職業(yè)認(rèn)證指導(dǎo)_局域網(wǎng)

1、網(wǎng)絡(luò)工程師認(rèn)證輔導(dǎo) ——計(jì)算機(jī)知識(shí)與網(wǎng)絡(luò)知識(shí),專題講解+練習(xí),專題三 局域網(wǎng),3.1網(wǎng)絡(luò)分類3.2局域網(wǎng)3.2.1 以太網(wǎng)3.2.2 令牌環(huán)網(wǎng)3.2.3 FDDI3.2.3 高速以太網(wǎng),3.1網(wǎng)絡(luò)分類,按地域分類局域網(wǎng)廣域網(wǎng)城域網(wǎng)按照服務(wù)分Internet 、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)按照傳輸媒體電話、數(shù)據(jù)、視像按使用對(duì)象分類專用公用,3.2 LAN,3.2.1以太網(wǎng)3.2.2令牌環(huán)網(wǎng)3.2.3FD

2、DI3.2.4高速以太網(wǎng)3.2.5無(wú)線LAN,局域網(wǎng)主要特點(diǎn)：,1) 地理范圍僅限于0.1～25km（以前定義10km）； 2) 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)為某個(gè)單位或部門所擁有，僅供該單位內(nèi)部使用； 3) 網(wǎng)上所連接的主要是微型機(jī)，故往往又稱之為微機(jī)網(wǎng)絡(luò)； 4）傳輸誤碼率低； 5）高數(shù)據(jù)速率，其傳輸速率通常為：10M~10Gbps。,局域網(wǎng)的協(xié)議結(jié)構(gòu) 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 邏輯鏈路控制層 介質(zhì)訪問控制層 網(wǎng)絡(luò)層,,IEEE的局域網(wǎng)標(biāo)

3、準(zhǔn)：IEEE802.3：以太網(wǎng)IEEE802.4：令牌總線IEEE802.5：令牌環(huán)IEEE802.7：FDDI,3.2.1以太網(wǎng),以太網(wǎng)是一種總線型局域網(wǎng)，采用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)介質(zhì)訪問控制方法,1.以太網(wǎng)的物理特性（1）,,同軸電纜以太網(wǎng)——粗纜以太網(wǎng)（10BASE5）粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng) 收發(fā)器 : 發(fā)送/接收, 沖突檢測(cè), 電氣隔離總線型拓?fù)?以太網(wǎng)的物理特性（2）,同軸電纜以太網(wǎng)——細(xì)纜以

4、太網(wǎng)（ 10Base2 ）細(xì)同軸電纜，可靠性稍差 無(wú)外置收發(fā)器 輕便、靈活、成本較低總線型拓?fù)?,,,,,每段最大長(zhǎng)度 185m每段最多站點(diǎn)數(shù) 30,≥0.5 m,,,,,,,,,,,,,網(wǎng)絡(luò)最大跨度 925 m,,,,,,,網(wǎng)絡(luò)最多5個(gè)段,,,,終端匹配器,,以太網(wǎng)的物理特性（3）,2.以太網(wǎng)的媒體訪問控制技術(shù)CSMA,載波監(jiān)聽多路訪問CSMA CSMA控制方案 堅(jiān)持退避算法 非堅(jiān)持 1-堅(jiān)持 P-堅(jiān)持,載波監(jiān)聽

5、(Carrier Sense)（1）,站點(diǎn)在發(fā)送幀訪問傳輸信道之前，首先監(jiān)聽信道有無(wú)載波，若有載波，說(shuō)明已有用戶在使用信道，則不發(fā)送幀以避免沖突。CSMA技術(shù)中要解決的一個(gè)問題是當(dāng)偵聽信道已經(jīng)被占用時(shí)，如何確定再次發(fā)送的時(shí)間，通常有以下幾種方法：1-堅(jiān)持型CSMA(1—persistent CSMA)：非堅(jiān)持型CSMA(nonpersistent CSMA)p-堅(jiān)持型CSMA(p-persistent CSMA),1-堅(jiān)持型C

6、SMA其原理是若站點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道，若站點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道空閑，則發(fā)送;若信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽直至發(fā)現(xiàn)信道空閑，然后完成發(fā)送;若產(chǎn)生沖突，等待一隨機(jī)時(shí)間，然后重新開始發(fā)送過程。其優(yōu)點(diǎn)是減少了信道空閑時(shí)間;缺點(diǎn)是增加了發(fā)生沖突的概率;廣播延遲對(duì)協(xié)議性能的影響：廣播延遲越大，發(fā)生沖突的可能性越大，協(xié)議性能越差。,載波監(jiān)聽(Carrier Sense)（2）,非堅(jiān)持型CSMA其原理是若站點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道，若站點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道空閑，

