第三章 局域网技术
(IT认证)计算机网络技术第3章局域网基础
FDDI技术概述
FDDI的组成
FDDI是一种使用光纤作为传输介质的环形 局域网技术，具有高带宽和远距离传输的 特点。
FDDI网络由双环组成，分别为主环和副环 ，可以提供数据传输的冗余备份。
FDDI的传输速率
FDDI的应用场景
FDDI支持多种传输速率，包括100Mbps和 10Mbps等。
FDDI主要应用于大型企业、政府机构和教 育机构等需要高带宽和稳定数据传输的场 景。
输介质来连接设备。
局域网可以采用多种连 接方式，如星型、树型、
环型和网状结构等。
局域网的分类
以太网（Ethernet）
01
以太网是最常见的局域网类型，采用CSMA/CD协议，具有较高
的传输速率和良好的扩展性。
令牌环（Token Ring）
02
令牌环是一种较为古老的局域网类型，采用令牌传递的方式来
控制数据传输。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
应用场景
IEEE 802.11协议广泛应用于无线局域网、无线宽带接入、无 线热点等领域，为移动设备提供便捷的网络接入服务。
05 局域网应用与发展
局域网在企业中的应用
01
02
03
企业内部网络
局域网在企业中主要用于 构建内部网络，实现企业 各部门之间的信息共享、 协同办公和数据传输。
生产自动化
局域网可以连接企业的各 种生产设备，实现生产自 动化，提高生产效率和产 品质量。
数据传输
以太网采用曼彻斯特编码方式进 行数据传输，具有较高的数据传 输速率和较低的误码率。
IEEE 802.4协议
标记总线
标记总线是一种基于时分复用技术的 总线型局域网协议，采用二进制标记 法对数据进行标记和识别。
第三章局域网技术介绍
局域网
n
LAN特点
覆盖范围有限 数据率较高 误码率较低 支持广播或组播 数据以编址帧形式传输 没有中间交换,不需要路由。
n
用途
文件管理、共享资源
n拓扑结构
总线型、星型、环型、树型
n传输媒体
双绞线、同轴电缆、光纤、无线
n局域网的组成
网络硬件
•网络服务器 •网络工作站 •网络适配器 •网络设备Hale Waihona Puke •传输介质 HUBn错误类型
—单比特错误 —多比特错误 —突发错误
n常用错误检测方法
—垂直冗余校验 — 纵向冗余校验 —循环冗余校验
错误控制：错误检测
n错误检测的过程
错误检测：垂直和纵向冗余校验
垂直冗余校验：常称作奇偶校验
特点：所有单比特错误。错误的个数是奇数时，才能检测出 多比特和突发错误。 纵向冗余校验：两维的垂直冗余校验 特点：难以检验所有在偶数个数据单元的偶数个相同位置发 生错误的情况
3.2 局域网技术
n
主要内容:
– 了解局域网的基本知识 – 掌握各类局域网标准 – 掌握以太网规范 – 掌握令牌环网的工作原理 – 掌握令牌总线的工作原理
一.局域网基本组成
1. 局域网的定义和组成 n 定义:
局域网络中的通讯被限制在中等规模的地 理范围内,例如一幢办公楼、一座工厂或一所 学校;能够使用具有中等或较高数据速率的物 理信道,且具有较低的误码率;局域网络是专用 的,由单一组织机构所使用。
错误检测：循环冗余校验
循环冗余校验（CRC）：基于二进制除法 过程：在数据单元末尾附加一串冗余比特，称作循环冗余
码或循环冗余校验余数，使得整个数据单元可以被另一个预 定的二进制数所整除。 在数据终点，用同一个数去除输入的数据单元。如果不产生 余数，认为数据单元是完整正确的。 有余数意味着数据单元在传输中被破坏，拒绝接受。 常用的标准多项式： CRC-12（x12+x11+x3+x+1）； CRC-16（x16+x15+x2+1）； CRC-ITU（x16+x12+x5+1）； CRC-32（x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+ x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1）； 特点：除了正好数据块的比特值是按除数值变化的错误外 ，循环冗余校验（CRC）将检测出其他所有错误。
第三章 局域网与城域网技术PPT课件
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
主要内容
3.1局域网技术特点 3.2局域网的拓扑结构 3.3IEEE802参考模型与协议 3.4共享介质局域网的工作原理 3.5高速局域网技术 3.6交换式与虚拟局域网技术
制方法主要有以下三种： 带有冲突检测的载波侦听多路访问方法、令牌
总线方法与令牌环方法。
10
IEEE802标准的主要成员
