenRing与FDDI以及在此基础上发展起来的 以及在此基础上发展起来的100Mbps 与 以及在此基础上发展起来的 FastEthernet、1Gbps与10GbpsGigabitEthernet。 、 与 。 7、交换式局域网可分为 、交换式局域网可分为SwitchEthernet与ATM LAN，以 与 ， 及在此基础上发展起来的虚拟局域网。 及在此基础上发展起来的虚拟局域网。
局域网简介
局域网简介早期的计算机网络大多为广域网，局域网的出现与发展是在20世纪70年代出现了微型计算机（Personal Computer，PC）以后。
20世纪80年代，由于PC机性能不断地提高，价格不断地降低，计算机从“专家”群里走入“大众”之中，应用从科学计算走入事务处理，使得PC机大量地进入各行各业的办公室，甚至家庭。
这时，个人计算机得到了蓬勃发展。
由于个人计算机的大量涌现和广泛分布，基于信息交换和资源共享的需求越来越迫切，人们要求一栋楼或一个部门的计算机能够互联，于是局域网（Local Area Network，LAN）应运而生。
按照网络覆盖的地理范围的大小，可以将网络分为局域网、城域网和广域网三种类型。
这也是网络最常用的分类方法。
个人计算机的普及、办公自动化的基本要求都使得局域网存在于各种场合，为了一个目的：资源共享。
计算机专业的背景必须掌握尽可能多的局域网组网技术，以备不时之需。
本文以下内容包括三点：局域网概述、局域网类型、常见网络拓扑结构。
一、局域网概述。
局域网的地理范围：几百米~十几千米。
工作站数量：两台到几百台。
具有连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高等特点。
而最早的商业计算机局域网有ARCnet、ARCnet、Token Ring。
1980年IEEE制定了统一的LAN规范。
IEEE的802标准委员会定义了多种主要的LAN网：以太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分布式数据接口网络（FDDI）、异步传输模式网（ATM）、无线局域网（WLAN）等。
局域网（Local Area Network，LAN）是将较小地理区域内的计算机或数据终端设备连接在一起的通信网络。
局域网覆盖的地理范围比较小，一般在几十米到几千米之间。
它常用于组建一个办公室、一栋楼、一个楼群、一个校园或一个企业的计算机网络。
局域网可以由一个建筑物内或相邻建筑物的几百台至上千台计算机组成，也可以小到连接一个房间内的几台计算机、打印机和其他设备。
计算机网络的分类
计算机网络的分类计算机网络种类很多，可以从不同角度对计算机网络进行分类，主要有一下几种：按网络的覆盖范围分：局域网（本地网）、广域网（远程网）和混合网（市域网）。
按网络的工作模式分：对等网络、基于服务器网络和混合网络按网络的使用环境分：校园网、内部网、外部网和全球网按网络的带宽分：基带网络和宽带网络按网络的拓扑结构分：总线型、星型、环型、网状型和混合型局域网（LAN）：是指将一个相对较小区域内的计算机通过高速通信线路相连所形成的网络，范围一般在几百米到几千米，传输速率在10M以上。
特点：地理范围小、规模小、组建方便、成本低、速率高、传输延迟短。
分类：按网络采用的技术、应用范围和协议的不同，可分为共享局域网、交换式局域网、虚拟局域网和无线局域网。
按网络的工作方式可分为以太网和令牌环网。
集线器令牌环广域网（WAN）：是利用公共通信设施，在远程用户之间进行信息交换的系统。
特点：分布范围广，一般从数公里到数千公里，可以覆盖几个城市、几个国家甚至全球；它的传输介质和设备一般由电信部门提供，网络由多个部门或国家联合组建而成；速度慢、传输延迟长，入网的站点不参与网络的管理，它的管理工作由复杂的互联设备（如交换机、路由器）处理分类：广域网可以范围陆地网、卫星网和无线网。
按其提供的业务带宽可分为窄带W AN 和宽带W AN。
窄带有公共电话交换网PSTN、综合业务数字网ISDN等，宽带有非对称数字线路网ADSL、异步传输网ATM等。
（MAN）：是介于局域网和广域网之间的一种高速网络，通常覆盖一个城市或地区，距离为几十公里到几千公里，是局域网的延伸。
城域网的建设主要采用IP技术和ATM 技术，它的设计目标是为了满足几十公里内的企业、机关、公司的多个局域网互联的需求。
分类：按范围可分为校园网（CAN）、内部网（Intranet）、外部网（Extranet）和全球网（GAN）。
局域网技术——精选推荐
第3章局域网技术局域网（Local Area Network，LAN）是一个地理范围有限，将各种通信设备和计算机互联在一起，实现资源共享和信息交换的计算机通信系统。
局域网具有传输速率高、地理范围覆盖较小、误码率低等特点。
本章主要对局域网的基本概念、与局域网相关的IEEE 802系列标准、交换式局域网、虚拟局域网、无线局域网、AD Hoc网络进行详细描述。
