计算机网络与通信原理_黄传河_第四章局域网技术
计算机网络原理——局域网技术
25
以太网的广播机制
5.2.1 以太网的工作原理
• 标准以太网采用总线型的拓扑结构，网络中的所有计算 机串接在一条称为总线的公共信道上。
• 总线是一条支持多点访问的共享的广播信道。总线上的 所有计算机可以平等地访问总线。任何一台计算机发送 到总线上的信号可以被总线上的所有计算机检测到。
总线
局域网技术
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共享介质的广播技术
• 网络中的计算机仅在检测到与自己的地址相符的数据帧时才 予以接收。 A B C D
A
Application Transport Network
B and C
Application Transport Network
D
Application Transport Network
Network Data
S Destination Preamble O address F
Source address
Length
802.2header Data
FCS
局域网技术
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LLC帧的说明
• 没有帧定界符及校验字段； • 有源地址（源服务访问点），这样适应于点—点、点—多点及 广播式通信。 • LLC帧控制字段和HDLC中的控制字段一样，将LLC帧分为信 息帧、监控帧和无编号帧，分别完成不同的功能。
• DIX Ethernet V2 标准与 IEEE 的 802.3 标准只有 很小的差别。
局域网技术
24
IEEE 802.3与Ethernet的区别
• IEEE 802.3定义 了带冲突检测的载 波侦听多点访问法 CSMA/CD （Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection）及其物 理层的技术规范。 适用于总线布局和 星形布局。
网络通信原理
网络通信原理网络通信原理是指在计算机网络中，数据是如何在各种网络设备之间传输和交换的基本规律和原理。
网络通信原理是计算机网络技术的核心，它涉及到数据传输、路由选择、数据链路控制等方面的知识。
了解网络通信原理，可以帮助我们更好地理解网络的工作原理，提高网络的性能和安全性。
首先，我们来了解一下网络通信的基本概念。
网络通信是指利用通信设备和通信线路，将数据从一个地方传输到另一个地方的过程。
在网络通信中，数据是通过数据包的形式进行传输的，数据包是网络通信的基本单位，它包含了数据的内容和目的地的地址信息。
数据包在网络中传输时，会经过多个网络设备，比如路由器、交换机等，这些设备会根据数据包的目的地，将数据包传输到正确的位置。
其次，我们来了解一下网络通信的基本原理。
网络通信的基本原理包括数据传输、路由选择和数据链路控制。
数据传输是指数据在网络中的传输过程，它涉及到数据的编码、调制、传输介质等方面的知识。
路由选择是指在网络中选择合适的路径，将数据包从源地址传输到目的地址，它涉及到路由算法、路由表等方面的知识。
数据链路控制是指在数据传输过程中，保证数据的可靠传输，它涉及到数据的分组、重传、流量控制等方面的知识。
网络通信原理的理解对于网络工程师来说是至关重要的。
网络工程师需要了解网络通信原理，才能更好地设计和维护网络，提高网络的性能和安全性。
比如，在网络设计中，网络工程师需要根据网络通信原理，选择合适的网络设备和通信线路，设计合理的网络拓扑结构，保证数据在网络中的高效传输。
在网络维护中，网络工程师需要根据网络通信原理，分析网络故障的原因，及时处理网络故障，保证网络的正常运行。
总之，网络通信原理是计算机网络技术的核心，它涉及到数据传输、路由选择、数据链路控制等方面的知识。
了解网络通信原理，可以帮助我们更好地理解网络的工作原理，提高网络的性能和安全性。
网络工程师需要深入理解网络通信原理，才能更好地设计和维护网络，保证网络的正常运行。
《计算机网络原理与应用(第2版)》教学课件—04局域网原理
4.1 局域网的分类与结构
4.1.1 局域网的特点与分类
局域网（Local Area Network，简称LAN）指覆盖局部 区域（一般为几十米到方圆几公里范围，如一栋楼、校园内 ）的计算机网络。
1.局域网的特点 （1）传输速率一般为1Mb/s～20Mb/s，光纤高速网可达 100Mb/s～10000Mb/s。 （2）支持多种传输介质，通常为一个单位所拥有。 （3）一般是广播式通信，通信处理由网卡完成。 （4）误码率低（<10-6）。 （5）结构、配置简单，维护、扩充方便。如：以太网。