IEEE802.1 —局域网概述、体系结构、网络管理和网络互联 IEEE802.2 —逻辑链路控制 LLC
IEEE802.3—CSMA/CD访问方法和物理层规范 主要包括如下几个标准：
6
集线器
（a）星形网
匹配电阻
（b）环形网
（c）总线网
（d）树形网
7
IEEE 802局域网参考模型
IEEE 802.1
数
据
IEEE 802.2
链 路
逻辑链路控制子层
层
IEEE 802.3 IEEE 802.4 IEEE 802.5
物理层 CSMA/CD 令牌总线 令牌环网
8
局域网的802参考模型与OSI模型对比
IEEE802.3 — CSMA/CD介质访问控制标准和物理层规范：定义了四种不同介质10Mbps以太网规范 ：10BASE2、10BASE5、10BASET、10BASEF
IEEE802.3u — 100Mbps快速以太网标准，现已合并到802.3中 IEEE802.3z — 光纤介质千兆以太网标准规范 IEEE802.3ab — 传输距离为100米的5类无屏蔽双绞线介质千兆以太网标准规范
计算机网络技术及应用第三章 计算机局域网组网技术
100M
ATM用 户 机
ATM交 换 机
155M
ATM用 户 机
622M
ATM用 户 机
1000M
ATM用 户 机
图 3－ 11 ATM组 网 示 意 图
计算机网络技术及应用
23
3.3 1000兆局域网组网技术
ATM是将分组交换与电路交换优点相结合的 网络技术，可以工作在任何一种不同的速度、 不同的介质和使用不同的传送技术，适用于 广域网、局域网场合，可在局域网/广域网 中提供一种单一的网络技术，实现完美的网 络集成。
计算机网络技术及应用
30
3.5 局域网组网设备
交换机（Switch）
交换机是一种高性能的集线设备。用交换机组成的交换 式网络，传输速率可以高达吉比特每秒。随着交换机价 格的不断降低，它已经逐渐取代集线器 。具有堆叠功 能的交换机可以堆叠，下图是交换机堆叠的连接图。
计算机网络技术及应用
31
3.5 局域网组网设备
计算机网络技术及应用
8
3.1 局域网概述
CSMA/CD访问控制方式
CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection），即载波监听多路访问/冲突检测， 是一种争用型的介质访问控制协议。网中各节点都能独立 地决定数据帧的发送与接收。每个站点在发送数据帧之前， 首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。 这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧， 则会产生冲突现象。每个站必须有能力随时检测冲突是否 发生，一旦发生冲突，则应停止发送，然后随机延时一段 时间后，再重新争用介质，重发该帧。
3.1 局域网概述
环型拓扑
《局域网技术》PPT课件
• 数据传输速率高（10M～10000Mbps）、误码率低。
• 一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。
• 主要技术包括网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。
• 按介质访问控制方法可分为共享介质局域网与交换局域网。
2021/4/25
图 3.3
6
3.2.3 星型拓扑结构
1、逻辑结构与物理结构
逻辑结构是指局域网的结点间相互通信的关系，而物理结 构是指局域网外部连接形式。
2、交换局域网与共享局域网的星型拓扑
• 在共享式局域网（shared LAN）中，中心结点是一种共享式 集线器，构成 星型拓扑的物理结构是星型，而逻辑结构是总线 型。典型的星型局域网的拓扑结构如图3.4所示。同时只能有一 台电脑发送信息。
2021/4/25
图 3.8
18
• 在采用令牌总线的局域网中，任何一个结点只有在取得令 牌后才能使用总线去发送数据。令牌是一种特殊结构的控 制帧，用来控制结点对总线的访问权。
• 所谓正常的稳态操作，是指在网络已完成初始化之后，各 结点进入正常传递令牌与数据，并且没有结点要加入或撤
出，没有发生令牌丢失或网络故障的正常工作状态。此时， 每个结点有本站地址（TS），并知道上一结点地址（PS） 与下一结点地址（NS）。
局域网常用的传输介质： 同轴电缆、双绞线、光纤与无线通信信道。一般在同一建筑
物内的局域网中使用双绞线；在建筑物和建筑物之间或远距离传 输中使用光纤；在有移动结点的局域网中采用无线技术。
介质访问控制方法：
传统的局域网采用共享介质的工作方式。为实现对多结点使 用共享介质发送和接收数据的控制，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三种：
