2012年软件水平考试网络工程师讲义（4）

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　　第四章 局域网系统
. A  p$ P2 m; d5 |$ ~　　局域网系统是将小区域内各种通信设备连在一起的通信网络。
9 S9 l* e3 {, [& {8 \　　4.1 总线/树型网络
　　(1) 总线/树拓扑是一个多点介质，多个设备共享单个数据通路，而同时只允许一个设备发送数据。
　　(2) 在总线/树拓扑的多点介质传输中，有两个方面的问题需要特别考虑：
　　A. 要决定介质上哪个站可以发送数据的MAC方法;
7 t2 x8 V, Y3 l* s2 X　　B. 要解决信号平衡问题。
5 z5 Z) I# \8 E　　(3) 为了满足多点介质中数据传输不会因发送器信号过弱，在信号衰减中达不到信号传输要求;或信号过强以致电路过载，产生谐波和其他假信号。因此，对于N个站的系统，为了满足上述要求，需要考虑n*(n-1)/2个排列的情况。
1 I% [7 ~. Q! t$ N, Y6 X, u: h1 \　　(4) 两种发送技术：基带传输(数字信号双向传输的全频发送)和宽带传输(模拟信号的无线电调制，采用FDM复用技术单向传输)
9 Q3 W7 G+ A4 e/ b, H0 h" |　　4.1.1 基带系统
, T# [+ Q5 p" Y4 k' t% [% y　　(1) 基带发送技术的最长传输距离是500M，最大站点数是100，数据速率可达到10MBPS，可用中继器连接各段总线。
. ?8 S, u3 c/ K0 S8 t　　(2) 以太网的五大组成部分：
3 X: ~" d" {& ^7 }! {0 t/ G2 O　　A. 收发器
　　接收或发送信号，监听总线上的信号，检测总线上的信号冲突以及实现站和总线电缆的地隔离。
　　B. 收发器电缆
6 a! ]% |+ H3 E2 m　　由四对电缆组成，连接控制器和收发器，他的功能是传送数据和控制信号，给收发器提供电源。
　　C. 50欧姆同轴电缆
　　D. 50欧姆终端匹配器
　　吸收信号以防止反射效应。
+ N  f9 U  U* H" X6 Z0 j! K3 J　　E. 控制器。
: I- b& T! }* o  V: n+ m　　(3) 以太网三种不同大小的结构(见资料P49，图4.5)
: ~0 x( M" j$ b# x, R7 U　　(4) 基带总线系统也可以用价格便宜但性能较低的双绞线作为传输线，由三部分：双绞线总线、终端匹配器、控制器接口。最大长度为1公里，最大数据速率为1M/BPS连接站点数达几十个。
　　4.1.2 宽带系统
　　(1) 宽带的发送技术是一种单向传输技术，通常采用75欧姆的有限电视电缆作为传输介质。并且采用模拟信号传输。
　　(2) 两种不同的宽带结构：
: n- i6 M  Q; x+ I' O) P) }- E　　A. 单电缆结构采用不同的传输频率发送信号和接收信号，端头是个有源的频率转换器;
* ?' p( _2 u3 W% a+ |' I" W5 ~　　B. 双电缆结构采用相同的频率发送在不同的通路中发送和接收信号。
　　C. 单电缆结构的缺点：使用复杂的元件;需要使用频率分叉器。
* c5 {7 z2 @; t9 G- @+ ^* N$ S+ Z　　(3) 单电缆系统中三个标准分叉器及其低、高频带范围
+ `+ ?) e& [/ G* g* X　　A. 子分叉器，低频带为5MHz~30MHz，高频带为54MHz~300MHz
+ r' A$ W9 q0 z　　B. 中分叉器，低频带为5MHz~116MHz，高频带为168MHz~300(400)MHz
　　C. 高分叉器，低频带为5MHz~174MHz，高频带为232MHz~400MHz
　　(4) 宽带系统由五部分组成：
　　A. 电缆：
6 h" j2 T1 F$ J* A& J) K　　a.中继线电缆，直径为0.75英寸~1.0英寸，在300MHz下衰减为每英尺0.7dB~1.2dB，可达几十公里;
8 ^. Y/ C: Z+ X- w. g　　b.分布电缆：直径为0.4英寸~0.5英寸，衰减为每100英尺1.2dB~2.0dB，用于短距离和分支电缆;
　　c.连接站到LAN的电缆：直径为0.25英寸1.0英寸，衰减为每100英尺4dB~6dB。
　　B. 终端匹配器
　　C. 放大器：用来补偿电缆的衰减，对低频的系统不需要。对单电缆的宽带系统，放大器必须是双向的。
　　D. 向偶合器和分叉器：功能是将一个输入分成两个输出，或将两个输入合成一个输出;

4 f) n# c  W2 @　　E. 控制器　

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　</p>　　4.1.3 基带系统和宽带系统的比较
　　(1) 基带系统
　　优点：不需用Modem，价格便宜;结构、技术简单;容易安装;
- F. l' Z( K2 d1 ]  [+ I2 F$ U　　缺点：只有一个通道;容量有限;距离有限;
　　(2) 宽带系统
8 d/ X0 h( }) O: S　　优点：容量大;多种通信模式;结构灵活;大的覆盖范围;采用成熟 的CATV。
　　缺点：需要MODEM，价格贵;安装和维护复杂;两倍的传播延迟。
　　4.1.4 IEEE 802.3局域网络
　　(1) IEEE 802.3是支持CSMA/CD算法的局域网，最常用的基带IEEE 802.3局域网络有四种：
9 c, ?4 i3 ~7 ]　　A. 10Base5(主干网，粗缆)
/ x/ T+ M1 |3 M: r4 v+ s' z　　B. 10Base2(价格便宜，细缆)
8 h' R# y! h8 C2 \2 s. n+ D　　C. 10Base-T(易于维护)
4 U( D, X  v$ J9 @$ X- I9 T　　D. 10Base-F(光纤网，适于楼间互连)
7 @& n- ^. B" x　　E. 详细图形参见P52-P53
4.2 环型网

