各位老鐵們,大家好,今天由我來(lái)為大家分享物聯(lián)網(wǎng)卡組建局域網(wǎng),以及2019-05-11 局域網(wǎng)的相關(guān)問(wèn)題知識(shí),希望對(duì)大家有所幫助。如果可以幫助到大家,還望關(guān)注收藏下本站,您的支持是我們最大的動(dòng)力,謝謝大家了哈,下面我們開(kāi)始吧!
局域網(wǎng)有多種類型,如果按照網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接方式不同,可分為共享式局域網(wǎng)和交換式局域網(wǎng)兩種。
共享式局域網(wǎng)是指所有結(jié)點(diǎn)共享一條公共通信傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)技術(shù)。共享介質(zhì)局域網(wǎng)可分為以太網(wǎng)、令牌總線、令牌環(huán)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的高速以太網(wǎng)和FDDIⅡ等。無(wú)線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,同有線局域網(wǎng)一樣,可采用共享方式。
交換式局域網(wǎng)是指以數(shù)據(jù)鏈路層的幀或更小的數(shù)據(jù)單元為數(shù)據(jù)交換單位,以以太網(wǎng)交換機(jī)(Ethernet Switch)為核心的交換式局域網(wǎng)技術(shù)。交換式局域網(wǎng)可分為交換以太網(wǎng)、ATM網(wǎng)以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的虛擬局域網(wǎng),由于ATM網(wǎng)組網(wǎng)費(fèi)用高,近年來(lái)已很少用ATM技術(shù)組建局域網(wǎng),更多的是交換以太網(wǎng)。
局域網(wǎng)參考模型---IEEE802參考模型是由美國(guó)國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)802委員會(huì)制定的,該模型對(duì)應(yīng)OSI參考模型的最低兩層,即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。
同學(xué)們可能會(huì)奇怪IEEE802參考模型為什么只對(duì)應(yīng)OSI參考模型的最低兩層呢?這是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,一般為總線型、環(huán)型、星型和樹(shù)型,2個(gè)接點(diǎn)間只有唯一的一條鏈路,不需要進(jìn)行路由選擇和流量控制,因此該模型不需要考慮網(wǎng)絡(luò)層。至于其他高層的應(yīng)用往往與具體的實(shí)現(xiàn)有關(guān),通常包括在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中,因此該模型對(duì)其余高層也沒(méi)有相應(yīng)的描述。
從圖中我們可以看到,IEEE802參考模型的最底層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的物理層,它的主要功能是負(fù)責(zé)信號(hào)的編碼與解碼、前導(dǎo)的生成與去除以及比特的傳輸和接收。
局域網(wǎng)種類繁多,使用的傳輸介質(zhì)各種各樣,接入方法不一,因此IEEE802參考模型將數(shù)據(jù)鏈路層分為媒體訪問(wèn)控制MAC和邏輯鏈路控制LLC兩層。
邏輯鏈路控制LLC子層與傳輸介質(zhì)無(wú)關(guān),對(duì)于各種不同類型的局域網(wǎng)都是適合的,它完成通信鏈路的建立、維護(hù)和釋放,為高層協(xié)議與MAC層之間提供統(tǒng)一的接口,進(jìn)行幀發(fā)送、接收及流量控制等工作。