7、則發(fā)送;若信道忙，等待一隨機(jī)時(shí)間，然后重新開始發(fā)送過程;若產(chǎn)生沖突，等待一隨機(jī)時(shí)間，然后重新開始發(fā)送過程。它的優(yōu)點(diǎn)是減少了沖突的概率;缺點(diǎn)是增加了信道空閑時(shí)間，數(shù)據(jù)發(fā)送延遲增大;信道效率比1-堅(jiān)持CSMA高，傳輸延遲比1-堅(jiān)持CSMA大。,載波監(jiān)聽(Carrier Sense)（3）,p-堅(jiān)持型CSMA適用于分槽信道，它的原理是若站點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道，若站點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道空閑，則以概率p發(fā)送數(shù)據(jù)，以概率q=l-p延遲至下一個(gè)

8、時(shí)槽發(fā)送。若下一個(gè)時(shí)槽仍空閑，重復(fù)此過程，直至數(shù)據(jù)發(fā)出或時(shí)槽被其他站點(diǎn)所占用;若忙，則等待下一個(gè)時(shí)槽，重新開始發(fā)送;若產(chǎn)生沖突，等待一隨機(jī)時(shí)間，然后重新開始發(fā)送。,載波監(jiān)聽(Carrier Sense)（4）,CSMA/CD 工作過程： 沖突檢測(cè)時(shí)間 基帶總線：最大傳輸延遲的兩倍 寬帶總線：最大傳輸延遲的四倍 退避算法 二進(jìn)制指數(shù)退避算法 算法過程,載波監(jiān)聽(Carrier Sense)（5）,2008年上半年網(wǎng)絡(luò)工

9、程師考試上午題,● 快速以太網(wǎng)物理層規(guī)范100BASE-TX規(guī)定使用（64）。（64）A. 1對(duì)5類UTP，支持10M/100M自動(dòng)協(xié)商B. 1對(duì)5類UTP，不支持10M/100M自動(dòng)協(xié)商C. 2對(duì)5類UTP，支持10M/100M自動(dòng)協(xié)商D. 2對(duì)5類UTP，不支持10M/100M自動(dòng)協(xié)商,2007年 上半年網(wǎng)絡(luò)工程師 上午試卷,以太網(wǎng)的最大幀長(zhǎng)為 1518 字節(jié)，每個(gè)數(shù)據(jù)幀前面有 8 個(gè)字節(jié)的前導(dǎo)字段，幀間隔為9.6μs，對(duì)于

10、 10BASE-5 網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，發(fā)送這樣的幀需要多少時(shí)間？　（64） （64）A.1.23s　　　　　B. 12.3ms　　　　　C.1.23ms　　　　　D. 1.23μs,2001年網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)師CSMA (載波監(jiān)聽多路訪問) 控制策略中有三種堅(jiān)持退避算法，其中一種是：“一旦介質(zhì)空閑就發(fā)送數(shù)據(jù)，假如介質(zhì)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑后立即發(fā)送數(shù)據(jù)；如果有沖突就退避，然后再會(huì)試”這種退避算法稱為___(35)___算法。這種算法的主要特

11、點(diǎn)是___(36)___。CSMA/CD 在 CSMA 的基礎(chǔ)上增加了沖突檢測(cè)功能。網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)發(fā)送站點(diǎn)一旦檢測(cè)到?jīng)_突，它就立即停止發(fā)送，并發(fā)沖突碼，其它站點(diǎn)都會(huì)___(37)___。如果站點(diǎn)發(fā)送時(shí)間為 1，任意兩個(gè)站之間的傳播延遲為 t，若能正常檢測(cè)到?jīng)_突，對(duì)于基帶總線網(wǎng)絡(luò)，t 的值應(yīng)為___(38)___；對(duì)于寬帶總線網(wǎng)絡(luò)，t 的值應(yīng)為___(39)___。(35)A. I-堅(jiān)持CSMA　　B. 非堅(jiān)持CSMA　C. P-堅(jiān)持C

12、SMA　　D. O-堅(jiān)持CSMA(36)A.介質(zhì)利用率低，但可以有效避免沖突　 B.介質(zhì)利用率高，但無(wú)法避免沖突 C.介質(zhì)利用率低，且無(wú)法避免沖突　D.介質(zhì)利用率高，且可以有效避免沖突(37)A.處于待發(fā)送狀態(tài) 　　B.相繼競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送權(quán)　　　C.接收到阻塞信號(hào) 　　　 D.有可能繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)(38)A. t≤0.5 　　　 B. t>0.5　　　 C. t≥1 　　　　　 D. 0.50.25 　　　B. t≥0.5 　

