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1、“局域网技术与组网工程”复习提纲更多优质自考资料尽在百度贴吧自考乐园俱乐部（http:/ 1 章 局域网技术基础 一.概 述 （识记） 1.局域网的定义 在一个小区范围内，将分散的微机系统互连起来，实现资源的共享和通信，便构 成了局域网 （LAN） 。2.局域网的技术要素 (1)体系结构与标准 (2)传输媒体 (3)拓扑结构 (4)数据编码 (5)媒体访问控 制 MAC (6)逻辑链路控制 LAC 3.局域网的应用范围 (1)局域网的地理覆盖范围可达几十公里。最简单的情况是局限于单个建筑物。 (2)传输速率最高可达 1Gbps 二. 局域网体系结构与标准(领会) 1.局域网的两个重要特征 （1

2、）它用带地址的帧来传送数据； （2）不存在中间交换，所以不要求路由选择。 2.局域网的 OSI 层次结构 P2 图 1.1 数据传输各层的对应内容： （1）第一层： 物理层，比特传输； （2）第二层： 数据连路层，组成帧，并进行一定的控制，主要包括：寻址、排序、 流量控制、差错控制等。 （3）第三层： 网络层，完成路由选择。 （4）层二和层三的区别 ：层二是通过单个链路完成其功能，层三是通过数个链路 完成的。 3. 局域网媒体访问控制技术 (1)MAC 定义:所有局域网均由共享该网络传输能力的多个设备组成。需要有某些方 法控制对传输媒体的访问,以便两个特定的设备在需要时能交换据。 (2)体访问

3、技术中的“方法” 分为两种，指控制是在集中方式下还是在分布方式下来实现。 (3)访问控制技术的分为同步和异步两种技术 根据各站的发送情况分配传输容量，异步技术可进一步划分为：循环、预约、竞争三种情况。 常用的方式为循环和竞争方式。 4.802 标准系列及其分层结构 P8 图 1.6主要标准如下:802.1(A) 概述和体系结构 802.1(B) 寻址,网络管理,网间互联及高层接口 802.2 逻辑连路控制 LLC802.3 带碰撞检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)方法和物理层规范(以太网)802.4 令牌传递总线访问方法和物理层规范(TOKEN BUS)802.5 令牌环访问方法和物理层

4、规范(TOKEN RING)1.3 局域网的拓扑结构 802.6 城域网访问方法和物理层规范 分布式队列双总线网(DQDB)802.9 LAN-ISDN 接口 802.10 互操作 LAN 安全标准(SILS)802.11 无线局域网(WIRELESS LAN)802.12 100VG ANY LAN 网 802.14 交互式电视网三.拓扑结构(领会) 1.局域网拓扑结构的类型分为星形,环形,树形和总线结构 2.各种拓扑结构的特点及其对网络性能的影响 (1)星型拓扑结构 特点： 1 每个站由点到点链路连接到公共中心； 2 任意两站之间的通信均要通过中心点； 3 中心点可以是一个中继器，也可以是

5、一个局域网的交换机； 4 发送数据的站以帧的形式进入中心点，以帧中的目的地址到达目的站点。 5 目前局域网系统中均采用星型拓扑结构。 (2) 环形 特点： 1 由一组转发器（又称为中继器）通过点到点链路连接成封闭的环所构成。 2 以帧的方式传输数据，循环一周，在起始位除去。 3 有令牌的站才可以发送帧。 (3) 总线和树型 1 树型特点： 传输媒体是不构成闭合环路的分支电缆，也即在树型网络中，任意两个终端 之间只有唯一的一条路径。2 总线型特点：只有传输媒体，没有交换机，也没有转发器。四. 局域网的传输媒体(识记) 1.局域网传输媒体类型主要分为双绞线、同轴电缆和光纤。2.各种传输媒体的性能(

6、1)双绞线 *对模拟信号，约每 56Km 需要一个放大器； *对低频数字信号，每 23Km 需用一个转发器。 *广泛应用于点到点的网络之中,便宜易用. *应用于单个网络(点到点网络)中 *抗扰性差,易受噪音影响,有串音现象(2)同轴电缆 分类： （1）CATV 系统中使用 75 电缆，主要用于宽带 FDM 模拟信号及高速数据。 （2）基带数字信号使用 50 电缆，对于模拟信号可达300MHz400MHz，每个电视 信道分配 6MHz 的带宽。 （3）带宽和速率的关系： 对于 5Mbps 或更高的速率可设定 1Hz/1bps，如6MHzTV 信道5Mbp 速率。 对于较低速率可设计 2 Hz/1