牌总线网和令牌环网，其中Ethernet采用CSMA/CD访问控 制技术，令牌总线网和令牌环网采用令牌（Token）访问 控制技术。
• （5）按通信方式分类，可分为：共享式（Share）局域
网和交换式（Switch）局域网。
4.1.2 局域网的体系结构
1．局域网参考模型
在局域网的参考模型中不 需要设置网络层，只需物理层 和数据链路层两层。局域网的 介质接入控制方法各不相同， 不像广域网那么简单。局域网 的数据链路层划分为两个子层， 即介质接入控制或介质访问控 制MAC子层和逻辑链路控制LLC 子层。
图 4-4 星型网络拓扑结构
在星型结构中，要注意: 区别物理结构与逻辑结构，物理结构是指网络
连接的物理（外观）构型，而逻辑结构是指网络内 部信号的通路构型。
交换机和双绞线在局域网中的广泛应用，使星 型结构变得常见。 4.介质访问控制方法
以实现对局域网内各节点使用共享介质发送和 接收数据的控制。主要有三种：带有冲突检测的载 波侦听多路访问CSMA/CD方法、令牌总线Token Bus 方法和令牌环Token Ring方法。
计算机网络与通信基础知识解析
计算机网络与通信基础知识解析计算机网络是现代信息技术的重要组成部分，它使得数以亿计的计算机能够互相连接和通信。
计算机网络不仅仅是一个简单的互联网，它是一个庞大而复杂的系统，涉及许多基本的概念和原理。
在本文中，我们将对计算机网络与通信的基础知识进行解析，让读者对这一领域有更深入的理解。
首先，我们来了解计算机网络的概念。
计算机网络是指通过通信链路将多台计算机连接在一起，使得它们可以相互交换信息和共享资源。
计算机网络可分为局域网（LAN）、广域网（WAN）和城域网（MAN）等不同的类型。
局域网通常用于小范围内的计算机互联，如家庭、办公室或学校；而广域网则用于大范围内的计算机互联，如不同城市之间的互联；城域网则是介于局域网和广域网之间的一种网络形式。
计算机网络的设计和实现离不开通信协议。
通信协议是一套规则和标准，用于控制计算机之间的数据传输和通信行为。
最基本的通信协议是TCP/IP协议，它是互联网中最常用的协议之一。
TCP/IP协议将数据分为小的数据包，通过互联网传输，并保证数据的可靠性和正确性。
除了TCP/IP协议外，还有HTTP、FTP、SMTP等其他网络协议，它们分别用于在Web浏览器、文件传输和电子邮件等方面进行通信。
在计算机网络中，还有一个重要的概念是网络拓扑。
网络拓扑指的是计算机网络中各个节点（计算机）之间的物理连接方式。
常见的网络拓扑包括星型拓扑、总线拓扑和环形拓扑等。
星型拓扑是将所有计算机连接到一个中央节点，形成星形的结构；总线拓扑是将所有计算机连接到一个共享的总线上，形成线性的结构；环形拓扑则是将所有计算机连接成一个闭合的环形结构。
不同的拓扑结构适用于不同的应用场景，如星型拓扑适用于小型局域网，而总线拓扑适用于中型网络。
数据的传输是计算机网络中的一个核心问题。
数据的传输可以通过有线或无线的方式进行。
有线传输通常采用以太网技术，即将数据通过电缆传输；而无线传输则采用无线局域网（WLAN）或蓝牙技术，通过无线信号传输数据。
《计算机网络教程》课件 第4章 局域网基本工作原理
• 环建立、维护、结点的插入与撤出。 环建立、维护、结点的插入与撤出。
结点
高雪霞 高雪霞 编著
(a) 10 (b)
21世纪计算机基础教育系列教材 21世纪计算机基础教育系列教材
4.2 局域网拓扑结构
4.2.3 星型拓扑结构
• 逻辑结构与物理结构的关系 • 交换局域网(Switched LAN)的物理结构 交换局域网( LAN)的物理结构
高雪霞 高雪霞 编著
6
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.1 总线型拓扑结构
• 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“ 享介质”方式； 享介质”方式；
结点
结点
总线 总线
(a)
(b)
高雪霞 高雪霞 编著
7
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4.2 局域网拓扑结构
4.2.1 总线型拓扑结构
• 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共 总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“ 享介质”方式； 享介质”方式；
结点
冲突
总线