媒體訪問(wèn)控制MAC子層則與傳輸介質(zhì)有關(guān),它和網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)的類型有直接關(guān)系,負(fù)責(zé)完成介質(zhì)訪問(wèn)控制,進(jìn)行合理的信道分配,實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)多個(gè)設(shè)備共享單一信道資源 ,以及數(shù)據(jù)幀的組裝和拆裝、MAC地址識(shí)別及差錯(cuò)檢測(cè)。
IEEE802參考模型包含了一系列的標(biāo)準(zhǔn):從 I EEE802.1~ I EEE802.22,提出了眾多的局域網(wǎng),經(jīng)過(guò)多年的使用、淘汰,現(xiàn)在最重要的幸存者就只剩下 802.3以太網(wǎng)、 802.11無(wú)線局域網(wǎng)( wiFI)、 802.15個(gè)域網(wǎng)(藍(lán)牙)、 802.16無(wú)線城域網(wǎng)了。
以太網(wǎng)的故事始于1976年,是由麻省理工學(xué)院的學(xué)生bob metcalfe與他的同事設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的,它們利用一個(gè)長(zhǎng)的粗同軸電纜連接著所有的計(jì)算機(jī),其結(jié)構(gòu)如圖中我們所看到的那樣,他們用Ethernet“以太網(wǎng)”命名了這個(gè)系統(tǒng)。
經(jīng)典以太網(wǎng)是10M以太網(wǎng),使用四種傳輸媒體----粗纜、細(xì)纜、雙絞線、光纖,分別是10base-5粗纜以太網(wǎng)、10base-2細(xì)纜以太網(wǎng)、10base-T雙絞線以太網(wǎng)和10base-F光纖,直接通過(guò)電纜線將計(jì)算機(jī)連接在一起,之所以用電纜線,是因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)代普遍認(rèn)為“有源器件不可靠,無(wú)源的電纜線才是最可靠的”。
經(jīng)典以太網(wǎng)都有電纜的最大長(zhǎng)度限制,這個(gè)范圍內(nèi)的信號(hào)可以正常傳播,超過(guò)這個(gè)范圍信號(hào)將無(wú)法傳播。為了允許建設(shè)更大的網(wǎng)絡(luò),可以用中繼器/集線器把多條電纜連接起來(lái)。在這些電纜上,信息的發(fā)送使用曼徹斯特編碼。以太網(wǎng)可以包含多個(gè)電纜段和多個(gè)集線器,但是不允許任意兩個(gè)收發(fā)端之間的距離超過(guò)2.5千米,并且在任意兩個(gè)收發(fā)端之間經(jīng)過(guò)的集線器不能超過(guò)4個(gè)。
經(jīng)典以太網(wǎng)使用帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)CSMA/CD協(xié)議來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)的使用,這個(gè)協(xié)議有3個(gè)基本要點(diǎn):
(1)多點(diǎn)接入:許多計(jì)算機(jī)以多點(diǎn)接入的方式連接在一根總線上,采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是星形的。
(2)載波監(jiān)聽(tīng)
當(dāng)一個(gè)站有數(shù)據(jù)有發(fā)送時(shí),它首先偵聽(tīng)信道,確定當(dāng)時(shí)是否有其他站正在傳輸數(shù)據(jù)。如果信道空閑,它就發(fā)送數(shù)據(jù);如果信道忙,該站等待直到信道變成空閑,再發(fā)送幀。
(3)碰撞檢測(cè)
也就是邊發(fā)送邊監(jiān)聽(tīng)。如果發(fā)生沖突,該站等待一段隨機(jī)的時(shí)間,然后再?gòu)念^開(kāi)始上述過(guò)程。
這三點(diǎn)總結(jié)起來(lái)就是四句話——先聽(tīng)后發(fā),邊聽(tīng)邊發(fā),沖突停止,延遲重發(fā)。
隨著交換機(jī)應(yīng)用的廣泛和高帶寬的需求,誕生了IEEE802.3U快速以太網(wǎng)。快速以太網(wǎng)100BASE-T是傳送100Mb/s基帶信號(hào)的星型以太網(wǎng)。用戶只要更換一個(gè)網(wǎng)卡,再配上一個(gè)100Mb/s的交換機(jī)就可以方便地由10Base-T升級(jí)到100BASE-T,并不需要改變網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
