计算机网络——（4）局域网技术
目录
局域网参考模型与协议
局域网的参考模型
IEEE 802标准
局域网的介质访问控制方法
CSMA/CD
令牌环
令牌总线
以太网
以太网的标准和分类
以太网工作原理
传统以太网
高速以太网
交换式局域网
交换式局域网的基本结构
交换式局域网的特点
局域网交换机的工作原理
虚拟局域网VLAN
VLAN概述
VLAN划分方法
VLAN的优点
局域网地组件技术
架设局域网地硬件设备
局域网的组建
局域网结构布线技术
局域网参考模型与协议
局域网的参考模型
IEEE：美国电气与电子工程协会
IEEE 802参考模型包括数据链路层和物理层，对OSI参考模型来说。其中数据链路层有分为介质访问控制子层（MAC）和逻辑链路控制子层，而网络的服务访问点SAP则在LLC子层和高层交界面上。
IEEE 802标准
局域网的介质访问控制方法
CSMA/CD
带冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD方法，适用于总线型和树形拓扑结构的网络。
整个过程简单的总结为“先听后发，边听边发，冲突停发，随机延迟后重发”。
令牌环
在令牌环网中，所有节点通过连接成拓扑结构。所有节点的数据发送都由在环中传递的“令牌”进行控制。
概括起来，令牌环工作主要有如下3个步骤：
- 获取令牌并发送数据
- 接收和转发数据帧
- 撤销数据帧并释放令牌
令牌形式为01111111，称为空闲令牌。
令牌形式为01111110，称为忙令牌。
令牌总线
技术要点：
- 连接在总线上的各节点按地址组成一个逻辑环
- 网络中有唯一令牌，并按照确定顺序在逻辑环上移动
- 只有持有令牌的节点才有权向总线上发送数据
- 不持有令牌的节点只能侦听总线或接收信息和令牌
以太网
以太网的标准和分类
1990年，IEEE发布了双绞线介质以太网标准IEEE 802.3i，即10Base-T。
1993年，IEEE发布了光纤介质以太网标准IEEE 802.3j，即10Base-F。
1995年，IEEE发布了基于5类双绞线的快速以太网标准IEEE 802.3u，即100Base-T。
1998年，IEEE发布了基于光纤的吉比特以太网标准IEEE 802.3z，即100Base-X。
1998年，IEEE发布了基于双绞线的吉比特以太网标准IEEE 802.3ab，即1000Base-T。
以太网按传输速度可分为10mbps以太网，100mbps快速以太网，10/100mbps自适应以太网和1000mbps吉比特的以太网。
以太网工作原理
以太网体系结构：数据链路层有分为介质访问控制子层（MAC）和逻辑链路控制子层，物理层确定两个接口，即介质相关接口(MDI)和连接单元（AUI）。
采用CSMA/CD介质访问控制协议，并用p坚持算法和二进制指数退避算法。
传统以太网
10Base5：传输介质为直径10mm的粗同轴电缆，阻抗为50欧，电缆的最大长度为500m，超过可以用中继器扩展，最多使用四个中继器，最长距离2500M.
10Base2：阻抗为50欧的基带细同轴电缆作为介质，不适用中继器的最大长度为185m，使用的最大长度为925m。
10Base-T：100m以内
10Base-F：一对光缆，一条收一条发。
10Base36：75欧的有限电视cctv同轴电缆，允许的最大长度为1800m。
高速以太网
传输速率为100m以上的称为高速。
- 快速以太网
- 光纤分布式数据接口网
- 千兆以太网
- 万兆以太网
交换式局域网
交换式局域网的基本结构
交换式式局域网是指以数据链路层的帧或更小的数据单元（信元）为数据交换单位，以交换设备作为基础构成的局域网。
交换式局域网的核心设备式局域网交换机，局域网交换机可以在它的多个端口之间建立并发连接。
交换式局域网的特点
- 独占传输通道，独占带宽。
- 灵活的接口速度。
- 高度的可扩充性和网络延展性。
- 易于管理，便于调整网络负载的分布。
- 交换式局域网可以与现有网络兼容。
- 互联不同标准的额局域网。
局域网交换机的工作原理
以太网交换机可以通过交换机端口之间的多个并发连接，实现多节点之间的数据并发传输。
以太网交换机的工作原理：交换机的交换控制中心根据“端口号/MAC地址映射表”的对应帧目的地址的输出端口号，建立连接。
数据转发方式：存储转发，直通模式，不分段方式。
地址学习阶段：在每次添加或更新地址映射表的表项时，添加或更改的表项被赋予一个计时器。这使得该端口与MAC地址的对应关系能够存储一段时间。如果在计时器溢出之前没有再次捕获到该端口与mac地址的对应关系，该表项将被交换机删除。通过移走过时的或老化的表项，交换机维护了一个精确且有用的地址映射表。
生成数协议（STP）是网桥或交换机使用的协议，在后台运行，用于阻止网络第二层网络上产生回路。被确定到根网桥有最小代价路径的端口称为指定端口，也称转发端口，和根网桥端口一样，也运行在转发状态。网桥上的其他端口称为非指定端口，不收发信息，除于阻塞状态。
虚拟局域网VLAN
VLAN概述
允许将一个物理的lan逻辑地址划分成不同的广播或成虚拟lan。
VLAN划分方法
-
根据端口划分VLAN
-
根据MAC地址划分VLAN
-
根据IP地址划分VLAN
-
根据IP组播划分VLAN
VLAN的优点
- 减少了因网络成员变化带来的开销
- 虚拟工作组
- 减少了路由器的使用
- 有效地控制网络广播风暴
- 增强网络地安全性
局域网地组件技术
架设局域网地硬件设备
网卡：网络适配器（NIC）将计算机要发送地数据整理分解为数据包，转换成串行地光信号或电信号送至网线上传输；反之。
集线器（hub）：主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩充网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。
交换机（switch）
局域网的组建
- 粗缆以太网
- 细缆以太网
- 双绞线以太网
- 交换式局域网
局域网结构布线技术
结构化布线的概念：一个能够支持任何用户所选择的语音，数据，图形图像应用的电信布线系统。
结构化布线的特点：实用性，灵活性，开放性，模块化，扩展性和经济性。
结构化布线系统的组成：建筑群主干子系统，设备间子系统，垂直主干子系统，管理子系统，水平支干线子系统和工作区子系统。