高雪霞 高雪霞 编著
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4.4 共享介质局域网的工作原理
4.4.2 令牌总线的工作原理
Bus的主要特点 的主要特点： Token Bus的主要特点： • 介质访问延迟时间有确定值； 介质访问延迟时间有确定值； • 通过令牌协调各结点之间的通信关系，各结点之 通过令牌协调各结点之间的通信关系， 间不发生冲突，重负载下信道利用率高； 间不发生冲突，重负载下信道利用率高； • 支持优先级服务。 支持优先级服务。
计算机网络的基本原理与技术
计算机网络的基本原理与技术计算机网络是当今信息社会中必不可少的基础设施，它连接起了世界各地的计算机和设备，使得信息的传递和共享变得更加便捷和高效。
计算机网络的基本原理与技术是构建网络的重要基石，下面将详细介绍计算机网络的基本原理与技术。
一、计算机网络的基本原理1. 数据通信数据通信是计算机网络中最基本的原理，它指的是计算机之间通过网络传输数据的过程。
数据通信的关键要素包括发送端、接收端、传输媒介和传输协议。
发送端将要传输的数据转换成符合传输协议的格式，并通过传输媒介发送给接收端，接收端接收到数据后再进行解析和处理。
2. 网络拓扑网络拓扑是计算机网络中用来描述计算机和设备之间连接关系的方式。
常见的网络拓扑结构包括总线型、星型、环型、树型和网状型。
不同的网络拓扑结构适用于不同的应用场景，可以根据具体需求选择最合适的拓扑结构。
3. 分层模型计算机网络的分层模型将网络功能划分为不同的层次，每一层都有特定的功能和任务。
目前广泛使用的分层模型是OSI参考模型，它将网络功能划分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
分层模型的好处是实现了网络功能的模块化，方便了网络的设计、开发和维护。
二、计算机网络的基本技术1. 网络传输技术网络传输技术是指实现计算机网络数据传输的各种技术手段。
常见的网络传输技术包括广播、多播、单播和任播。
广播是将数据传输给网络中的所有主机，多播是将数据传输给一组特定的主机，单播是将数据传输给网络中的一个主机，任播是将数据传输给网络中的某个可用主机。
2. 网络交换技术网络交换技术是指通过交换机实现数据在计算机网络中的传输和转发。
常见的网络交换技术包括电路交换、报文交换和分组交换。
电路交换是在通信开始前先建立一条专用的通信路径，报文交换是按照报文单位进行交换，分组交换是将数据划分为固定大小的数据包进行交换。
3. 网络协议网络协议是计算机网络中实现通信的规则和标准。
常见的网络协议包括TCP/IP协议和HTTP协议。
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基于随机访问的媒体访问控制
基于轮询的媒体访问控制
4.1 局域网概述
8、IEEE 802 局域网标准
ISO/OSI-RM
7
应用
6
表示
5
会话
802.10 网络安全
802.1 （体系结构），网络互连
4
运输
3
网络
2
链路
1物理802.来自 逻辑链路控制（LLC）802.3 802.4 802.5 802.6 802.9 802.11 802.12
严格说来，“以太网”应当是指符合 DIX Ethernet 2.0 标准的局域网。
4.2 以太网技术
• 以太网工作原理
采用了第三章所介绍的载波监听多 路访问/冲突检测(CSMA/CD) 的方法进行 信道访问控制。
CSMA/CD方式的主要参数
参数
数值
争用期时隙(Slot time) 帧间隔(Inter Frame Gap) 尝试次数(Attempt Limit) 退避限制数(Back off Limit) 阻塞信号(Jam Size ) 最大帧长( Max Frame Size ) 最小帧长( Min Frame Size ) 地址长度(Address Size )
• 局域网具有专用性质。 • 局域网大多采用广播方式传输数据，一个站发出数据，
其它所有站都能接收到。因此，局域网不需要考虑路
由选择问题。
4.1 局域网概述
3、局域网的四个技术特性 ▪ 传输媒体，指用于连接网络设备的介质类 型，常用的有双绞线、同轴电缆、光纤， 以及微波、红外线和激光等无线传输媒体。 ▪ 传输技术，指借助传输媒体进行数据通信 的技术，常用的有基带传输和宽带传输两 种。 ▪ 网络拓扑，物理结构和形状 ▪ 媒体访问控制方法，指多台计算机对传输 媒体的访问控制方法
局域网传输原理
局域网传输原理
局域网传输原理是指在一个局限范围内的网络中进行数据传输的原理。