本章学习要求：u掌握：局域网的基本概念和特点，以及局域网的分类；u掌握：IEEE 802.3和IEEE 802.5标准的特点；u了解：IEEE 802.4标准的特点；u掌握：交换式以太网的特点以及工作原理；u掌握：虚拟局域网的基本概念和实现方法；u了解：掌握IEEE 802.11系列标准规范；u了解：Ad Hoc网络的基本特点。
3.1 局域网概述局域网(Local Area Network，简称LAN)是指地理范围在几十米到几千米内的办公楼群或校园内计算机相互连接所构成的计算机网络。
一个局域网可以容纳几台至几千台计算机。
按局域网的特性看，局域网可被广泛应用于校园、工厂及企事业单位的个人计算机或工作站的组网。
局域网一般具有如下特点：1.覆盖的地理范围有限。
一般可是一间办公室、一栋楼或一个校园区域等；2.数据传输率较高。
一般在1~100Mbps,光纤构建的局域网甚至可以达到1000Mbps；3.数据传输误码率较低。
误码率一般在10-8之间；4.易于组建和维护，且各站点间关系平等，非从属关系；5.相关网络技术易于理解。
如：拓扑结构、传输介质以及介质访问控制方法等。
对于局域网网络的分类，我们可以有着多种参照标准进行实施。
如：按照拓扑结构分为：总线型、星型、环形、树形等结构；按照工作模式分为：对等网模式、客户机/服务器模式；按照传输介质分为：有线局域网（同轴电缆、双绞线、光纤等）、无线局域网（电波、微波、红外线等）；按照信息交换方式分为：共享式局域网、交换式局域网等；按照访问控制方法分为：以太网的CSMA/CD、令牌环网、FDDI网、ATM网等。
交换式和虚拟局域网实验,子网规划与实现,Intranet组建与服务器配置
R3
Loop0 172.16.1.1/24
Loop1 172.16.2.1/24
2.配置 IP 地址
配置各路由器的 ip 地址： R1(config)#interface loopback 0 R1(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)#exit R1(config)#interface loopback 1 R1(config-if)#ip address 10.2.2.1 255.255.255.224 R1(config-if)#exit R1(config)#interface s1/1 R1(config-if)#ip address 10.3.3.1 255.255.255.0 R1(config-if)#exit R2(config)#interface loopback 0 R2(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 R2(config-if)#exit R2(config)#interface s1/0 R2(config-if)#ip address 10.3.3.2 255.255.255.0 R2(config-if)#exit R2(config)#interface s1/1 R2(config-if)#ip address 172.16.3.2 255.255.255.0 R2(config-if)#exit R3(config)#interface loopback 0 R3(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0 R3(config-if)#exit R3(config)#interface loopback 1 R3(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0 R3(config-if)#exit R3(config)#interface s1/0 R3(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0 R3(config-if)#exit 配置R1路由器静态路由： R1(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.3.3.2 R1(config)#ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 10.3.3.2 R1(config)#ip route 172.16.2.0 255.255.255.224 10.3.3.2 R1(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 10.3.3.2 配置R2路由器静态路由 R2(config)#ip route 10.1.1.0 255.255.255.0 10.3.3.1 R2(config)#ip route 10.2.2.0 255.255.255.224 10.3.3.1 