第二部分底层网络技术第 3章 LAN技术本章提要
IEEE LAN模型的基本概念；
以太网技术；
其它网络技术
3.1 IEEE LAN参考模型
3.2 以太网技术
3.3 其它局域网技术
3.4 光纤分布式数据接口
3.5 实训 3－设计规划以太网组网的实用解决方案
3.1 IEEE LAN参考模型
IEEE（ Institute Electrical and
Electronics Engineers）先后制定了若干局域网标准，称之为 IEEE 802标准，
它主要包括 CSMA/CD、令牌总线和令牌环等。这些标准在物理层和介质（媒体）访问控制（ MAC）子层上有所不同，
但在数据链路（ LLC）子层上是兼容的。
应 用 层传 输 层会 话 层表 示 层网 络 层数 据 链 路 层物 理 层
I E E E
8 0 2,3
I E E E
8 0 2,5
O S I / R M
I E E E
8 0 2,4
传 输 介 质
M A C
L L C 8 0 2,2I E E E
高 层 界 面
（ H L I ）
8 0 2,1I E E E
IEEE 802标准系列标准；
内容
IEEE 802.1A 概述和系统结构
IEEE 802.1B 网络管理和网络互连
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技术规范
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
IEEE 802.10 局域网安全技术
IEEE 802.11 无线局域网
IEEE 802.12 相关 100VG-AnyLAN局域网标准的制定
IEEE 802.14 相关缆线、调制解调器标准的制定
IEEE 802.15 相关个人局域网标准的制定
IEEE 802.16 相关宽带无线标准的制定
3.2 以太网技术
3.2.1 以太网的物理层实现
3.2.2 以太网的硬件地址与数据帧格式
3.2.3 以太网的种类
3.2.4 以太网的典型设备
3.2.5 以太网的综合应用
3.2.1 以太网的物理层实现
以太网和 IEEE 802.3主要由总线介质、
收发器和网络适配器等组成。以太网电缆协议规定，用收发器电缆连到网络物理设备上，收发器执行物理层的大部分功能，而收发器电缆把收发器连接到计算机的网络适配器上。
网络适配器
IEEE 802.3的两种物理体系结构物 理 媒 体逻 辑 链 路 控 制 （ L L C ）
媒 体 接 入 控 制 （ M A C ）
物 理 信 令 （ P L S ）
物 理 媒 体 连 接 件 （ P M A ）
A U I
M D I
逻 辑 链 路 控 制 （ L L C ）
媒 体 接 入 控 制 （ ）
逻 辑 链 路 控 制 （ ）
媒 体 接 入 控 制 （ M A C ）
物 理 信 令 （ P L S ）
物 理 媒 体 连 接 件 （ P M A ）
M A U
3.2.2 以太网的硬件地址与数据帧格式
以太网的数据帧结构存在一定的差异，了解传输数据信号基本结构的帧类型，对于解决网络中的问题有重要意义前导帧
(8Byte)
目的地址
(6Byte)
源地址
(6Byte)
类型
(2Byte)
数据
(64-1500Byte)
FCS
(4Byte)
以太网帧结构前导帧
(7Byte)
SOF
(1Byte)
目的地址
(6Byte)
源地址
(6Byte)
长度
(2Byte)
数据
(64-1500Byte)
FCS
(4Byte)
IEEE 802.3
以太网帧结构
2.0版以太网帧格式有效帧长度为 64～ 1518Byte
前导帧
(8Byte)
目的地址
(6Byte)
源地址
(6Byte)
类型
(2Byte)
数据
(46-
1500Byte)
FCS
(4Byte)
3.2.3 以太网的种类
IEEE 802.3提供了多种电缆规范,10Base-5
与以太网最为接近。在这一规范中，连接电缆被称做连接单元接口（ AUI），网络连接设备被称为介质访问单元 （ MAU），而不再是收发器。 10Base-T在物理结构上采用星型网络拓扑结构，而逻辑上仍然是总线型，各计算机共享一个总线信道，采用 CSMA/CD协议解决介质访问控制问题。 10Broad-36支持宽带局域网，基带的曼彻斯特编码还要经过差分相移键控（ DPSK）调制后再发送到电缆上，其信号的带宽为 14MHz。
表 3.2 IEEE 802.3 10Mbps项目