13、　　C. t≤0.25　　　　D. 0.25<t<0.5,令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制技術(shù)最早開始于1969年貝爾實(shí)驗(yàn)室的Newhall環(huán)網(wǎng)，最有影響的令牌環(huán)網(wǎng)是IBM公司的Token Ring。,2. 令牌環(huán)網(wǎng)（Token Passing）,,,,,,,,,A,,,B,D,,,,,C,站點(diǎn),,干線耦合器,,單向環(huán),點(diǎn)到點(diǎn)鏈路,,主要用于IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接，構(gòu)成閉合環(huán),,Token Ring/802

14、.5的操作,哪個(gè)站點(diǎn)可以發(fā)送幀，是由一個(gè)沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)的稱為“令牌”（TOKEN）的特殊幀來(lái)控制的。只有持有令牌的站可以發(fā)送幀，而沒有拿到令牌的站只能等待；拿到令牌的站將令牌轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)幀頭，后面加掛上自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送；目的站點(diǎn)從環(huán)上復(fù)制該幀，幀則沿環(huán)繼續(xù)往下循環(huán)；數(shù)據(jù)幀循環(huán)一周后由源站點(diǎn)回收，并送出一個(gè)空令牌，使其余的站點(diǎn)能獲得幀的發(fā)送權(quán)。,Token Ring/802.5的操作舉例,,,IEEE802.5的幀結(jié)構(gòu),令牌幀,數(shù)據(jù)幀/

15、控制幀,,,,,,,起始,訪問控制,幀控制,目的地址,源地址,數(shù)據(jù),,FCS,,結(jié)束,,幀狀態(tài),訪問控制字段包括：? 優(yōu)先級(jí)位與優(yōu)先級(jí)預(yù)約位。 令牌位：幀類型標(biāo)識(shí)。 0：令牌幀； 1：信息/控制幀? 監(jiān)督位：防止無(wú)效幀無(wú)限循環(huán)。,2006年 下半年網(wǎng)絡(luò)工程師 上午試卷,在下面關(guān)于以太網(wǎng)與令牌環(huán)網(wǎng)性能的比較中，正確的是__（58）__。（58）A．在重負(fù)載時(shí)，以太網(wǎng)比

16、令牌環(huán)網(wǎng)的響應(yīng)速度快      B．在輕負(fù)載時(shí)，令牌環(huán)網(wǎng)比以太網(wǎng)的利用率高      C．在重負(fù)載時(shí)，令牌環(huán)網(wǎng)比以太網(wǎng)的利用率高      D．在輕負(fù)載時(shí)，以太網(wǎng)比令牌環(huán)網(wǎng)的響應(yīng)速度慢,3.2.3FDDI,FDDI：光纖分布式數(shù)據(jù)接口，是一個(gè)使用光纖作為

17、傳輸媒體的令牌環(huán)形網(wǎng)。FDDI 的主要特性： 使用基于IEEE 802.5令牌環(huán)標(biāo)準(zhǔn)的MAC協(xié)議；使用有容錯(cuò)能力的雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)率為100 Mbps，光信號(hào)碼元傳輸速率為 125MBaud；,1.數(shù)據(jù)編碼 FDDI 采用一種新的編碼技術(shù)，稱為4B/5B。在這種編碼技術(shù)中，每次對(duì)4位數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，每4位數(shù)據(jù)編碼成5位符號(hào)，用光的存在與否來(lái)表示5位符號(hào)中的每一位是1還是0。這種編碼技術(shù)使效率提高為80%。,表

18、— 4B/5B 編碼（數(shù)據(jù)編碼部分）,3.2.4高速以太網(wǎng),1.高速局域網(wǎng)的解決方法提高以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，從10Mb/s到100Mb/s,甚至到1Gb/s,10Gb/s,幀結(jié)構(gòu)不變。將一個(gè)大型局域網(wǎng)劃分成多個(gè)用網(wǎng)橋或路由器互聯(lián)的子網(wǎng)——局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展將共享介質(zhì)方式改為交換方式——交換式局域網(wǎng)技術(shù)。,2.快速以太網(wǎng),100Mb/s速率；IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)；三種傳輸標(biāo)準(zhǔn)：100BASE-TX:2對(duì)5類非屏蔽雙絞

19、線或兩對(duì)1類屏蔽雙絞線STP；支持全雙工100BASE-T4：4對(duì)3類非屏蔽雙絞線UTP，其中3對(duì)用于數(shù)據(jù)傳輸，1對(duì)用于沖突檢測(cè)。100BASE-FX：支持2芯的多模或單模光纖。用于高速主干網(wǎng)。,3.千兆以太網(wǎng),標(biāo)準(zhǔn)802.3z速率1000Mb/s四種傳輸標(biāo)準(zhǔn)1000BASE-T：5類非屏蔽雙絞線1000BASE-CX：屏蔽雙絞線1000BASE-LX：波長(zhǎng)為1300nm的單模光纖，3000m。1000BASE-

