江西蓝天学院 计算机网络技术教程
1
罗少彬 编著
计算机网络技术教程
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
2
罗少彬 编著
第 4章 局域网基本工作原理
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
3
罗少彬 编著
本章学习要求,
了解,局域网的技术特点
了解：局域网拓扑结构的类型与特点
了解,IEEE 802参考模型与协议的基本概念
掌握：共享介质局域网的工作原理
掌握：高速局域网的工作原理
掌握：交换式局域网的工作原理
了解：虚拟局域网的工作原理
了解：无线局域网的工作原理
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
4
罗少彬 编著
4.1 局域网的技术特点
局域网覆盖有限的地理范围，它适用于公司、机关、
校园等有限范围内的计算机连网的需求；
局域网提供高数据传输速率（ 10～ 100Mbps）、低误
码率的数据传输环境，数据传输速率高达 1Gbps的高
速局域网正在发展中；
决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑、传输介
质与介质访问控制方法；
从介质访问控制方法的角度来看，局域网可分为共享
介质式局域网与交换式局域网两类。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
5
罗少彬 编著
4.2 局域网拓扑结构类型与特点
4.2.1 总线型拓扑结构
总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介
质”方式；
所有结点都连接到一条作为公共传输介质的总线上；
总线传输介质通常采用同轴电缆或双绞线；
所有结点可以通过总线以“广播”方式发送或接收数
据，因此出现“冲突”不可避免；
“冲突”会造成传输失败；
必须解决多个结点访问总线的介质访问控制（ MAC,
Medium Access Control）问题。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
6
罗少彬 编著
总线型局域网
的拓扑结构
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
7
罗少彬 编著
介质访问控制方法要解决以下几个问题,
该哪个结点发送数据？
发送时会不会出现冲突？
出现冲突怎么办？
总线型拓扑的优点,
结构简单，实现容易；
易于扩展，可靠性较好。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
8
罗少彬 编著
4.2.2 环型拓扑结构
结点使用点 -点线路连接，构成闭合的物理环型结构；
环中数据沿着一个方向绕环逐站传输；
多个结点共享一条环通路；
环建立、维护、结点的插入与撤出。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
9
罗少彬 编著
4.2.3 星型拓扑结构
逻辑结构与物理结构的关系
交换局域网 (Switched LAN)的物理结构
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
10
罗少彬 编著
4.3 IEEE 802模型与协议
4.3.1 传输介质类型与介质访问控制方法
局域网的传输介质类型,
同轴电缆
双绞线
光纤
无线通信信道
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
11
罗少彬 编著
介质访问控制方法,
带有冲突检测的载波侦听多路访问（ CSMA/CD）
令牌总线（ Token Bus）
令牌环（ Token Ring）
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
12
罗少彬 编著
4.3.2 IEEE 802参考模型
IEEE 802 参考模型与 OSI参考模型的关系
应 用 层
表 示 层
会 话 层
传 输 层
网 络 层
数据链路层
物 理 层
O S I 参考模型
逻辑链路控制子层
I E E E 8 0 2 参考模型
介质访问控制子层
物 理 层
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
13
罗少彬 编著
IEEE 802委员会为局域网制定了一系列标准，它们统
称为 IEEE 802标准；
IEEE 802标准之间的关系
802.10 ? é o¤ 2? ?÷μ? ?? ó? í? ?2 è¨
802.2 á T ?a à′ á?? × ?? ?ó 2à
802.3
CSMA/CD
802.4
Token Bus
802.5
Token
Ring
802.6
3? ó? í?
802.9
ó? ò? ó?
êy ?ü ?ú 1?
?? ó? í?
802.11
?Y ?T
?? ó? í?
802.1 ì a ?μ ?? ? ó? í? á? o¤ à§
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
14
罗少彬 编著
4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.1 以太网的工作原理
CSMA/CD的发送流程可以概括为,
先听后发
边听边发
冲突停止
延迟重发
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
15
罗少彬 编著
CSMA/CD的工作原理
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
16
罗少彬 编著
4.4.2 令牌总线的工作原理
?? μà D ?? μà E
?? μà A ?? μà B ?? μà C
T o k e n B u s
T o k e n B u s
?? μà A
?? μà B?? μà D
?? μà C ?? μà E
à? ??
