第3章常用的网络技术
第3章 常用的网络技术
本章主要内容 1·几种典型的局域网技术 2-以太网技术 3|·几种典型的广域网技术 4-广域网接入技术 5·局域网与广域网的比较
本章主要内容 ◼ 几种典型的局域网技术 ◼ 以太网技术 ◼ 几种典型的广域网技术 ◼ 广域网接入技术 ◼ 局域网与广域网的比较 1 2 3 4 5
3.1几种典型的局域网技术 局域网是计算机通信网的重要组成部分, 但至今人们还很难给局域网一个严格 的定义。大多数人认为,局域网 (LAN, Local Area Network)是指 在较小的地理范围或局部范围内,将 有限的通信设备互联起来的计算机网 络,简称LAN。 它只是一种通信网,仅有OSI参考模型 的下三层,其覆盖的地域在10m 10km或更大些,计算机数量由几台到 几百台不等
3.1 几种典型的局域网技术 局域网是计算机通信网的重要组成部分， 但至今人们还很难给局域网一个严格 的定义 。 大多数人认为 ， 局域网 （LAN ，Local Area Network）是指 在较小的地理范围或局部范围内，将 有限的通信设备互联起来的计算机网 络，简称LAN。 它只是一种通信网，仅有OSI参考模型 的 下 三层 ，其 覆盖 的 地域 在 10m- 10km或更大些，计算机数量由几台到 几百台不等
以太网技术简介 以太( Ethernet)网络是由 Xerox、 Digital-与 Intel三家公司开发出来的, 以太网从诞生至今,仅仅经过不到20多年的发展时间,其运行速度却提 网( Ethernet)、快速以太网( Fast ethernet,FE)、千兆以太不 高了几个数量级,目前以太网技术已发展成为一个系列,包括标准 ( Gigabit Ethernet,GE)和10G以太网。 以太网的拓扑结构一般为总线型或星型,传输介质可以为502同轴电缆 裁类钩技果份态好技溲签,杰躉选AD块播经胜代 8023帧、MAC地址等概念的天下 的性能,徒得天苫?整个局域网书甥的35差岩的市荔份额, 而使得 CSMA/CD协议在局域网协议中居于统治地位,成了局域网协议的 事实标准,也使得以太网成了局域网的代名词但是由于介质访问控街 方式采用的是载波侦听多路存取/冲突检测( CSMA/CD),即消息发送 通过竞争实现,在局域网有较多站点的情况下,有可能经常发生冲突, 如果说局域网是网络系统集成中的重点,那么现代以太网技术则是重中 之重。所以本章中把以太网技术单独作为一节(3.2节)来讲解
以太网技术简介 ◼ 以太（Ethernet）网络是由Xerox、Digital与Intel三家公司开发出来的， 是目前世界上使用最普遍、最广泛的局域网。以太网遵守IEEE802.3协议。 以太网从诞生至今，仅仅经过不到20多年的发展时间，其运行速度却提 高了几个数量级，目前以太网技术已发展成为一个系列，包括标准以太 网（Ethernet）、快速以太网（Fast Ethernet，FE）、千兆以太网 （Gigabit Ethernet，GE）和10G以太网。 ◼ 以太网的拓扑结构一般为总线型或星型，传输介质可以为50Ω同轴电缆、 双绞线或光纤。现代以太网技术虽然已进入高速、全交换、光网络时代， 但承载以太网技术的基础并没有改变，仍然是CSMA/CD、广播、IEEE 802.3帧、MAC地址等概念的天下。 ◼ 以太网的主要特点是接入方便，可靠性较高，其低廉的端口价格和优越 的性能，使得以太网占据了整个局域网市场的85％左右的市场份额，从 而使得CSMA/CD协议在局域网协议中居于统治地位，成了局域网协议的 事实标准，也使得以太网成了局域网的代名词。但是由于介质访问控制 方式采用的是载波侦听多路存取/冲突检测（CSMA/CD），即消息发送是 通过竞争实现，在局域网有较多站点的情况下，有可能经常发生冲突， 因此消息发送延迟过高。 ◼ 如果说局域网是网络系统集成中的重点，那么现代以太网技术则是重中 之重。所以本章中把以太网技术单独作为一节（3.2节）来讲解
3.1.2环网技术 目前使用的环网包括令牌环网( Token Ring)和光纤分布式数据接口(FDDI 两种。令牌环网是最早使用的一种环网, FDDI是在其基础上发展来的一种高速 环网
3.1.2 环网技术 ◼ 目前使用的环网包括令牌环网（TokenRing）和光纤分布式数据接口（FDDI） 两种。令牌环网是最早使用的一种环网， FDDI是在其基础上发展起来的一种高速 环网
令牌环网技术 令牌环( Token Ring)网技术包括令牌总线技术和令牌环技术 是由美国IBM公司子1985年推出的,后来逐渐成为IEEE8025所 定义的网络标准,它是一种物理以星形连接,但逻辑以环形 Ring)传输的网络。其主要技术指标是:网络拓扑为环形布局, 基带网,数据传送速率为4Mbps~16Mbps,采用令牌通行 (Token passing 传递方法。 令牌也叫令牌通行证,它其实是具有特殊格式和标记的数据帧 ( Frame),是由1位或几位二进制数组成的数据码。令牌有“忙” 和“空闲”两个状态。所谓“空闲”令牌是指令牌帧中的“空闲” 位的值为0的令牌,如果该位值为“",表明有别的节点已经在发 送据深伊牌的节点才有权利发送报文信息 令牌沿环形网依次向每个节点传递,只有获得