局域网通常由一组相互连接的计算机、打印机、服务器等设备组成，这些设备通过共享同一个物理介质（例如以太网）或者通过无线连接技术（例如Wi-Fi）互相通信。
局域网传输原理的核心是数据帧的传输。
在发送数据之前，源设备将数据划分为多个较小的数据包，每个数据包包含有关数据的信息和数据本身。
然后，源设备会添加一些控制信息，例如目标设备的MAC地址和帧起始符，以识别数据包的发送和
接收。
数据包通过局域网中的网络线路传输，并在目标设备上接收和重组。
局域网传输原理还涉及网络交换技术。
传统的局域网采用的是共享介质的方式，所有设备共享一条网络线路，当两个设备同时发送数据时就会发生冲突。
为了解决这个问题，引入了交换机技术。
交换机可以根据MAC地址将数据包从源设备直接传
输到目标设备，而不需要广播给所有设备。
这种方式提高了数据的传输效率和网络的性能。
另外，局域网传输原理还需要考虑负载均衡和数据冗余的问题。
负载均衡是指将数据平均分配到多个网络线路上，以避免某条线路过载。
数据冗余是指将同样的数据备份到多个设备上，以确保在某个设备出现故障时仍然可以访问数据。
综上所述，局域网传输原理主要包括数据帧的传输、网络交换
技术、负载均衡和数据冗余等方面，通过这些原理可以实现局域网内设备之间的高效通信和数据传输。
计算机网络黄传河版重点
1.从物理组成上看，计算机网络包括硬件、软件、协议三大部分。
2.协议由语法、语义、时序三部分组成，其中语法部分规定传输数据的格式，语义部分规定所要完成的功能，时序部分规定执行各种操作的条件。
3.从功能上看，计算机网络由资源子网和通信子网组成。
4.按交换技术网络分为：电路交换网络----优点：数据直接传送，延迟小；缺点：线路利用率低，不能充分利用线路容量，不便于进行差错控制。
报文交换网络-----优点：可以充分利用线路容量（可以利用多路复用技术，利用空闲时间）；可以实现不同链路之间不同数据传输速率的转换；可以实现一对多、多对一的访问，这是internet的基础；可以实现差错控制；可以实现格式转换。
缺点：增加资源开销；增加缓冲延迟；多个报文的顺序可能发生错误，需要额外的顺序控制机制；缓冲区难于管理，因为报文的大小不确定，接收方在接受到报文之前不能预知报文的大小。
分组交换网络信元交换网络-----与一般分组交换网络的区别是：传输的单位为信元，比分组更小；可采用不完全储存-转发方式（称为直通式交换方式），即当输出线路为空时，信元可不暂存，直接转发出去。
广播网络5.C/S（客户机/服务器）模式是网络上信息资源共享的基础。
要求的服务器有很高的性能以便及时响应客户机的要求。
6.迈特卡夫定律：网络的价值与网络使用者数量的平方成正比。
该定律为互联网的社会和经济价值提供了一个估算模式。
7.接口是指同一系统内部两个相邻层次之间的交往规则；协议是指通信双方实现相同功能的响应层之间的交往规则。
8.网络服务质量（QoS）是指网络提供优先服务的一种能力。
9. 物理层：在链路上透明地传输比特。
物理层需要完成的工作包括线路配置、确定数据传输模式、确定信号形式、对信号进行编码、连接传输介质。
数据链路层：把不可靠的信道变为可靠的信道。
为此将比特组成帧，在链路上提供点到点的帧传输，并进行差错控制、流量控制等。
网络层：在源节点---目的节点之间进行路由选择、拥塞控制、顺序控制、传送包，保证报文（分解成多个包）的正确性。
计算机网络基础知识理解网络传输与通信原理
计算机网络基础知识理解网络传输与通信原理计算机网络基础知识：理解网络传输与通信原理计算机网络是现代社会信息交流的重要工具，而理解网络传输与通信原理是学习计算机网络的基础。
本文将介绍一些计算机网络的基本概念和原理，以帮助读者更好地理解网络传输与通信。
一、计算机网络的基本概念计算机网络是指通过通信设备和通信线路将多台计算机连接在一起，共享信息和资源的系统。
计算机网络中有许多重要的概念，如服务器、客户端、路由器、交换机等。
1. 服务器（Server）：服务器是一台提供服务的计算机，用于存储和处理数据，并在网络上提供服务。
常见的服务器有Web服务器、邮件服务器等。
2. 客户端（Client）：客户端是指使用服务的计算机，它可以从服务器上获取信息、发送请求等。
常见的客户端包括个人电脑、智能手机等。
3. 路由器（Router）：路由器是一种计算机网络设备，用于在不同网络之间传输数据。
它能根据源地址和目的地址，选择最佳路径将数据包传输到目的地。
4. 交换机（Switch）：交换机是一种用于建立局域网的设备，它能根据MAC地址将数据包从一个端口转发到另一个端口，实现内部局域网的通信。
