第5章网络互联 本章学习目标 本章主要讲解局域网与广域网的基本知识及网络互 联设备的基本原理与选型应用。通过本章学习,读者应 该掌握以下内容: 了解局域网的基本技术 >了解广域网的基本技术 共享式集线器的工作原理及使用 交换机的工作原理、分类、使用 路由器的基本原理、分类、使用
第5章 网络互联 本章学习目标 本章主要讲解局域网与广域网的基本知识及网络互 联设备的基本原理与选型应用。通过本章学习，读者应 该掌握以下内容: ➢ 了解局域网的基本技术 ➢ 了解广域网的基本技术 ➢ 共享式集线器的工作原理及使用 ➢交换机的工作原理、分类、使用 ➢ 路由器的基本原理、分类、使用
5.1局域网 学习目标:1.了解局域网发展史及802标准 2.对千兆以太网和万兆以太网标准的理解 3.掌握 CSMA/CD机制 4.掌握令牌总线、令牌环以及光纤分布式数据 接 口FDDI。 学习重点:常见的3种局域网技术,以太网、令牌环以及 光纤分布式数据接口FDD 、局域网的定义及特征 局域网:指范围在几百米到十几公里内办公楼群或校园内的计算机相互 连接所构成的计算机网络。 特征:(1)多个系统连接到同一个共享媒体上。(2)高带宽。(3)低时延。 (4)低差错率。(5)广播能力强。(6)有限的地理区域 (7)有限数量的站点。(8)各站点之间的对等性。 (9)被限制成私用的,不使用公共电话电报网络
5.1 局域网 学习目标： 1. 了解局域网发展史及802标准 2. 对千兆以太网和万兆以太网标准的理解 3. 掌握CSMA/CD机制 4. 掌握令牌总线、令牌环以及光纤分布式数据 接口FDDI。 学习重点：常见的3种局域网技术，以太网、令牌环以及 光纤分布式数据接口FDDI。 一、局域网的定义及特征 局域网：指范围在几百米到十几公里内办公楼群或校园内的计算机相互 连接所构成的计算机网络。 特征：(1) 多个系统连接到同一个共享媒体上。 (2) 高带宽。 (3) 低时延。 (4) 低差错率。 (5) 广播能力强。(6) 有限的地理区域。 (7) 有限数量的站点。(8) 各站点之间的对等性。 (9) 被限制成私用的，不使用公共电话电报网络
二、局域网技术 1.以太网 (1)以太网的发展史 主要讲述80年代中期、后期以及90年代中期以太网的发展。 (2)以太网都采用载波侦听多路访问( CSMA/CD)介质访问控制(MAC)机制。 CSMA/CD的工作原理:某站点想要发送数据,必须首先侦听信道, 信道空闲,立即发送并进行冲突检测,如果信道忙,继续侦听信道,直 到信道空闲,才继续发送数据,进行冲突检测。 (3)千兆以太网标准 A.IEEE802.3z标准:负责制定光纤(单模或多模)和同轴电缆的 全双工链路标准。 IEEE802.3z具有的千兆以太网标准: a 1000Base-SX b 1000Base-LX c 1000 Base-CX B.IEEE8023ab标准:制定了基于UTP的半双工链路的千兆以太网 标准1000Base-T,其目的是在5类UTP上将信号以1000bps速率 传输100m。 千兆以太网主要用于提高交换机与交换机之间或交换机与服务器之间 的连接带宽
二、局域网技术 1. 以太网 （1）以太网的发展史 主要讲述80年代中期、后期以及90年代中期以太网的发展。 （2）以太网都采用载波侦听多路访问(CSMA/CD)介质访问控制(MAC)机制。 CSMA/CD的工作原理：某站点想要发送数据，必须首先侦听信道， 信道空闲，立即发送并进行冲突检测，如果信道忙，继续侦听信道，直 到信道空闲，才继续发送数据，进行冲突检测。 （3）千兆以太网标准 A. IEEE802.3z 标准：负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆的 全双工链路标准。 IEEE802.3z具有的千兆以太网标准： a. 1000Base-SX b. 1000Base-LX c. 1000Base-CX B. IEEE802.3ab标准：制定了基于UTP的半双工链路的千兆以太网 标准1000Base-T，其目的是在5类UTP上将信号以1000Mbps速率 传输100m。 千兆以太网主要用于提高交换机与交换机之间或交换机与服务器之间 的连接带宽
