计算机网络与网页制作 Chapter 02 ：两类基本网络

计算机网络与网页制作Chapter 02：两类基本网络复旦大学计算机学院肖川 cxiao@fudan.edu.cn

目标 • 局域网 • 无线局域网

2.1 局域网 传输介质局域网优点局域网拓扑结构常见局域网：以太网虚拟局域网

屏蔽层 铜芯线绝缘层塑料外套传输介质双绞线(Twisted Pair) 同轴电缆(Coaxial Cable) 光纤(optics fiber)

电磁波谱 波长×频率 = 光速

局域网优点 较高的数据传输速率、较低的延迟和较小的误码率可共享外部设备有利于系统的延展性提高了系统的可靠性和可用性

局域网拓扑结构 总线结构星形结构环形结构树形结构

总线结构 • 优点 • 结构简单 • 易安装 • 成本低 • 增删节点方便 • 扩充性强 • 缺点 • 总线负荷重 • 系统范围一般在2km以内

总线拓扑举例

星形结构 • 优点 • 结构简单 • 建网容易 • 传输速度快 • 便于控制和管理 • 缺点 • 可靠性差，中央节点通常采用双机热备份； • 通信线路不能公用

星形拓扑举例

环形结构 • 优点 • 网络接口简单 • 通信设备和线路节省 • 通信容量比较均匀 • 缺点 • 传输效率低 • 可靠性差，需增加旁路装置提高可靠性

环形拓扑举例

树形结构 • 优点 • 易于扩展 • 容器隔离故障 • 节约通信线路 • 网络层次清楚 • 缺点 • 数据传输要经过多条链路，时延较大 • 要求根节点和分支节点具有高可靠性

树形拓扑举例

混合拓扑结构

以太网(Ethernet) • 种类 • 传统以太网（10Mb/s） • 快速以太网（100Mb/s） • 吉比特以太网（1Gb/s） • 10吉比特以太网（10Gb/s） • 标准 • IEEE802.3系列

传统以太网 • 传输速率为 10Mb/s • 基本拓扑结构为总线形 • 介质存取方式为CSMA/CD共享争用方 • CSMA/CD：带冲突检测的载波侦听多路存取方式

CSMA/CD 如果传输介质空闲，它就发送数据。如果传输介质正忙，它等待直至传输介质空闲才发送。如果发生冲突，立即取消本次信息发送，并在等待一个随机时间（即长短不确定的一段时间）之后重新发送。这样，两个站的发送就有可能错开时间，避免再次冲突。

CSMA/CD工作流程

虚拟局域网(VLAN) • 由一些局域网网段构成与物理位置无关的逻辑组 • 优点 • 安全性 • 网络分段 • 灵活性

VLAN的划分 基于交换机端口基于MAC地址基于策略

典型VLAN的特性 （1）每一个逻辑网段像一个独立物理网段（2）VLAN能跨越多个交换机（3）由主干为多个VLAN运载通信量

VLAN间通信 VLAN是在交换机上划分的，但交换机是第二层网络设备，无法进行VLAN间通信使用第三层的网络设备：路由器路由器可以转发不同VLAN间的数据包，就像它连接了几个真实的物理网段一样

2.2 无线局域网 • IEEE 802.11系列标准 • 红外线 • 2.4千兆赫频段 • 无线网络组网更加灵活 • 无线网络规模升级更加方便

无线网络的覆盖范围 不加外接天线，在视野所及之处约250M 若有隔间之区域，则约35～50米左右

IEEE 802.11各标准的区别 • 802.11 • 2Mbps • 802.11b • 2.4GHz频段 • 11Mbps • 802.11a • 独占的频段 • 54Mbps • 802.11g • 兼容802.11b

Bluetooth IEEE 802.15 1Mbps 10厘米到10米通过蓝牙可以把设备连到LAN（局域网）和WAN（广域网）

小结 • 局域网 • 无线局域网

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