1、计算机网络技术（Ver4）,【摘要】局域网（Local area Network，LAN）是一种在有限的地理范围内将大量的计算机及各种设备互联在一起，实现数据传输和资源共享的计算机网络。世界上每天都有无数个局域网在运行，小到一个家庭和部门，大到一个企业或组织机构等都广泛使用局域网技术实现网络设备的互联和信息共享。对局域网的研究始于20世纪70年代，其中以太网（Ethernet）是其典型代表。,第五章 局域网基础,训教重点 局域网结构、IEEE 802各种标准、载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）原理 以太网（Ethernet）、快速以太网（Fast Ethernet）、千兆以太网和万兆
2、以太网技术 无线局域网技术 虚拟局域网（VLAN）技术,能力目标 掌握局域网关键技术 掌握IEEE 802常用标准 掌握以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网技术组网标准 掌握无线局域网与局域网的互联技术 掌握虚拟局域网的原理和功能,5.1 局域网概述,5.2 局域网的关键技术,5.4 高速局域网,5.6 虚拟局域网简介,5.3 传统以太网,5.5 无线局域网,第五章 局域网基础,5.1 局域网概述,传输介质也称传输媒体，是传输信息的物理载体,1较小的地域范围 2高传输速率和低误码率 3面向的用户比较集中 4使用多种传输介质 5数据通信设备是广义的,5.1.1 局域网的特点,第五章 局域网
3、基础,图例,第五章 局域网基础,5.1 局域网概述,5.1.2 局域网的体系结构,1局域网的层次结构,IEEE 802标准的局域网参考模型与OSI/RM的对应关系模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和数据链路层）的功能，也包括网间互连的高层功能和管理功能。,OSI/RM与IEEE 802参考模型的对应关系示意图,第五章 局域网基础,2IEEE 802标准系列,IEEE在1980年2月成立了局域网标准化委员会（简称IEEE 802委员会），专门从事局域网的协议制作，形成了一系列的标准，称为IEEE 802标准。该标准已被国际标准化组织ISO采纳，作为局域网的国际标准系列，称为IEEE 802系
4、列标准。,IEEE 802标准列举,第五章 局域网基础,2IEEE 802标准系列,IEEE 802标准系列的描述如下图所示。,第五章 局域网基础,5.2 局域网的关键技术,5.2.1 局域网的体系结构,决定局域网特征的主要技术有：连接各种设备的拓扑结构、传输介质及介质访问控制方法，这三种技术在很大程度上决定了传输数据的类型、网络的响应时间、吞吐率、利用率以及网络应用等各种网络特征。,局域网在网络拓扑上主要采用：总线型、环型与星型结构。 在网络传输介质上主要采用：双绞线、同轴电缆与光纤。,1.总线型拓扑结构,结构特点：平等关系,信息传输关系：广播式网络,信息控制方式：分布式介质访问控制,第五章
5、 局域网基础,以太网（Ethernet）就是总线网的典型实例,优点： 1）结构简单、灵活 2）可靠性高（无源总线） 3）布线相对简单 缺点： 1）故障检测困难 2）其工作站数量有限制 3）实时性差,总线型拓扑举例,第五章 局域网基础,2.环型拓扑结构,结构特点：平等关系,传播方式：广播式,传输控制方式：分布式控制,第五章 局域网基础,典型实例有：IBM令牌环（Token Ring）网 剑桥环（Cambridge Ring）网,优点： 1）结构简单，实时性强 2）信道利用率高 3）通信电缆长度短 4）不存在数据冲突问题 5）可靠性高（双环） 缺点： 1）环路封闭，扩展和关闭节点困难 2）节点过多
