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自考《计算机网络与通信》笔记(6)

2006-12-12 15:33   【 】【我要纠错

  第六章 计算机局域网络

  本章介绍计算机局域网体系结构、介质访问控制方法,并详细介绍以太网的发展及各种不同的以太网。最后介绍目前比较成熟运用的一些高速局域网技术。本章的难点是理解介质访问控制方法。经分析,本章在前两次全国卷中的比重较高,应重点掌握。

  1、局域网概述(领会)

  局域网LAN的概念、特点:较小范围、高传输速率和低误码率、一般为一个单位所建用专用线、局域网侧重共享信息广域网侧重共享位置准确无误及传输的安全性。

  决定局域网特征的主要技术:拓扑结构(星、环、总线、树)、传输形式(基带、宽带)、介质访问控制方法(固定分配、需要分配、适应分配、探询访问、随机访问)。

  局域网的体系结构标准:IEEE802、欧洲的ECMA、IEC(生产过程分布控制)、PROWAY(工业过程控制)

  IEEE 802标准:与ISO/OSI的最低两层对应,并有网际层是网络层的子层;把数据链路层分为逻辑链路控制LLC子层、介质访问控制MAC子层;高层由局域网操作系统实现。

  IEEE 802标准系列

  IEEE 802.1A 概述和系统结构。

  IEEE 802.1B 网络管理和网际互联。

  IEEE 802.2 逻辑链路控制。

  IEEE 802.3 CSMA/CD总线访问控制方法及物理层技术规范。

  IEEE 802.4 令牌总线访问控制方法及物理层技术规范。

  IEEE 802.5 令牌环网访问控制方法及物理层规范。

  IEEE 802.6 城域网访问控制方法及物理层技术规范。

  IEEE 802.7 宽带技术。

  IEEE 802.8 光纤技术。

  IEEE 802.9 综合业务数字网(ISDN)技术。

  IEEE 802.10 局域网安全技术。

  IEEE 802.11 无线局域网。

  2、介质访问控制方法(领会)

  CSMA载波监听多路访问技术。每次发送前,先侦听总线是否空闲,如发现已被占用,便推迟本次的发送,仅在总线空闲时,才发送信息。介质的最大利用率取决于帧的长度和传播时间,与帧长成正比,与传播时间成反比。三种退避算法:a、不坚持CSMA,发送信息前先侦听总线,如果介质空闲则发送,介质是忙的,等待一段随机时间重复上述步骤。b、1-坚持CSMA,如果介质空闲则发送,介质是忙的,继续监听,直到空闲,立即发送,如果发生冲突,则等待一段随机时间重复上述步骤。c、P-坚持CSMA,是一种折衷的算法,如果介质空闲则以P的概率发送,而以(1-P)的概率延迟一个时间单位,如果介质是忙的,继续监听直到空闲,重复第一步。在此算法中要注意P值的大小为 N*P<1 ,P值过小,通道利用率会大大降低,过大则冲突不可避免。

  CSMA/CD 载波监听多路访问/冲突检测。为提高总线的利用率的一种CSMA改进方案。方法:使各站点在发送信息时继续监听介质,一旦检测到冲突,就立即停止发送,并向总线发一串阻塞信号,通知总线上的各站点冲突已发生,并等待一随机时间。二进制指数退避算法

  令牌环。环上的位数据=传播延时(5微秒/公里)*发送介质长度*数据速率+中继器延迟

  工作原理

  令牌环在重负载时效率较高。令牌环有令牌帧、数据帧两种帧。帧的发送站根据帧状态字段判断帧的三种情况。令牌环采用分布式的优先级调度算法来支持站点的优先访问,使用三个二进制位提供八级优先级。优先级调度算法:(还不是很明白,应能画出流程图。)

  令牌总线。物理上是总线结构,逻辑上是环形。应具备的功能:令牌传递算法、逻辑环的初始化、站插入算法、站删除算法。

  3、以太网(综合应用)