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
17
罗少彬 编著
Token Bus的环维护工作,
环初始化
新结点加入环
结点从环中撤出
环恢复
优先级
Token Bus的主要特点,
介质访问延迟时间有确定值；
通过令牌协调各结点之间的通信关系，各结点之间
不发生冲突，重负载下信道利用率高；
支持优先级服务。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
18
罗少彬 编著
4.4.3 令牌环的工作原理
T o k e n R i n g
?? μà A
?? μà B?? μà E
?? μà D ?? μà C
à? ??
?? μà A
?? μà B
?? μà C?? μà D
?? μà E
T o k e n R i n g
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
19
罗少彬 编著
Token Ring方式的优点,
环中结点访问延迟确定
适用于重负载环境
支持优先级服务
Token Ring方式的缺点,
环维护工作复杂
实现比较困难
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
20
罗少彬 编著
4.5 高速局域网的工作原理
4.5.1 高速局域网的研究方法
推动局域网技术发展的因素,
个人计算机的广泛应用。在过去二十年中，计算机的
处理速度提高了百万倍，而网络数据传输速率只提高
了上千倍；
基于 Web的 Internet/Intranet应用要求更高的带宽；
在数据仓库、桌面电视会议,3D图形与高清晰度图像
这类应用中，人们需要有更高带宽的局域网。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
21
罗少彬 编著
传统共享式局域网的缺点
传统局域网技术建立在“共享介质”基础上，典型的介
质访问控制方法是 CSMS/CD,Token Ring,Token Bus；
介质访问控制方法用来保证每个结点都能够“公平”地
使用公共传输介质；
每个结点平均能分配到的带宽随着结点数的不断增加而
急剧减少；
网络通信负荷加重时，冲突和重发现象将大量发生，网
络效率将会下降，网络传输延迟将会增长，网络服务质
量将会下降。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
22
罗少彬 编著
高速局域网的研究方法
第一种方案：提高 Ethernet的数据传输速率：
10Mbps→100Mbps→10Gbps ；
第二种方案：将一个大型局域网划分成多个用网桥
或路由器互连的子网，导致局域网互连技术的发展；
第三种方案：将“共享介质方式”改为“交换方式”,
导致“交换式局域网”技术的发展。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
23
罗少彬 编著
共享介质与交换局域网工作原理的区别
?? ó? í? ?o o oú
￡¨ b ￡| ?o o ê? ?? ó? í?￡¨ a ￡| ?2 ?í ?é ?ê ?? ó? í?
?? μà
?? ?T
?? μà
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
24
罗少彬 编著
局域网产品类型与相互之间的关系
?? ó? í?
?2 ?í ?é ?ê ?? ó? í?
?o o ê? ?? ó? í?
ò? ì¨ í?
à? ?? ?? ?T
à? ?? o?
FDDI
?ì ?? ò? ì¨ í? ?§? ?ò ? ì¨ í?
FDD I￠ ? FFOL
?o o ê? ò? ì¨ í?
ATM ?? ó? í? ?á ??
IP over ATM
MPOA
Dé ?? ?? ó? í?
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
25
罗少彬 编著
4.5.2 光纤分布式数据接口
F D D I ?÷·é o? í?
?t ?? ?÷
Token Ring
á?ó é ?÷
ò? ì¨ í?