二、网络传输的基本原理网络传输是指将数据从一个计算机发送到另一个计算机的过程。
网络传输的基本原理是通过分组交换和路由选择实现的。
1. 分组交换：在网络传输中，将数据划分为多个较小的数据包，称为数据分组。
这些数据分组通过网络独立传输，并在目的地重新组装成完整的数据。
2. 路由选择：路由选择是指选择最佳路径将数据分组从源计算机传输到目的计算机。
路由器会使用路由选择算法，根据网络拓扑结构和路由表，选择最短路径或最快路径将数据分组转发给下一个路由器。
三、网络通信的基本原理网络通信是指计算机之间进行信息交流的过程，它包括数据的发送、接收和处理。
网络通信的基本原理分为三个阶段：建立连接、传输数据和断开连接。
1. 建立连接：在进行网络通信之前，发送方和接收方需要建立连接。
计算机网络与通信计算机局域网课件
网络操作系统具有可扩展性、 可靠性、安全性等特点，能够 满足不同规模网络的需求。
网络管理软件
网络管理软件概述 网络管理软件用于监控和管理网络设备，
以确保网络的稳定性和可靠性。
网络管理软件的功能 网络管理软件提供了设备监控、故障 排除、性能优化等功能，以帮助管理
员维护网络的正常运行。
交换机采用独享带宽的方式工作，每个端 口拥有独立的带宽，互不影响。
交换机分类
交换机应用场景
根据端口数量和性能的不同，交换机可分 为百兆交换机、千兆交换机、万兆交换机 等不同类型。
交换机适用于中大型局域网或数据中心环 境，可满足高带宽、高性能的网络连接需求。
路由器
路由器
路由器是局域网中的一种 设 备，用于连接不同的网络段 或子网，实现数据传输和通 信。
TCP/IP协议体系结构
由四个层次组成，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。其中，网络 层协议主要是IP协议，传输层协议主要是TCP和UDP协议。
03
CATALOGUE
局域网硬件设备
网卡
网卡
网卡是局域网中的基本设备， 负责将计算机连接到网络，实
现数据传输和通信。
网卡分类
根据传输速率和连接方式的不 同，网卡可分为百兆网卡、千 兆网卡、无线网卡等不同类型。
资源共享
计算机网络中的计算机可 以共享硬件、软件和数据 资源，提高资源利用率。
信息交换
计算机网络中的计算机之 间可以交换数据、邮件、 文件等，提高信息传递效 率。
计算机网络发展历程
面向终端的计算机网络
20世纪50年代，以单个计算机为中 心，多个终端通过通信线路与计算机 相连，实现信息交换。
分组交换网络
精品课件-通信原理(第二版)(黄葆华)-第4章
y(t) kx(t td )
(4-3-1)
式中，k和td均为常数，k是衰减（或放大）系数，td为固定的 时延。
第4章 信道
对上式进行傅氏变换，得到
Y ( f ) F y(t) F kx(t td ) k X ( f )e j2 ftd
因此，传输特性为
H ( f ) Y ( f ) k e j2 ftd H ( f ) e j( f ) X( f )
第4章 信道
调制信道的共性如下： (1) 有一对(或多对)输入端和一对(或多对)输出端。 (2) 绝大多数的信道都是线性的，即满足线性叠加原理。 (3) 信号通过信道具有一定的延迟时间，而且它还会受到固 定的或时变的损耗。 (4) 即使没有信号输入，在信道的输出端仍可能有一定的噪 声输出。 根据上述共性，我们可以用一个二对端(或多对端)的时变线 性网络来表示调制信道，该网络称为调制信道模型，如图4.2.2所 示。
P(0 / 0) 1 P(1/ 0)
P(1/1) 1 P(0 /1)
Pe P(0)P(1/ 0) P(1)P(0 /1)
第4章 信道
图4.2.3 二进制编码信道模型
第4章 信道
4.3 恒参信道特点及其对信号传输的影响
1.无失真传输 无失真传输是指信号通过信道后波形形状并未发生改变， 即输出信号的波形与输入信号波形相比只是成比例地缩小（或 放大）和时间上的延迟。因此，无失真传输时，输入输出信号
(4－3－2)
式(4－3－2)表明，要保证信号通过信道不产生失真，信道传 输特性必须具备下列两个条件：
（1）幅频特性为一条水平直线，即|H(f)|=k（常数）。
第4章 信道
（2）相频特性是一条通过原点且斜率为2πtd的直线， 或者其群时延特性是一条水平直线(常数)。即
计算机网络协议与通信原理
计算机网络协议与通信原理计算机网络协议与通信原理是现代计算机科学的核心内容，它们构成了计算机网络的基础，实现了计算机之间的通信和数据交换。
本文将从计算机网络协议的概念、通信原理的基本要素以及常用的网络协议三个方面来论述相关知识。
