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  • 如图6所示,如果各网段都是共享式局域网,则每网段自己构成一个独立的冲突域。 图6、路由器连接的网络     7、网关(Gateway)    网关工作在OSI参考模型的高三层 ,因此,并不使用冲突域、广播域的...

    本文转自http://cisco.chinaitlab.com/Cisco/38689.html

     

      网络互连设备可以将网络划分为不同的冲突域、广播域。但是,由于不同的网络互连设备可能工作在OSI模型的不同层次上。因此,它们划分冲突域、广播域的效果也就各不相同。如中继器工作在物理层,网桥和交换机工作在数据链路层,路由器工作在网络层,而网关工作在OSI模型的上三层。而每一层的网络互连设备要根据不同层次的特点完成各自不同的任务。  
      下面我们讨论常见的网络互连设备的工作原理以及它们在划分冲突域、广播域时各自的特点。

      
      1、传统以太网操作 
      传统共享式以太网 的典型代表是总线型以太网。在这种类型的以太网中,通信信道只有一个,采用介质共享(介质争用)的访问方法。每个站点在发送数据之前首先要侦听网络是否空闲,如果空闲就发送数据。否则,继续侦听直到网络空闲。如果两个站点同时检测到介质空闲并同时发送出一帧数据,则会导致数据帧的冲突,双方的数据帧均被破坏。这时,两个站点将采用"二进制指数退避 "的方法各自等待一段随机的时间再侦听、发送。
      在图1中,主机A只是想要发送一个单播数据包给主机B。但由于传统共享式以太网的广播性质,接入到总线上的所有主机都将收到此单播数据包。同时,此时如果任何第二方,包括主机B也要发送数据到总线上都将冲突,导致双方数据发送失败。我们称连接在总线上的所有主机共同构成了一个冲突域 (Sam: 即使A发送单播数据包也能接收到的所有主机 )。

      当主机A发送一个目标是所有主机的广播类型数据包时,总线上的所有主机都要接收该广播数据包,并检查广播数据包的内容,如果需要的话加以进一步的处理。我们称连接在总线上的所有主机共同构成了一个广播域 (Sam: 能够接收A发送的广播数据包的所有主机 )。

    图1、传统以太网

     

     

      2、中继器(Repeater) 
      中继器(Repeater)作为一个实际产品出现主要有两个原因:
      第一,扩展网络距离,将衰减信号经过再生。
      第二,实现粗同轴电缆以太网和细同轴电缆以太网的互连。
      通过中继器虽然可以延长信号传输的距离、实现两个网段的互连。但并没有增加网络的可用带宽。如图2所示,网段1和网段2经过中继器连接后构成了一个单个的冲突域和广播域。(Sam: 中继器相当于普通的传输介质 )

    图2、中继器连接的网络

     

     

      3、集线器(HUB)  
      集线器实际上相当于多端口 (在本章,我们常用"端口"一词代替"接口"这个术语)的中继器 。集线器通常有8个、16个或24个等数量不等的接口。
      集线器同样可以延长网络的通信距离,或连接物理结构不同的网络,但主要还是作为一个主机站点的汇聚点,将连接在集线器上各个接口上的主机联系起来使之可以互相通信。
      如图3所示,所有主机都连接到中心节点的集线器上构成一个物理上的星型连接但实际上,在集线器内部,各接口都是通过背板总线连接在一起的,在逻辑上仍构成一个共享的总线 。因此,集线器和其所有接口所接的主机共同构成了一个冲突域和一个广播域。

    图3、集线器连接的网络

     

     

      4、网桥(Bridge)  
      网桥(Bridge)又称为桥接器 。和中继器类似,传统的网桥只有两个端口,用于连接不同的网段。和中继器不同的是,网桥具有一定的"智能"性,可以"学习"网络上主机的地址,同时具有信号过滤的功能。  
      如图4所示,网段1的主机A发给主机B的数据包不会被网桥转发到网段2。因为,网桥可以识别这是网段1内部的通信数据流。同样,网段2的主机X发给主机Y的数据包也不会被网桥转发到网段1。可见,网桥可以将一个冲突域分割为两个。其中,每个冲突域共享自己的总线信道带宽。