10Base5 10Base2 10Base-T 10Broad36 10Base-F
传输介质 同轴电缆
（ 50Ω ）
同轴电缆
（ 50Ω ）
UTP 同轴电缆
（ 75Ω ）
光纤对
（ 850mm）
编码技术 基带 /曼彻斯特 基带 /曼彻斯特 基带 /曼彻斯特 宽带 /（ DPSK） 曼彻斯特（ on-
off）
物理拓扑 总线 总线 星型 总线 /树形 星型段长度 max 500m 185m 100m 1800m 500m
节点数 /网段 100 30 － － 33
介质直径 10mm 5mm 0.4-0.6mm 0.4-1.0mm 62.5-125μ m
互连设备 中继器、网桥 中继器、网桥 集线器、网桥、
交换机表 3.3 IEEE 802.3u 100Mbps项目
100Base-TX 100Base-FX 100Base-T4
传输介质 UTP5
STP
多模光纤 UTP3
编码技术 4B/5B NRZ1 8B6T
物理拓扑 星型 星型 星型段长度 max 100m 100m 100m
节点数 /网段 － － －
介质直径 0.4-0.6mm 62.5-125μ m 0.4-0.6mm
互连设备 网桥、交换机、路由器 网桥、交换机、路由器 网桥、交换机、路由器表 3.4 IEEE 802.3z & IEEE 802.3ab 1000Mbps项目
IEEE 802.3z IEEE 802.3ab
1000Base-X 1000Base-LX 1000Base-CX 1000Base-T
传输介质 多模光纤 单模光纤 STP UTP5
编码技术 8B/10B 8B/10B 8B/10B 8B/10B
物理拓扑 星型 星型 星型 星型段长度 max 300-500m 3000m 25m 25-100m
介质直径互连设备 网桥、交换机、路由器网桥、交换机、路由器网桥、交换机、路由器网桥、交换机、路由器
3.2.4 以太网的典型设备
以太网网络适配器
交换机在以太网组网的基本设备中首推以太网集线器（ Hub）和以太网交换机（ Switch）。 Hub在英语中是中心、港湾的意思，一般指共享式应用，相当一条内置的以太网总线，而交换机则可看作多条总线的交换矩阵互连。
路由器路由器工作在 OSI/RM的第三层，在连接其它类型局域网或广域网时应用。典型路由器配有一个或两个 10/100Mbps以太网端口，根据不同的要求再配置广域网和其它类型局域网端口，以及 Console口等。
网桥网桥工作在 OSI/RM的数据链路层，早期的网桥的外观类似于中继器，具有单个的输入和输出端口，与中继器的区别是能够解析所收发的数据。目前的仅有桥接功能的设备已被功能更多的设备所代替，典型应用范例是使用路由器或在 PC
中插入两个以太网网络适配器，用以连接两个以太网网段。
3.2.5 以太网的综合应用
1.小型工作组级网络组网解决方案
（ 1）基本需求
小型工作组级网络是指独立的小型企业、家庭办公环境和小型网络及软件开发实验室。在结构化综合布线系统中，属于工作区或水平子系统范围。
（ 2）技术分析
以上的基本需求反映了大多数企业或个人的一般需求，涵盖了大部分功能，组网成本和维护费用较低。
（ 3）组网主要设备工 作 站服 务 器服 务 器服 务 器服 务 器 服 务 器工 作 站工 作 站
1 0 / 1 0 0 M b p s
交 换 机第 三 层 交 换 机
1 0 0 M b p s
交 换 机 或 集 线 器
1 0 0 M b p s
交 换 机 或 集 线 器
1 0 0 M b p s
交 换 机 或 集 线 器
1 0 / 1 0 0 M b p s
交 换 机
I n t e r n e t
路 由 器
2,小型企业工作组级混合网络组网解决方案
（ 1）基本需求小型网络是指小型企业、规模较小的学校等。
在结构化综合布线系统中，属于水平子系统或垂直子系统范围。
（ 2）技术分析以上的基本需求具有典型意义，加入无线局域网接入使应用更为灵活实用，且组网成本和维护费用较低。
（ 3）组网主要设备应 用 服 务 器文 件 服 务 器服 务 器服 务 器
P C P C
P C 机
P C
家 庭 办 公移 动 用 户核 心 路 由 器路 由 器交 换 机路 由 器三 层 交 换 机楼 层 1
楼 层 2
楼 层 3
中 心 机 房
I S D N
1,2 5 / F N
P S T N
L A N
L A N
分 支 机 构 1
分 支 机 构 2
无 线 A P
路 由 器路 由 器路 由 器移 动 P C
路 由 器
3 校园网组网解决方案