á?ó é ?÷
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
26
罗少彬 编著
FDDI主要技术特点
使用 802.5的单令牌环网介质访问控制协议；
使用 802.2协议，与符合 802标准局域网兼容；
数据传输速率为 100Mbps，连网的结点数最大为 1000，
环路长度为 100km ；
可以使用双环结构，具有容错能力；
可以使用多模或单模光纤；
具有动态分配带宽的能力，能够支持同步和异步数据
传输。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
27
罗少彬 编著
FDDI主要应用环境
计算机机房网
办公室或建筑物群的主干网
校园网的主干网
多校园的主干网
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
28
罗少彬 编著
4.5.3 快速以太网
快速以太网又称为 Fast Ethernet，它的传输速率比普
通 Ethernet快 10倍，数据传输速率达到了 100Mbps；
Fast Ethernet保留着传统的帧格式、介质访问控制方
法与组网方法；
每个比特的发送时间由 100ns降低到了 10ns；
1995年 9月,IEEE 802委员会正式批准了 Fast Ethernet
标准 IEEE 802.3u。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
29
罗少彬 编著
Fast Ethernet的协议结构
IEEE 802.2 LLC
IEEE 802.3 MAC
MII ￡¨? ￥ ?? ó? AUI ?- í? ￡|
100 BASE-TX
2? ? 5? - ?T o? STP
100 BASE-FX
?? ??
100 BASE-T4
4? ? 3,4,5? - UTP
100 BASE-T? ˉ ?T ?÷
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
30
罗少彬 编著
4.5.4 千兆以太网
用 Ethernet组建企业网的全面解决方案,
桌面系统采用传输速率为 10Mbps的 Ethernet；
部门级网络系统采用传输速率为 100Mbps的 Fast
Ethernet；
企业级网络系统采用传输速率为 1000Mbps的 Gigabit
Ethernet。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
31
罗少彬 编著
Gigabit Ethernet的协议结构
IE EE 8 02,2 L LC
IE EE 8 02,3 M AC
GM II （功能与AU I相 同）
10 00 B AS E- CX
屏蔽双绞线
10 00 B AS E- SX
多模光纤
10 00 B AS E -T 集线器
10 00 B AS E- T
非屏蔽双绞线
10 00 B AS E- LX
单模光纤
8B /1 0B 编码解码方式 PA M5 编码解码方式
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
32
罗少彬 编著
4.6 交换式局域网的工作原理
4.6.1 交换式局域网的基本结构
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
33
罗少彬 编著
4.6.2 局域网交换机的工作原理
μ× ?? aí
1 65432
DA
MAC ??
DA= ?? μà C
DA
MAC ??
DA= ?? μà B
?§ ?￠ oú ?
o1 3a ?÷
?? ?ù
μ× ?? aí
?? ?ù μ× ??
1 ?? μà A
2
3
4
5
?? μà B
?? μà C
6 ?? μà D
?? μà A ?? μà B ?? μà C ?? μà D
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
34
罗少彬 编著
4.6.3 局域网交换机的技术特点
低交换延迟
支持不同的传输速率和工作模式
支持虚拟局域网服务
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
35
罗少彬 编著
4.7 虚拟局域网的工作原理
4.7.1 虚拟网络的概念
虚拟网络建立在局域网交换机之上 ;
以软件方式实现对逻辑工作组的划分与管理 ;
逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制 ;
一个逻辑工作组的结点可以分布在不同的物理网段上，
但它们之间的通信就像在同一个物理网段上一样。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
36
罗少彬 编著
4.7.2 虚拟局域网的实现技术
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
37
罗少彬 编著
虚拟局域网的组网方法
用交换机端口号定义虚拟局域网
用 MAC地址定义虚拟局域网
用网络层地址定义虚拟局域网
IP广播组虚拟局域网
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
38
罗少彬 编著
用交换机端口号定
义虚拟局域网成员
?? ?ù 1 2 3 4 5 6 7 8
?? ó? í? ?o o oú
￡¨ a ￡|
?? ?ù 1 2 3 4 5 6 7 8 ?? ?ù 1 2 3 4 5 6 7 8
￡¨ b ￡|
?? ó? í? ?o o oú 1 ?? ó? í? ?o o oú 2
VLAN
1
VLAN
2
VLAN
1
VLAN
2
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
39
罗少彬 编著
4.8 无线局域网的工作原理
4.8.1 无线局域网的应用
作为传统局域网的扩充
建筑物之间的互连
漫游访问
特殊网络
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
40
罗少彬 编著
典型的无线局域网结构
ò? ?ˉ ?? μà
·T ?? ?÷·é ?? ó? í?
