2021年度工业控制网络技术基础讲义.ppt

文档介绍：局域网技术
1、局域网的概念
所谓局域网，就是存在于局部地区范围内的网络，它所覆盖的地区范围较小。局域网在计算机数量配置上没有太多的限制，少的可以只有两台，多的可达几百台。一般来说，在企业局域网中，工作站的数量在几十到两百台；在网络所涉及的地理距离上可以是几米至几千米。局域网一般位于一个建筑物或一个单位内，不存在寻径问题，不包括网络层的应用。
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工业控制网络技术基础
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（1）主要特点：
1）一般特点：
①较小的物理范围
②以微机为主要联网对象
③通常属于某个部门和单位
④价格低廉
2）技术特点：
①具有更高的传输速率（10－1000Mbit/s）
②通常多个站共享一个传输介质
③误码率低
④具有较低的时延
⑤具有高可靠性和安全性、易于扩缩和管理
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（2）基本组成
LAN由五个基本部件构成
计算机（特别是PC）
传输介质
网络适配器（网卡）
网络连接设备
网络操作系统
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（3） IP地址介绍
IP地址即互联网地址，Internet地址。它是用来唯一标识互联网上计算机的逻辑地址。
IP地址长度是32bits（4个字节），用4个以小数点隔开的十进制整数表示。
IP地址由网络号(Network)和主机号(Host)两部分构成。
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子网掩码是个与IP地址相对应的32位数字，掩码可以确定IP地址的网络号、子网号和主机号是如何划分的。掩码为“1”的位，所对应的IP地址部分为网络号和子网号，掩码为“0”的位，所对应的IP地址部分为主机号。
掩码的表示与IP地址相同，也用4个点分十进制整数表示，如:。
网关是与主机连在同一个子网的路由器端口的IP地址，不同子网之间的数据转发全靠路由器完成。
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2、局域网拓扑结构
计算机网络的组成元素可以分为两大类，即网络节点和通信链路。网络中节点的互连模式叫网络拓扑结构。
物理拓扑
指连接网络设备的物理线缆的铺设形式
拓扑结构通常是指物理拓扑结构
逻辑拓扑
数据流在物理线缆中传输的形式
物理拓扑可能与逻辑拓扑形状不同
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局域网常见的拓扑结构
总线、树形、环形、星形
（1）星形拓扑结构
所有的计算机连到一个中心节点上，中心节点的设备通常由主机或集线器担当。
中 央
节 点
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工业控制网络技术基础
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星形拓扑的特点
物理结构的特点
所有站点直接与中央节点相连
各站点之间无直接连线
站点之间通信必须通过中央节点转发
逻辑结构的特点
中央节点的处理能力决定了网络的逻辑拓扑
如为HUB ，网络的逻辑拓扑为总线型
如为交换机，则网络的逻辑拓扑为星型
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中央节点为HUB的Ethernet
HUB
逻辑上等效于
1、2 发送3、6接收
RJ45
RJ45
站
HUB
1
8
1
8
双绞线介质，收发各用一对线，平衡驱动
站点与HUB之间采用直连电缆
HUB接收每个站点信息并向其他站转发
数据充满整个网络，仍为逻辑上的总线
数据通信具有总线型网络的特点
（冲突、竞争信道，收、发规则，共享总线速率等）
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优点：
查找故障方便，便于维护和管理
个别站点的故障对网络无影响
站点进出很自由
介质访问方法简单
缺点：
对中央节点的可靠性和冗余度要求很高
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