计算机网络技术 第三章 计算机局域网
计算机网络技术第三章计算机局域网在当今数字化的时代，计算机网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
而在众多网络类型中，计算机局域网（Local Area Network，简称 LAN）无疑是最为常见和实用的一种。
它就像是一个小型的数字社区，将有限范围内的计算机设备连接在一起，实现资源共享和信息交流。
那么，什么是计算机局域网呢？简单来说，它是指在一个相对较小的地理范围内，比如一个办公室、一栋教学楼、一个工厂或者一个家庭，将多台计算机及相关设备通过网络连接起来，从而实现数据传输、共享资源和协同工作的系统。
计算机局域网具有许多显著的特点和优势。
首先，它的覆盖范围相对较小，这使得数据传输速度快，延迟低。
想象一下，在一个办公室里，同事之间需要快速共享大型文件，如果使用广域网，可能会因为网络拥堵和距离遥远而导致传输速度极慢。
但在局域网中，这种情况就很少发生，文件几乎可以瞬间传输到对方的电脑上。
其次，局域网的安全性相对较高。
由于其范围有限，更容易进行访问控制和安全管理。
可以设置密码、权限等措施，防止未经授权的用户访问网络中的重要资源。
再者，局域网的成本相对较低。
相较于构建复杂的广域网，搭建局域网所需的设备和基础设施成本要低得多。
计算机局域网的组成部分包括硬件和软件两大部分。
硬件方面，最基本的有计算机设备（包括台式机、笔记本电脑、服务器等）、网络接口卡（NIC）、传输介质（如双绞线、同轴电缆、光纤等）、网络交换机或集线器以及路由器（在一些复杂的局域网中）。
网络接口卡就像是计算机与网络之间的桥梁，负责将计算机生成的数据转换为网络能够传输的信号，并将接收到的网络信号转换为计算机能够理解的数据。
传输介质则是数据传输的通道。
双绞线是我们常见的一种，它价格便宜，易于安装。
同轴电缆具有较好的抗干扰能力。
而光纤则能够提供极高的传输速度和更远的传输距离。
网络交换机或集线器用于连接各个设备。
交换机比集线器更加智能，它能够根据目标地址直接将数据发送到对应的设备，提高了网络效率。
计算机网络第三章局域网技术课件
2021/4/23
计算机网络第三章 局域网技术
23
在数据链路层扩展局域网
• 在数据链路层扩展局域网是使用网桥。 • 网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的
目的地址对收到的帧进行转发。
• 网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个 帧时，并不是向所有的端口转发此帧，而 是先检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确 定将该帧转发到哪一个端口
26
透明网桥
• 目前使用得最多的网桥是透明网桥 (transparent bridge)。
• “透明”是指局域网上的站点并不知道所 发送的帧将经过哪几个网桥，因为网桥对 各站来说是看不见的。
• 透明网桥是一种即插即用设备，其标准是 IEEE 802.1D。
2021/4/23
计算机网络第三章 局域网技术
• (1)对每个数据帧，当第一次发生冲突时，设置一个参量 L；
• (2)退避间隔取1到L个时间片中的一个随机数，1个时间 片等于两站点之间的最大传播时延的两倍；
• (3)当数据帧再次发生冲突，则将参量L加倍； • (4)设置一个最大重传次数，超过该次数，则不再重传，
并报告出错。
2021/4/23
计算机网络第三章 局域网技术
体空闲，立即发送。 • (3)如果有冲突(在一段时间内未收到肯定的回复)，
则等待一随机时间，重复步骤(1)~(2)。 • 这种算法的优点是：只要媒体空闲，站点就立即
发送数据，避免了媒体利用率的损失； • 其缺点是：假如有两个或两个以上的站点有数据
要发送，冲突就不可避免。
2021/4/23
计算机网络第三章 局域网技术
17
P-坚持算法
• 算法规则为：
第3章-局域网实用组网技术精选全文完整版
3.2.2 环型拓扑
“环型”拓扑（ring topology）结构如 图1-3（b）所示；其实际连接如图3-2所示。
1. “环型”拓扑结构的特点 在环型拓扑上，只有得到“令牌”的节
点，才有权发送信息；在这样的系统上， “令牌”沿环路不断单向传递，每个节点都 有机会传输信息，因此，可以建立高速、有 序的网络。使用环型拓扑的大型网络的数据 信号在每个节点都会被重传，因此信号可以 传输很长的距离而不会衰减。
（2） 智能大厦
在智能大厦中，接的分交换
