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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,多系统连接到一共享的通信媒体上。 ②地理范围有限,用户数有限。通常局域网仅为一单位服务,只在一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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  • 无线局域网技术

    千次阅读 2015-08-20 09:51:05
    一,蓝牙技术与标准  (1)蓝牙技术的基本概念  蓝牙技术是一种支持设备短距离通信的无线电技术,它的通信距离一般为10m以内。蓝牙技术能在包括移动电 话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行...
            一,蓝牙技术与标准
    

            (1)蓝牙技术的基本概念

           蓝牙技术是一种支持设备短距离通信的无线电技术,它的通信距离一般为10m以内。蓝牙技术能在包括移动电

    话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙技术的标准是IEEE802.15,工

    作在2.4GHz频带,带宽为1Mb/s

            蓝牙技术是由东芝、爱立信、IBMIntel和诺基亚于19985月共同提出的近距离无线数字通信的技术标准。

            (2)蓝牙技术的优势和劣势

            蓝牙技术的优势在于:

            a)支持语音和数据传输。

            b)采用无线电技术,传输范围大,可穿透不同物质以及在物质间扩散。

            c)采用跳频展频技术,抗干扰性强。

            d)使用的频谱在各国都不受限制,理论上不存在干扰问题。

            e)功耗低。

            f)成本低。

            蓝牙的劣势即是它的传输速度较慢。

            (3)蓝牙技术的主要参数和技术指标

            a)工作频段:ISM频段2.402GHZ-2.480GHZ

            b)双工方式:TDD

            c)业务类别:同时支持电路交换及分组交换业务

            d)标称数据速率:1Mbps

            e)异步信道速率:非对称连接723.2kbps/57.6kbps;对称连接433.9kbps(全双工模式)

            f)同步信道速率:64kbps

            g)信道间隔:1MHz

            h)信道数:79

            i)发射功率级范围:0dBm(1mW),覆盖1-10m扩展,20dBm(100mW),覆盖扩展至100m

            j)跳频频点数:79个频点/MHz(2402+k(MHz),k=0,1,2...78)

            k)跳频速率:1600/s

            l)工作模式:ACtive/Sniff/Hold/Pack

            m)数据连接方式:面向连接业务无连接业务ACL

            n)纠错方式:1/3FEC2/3FECCRC16ARQ

            o)鉴权:反映逻辑算术方式

            p)密钥:以8bit为单位增减,最长为128bit

            q)安全机制:链路级,生成基于共享链路密钥询问、相应机制,认证和加密密钥生成基于SAFER+算法。

            r)话音编码方式:CVSD或对数PCM

            s)网络拓扑结构:AD hocPiconetScatternet结构。

           (4)蓝牙的技术性能参数

           有效传输距离为10cm~10m,增加发射功率可达到100m,甚至更远。蓝牙收发器工作频率为2.45GHz,覆盖范围

    是相隔1MHz79个通道,其速率分别从2.402GHz2.480GHz。蓝牙数据传输技术使用短封包,跳频展频技术,切换

    速率为1600/秒,因此可以防止偷听且避免干扰;每次传送一个封包,封包的大小为126~287bit;封包的内容可以是

    包含数据或者语音等不同服务的资料。同步连接的数据传输带宽为可达到每个方向32.6Kb/s,而异步连接的数据传输

    速率允许一个方向达到721kb/s,用于上传或下载,这时相反方向的速率是57.6kb/s;数据传输通道为留出3条并发的同

    步语音通道,每条带宽64kb/s;语音与数据也可以混合在一个通道内,提供一个64kb/s同步语音连接和一个异步数据连

    接。

            二,HiperLAN技术与标准

            (1)HiperL技术的基本概念

            HiperLAN是一种在欧洲应用的无线局域网通信标准的一个子集,有HiperLAN/1HiperLAN2两种标准。

    HiperLAN/1采用5GHz射频频率,上行速率可达20Mb/sHiperLAN/2同样采用5GHz射频频率,上行速率可达54Mb/sHiperLAN/2系统通3G标准兼容。