      但是,如果主机C发送了一个目标是所有主机的广播类型数据包时,网桥要转发这样的数据包。网桥两侧的两个网段总线上的所有主机都要接收该广播数据包。因此,网段1和网段2仍属于同一个广播域。

    图4、网桥连接的网络

     

     

      5、交换机(Switch) 
      交换机(Switch)也被称为交换式集线器。它的出现是为了解决连接在集线器上的所有主机共享可用带宽的缺陷。
      交换机是通过为需要通信的两台主机直接建立专用的通信信道来增加可用带宽的。从这个角度上来讲,交换机相当于多端口网桥
      如图5所示,交换机为主机A和主机B建立一条专用的信道,也为主机C和主机D建立一条专用的信道。只有当某个接口直接连接了一个集线器,而集线器又连接了多台主机时,交换机上的该接口和集线器上所连的所有主机才可能产生冲突,形成冲突域。换句话说,交换机上的每个接口都是自己的一个冲突域

      但是,交换机同样没有过滤广播通信的功能。如果交换机收到一个广播数据包后,它会向其所有的端口转发此广播数据包。因此,交换机和其所有接口所连接的主机共同构成了一个广播域 。 
      我们将使用交换机作为互连设备的局域网称为交换式局域网

    图5、交换机连接的网络

     

     

      6、路由器(Router)
      路由器工作在网络层,可以识别网络层的地址——IP地址,有能力过滤第3层的广播消息。实际上,除非做特殊配置,否则路由器从不转发广播类型的数据包。因此,路由器的每个端口所连接的网络都独自构成一个广播域 。如图6所示,如果各网段都是共享式局域网,则每网段自己构成一个独立的冲突域。

    图6、路由器连接的网络

     

     

    7、网关(Gateway) 
      网关工作在OSI参考模型的高三层 ,因此,并不使用冲突域、广播域的概念。网关主要用来进行高层协议之间的转换。例如,充当LOTUS 1-2-3邮件服务和Microsoft Exchange邮件服务之间的邮件网关。 
      注意,这里网关的概念完全不同于PC主机以及路由器上配置的默认网关(default gateway)

     

     

     

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  • 局域网特点

    千次阅读 2019-05-20 13:40:00
    从功能的角度来看,局域网具有以下几个特点: ①共享传输信道。在局域网中,多个系统连接到一个共享的通信媒体上。 ②地理范围有限,用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务,只在一个相对独立的局部范围内连网,...
    局域网LAN是指在较小的地理范围内,将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。
    从功能的角度来看,局域网具有以下几个特点:
    ①共享传输信道。在局域网中,多个系统连接到一个共享的通信媒体上。
    ②地理范围有限,用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务,只在一个相对独立的局部范围内连网,如一座楼或集中的建筑群内。一般来说,局域网的覆盖范围约为10m~10km内或更大一些。
    ③传输速率高。局域网的数据传输速率一般为1~100Mbps,能支持计算机之间的高速通信,所以时延较低。
    ④误码率低。因近距离传输,所以误码率很低,一般在10-8~10-11之间。
    ⑤多采用分布式控制和广播式通信。在局域网中各站是平等关系而不是主从关系,可以进行广播或组播。
    从网络的体系结构和传输控制规程来看,局域网也有自己的特点:
    ①低层协议简单。在局域网中,由于距离短、时延小、成本低、传输速率高、可靠性高,因此信道利用率已不是人们考虑的主要因素,所以低层协议较简单。
    ②不单独设立网络层。局域网的拓扑结构多采用总线型、环型和星型等共享信道,网内一般不需要中间转接,流量控制和路由选择功能大为简化,通常在局域网不单独设立网络层。因此,局域网的体系结构仅相当与OSI/RM的最低两层。
    ③采用多种媒体访问控制技术。由于采用共享广播信道,而信道又可用不同的传输媒体,所以局域网面对的问题是多源、多目的的链路管理。由此引发出多种媒体访问控制技术。
    在OSI的体系结构中,一个通信子网只有最低的三层。而局域网的体系结构也只有OSI的下三层,没有第四层以上的层次。所以说局域网只是一种通信网。
     