　　4.2.1 环型网工作原理
2 h6 f0 F' r8 n　　(1) 中继器提供了环型网的三个基本功能：数据插入环中、接收数据、数据从环中删除
' k' H# j6 g2 c# h/ r4 j& S3 [　　(2) 报文进入环中删除的方法：
　　A. 当目的站接收到报文后，即在目的站将报文从环中除去;
  T5 t1 F$ O& G: o, Q. ]! o+ }- X2 u0 M　　B. 目的站接收了报问候，报文仍在环中，直到返回发送站才将报文删除，这种方法有三个优点：
　　a. 相对第一种方法，可减少为了识别地址所产生的延迟为一位延迟;
% l; v; V' P# r' y3 h　　b. 由接收站点改变报文的某一标志位，回送至发送站可作为回答响应;
% I" ~. O, L* Y# _5 r/ N　　c. 允许多点广播。
+ r; `6 ~  ~5 M3 O0 V" z　　(3) 中继器在环型网运行中的四个状态
9 u+ q& c" v* {& u1 y　　A. 监听状态：
　　B. 发送状态
　　C. 接收状态
! u- S- v% f" G* [. c/ u- A! I
+ y- |7 M# |( |5 y  h% p　　D. 旁路状态

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</p>　　4.2.2 标记环介质访问控制
, q  g+ N1 @: Q/ s2 j! y& r　　(1) 标记环三个不同的变化方案
/ D1 H+ F" Q8 t& R( d" y" [　　A. 当站点获得控制标记后能发送得报文数目;
& S( U. f( x4 _　　B. 控制标记的形势和位置是包含在信息帧内还是在信息帧外;
　　C. 发送站何时将标记释放给下一个站点。
　　(2) 三种标记环网：DCS，ESM，Prime
　　(3) 环型拓扑结构的最大优点是：由于采用点到点通信链路，被传送的信号在每一结点再生，因此，传送错误可减到最小，整个网的传送距离可很长。点到点通信的环型结构可采用光纤作为传输介质，具有速度高、抗干扰能力强的优点。最大缺点是可靠性问题。
3 c1 X/ t( D! ^& ^4 Z) u. q　　4.3 FDDI(光纤分布数据接口)网
　　(1) FDDI网的几个性能指标
, {+ \3 k7 ~' _2 g　　是一种高性能的光纤标记环局域网，运行速率为100Mbps，最大距离可达200公里，最多可连接1000个站点。
　　(2) FDDI包含了两个光纤环，一个顺时针方向传输，一个逆时针方向传输。任意一个环发生故障，另一个可做备用，如两个环在同一点发生故障，则两个环可合成一个单环，长度几乎增加一倍，每个站点具有能加入两个环或旁路站点功能的开关。
　　(3) FDDI定义了A和B两类站点，A能连接到两个环上，B只能连接到其中一个环上
　　(4) FDDI使用了4B/5B编码技术，这种编码同曼彻斯特编码的比较失去了时钟自同步的优点，但大大节约了元件费用。
2 k% ~# v5 V' o2 {3 s* ~3 |　　4.4 快速以太网
+ ?+ p' }# ?- w! r　　4.4.1 快速以太网类型
　　(1) 快速以太网同以太网的比较
9 _( W# x2 n0 F) V; r4 H　　高速率、低成本(其他内容参见P58)
　　(2) 快速以太网所支持的三种类型发送接收器
2 o# @$ [3 l" @+ o7 s　　两种用于双绞线(即100Base-T4和100Base-TX),一种用于光纤(即100Base-FX)
　　(3) 名词解释
　　UTP---------非屏蔽双绞线
　　STP----------屏蔽双绞线
　　4.4.2 快速以太网产品
　　(1) 快速以太网产品分为适配器和HUB
' K9 W  n6 u8 {' _# j9 x0 Z　　A. 适配器
5 a3 }, s$ A* D　　结构简单，一边是总线结构，将数据传送至主机、中继器或HUB;另一边接到所选的介质。
3 o6 ^. A/ F8 R　　B. HUB
0 r  ]1 Y7 `; @4 G. v　　a) 共享机制的中继器
　　b) 交换机值的交换器
; l/ u" m6 }1 Y9 c  g　　4.4.3 快速以太网技术
- m2 N# q/ o! S4 [/ r' ~0 A　　(1) 交换技术的两种主要应用形式是折叠式主干网和高速服务器联接
: d+ O: @6 f0 L　　(2) 为了支持将交换器的使用逐渐向下过渡，生产快速以太网的厂家开发了具有以下特点的产品：
( a; ~6 {8 F+ K# ]# ^　　A. 更多的端口数;
　　B. 更大的缓冲;
5 c) W1 x' J+ L! L　　C. 更好的地址过滤;
! H3 i: b2 v/ i  A/ r9 u　　D. 管理工具;