            HiperLAN/2的典型网络拓扑结构中,移动端通过接入点接入固定网。一个AP所覆盖的区域范围在室内一般为30米,在室外一般是150米。

            (2)HiperLAN/2的主要技术特点

            a)高速数据传输:采用OFDM调制技术

            b)面向连接

            c)Qos

            d)自动频率分配

            e)安全性

            f)移动性

            g)网络与应用无关

            h)省电

            三,IEEE802.11标准

            (1)IEEE802.11标准的基本概念

            IEEE802.11标准是第一代无线局域网WLAN标准之一,19976月被IEEE认可。IEEE802.11标准定义了两种类型

    的设备:无线结点和无线接入点。无线结点通常是在一台接入设备上加上一块无线网络接口卡构成。无线接入点的作

    用是提供无线和有线网络之间的桥接。

            该标准定义了物理层和媒体访问控制协议的规范,允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内建立互操作网

    络设备。802.11标准在物理层定义了数据传输的信号特征和调制方法,802.11定义了使用红外,调频扩频,直接序列

    扩频技术,传输速率为12Mbps的无线局域网标准。两个扩频技术,一个红外规范。FHSS(调频扩频)DSSS(直序扩

    )无线传输频道定义在2.4GhzISM波段内。

            (2) 无线局域网所使用的协议

            主要包括8IEEE02.11bIEEE802.11aIEEE802.11g等。

            a)802.11b协议

            802.11b协议的无线网络工作在2.4GHz频率下,最大传输速率可以达到11Mb/s,它可以实现速率

    1Mb/s2Mb/s5.5Mb/s以及11Mb/s之间的自动切换。

            b)802.11a协议

            802.11a协议在1999年制定完成,其主要工作在5GHz的频率下,数据传输速率可以达到54Mb/s,传输距离

    10~100m

            c)802.11g协议

            802.11g协议在20036月推出,它是在802.11b协议的基础上改进的协议,支持2.4GHz工作频率以及DSSS技术,

    它可以实现11Mb/s传输速率,同时保持着对802.11b的兼容,又可以实现54Mb/s高传输速率。

           802.11系列标准的比较:

     

           (3)IEEE802.11b

           IEEE802.11bIEEE802.11标准的另一个扩充,它规定采用2.4GHz频带,不需要申请就可以使用,它既可作为对

    有线网络的补充,也可独立组网,从而实现真正意义上的移动应用。

            a)802.11b的运作模式基本分为两种:点对点模式和基本模式

           1点对点模式

           点对点模式是指无线网卡之间的通信方式。两台插上无线网卡的PC,即可进行连接。这种连接方式对于小型的网

    络来说是非常方便的,它最多可以允许连接256PC

           2 基本模式

           基本模式是指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式,这也是802.11b现在最普及的方式。在基本

    模式中,插上无线网卡的PC要通过接入点与另一台PC连接。接入点负责频段管理及漫游等指挥工作,一个接入点最

    多可连接1024PC(无线网卡)。当无线网络节点扩增时,网络存取速度会随着范围扩大和节点的增加而变慢,此时添

    加接入点可以有效控制和管理频宽与频段。无线网络需要与有限网络互连,或无线网络结点需要连接和存取有线网的

    资源和服务器时,接入点可以作为无线网和有线网之间的桥梁。

             b)802.11b的典型解决方案

             802.11b无线局域网由于其便利性和可伸缩性,特别适用于中小型办公环境和家庭网络。在室内环境中,针对不

         同的实际情况可以有不同的典型解决方案。

            1对等解决方案

            每台电脑安装一片无线网卡。

            2单接入点解决方案

            接入点相当于集线器。

            3多接入点解决方案

            所有无线终端可通过就近接入点接入网络。

            4无线中继解决方案

            无线接入器充当有线网络的延伸。

            5无线冗余解决方案

            多接入点放在同一位置防止设备失效。

            6多蜂窝漫游工作方式

            与移动电话类似(部署多个接入点,自动切换服务不中断)

            c)IEEE802.11b的应用及其优点

     

            四,无线局域网的设计

            (1)初步调研

            Who

            谁在使用网络?

            What

            用户使用何种设备来访问该网络?

            When

            用户何时使用该网络?

            Where

           用户在何处使用该网络?

           Why

           用户为何要使用该网络?