机或集线器，各工作节点与每层的交换机或 集线器连接，从而将整个建筑连接起来。
（3） 交换式网络
交 成的换1式0/网10络0/1是00指0 B使A计用S算E网机T网络以络技交太术网换。机或集线器组
5. 网络范例 10BASET 、 100BASET 或 1000BASE
局域网（local area network，LAN）是 一种小范围内（一般为几公里）的以实现资 源共享、数据传递和彼此通信为基本目的， 由计算机、网络连接设备和通信线路等硬件 按照某种网络结构连接而成的，配有相应软 件的高速计算机通信网络。
计算机网络技术
3.1.2 局域网的主要特点和功能
1. 局域网的特征
（1） 共享传输信道
在局域网中其传输信道由连入的多个计 算机节点和网络设备共享。
（2） 传输速率高
局域网是一种应用最广的、具有较高的
数据传输速率的网络，应用最多的是
10~100Mb/s。速率通常在100Mb/s左右，而主
干线通常是1000Mb/s及以上。
计算机网络技术
（3） 传输距离有限
局域网的特点是所覆盖的地理范围较小，
（1）逻辑拓扑结构
工业网络技术第3章局域网技术.ppt
题。 决定了传输介质的利用率。
介质访问控制技术ext
带有冲突检测的载波侦听多址访 问（CSMA/CD）
控制令牌（ Token Bus ）
CSMA/CD
载波侦听（ Carrier Sense ） 坚持和非坚持CSMA（Carrier Sense
局域网的拓扑结构
总线型拓扑结构 环型拓扑结构 星型拓扑结构
局域网传输介质
传输介质
用于传输信号的各种物理介质 物理上将计算机相互连接起来的介质
传输介质的种类
同轴电缆 非屏蔽双绞线UTP 屏蔽双绞线STP 光缆
本章主要内容
局域网基础知识 局域网网络协议 介质访问控制方式 交换式局域网 局域网互连技术
第三章 局域网技术
本章主要内容
局域网基础知识 局域网网络协议 介质访问控制方式 交换式局域网 局域网互连技术
局域网特性
覆盖有限的地理范围 传输速率高（通常在10Mb/s~1000Mb/s之间） 误码率低（通常低于10-8） 单位自己建设和拥有，易于维护和管理 主要技术特点
拓扑结构 传输介质 介质访问控制方法
介质访问控制技术ext
带有冲突检测的载波侦听多址访 问（CSMA/CD）
令牌方式（ Token ）
令牌方式
CSMA/CD各节点发起通信是随机的。 节点必须持有“令牌”（Token），才有资
格发送数据。 令牌是一个特殊结构的控制帧，在网络上
的各个节点中按特定的顺序进行传递。
令牌方式
令牌环形 令牌总线
中间站点（数据帧的目的地址与自己不同）
转发环上的数据帧
接收站点（数据帧的目的地址与自己相同）
第3章局域网技术(局域网组建和管理)
第3章 局域网技术– 局域网的组建和 管理（1、2）局域网概述 局域网的基本组成 几个重要概念 虚拟局域网* 无线局域网实例分析例1、虚拟网组建实例应用 例2、局域网组建实例分析*家庭作业（讨论题）一、局域网概述（一）局域网概念：又称局部区域网，是指局限于相对小的空间，如 一栋建筑甚至一间办公室内由计算机和其他数字 通信设备构成的网络。
局域网技术是当前计算机网络研究和应用的一个热点， 也是目前技术发展最快的领域之一。
（二）局域网分类（5） 1、按拓扑结构分类（4）总线型局域网 环型局域网 星型局域网 混合型局域网如下图图1、总线型拓扑结构图3、星型拓扑结构 图2、环型拓扑结构2、按访问控制方法分类（4）以太（ETHERNET）网 令牌环网（TOKEN RING） 令牌总线网（TOKEN BUS）高速局域网分类(3)：高速以太网（>=1000Mb/s） FDDI网(光纤分布式数据接口) ATM网（异步传输模式）如下图图1 10Base-5以太网络的物理结构图2 令牌环网图3 令牌总线网图4 FDDI作为互联多个局域网的主干环网结构3、按局域网的工作模式架设方法分类（3） 对等式网络*客户机/服务器模式（C/S）*无盘工作站模式*：无软驱、无硬盘的工作站，所有联入局域网的计算机的操作系统和应用软件都存储在局域网的文件服务器中。
如下图1）对等式网络：既P2P，不但方便连接两台以上的电脑，而且更关键的是它们之间的关系是对等的，连接后双方可以互相访问，没有所谓的主机和客户机的差异。
如果连接的电脑数量较大，建议改用客户/服务器结构的Win NT网络或Novell网络。
目前采用的流行的网络布线拓扑结构：总线型和星型。
2）客户机/服务器模式：Client/server system 简称C/S系统。
是一类按新的应用模式运行的分布式计算机系统。
在这个应用模式中，用户只关心完整地解决自己的应用问题，而不关心这些应用问题由系统中哪台或哪几台计算机来完成。