计算机局域网技术.ppt

第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 1.局域网的特点局域网的特点(1)局域网覆盖的地理范围较小，通常在几米至几千米内。它适用于校园、机关、公司、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求。(2)数据传输速率高，局域网提供比广域网高的数据传输速率（10Mbps10Gbps）。(3)传输延时小，误码率低（一般在10-810-11），且价格便宜。（4）支持多种传输介质(双绞线、同轴电缆、光缆等)；(5)局域网一般属于一个单位所拥有，易于建立、维护、管理与扩展。(6)局域网侧重于共享信息的处理，而不是传输问题。第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 2.局域网的分类根据用途和传输速率的不同，可以把局域网划分为四种： 程控小交换机管理的局域网; 局部区域网络; 高速局部区域网络; 宽带网。这几类局域网是为了满足不同的要求而分别发展起来的, 它们的性能、通信协议、数据交换方式、软/硬接口、传输介质以及网络拓扑结构等均有所区别。 详细性能指标在表3-l中给出。第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 表3-l 局域网的一些性能参考指标特 性 程控小交换机管理网 局域网 高速局域网 宽带网 传输速率 9600 b/s2 Mb/s 120 Mb/s 100 Mb/s1 Gb/s 50100 Mb/s 拓扑结构 星型 总线型、星型、环型 星型、环型 总线型 传输介质 双绞线 双绞线、同轴电缆 双绞线、光纤 CATV 电缆 交换方式 电路交换 分组交换 分组交换 分组交换 传输距离 1 km 25 km 100 km 1 km 支持设备数 几百至几千 几百至几千 几百至几千 几十 投资费用 较低 较低 较高 较高 第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 笔记本IBM兼容机服务器苹果计算机打印机以太网图3-2 以太网结构图第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 二、二、 局域网的基本组成局域网的基本组成局域网一般由网络服务器、用户工作站、网络适配器（网卡）、传输介质和附属设备以及网络软件等部件组成。3.3.1 网络服务器前几年流行的各种微机局域网，它们大多使用集中控制型的专用服务器结构。网络服务器是网络的控制核心部件，一般由高档微机或由具有大容量硬盘的专用服务器担任。局域网的操作系统运行在服务器上，所有的工作站都以此服务器为中心，网络工作站之间的数据传输均需要服务器作为媒介，如Netware v2.x及v3.x等网络。 第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 目前，人们从不同的角度对网络服务器进行了分类，也就是说，网络服务器在充当文件服务器的同时，又可以充当多种角色的服务器。如某校园网的文件服务器在作为文件服务器的同时，还充当了打印服务器、邮件服务器、Web服务器、域名(DNS)服务器和动态主机配置协议(DHCP)服务器等多种类型的服务器。当这个文件服务器作为打印服务器时，应当有一台或多台打印机与它相连，通过内部打印和排队服务，使所有网络用户都可以共享这些打印机，并且管理各个工作站的打印工作。第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 3.3.2 工作站或客户机在网络环境中，工作站或客户机是网络的前端窗口，用户通过它访问网络的共享资源。工作站实际上就是一台计算机，它至少应当包括键盘、显示器、处理器CPU(包括RAM)。大多数工作站带有软驱和硬磁盘。 第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 通常用作工作站的机器是IBM PC和 Apple Macintosh等微机。这些微机通过插在其中的网卡，经传输介质与网络服务器连接，用户可以通过工作站向局域网请求服务并访问共享的资源。工作站从服务器中取出程序和数据以后，用自己的CPU和RAM进行运算处理，然后将结果再存到服务器中去。根据工作站的资源和运行方式可将工作站分为有盘工作站和无盘工作站。 内存是影响网络工作站性能的关键因素之一。 第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 3.3.3 网络适配器(网卡)网络适配器又叫网络接口卡NIC(Network Interface Card)，简称“网卡”，是以太网中的必备设备。 网卡的基本功能有：(1) 网卡实现工作站与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，接收和执行工作站与服务器送来的各种控制命令，完成物理层的功能。(2) 网卡实现局域网数据链路层的一部分功能，包括网络存取控制、信息帧的发送与接收、差错校验、串并代码转换等。第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 (3) 网卡实现无盘工作站的复位及引导。(4) 网卡提供数据缓存能力。(5) 网卡还能实现某些接口功能。第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 3.3.4 传输介质传输介质是网络中信息传输的媒体，是网络通信的物质基础之一。传输介质的性能特点对传输速率、通信的距离、可连接的网络节点数目和数据传输的可靠性等均有很大的影响，必须根据不同的通信要求，合理地选择传输介质。在局域网中常用的传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维等。第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 传输介质的选择选择传输介质时应考虑的因素很多，但首先应当确定主要因素，然后再选择合适的传输介质。选择时可考虑的主要因素有： 网络拓扑结构； 网络连接方式； 网络通信容量； 系统传输时的可靠性要求； 所传输的数据类型； 环境因素，如网络覆盖的地理范围、节点间距等。第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 3-2 计算机局域网的系统结构计算机局域网的系统结构一、专用服务器结构专用服务器结构网络的特点是网络中必须拥有一台专用文件服务器，而且所有的工作站都必须以服务器为中心，工作站与工作站之间无法直接进行通信。当工作站之间通信时，必须通过服务器作为中介。在小型局域网中，专用服务器结构既可以是总线型的，也可以是星型的。这种结构的网络的优点表现为数据的保密性强，可以严格地对每一个工作站用户设置访问权限，可靠性好。它的缺点是网络工作效率低，工作站上的软硬件资源无法共享，网络的安装和维护比较困难。第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 二、主从式结构主从式结构是继专用服务器结构之后产生和发展的，它解决了专用服务器结构中存在的不足，客户端既可以与服务器端进行通信，又可以在客户端之间直接对话，而不需要服务器的参与。此外，客户机和服务器之间的关系是相对的，即提出服务请求的一方称客户，提供服务的一方称为服务器。所以说，主从式结构的网络中同时存在对等网的工作模式。主从式结构的网络的优点是可以有效地利用各工作站端的资源，减轻服务器的工作量，网络的工作效率较高。它的缺点是对工作站的管理较困难，数据的安全性也较专用服务器结构的网络低。第第3章章 网络结构与互连设备网络结构与互连设备 三、对等式网络结构对等式网络结构，也称为对等网。这种网络不需要专用的服务器，每一台接入网络的计算机既是服务器，也是客户机，拥有绝对的自主权。不同的计算机之间可以互相访问，进行文件的交换或者共享其他计算机上的硬件资源，如共享打印机、光驱等。从网络拓扑结构上来说，对等网既可以是总线型结构，又可以是星型结构。可用于对等网的操作系统主要有Windows 9X/2000 Prefessional/XP。对等网的优点表现为组建和维护非常简单，不需要专用的服务器，可以实现低成本组网，其缺点为数据的保密性差，文件的存放分散。