几种常见的局域网.ppt

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1、第第4章局域网章局域网第二节第二节 几种常见的局域网几种常见的局域网4.2 局域网的类型（以访问介质方法分） 以太网（以太网（Ethernet）IEEE802.3 令牌环网（令牌环网（Token Ring ） IEEE802.5 令牌总线网（令牌总线网（ Token Bus） IEEE802.4 光纤分布式数据接口（光纤分布式数据接口（FDDI） IEEE802.8 高速以太网（高速以太网（Fast Ethernet ）IEEE802.3u 千兆以太网千兆以太网 （ GBE Giga band ethernet ）IEEE802.3ab、 IEEE802.3z- 无线局域网无线局域网(Wire

2、less Local Area Networks； WLAN) IEEE802.11 虚拟局域网（虚拟局域网（VLAN）802.1Q 其中其中应用最广泛的当属以太网，也是目前发展最迅速、也是最，也是目前发展最迅速、也是最经济的局域网经济的局域网 4.2 局域网的类型（以访问介质方法分） 其中在以太网中，其中在以太网中，10M/S的我们称为的我们称为传统以传统以太网太网，100M/S的称为的称为高速以太网高速以太网，还有，还有千千兆以太网兆以太网、万兆以太网万兆以太网 而早期以而早期以集线器集线器为中心是为中心是共享式以太网共享式以太网，现在以现在以交换机交换机为中心是为中心是交换式以太网交换式

3、以太网4.2.1 令牌环网Token Ring 协议标准协议标准IEEE802.5 什么叫令牌环呢？什么叫令牌环呢？令牌令牌是我国古代军事所用的一种工具，是我国古代军事所用的一种工具，谁拿到了令牌就可以发号施令。在令牌环中，谁拿到了令谁拿到了令牌就可以发号施令。在令牌环中，谁拿到了令牌就可以发送数据！这个令牌是一个个传下去的。这样就牌就可以发送数据！这个令牌是一个个传下去的。这样就避免了数据冲突。避免了数据冲突。 与环形相比，星型环结构在一条通路中与环形相比，星型环结构在一条通路中断时不会影响整个网络的畅通，而环型网就不行了。断时不会影响整个网络的畅通，而环型网就不行了。：一种特殊的帧，只有得

4、到令牌的节点才能发送帧。：一种特殊的帧，只有得到令牌的节点才能发送帧。IEEE 802.4使用令牌，从而避免了多个节点同时访问总线引使用令牌，从而避免了多个节点同时访问总线引起的帧碰撞。起的帧碰撞。令牌环网工作原理通信协议通过网络线路上一个高速通信协议通过网络线路上一个高速逆时针旋转的令牌对信道进行控制。逆时针旋转的令牌对信道进行控制。令牌令牌T占一个自己，有忙占一个自己，有忙01111111 、闲两种标志闲两种标志01111110想要发送必须得到令牌，得到后把想要发送必须得到令牌，得到后把T的标志改为忙的标志的标志改为忙的标志各种都监听令牌，当接收点发现报各种都监听令牌，当接收点发现报文是发

5、送给自己的时候，立刻接收文是发送给自己的时候，立刻接收信息，在令牌上加上正确的标志，信息，在令牌上加上正确的标志，令牌回到发送站，发送站将令牌标令牌回到发送站，发送站将令牌标志改为闲标志志改为闲标志Token Ring控制方式具有以下特点：控制方式具有以下特点： 确定的介质访问延迟时间。确定的介质访问延迟时间。 通过令牌控制，没有信号冲突，高负载时数据吞吐率通过令牌控制，没有信号冲突，高负载时数据吞吐率不降低。不降低。 可提供优先级服务。可提供优先级服务。 环的初始化、维护比较复杂，添加和减少结点都比较环的初始化、维护比较复杂，添加和减少结点都比较麻烦。麻烦。 在在IBM Token Ring

6、的基础上，的基础上，IEEE 802委员会制定了委员会制定了IEEE 802.4标准（令牌总线网），定义了令牌传递环标准（令牌总线网），定义了令牌传递环形网的形网的MAC子层和物理层连接规范。子层和物理层连接规范。尽管确切讲尽管确切讲Token Ring和和IEEE802.5是不同的，但两者使用起来完是不同的，但两者使用起来完全兼容，人们也习惯于将他们看作同一个东西。全兼容，人们也习惯于将他们看作同一个东西。 4.2.2 令牌总线网Token Bus 协议标准协议标准IEEE802.4令牌总线局域网的两个主要特点，就是令牌总线局域网在物理上是一个令牌总线局域网的两个主要特点，就是令牌总线局域网

