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2019
07-28

软考网络工程师备考学习笔记4-第四章局域网与城域网

第四章局域网与城域网目录

4.1局域网技术概论
4.1.1拓扑结构和传输介质
4.1.2LAN/MAN的IEEE802标准
4.2逻辑链路控制子层
4.2.1LLC地址
4.2.2LLC服务
4.2.3LLC协议
4.3IEEE802.3标准
4.3.1CSMA/CD协议
4.3.2CSMA/CD协议的性能分析
4.3.3MAC和PHY规范
4.3.4交换式以太网
4.3.5高速以太网
4.3.6虚拟局域网
4.4局域网互连
4.4.1网桥协议的体系结构
4.4.2生成树网桥
4.4.3源路由网桥
4.5城域网
4.5.1城域以太网
4.5.2弹性分组环

第四章局域网与城域网学习笔记

一、局域网体系和标准

二、数据链路LLC和MAC

三、交换式以太网

四、高速以太网

五、虚拟局域网VLAN

六、局域网互联

七、生成树网桥

八、源路由网桥

九、城域网简介

一、局域网体系和标准

局域网:单一机构所拥有的专用计算机网络,中等规模地理范围,实现多种设备互联、信息交换和资源共享。

LAN/MAN的IEEE802标准,重点掌握:802.3、802.11、802.16

二、数据链路LLC和MAC

逻辑链路控制LLC:目的是屏蔽不同的介质访问控制方法,以向高层(网络层)提供统一的服务和接口。LLC地址就是SAP。

这个标准与HDLC是兼容的,无帧校验字段,放到了MAC层。同时提供目标地址和源地址字段。

介质访问控制MAC:其中,长度字段表示数据实际长度,最大1500.同时还可以表示上层协议类型,1501以上的值。。

MAC地址:采用16进制数表示,共6B(48位),由IEEE和厂家烧制到网卡上。

CSMA/CD协议:载波监听多路访问/冲突检测。是分布式介质访问控制方法。

监听算法 信道空闲时 信道忙时 特点
非坚持型监听算法 立即发送 等待N,再监听 减少冲突,信道利用率降低
1-坚持型监听算法 立即发送 继续监听 提高信道利用率,增大了冲突
P-坚持型监听算法 以概率P发送 继续监听 有效平衡,但复杂
最小帧长计算:为了检测到冲突。L = 2RXd/v 其中,R为网络数据速率,d为最大段长,v为信号传播速度。

三、交换式以太网

以太网:早期的802.3局域网10Mbps。ethernet  E 以太网 F  快速以太网  G  吉比特网

交换式以太网核心部件是交换机。

四、高速以太网

快速以太网:802.3U标准,速率可到100M,采用100Base-T/F

标准 传输介质 线对数 传输距离
100Base-T2 3类UTP 2对 100m
100Base-T4 3类UTP 4对 100m
100Base-TX 5类UTP 2对 100m
STP 2对 100m
100Base-FX 多模光纤 1对 2km(全双工)
单模光纤 1对 40km(全双工)
千兆以太网:802.3z标准,速率可达1000M(1Gbps),兼容10M/100M以太网。

万兆以太网:802.3ae标准,速率可达万兆(10Gbps),只支持光纤,只支持全双工,不再采用CSMA/CD,可用于城域网。

五、虚拟局域网VLAN

VLAN:虚拟局域网。根据管理功能、组织机构或应用类型,对物理网络进行分段而形成的逻辑网络,与用户的物理位置无关。

VLAN划分方式:
1)静态分配VLAN:基于端口。

2)动态分配VLAN:基于MAC地址(2层)、网络层IP(3层)、规划策略(高层)等。

VLAN划分的好处
1)控制网络流量,抑制广播风暴。

2)提高网络安全性,不同VLAN之间可做控制。

3)网络管理灵活,用户可以随地介入网络。

PS:不同VLAN之间通信:需要路由器或三层交换机。

VLAN标准802.1q(dot1q):在原来的以太帧中增加了4B的控制信息,其中包含12位的VLAN标识符VID。可用4094个VLAN。

VLAN两种端口:
接入端口Access(通过单个VLAN)

中继端口Trunk(通过多个VLAN)

六、局域网互联

2层网桥(生成树、源路由)3层交换机、路由器。网桥要求3层以上协议相同,1、2层协议不同可互联。

七、生成树网桥

生成树网桥
生成树网桥又叫透明网桥,IEEE802.1d,生成树算法。基本思想是在网桥之间传递BPDU,比较参数,根据STP打开好端口,阻塞差端口,沿着好的端口建立路径。用于以太网。

生成树网桥步骤:
1、确定根桥

2、确定根端口

3、确定指定桥

4、确定指定端口

5、阻塞剩余端口

6、形成环路

生成树网桥计算数据:
1、确定根桥ID:优先级+MAC地址,都选最小。

2、确定根端口:优先级+编号,都选最小。

3、三小原则:优先级、MAC地址、通路费用(带宽反比)。

生成树端口的四种状态:
1、Blocking(阻塞):接受BPDU,不学习MAC地址,不转发数据帧。20s

2、Listening(侦听):接受BPDU,不学习MAC地址,不转发数据帧,但交换机向其他端口通告该端口,参与选举根端口或指定端口。

3、Learning(学习):接受BPDU,学习MAC地址,不转发数据帧。

4、Forwarding(转发):正常转发数据帧。

阻塞→20s→侦听→15s→学习→15s→转发    总共50s

生成树种类和标准:

多生成树 MSTP IEEE802.1s
快速生成树 RSTP IEEE802.1w
生成树 STP IEEE802.1d

端口认证 基于用户 IEEE802.1x

八、源路由网桥

概念:
源路由网桥:802.5,基本思想是发送探测帧到目的节点,返回路径以后多沿着路径再传送。发送帧在这条路径上就传送,不在这条路径上就发送广播,查询路径,选择最优路径在传送。令牌环网。

九、城域网简介

概念:
城域网比局域网传输距离远,能够覆盖整个城市。能够提供分组传输的数据、语音和视频等多媒体业务。更大的传输容量,更高的传输效率。

城域以太网:

1、以太网专线

2、以太网虚拟专线

3、以太网局域网服务(E-LAN)

无线城域网标准:

WiMAX(802.16d固定、802.16e移动)

WiMAXⅡ(802.16m 4G)

Q-in-Q 运营商网桥协议(PBP) IEEE802.1ad 运营商VLAN标记
MAC-in-MAC 运营商主干网桥(PBB) IEEE802.1ah 运营商MAC帧头

参考:

网络工程师经验分享之局域网与城域网(一)

网络工程师经验分享之局域网与城域网(二)

 

最后编辑:
作者:jacky
这个作者貌似有点懒,什么都没有留下。

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