6、时，传输率低(信息要穿过所有节点) 3）单环时，节点故障会引起全网故障,第五章 局域网基础,3.星型拓扑结构,结构特点：中央节点控制，信息 经中央节点转发。,信息控制方式：集中通信控制方式。,传输方式：广播式或交换式。,第五章 局域网基础,星型网的典型实例是CBX网,缺点： 1）中央节点负担重，可靠性低 2）通信线路的利用率低,第五章 局域网基础,优点： 1）结构简单、建网容易、便于管理 2）易于扩展，添加新站点方便 3）故障检测和隔离方便 4）传输速度快,图例,4.星型总线结构和星型环混合,实际网络结构是多种多样的，其拓扑结构也不一 定是单一结构。它们往往是几种结构的混合体,1）星型总线结构
7、,HUB,HUB,星型总线星型拓扑总线拓扑,第五章 局域网基础,星型总线网络示意图,2）星型环,有时，物理布局与网络设备的内部工作逻辑是 有区别的,物理上是星型拓扑，但其内部的工作逻辑采用的 是环状结构,第五章 局域网基础,第五章 局域网基础,5.2 局域网的关键技术,5.2.2 传输介质与传输形式,局域网常用的传输形式有基带传输和宽带传输两种。,1基带系统 使用数字信号传输的局域网定义为基带局域网。 主要特点如下： （1）传输数字信号，介质全部带宽被单个信号占用。 （2）采用总线型拓扑结构，介质是基带同轴电缆。 （3）采用双向传输技术。,双向基带系统,第五章 局域网基础,（4）因为信号的衰减
8、基带传输只能达到几公里的距离。 （5）采用中继器延伸网络的长度。最多只允许有4个中继器。 （6）总线拓扑基带传输局域网的典型实例是以太网。,双绞线基带局域网用于低成本、低性能要求的场合，双绞线安装容易，但往往限制在1公里距离以内，传输速率为1Mbps-100Mbps。,第五章 局域网基础,2宽带系统 当特性阻抗为75的同轴电缆用于频分多路复用FDM的模拟信号发送时，称为宽带。主要特点如下： （1）发送模拟信号，并采用FDM技术。 （2）采用总线/树型拓扑结构，介质是宽带同轴电缆。 （3）传输距离比基带远，可达数十公里。 （4）采用单向传输技术，信号只能沿一个方向传播。 （5）两条数据通道，且端
9、头处接在一起。 （6）结点的发送信号都沿着同一个通道流向端头。 （7）在物理上，可采用双电缆结构和单电缆结构来实现输入和输出的通道。,宽带传输技术,第五章 局域网基础,5.2 局域网的关键技术,5.2.3 介质访问控制方法,把传输介质作为各结点共享的资源，将传输介质的频带有效地分配给网上各结点的用户的方法称为介质访问控制方法。 介质访问控制方法又称为媒体访问控制方法或信道访问控制方法等。,第五章 局域网基础,IEEE 802标准规定了局域网中最常用的介质访问控制方法： IEEE 802.3载波监听多路访问/冲突检测（Carrier Sense Multiple Access/Collision
10、 Detection，CSMA/CD） IEEE 802.4令牌总线（Token Bus） IEEE 802.5令牌环（Token Ring）,第五章 局域网基础,1CSMA/CD介质访问控制 CSMA/CD是一种争用型的协议。 （1）CSMA控制方法 CSMA代表载波监听多路访问。它是“先听后发”。 （2）CSMA/CD技术 CSMA/CD是对CSMA的改进。它是在载波监听多路访问的基础上增加了冲突检测的技术。 CD表示冲突检测，即“边发边听”。,第五章 局域网基础,2令牌环 令牌环的技术始于1969年，这就是所谓的Newhall环路。 在令牌环介质访问控制方法中，使用了令牌，它是一种被称作
11、令牌的特殊的二进制比特格式的帧。 环路上只有一个令牌，因此任何时刻至多只有一个结点发送数据，不会产生冲突。而且，令牌环上各结点均有相同的机会公平地获取令牌。,令牌环的工作原理,第五章 局域网基础,3令牌总线 令牌总线介质访问控制是在物理总线上建立一个逻辑环。 从物理上看，它是一种总线拓扑结构的局域网，和总线网一样，各结点以总线为共享的传输介质。但是，从逻辑上看，它是一种环型拓扑结构的局域网，接在总线上的结点组成一个逻辑环。,令牌总线局域网,第五章 局域网基础,5.3 传统以太网,5.3.1 以太网的产生和发展,以太网是最早的局域网，目前最流行的局域网结构。 1980年，DEC、Intel、Xe
