《网络技术》第三章

第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.3 IEEE 802.4标准与令牌总线
SAP
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.3 IEEE 802.4标准与令牌总线
SAP 在采用令牌总线方法的局域网中， 任何一个结点只有在取得令牌后才 能使用共享总线去发送数据。令牌 是一种特殊结构的控制帧，用来控 制结点对总线的访问权。
局域网拓扑结构
总线型拓扑结构 环形拓扑结构 星形拓扑结构
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 总线型拓扑结构
总线型局域网的介质访问控制采用“共享介质”方 法
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 总线型拓扑结构
所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上
第三章 局域网基础
1、局域网的基本概念
非屏蔽双绞线根据通信质量分为五类 三类线：适用于语音以及10Mbps以下的数 据传输； 四类线：适用于16Mbps以下的数据传输 五类线：适用于100Mbps的高速数据传输 增强的五类线、六类线和七类屏蔽双绞线 可用于更高速率的数据传输环境。
OSI
3.2.2 IEEE 802.3标准与Ethernet
IEEE 802参考模型
SAP
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.2 IEEE 802.3标准与Ethernet
IEEE 802参考模型
以太网的发送
SAP
先听后发，边听边发，冲突停止，随机延迟 后重发
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 星形拓扑结构
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 星形拓扑结构
优点：结构简单 缺点：中心结点对系统可靠性影响太大
第三章 局域网基础
1、局域网的基本概念
传输介质的主要类型 双绞线 同轴电缆 光纤电缆 无线与卫星通信信道
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 令牌环（Token Ring）方法
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.1 IEEE 802模型与协议标准
IEEE 802参考模型
SAP
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.2 IEEE 802.3标准与Ethernet
IEEE 802参考模型
SAP
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.2 IEEE 802.3标准与Ethernet
以太网的接收 SAP
IEEE 802参考模型
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.2 IEEE 802.3标准与Ethernet
IEEE 802 标准 12)IEEE 802.12标准定义了优先级高速局域网规范； 13)IEEE 802.13标准，未使用。
14)IEEE 802.14标准定义了电缆调制解调器标准
15)IEEE 802.15标准定义了近距离个人无线网络标准
16)IEEE 802.16标准定义了宽带无线局域网标准
IEEE 802 标准
4) IEEE 802.4标准定义了令牌总线介质访问
控制子层和物理层规范；
5) IEEE 802.5标准定义了令牌环介质访问控 制子层和物理层规范； 6) IEEE 802.6标准定义了城域网介质访问控 制子层和物理层规范；
7) IEEE 802.7标准定义了宽带网络规范
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
载波监听多路访问CSMA:
SAP
要传输数据的站点首先对媒体上有 无载波进行监听，以确定是否有别 的站点在传输数据。如果媒体空闲 ，该站点便可传输数据；否则，该 站点将避让一段时间后再做尝试。
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.3 IEEE 802.4标准与令牌总线
SAP 令牌总线是一种在总线拓扑中利用“令牌 ”作为控制结点访问公共传输介质的确定 型介质访问控制方法。 特点：物理上是总线网，逻辑上是令牌网 物理层：传输媒体为75宽带同轴电缆， 数据率1M、5M或10M； 基带信号需要调制
第三章 局域网基础 1、局域网的基本概念
第三章 局域网基础 1、局域网的基本概念
双绞线的主要特性： 屏蔽双绞线 STP、非屏蔽双绞线UTP
铜Biblioteka Baidu 绝缘层 外屏蔽层 外部保护层
（a）屏蔽 双绞线 铜线 绝缘层 外部保护层
（b）非屏 蔽双绞 线
第三章 局域网基础 1、局域网的基本概念
双绞线的主要特性： RJ-45连接器
局域网拓扑结构 环形拓扑构型
缺点：
环中每个结点与连接结点之间的通信线路都是 网络可靠性的瓶颈 环结点的加入和撤出过程都比较复杂 环维护处理过程比较复杂
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 星形拓扑结构
特点 存在一个中心节点 每个节点通过点到点的链路与中心节 点连接 所有通信都通过中心节点进行
IEEE 802 标准
IEEE 802.1标准包括局域网体系结构、网
络互连，以及网络管理和性能测试；
IEEE 802.2标准定义了逻辑链路扩展LLC
子层功能和服务；
IEEE 802.3标准定义了CSMA/CD总线介质 访问控制子层和物理层规范；
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
b 7 b 6 b5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0 发送端 串行通信信道 (a) 发送端 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 并 行 通 信 信 道 接收端 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 接收端
(b)
第三章 局域网基础 0、数据通信：方式－单工、半双工、双工
IEEE 802 标准 8) IEEE 802.8标准定义了光纤传输规范；
9) IEEE 802.9标准定义了综合语音与数据局域网
规范；
10)IEEE 802.10标准定义了可互操作的局域网安全
性规范；
11)IEEE 802.11标准定义了无线局域网技术规范