μ¤ ?§
ò? ?ˉ ?? μà
?Y ?T ?￠ éá ó?
?ó ê? μ? ìì ?T
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
41
罗少彬 编著
4.8.2 无线局域网的主要类型
红外线局域网
定向光束红外传输技术
全方位红外传输技术
漫反射红外传输技术
扩频局域网
跳频通信
直接序列扩频
窄带微波局域网
申请执照的窄带 RF
免申请执照的窄带 RF
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
42
罗少彬 编著
4.8.3 无线局域网标准
IEEE 802.11基本结构模型
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
43
罗少彬 编著
4.9 小结
局域网的设计目标是覆盖有限的地理范围，在基本通
信机制上选择与广域网不同的方式，从存储转发方式
改变为共享介质与交换方式；
局域网在拓扑结构上主要分为总线型、环型与星型结
构三种；在网络传输介质上主要采用双绞线、同轴电
缆与光纤，但目前无线局域网的发展很快；
从介质访问控制方法的角度，局域网可以分为共享介
质式局域网与交换式局域网两类；
目前应用最广泛的局域网是以太网 Ethernet，它的核
心技术是随机争用共享介质的访问控制方法，即
CSMA/CD方法；
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
44
罗少彬 编著
随着各种应用对局域网带宽有更高要求，传输速率为
100Mbps与 1Gbps的快速以太网与千兆以太网出现，
并成为高速局域网方案中的首选技术；
交换式局域网改变了共享介质的工作方式，可以通过
局域网交换机实现多结点之间数据的并发传输；
交换技术发展为虚拟局域网的实现提供了技术基础 ；
无线局域网作为传统局域网的补充，已成为局域网应
用的一个热点问题。无线局域网使用的是无线传输介
质，按采用的传输技术可分为红外线局域网、扩频局
域网和窄带微波局域网 3类。目前较成熟的无线局域网
标准是 IEEE 802.11。
1
罗少彬 编著
计算机网络技术教程
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
2
罗少彬 编著
第 4章 局域网基本工作原理
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
3
罗少彬 编著
本章学习要求,
了解,局域网的技术特点
了解：局域网拓扑结构的类型与特点
了解,IEEE 802参考模型与协议的基本概念
掌握：共享介质局域网的工作原理
掌握：高速局域网的工作原理
掌握：交换式局域网的工作原理
了解：虚拟局域网的工作原理
了解：无线局域网的工作原理
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
4
罗少彬 编著
4.1 局域网的技术特点
局域网覆盖有限的地理范围，它适用于公司、机关、
校园等有限范围内的计算机连网的需求；
局域网提供高数据传输速率（ 10～ 100Mbps）、低误
码率的数据传输环境，数据传输速率高达 1Gbps的高
速局域网正在发展中；
决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑、传输介
质与介质访问控制方法；
从介质访问控制方法的角度来看，局域网可分为共享
介质式局域网与交换式局域网两类。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
5
罗少彬 编著
4.2 局域网拓扑结构类型与特点
4.2.1 总线型拓扑结构
总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介
质”方式；
所有结点都连接到一条作为公共传输介质的总线上；
总线传输介质通常采用同轴电缆或双绞线；
所有结点可以通过总线以“广播”方式发送或接收数
据，因此出现“冲突”不可避免；
“冲突”会造成传输失败；
必须解决多个结点访问总线的介质访问控制（ MAC,
Medium Access Control）问题。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
6
罗少彬 编著
总线型局域网
的拓扑结构
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
7
罗少彬 编著
介质访问控制方法要解决以下几个问题,
该哪个结点发送数据？
发送时会不会出现冲突？
出现冲突怎么办？
总线型拓扑的优点,
结构简单，实现容易；
易于扩展，可靠性较好。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
8
罗少彬 编著
4.2.2 环型拓扑结构
结点使用点 -点线路连接，构成闭合的物理环型结构；
环中数据沿着一个方向绕环逐站传输；
多个结点共享一条环通路；
环建立、维护、结点的插入与撤出。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
9
罗少彬 编著
4.2.3 星型拓扑结构
逻辑结构与物理结构的关系
交换局域网 (Switched LAN)的物理结构
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
10
罗少彬 编著
4.3 IEEE 802模型与协议
4.3.1 传输介质类型与介质访问控制方法
局域网的传输介质类型,
同轴电缆
双绞线
光纤
无线通信信道
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