           (2)综合当前情况分析

           无线局域网的设计者应该从当前的情况出发,综合初步调研得到的信息,充分理解现有网络,系统,用户以及应

    用之间的关系和相互作用,并找出潜在的问题和难点,在满足网络需求的前提下,找出可行的解决方案并论证其可行

    性。

            (3)初步设计

            1调研中的问题,困难和解决方案

            2网络拓扑图

            3数据流图

            4设计方案所需要的预算费用

            (4)详细设计

           当初步设计方案确定并且得到用户的反馈后,即可以进入详细设计环节。该环节最主要的任务即是确定用户的解

    决方案,并把所有的所需的应用软件和硬件设备记录下来,列成清单。

            (5)设计的实施

            当网络的详细设计方案得到审批通过后,将进入设计的实施环节。即将纸面的设计方案付诸于现实。该环节涉及

    到了无线局域网的安装,配置,测试以及建成该网络系统的所有软硬件设备。

            (6)文档管理

            文档中的大部分信息是整个设计过程中收集积累起来的,它们不仅可以作为用户手册,教学和培训指导,还可以

    作为故障定位的参考资料。

            五,常用的无线局域网设备

            (1)无线网卡

           无线网卡在网线局域网中的作用相当于有线网卡在有线局域网中的作用。两台计算机只要各自插上无线网卡,就

    可以实现通信。

           (2)无线接入点

           无线接入点也称为无线AP,它是在无线局域网环境中,进行数据发送和接收的集中设备,它的作用相当于有线网

    络中的集线器。通常,一个AP能够在几十至上百米的范围内连接30台左右的无线网络终端或者其他的无线AP

           (3)天线

           天线的功能则是将信号源发送的信号藉由天线本身的特性传送至远处。天线一般有所谓定向性与全向性之分,前

    者较适合于长距离使用;而后者则较适合区域性之应用。无线天线有多种类型,最常见的有两种,即室内天线和室外

    天线。

           (4)无线网桥、路由器及网关

           无线网桥主要用于无线或有线局域网之间的互连。当两个局域网无法实现有线连接或使用有线连接存在困难时,

    就可使用无线网桥实现点对点的连接。在这里无线网桥起到了协议转换的作用。无线路由器则集成了无线AP的接入功

    能和路由器的第三层路径选择功能,一般情况下它具有NAT功能。也主要用于连接几个不同的网段,实现较远距离的

    无线数据通信。因此可以用它建立一个更小的无线局域网。

           六,无线接入点的安装与调试

           (1)Aironet 1100系列接入点概述

           Cisco公司的Aironet 1100系列接入点是一款无线局域网收发器,主要用于独立无线网络的中心点或无线网络和有

    线网络之间的连接点。它兼容IEEE 802.11bIEEE 802.11g,工作在2.4GHz频率段。使用IOS操作系统。

           (2)将接入点接入网络

           a)安装和配置AP之前,先向网络管理员询问以下信息:

           1系统名。

           2无线网络中对大小写敏感的服务集标识符(SSID)

           3如果没有连接到DHCP服务器,则组要为接入点指定一个唯一的 IP地址。

           4如果接入点与PC不在同一个子网内,组需要子网掩码和默认网关。

           5简单网络管理协议(SNMP)集合名称以及SNMP文件属性(如果使用SNMP)

           b)可以用线内供电连接以太网和使用本地电源

           (3)配置接入点

           第一次配置无线接入点,一般采用本地配置方式,即无需将无线接入点连接到一个有线的网络中。它的默认IP

    址是10.0.0.1,并成为小型的DHCP服务器。可以为下列设备分配2010.0.0.x范围的IP地址:

            1连接在接入点以太网端口的PC

            2没有配置SSIDSSID配置为tsunami,并且关闭所有安全配置的无线设备。

           本地连接无线接入点的步骤:

            1使用五类以太网电缆连接PC机和无线接入点

            2给无线接入点加电

            3确认PC获得了10.0.0.x网段的地址

            4打开浏览器,在浏览器的地址栏输入10.0.0.1,按回车键

            5Tab键越过用户名字段,输入大小写敏感的密码Cisco,然后确认,点击“ExpressSetup”进入快速配置界面,

    在个输入框中填入相关的配置信息。

            各个配置参数的含义:

            1System name

            2Configuration server protocl

            3Ip address

            4Ip subnet mask

            5Default gateway

            6RAdio service set ID(SSID):大小写区分《SSID是客户端设备用来访问接入点的唯一标识。

            7Broadcast SSID in beacon:设定允许设定不指定而访问接入点。YES选项是默认设置,允许设备不指定SSID

    访问接入点。NO选项表示设备必须指定SSID访问接入点。

           七,无线网卡的安装调试

           1WindowXP/7中,点击【开始】→【控制面板】→【网络连接】,显示“网络连接”窗口。

           2右键单击“无线网络连接”图标,在弹出的菜单中选择【属性(R)】,弹出“无线网络连接属性”对话框。

           3点击“无线网络配置”选项卡,如果先前没有连接过无线网络,则点击【查看无线网络】,从显示出的可供选

    择的无线网络中选中一个,点击【连接】,若已经配置过无线网络,进行可供连接的无线网络。添加无线网络到“首

    选网络(P)”下的框中,点击【确定】即可。

           八,无线局域网

           (1无线局域网的基本概念

           WLANWirelessLocalAreaNetwork,无线局域网),也称为无线Ethernet,它是一种计算机网络与无线通信技术相

    结合的产物,它利用射频技术来提供传统有线局域的全部功能,是一种能支持较高速率,采用蜂窝或微蜂窝的自我管

    理的计算机局域网技术。WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mb/s,传输距离可远至20km以上,它是对有线联

    网方式的一种补充和扩展,从而使网络的构建和终端的移动更加灵活,并且能更快速、方便的解决有线方式不易实现

    的网络连通问题。

            (2)无线局域网的工作原理

            无线局域网采用直序扩频接入技术,使用户可以在2.4GHzISM频段上进行无线Internet连接。无线局域网络的系

    统包括无线网络接入管理系统、无线中心路由器、用户端无线路由器。网络接入管理系统可以为网络运营商提供如用

    户管理功能和网络安全等方面的操作与维护支持;无线中心路由器同时提供多个无线接口,并采用扇区覆盖方式,提

    供多用户大容量的IP接入,它可以进行用户验证、访问服务控制、动态IP地址分配等。同时,它比传统的无线网络接

    入设备增加了强大的IP组网和路由功能,提高了无线宽带网络的扩展性、传输速率以及安全性。

            (3)无线局域网的组网模式

            1.对等网络

            对等网络是最简单的无线局域网结构。一个对等网络由一组有无线网络接口的计算机组成。这些计算机要有相同

    的工作组名、ESSID和密码。任何时间,只要两个或更多的无线网络接口互相都在彼此的范围之内,它们就可以建立

    一个独立的网络。

            对等网络示意图:

     

            2.基础结构网络

           由于对等模式在功能上的局限性,在具有一定数量用户或是需要建立一个稳定的无线网络平台时,一般会采用以

    无线AP为中心的模式,将有限的“信息点”扩展为“信息区”,这种模式也是无线局域网最为普通的构建模式,即基

    础结构模式。

           以无线AP为中心的基础网络结构示意图:

     

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  • 局域网原理与技术局域网概述局域网的相关标准(IEEE 802、LLC、 MAC)局域网技术特性(传输媒体、传输技术、网络拓扑、媒体访问控制方法)传输媒体(有线媒体、无线媒体)传输技术(基带传输、频带传输)网络拓扑...

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    局域网概述

    • 局域网是指将分散在一个局部地理范围的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络。
    • 网络覆盖的区域相对较小。
    • 传输速率高,误码率低。
    • 传输质量高。
    • 局域网具有专用性质。
    • 局域网大多采用广播方式传输数据。

    局域网的相关标准(IEEE 802、LLC、 MAC)

    IEEE 802 标准 中将局域网的数据链路层定义了两个子层,即逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)子层和媒体访问控制MAC(Medium Access control)子层。
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    重点总结

    • 局域网具有传输速率高,误码率低的特点
    • 采用广播方式传输数据,不需要考虑路由选择
    • 逻辑链路控制子层媒体访问控制子层

    局域网的技术特性(传输媒体、传输技术、网络拓扑、媒体访问控制方法)

    • 传输媒体:指用于连接网络设备的介质类型,常用的有双绞线、同轴电缆、光纤,以及微波、红外线激光无线传输媒体
    • 传输技术:指借助传输媒体进行数据通信的技术,常用的有基带传输宽带传输(频带传输)两种。
    • 网络拓扑:物理结构和形状
    • 媒体访问控制方法:指多台计算机对传输媒体的访问控制方法

