局域网技术和组网工程1

– 局域网（LAN）
• （一般在几十米到几十公里范围内）
– 城域网（MAN）
• （局限在一座城市范围内的区域性网络），它是单 个、独立和明确的城市地区网络，由一个网络运营 商，通常是一个服务提供商或电信运营商拥有和运 行。
– 广域网（WAN）
• 将分布在各地的局域网连接起来的网络。 • 广域网技术有：
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异步传输模式
•
• 异步传输规定在每个字符的起止位置分别设置起止位和停止位，界定 字符的开始和结束。 • 异步传输常用的设置方法为：起始位是1位0，停止位是1位、1.5位或2 位1。字符一般为5位到8位。 • 如下图所示:
1 0 1 1 0
1.5位 1位 5位信息位 停止位 起始位 1个字符 由图可看出:接收方检测到传输介质的状态由1变为0,就知道发送方发送 的字符已经传输到,接收方则以这个电平状态的变化启动定时器,按起始 位的速率接收字符,可见起始位起到了字符内比特同步的作用. 但需要附加起始位和停止位,额外开销大,传输率低,适合低速数据传输.
• 广播方式（逻辑上为总线型） • 利用数据帧中目的地址仅发送给目的节点。
• 媒体接入控制（解决控制方式与操作方式）
– 控制指如何决定允许哪个节点可以使用网络发送信息
• 集中式、分布式
– 操作是指控制方式确定后，如何进行节点通信带宽的 分配。与网络拓扑结构有关
• 同步、异步
• 按照网络作用范围来分
• 调制速率 • 误码率
– 数据交换技术
• 电路交换网络
– 形成一个专用的通信线路。适用于实时通信。
• 报文交换网络
– 利用存储转发原理。
• 分组交换网络
– 将报文划分为若干小的传输单位-分组，并将分组单独传输。
• 计算机网络的组成
– 网络硬件系统和网络软件系统 – 硬件系统组成（服务器、客户机、通信设备、传输介质） – 服务器
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频分多路复用(按照频率区分信号) 时分多路复用(按照时间分割信号)
数据通信的主要指标
• 带宽
– 是指信道能传输的信号的频率宽度，受控于传输 介质、接口部件、传输协议、传输信息的特性等
• 数据传输速率
– 码元与信息量
• 由脉冲信号所能表示的数据有效值状态个数决定。
– 数据传输速率
• 指每秒能传输的代码位数
– 宽带传输 – 宽带传输：是指利用模拟信号传输数字信号的方式。 需要将数字信号调制成模拟信号后，在通信信道上传 输。可以把声音、图象和数据等信息综合到一个信道 上，进行模拟传输。
• 并行传输和串行传输
– 并行传输：是指可以同时传输一组（多个比特位）比 特，每个比特使用单独的一条线路，这些线路通常捆 扎在一条电缆里。 – 串行传输：只使用一条线路，逐个传输比特位，比较 并行传输，串行传输的速度慢，但不存在同时传输的 位，不能同时到达的问题，并且只有一条线路，造价 底、可靠性好。适合长距离传输。
• 一太配置比较高的计算机，为客户机提供服务。
– 客户机 – 网卡
• 又叫网络接口卡NIC，简称网卡 • 在计算机与网络的数据交换过程中担负着通信处理的功能，位于 网络体系结构中的物理层和介质访问控制层。 • 网卡的基本功能 – 网络接口控制 – 数据链路控制 – 数据缓冲管理
• 网络主干通信设备(图例)
图例分析
• 用户端：个人电脑硬件配置，相关协议的选 择与安装，操作系统的安装与基础设置。 • 网络设备：传输介质的选择与安装，网络设 备的选择与安装。 • 服务器：服务器操作系统的选择与安装，基 础设置。 • 网络架构：硬件连接，软件安装与设置，网 络协议支持，相关技术指标检测。 • 网络维护：问题检测与解决，安全保障。
– – – – – – – 以太网 令牌环网 FDDI光纤网 快速以太网 ATM网 千兆位以太网 无线局域网
以太网
• 目前使用最普遍的计算机局域网。数据传输速率高，网络软件 丰富，安装连接简单，及维护方便。拓扑结构有总线型和星型。 传输介质可以是双绞线（两种均可）和光纤。 • 在媒体接入控制技术上，采用分布式控制模式的动态争用方法。 – CSMA/CD载波侦听多路访问/冲突检测技 先听后发，边发边听，遇碰撞停止及随机延迟后重发。 优点：各个节点具有平等访问权，各节点问题不影响整个网络， 节点加入和退出网络容易。 缺点：不适合实时应用场合
• 局域网与广域网的互连
一 网络基础知识 • 计算机网络的基本概念
– 计算机网络的定义
• 利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立 的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网络软 件（即网络通信协议信息交换方式和网络操作系统 等）实现资源共享和信息传递的系统。
• 计算机网络的功能
– 数据通信 – 资源共享 – 分布式处理