11
罗少彬 编著
介质访问控制方法,
带有冲突检测的载波侦听多路访问（ CSMA/CD）
令牌总线（ Token Bus）
令牌环（ Token Ring）
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
12
罗少彬 编著
4.3.2 IEEE 802参考模型
IEEE 802 参考模型与 OSI参考模型的关系
应 用 层
表 示 层
会 话 层
传 输 层
网 络 层
数据链路层
物 理 层
O S I 参考模型
逻辑链路控制子层
I E E E 8 0 2 参考模型
介质访问控制子层
物 理 层
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
13
罗少彬 编著
IEEE 802委员会为局域网制定了一系列标准，它们统
称为 IEEE 802标准；
IEEE 802标准之间的关系
802.10 ? é o¤ 2? ?÷μ? ?? ó? í? ?2 è¨
802.2 á T ?a à′ á?? × ?? ?ó 2à
802.3
CSMA/CD
802.4
Token Bus
802.5
Token
Ring
802.6
3? ó? í?
802.9
ó? ò? ó?
êy ?ü ?ú 1?
?? ó? í?
802.11
?Y ?T
?? ó? í?
802.1 ì a ?μ ?? ? ó? í? á? o¤ à§
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
14
罗少彬 编著
4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.1 以太网的工作原理
CSMA/CD的发送流程可以概括为,
先听后发
边听边发
冲突停止
延迟重发
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
15
罗少彬 编著
CSMA/CD的工作原理
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
16
罗少彬 编著
4.4.2 令牌总线的工作原理
?? μà D ?? μà E
?? μà A ?? μà B ?? μà C
T o k e n B u s
T o k e n B u s
?? μà A
?? μà B?? μà D
?? μà C ?? μà E
à? ??
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
17
罗少彬 编著
Token Bus的环维护工作,
环初始化
新结点加入环
结点从环中撤出
环恢复
优先级
Token Bus的主要特点,
介质访问延迟时间有确定值；
通过令牌协调各结点之间的通信关系，各结点之间
不发生冲突，重负载下信道利用率高；
支持优先级服务。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
18
罗少彬 编著
4.4.3 令牌环的工作原理
T o k e n R i n g
?? μà A
?? μà B?? μà E
?? μà D ?? μà C
à? ??
?? μà A
?? μà B
?? μà C?? μà D
?? μà E
T o k e n R i n g
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
19
罗少彬 编著
Token Ring方式的优点,
环中结点访问延迟确定
适用于重负载环境
支持优先级服务
Token Ring方式的缺点,
环维护工作复杂
实现比较困难
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
20
罗少彬 编著
4.5 高速局域网的工作原理
4.5.1 高速局域网的研究方法
推动局域网技术发展的因素,
个人计算机的广泛应用。在过去二十年中，计算机的
处理速度提高了百万倍，而网络数据传输速率只提高
了上千倍；
基于 Web的 Internet/Intranet应用要求更高的带宽；
在数据仓库、桌面电视会议,3D图形与高清晰度图像
这类应用中，人们需要有更高带宽的局域网。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
21
罗少彬 编著
传统共享式局域网的缺点
传统局域网技术建立在“共享介质”基础上，典型的介
质访问控制方法是 CSMS/CD,Token Ring,Token Bus；
介质访问控制方法用来保证每个结点都能够“公平”地
使用公共传输介质；
每个结点平均能分配到的带宽随着结点数的不断增加而
急剧减少；
网络通信负荷加重时，冲突和重发现象将大量发生，网
络效率将会下降，网络传输延迟将会增长，网络服务质
量将会下降。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
22
罗少彬 编著
高速局域网的研究方法
第一种方案：提高 Ethernet的数据传输速率：
10Mbps→100Mbps→10Gbps ；
第二种方案：将一个大型局域网划分成多个用网桥
或路由器互连的子网，导致局域网互连技术的发展；
第三种方案：将“共享介质方式”改为“交换方式”,
导致“交换式局域网”技术的发展。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
23
罗少彬 编著
共享介质与交换局域网工作原理的区别
?? ó? í? ?o o oú
￡¨ b ￡| ?o o ê? ?? ó? í?￡¨ a ￡| ?2 ?í ?é ?ê ?? ó? í?