    传输媒体(有线媒体、无线媒体)

    局域网的传输媒体包括:

    • 有线媒体
      • 同轴电缆
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      • 双绞线
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      • 光纤
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    • 无线媒体
      • 微波
      • 红外线
      • 激光

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    10BASE-2(细同轴电缆)

    • 10 代表传播速率为10Mbps
    • Base 代表 基带传输
    • 2 表示最大延伸距离接近200米,200米内不需要转接器

    10BASE-5(粗同轴电缆)

    • 10 代表传播速率为10Mbps
    • Base 代表 基带传输
    • 5 表示最大延伸距离接近500米,500米内不需要转接器

    10BASE-T(双绞线以太网)

    • 10 代表传播速率为10Mbps
    • Base 代表 基带传输
    • T 代表双绞线

    传输技术(基带传输、频带传输)

    • 基带传输
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    • 频带传输
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    局域网中通常采用基带传输技术。

    网络拓扑(星型、总线型、环型、树型)

    局域网的典型拓扑结构
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    媒体访问控制方法(信道划分、轮询、随机访问)

    基于信道划分的媒体访问控制

    基于轮询的媒体访问控制

    • 令牌总线网
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    • 令牌环网
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    基于随机访问的媒体访问控制

    • ALOHA
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    • 时隙ALOHA
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    • 1 - 持续CSMA
      1 指的是站点一旦侦听到信道空闲,其发送数据的概率为100%。这种协议中,因站点发送数据前先侦听信道,减少了对前面发送数据的站的冲突,其性能较纯ALOHA时隙ALOHA要好
    • 非持续CSMA
      1 - 持续CSMA相比,该协议降低了站点间冲突概率,具有较高的信道利用率,但增大了发送延时。
    • p - 持续CSMA
      站点在发送数据之前,首先侦听信道,如果信道空闲,就以概率p传送,而以概率q=1-p把该次发送推迟到下一时隙。若发生冲突,则等待一随机时间后重新开始。

    以太网技术

    以太网概述

    Ethernet,1975年由 Xerox 公司的 Metcalfe 提出。
    1980年,DEC、Intel 和 Xerox 联手推出 DIX Ethernet 1.0 标准
    DIX Ethernet 2.0 标准IEEE 802.3 标准只有很小的区别(帧格式中两个字节的定义有小区别)。

    • 总线型网络拓扑结构简单,一般采用分布式随机竞争介质访问控制方式。
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    • 以集线器为中心的以太网,在物理上呈星形拓扑,在逻辑上仍然属于总线式
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    两个需要解决的问题,总线式广播信道中:
    (1)如何实现计算机之间一对一的通信?
    (2)如何协调多台计算机对总线传输媒体的访问控制问题?

    重点总结

    • 以太网的随机竞争介质访问控制方式
    • 集线器连接以太网:物理上星形,逻辑上属于总线式
    • 局域网中两个关键技术问题
      (1)广播信道实现一对一通信
      (2)总线传输媒体的访问控制

    MAC地址与帧格式(48位、单播帧、广播帧、多播帧)

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    命令行里输入 ipconfig:可以看到 MAC 地址。
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    发往本站的帧” 包括以下三种帧:

    • 单播(unicast)帧(一对一)
    • 广播(broadcast)帧(一对全体)
    • 多播(multicast)帧(一对多)

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    Wireshark(网络封包分析软件)

    Wireshark 是网络封包分析软件

    主要特点:

    • 软件开源,没有版权问题;
    • 捕获信息,实时查看;
    • 存储捕获信息灵活,不受容量限制;
    • 支持协议丰富,兼容常见抓包软件。

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    以太网工作原理(CSMA/CD、征用期、有效帧长)

    CSMA/CD具体含义

    • 多点接入
    • 载波监听
    • 冲突检测

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    争用期(2τ)

    • 将总线式局域网的端到端往返时延称为争用期,也称为冲突窗口
    • 从开始发送数据时刻起,在 0~2τ 时间内,存在着冲突的可能
    • 而经过 2τ 时间之后,如果还没有发生冲突,则局域网上其它计算机都能感知到总线上有数据在传输
    • 提供了设计总线式局域网中最小有效帧长的计算依据。

