【程序员笔记软件推荐】网络程序员复习笔记第四章

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第四章 局域网系统
☆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。
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；
b． 要解决信号平衡问题。
（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。
（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）
4.1.1 基带系统
（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。
（2） 以太网的五大组成部分：
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
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。
e． 控制器。
（3） 以太网三种不同大小的结构（见资料p49，图4.5）
（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：
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；
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。
（3） 单电缆系统中三个标准分叉器及其低、高频带范围
a． 子分叉器，低频带为5mhz~30mhz，高频带为54mhz~300mhz
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：
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；
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；
e． 控制器
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；
缺点：只有一个通道；容量有限；距离有限；
（2） 宽带系统
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：
a． 10base5(主干网，粗缆)
b． 10base2（价格便宜，细缆）
c． 10base-t（易于维护）
d． 10base-f（光纤网，适于楼间互连）
e． 详细图形参见p52-p53
4.2 环型网
4.2.1 环型网工作原理
（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
（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；
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；
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；
c． 允许多点广播。
（3） 中继器在环型网运行中的四个状态
a． 监听状态：
b． 发送状态
c． 接收状态
d． 旁路状态
4.2.2 标记环介质访问控制
（1） 标记环三个不同的变化方案
a． 当站点获得控制标记后能发送得报文数目；
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。
4.3 fddi（光纤分布数据接口）网
（1） fddi网的几个性能指标
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。
4.4 快速以太网
4.4.1 快速以太网类型
（1） 快速以太网同以太网的比较
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
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
a． 适配器
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。
b． hub
a) 共享机制的中继器
b) 交换机值的交换器
4.4.3 快速以太网技术
（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
（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． 更多的端口数；
b． 更大的缓冲；
c． 更好的地址过滤；
d． 管理工具；

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