    转载于:https://www.cnblogs.com/1575273131a/p/10893699.html

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  • 共享式以太网的固定带宽被网络上所有站点共享,随机占用,网络中的站点越多,每个站点平均可以使用的带宽就越窄,网络的响应速度就越慢。例如所有站点通过Hub连接的方式。 交换局域网:所有站点通过交换机连接,...

    共享局域网:一个局域网被多个站点共享,同一时刻只能有一台个站点发送数据。共享式以太网的固定带宽被网络上所有站点共享,随机占用,网络中的站点越多,每个站点平均可以使用的带宽就越窄,网络的响应速度就越慢。例如所有站点通过Hub连接的方式。

    交换局域网:所有站点通过交换机连接,局域网交换机具有交换功能,它们的特点是:所有端口平时都不连通,当工作站需要通信时,交换式集线器或局域网交换机能同时连通许多端口,使每一对端口都能像独占通信媒体那样无冲突的传输数据,通信完成后断开连接。

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  • 一、 局域网、 二、 局域网 拓扑结构、 三、 局域网 传输介质、 四、 局域网 介质访问控制方法、 五、 局域网 分类、 六、 IEEE 802 标准、 六、 数据链路层 LLC、MAC 子层、





    一、 局域网



    局域网 ( Local Area Network , LAN ) 概念 : 某一区域内 , 多台计算机互连组成的 计算机组 , 使用 广播信道 ;

    • 信道类型 说明 :广播信道 相对的是 点对点信道 ;


    局域网 特点 :

    ① 地理范围 : 局域网覆盖范围小 , 只在一个相对独立的局部范围连接 , 如 一栋楼 , 一所学校 ;

    ② 速率高 : 局域网 使用 专门的 传输介质 , 如 双绞线 , 同轴电缆 , 进行联网 , 信道传输速率高 , 10Mb/s ~ 10Gb/s ;

    ③ 可靠性 : 延迟低 , 误码率低 , 可靠性高 ;

    ④ 站点关系 : 局域网中各个站点平等 , 共享传输信道 ;

    ⑤ 通信方式 : 局域网 多采用 分布式控制 , 广播式通信 , 可以进行 广播 , 组播 ;



    局域网 的 主要因素 :

    • 网络拓扑
    • 传输介质
    • 介质访问控制方法




    二、 局域网 拓扑结构



    局域网 拓扑结构 : 推荐使用 总线型拓扑结构 ;

    • 星型拓扑
    • 总线型拓扑
    • 环形拓扑
    • 树形拓扑


    星型拓扑 : 中间是集线器 ;

    ① 优点 : 任意两台主机之间通信 , 只需要两个步骤 ; 传输速度快 , 组网简单 ,控制管理简单 ;

    ② 缺点 : 星型拓扑 可靠性低 , 网络共享能力差 , 存在单点故障问题 ;

    在这里插入图片描述



    总线型拓扑 ( 推荐 ) 优点 : 网络可靠性高 , 节点响应速度快 , 共享资源能力强 , 设备投入量少 , 成本低 , 安装使用方便 ; 单个工作站点出现故障时 , 对整个网络没有影响 ; ( 全是优点 )

    在这里插入图片描述



    环形拓扑 :

    ① 优点 : 节省 通信设备 , 线路 ;

    ② 缺点 : 存在单点故障问题 ; 扩充难度大 , 系统响应延迟大 , 信息传输效率低 ;

