局域网基础解析:从IEEE802标准到介质访问控制

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"该资源是关于计算机网络基础的局域网部分,主要涵盖了局域网的基本概念、IEEE802参考模型以及常见的介质访问控制方法。" 计算机网络的基础知识是理解整个信息技术领域不可或缺的一部分,而局域网作为其中的一个关键组成部分,对于构建本地网络至关重要。局域网(LAN)是指在较小地理范围内的计算机和网络设备形成的网络系统,例如在一个机房、大楼或校园内。其特点包括地理范围有限、传输质量高、误码率低、易于管理和扩展,并且通常由单一机构拥有。 局域网的三个关键要素是网络拓扑、传输介质和介质访问控制方法。网络拓扑决定了设备如何连接,可以是总线型、环形、星形、网状或其他形式。传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等。介质访问控制方法则是解决多个设备如何共享同一通信介质的问题,防止数据冲突。 在IEEE802参考模型中,数据链路层被划分为逻辑链路控制(LLC)和介质访问控制(MAC)两个子层。这个模型专注于物理层和数据链路层,不涉及OSI模型的其他层次。IEEE802标准涵盖了一系列局域网技术,如以太网(CSMA/CD)、令牌总线网(Token Bus)、令牌环网(Token Ring),以及现代的无线局域网(WLAN)标准,如IEEE802.11。 介质访问控制方法是局域网中的重要概念,CSMA/CD(带有冲突检测的载波侦听多路访问)是最常见的以太网技术。该协议要求节点在发送数据前监听信道是否空闲,如果空闲则发送,否则等待。如果在发送过程中检测到冲突,节点会停止发送并等待随机时间后再试。此外,还有令牌总线和令牌环网,它们通过传递令牌来决定哪个节点可以发送数据,避免了冲突。 理解和掌握局域网基础对于任何从事网络相关工作的人来说都是必要的,这不仅涉及到网络设计和部署,还涉及到网络性能优化和故障排除。通过深入学习这些内容,我们可以更好地理解局域网的工作原理,从而有效地利用和管理网络资源。
2023-01-08 上传
第四章 局域网 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第1页。 目录 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第2页。 【知识目标】 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第3页。 【技能目标】 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第4页。 4.1 局域网概述 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第5页。 1. 局域网的特点 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第6页。 2.局域网的层次结构 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第7页。 1.物理层 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第8页。 2.数据链路层 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第9页。 4.1.3 局域网的标准 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第10页。 IEEE 802系列标准 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第11页。 4.2 802.3的介质访问控制方法 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第12页。 4.2.1载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD) 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第13页。 2.载波监听多路访问/冲突检测工作原理 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第14页。 2.载波监听多路访问/冲突检测工作原理 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第15页。 4.2.2令牌访问控制 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第16页。 3.令牌帧和数据帧的格式 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第17页。 4. FDDI光纤网 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第18页。 4.3 以太网 广 播 式 的 传 输 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第19页。 以太网规范 选项 10Base5 10Base2 10Base-T 10Base-F 10Broad36 传输介质 50Ω同轴电缆 50Ω同轴电缆 双绞线 光纤 75Ω同轴电缆 网段长(m) 500 185 100 2000 1800 段站点数 100 30 33 100 电缆直径 10mm 5mm (0.4-0.6)mm 62.5/125μm 15mm 拓扑结构 总线 总线 星形 星形 总线 编码技术 曼彻斯特 曼彻斯特 曼彻斯特 曼彻斯特 曼彻斯特 标准 803.3 802.3a 802.3i 802.3i 802.3b 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第20页。 4.3.1 以太网的帧格式 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第21页。 4.3.2 标准以太网技术 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第22页。 1.10Base5规范 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第23页。 2.10Base2规范 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第24页。 3.10Base-T规范 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第25页。 4.10Base-F规范 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第26页。 4.3.3 以太网的发展 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第27页。 1.快速以太网(100M以太网) 标准 传输介质 特性 网段长(m) 100Base-TX 2对5类UTP 100Ω 100 2对STP 150Ω 100 100Base-FX 1对单模光纤 8/125μm 40000 1对多模光纤 62.5/125μm 2000 100Base-T4 4对3类UTP 100Ω 100 100Base-T2 2对3类UTP 100Ω 100 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第28页。 2.100M以太网和10M以太网比较 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第29页。 3.千兆以太网 标准 传输介质 特性 网段长 1000Base-SX 50μm多模光纤 短波长激光 全双工最长传输距离550m 62.5μm多模光纤 全双工最长传输距离2750m 1000Base-LX 9μm单模光纤 长波长激光 全双工最长传输距离550m 50μm,62.5μm多模光纤 全双工最长传输距离3000m 1000Base-CX 同轴电缆 最长传输距离25m 1000Base-T 5类UTP 最长传输距离100m 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第30页。 4.3.4 交换式以太网 《计算机网络基础与应用》局域网全文共46页,当前为第31页。 2.交换式以太网 点 到 点