    有效帧长

    • 局域网的最小有效帧长不能小于争用期内传输的比特数。
    • 以太网中的最大帧长。

    【例题】最短有效帧长

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    小结:
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    【例题】CSMA/CD 综合题

    概念挺难理解的…但是题目是真的很简单。。不要怕。。
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    (1)
    最长时间的情况就相当于 A 的数据已经快到 B 了,B 才发出数据,此时产生冲突,A 想知道至少得等 B 的数据传到 A,因此总时间接近 2τ。
    最短时间的情况相当于 A 和 B 同时出发,在中点相遇,产生冲突,那么 A 的数据到 B、B 的数据到 A 应该是同时可以到达的,因此总时间为 1τ。
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    (2)这个公式要记住,参数根据题意调整即可。
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    二进制指数退避算法

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    【例】退避算法

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    答案:24 - 1 = 15

    重点总结

    • 以太网采用 CSMA/CD 媒体访问控制方法
    • 碰撞(或者称为冲突)在所难免
    • 二进制指数退避算法:
      牺牲时间效率,换取冲突概率减小

    CSMA/CD 发送流程:
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    CSMA/CD 接收流程:
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    局域网的扩展

    冲突域与广播域

    冲突域:冲突域是指在该域内某一时刻只能有一个站点发送数据;如果两个站点同时发送数据会引起冲突,则这两个站点处于同一个冲突域内。

    广播域:在以太网中,能够接收到任意站点发送的广播帧的所有站点的集合称为一个广播域。

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    数据链路层扩展局域网

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    以太交换机转发方式:

    • 直通交换方式
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    • 存储转发方式
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    • 无碎片交换方式
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    【例题】以太交换机转发方式实例

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    (1)MAC1向MAC3发送数据帧时,交换机转发表为空,因此向端口2、端口3都发送了。MAC3收到数据帧后,要发送确认帧,转发表中已有MAC1的地址,因此直接将帧发送到MAC1,即向端口1发送。
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    (2)直通交换方式延迟最小,存储转发方式延迟最大。
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    高速以太网(100BASE-T以太网、千兆以太网)

    100BASE-T以太网

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    千兆以太网

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    虚拟局域网(VLAN)

    虚拟局域网的概念(基于端口、MAC地址、网络层协议、IP组播)

    虚拟局域网的划方法:

    • 基于端口划分VLAN
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    • 基于MAC地址划分VLAN
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    • 基于网络层协议划分VLAN
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    • 根据IP组播划分VLAN
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    虚拟局域网的格式

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    无线局域网

    无线局域网分类(有固定基础设施、无固定基础设施)

    有固定基础设施的无线局域网
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    无固定基础设施的无线局域网
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    CSMA/CA协议

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    帧间间隔(SIFS、PIFS、DIFS)

    • SIFS,即短帧间间隔,28微秒
    • PIFS,即点协调功能帧间间隔,78微秒
    • DIFS,即分布协调功能帧间间隔,128微秒

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    小结

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  • 局域网技术(一)

    千次阅读 2015-08-05 12:16:30
    一 ,局域网组网的基本概念  局域网(LAN)是指分布在相对较小距离范围内的计算机网络。  (1)局域网标准:IEEE802标准  IEEE802标准包括局域网参考模型与各层协议,其所描述的局域网参考模型与OSI参考模型的关系。 ...
             一 ,局域网组网的基本概念
             局域网(LAN)是指分布在相对较小距离范围内的计算机网络。
             (1)局域网标准:IEEE802标准
             IEEE802标准包括局域网参考模型与各层协议,其所描述的局域网参考模型与OSI参考模型的关系。
             对比图如下图所示:
        