7、bps； 目前用整条同轴电缆（75）传送数据，可达 50Mbps，距离一般为1Km 左右。 (3) 光缆 传输特性：1014Hz1015Hz 范围起波导作用。 多模：小角度的入射光纤被反射并沿光纤传播，其余光纤被周围媒体所吸收。 单模：纤芯半径降低到波长的量级时，只有单个角度或单个模，即只有轴向光束 能通过。 (4)无线传输媒体 分类： （1）射频（RF）：900MHz、2.4GHz、5.8GHz(无需申请的频率) （2）红外线(IR)800mm900mm 波段,地域范围可达数十米,可获得10Mbps 的数据 传输率。 散射 IR(DFIR):范围较小,但收发之间可有障碍物； 直射 IR(DB

8、IR) :范围较大,但收发之间不能有障碍物。 五. 局域网的互连(识记) 1.局域网的互连设备的类型（1）中继器（又称转发器，物理层） （2）网桥（又称桥接器，数据链路层） （3）路由器（网络层） （4）网关（又称网间连接器，在传输层及以上实现互连）2.各种互联设备的基本概念(1)中继器，又称重发器，主要是将信号再生放大,主要作用为： 1 将冲突域延长、扩大； 2 但不能将电路形成环路；中继的个数有限，主要为时延及负荷情况； 3 多口中继器又称为集线器，可分为电缆中继器（双绞线、同轴电缆）和光缆 中继器。 (2) 集线器 集线器又称为集中器，用它作为一个中心节点，可连接多个传输媒体。集线器分为

9、有源集线器，无源集线器和智能集线器。 (3) 网桥 用于连接两个或两个以上具有相同通信协议、传输媒体及寻址结构的局域网网间 的互连设备。 1 网桥有它的软件和硬件 2 网桥具有寻址和路径选择功能；网桥对广播信息不能识别，也不能过滤 3 网桥又分为本地网桥和远程网桥 本地网桥：指所连接的两个 LAN 间的距离在所允许的最大传输媒体长度之内的 网桥。 连接两个 LAN 只需一个网桥。 远程网桥:必须加上调制解调器，而且连接两个 LAN 时需要两个网桥。 (4)路由器 1.主要功能： 1 选择最佳的转发数据的路径，建立非常灵活的连接，均衡网络负载。 2 利用通信协议本身的流控来控制数据传输，解决拥挤

10、问题； 3 具有判断需要转发的数据分组的功能，判定某数据是否需转发。2.路由器分为： 1 单协议路由器：对具有相同网络层协议的网络互连； 2 多协议路由器：对具有多种网络层协议的网络互连。 (5) 网关（又称高层协议转发器） 用途：用于不同类型且差别较大的网络系统间的互联。“局域网技术与组网工程”复习提纲（第 2 章）以 太 网一概述（识记） 以太网的发展历史： （1） 20 世纪 70 年代中期，Xerox 公司制定了以太网协议并进行实验，速率为 2.94Mbps； （2）1980 年，Xerox、Intel 和 DEC 三公司联合发表DIX80，即以太网的标准； （3）1981 年 6 月

11、，IEEE802 LAN 标准委员会成立； （4）1985 年，IEEE802 LAN 标准委员会正式通过了局域网标准。 （5）传统的以太网的核心思想是在共享的公共传输媒体上以半双工传输模式 工作,网络的站点在同一 时刻要么发送数据,要么接收数据,而不能同发 送和接收。 （6）交换型和全双工以太网的出现，实现了站点独占传输媒体并同时收发数据。二以太网标准系列（识记） 1.以太网标准系列 1982 10BASE5 (DIX) 8023 粗同轴电缆 1985 10BASE2 8023a 细同轴电缆 1990 10BASET 8023I 双绞线 1993 10BASEF 8023j 光纤 1995