7、在物理上是一个总线网，而在逻辑上却是一个令牌网。令牌传递的顺序与站的物理位置总线网，而在逻辑上却是一个令牌网。令牌传递的顺序与站的物理位置无关，在图中设令牌按照无关，在图中设令牌按照ADBEFA的顺序传递的顺序传递 4.2.2 令牌总线网Token Bus 总线是一根线形的电缆，其上连接着各个节点，令总线是一根线形的电缆，其上连接着各个节点，令牌的传递通过总线以广播方式进行，每个节点传送牌的传递通过总线以广播方式进行，每个节点传送的帧其它节点都能收到。逻辑上，所有节点构成一的帧其它节点都能收到。逻辑上，所有节点构成一个环，每个节点都有前方节点和后继节点，并知道个环，每个节点都有前方节点和后继节

8、点，并知道它们的地址。所有正常工作着的结点形成一个完整它们的地址。所有正常工作着的结点形成一个完整的逻辑环。的逻辑环。 节点发送前必须获得令牌，整个网络上只有一个令节点发送前必须获得令牌，整个网络上只有一个令牌，获得令牌的帧可以发送一帧。牌，获得令牌的帧可以发送一帧。 令牌环网与总线型的以太网都是共享传输介质，以广令牌环网与总线型的以太网都是共享传输介质，以广播方式发送信息。但令牌环控制简单，消除了信息流播方式发送信息。但令牌环控制简单，消除了信息流拥挤堵塞的问题，传输距离远，传输速率快，早期为拥挤堵塞的问题，传输距离远，传输速率快，早期为4Mbps，近几年常用的为近几年常用的为16Mbps，

9、且有优先权，适于且有优先权，适于实时控制。实时控制。 令牌总线局域网既具有总线网的接入方便和可靠令牌总线局域网既具有总线网的接入方便和可靠性较高的优点，也具有令牌环形网的无冲突和发送性较高的优点，也具有令牌环形网的无冲突和发送时延确定的优点。时延确定的优点。 令牌总线的特点：无冲突的访问方式。无冲突的访问方式。确定的访问最大时延。确定的访问最大时延。 介质访问可调节（可引入优先权策略）。介质访问可调节（可引入优先权策略）。物理上的总线网，逻辑上的环形网的这一特点使之物理上的总线网，逻辑上的环形网的这一特点使之既具有总线网的连接简单、距离长、可广播通信等既具有总线网的连接简单、距离长、可广播通信

10、等优点，又具有环型网的介质访问可确定性和可调节优点，又具有环型网的介质访问可确定性和可调节性的优点。性的优点。吞吐量在轻载时令牌总线网是低效的，在重负荷时吞吐量在轻载时令牌总线网是低效的，在重负荷时有较高的效率。有较高的效率。4.2.3 光纤分布式数据接口（FDDI） IEEE802.8标准，标准，20世纪世纪90年代流行年代流行 FDDI也采用令牌环传输协议，但有两点不同。也采用令牌环传输协议，但有两点不同。一是采用双环拓扑结构，二是以光缆为传输介一是采用双环拓扑结构，二是以光缆为传输介质。质。FDDI双环结构如图所示。双环结构如图所示。 光纤分布数据接口光纤分布数据接口FDDI（Fiber

11、 Distributed Data Interface）是计算机网络技术向高速发展阶段的第一种）是计算机网络技术向高速发展阶段的第一种高速网络技术，它的传输速率为高速网络技术，它的传输速率为100Mbps，符合美国标，符合美国标准准ANSI X3T9.5，后被，后被ISO接收为国际标准接收为国际标准ISO 9314。FDDI网络在设计上沿用了网络在设计上沿用了IEEE 802系列局域网的设计规范，系列局域网的设计规范，上层仍采用与其它局域网相同的逻辑链路控制上层仍采用与其它局域网相同的逻辑链路控制LLC子层子层的标准结构，并对已经成熟的，在重负荷情况下仍能保的标准结构，并对已经成熟的，在重负荷