100base-t4:使用4對(duì)3類UTP雙絞線,其中三對(duì)傳送數(shù)據(jù),第四對(duì)用于檢測(cè)碰撞,不支持全雙工方式。
100base-tx:使用兩對(duì)5類UTP雙絞線全雙工傳輸,一對(duì)用于發(fā)送信號(hào)到交換機(jī),一對(duì)用于接收交換機(jī)發(fā)來(lái)的信號(hào),站點(diǎn)與集線器/交換機(jī)之間的最大距離為100米,且站點(diǎn)----集線器----站點(diǎn)之間的距離不超過(guò)200米;
100base-fx,當(dāng)采用多模光纖,且站點(diǎn)與站點(diǎn)直接相連時(shí),半雙工狀態(tài)間距不超過(guò)412米,全雙工狀態(tài)下間距不超過(guò)2000米;當(dāng)采用單模光纖,全雙工狀態(tài)下,最大傳輸距離可達(dá)10000米;
快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的墨跡未干,802委員會(huì)就開(kāi)始制定一項(xiàng)更快的快速以太網(wǎng),稱為千兆以太網(wǎng)。千兆以太網(wǎng)允許在1Gb/s速率下全雙工和半雙工兩種方式工作:在半雙工方式下使用CSMA/CD協(xié)議,全雙工方式下不需要。能夠與10BASE-T和100BASE-T技術(shù)向后兼容,有很好的網(wǎng)絡(luò)延展能力,易升級(jí),易管理,目前已成為一種成熟的園區(qū)局域網(wǎng)主干網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)。
同樣,根據(jù)所使用電纜的不同,千兆以太網(wǎng)也分為兩種,一種是基于光纖通道的千兆以太網(wǎng)1000base-x,另一種是基于雙絞線的1000base-t。
1000BASE-SX——SX表示短波長(zhǎng)(使用850nm激光器),使用纖芯直徑為62.5μm微米和50μm微米的多模光纖時(shí),傳輸距離分別為275m和550m。
1000BASE-LX——LX表示長(zhǎng)波長(zhǎng)(使用1300nm激光器),使用纖芯直徑為62.5μm和50μm的多模光纖時(shí),傳輸距離為550m。使用纖芯直徑為10μm的單模光纖時(shí),傳輸距離為5km。
1000BASE-CX——CX表示銅線,使用2對(duì)屏蔽雙絞線,傳輸距離為25m。
1000BASE-T——使用4對(duì)5類UTP雙絞線全雙工工作,傳送距離100m。
1999底802委員會(huì)進(jìn)行萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)(10Gbps)的研究,并于2002年正式發(fā)布了光纖標(biāo)準(zhǔn),2004年發(fā)布了屏蔽銅電纜標(biāo)準(zhǔn),緊接著2006年發(fā)布了銅雙絞線標(biāo)準(zhǔn)。
萬(wàn)兆以太網(wǎng)使用光纖作為傳輸介質(zhì),使用單模光纖傳輸距離超過(guò)40km,多模光纖為 65~300m。
萬(wàn)兆以太網(wǎng)采用全雙工方式,不采用CSMA/CD機(jī)制,擺脫了CSMA/CD的距離限制,現(xiàn)在正致力于研究“電信級(jí)以太網(wǎng)”,對(duì)40 Gbps和100 Gbps進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作。
以太網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展了30多年,在發(fā)展過(guò)程中還沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)真正有實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)者,其原因在于它的簡(jiǎn)單可靠、易于維護(hù)的特性,這也是網(wǎng)絡(luò)世界中的一個(gè)經(jīng)典名言——“保持簡(jiǎn)單,否則就傻!”