  以太网的核心思想是使用共享的公共传输信道,逐步标准化后形成了802.3协议规范。

  粗缆以太网 10BASE-5:含义:10表示信号的传输速率为10Mb/s,BASE表示传输的是基带信号。5表示每段电缆的最大长度为500m.网络组成:网卡、中继器、收发器、收发器电缆、粗缆(50欧姆、0.4英寸的同轴电缆)、N系列阴连接器、N系列桶型连接器、N系列端接器。5-4-3-2-1网络标准 (hehe,不错的记忆方法):5-最多有5个网段且干线总长最大为2469m.4-最多连4个中继器。 3-其中3个干线段上连工作站,一个干线最多100个工作站,中继器相当于一个工作站,干网的每一端均需50欧姆的端界器,其中一个必须接地。2-有两个网段只用来扩长而不连任何工作站,1-由此组成一个局域网,工作站到收发器最大距离50m,收发器最小间距2.5m

  细缆以太网 10BASE-2:与粗缆以太网比,连接站点不需要使用收发器,但干线的长度只有910m.网络组成:网卡、中继器、细缆、BNC连接器、BNC T型连接器、BNC 桶型连接器、BNC端接器。

  细/粗同轴电缆混合网络:使用的硬件与各自单独进行网络连接时所用的网络硬件相同,只是需要一种细/粗同轴电缆转换器。网络最大长度:收发器为3Com情况下3.28X+Y<1000m,收发器为其他型号情况下:3.28X+Y<500m.(X为细缆的最大长度,Y为干线电缆的最大长度)

  双绞线以太网 10BASE-T:IEEE 10Mb/s基带双绞线标准。网络组成:网卡、集线器、双绞线、分线模块连接电缆。网络标准:使用非屏蔽双绞线,使用RJ-45连接器,1、2针用于发送,3、6针用于接收,从收发器到集线器的距离最大100m,无需使用网桥在网络上连接最多1023个工作站。

  4、高速网络技术(领会)

  交换式以太网:以常规以太网络为基础,为每个节点提供了专用的以太网连接,在网段上确保10Mb/s的传输性能。交换式以太网的优点:a、交换式以太网保留现有以太网的基础设施。 b、以太网交换机具有各类广泛的应用。c、以太网交换技术是基于以太网的,而以太网又早为人们所熟悉。

  100BASE-T:快速以太网,将10Mb/s以太网经过改进后在100Mb/s下运行的一种快速以太网,因此也是一种共享介质技术。可采用的介质有双绞线和光缆。网络标准:3-2-1规则,即1个高速共享网络内,最多用2个高速集线器,两集线器或交换机之间的电缆长度不超过5m,从集线器或交换机到工作站的非屏蔽双绞线最长为100m.

  100VG-AnyLAN,MAC层未使用CSMA/CD,新开发的按需分配优先级存放方法(DPAM),由只能HUB通过轮循的方式控制端点对网络的存取。支持以太网和令牌环网。

  FDDI光纤分布式数据接口:采用令牌传送方案、高带宽用户能更多控制令牌,反向旋转的双环拓扑结构及100Mb/s的数据传输速率。采用多模光纤时,两个节点最大距离为2km,支持500个站点,整个环长200km,若使用双环,每个环最大距离为100km.采用单模两站间可超过20km.CDDI铜线分布式数据接口。

  ATM异步传输模式:有足够带宽时,才允许连接,保证了带宽,适合实时交互式的应用,ATM称为分配带宽网络。技术特点(带宽灵活可变、交换机对端点速率可适应性调整、固定长信元面向连接、无链路出错控制和流控制、设备较昂贵且标准未完全确定)。

  千兆位以太网标准:允许以1000Mb/s的速度进行半双工和全双工操作;使用802.3以太网帧格式;使用CSMA/CD访问方式;兼容10BASE- T和100BASE-T技术。教材上说的进入标准制定阶段的802.3z已于1998年6月通过:“正积极探索可在5类UTP上支持至少100m连接距离的技术”,已于1999年6月正式批准IEEE 802.3ab标准(即1000Base-T),可以把双绞线用于千兆以太网中。请参考网络世界的:千兆以太网技术综述

  5、结构化布线(领会)

  无论哪种介质访问技术,均可利用“双绞线+光纤”采用星型结构实现。结构化布线的必要性(各种功能的设备增加需要系统化的网络解决方案、可消除大部分网络故障、可满足未来需求、为满足今后需求开发式结构十分重要、可服务多方面的系统应用)。

  结构化布线系统组成:室外子系统、管理区子系统、垂直子系统、设备子系统、水平子系统及室内子系统六大部分。

  结构化布线系统的产品主要有AT&T,及AMP公司等的产品。

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