局域网组网技术讲座

Network Data Link Physical
Logical Link Control LLC MAC
Media Access Control
MAC Frame 802.2 LLC Packet
与具体媒质有关的功能都集中在MAC 子层
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LLC 子层的主要功能
•建立和释放数据链路层的逻辑连接 •提供与高层的接口(Service Access Point) •差错控制 •给帧加上序号
局域网对LLC 子层是透明的，只有下到MAC 子 层才能看见所连接的是什么标准的局域网(总线网、 或令牌环网
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MAC 子层的功能
• 对高层数据进行封帧、解帧 • 比特差错控制 • 实现和维护MAC 协议 • 寻址
Vendor Code Serial Number
24 bits
24 bits
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802.3 规定的无效帧
前同步码 目的地址 源地址 数据长度 LLC 帧(数据)
FCS
802.3 MAC 帧
• 帧长与数据长度字段不一致 • 帧长不是整数个字节 • 用收到的帧校验序列FCS 检测到帧有差错 • 帧长小于规定的最小值(64 or 512 bytes)
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使用网桥来隔离冲突域
主机 A
ARP 广播请求 (主机Z 的MAC 地址？)
路由器 X
(proxy arp server)
(检查自己的路由 表中有无 到达Z 的网络)
ARP 应答(至主机A) (这是路由器X 的 MAC 地址)
主机 B
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9
组建LAN 常用的组网技术
• FDDI • ATM • Ethernet/Fast Ethernet/Gigabit Ethernet
VID (VLAN ID) ?2 bits
用于: • IEEE 802.3ac • IEEE 802.1Q • IEEE 802.1p
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23
划分跨越主干的虚拟网
在快速以太网上通过ISL/VLT/802.1Q 实现 在FDDI 上通过802.10 实现 在ATM 上通过LANE 实现
ห้องสมุดไป่ตู้
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Token Ring
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使用网桥(交换机)的好处
• 隔离冲突域、改善性能 • 扩大了物理范围 • 增加了工作站的最大数目 • 可互联不同类型的局域网
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透明网桥的工作原理
是 丢弃此帧
在端口x上收到无差错的帧
在站表中找到目的站？ 是
方向为端口x？ 否
向正确的方向转发此帧
否
向除x 之外的所有端 口转发此帧
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10
FDDI 网络结构组成
DAC
Dual-Homed
DAC
SAS DAS
DAS:Dual Attachment Stations
SAS:Single-Attachment Stations
DAC:Dual Attachment Concentrator
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11
Ethernet/Fast Ethernet/Giga Ethernet
24
巧妙使用多个生成树提高效率
VLAN1
VLAN2
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以太局域网中的其他技术
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7
非本地网中地址解析协议 (ARP) 的运作过程
(缺省网关设为路由器的端口)
主机 A
ARP 广播请求 (缺省网关 的MAC 地址？)
路由器 X
ARP 应答(至主机A) (这是缺省网关 的 MAC 地址)
主机 B
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8
非本地网中地址解析协议 (ARP) 的运作过程
(缺省网关设为本机)
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802.1Q标记方案
6 Destination Address
6 Source Address
2 EtherType = TPID
2
Tag Control Information 2
MAC Length/Type
42
-
MAC DATA
150
0
PAD
4 FCS
3
1
User Priority
CFI
局域网(LAN)组网技术
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1
Local-Area Networks
• 工作在一个相对有限的地理范围内 • 网络内具有高带宽的传输媒质并支持多点访问
• 网络一般处于私用的管理之下 • 对本地业务提供full-time 的支持
• 根据定义，LAN 互联一些地理上邻接的设备
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2
IEEE 802 标准
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13
多点访问技术
• 随机接入：ALOHA • 受控接入
集中式控制方式：轮询 分散式控制方式：令牌
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随机接入技术：ALOHA
1 2 3 4
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随机接入技术：ALOHA
吞吐量S
0.184
S＝G×e-2G
0.5
纯ALOHA 吞可吐编量辑p的pt 技术曲线
网络负载G
源站在站表中？ 是
更新方向和定时器
否
将源站加入站表中， 置定时器
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20
兜圈子问题的解决：Spanning Tree Protocol
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21
广播风暴问题的解决：隔离广播域
普通广播消息 未知目标地址的消息
普通广播消息 未知目标地址的消息
虚拟网 1 虚拟网 2
划分虚拟网可编(V辑pLptAN)
10 BaseT 10 BaseF 10 Base2 10 Base5 100 BaseT 100 BaseF 1000 BaseSx 1000 BaseLx
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广播型多点访问网络
A
B
C
D
对于A 点发出的广播数据包，B、C、D等各点都 会接收并进行处理；对于A 向D 发送的点到点的 数据包，B和C 点接收到之后将在数据链路层以 下把其丢弃，只有D 会对数据包进行接收和处理。
在网络设备出厂时MAC可编地辑p址pt 被烧在ROM 里面
6
地址解析协议(Address Resolution Protocol)
主机 A
ARP 广播请求 (主机Z 的MAC 地址？)
主机 Z
ARP 应答(至主机A) (这是主机Z 的 MAC 地址)
主机 B
本地网中地址解析协议 (ARP) 的运作过程
Data Link (frames)
Physical (bits,signals,
clocking)
Ethernet
802.2 LLC
802.3
802.4 802.5
CSMA/CD 令牌总线 令牌环
MAC
MAC MAC
Physical Physical Physical
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3
LAN 数据链路层的子层