其實(shí)令牌是一種特殊的幀,用于控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的發(fā)送權(quán),只有持有令牌的結(jié)點(diǎn)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。也就是說(shuō),如果某個(gè)站有等待傳輸?shù)膸?duì)列,當(dāng)它接收到令牌時(shí)就可以發(fā)送幀,然后再把令牌傳遞到下一站;而如果它沒(méi)有排隊(duì)的幀要傳送,則它只需簡(jiǎn)單地把令牌傳遞下去。同學(xué)們需要注意的是,發(fā)送結(jié)點(diǎn)在獲得發(fā)送權(quán)后就將令牌刪除,在環(huán)路上不會(huì)再有令牌出現(xiàn),其它結(jié)點(diǎn)也不可能再得到令牌,這就保證了環(huán)路上某一時(shí)刻只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù),因此令牌環(huán)技術(shù)不存在爭(zhēng)用現(xiàn)象,它是一種典型的無(wú)爭(zhēng)用型介質(zhì)訪問(wèn)控制方式。
20世紀(jì)90年代,一種高于當(dāng)時(shí)的以太網(wǎng)(10Mbps)和令牌網(wǎng)(4或16Mbps)令牌環(huán)網(wǎng)——光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI出現(xiàn)了。FDDI的訪問(wèn)方法與令牌環(huán)網(wǎng)的訪問(wèn)方法類似,在網(wǎng)絡(luò)通信中均采用“令牌”傳遞的方式,但它與標(biāo)準(zhǔn)的令牌環(huán)又有所不同。
從FDDI的組成結(jié)構(gòu)圖中我們可以看到,它使用雙環(huán)結(jié)構(gòu),它的網(wǎng)絡(luò)信息流由類似的兩條流組成,兩條流以相反的方向繞著兩個(gè)互逆環(huán)流動(dòng)。其中一個(gè)環(huán)叫“主環(huán)”,逆時(shí)鐘發(fā)送,另一個(gè)環(huán)叫“副環(huán)”,順時(shí)鐘發(fā)送。一般情況下,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號(hào)通常只在主環(huán)上流動(dòng)。如果環(huán)失敗,令牌網(wǎng)會(huì)自動(dòng)重新配置網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)可以沿反方向流到副環(huán)上去。這種雙環(huán)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)之一是冗余,一個(gè)環(huán)用于傳送,另一個(gè)環(huán)用于備份,也就是說(shuō),如果出現(xiàn)問(wèn)題,其中主環(huán)斷路,副環(huán)代替。
無(wú)線局域網(wǎng)可分為兩大類:第一類是有固定基礎(chǔ)設(shè)施的,第二類則是無(wú)固定基礎(chǔ)設(shè)施的。
所謂“固定基礎(chǔ)設(shè)施”是指預(yù)先建立起來(lái)的、能夠覆蓋一定地理范圍的一批固定基站。大家經(jīng)常使用的蜂窩移動(dòng)電話就是利用電信公司預(yù)先建立的、覆蓋全國(guó)的大量固定基站來(lái)接通用戶手機(jī)撥打的電話。
對(duì)于第一類有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng),1997年IEEE制定出無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)802.11系列標(biāo)準(zhǔn),其網(wǎng)絡(luò)的使用有兩種——自組織和有架構(gòu)模式。
(1) 自組織模式
這種模式下的網(wǎng)絡(luò)由一組相互關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)組成,他們相互之間可以直接向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù),進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn),或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)之間的通信。
無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)WPAN
