计算机局域网络(1)

▪ 802.2 - 逻辑链路控制 ▪ 802.3 - CSMA/CD（以太网） ▪ 802.4 - Token Bus （令牌总线） ▪ 802.5 - Token Ring（令牌环） ▪ 802.6 - 分布队列双总线DQDB -- MAN标准 ▪ 802.8 – FDDI（光纤分布数据接口） ▪ 802.11 – WLAN（无线局域网）
▪ LLC： 与介质、拓扑无关； ▪ MAC：与介质、拓扑相关。
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▪ 局域网的数据链路层的特点：
• 局域网链路支持多路访问，支持成组地址和广播；
• 支持介质访问控制功能；
• 提供某些网络层的功能，如网络服务访问点(SAP)、多路 复用、流量控制、差错控制、...
▪ MAC子层功能：实现、维护MAC协议，差错检测， 寻址。
▪ 屏蔽不同介质的特性，使之不影响MAC子层的操作
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局域网的数据链路层
▪ 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，以适应不同的传输介质。
• 解决共享信道(如总线)的介质访问控制问题，使 帧的传输独立于传输介质和介质访问控制方法。
• 令牌传递（Token Passing）
• Token Ring • Token Bus • FDDI ▪ 采用受控访问技术的分散控制型介质访问控制方法
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1. CSMA/CD
▪ 多个站点如何安全地使用共享信道？
Hale Waihona Puke Baidu
• 最简单的思路：发送前先检测一下其它站点是否 正在发送（即信道忙否）。
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IEEE802体系结构示意图
8
802.1D Bridge
0
2
802.2 LLC
LLC
体
系 结
802.3 CSMA/CD
802.4 Token
Bus
802.5 Token Ring
802.6 802.8 DQDB FDDI
构
……
MAC PHY
网际互联 数据链路层 物理层
▪ 数据链路层在不同的子标准中定义
环型 : 节点通过点到点链路与相邻节点连接
D
A
B
C
A
Bus
A
A
B
C
Star 编辑ppt
T C
B
Ring
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3. 局域网体系结构
▪ 局域网的标准：IEEE802（ISO8802）
• IEEE802是一个标准系列：IEEE802, IEEE802.1～IEEE802.14
▪ 其体系结构只包含了两个层次：数据链路层，物理层
▪ 2. 局域网的关键技术
• 拓扑结构（逻辑、物理）
▪ 总线型、星形、环形、树形
• 介质访问方法
▪ CSMA/CD、Token-passing
• 信号传输形式
▪ 基带、宽带
• 以上三种技术决定了局域网的特征
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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
• 分别对应于LLC子层和MAC子层
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局域网的物理层
▪ 功能：
• 位流的传输； • 同步前序的产生与识别； • 信号编码和译码。
▪ IEEE802定义了多种物理层，以适应不同的网络介 质和不同的介质访问控制方法。
▪ 两个接口：
• 连接单元接口（AUI）－可选，仅用于粗同轴电缆 • 介质相关接口（MDI）
▪ LLC子层功能：向高层提供统一的链路访问形式， 组帧/拆帧、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。
• 对不同的LAN标准，它们的LLC子层都是一样的，区别 仅在MAC子层（和物理层）。
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LLC的帧结构
1
1
1/2
DSAP SSAP 控制域
长度可变
数据
单位：字节
随机访问
受控访问
动态分配
CSMA
CSMA/CD 集中控制 分散控制
以太网
轮询
令牌
令牌环网
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局域网中的介质访问控制方法
▪ 常见的有两种：
• 载波检测多路访问/冲突检测（CSMA/CD）
▪ Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect ▪ 采用随机访问技术的竞争型介质访问控制方法
第4章 计算机局域网络
▪ 本章内容
• 局域网的特点及关键技术
• 局域网的体系结构
• 共享信道的介质访问控制方法
• 以太网（Ethernet）
• *高速局域网
• *无线局域网（WLAN）
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4.1 局域网（LAN）概述
▪ 1. 特点
• 覆盖范围小
▪ 房间、建筑物、园区范围 ▪ 距离≤25km
• 数据链路层又分为逻辑链路控制和介质访问控制两个子层
OSI
IEEE 802
高层
网络层 数据链路层
物理层
由TCP/IP和NOS实现
逻辑链路控制 LLC 介质访问控制 MAC
物理层PHY
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IEEE802描述了最低 两层的功能以及它们 为网络层提供的服务
和接口
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IEEE802标准系列中的主要标准
▪ 解决以上问题的方法称为介质访问控制方法。 ▪ 两类介质共享技术：
• 静态分配（FDM、WDM、TDM、CDM）
▪ 不适用于局域网
• 动态分配（随机接入、受控接入）
▪ CSMA/CD、Token-Passing
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信道共享技术分类
信道共享技术
TDM
FDM
WDM
CDM
静态分配
STDM
ATDM
• 高传输速率 ▪ 10Mb/s～1000Mb/s
• 低误码率 ▪ 10-8 ～ 10-11
• 拓扑：总线、星形、环形 • 介质：UTP、Fiber、COAX • 私有性：自建、自管、自用
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hub hub
hub
Switch
stations
stations
station
Server farm
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• 流量控制、寻址、排序、差错控制等功能由数据 链路层完成
▪ 网络层和更高层通常由协议软件（如TCP/IP 协议、IPX/SPX协议）和网络操作系统来实 现。
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4.2 介质访问控制方法
▪ 局域网使用广播信道（多点访问，随机访问），多 个站点共享同一信道。问题：
• 各站点如何访问共享信道？ • 如何解决同时访问造成的冲突（信道争用）？
IEEE802 LAN的封装过程：
分组
LLC帧
LLC首部
高层PDU LLC数据
MAC帧
介质上传 输的帧
MAC首部
MAC数据
PA MAC首部
MAC数据
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MAC尾部
MAC尾部
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局域网的网络层和高层
▪ IEEE 802标准没有定义网络层和更高层：
• 没有路由选择功能
▪ 局域网拓扑结构比较简单，一般不需中间转接