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
第三章 局域网基础 1、局域网的基本概念
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(a) £ ¤ã ±» ² ü ã °² â Ë ¾ ¹ Ï Ð
(b)
发送端 光纤 输入 光电转换 LED 光信号 PIN
接收端 光电转换 输出
第三章 局域网基础
1、局域网的基本概念
光缆的特点 优点：传输速率高、传输距离远、传输损耗 低、抗干扰能力强 缺点：价格相对较高、安装比较困难 光纤的分类 多模光纤 单模光纤（传输质量比多模光纤好） 光缆适合于楼宇内部的结构化布线
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 总线型拓扑结构
总线型拓扑的优点 结构简单 实现容易 易于扩展 可靠性较好
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 环形拓扑构型
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 环形拓扑构型
特点： 以共享介质方式进行数据传输 每个节点都与两个相邻的节点相连
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 总线型拓扑结构
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 总线型拓扑结构
介质访问控制方法：控制多个结点利用公共 传输介质发送和接收数据的方法 要解决的问题包括： 结点发送数据的顺序
发送时是否发生冲突
发生冲突应如何处理
第三章 局域网基础 1、局域网的基本概念
同轴电缆的主要特性
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第三章 局域网基础
1、局域网的基本概念：同轴电缆特点
优点 传输距离较远，覆盖的地域范围较大
技术非常成熟
缺点 电缆硬，折曲困难，重量重 局域网常用同轴电缆 粗同轴电缆：特征阻抗50Ω ，直径1cm 细同轴电缆：特征阻抗50Ω，直径0.5cm 同轴电缆不适合用于楼宇内的结构化布线
发送 单向通道 接收
(a)
发送 接收 接收 发送
双向通道
(b)
发送 接收 接收 发送
双向通道
(c)
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
早期局域网的主要特点
局域网是一种通信网络； 连入局域网的数据通信设备是广义的；
局域网覆盖一个小的地理范围；
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
第三章 局域网基础 本章主要内容
数据通信基础 局域网基本概念 局域网介质访问控制方法分类 高速局域网技术 局域网组网设备 局域网组网方法 局域网结构化布线技术 网络互连技术
第三章 局域网基础
0、数据通信：基本概念－网络中的通信
第三章 局域网基础
0、数据通信：方式－串行与并行
无线（radio）； 微波（microwave）； 红外（infrared）；
可见光（visible light）。
第三章 局域网基础
1、局域网的基本概念：微波通信
视距传播 电离层反射
电离 层
地球表面
地球表面
第三章 局域网基础
1、局域网的基本概念：卫星通信
卫星
卫星
多点接收 发送
多点接收
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.3 IEEE 802.4标准与令牌总线
特点：
SAP
不可能产生冲突：只有收到令牌帧的站点才能 将信息帧送到总线上。 站点有公平的访问权：取得令牌的站点有报文 发送则发送，随后，将令牌传递给下一个站点 。若没有报文发送，则立刻传递到下一站点。 站点接收到的顺序是依次进行
第三章 局域网基础 1、局域网的基本概念
输入脉冲 输出脉冲
（a）多模光纤
输入脉冲
输出脉冲
（b）单模光纤
第三章 局域网基础 1、局域网的基本概念
无线与卫星通信技术 电磁波的传播有两种方式：
以无线方式一种是在自由空间中传播； 以有线方式在同轴电缆、双绞线、光纤中传输。
目前以无线方式进行通信的主要有：
节点之间采用点到点的链路
网络中的所有节点构成一个闭合的环 环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网拓扑结构 环形拓扑构型
优点：


结构简单
实现容易 传输延迟确定 适应传输负荷较重、实时性要求较 高的应用环境。
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
OSI
3.2.2 IEEE 802.3标准与Ethernet
IEEE 802参考模型
1、主要技术特点：
采用总线型拓扑结构
SAP
物理拓扑结构可以是星形的 介质访问控制方法为CSMA/CD
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
传输速率高（通常在10Mb/s~10Gb/s 之间）
误码率低（通常低于10-8） 单位自己建设和拥有，易于维护和 管理
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网的主要技术特点
主要技术要素 o 拓扑结构 o 传输介质
o 介质访问控制方法
共享介质局域网
交换式局域网
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网的发展
传输速率10Mbps到100Mbps 与1Gbps的以 太网。 目前10Gbps的以太网的物理层使用的是光 纤通道的技术，包括两种不同的物理层 应用于局域网的物理层； 应用于广域网与城域网的物理层
第三章 局域网基础 1、局域网基本概念
局域网的主要技术特点
覆盖有限的地理范围
总线通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质
所有结点都可以通过总线发送或接收数据，但同一 时间只允许一个结点利用总线发送数据。
由于总线的共享性，可能会出现多个结点同时利用 总线发送数据而发生冲突导致传输失败的现象。
在“共享介质”方式的总线型局域网实现技术中， 必需解决多结点访问总线的介质访问控制问题。
地球表面
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
1、问题的提出
传统的局域网是“共享”式局域网
共享式局域网的传输介质是共享的
数据传输应该按照“半双工”方式进行
两个或多个节点同时发送将产生“冲突”
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
第三章 局域网基础 2、局域网介质访问控制方法
2、常用的介质存取方法