              (2)交换式局域网的基本概念
            交换式局域网是相对共享式局域网而言的。它的特点是低交换延迟;能支持不同的传输速率和工作模式以及支持虚拟局域网服务。
           传统的共享介质局域网中,所有结点共享一条传输介质,因财不可避免地发生冲突。
           交换式局域网的核心是局域网交换机。局域网交换机可以在它的多个端口之间建立多个并发连接。它主要采用两种转换方式:快捷交换方式与存储转发交换方式。
           典型的交换式局域网是交换式以太网,它的核心部件是以太网交换机。以太网交换机可以有多个端口,每个端口可以单独和一个结点连接,也可以与一个共享介质式的以太网集线器连接。
           (3)虚拟局域网的基本概念
           1)虚拟局域网(virtual LAN,VLAN)是建立在交换技术的基础上,它是以软件的方法将网络中的结点按工作性质与需要划分成若干个“逻辑工作组”,每个逻辑工作组就是一个虚拟网络。
           IEEE1999年公布了VLAN的IEEE802.1Q标准。一个逻辑工作组的结点可以分布在不同的物理网段上,但它们之间的通信就像在同一个物理网段上一样。可以根据功能或应用等因素将它们组织起来,相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样。
           2)虚拟局域网组网定义方法通常有四种:
           a)基于端口的虚拟局域网
           b)基于MAC地址定义的虚拟局域网
           c)基于网络层地址定义的虚拟局域网
           d)基于IP广播组的虚拟局域网

           典型虚拟网的物理结构与逻辑结构图为:

        
            二,综合布线的概念
            (1)综合布线是一种模块化的,灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。它既能是语音,数据,图像设备和交换设备与其它信息管理系统彼此相连,也能使这些设备与外部相连接。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。
           (2)综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括:传输介质,相关连接硬件(如配线架,连接器,插座,插头,适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能够随需求的变化而平稳升级。
           (3)综合布线的特点
           综合布线的特点主要表现在它具有兼容性,开放性,灵活性,可靠性,先进性和经济性。而且在设计,施工和维护方面也给人们带来了许多方便。
           (4)综合布线系统的组成:
           a)工作区子系统。
           b)配线(水平)子系统
           c)干线(垂直)子系统
           d)设备间子系统
           e)管理子系统
           f)建筑群子系统

           综合布线系统的子系统组成图:

       
            (5)综合布线系统设计等级
           根据实际需要,可选择以下三种类型的综合布线系统:
           a)基本型
           基本型综合布线系统是一个经济有效的布线方案。其特点为:每个工作区有1个信息插座;每个工作区有1条水平布线4对非屏蔽双绞线。完全采用夹接式交接硬件。每个工作区的干线电缆至少有1对双绞线。
           适用于综合布线系统中配置标准较低的场合,用铜芯双绞线电缆组网。
           b)增强型
           增强型综合布线系统不仅支持语音和数据的应用,还支持图像,影像,影视,视频会议
    等,它的特点为:每个工作区有2个以上信息插座。每个工作区的配线电缆为2条4对非屏蔽双绞线。采用夹接式或插接式交接硬件。每个工作区的干线电缆至少有2对双绞线。
           适用于综合布线系统中中等配置标准的场合,用铜芯双绞线电缆组网。
           c)综合型
           综合型布线系统是将双绞线和光缆纳入建筑物布线的系统,其特点为:
    在基本型和增强型综合布线系统的基础上增设光缆系统。在每个基本型工作区的干线中至少配有2对双绞线。在每个增强型工作区的干线电缆中至少有3对双绞线。
           适用于综合布线系统中配置标准较高的场合,用光缆铜芯双绞线电缆混合组网。
            (6)综合布线系统标准
           现在,综合布线在参考系统布线的标准时,一般从以下几个标准体系入手:美洲标准,欧洲标准,国际标准和应用标准。
           a)北美标准ANSI/TIA/EIA568-B。
           b)ANSI/TIA/EIA568-B.1,ANSI/TIA/EIA568-B.2,ANSI/TIA/EIA568-B.3。
           c)国际标准ISO/IEC 11801
           d)中国标准GB/T50311-2000和GB/t50312-2000

              三,以太网组网的基本方法
           (1)以太网的物理层标准的命名方法
           通过Ethernet的各物理层标准对其进行命名,它的名称由三部分组成。
           传统的以太网的物理层标准的命名方法:
     