（ 1）基本需求
以 1000Mbps传输速率为主干，各子系统为
10/100Mbps以太网。属于建筑群系统的范围。
（ 2）技术分析
① 网络类型：主干采用 1000Mbps以太网，支路采用 100Mbps以太网,(100/1000Mbps光纤 )；若干工作区采用无线局域网 IEEE 802,11b。
② 网络设备：企业级交换机、部门级交换机、工作组级交换机和路由器；无线 AP。
③ 操作系统,Linux,WINDOWS 2003,xp。
④ 工作模式：混合。
⑤ Internet接入方案：通过路由器。
（ 3）组网主要设备
1 2 U
3 U
2 U
2 U
2 U
1 2 U
3 U
2 U
2 U
2 U
1 2 U
3 U
2 U
2 U
2 U
4,工业网络组网解决方案
（ 1）基本需求智能大厦、智能小区综合智能控制，包括空调系统、制冷系统、电梯、供电、防火、防盗等。
工业集成制造系统等。
（ 2）技术分析自动控制领域向网络集成化的方向发展非常迅速，在主流的三层网络结构上进行技术开发和技术改造，是消化进口技术和设计具有自主知识产权的智能化网络集成控制系统的重要网络平台。该类网络可以分层灵活构建，
以以太网为中心，连接多种流行或专用的网络，基本上满足各种需求。
（ 3）组网主要设备
F D D I 环以 太 网网 桥
1 2 3 4 5 6
7 8 9 1 0 1 1 1 2
A B
1 2 x
6 x
8 x
2 x
9 x
3 x
1 0 x
4 x
1 1 x
5 x
7 x
1 x
Eth
ern
et
A
1 2 x
6 x
8 x
2 x
9 x
3 x
1 0 x
4 x
1 1 x
5 x
7 x
1 x
C
以 太 网 交 换 机
I D C
服 务 器 （ 无 线 L A N ）
便 携 式 计 算 机路 由 器
C J 1 M
C P M I A
C P M 2 A C Q M 1
便 携 式 计 算 机 （ 无 线 L A N ）
P O W E R F A U L T D A T A A L A R M
无 线 H U B
f 1
f 2
C 2 0 0 H
C o m p o B u S / D （ D e v i c e N e t ）
C o n t r o l l e r L i n k
信息层控制层器件层
I n t e r n e t
3.3 其它局域网技术
3.3.1 令牌环网
令牌环网（ Token-Ring）是由 IBM于 20世纪
70年代开发出来的，是 IBM重要局域网技术，
在普通局域网中的流行性仅次于以太网和
IEEE802.3。 IEEE802.5相关标准与 IBM令牌环网完全兼容。实际上,IEEE802.5是在 IBM
令牌环技术基础上发展起来的，并一直受
IBM令牌环发展的影响。令牌环这一术语常指 IBM令牌环网和 IEEE802.5网。
4,1 6 M B / S
未 指 定未 指 定
2 5 0
I B M 令 牌 环 网 络基 带令 牌 传 递差 分曼 彻 斯 特数 据 速 率 4 或 1 6 M b / s
双 绞 线星 形
2 6 0 ( 屏 蔽 双 绞 线 )
7 2 ( 无 屏 蔽 双 绞 线 )
基 带令 牌 传 递差 分曼 彻 斯 特
I E E E 8 0 2,5
站 / 段拓 扑媒 体信 号访 问 方 法编 码令牌环控制方式的工作原理
T
T
T
A
D
C
B
D
C
B
A
D
A
B
C
D
A
C
B
空 闲 令 牌
F 1
F 1
F 1
（ a ） 空 闲 令 牌 沿 环 绕 行
（ c ） 目 的 站 复 制 F 1,并 转 发 数 据
（ b ） A 站 抓 住 令 牌 并 发 送 F 1 帧 给 C 站
（ d ） A 站 吸 收 F 1,并 释 放 令 牌空 闲 令 牌
3.3.2 令牌总线网
令牌总线网（ Token-Bus）属于 IEEE 802.4标准。令牌总线标准定义了制造业中使用的一种宽带联网方案。它是由制造自动化协议（ MAP）
派生而来的。网络采用了在一个广播总线网上令牌传递的方法。令牌从一个站点传到网上的下一个站点，并且只有拥有令牌的站才能发送数据。
令牌是以基于节点地址的逻辑顺序传递的，这个顺序可能与节点的物理地址相关，类似令牌环网的规则。令牌总线控制方式是在综合了
CSMA/CD的争用和令牌环的轮询两种介质访问控制方式的优点的基础上形成的一种介质访问控制方法。
令牌总线结构令 牌 总 线
A C
E
D
B
T,A
T,B T,C
T,DT,E
P,A
P,B
P,C
P,D