一、计算机网络协议计算机网络协议是指在计算机网络中，为了实现网络中各个节点之间的通信和数据交换而制定的规则和约定。
它们定义了计算机之间如何进行通信、数据如何封装以及如何处理传输过程中的各种问题。
计算机网络协议包括物理层协议、数据链路层协议、网络层协议、传输层协议和应用层协议等。
1. 物理层协议物理层协议负责计算机之间的物理连接，将比特流转换为电信号，并在传输链路上进行传输。
常用的物理层协议有以太网、Wi-Fi等。
2. 数据链路层协议数据链路层协议负责将物理层传输的比特流划分为数据帧，并确保数据帧的可靠传输。
常见的数据链路层协议有以太网协议、帧中继协议等。
3. 网络层协议网络层协议负责在不同的网络中进行数据包的传输和路由选择。
常见的网络层协议有IP协议、ICMP协议等。
4. 传输层协议传输层协议负责在端到端的通信中确保数据包的可靠传输和流量控制。
常用的传输层协议有TCP协议、UDP协议等。
5. 应用层协议应用层协议提供了各种网络应用程序的接口和传输机制。
常见的应用层协议有HTTP协议、FTP协议等。
二、通信原理基本要素在计算机网络中，通信原理是指计算机之间进行通信的基本原理和方法。
它主要包括数据传输方式、信号编码和调制解调技术等。
1. 数据传输方式数据传输方式包括串行传输和并行传输两种方式。
串行传输是将数据一位一位地传输，而并行传输是同时传输多个数据位。
常见的数据传输方式有并行通信和串行通信。
2. 信号编码信号编码是将数字信号转化为模拟信号或者其他形式的信号表示方式。
常用的信号编码有非归零编码、曼彻斯特编码等。
3. 调制解调技术调制解调技术是将数字信号转化为模拟信号进行传输，并在接收端将模拟信号转化为数字信号。
计算机网络原理与通信技术
第1章计算机网络体系结构1.1OSI参考模型1.1.1OSI的层次结构图1-1开放系统互连参考模型计算机网络原理与通信技术2图1-2OSI模型中各层数据单元的形成及流动图1-3数据封装1.1.2OSI制定过程中的三级抽象图1-4OSI三级抽象1.1.3OSI中服务和协议的含义1. 协议计算机网络原理与通信技术 3图1-5协议举例：平信信封2. 服务1.1.4OSI中SAP、层间接口和传送数据单元图1-6SAP图1-7CEP和SAP的关系计算机网络原理与通信技术4图1-8多个SAP的情况图1-9PDU的组成图1-10 3种数据单元的关系示意图1.1.5OSI中的服务原语计算机网络原理与通信技术 5图1-11空间表示法图1-12时间表示法1.1.6OSI中的服务类型1. 面向连接服务2. 无连接服务计算机网络原理与通信技术61.2IP网络层次结构1.2.1IP网络层次结构组成图1-13TCP/IP参考模型(阴影部分没定义) 1.2.2IP网络层次结构与OSI的关系1.2.3TCP/IP协议族图1-14TCP/IP协议族计算机网络原理与通信技术7 1.3如何理解计算机网络体系结构图1-15参考模型的另一种表示图1-16计算机网络主机系统模型图1-17计算机网络实现模型计算机网络原理与通信技术81.4网络通信过程中的寻址1.4.1寻址结构1. 数据链路层的寻址结构2. 网际层的寻址结构3. 运输层的寻址结构图1-18端口地址、网络层地址4. 应用层的寻址结构图1-19IP网络中寻址信息计算机网络原理与通信技术9 1.4.2寻址过程图1-20寻址过程习题1. 计算机系统互连参考模型的重要性体现在哪些方面？2. 计算机通信过程的层次化的含义是什么？3. 参考模型第n层PDU和第n-1层PDU之间是如何进行格式转换的？4. OSI模型和TCP/IP模型的层次结构各包括哪些层？5. 中继系统的含义是什么？6. 数据在参考模型中的流动方向是什么？7. OSI中三级抽象的结果是什么？8. OSI参考模型中“实体”一词的含义是什么？9. 协议的语法指的是什么？协议的语义指的是什么？10. OSI参考模型中“服务”一词的含义是什么？11. OSI参考模型中服务与协议的区别是什么？12. SAP、层间接口、传送数据单元和服务原语的含义是什么？13. 结合图示说明服务原语的空间表示法和时间表示法。
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至因特网
集线器 10BASE-T
以太网交换机的特点
端口直接与主机相连，全双工 同时连通多对端口，每一对主机独占通信信 道，进行无碰撞地传输数据 交换速率较高 10Mbps共享式以太网，每个用户占有的平 均带宽为N 分之一。交换机时每个用户是 10 Mb/s，容量为 N10 Mb/s
4.6 虚拟局域网 1.VLAN的含义