12、情况下仍能保持高吞吐量的持高吞吐量的IEEE 802.5 Token Ring令牌环网络技术加以令牌环网络技术加以改进，以多增加一条光纤链路为代价，构成一种被称为改进，以多增加一条光纤链路为代价，构成一种被称为反向双环（反向双环（Dual Counter-Rotating Ring）的特殊结构，）的特殊结构，弥补了环型网络拓扑结构的缺陷，提高了弥补了环型网络拓扑结构的缺陷，提高了FDDI网络系统网络系统的可靠性。的可靠性。 FDDI主要优点：主要优点：、较长的传输距离，相邻站间的最大长度可达、较长的传输距离，相邻站间的最大长度可达2KM，最大站间距，最大站间距离为离为200KM。、具有较大的带

13、宽，、具有较大的带宽，FDDI的设计带宽为的设计带宽为100Mb/s。、具有对电磁和射频干扰抑制能力，在传输过程中不受电磁和射、具有对电磁和射频干扰抑制能力，在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响频噪声的影响,也不影响其设备。也不影响其设备。、光纤可防止传输过程中被分接偷听，也杜绝了辐射波的窃听、光纤可防止传输过程中被分接偷听，也杜绝了辐射波的窃听,因因而是最安全的传输媒体。而是最安全的传输媒体。 由光纤构成的由光纤构成的FDDI，其基本结构为逆向双环，如图所示。一个，其基本结构为逆向双环，如图所示。一个环为主环，另一个环为备用环。当主环上的设备失效或光缆发生环为主环，另一个环为备用环。当主环上

14、的设备失效或光缆发生故障时故障时,通过从主环向备用环的切换可继续维持通过从主环向备用环的切换可继续维持FDDI的正常工作。的正常工作。这种故障容错能力是其它网络所没有的。这种故障容错能力是其它网络所没有的。FDDI的应用状况 FDDI技术发展成熟，有全球统一的技术标准，技术发展成熟，有全球统一的技术标准，加上前面的优点，使之成为加上前面的优点，使之成为20世纪世纪90年代初年代初期到中期最为流行的网络。期到中期最为流行的网络。 FDDI的缺点是价格偏高，其网卡是以太网卡的缺点是价格偏高，其网卡是以太网卡价格的价格的10多倍，配套设备费用高，技术要求多倍，配套设备费用高，技术要求高。高。FDDI

15、的结构向的结构向ATM过渡也不如交换式以太过渡也不如交换式以太网容易。所以到了网容易。所以到了20世纪世纪90年代中后期，年代中后期，FDDI就不如交换式快速以太网和就不如交换式快速以太网和ATM网那么网那么流行了。流行了。 FDDI采用双环拓扑结构，可用一根采用双环拓扑结构，可用一根4芯光缆实现，在芯光缆实现，在光纤使用量上增加一倍，但却大大提高了网络线路光纤使用量上增加一倍，但却大大提高了网络线路的可靠性。它分为主环和副环，主环沿逆时针方向的可靠性。它分为主环和副环，主环沿逆时针方向传输数据，副环沿顺时针方向传输数据。在正常情传输数据，副环沿顺时针方向传输数据。在正常情况下，两个环路可同时

16、传送信息，并采用多令牌环况下，两个环路可同时传送信息，并采用多令牌环介质访问协议，提高了网络的传输速度和效率。介质访问协议，提高了网络的传输速度和效率。 当主环或副环光缆有一个出现故障或被切断时，另当主环或副环光缆有一个出现故障或被切断时，另一条环路可保证网络正常工作一条环路可保证网络正常工作 当环路上某台主机出现故障，如图当环路上某台主机出现故障，如图1.39中的中的B不能工作时，距不能工作时，距B最近的两个点最近的两个点A和和C能自动将各自的主环和副环闭合，组成除能自动将各自的主环和副环闭合，组成除B之外的新环路。之外的新环路。 由于使用了光缆，提高了网络的传输速度，延长了网络传输距由于使用了光缆，提高了网络的传输速度，延长了网络传输距离。离。FDDI的传输速率为的传输速率为100Mbps，使多媒体信息得以传输。信使多媒体信息得以传输。信息高速公路以光缆为主干网，才有可能使电脑、电视、电话三息高速公路以光缆为主干网，才有可能使电脑、电视、电话三位一体。位一体。 光缆有单模与多模之分。多模光缆一段最长距离为光缆有单模与多模之分。多模光缆一段最长距离为2km，而单而单模光缆一段最长距离