P,E
S,B
S,A
S,C S,D
S,E
3.4 光纤分布式数据接口
3.4.1 FDDI概述
3.4.2 FDDI的组成
3.4.3 FDDI的标准
（ CDDI）
3.4.1 FDDI概述
光纤分布式数据接口（ FDDI）规定了采用光缆的
100Mbps双令牌环局域网。 FDDI通常被用作高速主干网技术，因为它比铜轴电缆支持更高的带宽和更远的传输距离。还有一种被称为 CDDI的铜缆分布式数据接口，它能够在铜线上实现 100Mbps的传输速度，是 FDDI协议在铜线上的实现。
FDDI采用双环体系结构，两个环上的信息互为反方向流动，称之为反向环。双环中的一环称为主环，
另一环称为次环。在正常情况下，主环传输数据，
次环处于空闲状态。而当环路出现故障时，无论是链路故障，还是站点故障,FDDI部可自动重新配置网络，并同时启动次环工作，使网路继续运行。
双环设计的主要目的是克服环型网可靠性差的缺点，
提供更高可靠性和稳定性。
FDDI的主要特性如下：
（ 1）使用基于 IEEE 802.5令牌环标准的令牌传递 MAC协议。
（ 2）使用 IEEE 802.2 LLC协议，因此与 IEEE 802局域网兼容。
（ 3）能使用多模光纤、单模光纤和双绞线。
（ 4）使用有容错能力的双环拓扑，因而大大提高了可靠性。
（ 5）可容纳 1000个站点。
（ 6）使用多模光纤的最大站间距离 2 km。
（ 7）环路最大长度为 100km，即光纤总长为 200km。
（ 8）数据速率为 100Mbps，光信号码元速率为 125M波特。
（ 9）具有动态分配带宽的能力，故能同时提供同步和异步数据服务。
3.4.2 FDDI的组成
FDDI的设备可以采用多种方法连接，定义了单连接站、双连接站和集中器三种类型的设备。
单连接站点只能通过集中器连接到主环上，这种连接方式的主要优点是当单连接站点与主环的连接中断或掉电后，对环路没有任何影响。
双连接站点有端口 A和端口 B，它把双连接站点连接到 FDDI的双环上，而且每个端口都能分别与主环和次环连接。一旦双站点连接中断或掉电时，将影响 FDDI的环路。
主 环 主 环次 环 次 环端 口 A
端 口 B
3.4.3 FDDI的标准
FDDI的四部分标准是媒体访问控制（ MAC）协议、
物理层协议（ PHY）、物理媒体从属协议（ PMD）
和工作站管理协议（ SMT）。 MAC定义了媒体的访问方法，其中包括帧格式、令牌的处理、寻址、循环冗余校验（ CRC）算法和错误恢复机制。 PHY定义了数据的编码、解码过程、时钟要求和帧的组织过程。 PMD定义了传输媒体的特性，其中包括光纤链路、电源、比特差错率、光元件和连接器。工作站管理协议定义了 FDDI工作站的配置、环的配置和环的控制特性，其中包括站点的接人、删除、初始化、错误隔离和恢复、规划调度方法和统计信息的收集等。
逻 辑 链 路 控 制媒 体 访 问 控 制物 理 层 协 议物 理 层 媒 体站 管 理
F D D I
标 准铜缆分布式数据接口
铜缆分布式数据接口（ CDDI）是 FDDI协议在铜轴双绞线上的实现。与 FDDI一样，
CDDI的速率为 100Mbps，也采用双环体系结构提供冗余特性。 CDDI支持的工作站与集中器的最大距离为 100米。
CDDI标准也是由 ANSI X3T9.5标准委员会制定的，其正式名称为双绞线物理媒体相关
（ TP-PMD）标准。为了保持与 FDDI术语的一致，它也被称为双绞线分布式数据接口
（ TP-DDI）。 CDDI与 ANSI标准定义的物理层和媒体访问控制层一致。
ANSI只认可 CDDI的两种电缆类型：非屏蔽双绞线（ UTP）和屏蔽双绞线（ STP）。
3.5 实训 3－设计规划以太网组网的实用解决方案实训目的
1.了解目前对网络应用环境的基本需求。
2.掌握设计规划以以太网为主要内容的实用解决方案。
3.掌握基本网络和网络互连的设计规划方法。
4.了解网络互连设备的选型要点。
5.熟悉网络操作系统的安装、配置。
实训内容
1.根据社会调查确定模拟需求；
2.项目可行性研究；
3.资源子系统（计算机硬件和附属设备）设计规划；
4.通信子系统（通信设备和线路）设计规划；
5.网络系统软件系统设计规划；
6.网络应用软件系统设计规划；
7.安装、测试过程；
8.评价及结论。
实训习题
1.分析当前在计算机网络方面的社会需求有哪些热点？为什么？
2.什么是项目管理？如何做好项目管理？
3.简述设计规划网络硬件系统的要点。
4.如何选择网络系统软件和应用软件？