2.VLAN 主要解决以下2个方面的问题： （1）保持网络的广播通信方式，将对路由器的依 赖减少到最小程度。 （2）减少网络移动和变化的成本。
3.为什么需要VLAN
主要因为以下2个原因： （1） 需求驱动 （2） 技术驱动
需求驱动
需要有一种办法，在尽量不改动网络固 有配置的前提下，通过灵活的、标准的、 基于软件的方法将具有相同需求的用户 放到一起，使之就象在一个LAN中那样工 作。
进行串行/并行转换。 对数据进行缓存。 在计算机的操作系统安装设备驱动程序。 实现以太网协议。
接口：RJ45
4.4 传统以太网 二、以太网连接方式 总线
双绞线
集 线 器
双绞线 网卡 工作站 网卡 工作站 网卡 工作站
4.4 传统以太网 三、以太网的MAC层 1. MAC地址 ：6字节 硬件地址，又称为物理地址
IP 层
数
据 4 FCS
LLC 子层
43 ~ 1497 数 据
目的地址 源地址 长度/类型 DSAP SSAP 控制
MAC 子层
现在普遍使用的802.3帧格式
IP 数据报 字节 以太网 V2 MAC 帧 插 入 8 字节 7 字节 10101010101010 1 字节 帧开始 定界符 MAC 帧 物理层 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据 4 FCS MAC 层 IP 层
3. IEEE802 LAN协议
802.1——体系结构和网络互连 802.2——逻辑链路控制 802.3——CSMA／CD 802.3——10Base5粗缆（1983) 802.3——10Base2细缆（1988) 802.3i——10BaseT3对UTP（1990) 802.3u——100BaseT星型UTP（1995) 802.3z——1000Base－T UTP（1998)(100m) 802.3z——1000Base－CX STP（1998)(25m) 802.3z——1000BaseLX 光纤(1998)(单3000m， 多525m) 802.3ae——10GBase（2002）
四、令牌传递访问控制方式
1.要求 网络形成环。当不能形成物理环时，形成逻辑环。 信号在环上单向传输。 2. 原理 ①监控节点产生唯一一个令牌沿环路传输。 ②要发送数据的节点必须得到令牌。往令牌上附加帧， 填写标志后让其继续传送。 ③目的节点拷贝帧，设置应答标志后让其继续传送。 ④回到源节点后，根据应答标志确定撤销或重传。 ⑤非源、非目的节点，转发帧。
… 10101010101010101011
前同步码
三、802.3 协议 3.适应性重试策略 截断的二进制指数后退算法 4. 编码：曼彻斯特
重要规定
以太网取 51.2 s 为争用期的长度。 对于 10 Mb/s 以太网，在争用期内可发送512 bit，即 64 字节。 以太网在发送数据时，若前 64 字节没有发生 冲突，则后续的数据就不会发生冲突。 帧间最小间隔为 9.6 s，相当于 96 bit 的发送 时间。 一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待 9.6 s 才能再次发送数据，以便使刚刚收到数 据帧的站的接收缓存来得及清理，做好接收下 一帧的准备。
“发往本站的帧”包括以下三种帧：
4.5 局域网的扩展 一、物理层扩展 1.中继器 2.集线器
主干集线器
一系 集线器
集线器
二系 集线器 三系 集线器
用集线器扩展局域网
优点
使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进 行跨碰撞域的通信。 扩大了局域网覆盖的地理范围。
缺点
碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高。 如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能 用集线器将它们互连起来。
3. 优先权控制
Pm：节点发送报文的优先级 Pr： 接收节点优先级 Rr：预约节点优先级 ①希望发送的节点必须等待Pr<=Pm的空令牌； ②在等待时可以预约令牌： a. 若忙令牌经过，且Rr<Pm，则PmRr； b. 若空令牌经过，且Rr<Pm<Pr，则PmRr； ③得到令牌后，将T位置1, max{Rr,Pr,Pm} Pr,max{Rr,Pm}Rr; ④删除数据时，RrPr，0Rr。
二、802.2协议
功能 建立和释放数据链路层的逻辑连接； 提供与高层的接口； 差错控制； 给帧加上序号。 2. 帧格式 1B 1B 1B NB DSAP SSAP 控制 数据 控制字段与HDLC的控制字段相同
1.