12、rox三家公司公布了以太网的蓝皮书，称为DIX版以太网1.0规范。 1983年，10BASE-5面世,不久，10BASE-2问世。 1987年，10BASE-T出现。 10Mbps以太网，IEEE 802.3有四种规范，即粗同轴电缆以太网（10BASE-5）、细同轴电缆以太网（10BASE-2）、双绞线以太网（10BASE-T）和光纤以太网（10BASE-F）。,标准规范,第五章 局域网基础,5.3 传统以太网,5.3.2 10BASE-5,110BASE-5的组成部分 主要包括以下几个组成部分： （1）粗同轴电缆（Coaxial Thick Cable） （2）收发器（Transceiver
13、） （3）收发器电缆（Transceiver Cable） （4）网卡（Network Interface Card） （5）终接器（Terminal Connector） （6）中继器（Repeater）,粗缆以太网示意图,第五章 局域网基础,210BASE-5的技术规范 （1）两台相邻计算机（收发器）之间的最小距离为2.5m。 （2）最大收发器电缆长度为500m。 （3）一个网段的最大长度不能超过500m。 （4）一个网段上最多可连接的计算机数为100台。 （5）最大网段数是5个（即用4个中继器来连接）。 （6）最大网络干线电缆长度为2500m。,第五章 局域网基础,5.3 传统以太网,5
14、.3.3 10BASE-2,110BASE-2的组成部分 主要包括以下几个组成部分： （1）细同轴电缆（Coaxial Thin Cable） （2）BNC T型连接器（BNC T Connector） （3）BNC连接器（BNC Connector） （4）BNC圆柱形连接器（BNC Column Connector） （5）BNC终端匹配器（BNC Terminal Connector） （6）网卡（Network Interface Card）,细缆以太网示意图,第五章 局域网基础,210BASE-2的技术规范,（1）两台相邻计算机之间的最小距离为0.5m。（在实际建网时，一般建议两台相
15、邻计算机之间的距离大于1m） （2）一个网段的最大长度不能超过185m。 （3）一个网段上最多可连接的计算机数为30台。 （4）最大网段数是5个（即用4个中继器来连接）。 （5）最大网络干线电缆长度为925m。,第五章 局域网基础,5.3 传统以太网,5.3.4 10BASE-T,1990年9月颁布的以无屏蔽双绞线组建的数据传输速率为10Mbps的基带以太网标准。,10BASE-T双绞线以太网,第五章 局域网基础,110BASE-T的组成部分 （1）双绞线连接器（Twisted Pair Connector） （2）双绞线（Twisted Pair） （3）集线器（Hub） （4）网卡（Net
16、work Interface Card） 210BASE-T的技术规范 （1）传输速率为10Mbps。 （2）遵守CSMA/CD协议。 （3）双绞线的长度不应超过100m。,第五章 局域网基础,5.3 传统以太网,5.3.5 令牌网络,1令牌环网络 （1）令牌环网络的特点 令牌环网络的拓扑结构为环形，采用专用的令牌环介质访问控制方式 令牌环网络系统遵循IEEE 802.2和IEEE 802.5标准 令牌绕环一周有上限值，在重载时可以高效率地工作 令牌环网络的覆盖范围没有限制，但站点数却受到一定的限制,令牌环网络的连接图和原理图,第五章 局域网基础,2令牌总线网 （1）令牌总线网的特点 令牌总线
17、局域网综合了令牌环网和总线网的优点，它在物理上是一个总线网，而在逻辑上却是一个令牌环网。,令牌总线网连接图,图例,第五章 局域网基础,2令牌总线网 （2）工作原理 从逻辑上讲，令牌总线把网络介质上的站组成一个环，环上每个站都知道自己前面和后面的站的地址，并且把该序列的第1个成员接在最后那个成员之后。传输介质上各站的物理排序和逻辑排序不相干，二者独立。 一个称为令牌的控制帧管理着访问权。令牌绕逻辑环传送，只有令牌获得者有权发送帧，因为任何时刻只有一个站掌握令牌，故不会发生冲突。 接收令牌的站获准控制介质到某个额定的最长时间，并可发送一个或多个帧。 在下列之一条件之下，站必须交出对介质的控制权：