5.评价在模拟需求的约束条件下的技术经济性。
IEEE LAN模型的基本概念；
以太网技术；
其它网络技术
3.1 IEEE LAN参考模型
3.2 以太网技术
3.3 其它局域网技术
3.4 光纤分布式数据接口
3.5 实训 3－设计规划以太网组网的实用解决方案
3.1 IEEE LAN参考模型
IEEE（ Institute Electrical and
Electronics Engineers）先后制定了若干局域网标准，称之为 IEEE 802标准，
它主要包括 CSMA/CD、令牌总线和令牌环等。这些标准在物理层和介质（媒体）访问控制（ MAC）子层上有所不同，
但在数据链路（ LLC）子层上是兼容的。
应 用 层传 输 层会 话 层表 示 层网 络 层数 据 链 路 层物 理 层
I E E E
8 0 2,3
I E E E
8 0 2,5
O S I / R M
I E E E
8 0 2,4
传 输 介 质
M A C
L L C 8 0 2,2I E E E
高 层 界 面
（ H L I ）
8 0 2,1I E E E
IEEE 802标准系列标准；
内容
IEEE 802.1A 概述和系统结构
IEEE 802.1B 网络管理和网络互连
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技术规范
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
IEEE 802.10 局域网安全技术
IEEE 802.11 无线局域网
IEEE 802.12 相关 100VG-AnyLAN局域网标准的制定
IEEE 802.14 相关缆线、调制解调器标准的制定
IEEE 802.15 相关个人局域网标准的制定
IEEE 802.16 相关宽带无线标准的制定
3.2 以太网技术
3.2.1 以太网的物理层实现
3.2.2 以太网的硬件地址与数据帧格式
3.2.3 以太网的种类
3.2.4 以太网的典型设备
3.2.5 以太网的综合应用
3.2.1 以太网的物理层实现
以太网和 IEEE 802.3主要由总线介质、
收发器和网络适配器等组成。以太网电缆协议规定，用收发器电缆连到网络物理设备上，收发器执行物理层的大部分功能，而收发器电缆把收发器连接到计算机的网络适配器上。
网络适配器
IEEE 802.3的两种物理体系结构物 理 媒 体逻 辑 链 路 控 制 （ L L C ）
媒 体 接 入 控 制 （ M A C ）
物 理 信 令 （ P L S ）
物 理 媒 体 连 接 件 （ P M A ）
A U I
M D I
逻 辑 链 路 控 制 （ L L C ）
媒 体 接 入 控 制 （ ）
逻 辑 链 路 控 制 （ ）
媒 体 接 入 控 制 （ M A C ）
物 理 信 令 （ P L S ）
物 理 媒 体 连 接 件 （ P M A ）
M A U
3.2.2 以太网的硬件地址与数据帧格式
以太网的数据帧结构存在一定的差异，了解传输数据信号基本结构的帧类型，对于解决网络中的问题有重要意义前导帧
(8Byte)
目的地址
(6Byte)
源地址
(6Byte)
类型
(2Byte)
数据
(64-1500Byte)
FCS
(4Byte)
以太网帧结构前导帧
(7Byte)
SOF
(1Byte)
目的地址
(6Byte)
源地址
(6Byte)
长度
(2Byte)
数据
(64-1500Byte)
FCS
(4Byte)
IEEE 802.3
以太网帧结构
2.0版以太网帧格式有效帧长度为 64～ 1518Byte
前导帧
(8Byte)
目的地址
(6Byte)
源地址
(6Byte)
类型
(2Byte)
数据
(46-
1500Byte)
FCS
(4Byte)
3.2.3 以太网的种类
IEEE 802.3提供了多种电缆规范,10Base-5
与以太网最为接近。在这一规范中，连接电缆被称做连接单元接口（ AUI），网络连接设备被称为介质访问单元 （ MAU），而不再是收发器。 10Base-T在物理结构上采用星型网络拓扑结构，而逻辑上仍然是总线型，各计算机共享一个总线信道，采用 CSMA/CD协议解决介质访问控制问题。 10Broad-36支持宽带局域网，基带的曼彻斯特编码还要经过差分相移键控（ DPSK）调制后再发送到电缆上，其信号的带宽为 14MHz。
表 3.2 IEEE 802.3 10Mbps项目
10Base5 10Base2 10Base-T 10Broad36 10Base-F