20、SX：波長(zhǎng)為850的多模光纖，長(zhǎng)度300·500m,4.10Gb/s以太網(wǎng)（1）,標(biāo)準(zhǔn)802.3ae速率10GMb/s特點(diǎn)：幀格式與10Mb/s,100Mb/s,100Mb/s幀格式完全相同；傳輸媒體只使用光纖；工作在全雙工方式下。,4.10Gb/s以太網(wǎng)（2）,物理層使用光纖通道技術(shù)，有兩種不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)：（1）局域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)——10Gb/s的以太網(wǎng)交換機(jī)（2）可選的廣域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)——光纖通道，SONET

21、/SDH的OC-192/STM-64的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)速率是9.95328Gb/s，以太網(wǎng)幀插入到OC-192/STM-64幀的有效載荷中，與光纖通道傳輸系統(tǒng)相連接。,3.2.5無(wú)線局域網(wǎng),1. 無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用作為傳統(tǒng)局域網(wǎng)的擴(kuò)充 建筑物之間的互連 漫游訪問 特殊網(wǎng)絡(luò),2.IEEE 802.11,第一種無(wú)線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，由于以太網(wǎng)在局域網(wǎng)技術(shù)的絕對(duì)統(tǒng)治地位,目前實(shí)際上已成為無(wú)線局域網(wǎng)的代名詞。2Mb/s 802.11標(biāo)準(zhǔn)涵蓋許

22、多子集: ·802.11a: 將傳輸頻段放置在5GHz頻率空間； 54Mb/s·802.11b: 將傳輸頻段放置在2.4GHz頻率空間；11Mb/s ·802.11d: Regulatory Domains，定義域管理； ·802.11e: QoS(Quality of service)，定義服務(wù)質(zhì)量； ·802.11f: IAPP(Inter-Access Point Pr

23、otocol)，接入點(diǎn)內(nèi)部協(xié)議； ·802.11g: 在2.4GHz頻率空間取得54 Mbps的高速率； ·802.11h: 5GHz頻率空間的功耗管理; ·802.11i: Security，定義網(wǎng)絡(luò)安全性。,802.11b,工作在2.4~2.4835GHz，提供高達(dá)11Mbps的數(shù)據(jù)通信帶寬目前95%的無(wú)線局域網(wǎng)都是基于IEEE 802.11b技術(shù)，是現(xiàn)今最為流行的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),3.

24、無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備,無(wú)線AP=無(wú)線交換機(jī) AP為Access Point簡(jiǎn)稱，一般翻譯為“無(wú)線訪問節(jié)點(diǎn)”，它主要是提供無(wú)線工作站對(duì)有線局域網(wǎng)和從有線局域網(wǎng)對(duì)無(wú)線工作站的訪問，在訪問接入點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的無(wú)線工作站可以通過它進(jìn)行相互通信通俗的講，無(wú)線AP是無(wú)線網(wǎng)和有線網(wǎng)之間溝通的橋梁，無(wú)線AP相當(dāng)于一個(gè)無(wú)線交換機(jī)，接在有線交換機(jī)或路由器上，為跟它連接的無(wú)線網(wǎng)卡從路由器那里分得IP。,,無(wú)線路由器=無(wú)線AP+普通路由器 無(wú)線

25、路由器：它保留了路由器原有的一切，比如1個(gè)WAN口，4個(gè)LAN口，共享上網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)管理等功能；然后它加上了天線、無(wú)線技術(shù)芯片等無(wú)線設(shè)備，用于無(wú)線信號(hào)的發(fā)送和接收。,,無(wú)線網(wǎng)卡：它是終端的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是在無(wú)線局域網(wǎng)的信號(hào)覆蓋下，通過無(wú)線連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上網(wǎng)而使用的無(wú)線終端設(shè)備。,3.典型的無(wú)線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu),,4.特殊無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),ad hoc 是一個(gè)臨時(shí)需要的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，無(wú)集中服務(wù)器的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；主要用于軍事用途 。,,5.CSMA/CA基本

26、工作原理,802.11的MAC層采用的是CSMA/CA (collision avoidance,CA)的沖突避免方法;沖突避免要求每一個(gè)發(fā)送結(jié)點(diǎn)在發(fā)送幀之前需要先偵聽信道。如果信道空閑，結(jié)點(diǎn)可以發(fā)送幀;發(fā)送站在發(fā)送完一幀之后，必須再等待一個(gè)短的時(shí)間間隔，檢查接收站是否發(fā)回幀的確認(rèn)ACK。如果接收到確認(rèn)，則說(shuō)明此次發(fā)送沒有出現(xiàn)沖突，發(fā)送成功;如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有接收到確認(rèn)，表明出現(xiàn)沖突，發(fā)送失敗，重發(fā)該幀。直到在規(guī)定的最大重發(fā)次