令牌环网技术 ◼ 令牌环（Token Ring）网技术包括令牌总线技术和令牌环技术， 是由美国IBM公司于1985年推出的，后来逐渐成为IEEE 802.5所 定义的网络标准，它是一种物理以星形连接，但逻辑以环形 （Ring）传输的网络。其主要技术指标是：网络拓扑为环形布局， 基带网，数据传送速率为4Mbps~16Mbps，采用令牌通行 （Token passing）传递方法。 ◼ 令牌也叫令牌通行证，它其实是具有特殊格式和标记的数据帧 （Frame），是由1位或几位二进制数组成的数据码。令牌有“忙” 和“空闲”两个状态。所谓“空闲”令牌是指令牌帧中的“空闲” 位的值为0的令牌，如果该位值为“l”，表明有别的节点已经在发 送报文信息了。令牌沿环形网依次向每个节点传递，只有获得 “空闲”令牌的节点才有权利发送报文信息
FDDI网络技术 FDDI是 Fiber distributed data interface的缩写,中文意思是光纤分布式 数据接口。 FDDI通常采用双环结构,在传送报文信息时是利用两芯线缆同时进行的, 故称为“双环”。其容错原理是这样的:FDDI的主环在外,用于正常 作,以反时针方向传送报文信息;副环在内,以顺时针方向传送相同的 云 貲很衙的哥路,隔离故障点,使报文信息的传送不受影响, DAS DAS DAC FDDI主干网 DAS EPTE
FDDI网络技术 ◼ FDDI是Fiber Distributed Data Interface的缩写，中文意思是光纤分布式 数据接口。 ◼ FDDI通常采用双环结构，在传送报文信息时是利用两芯线缆同时进行的， 故称为“双环”。其容错原理是这样的：FDDI的主环在外，用于正常工 作，以反时针方向传送报文信息；副环在内，以顺时针方向传送相同的 报文信息。若主环某一站点出现故障或断线，则会立即启动各用的副环， 自动形成一新的逻辑环路，隔离故障点，使报文信息的传送不受影响， 因此具有很高的可靠性
313ATM技术(1) 异步传递方式ATM( Asynchronous Transfer Mode)是 建立在电路交换和分组交换的基础上的一种新的交换 技术,ATM兼有电路交换的可靠性、实时性和分组交 换的高效性、灵活性,是面向B-ISDN的交换技术 每一个时隙就相当于一个分组,在ATM中叫做信元 (ce!)。ATM就是基于信元交换的技术 ATM有两种主要的接口: 用户网络接口UNI( User network interface)。这是ATM端点 与它们所连接的ATM交换机之间的接口。 网络节点接口NNI( Network node interface)。这是在ATM 网络中两个ATM交换机之间或在两个ATM网络之间的接口
3.1.3 ATM技术（1） ◼ 异步传递方式ATM（Asynchronous Transfer Mode）是 建立在电路交换和分组交换的基础上的一种新的交换 技术，ATM兼有电路交换的可靠性、实时性和分组交 换的高效性、灵活性，是面向B-ISDN的交换技术。 ◼ 每一个时隙就相当于一个分组，在ATM中叫做信元 （cell）。ATM就是基于信元交换的技术。 ◼ ATM有两种主要的接口： ◼ 用户网络接口UNI（User Network Interface）。这是ATM端点 与它们所连接的ATM交换机之间的接口。 ◼ 网络节点接口NNI（Network Node Interface）。这是在ATM 网络中两个ATM交换机之间或在两个ATM网络之间的接口
313ATM技术(2) 在ATM中使用的虚通路是一种逻辑连接,虚通路是AM网络交换 结构中的一个基本单元。两个端用户要进行通信,首先必须建立 虚通路连接然后才能在这个端到端连接上以定信元长度和可 变速率进行全双工的通信。数据传送完毕后再释放连接。 虚拟通道(VCI)和虚拟通路(VPI)都是描述ATM信元单向传输 的路由。每个虐拟通路可以用复用方式容纳多达65535个虚拟通 道。下图表示虚拟通路VP的交换过程 ⅤcI3 ⅤcI2 VPI 1 VPI 4 VCI 4 VCI 3 VPI 2 VPI S VCI 5 CI 6 ⅤCI50 VPI 6 VCI VCI 601 VPI 3 X VCI 2 VP交换
3.1.3 ATM技术（2） ◼ 在ATM中使用的虚通路是一种逻辑连接，虚通路是ATM网络交换 结构中的一个基本单元。两个端用户要进行通信，首先必须建立 虚通路连接，然后才能在这个端到端连接上以固定信元长度和可 变速率进行全双工的通信。数据传送完毕后再释放连接。 ◼ 虚拟通道（VCI）和虚拟通路（VPI）都是描述ATM信元单向传输 的路由。每个虚拟通路可以用复用方式容纳多达65535个虚拟通 道。下图表示虚拟通路VP的交换过程
313ATM技术(3) ATM是一种面向连接的技术,当发送端和接收 端通信时,发送端先发送要求建立连接的控制 信号,接收端收到该信号并同意建立连接后, 个虚拟线路被建立起来,虚拟线路用VPI和 VCI表示。虚拟线路建立后,需要传送的信息 即被分割成53个字节的信元,经网络传送到对 方。若发送端有一个以上的信息同时发送,则 根据相同程序建立不同的到达相应接收端的不 同虚拟线路,实现信息交替送出
3.1.3 ATM技术（3） ◼ ATM是一种面向连接的技术，当发送端和接收 端通信时，发送端先发送要求建立连接的控制 信号，接收端收到该信号并同意建立连接后， 一个虚拟线路被建立起来，虚拟线路用VPI和 VCI表示。虚拟线路建立后，需要传送的信息 即被分割成53个字节的信元，经网络传送到对 方。若发送端有一个以上的信息同时发送，则 根据相同程序建立不同的到达相应接收端的不 同虚拟线路，实现信息交替送出