?? μà
?? ?T
?? μà
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
24
罗少彬 编著
局域网产品类型与相互之间的关系
?? ó? í?
?2 ?í ?é ?ê ?? ó? í?
?o o ê? ?? ó? í?
ò? ì¨ í?
à? ?? ?? ?T
à? ?? o?
FDDI
?ì ?? ò? ì¨ í? ?§? ?ò ? ì¨ í?
FDD I￠ ? FFOL
?o o ê? ò? ì¨ í?
ATM ?? ó? í? ?á ??
IP over ATM
MPOA
Dé ?? ?? ó? í?
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
25
罗少彬 编著
4.5.2 光纤分布式数据接口
F D D I ?÷·é o? í?
?t ?? ?÷
Token Ring
á?ó é ?÷
ò? ì¨ í?
á?ó é ?÷
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
26
罗少彬 编著
FDDI主要技术特点
使用 802.5的单令牌环网介质访问控制协议；
使用 802.2协议，与符合 802标准局域网兼容；
数据传输速率为 100Mbps，连网的结点数最大为 1000，
环路长度为 100km ；
可以使用双环结构，具有容错能力；
可以使用多模或单模光纤；
具有动态分配带宽的能力，能够支持同步和异步数据
传输。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
27
罗少彬 编著
FDDI主要应用环境
计算机机房网
办公室或建筑物群的主干网
校园网的主干网
多校园的主干网
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
28
罗少彬 编著
4.5.3 快速以太网
快速以太网又称为 Fast Ethernet，它的传输速率比普
通 Ethernet快 10倍，数据传输速率达到了 100Mbps；
Fast Ethernet保留着传统的帧格式、介质访问控制方
法与组网方法；
每个比特的发送时间由 100ns降低到了 10ns；
1995年 9月,IEEE 802委员会正式批准了 Fast Ethernet
标准 IEEE 802.3u。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
29
罗少彬 编著
Fast Ethernet的协议结构
IEEE 802.2 LLC
IEEE 802.3 MAC
MII ￡¨? ￥ ?? ó? AUI ?- í? ￡|
100 BASE-TX
2? ? 5? - ?T o? STP
100 BASE-FX
?? ??
100 BASE-T4
4? ? 3,4,5? - UTP
100 BASE-T? ˉ ?T ?÷
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
30
罗少彬 编著
4.5.4 千兆以太网
用 Ethernet组建企业网的全面解决方案,
桌面系统采用传输速率为 10Mbps的 Ethernet；
部门级网络系统采用传输速率为 100Mbps的 Fast
Ethernet；
企业级网络系统采用传输速率为 1000Mbps的 Gigabit
Ethernet。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
31
罗少彬 编著
Gigabit Ethernet的协议结构
IE EE 8 02,2 L LC
IE EE 8 02,3 M AC
GM II （功能与AU I相 同）
10 00 B AS E- CX
屏蔽双绞线
10 00 B AS E- SX
多模光纤
10 00 B AS E -T 集线器
10 00 B AS E- T
非屏蔽双绞线
10 00 B AS E- LX
单模光纤
8B /1 0B 编码解码方式 PA M5 编码解码方式
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
32
罗少彬 编著
4.6 交换式局域网的工作原理
4.6.1 交换式局域网的基本结构
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
33
罗少彬 编著
4.6.2 局域网交换机的工作原理
μ× ?? aí
1 65432
DA
MAC ??