18、该站没有数据帧要发送。 该站发送了所有排队等候传输的数据帧。 分配给该站的时间终了。,第五章 局域网基础,2令牌总线网 （3）令牌总线网的帧结构,前导码 SD FC DA SA 数据单元 FCS ED,其中：SD-帧首定界符 FC-帧控制 DA-目的地址 SA-源地址 FCS-帧校验序列 ED-帧尾定界符,（4）令牌总线网的MAC子层,第五章 局域网基础,2令牌总线网,（4）令牌总线网的MAC子层 接入控制机：它决定一个站什么时候可以向总线发送一个帧，并且负责整个逻辑环路的管理。逻辑环路的管理包括：优先级通道容量分配、删除结点、插入结点、环的初始化和故障控制。 接口机：对LLC子层向下交给接入
19、控制机发送的LLC PDU进行缓存；将LLC子层和MAC子层的服务质量参数进行变换；将收到的LLC PDU进行地址检验。 发送机：从接入控制机收到LLC PDU，再负责将帧装配成MAC帧交给物理层发送。 接收机：将物理层上交的数据进行差错校验。当收到LLC PDU时就上交给LLC子层。若收到的是MAC帧，则交给接入控制机进行处理。,第五章 局域网基础,快速以太网的数据传输速率为100Mbps。它保留着传统10Mbps速率Ethernet的所有特征，即相同的数据格式、相同的介质访问控制方法CSMA/CD和相同的组网方法，而只是把Fast Ethernet每个比特的发送时间由100ns降低到10n
20、s。并由IEEE正式将其命名为IEEE 802.3u标准,5.4 传统以太网,5.4.1 快速以太网,第五章 局域网基础,1100BASE-T标准 100BASE-T是10BASE-T的扩展，MAC层仍采用CSMA/CD介质访问控制方法，100BASE-T标准允许包括多个物理层，现在有三个不同的100BASE-T物理层规范，其中两个物理层规范支持长度为100m的非屏蔽双绞线，另一个规范支持单模或多模光缆。,5.4 传统以太网,5.4.1 快速以太网,第五章 局域网基础,2100BASE-T主要特点 （1）采用与10BASE-T相似的层次协议结构，其中LLC子层完全相同。 （2）帧格式与10BA
21、SE-T相同，包括最小帧长为64个字节，最大帧长为1518个字节，帧间最小间隙为12个字节。 （3）MAC子层与物理层之间采用介质无关接口MII。 （4）介质访问控制方法为CSMA/CD。 （5）拓扑为以100BASE-T集线器/交换机为中心的星型拓扑结构。 （6）传输速率为100Mbps。 （7）传输介质为UTP或光缆。 （8）网络最大直径为205m。,5.4 传统以太网,5.4.1 快速以太网,第五章 局域网基础,3100BASE-T物理层 100BASE-T定义了以下三种不同的物理层协议。 （1）100BASE-TX。100BASE-TX采用2对5类UTP或2对1类STP作为传输介质，其
22、中一对用于发送，另一对用于接收，站点与集线器之间的最大距离为100m。对于5类UTP，使用RJ-45连接器；对于1类STP，使用DB-9连接器。 （2）100BASE-T4。100BASE-T4采用4对3类、4类和5类UTP作为传输介质。4对线中，3对用于数据传输，1对用于冲突检测。使用RJ-45连接器，站点与集线器之间的最大距离为100m。 （3）100BASE-FX。100BASE-FX采用2束多模光纤作为传输介质，每束都可用于两个方向，因此它是全双工的，并且在每个方向上速率均为100Mbps。 适用于高速主干网、有电磁干扰环境、要求通信保密性好和传输距离远等应用场合，使用标准FDDI M
23、IC连接器、ST连接器和SC连接器，站点与集线器之间的最大距离高达2km。,5.4 传统以太网,5.4.1 快速以太网,第五章 局域网基础,与快速以太网的相同之处是：千兆位以太网同样保留着传统的100BASE-T的所有特征，即相同的数据格式、相同的介质访问控制方法CSMA/CD和相同的组网方法，而只是把Ethernet每个比特的发送时间由10ns降低到1ns。基于光纤的千兆位以太网标准是IEEE 802.3z；基于5类UTP的千兆位以太网标准是IEEE 802.3ab。,5.4 传统以太网,5.4.2 千兆位以太网,第五章 局域网基础,11000BASE-SX标准 是一种使用短波激光作为信号源