    在这里插入图片描述



    树形拓扑 :

    ① 优点 : 拓展容易 , 易于隔离故障 ;

    ② 缺点 : 单点故障 ;

    在这里插入图片描述





    三、 局域网 传输介质



    局域网 传输介质 :

    ① 有线局域网 :

    • 双绞线
    • 同轴电缆
    • 光纤

    ② 无线局域网

    • 电磁波




    四、 局域网 介质访问控制方法



    局域网 介质访问控制方法 :

    ① CSMA / CD : 载波监听多点接入 / 碰撞检测 协议 ;

    • 网络类型 : 总线型局域网 , 树形网络 ;

    ② 令牌总线 :

    • 应用网络类型 : 总线型局域网 , 树形网络 ;
    • 物理拓扑结构 : 总线型 / 树型 拓扑结构 ;
    • 逻辑拓扑结构 : 将 总线型 / 树型 网络 中各个主机 按照一定顺序 排列成 逻辑环 ;
    • 工作机制 : 只有持有 令牌 的主机 , 才能控制总线 , 有发送数据的权利 ;

    ③ 令牌环 : 用于 环境拓扑结构 , 令牌环网 ;





    五、 局域网 分类



    局域网 分类 :

    ① 以太网 : 最广泛的局域网 ;

    • 类型 : 标准以太网 ( 10Mbps ) , 快速以太网 ( 100Mbps ) , 千兆以太网 ( 1000Mbps ) , 10G 以太网 ;

    • 标准 : 符合 IEEE 802.3 标准规范 ;

    • 物理拓扑 : 星型拓扑 , 或 拓展星型 拓扑

    • 逻辑拓扑 : 总线型

    • 介质访问控制方法 : CSMA / CD ;

    ② 令牌环网 : 一个节点挂了 , 整个网络瘫痪 , 已经淘汰 ;

    • 物理拓扑 : 星型拓扑
    • 逻辑拓扑 : 环形拓扑

    ③ FDDI 网 : Fiber Distribute Data Interface , 光纤分布式数据接口 ;

    • 物理拓扑 : 双环拓扑结构
    • 逻辑拓扑 : 环形拓扑结构

    ④ ATM 网 : Asynchronous Transfer Mode , 新型单元交换技术 , 使用 53 字节固定长度单元进行交换 ;

    ⑤ 无线局网 : Wireless Local Area Network , ALAN , 使用 IEEE 802.11 标准 ;





    六、 IEEE 802 标准



    IEEE 802 标准 :

    ① IEEE 802.3 标准 : 以太网介质访问控制协议 ( CSMA/CD ) , 及 物理层技术规范 ;

    ② IEEE 802.5 标准 : 令牌环网 介质访问控制协议 , 及 物理层技术规范 ;

    ③ IEEE 802.8 标准 : 光纤技术咨询组 , 提供光纤联网技术咨询 ;

    ④ IEEE 802.11 标准 : 无线局域网 介质访问控制协议, 及 物理层技术规范 ;





    六、 数据链路层 LLC、MAC 子层



    IEEE 802 标准中 , 将数据链路层划分为

    • 逻辑链路层 LLC 子层
    • 介质访问控制 MAC 子层


    逻辑链路层 LLC 子层 :

    ① 功能 :

    • 识别 网络层 协议 , 对网络层数据进行封装 ;
    • LLC 报头 通知 数据链路层 , 收到帧后 , 如何处理数据包 ;

    ② LLC 子层为网络层 提供的服务 :

    • 无确认无连接服务
    • 面向连接服务
    • 有确认无连接服务
    • 高速传输服务


    介质访问控制 MAC 子层 :

    ① 功能 :

    • 数据帧 封装 / 卸装
    • 帧的 寻址 识别
    • 帧 的 发送 接收
    • 链路管理
    • 帧差错控制

    ② 意义 : MAC 子层 屏蔽了 不同物理链路的差异性 ;

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共享式局域网的特点