(4)万兆以太网标准 采用了IEEE8203以太网媒休访问控制(MAC)协议、IEE820.3以 太网帧格式 它是一种采用全双工通信方式,利用光纤作为传输介质的技术。 2.令牌环(802.5标准) (1)定义:是一个由一系列环接口和这些接口间的点到点链路构成的闭 合环路,各站点通过环接口连到网上 (2)过程:发送站点将数据帧发送到环上,环接口把信号再生、转发出 出去,使数据帧在环上逐个站点地传送。所寻址的目的站点在数据帧经 过时读取其中的信息;最后,数据帧绕环一周返回发送站点,由从发送 站点将其从环上摘除。 (3)工作原理 令牌是一组特殊的比特,专门用来仲裁由哪个工作站访问网环。 工作站一旦收到令牌,工作站便可启动发送帧(包括接收站的的地 址)。在传送中所有工作站都进行转发,直到返回帧的始发站,由 始发站撤消帧。发完一帧后,释放令牌,以便让其它站使用
（4）万兆以太网标准 采用了IEEE820.3以太网媒休访问控制（MAC）协议、IEEE820.3以 太网帧格式。 它是一种采用全双工通信方式，利用光纤作为传输介质的技术。 2. 令牌环（802.5 标准） （1）定义：是一个由一系列环接口和这些接口间的点到点链路构成的闭 合环路，各站点通过环接口连到网上。 （2）过程：发送站点将数据帧发送到环上，环接口把信号再生、转发出 出去，使数据帧在环上逐个站点地传送。所寻址的目的站点在数据帧经 过时读取其中的信息；最后，数据帧绕环一周返回发送站点，由从发送 站点将其从环上摘除。 （3）工作原理 令牌是一组特殊的比特，专门用来仲裁由哪个工作站访问网环。 工作站一旦收到令牌，工作站便可启动发送帧（包括接收站的的地 址）。在传送中所有工作站都进行转发，直到返回帧的始发站，由 始发站撤消帧。发完一帧后，释放令牌，以便让其它站使用
(4)环长的比特度量 环的比特长度=信号传播时延×数据传输速率十接口延迟位数 环路媒体长度×5(μsKm)×数据传输速率+接口延迟位数 式中5μsKm即信号传播速度200ms的倒数。 (5)IEEE8025MAC帧格式 3.光纤分布式数据接口FDDI FDDI以光纤作为传输媒体,它是一个环状结构,传输速率可达100mbps, 范围覆盖可达几公里。 FDDI可在主机与主机之间,主机与外设之间,主干网与EEE802低速网 之间提供高带宽和通用目的的互连 FDD工作原理:FDD网络是由许多通过光传送媒体连接成一个或多个逻 辑环的站点组成的,因此与令牌环类似,也是把信息发送至环上,从一个站到 下一个站依次传递,当信息经过指定的目的站时就被接收、复制,最后,发送 信息的站点再将信息从环上撤消。因此FDD标准和令牌环媒体访问控制标准 IEEE8025十分接近
（4） 环长的比特度量 环的比特长度=信号传播时延×数据传输速率＋接口延迟位数 =环路媒体长度×5(μs/Km)×数据传输速率＋接口延迟位数 式中5μs/Km即信号传播速度200m/μs的倒数。 （5） IEEE802.5MAC 帧格式 3. 光纤分布式数据接口FDDI FDDI 以光纤作为传输媒体，它是一个环状结构，传输速率可达100mbps， 范围覆盖可达几公里。 FDDI 可在主机与主机之间，主机与外设之间，主干网与IEEE802低速网 之间提供高带宽和通用目的的互连。 FDDI 工作原理：FDDI网络是由许多通过光传送媒体连接成一个或多个逻 辑环的站点组成的，因此与令牌环类似，也是把信息发送至环上，从一个站到 下一个站依次传递，当信息经过指定的目的站时就被接收、复制，最后，发送 信息的站点再将信息从环上撤消。因此FDDI标准和令牌环媒体访问控制标准 IEEE802.5十分接近