24、的网络介质技术，配置波长为770nm860nm（一般为850nm）的激光传输器，不支持单模光纤，只能驱动多模光纤。它所使用的光纤规格有两种，即芯径为62.5m和50m的多模光纤，采用8B/10B编码方式，传输距离分别为260m和525m，适用于建筑物中同一层的短距离主干网。 21000BASE-LX标准 是一种使用长波激光作为信号源的网络介质技术，配置波长为1270nm1355nm（一般为1300nm）的激光传输器，它既可以驱动多模光纤，也可以驱动单模光纤。它所使用的光纤规格为：芯径为62.5m和50m的多模光纤，工作波长为850nm，传输距离为525m和550m，数据编码方法为8B/10B，
25、适用于作为大楼网络系统的主干网；芯径为9m的单模光纤，工作波长为1300nm或1550nm，传输距离为3000m，数据编码方法采用8B/10B，适用于校园或城域主干网。,5.4 传统以太网,5.4.2 千兆位以太网,第五章 局域网基础,31000BASE-CX标准 使用150屏蔽双绞线（STP），采用8B/10B编码方式，传输速率为1.25Gbps，传输距离为25m，主要用于集群设备的连接，如一个交换机机房内的设备互连。 41000BASE-T标准 使用4对5类非屏蔽双绞线（UTP），传输距离为100m，主要用于结构布线中同一层建筑的通信1000Mbps垂直或水平布线。 5组网的基本硬件设备
26、（1）1000Mbps以太网交换机 （2）1000Mbps以太网卡 （3）100Mbps以太网交换机或100Mbps集线器 （4）10Mbps以太网卡、100Mbps以太网卡或10.100Mbps以太网卡 （5）双绞线或光缆,5.4 传统以太网,5.4.2 千兆位以太网,第五章 局域网基础,5.4 传统以太网,5.4.2 千兆位以太网,第五章 局域网基础,110GBASE-SR/EW标准 早在2002年6月，IEEE 802.3ae任务小组就颁布了一系列基于光纤的万兆以太网的标准，能够支持万兆传输的距离在300m（10GBase-SR，OM3多模光纤）到40km（10GBase-EW，OS1单
27、模光纤）之间，该技术适用于距离较远的园区主干或数据传输速率要求较高的楼内垂直主干以及数据中心服务器集群。 210GBASE-T标准 IEEE 802.3an任务小组制定了基于铜缆的万兆以太网的标准10GBase-T。该标准对于万兆以太网的传输速度和性能指标等都作了详细的规定，使得用户在采用铜缆万兆以太网部署网络系统时有章可循。,5.4 传统以太网,5.4.3 万兆位以太网,第五章 局域网基础,为了适应IEEE 802.3an 10GBase-T标准发布的进度，TIA（美国通信工业委员会）相继发布了关于万兆以太网布线的安装及测试指导规范和Cat6A技术标准草案。该草案针对IEEE 802.3an
28、 10GBase-T的100米传输距离及500MHZ带宽要求定义了一套全新的扩展六类（Cat6A）布线系统，包括连接器件、线缆、跳线技术性能标准以及现场测试ANEXT的方法。 IEEE 802.3an标准仍旧使用IEEE 802.3以太网帧格式，保留了IEEE 802.3标准最小和最大帧长度，以及CSMA/CD（载波监听/冲突检测）机制，向前兼容10M/100M/1000M以太网，并且兼容LAN现行的星型拓朴结构。 10GBase-T性能是1000Base-T速度的10倍，但成本只增加23倍。与IEEE 802.3ae万兆光纤标准10GBase-SR相比，成本只有五分之一。,5.4 传统以太网
29、,5.4.3 万兆位以太网,第五章 局域网基础,FDDI是Fiber Distributed Data Interface的缩写，意思是光纤分布式数据接口，是计算机网络技术发展到高速通信阶段后出现的第一个高速网络技术。FDDI是由美国国家标准协会ANSI X3T9.5委员会确定的一种使用光纤作为传输介质、高速、通用的令牌环网，后来又通过国际标准ISO 9314。它的传输速率为100Mbps，跨越的距离可达200km，最多可连接1000个结点。 FDDI网络是由许多通过光纤连接成一个或多个逻辑环的结点组成的，因此与IEEE 802.5令牌环类似，也是为了传送数据，结点必须首先截获一个令牌，然后把
