第5章 局域网管理网络概论word.docx

1、第5章 局域网管理网络概论word第二篇 局域网篇（包含第4、5章）第5章 局域网管理5-1 以太网的基本原理 局域网是一种网络形式或网络结构，因（1）网络设备连接的方式（2）传输信号的方法。而分为不同的形式。如：有线电话、移动电话、局域网、广域网等网络形式。以太网是我们目前最常接触到的局域网。5-1-1 信号的广播 以太网最大的特性在于信号是以广播的方式传输。5-1-2 MAC （Medium Access Control)地址与定址每个网卡有它自己的MAC地址，其前3Bytes为厂商代号，后3Bytes为流水号。每个MAC地址保持全球独一无二。定址（Addressing)：在数据中记录目的

2、端与来源端的地址，以决定数据的接收及响应对象。 帧（Frame)：将传输的数据划分为特定大小的数据单元。5-1-3 冲突冲突(Collision)：当两个或两个以上的信号在传输时交会在一起时，使得信号的意义无法识别的情况。 解决的方法是要制定一种管理、协调哪一部计算机可在介质上传输信号，即“介质访问控制”。目的是为了避免发生冲突。5-1-4 CSMA/CD 以太网以CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collistion Detection，载波监听多重访问/冲突检测）的方式来作为介质访问控制，其目的是为了避免发生冲突。Bit-time：发送1个位（Bi

3、t）数据的时间。96Bit-time是IEEE802.3的标准规格，称为帧间格（InterFrame Gap，IFG）。完整的CSMA/CD流程如下图所示：所以CSMA/CD属于竞争式（Contention）的网络访问方式，或是抢占式传输。5-1-5 冲突域冲突域：帧送出时，会遭到冲突的范围。即所有在同一个冲突域的计算机，其送出的帧都有可能会相互冲突。最小帧限制 来回时间：在传输介质线路的最大距离下，信号在介质的来回一次的时间。帧不能太小，以太网帧的最小限制为64Bytes=512Bits，即必须持续检测512Bit Time。当带宽是10Mb/s时，为51.2us，带宽是100Mb/s时，为

4、5.12us。经过持续检测设置后，冲突范围会相对的缩小。 中继器的使用：如网络中有中继器时会延长冲突域。也是最大网段限制的原因所在。 网桥的使用： 由于网桥能过滤、转送帧，所以网桥两端的帧不会相互冲突，即可利用网桥取代中继器不突破最大网段的限制。我们可利用网桥取代中继器来突破最大网段的限制。5-1-6 半双工/全双工用同轴电缆作为传输介质的网络为半双工传输，而用双绞线作为传输介质的网络为全双式传输。网卡是否是全双工的传输方式有二：（1）用双绞线作为传输介质（2）使用点对点的连接方式。实际上网卡是以连接交换机来达到全双工的功能。5-2 交换式以太网的原理5-2-1 什么是交换式以太网？ 交换机如

5、同改良型的多端口网桥，使用交换机来作集线器的以太网，称为交换式以太网。5-2-2 独享带宽 独享带宽是交换式以太网最明显的好处。交换式以太网不会有冲突检测，所以也不会有冲突延迟，能更有效地使用带。5-2-3 全双工的传输模式交换式以太网可提供全双工的传输模式。5-3 令牌环(Token Ring)网络简介令牌环（Token Ring）网络在局域网的技术中，其普遍程度仅次于以太网。5-3-1 令牌环网络拓扑5-3-2 令牌传递 令牌环网络利用令牌传递（Token Passing）来作介质访问控制。于前面提到的CSMA/CD不同，令牌传递并不需要使用冲突检测来避免帧冲突。 令牌环网络传递的作法：（

6、见书本88页） 当网络传输量较大时，令牌环网络的效率明显优于以太网，另外令牌环网络还能提供优先权的管理。5-3-3 令牌环网络的设备 多工作站访问单元： 令牌环网络以MSAU（MultiStation Access Unit，多工作站访问单元）作为集线器，连接网络上的计算机。 MSAU实体连接方式为星型拓扑，但其内部以环状拓扑运作。网桥： 网桥两端的令牌环网络，分别传递两个不同的令牌。 交换机： 交换机源自于以太网，随后也应用在令牌环网络上，令牌环网络交换机与以太网交换机类似。即根据目的地址，直接将帧中继到目的端。5-4 AppleTalk 简介5-4-1 LocalTalk 简介LocalT

7、alk的设计主要是以便宜、简单为出发点，一般使用双绞线，采取总线拓扑方式，其网络最大的长度为300m，最多可连接32个节点，传输速率只有230.4Kb/s。5-4-2 CSMA/CA 在LocalTalk中的介质访问方式使用CSMA/Ca(载波检测多重访问/冲突避免）的运作方式。5-5 小结一、选择题1.（ ）以太网帧最小长度为：（1）46 bytes （2）32 bytes （3）64 bytes （4）没有限制2.（ ）MSAU 的功能类似哪一种设备？ （1）集线器 （2）交换机 （3）网桥 （4）路由器3.（ ）哪种介质访问方式不会有冲突的情形? （1）CSMA/CD （2）CSMA/CA （3）令牌传递4.（ ）在以太网中，哪种情况可较有效发挥带宽? （1）较小的帧 （2）较大的网络网段 （3）较昂贵的线材 （4）较少的计算机5. （ ）请问 AppleTalk 可架设在哪种网络上？ （1）以太网 （2）令牌环网络 （3）LocalTalk （4）以上都可二、问答题1. 请解释什么是冲突域？2. CSMA/CD 若发生冲突时，计算机会如何响应？3. 在 CSMA/CA 中，Handshake 的功能是什么？4. 请说明以太网、令牌环网络与 LocalTalk 所使用的介质访问方法。5. 请比较 CSMA/CD 与 CSMA/CA 的传输效率与软件成本。