现代网络技术 第二篇

CSMA/CD特点
载波侦听多路访问 – 站点传送数据时，首先侦听信道是否空闲 – 空闲则发送，非空闲则等待，重新侦听 – 侦听等待的时间 始终侦听，直到没有冲突，开始发送 冲突后，等待一个随机时间，再重新开始侦听 如果不冲突，按照一个特定概率p决定当前是否 发送 冲突检测 – 多个站点同时侦听到空闲，发送数据时进行冲突 检测 – 检测到冲突，立刻停止，等待一定的时间后，再 重新开始CSMA/CD过程
2.3 局域网标准
2. IEEE 802标准系列 美国电气与电子工程师学会IEEE( Institute of Electrica1 and Electronics Engineers)802 委员会； IEEE 802委员会专门制定局域网标准。 ISO把这个802规范称为ISO 802标准，因 此，许多IEEE标准也是ISO标准。如，IEEE 802.3标准就是ISO 802.3标准。
光纤分布数据接口FDDI – 光纤分布数据接口网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 200km，可最多连接1000个站点。 – 它的适用范围类同其他任何的802LAN，只是有更 高的频宽。另外广泛的用途是作为主干网，连接 各类速率为10Mbps的局域网. – FDDI采用多模光纤。 – FDDI包含两个光纤环，一是顺时针方向传输，二 是逆时针方向传。 – FDDI的协议十分接近于802.5的协议。 – FDDI的数据帧和802.5帧十分相似，FDDI帧含有 前导码，对高数据率下的时钟同步十分重要；允 许在网内使用16位和48位地址，比802.5更灵活； 标记帧也有不同，没有优先位和预约位，它用其 他方法分配容量。
7
字节
1
帧首定界符 （SFD）
6
6
2
46-1500
4
前导 码
目的地 源地址 PDU长 数据 FCS 址 （SA） （DATA） 度 （DA）
– MAC子层功能
对数据进行封装和解封 介质访问管理 编码和译码
An Ethernet frame begins with a header that contains three fields. The 64-bit preamble contains alternating 1s and 0s The first two fields of the header contain physical addresses(48-bit static addressing scheme). The third field of the header consists of a 16-bit Ethernet frame type.

2.8 局域网举例
2.8.1 以太网(Ethernet)
以太网是由Xerox公司在70年代早期发明的。 以太网的标准: 现在由IEEE制订并维护 带宽容量 – 传统以太网：10M bps – 快速以太网：100M bps – 千兆以太网： 1000M bps 或 1G bps – 万兆以太网： 10000M bps 或 10G bps
IEEE802.3的组成示意图
Et h e rn e t M e di a Ac c e ss C on t rol ( M AC )
Manchester encodi ng/decodi ng
10B AS E-5
10B AS E-2
10B AS E- T
10B AS E-F
– IEEE 802.3 MAC帧格式
送往 来自 本节点 本节点
送往 来自 本节点 本节点
– 令牌环的帧结构
1 1 1
FC
2或6
目的地址
2或6
源地址
无限制
数据
4
校验和
1
FS
1
ED
SD AC
802.5标准的物理层 – 802.5标准要求用屏蔽双绞线，速率 为1Mbps或4Mbps，后来IBM也推出了 16Mbps的速率。 – 信号采用差分曼彻斯特编码。 – 线路中心设有旁路中继器，它由各 节点供电。
《现代网络技术》课件
厦门大学软件学院 林坤辉
第二篇
局域网体系结构
2.1 局域网概述
局域网 局域网（LAN）:在较小区域内互联各种通信设备的 一种通信网络。 – 局域网的特点 地域范围比较小 遵循ISO的OSI开放七层协议参考模型 可以使用高速传输媒质 局域网与传输媒质的接口相对简单 建网周期短、易扩充、易管理，建网费用比 较低廉

2.7 总线拓扑(Bus Topology)