無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)WPAN就是在個(gè)人工作地方把屬于個(gè)人使用的電子設(shè)備,比如我們的便攜式電腦、平板電腦、便攜式打印機(jī)以及蜂窩電話等等,用無(wú)線技術(shù)連接起來(lái)的自組織網(wǎng)絡(luò),不需要使用接入點(diǎn)AP,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的范圍大約在10m左右。WPAN可以是一個(gè)人使用,也可以若干人共同使用。這些電子設(shè)備可以很方便地進(jìn)行通信,就像用普通電纜連接一樣。現(xiàn)在最常見(jiàn)的無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的例子就是我們平時(shí)所使用的藍(lán)牙系統(tǒng)。
(1)藍(lán)牙系統(tǒng)
最早使用WPAN的就是1994年愛(ài)立信公司推出的藍(lán)牙系統(tǒng),其標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15.1,傳輸速率為720kb/s,距離范圍為10米,運(yùn)行在 2.4GHz頻帶上。
藍(lán)牙技術(shù)是一種用于各種固定與移動(dòng)的數(shù)字化硬件設(shè)備之間的低成本、近距離的無(wú)線通訊連接技術(shù)。這種連接是穩(wěn)定的、無(wú)縫的,其程序?qū)懺谝粋€(gè)9×9 mm的微型芯片上,可以方便地嵌入設(shè)備之中。同時(shí),它很容易穿透障礙物,實(shí)現(xiàn)全方位的數(shù)據(jù)傳輸。如果設(shè)備是屬于那種活動(dòng)范圍比較廣、要求和多種設(shè)備迅速互聯(lián),如筆記本電腦、數(shù)字無(wú)繩電話、個(gè)人數(shù)字助理、手機(jī)等,采用藍(lán)牙或無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)是十分理想的。
(2) ZigBee
與藍(lán)牙相類似,ZigBee是一種新興的短距離無(wú)線通信技術(shù),用于傳感控制應(yīng)用,是一種物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)終端,利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸功能。ZigBee,這個(gè)名字來(lái)源于蜂群使用的賴以生存和發(fā)展的通信方式。蜜蜂通過(guò)跳Z形的舞蹈,來(lái)通知其伙伴所發(fā)現(xiàn)的新食物源的位置、距離和方向等信息。ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,其主要特點(diǎn)是通信距離短,通常為10到80米,傳輸數(shù)據(jù)速率低2~250kb/s,并且成本廉價(jià)。
(3)高速WPAN
高速WPAN的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15.3,是專為在便攜式多媒體裝置之間傳送數(shù)據(jù)而定制的,支持11到55Mb/s的數(shù)據(jù)率。這在個(gè)人使用的數(shù)碼設(shè)備日益增多的情況下特別方便。例如,使用高速WPAN可以不用連接線就能把PC機(jī)和在同一間屋子里的打印機(jī)、掃描儀、外接硬盤以及其他電子設(shè)備連接起來(lái)。別人使用數(shù)碼攝像機(jī)拍攝的視頻,可以不用連接線就復(fù)制到你的數(shù)碼攝像機(jī)的存儲(chǔ)卡上;在會(huì)議廳里的便攜式電腦可以不用連接線就通過(guò)投影儀把制作好的幻燈片投影到大屏幕上,十分的方便快捷。
(2)有架構(gòu)模式
圖中所示的這種模式的網(wǎng)絡(luò)使用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),每個(gè)客戶端與一個(gè)中心接入點(diǎn)AP相連,該中心接入點(diǎn)AP(無(wú)線訪問(wèn)接入點(diǎn)(WirelessAccessPoint))又可以與其他網(wǎng)絡(luò)相連接,如圖所示通過(guò)中心接入點(diǎn)和一個(gè)有線網(wǎng)絡(luò)相連接后,通過(guò)路由器連入因特網(wǎng)。
通過(guò)中心AP所形成的局域網(wǎng)就是我們平時(shí)所說(shuō)的wifi,在MAC層使用CSMA/CA多點(diǎn)接入載波監(jiān)聽(tīng)/碰撞避免協(xié)議(與經(jīng)典以太網(wǎng)中使用的CSMA/CD不同)。現(xiàn)在,WIFI幾乎成為了無(wú)線局域網(wǎng)WLAN的同義詞。
現(xiàn)在許多地方,如辦公室、機(jī)場(chǎng)、快餐店、旅館、購(gòu)物中心等都能夠向公眾提供有償或無(wú)償接入WIFI的服務(wù),這樣的地點(diǎn)就叫做熱點(diǎn),也就是公眾無(wú)線入網(wǎng)點(diǎn)。由許多熱點(diǎn)和接入點(diǎn)AP連接起來(lái)的區(qū)域叫做熱區(qū)。
關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)卡組建局域網(wǎng),2019-05-11 局域網(wǎng)的介紹到此結(jié)束,希望對(duì)大家有所幫助。