12、100BASET 8023u 双绞线 1997 全双工以太网 8023x 双绞线、光纤 1998 1000BASEX 8023z 短屏蔽双绞线、光纤 2000 1000BASET 8023ab 双绞线 2.以太网拓扑结构的演变(见上表) 三.以太网功能模块(领会) 以太网主要功能模块的划分 P21 图 2.1 以太网的功能模块包括两大部分,相当于数据链路层和物理层的功能 1.数据链路层 (1)LLC子层不列入以太网标准 (2)MAC(媒体访问控制)子层分为祯的封装和解封,媒体访问控制两个功能模块 2.物理层 (1)物理信令(PLS) (2)媒体连接单元(MAU) (3)媒体四.祯结构(领会)

13、1.以太网和 IEEE802.3 两种祯结构(1)以太网祯结构 7 1 6 6 2 461500 4 前导码 祯首定字符(SFD) 目的地址 (DA) 源地址 (SA) 类型(TYPE) 数据区(DATA) 祯检验序列(FCS) 说明:(1)前导码 : 为 101010。 。 。 。 。 。 ，共 56 位，为了同步。 (2)帧首定界符（SFD）: 为 10101011，表示一帧开始。 (3)目的地址（DA） 为 MAC 的物理地址，共 6 字节。又分为单地址、多地址和广播地址。1 单地址：最高位是“0” ； 2 多地址和广播地址：最高位是“1” 。 （广播地址时，DA 同时为全“1”代码）(

14、4)源地址（SA）:说明发送该祯站的地址,与 DA 一样占 6 字节(5)类型（TYPE）:主要说明高层所使用的协议类型，如 IP 地址。 (6)数据区（DATA） :它的范围为：461500 字节，如不够 46 字节，则必须填充到 46 字节。 (7)帧检验序列（FCS） FCS 是通过计算除前导码、SFD 和 FCS 以外的内容得到的。 (2)IEEE802.3 祯结构 7 1 2 或 6 2 或 6 2 461500 4 前导码 祯首定字符(SFD) 目的地址 (DA) 源地址 (SA) 长度(L) 逻辑链路层协议数据单元 LLC-PDU 祯检验序列(FCS) 2两种祯的区别及如何共融（

15、领会） 区别：（1）以太网的 DATA 段中直接为网络层的分组。而 IEEE802.3 的 DATA 段的位置被 LLC 协议数据单元(LLC-PDU)取代 （2）IEEE802.3 祯结构中长度字段（L）取代了以太网祯结构中类型字段（TYPE） （3）以太网的 DA 段上只有最高位才有定义，区分单址还是多址 IEEE802.3 最高两位都有定义，次高位为 0 表示全局管理地址，1 表示局部地址。 一般来说地址总是全局管理，次高位为 0；当为广播地址时，两种祯次高位都为 1。融合：两种祯的兼容关键是解决长度字段和类型字段的问题。 方法：取值 1536D/0600H，如果该段值大于等于 0600

16、H，为以太网祯，该段为 TYPE。0600H 小于，则为 IEEE802.3祯，该段为长度（L）五媒体访问控制技术（简单应用） 1发送规则：（结合 P24 图 2.4 记忆） （1）若媒体空闲，则继续发送，否则进行步骤（2） （2）若媒体忙，则继续监听，一旦发现媒体空闲就开始发送（3）若在祯发送过程中检测到碰撞，则停止发送祯，并随即 发送一个 JAM（强化碰撞）信号，以保证网络上所有 站点知道发生了碰撞。 （4）发送 JAM 信号后，随机等待一端时间，在重新尝试发送（即返回步骤 1） 返回重新发送祯之前，还要做以下工作： 1 碰撞次数 n 加 1 递增（一开始 N0） 2 判断碰撞次数 n 是

17、否达到 16（16 进制） 3 若 n16，则按“碰撞次数过多”差错处理 4 若 n10,取 k=10，当 n10,k=n 5 获得延迟时间/退避时间t=rT。T 为常数，是网络上固有参数，称为碰撞槽时间。2碰撞槽时间 即是在帧发送过程中，发生碰撞时间的上限，超过这一时间，永远不会发生碰撞。 假设公共总线媒体长度为 S，帧在媒体上的传播速度为 0.7C（光速） ，网络的传输率为 R（bps） ， 帧长为L（bps） ，tPHY 为某站的物理层时延； 则有： 碰撞槽时间 Slot time=2S/0.7C+2tPHY 称为最小帧长度：Lmin =（2S/0.7C+2tPHY ）R （注意，原书中

