局域网概述、特点与应用

环型 : 结点通过点到点链路与相邻结点连接
D
A
B
C
C
Bus
A
A
A
B
C
Star
局域网概述、特点和应用
T C
B
Ring
8.2 局域网体系结构
❖ 局域网参考模型 ❖ IEEE 802 标准 ❖ 局域网链路控制机制
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8.2.1 LAN参考模型
IEEE802标准
OSI
高层
网络层 数据链路层
➢ 高层 ➢ 局域网的高层尚未定义，一般由网络操作系统（NOS） 来实现，如Unix、Windows NT、Netware等。
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8.2.2 IEEE 802 标准
IEEE802为局域网制定了一系列标准，主要有如 下12种。
（1）IEEE802.1: 概述，局域网体系结构以及网络 互连；
局域网概述、特点 和应用
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❖ 局域网的定义
在较小的地理范围内，利用通信线路将许多数据设 备连接起来，实现彼此之间的数据传输和资源共享 的系统称为局域网
❖ LAN的特点
覆盖范围小: 房间、建筑物、园区范围 距离≤25km
高传输速率 10Mbps～1000Mbps
低误码率
10-8 ～ 10-10
1
1
1/2
DSAP SSAP 控制
长度无限制 数据
LLC帧和 MAC帧 的关系
高层PDULLC首部源自LLC数据MAC首部
MAC数据
单位：字节 MAC尾部
DSAP ：目的服务访问点； SSAP : 源服务访问点； Control: 控制字段, 将LLC帧分为信息帧、监控帧、无编号帧，分别
完成不同的功能。这部分和HDLC的叙述类似。
（ 6) IEEE802.6：描述市域网（MAN）的介质 访问控制协议及相应物理层 规范；
（7） IEEE802.7：描述宽带技术进展；
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（8）IEEE802.8：描述光纤技术进展； （9） IEEE802.9：描述语音和数据综合局域网技
术； （10）IEEE802.10：描述局域网的安全与解密问
（15）IEEE 802.15: 描述了无线个人区域 网络；
（16）IEEE 802.16: 描述了宽带无线接入 技术；
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8.2.3 LAN链路控制机制
➢ 数据链路层按功能划分为两个子层：LLC和MAC
➢ 功能分解的目的： • 将功能中与硬件相关的部分和与硬件无关的部分分开， 降低实现的复杂度。 • 特点：共享信道(如总线、令牌环)。需要解决介质访 问控制(MAC)问题。分层可以使帧的传输独立于介质 和MAC方法。
题； （11） IEEE802.11：描述了无线局域网技术； （12）IEEE802.12：描述用于高速局域网的介质
访问方法及相应的物理层 规范。
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（13）IEEE 802.13：保留；
（14）IEEE 802.14: 描述了交互式电视网 （包括Cable Modem）以及相应 的技术参数规范；
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LLC子层提供的服务
❖ LLC子层向上层提供的服务有三种类型：
LLC： 与介质、拓扑无关； MAC：与介质、拓扑相关。
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LAN的链路层与传统的数据链路层的区 别
LAN链路支持多重访问，支持成组地址和广播；
支持MAC介质访问控制功能；
提供某些网络层的功能，如网络服务访问点、多路复用、 流量控制、差错控制...
➢ MAC子层功能：成帧/拆帧，实现、维护MAC协议， 位差错检测，寻址。
➢ LLC子层功能：向高层提供SAP，建立/释放逻辑连接， 差错控制，帧序号处理，提供某些网络层功能。
LAN对LLC子层透明，仅在MAC子层才可见
LAN的标准(对不同的LAN标准，区别在MAC
子层)
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1. 逻辑链路控制LLC子层
❖ 链路多路复用： 多个SAP可以复用一条数据链路
❖ 两种地址： (1) MAC地址，DTE在网络中的物理地址（站地址）， 在MAC帧中传送 (2) SAP地址，进程在DTE中的逻辑地址，在LLC帧中 传送
❖ LAN中的寻址分成两步： (1) 根据MAC地址找到目的站点 (2) 根据SAP地址找到该DTE中的相应进程
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LLC的帧结构
可采用多种通信介质：双绞线、同轴电缆、光纤
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❖ 局域网的关键技术：
拓扑结构（逻辑、物理） 总线型、星型、环型、树型
介质访问方法 按协议实现信道共享: CSMA/CD和Token-passing
信号传输形式 基带、宽带
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LAN典型拓扑结构
总线型: 所有结点都直接连接到共享信道 星型 : 所有结点都连接到中央结点
物理层
IEEE 802
由NOS来实现
服务访问点SAP
逻辑链路控制 LLC 媒体访问控制 MAC
物理层PHY
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❖ IEEE802参考模型的最低层对应于OSI模型中的物理层， 包括以下功能：
信号的编码/解码 前导的生成/去除（该前导用于同步）
比特的传输/接收
❖ 物理层之上的层次主要为局域网的用户提供相应的服 务。它们的主要功能如下：
在传输时将要传输的数据组装成帧，帧中包含有地址和差错 检测等字段；
在接收时，将接收到的帧解包，进行地址识别和差错检测； 管理和控制对于局域网传输媒体的访问； 为高层协议提供相应的接口，即一个或多个服务访问点
（SAP），并且进行流量和差错控制。
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LAN的网络层和高层
➢ 网络层 ➢ 由于IEEE 802局域网拓扑结构简单，一般不需中间转 接，所以网络层的很多功能(如路由选择等)是没有必 要的，而流量控制、寻址、排序、差错控制等功能可 在数据链路层完成，故IEEE 802标准没有单独设立网 络层。
（2）IEEE802.2: 定义了逻辑链路控制（LLC）子 层的功能与服务；
（3）IEEE802.3：描述CSMA/CD总线式介质访问 控制协议及相应物理层规范；
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（4） IEEE802.4：描述令牌总线（token bus） 式介质访问控制协议及相应 物理层规范；
（5） IEEE802.5：描述令牌环（token ring）式 介质访问控制协议及相应物 理层规范；