第四章 局域網系統
☆局域網系統是將小區域內各種通信設備連在一起的通信網絡。
4.1 總線/樹型網絡
（1） 總線/樹拓撲是一個多點介質，多個設備共享單個數據通路，而同時只允許一個設備發送數據。
☆局域網系統是將小區域內各種通信設備連在一起的通信網絡。
4.1 總線/樹型網絡
（1） 總線/樹拓撲是一個多點介質，多個設備共享單個數據通路，而同時只允許一個設備發送數據。
（2） 在總線/樹拓撲的多點介質傳輸中，有兩個方面的問題需要特別考慮：
A． 要決定介質上哪個站可以發送數據的MAC方法；
B． 要解決信號平衡問題。
A． 要決定介質上哪個站可以發送數據的MAC方法；
B． 要解決信號平衡問題。
（3） 爲了滿足多點介質中數據傳輸不會因發送器信號過弱，在信號衰減中達不到信號傳輸要求；或信號過強以致電路過載，產生諧波和其他假信號。因此，對於N個站的系統，爲了滿足上述要求，需要考慮n*(n-1)/2個排列的情況。
（4） 兩種發送技術：基帶傳輸（數字信號雙向傳輸的全頻發送）和寬帶傳輸（模擬信號的無線電調製，採用FDM複用技術單向傳輸）
（1） 基帶發送技術的最長傳輸距離是
（2） 以太網的五大組成部分：
A． 收發器
接收或發送信號，監聽總線上的信號，檢測總線上的信號衝突以及實現站和總線電纜的地隔離。
B． 收發器電纜
由四對電纜組成，連接控制器和收發器，他的功能是傳送數據和控制信號，給收發器提供電源。
C． 50歐姆同軸電纜
D． 50歐姆終端匹配器
吸收信號以防止反射效應。
E． 控制器。
（3） 以太網三種不同大小的結構（見資料P49，圖4.5）
（4） 基帶總線系統也可以用價格便宜但性能較低的雙絞線作爲傳輸線，由三部分：雙絞線總線、終端匹配器、控制器接口。最大長度爲1公里，最大數據速率爲1M /BPS連接站點數達幾十個。
吸收信號以防止反射效應。
E． 控制器。
（3） 以太網三種不同大小的結構（見資料P49，圖4.5）
（4） 基帶總線系統也可以用價格便宜但性能較低的雙絞線作爲傳輸線，由三部分：雙絞線總線、終端匹配器、控制器接口。最大長度爲1公里，最大數據速率爲
（1） 寬帶的發送技術是一種單向傳輸技術，通常採用75歐姆的有限電視電纜作爲傳輸介質。並且採用模擬信號傳輸。
（2） 兩種不同的寬帶結構：
A． 單電纜結構採用不同的傳輸頻率發送信號和接收信號，端頭是個有源的頻率轉換器；
B． 雙電纜結構採用相同的頻率發送在不同的通路中發送和接收信號。
C． 單電纜結構的缺點：使用複雜的元件；需要使用頻率分叉器。
（3） 單電纜系統中三個標準分叉器及其低、高頻帶範圍
A． 子分叉器，低頻帶爲5MHz~30MHz，高頻帶爲54MHz~300MHz
B． 中分叉器，低頻帶爲5MHz~116MHz，高頻帶爲168MHz~300（400）MHz
C． 高分叉器，低頻帶爲5MHz~174MHz，高頻帶爲232MHz~400MHz
（4） 寬帶系統由五部分組成：
A． 電纜：
a．中繼線電纜，直徑爲0.75英寸~1.0英寸，在300MHz下衰減爲每英尺0.7dB~1.2dB，可達幾十公里；
b．分佈電纜：直徑爲0.4英寸~0.5英寸，衰減爲每100英尺1.2dB~2.0dB，用於短距離和分支電纜；
c．連接站到LAN的電纜：直徑爲0.25英寸1.0英寸，衰減爲每100英尺4dB~6dB。
B． 終端匹配器
C． 放大器：用來補償電纜的衰減，對低頻的系統不需要。對單電纜的寬帶系統，放大器必須是雙向的。
D． 向偶合器和分叉器：功能是將一個輸入分成兩個輸出，或將兩個輸入合成一個輸出；
E． 控制器
C． 放大器：用來補償電纜的衰減，對低頻的系統不需要。對單電纜的寬帶系統，放大器必須是雙向的。
D． 向偶合器和分叉器：功能是將一個輸入分成兩個輸出，或將兩個輸入合成一個輸出；
E． 控制器
（1） 基帶系統
優點：不需用Modem，價格便宜；結構、技術簡單；容易安裝；
缺點：只有一個通道；容量有限；距離有限；
（2） 寬帶系統
優點：容量大；多種通信模式；結構靈活；大的覆蓋範圍；採用成熟 的CATV。
缺點：需要MODEM，價格貴；安裝和維護複雜；兩倍的傳播延遲。
（1） IEEE 802.3是支持CSMA/CD算法的局域網，最常用的基帶IEEE 802.3局域網絡有四種：
A． 10Base5(主幹網，粗纜)
B． 10Base2（價格便宜，細纜）
C． 10Base-T（易於維護）
D． 10Base-F（光纖網，適於樓間互連）
E． 詳細圖形參見P52-P53
4.2 環型網
4.2.1 環型網工作原理
（1） 中繼器提供了環型網的三個基本功能：數據插入環中、接收數據、數據從環中刪除
（2） 報文進入環中刪除的方法：