3. LLC传输
采用HDLC的异步平衡模式。 4. 与MAC的接口 3个原语： MA-DATA.request MA-DATA.confirm MA-DATA.indication
1. 应考虑的主要问题 与访问控制方式结合 降低通信系统成本 具有冗余路径 便于扩展 为位置的改变和升级提供灵活性 2. 主要拓扑结构 ①总线型 ②环型 ③星型
五、LAN与WAN的本质区别
WAN：交换式传输 LAN：广播式传输
4.2 LAN的访问控制方式
一、目的 确定每个节点能把信息送到通信介质上去的 特定时刻 如何有效利用共享通信介质 二、分类 不加控制 集中控制 分布控制
3. 节点操作
发送 拷贝 转发 撤销
4. 问题 令牌丢失 令牌增生 地址错误
四、其它访问控制方式
1.
2.
竞争环：令牌按需产生，用完丢弃 IEEE802 LAN协议
一、IEEE802 LAN体系结构 1. 一般结构：只需物理层和数据链路层 2. 具体结构： 逻辑链路子层LLC 介质访问控制子层MAC 物理信号子层PS 连接接口子层AUI 物理介质接入层PMA } 介质相关接口MDI } 介质接入单元MAU
五、802.4协议
1. 功能 令牌总线访问控制 2. 帧格式 SD FF DA SA LLC FCS ED 1 1 2/6 2/6 >=0 4 3. 节点加入 通过“响应窗口”的受控争用过程实现 4. 节点删除 向前驱节点发送“重置后继”的消息
1
4.4 传统以太网
一、以太网原理 1.以太网起源 DIX规范 2. 网卡 通信适配器(adapter)或网络接口卡 NIC (Network Interface Card) 功能：物理层，数据链路层
二、局域网的定义
局域网是一种计算机化的通信网络，能有效实 现多种设备之间互联、信息交换和资源共享。 覆盖范围较小，通常为单一机构所拥有，具 有高数据率和低误码率。 三、特征 范围小 2.5KM以内 高数据率 1000Mbps 低误码率 单一部门所有 支持实时应用
四、局域网的拓扑结构
第4章 局域网技术
本章要点：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
LAN技术特征 LA访问控制方式 LAN协议 传统以太网 LAN的扩展 VLAN 高速LAN WLAN与802.11 第二层交换与第三层交换
第4章 局域网技术
4.1 LAN概况 一、局域网络的发展 1973 Xerox提出局域网的概念，作出2.94Mbps的LAN供 公司内部使用 1980 DIX规范1.0,规定粗同轴电缆、总线型网络、 CSMA/CD、10Mbps ——以太网 1982 DIX2.0 1982 IEEE802系列协议（不同类型的LAN） 1990 802.1D 网桥 1995 100 MbpsLAN标准 1998 1000 MbpsLAN标准 2002 10000 MbpsLAN标准
5. LLC 的使用
TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 标 准中的几种局域网，因此 LLC （ 802.2）的作用已经不大 很多厂商生产的网卡上仅装有 MAC 协议而没有 LLC 协议
三、802.3 协议 1. 功能 CSMA/CD访问控制 2. 帧结构
四、802.5协议
功能 令牌环访问控制 2. 帧格式
1.
1 1 1 ED SD AC
(a) 字节 1 1 1 2或6 目的地址 2或6 源地址 无限制 数据 4 校验和 1 ED 1 FS
SD AC FC
帧控制 访问控制 开始界符 (b)
结束界符 帧状态
802.5帧格式
SD: 起始分界符 ED:结束分界符（包含出错标志E） AC：访问控制，8位：PPPTMRRR PPP：优先权 RRR：预约优先权 T：令牌/数据帧标志 M：监控 FC：指明是否为LLC数据 FS：帧状态，包括地址识别(A)和帧拷贝(C) 发送时置为00,目的节点修改为相应值
3. IEEE802 LAN协议（续）
802.4——令牌总线网 802.5——令牌环线网 802.6——城域网MAN 802.7——宽带技术。 802.8——光纤技术。 802.9——综合话音数据局域网。 802.10——可互操作的局域网的安全。 802.11——无线局域网。 802.12——优先级高速局域网(100Mb/s)。 802.14——电缆电视(Cable-TV)。
8B 1B 2/6B 2/6B 2B 4B 前文 SFD DA SA LLC长度 LLC PAD FCS 前文：101010…10--------11 62b 空8b 最小帧长度：64字节