局域网概念： 是一种在小范围内构建的计算机网络，一般 位于一座建筑物内或一个地域有限的建筑群 内，由一个机构为自己专门的应用而建立并 自行管理。 特点： 范围有限、结构简单、通信速率高（基带传 输）、传输介质多、工作可靠（分布式）
• 应用范围
单一局域网——多个小型局域网与主干局域网 的配合构建。
数据传输
• 数据传输类型 – 基带传输和宽带传输
• 基带传输：是指二进制序列在信道内传输的形 式是0、1数字形式。基带传输是数字信道传输 数字信息。其信号频率从0到几GHz，需要传输 介质具有较大的带宽。 • 技术简单，设备投资小。但信号可能含有直流 成分（信号频率若很底，相当于直流），对信 号波形影响大，传输距离有限。
网桥
拓扑结构
总线结构、环型结构、星型结构、树型结构 总线结构和树型结构局域网的特征是使用支持多 节点接入的数据通信介质。
端接器 端接器
• 一个节点发出的数据沿两个方向传输至总 线连接的各个节点。 • 产生两个问题
– 哪个节点有资格接收的问题。
• 在数据帧中包含目的节点地址。
– 任一时刻总线上只能够有一个节点在传输信息， 否则出现数据信号相互重叠与混淆。
令牌环网
• 是一种以环行网络拓扑结构为基础发展起来的局 域网。传输介质和以太网相同。 • 在媒体接入控制机制上采用分布式控制模式的循 环方法。
– 在该网上有一个令牌（特殊格式的帧，自身不包含信 息。）沿环行总线在入网节点计算机间依次传递。 – 希望传输数据的计算机检测到“闲”令牌，置为“忙” 状态，在令牌后传输数据，被接收点接收后，数据被 从网上删除，令牌重新设置为“闲”。 – 优点：无碰撞 – 缺点：需要维护令牌
FDDI光纤网
• FDDI的含义是光纤分布式数据接口，同样采用令牌 环网策略，是高速令牌环局域网的标准。 • 传输容量大，距离广；在保密性、防潮性、抗电磁干 扰、容错能力和稳定性方面都是其他网络不可比拟的。 • 通常FDDI是一个双光纤环（两者传输方向相反） • 双光纤环
无线局域网
• 无线局域网利用电磁波在空气中发送和 接收数据，而无需借助线缆介质通信， 解决了有线局域网受控于布线的缺点。 • 数据传输速率已经超过10Mb/s，传输距 离可远至20公里以上。 • 便于扩展。它提供了多种配置方式，可 根据需要灵活选择。
课程体系
• • • • • • • 局域网基础知识 局域网网络设备与传输介质 网络体系结构和协议 网络操作系统的安装与设置 Windows 2000 Server组网技术 服务器配置 局域网络系统集成（扩充）
– 基础网络共享及各网络服务的实现和管理 – 网络建设和实用技术 – 网络安全防范与网络维护
• 并行传输
设备一
0 1 0 1 1 0 设备二
• 串行传输
设备一 011010 设备二
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数据通信的同步技术
在串行通信中，只有发送方和接受的动作方在同一时 间内进行，才能保证传输数据正确，否则会产生误差， 导致传输错误，因此需要用到相应的技术---同步技术。 常用的同步技术包含两种模式：
1. 2. 异步传输模式、 同步传输模式 以字符为单位进行传输，传输字符之间的时间间隔可以是随 随机的，不同步的。但在传输一个字符的时间段内，收发双 方仍需依据比特流保持同步。又被称为是起--止式和以太网采用一样的CSMA/CD技术 • 对于入网计算机而言，在安装了10/100自适应 网卡后，可以通过现有网络电缆支持两种网 络通信速率工作，因此使得以太网升级容易 实现。 • ATM网使用异步传输模式，是一种面向连接 的网络技术。在数据通信时，ATM首先将所 需要传输的数据切该成为固定长度的“信 元”，然后通过建立虚拟通道与虚拟路径， 在信息发送点与接收点之间建立一条虚电路， 实现高速信息交换。
• 建立媒体接入控制机制。
• 总线结构的局域网基带传输方式、宽带传 输方式都可采用。
• 环型结构
– 环型结构局域网由节点转发器和通信介质组成。 在环路中信息是单向逐点传送。 – 转发器具有数据插入、数据接收、删除数据功 能。 – “令牌”
• 星型结构 – 每个入网节点都直接连接到一个中心节点上。 – 转发数据帧方式
SYN1 SYN2 1个字符 1个字符
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数据传输方式
– – – 单工
• 信号只能按照一个方向传输.如:电视广播
半双工
• 信号可以双向传输,但两个方向的传输只能交 替进行,不能同时进行.如:对讲机 要求协议必须能保证正确而有序地发送和接收.
全双工
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多路复用技术(在一条通信线路上,同时传输多个
信号技术,多路复用需经过:复合\传输\分离三个过程.)
局域网技术与组网工程
主讲：付智慧
局域网课程概述
• 对于普通用户机构来说，计算机网络的 建设通常都是从局域网的建设开始。 • 从简单生活事例分析，局域网建构的基 本要素，相关协议及技术指标。从而建 立起对该课程知识的体系结构。
入题： 局域网
服务器 传输介质 传输协议
因特网