A． 當目的站接收到報文後，即在目的站將報文從環中除去；
B． 目的站接收了報問候，報文仍在環中，直到返回發送站纔將報文刪除，這種方法有三個優點：
a． 相對第一種方法，可減少爲了識別地址所產生的延遲爲一位延遲；
b． 由接收站點改變報文的某一標誌位，回送至發送站可作爲回答響應；
c． 允許多點廣播。
（3） 中繼器在環型網運行中的四個狀態
A． 監聽狀態：
B． 發送狀態
C． 接收狀態
D． 旁路狀態
4.2.2 標記環介質訪問控制
（1） 標記環三個不同的變化方案
A． 當站點獲得控制標記後能發送得報文數目；
B． 控制標記的形勢和位置是包含在信息幀內還是在信息幀外；
C． 發送站何時將標記釋放給下一個站點。
（2） 三種標記環網：DCS，ESM，Prime
（3） 環型拓撲結構的最大優點是：由於採用點到點通信鏈路，被傳送的信號在每一結點再生，因此，傳送錯誤可減到最小，整個網的傳送距離可很長。點到點通信的環型結構可採用光纖作爲傳輸介質，具有速度高、抗干擾能力強的優點。最大缺點是可靠性問題。
（1） 中繼器提供了環型網的三個基本功能：數據插入環中、接收數據、數據從環中刪除
（2） 報文進入環中刪除的方法：
A． 當目的站接收到報文後，即在目的站將報文從環中除去；
B． 目的站接收了報問候，報文仍在環中，直到返回發送站纔將報文刪除，這種方法有三個優點：
a． 相對第一種方法，可減少爲了識別地址所產生的延遲爲一位延遲；
b． 由接收站點改變報文的某一標誌位，回送至發送站可作爲回答響應；
c． 允許多點廣播。
（3） 中繼器在環型網運行中的四個狀態
A． 監聽狀態：
B． 發送狀態
C． 接收狀態
D． 旁路狀態
4.2.2 標記環介質訪問控制
（1） 標記環三個不同的變化方案
A． 當站點獲得控制標記後能發送得報文數目；
B． 控制標記的形勢和位置是包含在信息幀內還是在信息幀外；
C． 發送站何時將標記釋放給下一個站點。
（2） 三種標記環網：DCS，ESM，Prime
（3） 環型拓撲結構的最大優點是：由於採用點到點通信鏈路，被傳送的信號在每一結點再生，因此，傳送錯誤可減到最小，整個網的傳送距離可很長。點到點通信的環型結構可採用光纖作爲傳輸介質，具有速度高、抗干擾能力強的優點。最大缺點是可靠性問題。
4.3 FDDI（光纖分佈數據接口）網
（1） FDDI網的幾個性能指標
是一種高性能的光纖標記環局域網，運行速率爲100Mbps，最大距離可達200公里，最多可連接1000個站點。
（1） FDDI網的幾個性能指標
是一種高性能的光纖標記環局域網，運行速率爲100Mbps，最大距離可達200公里，最多可連接1000個站點。
（2） FDDI包含了兩個光纖環，一個順時針方向傳輸，一個逆時針方向傳輸。任意一個環發生故障，另一個可做備用，如兩個環在同一點發生故障，則兩個環可合成一個單環，長度幾乎增加一倍，每個站點具有能加入兩個環或旁路站點功能的開關。
（3） FDDI定義了A和B兩類站點，A能連接到兩個環上，B只能連接到其中一個環上
（4） FDDI使用了4B/5B編碼技術，這種編碼同曼徹斯特編碼的比較失去了時鐘自同步的優點，但大大節約了元件費用。
（3） FDDI定義了A和B兩類站點，A能連接到兩個環上，B只能連接到其中一個環上
（4） FDDI使用了4B/5B編碼技術，這種編碼同曼徹斯特編碼的比較失去了時鐘自同步的優點，但大大節約了元件費用。
4.4 快速以太網
4.4.1 快速以太網類型
（1） 快速以太網同以太網的比較
高速率、低成本（其他內容參見P58）
（2） 快速以太網所支持的三種類型發送接收器
兩種用於雙絞線（即100Base-T4和100Base-TX）,一種用於光纖（即100Base-FX）
（3） 名詞解釋
UTP---------非屏蔽雙絞線
STP----------屏蔽雙絞線
（1） 快速以太網同以太網的比較
高速率、低成本（其他內容參見P58）
（2） 快速以太網所支持的三種類型發送接收器
兩種用於雙絞線（即100Base-T4和100Base-TX）,一種用於光纖（即100Base-FX）
（3） 名詞解釋
UTP---------非屏蔽雙絞線
STP----------屏蔽雙絞線
（1） 快速以太網產品分爲適配器和HUB
A． 適配器
結構簡單，一邊是總線結構，將數據傳送至主機、中繼器或HUB；另一邊接到所選的介質。
B． HUB
a) 共享機制的中繼器
b) 交換機值的交換器
（1） 交換技術的兩種主要應用形式是摺疊式主幹網和高速服務器聯接
（2） 爲了支持將交換器的使用逐漸向下過渡，生產快速以太網的廠家開發了具有以下特點的產品：
A． 更多的端口數；
B． 更大的緩衝；
C． 更好的地址過濾；
D． 管理工具；