18、有错！） 碰撞槽时间在以太网中是一个极为重要的参数，有如下特点： （1）它是检测一次碰撞所需的最长时间。（2）要求帧长度有个下限。 （即最短帧长） （3）产生碰撞，就会出现帧碎片。决定了帧碎片的最大长度。 （4）如发生碰撞，要等待一定的时间。t=rT。 （T 为碰撞槽时间）接收规则（领会） （1）网络上的站点，如不处在发送帧的状态，则处于接收状态， 帧碎片也被接收。 （2）接收后，首先判断是否为帧碎片；是丢弃，不是，进 行下一步骤。 （3）识别目的地址； 确认接收帧的目的地址于本站的以太网 MAC 地址是否符合，不是 丢弃，是进行下一步（4）判断 FCS 是否有效，若无效，丢弃；若有效，进行（

19、5）步； （5）确定长度字段时长度还是类型，以 0600H 为界； 大于等 于 0600H,为以太网帧，小于则为 IEEE802.3 帧（6）接收成功。解封后送到 LLC 层。 六物理层结构与功能（简单应用）1.曼彻斯特编码的特点（1） 使网络上收发双方都能区分 0，1 代码（2） 传输的代码中包括了同步时钟（3） 能很方便的检测到发生碰撞的现象，平均电平发生了变化。 2.收发器的主要功能 （1）向媒体发送信号 （2）从媒体接收信号 （3）识别媒体是否存在信号(在总线上是否有载波) （4）识别碰撞(在总线上是否发生了碰撞)3配置不同收发器致使以太网具有不同的物理组网特性 10Mbps 的以太网

20、共有四种收发器：10BASE5,10BASE2,10BASET,10BASEF（1）10BASE5：收发器为独立设备，外置在网卡外面与直径 10mm，50 粗同轴电缆相连。 （2）10BASE2：收发器为一个专用芯片，置于网卡上。网卡上配置BNC 连接器和 T 型头，T 型头连接直径 5mm ，50 细同轴电缆。 （3）10BASET:收发器为一个独立芯片,置于网卡或集线器上,通过网卡上 RJ-45 连接器,连接 3,4,5 类不屏蔽双绞线 (4) 10BASEF:收发器为单独芯片,置于网卡或集线器上.网卡/集线器上ST 连接器连接多模光纤. 2.四种 10BASE 以太网物理性能比较. 10

21、BASE5 10BASE2 10BASET 10BASEF 收发器 外置设备 内置芯片 内置芯片 内置芯片媒体 10mm,50 同轴电缆 5mm,50 同轴电缆 3,4,5 类不屏蔽双绞线 62.5/125 多模光纤最长媒体段 500M 185M 100M 2KM 拓扑结构 公共总线型 公共总线型 星型 星型中继器/集线器 中继器 中继器 集线器 集线器最大跨距/媒体段数 2.5KM/5 925M/5 500M/5 4KM/2 网卡上连接端 9 芯 D 型 AUI BNC,T头 RJ-45 ST 七.10BASET 组网技术(综合应用) 1.10BASET 组网结构: (1) 整个 10BAS

22、ET 以太网系统由集线器、网卡以及双绞线组成。网卡与集线器、集线器之间用 RJ45 连接。图 2.10.双绞线连接方式见图 2.11 (2)系统配置 :HUB 与网卡之间最长距离为 100米，HUB 数量最多为四个。任意两站之间的距离不会超过 500 米。 (3)抗干扰能力(P.31) 正常情况：放大器有输入时，在输出双绞线分别产生极性相反且幅度相等的差分信号，对于接收放大器，只有在差分信号输入时，才有输出；干扰时：会产生同极性且幅度相等的信号，此时，没有输出。起到了抗干扰作用。 2.10BASET 组网特点: (1)星型(或树型)拓扑结构,采用集线器(中继器)作为星型结构核心(2)媒体采用不屏蔽双绞线,发送与接受通道物理上分开,即各占一条双绞线.(3)网络站点通过网卡直接连接集线器. 集线器两种连线方式见图 2.13 3. 10BASET 集线器功能 （1）媒体上信号的再生和在定时 （2）检测碰撞 （3）端口的扩展功能 （4）混合连接 10BASE5 与 10BASET 及 10BASE2 以太网系统 见 P.33。