R2(config)#ip route 172.16.2.0 255.255.255.0 172.16.3.1 R2(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.224 172.16.3.1 配置R3路由器静态路由： R3(config)#ip route 10.1.1.0 255.255.255.0 172.16.3.2 R3(config)#ip route 10.2.2.0 255.255.255.224 172.16.3.2 R3(config)#ip route 10.3.3.0 255.255.255.224 172.16.3.2 R3(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.3.2
局域网基本知识
BNC端子
粗缆
A
U
I
收发器
电
缆
2、 10BASE2
细缆以太网 每段只能连接 30 个节点 每段的最大长度是 185 米 最大的网络直径是 925 米。
BNC T型接头
3、 10BASE-T
3 类以上双绞线以太网 水晶头（ RJ-45 头） 4 个中继器连接 5 个 100 米的网线 最大网络直径是 500 米。
冲突检测
发送结点在发出信息帧的同时，还必须监听媒体，判断是否 发生冲突（同一时刻，有无其他结点也在发送信息帧）。
1、 以太网的发送
先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发
2、以太网的接收
3、 MAC 地址
作用：局域网上的计算 机利用MAC地址表示自己 和他人的身份
MAC地址通常存储在网 络接口卡NIC中
令牌总线（Token Bus）方法 令牌环（Token Ring）方法
1 以太网与 CSMA/CD
载波侦听多路访问 / 冲突检测 (CSMA/CD)
载波侦听
发送结点在发送信息帧之前，必须侦听媒体是否处于空闲状 态。
多路访问
既表示多个结点可以同时访问媒体 也表示一个结点发送的信息帧可以被多个结点所接收。
教学内容
1、以太网的组网类型和传输速度； 2、组网所需的器件、设备和传输介质； 3、单一集线器组网配置规则； 4、多集线器组网配置规则。
教学的重点和难点
1、集线器、网卡等设备的特点、分类、应用。 2、双绞线的通信规则。 3、以太网的组网规则。
4.2.1 以太网的相关标准
以太网最早是由 Xerox （施乐）公司创建的，在 1980 年由 DEC 、 Intel 和 Xerox 三家公司联合开发为一个标准。 以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太网（ 10Mbps ）、 快速以太网（ 100Mbps ）、千兆以太网（ 1000 Mbps ）和 10G 以太网，它们都符合 IEEE802.3 系列标准规范。
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作业描述
1.局域网的主要特点是什么？
2.局域网一般采用哪些拓扑结构？如何选择拓扑结构？
3.什么是交换式以太网？
4.虚拟局域网的主要优点有哪些?
解：
1.局域网的主要特点是什么？
局域网是将小范围的通信设备连在一起的通信网。
一般说来，局域网有以下特点：
1）为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限；
2）较高的通信速率。
局域网的传输速率在每秒10Mbps的数量级以上，可达到Gbps；
3）较低的时延和误码率，一般为10-8到10-11；
4）各站点为平等关系而不是主从关系；
5）能支持简单的点对点或多点通信；
6）支持多种传输介质。
2.局域网一般采用哪些拓扑结构？如何选择拓扑结构？
1.星型拓扑结构
2.环型拓扑结构
3.总线型拓扑结构
选择：
需考虑以下几个方面
（1）经济性：网络安装和维护的费用。
（2）灵活性:灵活性以及可扩充性也是选择网络拓扑结构时充分重视的问题
（3）可靠性：网络的可靠性是任何一个网络的生命。
总之，选择局域网拓扑时，需要考虑的因素很多，这些因素同时影响网络的运行速度和网络软硬件接口的复杂程度等。
3.什么是交换式以太网？
交换机以太网利用以太网交换机组网，既可以将计算机直连到交换机的端口上，也可以将它们连入一个网段，然后将这个网段连到交换机的端口。
如果将计算机直接连到交换机的端口，那么它将独享该端口的带宽；如果计算机通过以太网连入交换机，那么该以太网上的所有计算机共享交换机端口提供的宽带。
4.虚拟局域网的主要优点有哪些?
（1）提供了一种控制网络广播的方法
（2）提高了网络的安全性
（3）简化了网络管理
（4 提供了基于第二层的通信优先级服务
总之，VLAN是交换式网络的灵魂，其不仅从逻辑上对网络
用户和资源进行有效灵活简便管理提供了手段，同时提供了极高的网络扩展和移动性。