30、信息帧发送到环上，从一个结点到下一个结点依次传递；当信息帧经过指定的目的结点时就被接收、复制；最后，发送信息帧的结点再将信息帧从环上撤销。,5.4 传统以太网,5.4.4 FDDI,第五章 局域网基础,由于FDDI网络上的各结点共享可用带宽，所以FDDI也是一种共享带宽网络。通常，FDDI采用“反向双环”结构，在两个环中数据传输方向相反，其中的外环称为主环，内环称为副环。,5.4 传统以太网,5.4.4 FDDI,第五章 局域网基础,1无线网络的分类 从应用区域的大小来分，无线网络主要包括下面几类： （1）无线个人网（WPAN）：无线个人网主要用于个人用户工作空间，典型距离覆盖几米，可以与计算
31、机同步传输文件，访问本地外设。 （2）无线局域网（WLAN）：无线局域网主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米。 （3）无线LAN-to-LAN网桥：主要用于大楼之间的连网通信，典型距离可覆盖几公里。 （4）无线城域网（WMAN）和无线广域网（WWAN）：它们覆盖城域和广域环境，主要用于Internet/E-mail访问，但提供的带宽比无线局域网技术要低很多。,5.5 无线局域网,第五章 局域网基础,2无线局域网的标准 1998年，IEEE制定出无线局域网的协议标准802.11，ISO/IEC也批准了这一标准。其中802.11b使用2.4GHz频段提供最高达11Mb
32、ps的传输速率，目前被普遍看好。与之相关的还有802.11b+，支持22Mbps传输速率的WLAN产品，兼容802.11b；802.11a使用5.xGHz频段提供最高可达54Mbps的传输速率，并且还拥有比802.11b更安全等特点；IEEE 802.11g使用2.4GHz频段提供最高可达54Mbps的传输速率，兼容IEEE 802.11b。 802.11标准规定无线局域网的最小构件是基本服务集（Basic Service Set，BSS）。一个BSS包括一个基站和若干个移动站，所有的站均运行同样的MAC协议并以争用方式共享同样的无线传输介质。,5.5 无线局域网,第五章 局域网基础,2无线局
33、域网的标准 在802.11标准中，基本服务集中的基站称为接入点（Access Point，AP）。一个基本服务集可以是孤立的，也可通过接入点AP连接到一个主干分配系统（Distribution System，DS），然后再接入到另一个基本服务集，这样就构成了一个扩展的服务集ESS。主干分配系统可采用常用的有线以太网或其他的无线连接。接入点AP的作用与网桥相似，使扩展的服务集ESS成为一个在LLC子层上的逻辑局域网。802.11标准还定义了3种类型的站。一种是仅在一个BSS内移动，另一种是在BSS之间但仍在一个ESS之内移动，还有一种是在不同的ESS之间移动。,5.5 无线局域网,第五章 局域网
34、基础,3无线局域网的结构 IEEE 802.11b无线局域网的工作模式主要有对等（Ad Hoc）模式、架构（Infrastructure）模式和中继模式。 （1）对等模式 对等模式又称为单独使用的无线局域网，如图5-25所示。这种网络中的用户直接建立无线联接，用户只需一块无线网卡即可实现点对点的互相通信，有效距离一般在100米左右。,5.5 无线局域网,第五章 局域网基础,3无线局域网的结构 （2）架构模式 架构模式（Infrastructure）是非独立的无线局域网，各无线站点通过无线访问点（Access Point，AP）与局域网内的其它站点实现通信联接。,5.5 无线局域网,第五章 局域