传输介质 同轴电缆
（ 50Ω ）
同轴电缆
（ 50Ω ）
UTP 同轴电缆
（ 75Ω ）
光纤对
（ 850mm）
编码技术 基带 /曼彻斯特 基带 /曼彻斯特 基带 /曼彻斯特 宽带 /（ DPSK） 曼彻斯特（ on-
off）
物理拓扑 总线 总线 星型 总线 /树形 星型段长度 max 500m 185m 100m 1800m 500m
节点数 /网段 100 30 － － 33
介质直径 10mm 5mm 0.4-0.6mm 0.4-1.0mm 62.5-125μ m
互连设备 中继器、网桥 中继器、网桥 集线器、网桥、
交换机表 3.3 IEEE 802.3u 100Mbps项目
100Base-TX 100Base-FX 100Base-T4
传输介质 UTP5
STP
多模光纤 UTP3
编码技术 4B/5B NRZ1 8B6T
物理拓扑 星型 星型 星型段长度 max 100m 100m 100m
节点数 /网段 － － －
介质直径 0.4-0.6mm 62.5-125μ m 0.4-0.6mm
互连设备 网桥、交换机、路由器 网桥、交换机、路由器 网桥、交换机、路由器表 3.4 IEEE 802.3z & IEEE 802.3ab 1000Mbps项目
IEEE 802.3z IEEE 802.3ab
1000Base-X 1000Base-LX 1000Base-CX 1000Base-T
传输介质 多模光纤 单模光纤 STP UTP5
编码技术 8B/10B 8B/10B 8B/10B 8B/10B
物理拓扑 星型 星型 星型 星型段长度 max 300-500m 3000m 25m 25-100m
介质直径互连设备 网桥、交换机、路由器网桥、交换机、路由器网桥、交换机、路由器网桥、交换机、路由器
3.2.4 以太网的典型设备
以太网网络适配器
交换机在以太网组网的基本设备中首推以太网集线器（ Hub）和以太网交换机（ Switch）。 Hub在英语中是中心、港湾的意思，一般指共享式应用，相当一条内置的以太网总线，而交换机则可看作多条总线的交换矩阵互连。
路由器路由器工作在 OSI/RM的第三层，在连接其它类型局域网或广域网时应用。典型路由器配有一个或两个 10/100Mbps以太网端口，根据不同的要求再配置广域网和其它类型局域网端口，以及 Console口等。
网桥网桥工作在 OSI/RM的数据链路层，早期的网桥的外观类似于中继器，具有单个的输入和输出端口，与中继器的区别是能够解析所收发的数据。目前的仅有桥接功能的设备已被功能更多的设备所代替，典型应用范例是使用路由器或在 PC
中插入两个以太网网络适配器，用以连接两个以太网网段。
3.2.5 以太网的综合应用
1.小型工作组级网络组网解决方案
（ 1）基本需求
小型工作组级网络是指独立的小型企业、家庭办公环境和小型网络及软件开发实验室。在结构化综合布线系统中，属于工作区或水平子系统范围。
（ 2）技术分析
以上的基本需求反映了大多数企业或个人的一般需求，涵盖了大部分功能，组网成本和维护费用较低。
（ 3）组网主要设备工 作 站服 务 器服 务 器服 务 器服 务 器 服 务 器工 作 站工 作 站
1 0 / 1 0 0 M b p s
交 换 机第 三 层 交 换 机
1 0 0 M b p s
交 换 机 或 集 线 器
1 0 0 M b p s
交 换 机 或 集 线 器
1 0 0 M b p s
交 换 机 或 集 线 器
1 0 / 1 0 0 M b p s
交 换 机
I n t e r n e t
路 由 器
2,小型企业工作组级混合网络组网解决方案
（ 1）基本需求小型网络是指小型企业、规模较小的学校等。
在结构化综合布线系统中，属于水平子系统或垂直子系统范围。
（ 2）技术分析以上的基本需求具有典型意义，加入无线局域网接入使应用更为灵活实用，且组网成本和维护费用较低。
（ 3）组网主要设备应 用 服 务 器文 件 服 务 器服 务 器服 务 器
P C P C
P C 机
P C
家 庭 办 公移 动 用 户核 心 路 由 器路 由 器交 换 机路 由 器三 层 交 换 机楼 层 1
楼 层 2
楼 层 3
中 心 机 房
I S D N
1,2 5 / F N
P S T N
L A N
L A N
分 支 机 构 1
分 支 机 构 2
无 线 A P
路 由 器路 由 器路 由 器移 动 P C
路 由 器
3 校园网组网解决方案
（ 1）基本需求