总线型结构
–网络中所有的站点共享一条数据通道
– 任何节点只需发送一个数据包到总线中，其
它节点会接收，从而完成数据通信
总线拓扑( Bus Topology)
优势 –安装简单方便 –需要铺设的电缆最短，成本低 –某个站点的故障一般不会影响整个网络 不足 –介质的故障会导致网络瘫痪 –线网安全性低 –监控比较困难 –增加新站点也不如星型网容易
To determine whether the cable is currently being used, a computer can check for a carrier. Checking for a carrier wave is called carrier sense(载波侦听). The idea of using the presence of a signal to determine when to transmit is called carrier sense multiple access(CSMA载波侦听多路访问)
When the signals transmitted by two computers reach the same point on the cable, they interfere with each other. The interference between two signals is called a collision(冲突). Monitoring a cable during transmission is known as collision detect(CD冲突检测). The Ethernet mechanism is known as Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect(CSMA/CD)

星型结构 – 一个中心节点 – 一组计算机通过中心节点实现信息传输 – 各节点和中心节点之间通过点到点的链 路进行连接
星型拓扑( Star topology)
优势 –容易在网络中增加新的站点 –一个节点断掉不会影响其它节点 –数据的安全性和优先级容易控制 –易实现网络监控 不足 –中心节点的故障会引起整个网络瘫痪
IBM 令牌环网特点
单向环网，相邻节点是点到点连接 环中接口采用三种工作方式之一

– 拷贝：普通的环中节点
– 传输：和其它环的邻接节点 – 恢复：恢复已经丢失的令牌的节点
对令牌集中管理，避免了冲突的发生 单点出现故障，可造成环网瘫痪

IEEE 802.5令牌环局域网
1比特延迟 环接口
环接口 节点 位流动 方向

The Ethernet standard specifies that frames are sent using the Manchester(曼彻斯特) Encoding.
A sender transmits a signal, which propagates(传播) from the sender toward both ends of the shared cable.
3. 广播式网络（Broadcast Network）
仅有一条通信信道，由网络上的所有机器共
享；
分组或包可以被任何机器发送并被其他所有
机器接收；
每个分组带有地址信息，以指明接收的机器。 小的网络多采用广播式。
4. 共享通信信道及介质访问控制
2.5 星型拓扑( Star Topology)

IEEE 802.3局域网 – IEEE 802.3规定了物理媒体命名方法： IEEE 802.3 X TYPE-Y NAME 其中X表示数据传输速率 TYPE表示信号的传输方 –Base指基带传输 –Broad指宽带传输 Y表示网段长度或传输媒体的特征 –5指粗同轴电缆 –2指细同轴电缆 –T指双绞线 –F指光纤 NAME是局域网名称 – 例如IEEE802.3 10BASE-T Ethernet表示10Mbps传 输速率、使用基带传输、支持5类双绞线的以太网。
பைடு நூலகம்
2.6 环型拓扑( Ring Topology)

环型结构 –各节点通过通信介质连成一个封闭的环形 – 两个邻接的节点之间通过点到点连接 – 非邻接节点之间通信要经过路径上的其它 节点
环型拓扑( Ring Topology)

优势 –结构简单，容易安装 –容易监控通/断情况 – 节省资源
不足 –容量有限 –网络建成后，难以增加新的站点 – 一个节点产生异常情况，会影响其它节 点通信
2.2 局域网体系结构
局域网参考模型
在局域网中，数据链路层不但要完成其最基本的数 据成帧、差错控制、流量控制、链路管理四个方面的 功能，针对不同的网络拓扑结构、传输媒体，采用不 同的媒体访问控制方法及通信协议，这是局域网中最 具个性的重要方面。 局域网的数据链路层被分为逻辑链路控制子层和媒 体访问控制子层。 局域网与广域网相比，有两个主要技术特点： 第一、局域网中不用选择路径，因而不需要OSI模 型的网络层及以上功能层次，只有OSI模型中的低两 层，即物理层与数据链路层； 第二、在局域网中，可用带有物理地址的数据帧传 送数据，降低寻址、地址转换等方面的工作量。