35、网基础,3无线局域网的结构 （3）中继模式 中继模式是以两个无线网桥点到点的链接，该模式比较适合两个局域网子网的较远距离的联接（通过高增益定向天线，传输距离可达50km），由于其联网模式多种多样，所以统称为无线分布系统（Wireless Distribution System，WDS）。,5.5 无线局域网,第五章 局域网基础,3无线局域网的结构 （3）中继模式 中继模式是以两个无线网桥点到点的链接，该模式比较适合两个局域网子网的较远距离的联接（通过高增益定向天线，传输距离可达50km），由于其联网模式多种多样，所以统称为无线分布系统（Wireless Distribution System，
36、WDS）。,5.6 虚拟局域网简介,第五章 局域网基础,虚拟局域网VLAN(Virtual LAN)是将一个网段在逻辑上划分为多个广播域的技术。将交换局域网上的站点，按实际需要划分成若干个逻辑上的工作组，就构成了虚拟局域网。VLAN是建立在网络交换技术之上的，用软件的方式实现工作组的划分和管理。,5.6 虚拟局域网简介,5.6.1 VLAN的概念,第五章 局域网基础,5.6.1 VLAN的概念,同一逻辑工作组，可以在同一交换机上或同一网段上，也可以在不同的交换机上或不同的网段上。虽然在不同的物理位置或不同的网段上，但感觉不到有何区别,5.6 虚拟局域网简介,第五章 局域网基础,1端口VLAN（
37、Port VLAN） 它是根据交换机的端口划分的VLAN，是属于设置静态VLAN的方法。,5.6 虚拟局域网简介,5.6.2 VLAN的分类,图示,第五章 局域网基础,2MAC层VLAN（MAC Layer VLAN） 它是根据MAC地址来定义VLAN的。,5.6 虚拟局域网简介,5.6.2 VLAN的分类,第五章 局域网基础,3网络层VLAN（Network Layer VLAN） 它是根据网络层地址（如IP地址）来定义VLAN的。,5.6 虚拟局域网简介,5.6.2 VLAN的分类,第五章 局域网基础,4IP广播组VLAN（IP Broadcast Group VLAN） 它是由代理服务器
38、来负责管理的，具有动态性。,5.6 虚拟局域网简介,5.6.2 VLAN的分类,第五章 局域网基础,1减少网络管理开销 使用VLAN可以大大减少网络管理员的工作量，提高工作效率。 2控制广播活动 通过VLAN可以有效地隔绝广播信息，减少冲突的发生，提高了网络的性能。 3提供较好的网络安全性 通过人为划分“逻辑子网”，使原来在同一物理网段的站点无法直接访问，提高了网络的安全性。,5.6 虚拟局域网简介,5.6.3 VLAN的作用,按端口划分VLAN,交 换 机,交 换 机,交 换 机,交 换 机,按交换机的物理端口划分VLAN,局域网示意图,局域网LAN,Client,Server,请求,请求,
39、结果,响应,同轴电缆,铜芯,绝缘层,外护套,BNC,粗缆安装示意图,粗缆,vampire tap,BNC端子,收发器,AUI 电缆 50m,NIC,粗缆传输距离,最大段长度 500米 每段最多站点数 100,两站点间最小距离 2.5米,网络最大跨度 2.8公里,细缆安装示意图,细缆,BNC 接头,NIC,双 绞 线,内导体芯线 绝缘 箔屏蔽 铜屏蔽 外套,屏蔽 (STP) 与非屏蔽(UTP)双绞线,以箔屏蔽以减少干扰和串音,3类、5类双绞线没有附加屏蔽,RJ-45 连接头,(b),网线与,RJ-45,的连接序号,（,EIA/TIA T568A,和,T568B,两种）,双绞线的连接,光纤的传输模
40、式,多模,输入电信号,输出电信号,单模,波长: 1300,1550 nm,h1,h2,波长 : 850,1300 nm,h2,h1,芯/封套特性,光纤的直径减小到一个光波波长,纤芯直径：510微米,纤芯直径：50100微米,单芯光纤与多芯光纤,玻璃封套,塑料外套,玻璃内芯,单芯光缆,多芯光缆,玻璃内芯,塑料外套,玻璃封套,外壳,基本的10Base-2网络(总线型拓扑),基本的10Base-T网络(星型),较复杂的10Base-T网络 (星型总线),100M,HUB与HUB之间距离100M,单服务器网络结构示意图,多服务器网络结构示意图,IEEE 802标准列举,双向基带系统,宽带传输技术,令牌环的工作原理,令牌总线局域网,粗缆以太网,细缆以太网,令牌环网络的连接图和原理图,令牌环网络连接图,令牌环网络原理图,