以 1000Mbps传输速率为主干，各子系统为
10/100Mbps以太网。属于建筑群系统的范围。
（ 2）技术分析
① 网络类型：主干采用 1000Mbps以太网，支路采用 100Mbps以太网,(100/1000Mbps光纤 )；若干工作区采用无线局域网 IEEE 802,11b。
② 网络设备：企业级交换机、部门级交换机、工作组级交换机和路由器；无线 AP。
③ 操作系统,Linux,WINDOWS 2003,xp。
④ 工作模式：混合。
⑤ Internet接入方案：通过路由器。
（ 3）组网主要设备
1 2 U
3 U
2 U
2 U
2 U
1 2 U
3 U
2 U
2 U
2 U
1 2 U
3 U
2 U
2 U
2 U
4,工业网络组网解决方案
（ 1）基本需求智能大厦、智能小区综合智能控制，包括空调系统、制冷系统、电梯、供电、防火、防盗等。
工业集成制造系统等。
（ 2）技术分析自动控制领域向网络集成化的方向发展非常迅速，在主流的三层网络结构上进行技术开发和技术改造，是消化进口技术和设计具有自主知识产权的智能化网络集成控制系统的重要网络平台。该类网络可以分层灵活构建，
以以太网为中心，连接多种流行或专用的网络，基本上满足各种需求。
（ 3）组网主要设备
F D D I 环以 太 网网 桥
1 2 3 4 5 6
7 8 9 1 0 1 1 1 2
A B
1 2 x
6 x
8 x
2 x
9 x
3 x
1 0 x
4 x
1 1 x
5 x
7 x
1 x
Eth
ern
et
A
1 2 x
6 x
8 x
2 x
9 x
3 x
1 0 x
4 x
1 1 x
5 x
7 x
1 x
C
以 太 网 交 换 机
I D C
服 务 器 （ 无 线 L A N ）
便 携 式 计 算 机路 由 器
C J 1 M
C P M I A
C P M 2 A C Q M 1
便 携 式 计 算 机 （ 无 线 L A N ）
P O W E R F A U L T D A T A A L A R M
无 线 H U B
f 1
f 2
C 2 0 0 H
C o m p o B u S / D （ D e v i c e N e t ）
C o n t r o l l e r L i n k
信息层控制层器件层
I n t e r n e t
3.3 其它局域网技术
3.3.1 令牌环网
令牌环网（ Token-Ring）是由 IBM于 20世纪
70年代开发出来的，是 IBM重要局域网技术，
在普通局域网中的流行性仅次于以太网和
IEEE802.3。 IEEE802.5相关标准与 IBM令牌环网完全兼容。实际上,IEEE802.5是在 IBM
令牌环技术基础上发展起来的，并一直受
IBM令牌环发展的影响。令牌环这一术语常指 IBM令牌环网和 IEEE802.5网。
4,1 6 M B / S
未 指 定未 指 定
2 5 0
I B M 令 牌 环 网 络基 带令 牌 传 递差 分曼 彻 斯 特数 据 速 率 4 或 1 6 M b / s
双 绞 线星 形
2 6 0 ( 屏 蔽 双 绞 线 )
7 2 ( 无 屏 蔽 双 绞 线 )
基 带令 牌 传 递差 分曼 彻 斯 特
I E E E 8 0 2,5
站 / 段拓 扑媒 体信 号访 问 方 法编 码令牌环控制方式的工作原理
T
T
T
A
D
C
B
D
C
B
A
D
A
B
C
D
A
C
B
空 闲 令 牌
F 1
F 1
F 1
（ a ） 空 闲 令 牌 沿 环 绕 行
（ c ） 目 的 站 复 制 F 1,并 转 发 数 据
（ b ） A 站 抓 住 令 牌 并 发 送 F 1 帧 给 C 站
（ d ） A 站 吸 收 F 1,并 释 放 令 牌空 闲 令 牌
3.3.2 令牌总线网
令牌总线网（ Token-Bus）属于 IEEE 802.4标准。令牌总线标准定义了制造业中使用的一种宽带联网方案。它是由制造自动化协议（ MAP）
派生而来的。网络采用了在一个广播总线网上令牌传递的方法。令牌从一个站点传到网上的下一个站点，并且只有拥有令牌的站才能发送数据。
令牌是以基于节点地址的逻辑顺序传递的，这个顺序可能与节点的物理地址相关，类似令牌环网的规则。令牌总线控制方式是在综合了
CSMA/CD的争用和令牌环的轮询两种介质访问控制方式的优点的基础上形成的一种介质访问控制方法。
令牌总线结构令 牌 总 线
A C
E
D
B
T,A
T,B T,C
T,DT,E
P,A
P,B
P,C
P,D
P,E
S,B
S,A