            其中X为该Ethernet数据传输的速率,单位是Mb/s;Type为传输的方式,基带或频带;y为网络最大长度,单位是100m,;Name是局域网的名称。
            (2)10BASE-T标准以太网组网的设计方法
            标准(传统)以太网可以选择10BASE-5,10BASE-2或10BASE-T中的任意一种或几种的组合。目前标准的设计方案都采用10BASE-T标准,使用集线器,非屏蔽双绞线和RJ-45接口。
            10BASE-T的组网由网卡、集线器、交换机、双绞线等设备组成。结点都通过双绞线连接到一个集线器上,当其中一个结点发送数据的时候,任何一个结点都可以收到消息,集线器工作在物理层,所有连接在一个集线器上的结点都属于同一个“冲突域”。在任何一个时间段中,只能有一个结点可以发送数据帧,而其他结点只能处于接收状态。
           用集线器连接多个结点的Ethernet图:

        
              (3)按照使用集线器的方式,双绞线的组网方法可以有:
           a)单一集线器组建的10BASE-T网络
            b)为堆叠式集线器的Ethrenet
            c)多集线器级联的Ethernet
        
             (4)快速以太网组网的设计方法
           1)快速以太网的基本特点:
           a)快速以太网协议标准为802.3u协议。
           b)保持传统以太网帧结构与介质访问控制方法不变。
           c)在LLC子层使用IEEE802.3标准,在MAV子层使用CSMA/CD方法。
           d)数据传输速率提高到100Mbps。
           e)提供10Mbps与100Mbps速率自动协商功能。 
           IEEE802.3u的体系结构图:

                2)快速以太网介质专用接口MII
                为了屏蔽下层不同的物理细节,100BASE-T为MAC和高层协议提供了一个100M传输速率的公共透明接口,其功能与Ethernet的AUI接口相同。MII接口向上通过MAC子层的借口提供载波侦听与冲突检测的信号,向下支持10Mb/s与100Mb/s的借口,同时集线器可与其交换控制信息。
           快速以太网介质专用接口MII主要特点:
           a)MII将MAC子层和物理层分隔开来
           b)MII向上通过与MAC子层的接口提供载波侦听信号与冲突检测(CSMA/CD)信号,向下支持10Mbps与100Mbps速率的接口,以及与集线器交换控制信息的功能。

           3)快速以太网的物理层标准
            a)100BASE-TX:使用5类非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术,它使用两对双绞线,一对用于发送,一对用于接收数据,在传输中使用4B/5B编码方式。它的以太网段长度为100m。它支持全双工的数据传输。
            b)100BASE-FX:使用2条光纤,最大长度为415m,一条光纤用于发送,另一条用于接受,数据传输采用4B/5B-NRZI编码方法;采用全双工方式工作。
            c)100BASE-T4:它使用4对3类非屏蔽双绞线,3对用于传送数据,1对用于检测冲突信号。在传输中使用8B/6T编码方式,它使用100BASE-T相同的RJ-45连接器,最大网段长度为100m,采用半双工方式工作。

            三种物理层标准的对比表:

        
            4)全双工与半双工工作模式
           全双工是指在通信的任意时刻,线路上存在A到B和B到A的双向信号传输。在全双工方式下,通信系统的每一段都设置了发送器和接收器。因此,能控制数据同时在两个方向上传送。
           半双工是指在通信过程中的任意时刻,信息既可以由A到B,又能由B到A,但是只能有一个方向上的传输存在。
           与传统以太网的连接方式不同。全双工工作是哟中点-点连接方式,支持全双工模式的快速以太网的拓扑结构一定是星形。
           传统以太网将很多个主机连接在一条共享的同轴电缆上,主机之间需要争取共享的传输介质,因此就出现了CSMA/CD介质访问控制方法。点-点连接方式存在争取问题。因此不需要采用介质访问控制方法。
           5)100Mb/s与10Mb/s速率的自动协商功能

           a)自动确定非屏蔽双绞线的元旦连接设备使用的是半双工(CSMA/CD)的10Mbps工作模式,还是全双工的100Mbps工作模式。
           b)向其他结点发布远端连接设备的工作模式。
           c)与远端连接设备交换工作模式相关参数,协商和确定双方的工作模式。
           d)自动协商功能自动选择共有的坐高性能的工作模式。

             自动协商过程只能用于使用双绞线的以太网,并且固定自动协商过程需要在100ms内完成。

          按工作性能从高到低,网络协议的优先等级从高到第排列为:
          100BASE-TX或100BASE-FX全双工模式
          100BASE-T4半双工模式
          100BASE-TX半双工模式
          10BASE-T全双工模式
          10BASE-T半双工模式
          
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