DA= ?? μà C
DA
MAC ??
DA= ?? μà B
?§ ?￠ oú ?
o1 3a ?÷
?? ?ù
μ× ?? aí
?? ?ù μ× ??
1 ?? μà A
2
3
4
5
?? μà B
?? μà C
6 ?? μà D
?? μà A ?? μà B ?? μà C ?? μà D
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
34
罗少彬 编著
4.6.3 局域网交换机的技术特点
低交换延迟
支持不同的传输速率和工作模式
支持虚拟局域网服务
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
35
罗少彬 编著
4.7 虚拟局域网的工作原理
4.7.1 虚拟网络的概念
虚拟网络建立在局域网交换机之上 ;
以软件方式实现对逻辑工作组的划分与管理 ;
逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制 ;
一个逻辑工作组的结点可以分布在不同的物理网段上，
但它们之间的通信就像在同一个物理网段上一样。
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
36
罗少彬 编著
4.7.2 虚拟局域网的实现技术
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
37
罗少彬 编著
虚拟局域网的组网方法
用交换机端口号定义虚拟局域网
用 MAC地址定义虚拟局域网
用网络层地址定义虚拟局域网
IP广播组虚拟局域网
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
38
罗少彬 编著
用交换机端口号定
义虚拟局域网成员
?? ?ù 1 2 3 4 5 6 7 8
?? ó? í? ?o o oú
￡¨ a ￡|
?? ?ù 1 2 3 4 5 6 7 8 ?? ?ù 1 2 3 4 5 6 7 8
￡¨ b ￡|
?? ó? í? ?o o oú 1 ?? ó? í? ?o o oú 2
VLAN
1
VLAN
2
VLAN
1
VLAN
2
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
39
罗少彬 编著
4.8 无线局域网的工作原理
4.8.1 无线局域网的应用
作为传统局域网的扩充
建筑物之间的互连
漫游访问
特殊网络
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
40
罗少彬 编著
典型的无线局域网结构
ò? ?ˉ ?? μà
·T ?? ?÷·é ?? ó? í?
μ¤ ?§
ò? ?ˉ ?? μà
?Y ?T ?￠ éá ó?
?ó ê? μ? ìì ?T
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
41
罗少彬 编著
4.8.2 无线局域网的主要类型
红外线局域网
定向光束红外传输技术
全方位红外传输技术
漫反射红外传输技术
扩频局域网
跳频通信
直接序列扩频
窄带微波局域网
申请执照的窄带 RF
免申请执照的窄带 RF
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
42
罗少彬 编著
4.8.3 无线局域网标准
IEEE 802.11基本结构模型
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
43
罗少彬 编著
4.9 小结
局域网的设计目标是覆盖有限的地理范围，在基本通
信机制上选择与广域网不同的方式，从存储转发方式
改变为共享介质与交换方式；
局域网在拓扑结构上主要分为总线型、环型与星型结
构三种；在网络传输介质上主要采用双绞线、同轴电
缆与光纤，但目前无线局域网的发展很快；
从介质访问控制方法的角度，局域网可以分为共享介
质式局域网与交换式局域网两类；
目前应用最广泛的局域网是以太网 Ethernet，它的核
心技术是随机争用共享介质的访问控制方法，即
CSMA/CD方法；
江西蓝天学院 计算机网络技术教程
44
罗少彬 编著
随着各种应用对局域网带宽有更高要求，传输速率为
100Mbps与 1Gbps的快速以太网与千兆以太网出现，
并成为高速局域网方案中的首选技术；
交换式局域网改变了共享介质的工作方式，可以通过
局域网交换机实现多结点之间数据的并发传输；
交换技术发展为虚拟局域网的实现提供了技术基础 ；
无线局域网作为传统局域网的补充，已成为局域网应
用的一个热点问题。无线局域网使用的是无线传输介
质，按采用的传输技术可分为红外线局域网、扩频局
域网和窄带微波局域网 3类。目前较成熟的无线局域网
标准是 IEEE 802.11。