S,C S,D
S,E
3.4 光纤分布式数据接口
3.4.1 FDDI概述
3.4.2 FDDI的组成
3.4.3 FDDI的标准
（ CDDI）
3.4.1 FDDI概述
光纤分布式数据接口（ FDDI）规定了采用光缆的
100Mbps双令牌环局域网。 FDDI通常被用作高速主干网技术，因为它比铜轴电缆支持更高的带宽和更远的传输距离。还有一种被称为 CDDI的铜缆分布式数据接口，它能够在铜线上实现 100Mbps的传输速度，是 FDDI协议在铜线上的实现。
FDDI采用双环体系结构，两个环上的信息互为反方向流动，称之为反向环。双环中的一环称为主环，
另一环称为次环。在正常情况下，主环传输数据，
次环处于空闲状态。而当环路出现故障时，无论是链路故障，还是站点故障,FDDI部可自动重新配置网络，并同时启动次环工作，使网路继续运行。
双环设计的主要目的是克服环型网可靠性差的缺点，
提供更高可靠性和稳定性。
FDDI的主要特性如下：
（ 1）使用基于 IEEE 802.5令牌环标准的令牌传递 MAC协议。
（ 2）使用 IEEE 802.2 LLC协议，因此与 IEEE 802局域网兼容。
（ 3）能使用多模光纤、单模光纤和双绞线。
（ 4）使用有容错能力的双环拓扑，因而大大提高了可靠性。
（ 5）可容纳 1000个站点。
（ 6）使用多模光纤的最大站间距离 2 km。
（ 7）环路最大长度为 100km，即光纤总长为 200km。
（ 8）数据速率为 100Mbps，光信号码元速率为 125M波特。
（ 9）具有动态分配带宽的能力，故能同时提供同步和异步数据服务。
3.4.2 FDDI的组成
FDDI的设备可以采用多种方法连接，定义了单连接站、双连接站和集中器三种类型的设备。
单连接站点只能通过集中器连接到主环上，这种连接方式的主要优点是当单连接站点与主环的连接中断或掉电后，对环路没有任何影响。
双连接站点有端口 A和端口 B，它把双连接站点连接到 FDDI的双环上，而且每个端口都能分别与主环和次环连接。一旦双站点连接中断或掉电时，将影响 FDDI的环路。
主 环 主 环次 环 次 环端 口 A
端 口 B
3.4.3 FDDI的标准
FDDI的四部分标准是媒体访问控制（ MAC）协议、
物理层协议（ PHY）、物理媒体从属协议（ PMD）
和工作站管理协议（ SMT）。 MAC定义了媒体的访问方法，其中包括帧格式、令牌的处理、寻址、循环冗余校验（ CRC）算法和错误恢复机制。 PHY定义了数据的编码、解码过程、时钟要求和帧的组织过程。 PMD定义了传输媒体的特性，其中包括光纤链路、电源、比特差错率、光元件和连接器。工作站管理协议定义了 FDDI工作站的配置、环的配置和环的控制特性，其中包括站点的接人、删除、初始化、错误隔离和恢复、规划调度方法和统计信息的收集等。
逻 辑 链 路 控 制媒 体 访 问 控 制物 理 层 协 议物 理 层 媒 体站 管 理
F D D I
标 准铜缆分布式数据接口
铜缆分布式数据接口（ CDDI）是 FDDI协议在铜轴双绞线上的实现。与 FDDI一样，
CDDI的速率为 100Mbps，也采用双环体系结构提供冗余特性。 CDDI支持的工作站与集中器的最大距离为 100米。
CDDI标准也是由 ANSI X3T9.5标准委员会制定的，其正式名称为双绞线物理媒体相关
（ TP-PMD）标准。为了保持与 FDDI术语的一致，它也被称为双绞线分布式数据接口
（ TP-DDI）。 CDDI与 ANSI标准定义的物理层和媒体访问控制层一致。
ANSI只认可 CDDI的两种电缆类型：非屏蔽双绞线（ UTP）和屏蔽双绞线（ STP）。
3.5 实训 3－设计规划以太网组网的实用解决方案实训目的
1.了解目前对网络应用环境的基本需求。
2.掌握设计规划以以太网为主要内容的实用解决方案。
3.掌握基本网络和网络互连的设计规划方法。
4.了解网络互连设备的选型要点。
5.熟悉网络操作系统的安装、配置。
实训内容
1.根据社会调查确定模拟需求；
2.项目可行性研究；
3.资源子系统（计算机硬件和附属设备）设计规划；
4.通信子系统（通信设备和线路）设计规划；
5.网络系统软件系统设计规划；
6.网络应用软件系统设计规划；
7.安装、测试过程；
8.评价及结论。
实训习题
1.分析当前在计算机网络方面的社会需求有哪些热点？为什么？
2.什么是项目管理？如何做好项目管理？
3.简述设计规划网络硬件系统的要点。
4.如何选择网络系统软件和应用软件？
5.评价在模拟需求的约束条件下的技术经济性。
