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。更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的更低两层对应，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。介质的更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表示每段电缆的更大长度为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-更多有5个网段且干线总长更大为2469m.4-更多连4个中继器。 3-其中3个干线段上连工作站，一个干线更多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，工作站到收发器更大距离50m，收发器更小间距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。网络更大长度：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为细缆的更大长度，Y为干线电缆的更大长度）

　　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更大100m，无需使用网桥在网络上连接更多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，更多用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更长为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，两个节点更大距离为2km，支持500个站点，整个环长200km，若使用双环，每个环更大距离为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。