第三章 局域网技术与IEEE802系列协议
IEEE802协议(详细介绍)
IEEE802协议集介绍（802.1～802.21）TCP/IP协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet国际互联网络的基础。
TCP/IP协议世界上有各种不同类型的计算机，也有不同的操作系统，要想让这些装有不同操作系统的不同类型计算机互相通讯，就必须有统一的标准。
TCP／IP协议就是目前被各方面遵从的网际互联工业标准。
TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。
虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议，传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，但TCP/IP实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。
通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。
TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，我们通常称它为TCP/IP协议族。
它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准，以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络，正因为INTERNET的广泛使用，使得TCP/IP成了事实上的标准。
之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。
以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍：TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议IP(Internetworking Protocol)网间网协议UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网间网层、传输层、应用层。
局域网体系结构与IEEE802标准
该标准规定了如何在光纤或铜线上进 行通信，支持高达155Mbps的传输速 率。
IEEE802.7标准：宽带技术
01
IEEE802.7标准定义了宽带技术，旨在提供高速数据传输服务。
02
该标准规定了宽带技术的体系结构和相关技术规范，支持高带
宽应用和多媒体通信。
宽带技术是一种用于高速数据传输的技术，具有高带宽、高速
1
IEEE802.9标准定义了集成服务（也称为局域网 集成），旨在提供一种统一的局域网解决方案。
2
该标准规定了集成服务的体系结构和相关技术规 范，支持多种局域网技术的集成和互操作。
3
集成服务是一种用于将多个局域网技术集成在一 起的技术，具有统一管理、高可靠性等优点。
IEEE802.10标准：局域网安全
IEEE802标准概述
01
IEEE802标准由电气和电子工程师协会制定，是一系 列关于局域网和城域网的标准。
02
该标准定义了如何在不同传输媒体上进行网络通信， 包括同轴电缆、双绞线、光纤等。
03
IEEE802标准涵盖了多种局域网拓扑结构、介质访问 控制协议以及物理层接口规范。
IEEE802.3标准：以太网
优化调整
根据测试结果，对网络进行优化调整，提高网络性能和稳定性。
06 局域网故障排除与维护
故障排除方法与流程
观察法
通过观察网络设备的指示灯、连接线等，判 断是否存在故障。
配置检查法
检查网络设备的配置参数，如IP地址、子网 掩码、网关等，确保配置正确。
替换法
用正常设备替换可能存在故障的设备，以确 定故障是否由该设备引起。
应用
OSI参考模型在网络设备（如路由器、交换机）和软件开 发中广泛使用，为不同系统和设备之间的互操作性提供了 框架。
《计算机网络技术》第三章网络体系结构练习题
《计算机网络技术》第三章网络体系结构练习题一、填空题1.网络协议是指________________________，它由______、______、______3部分组成。
2计算机网络采用____________的体系结构，网络中两个结点对等功能层之间遵循相应的____________进行通信，相邻两层之间的交接处称为__________________。
3.OSI/RM的中文全称为__________________，它分为______层，由低到高分别是: ____________、____________、____________、____________、____________、____________、____________。
4.TCP/IP协议也采用分层体系结构，对应开放系统互连（OSI）参考模型的层次结构，可分为______层，依次为: ____________、____________、____________和____________。
5.为了保证比特流在物理通道上传输，物理层协议规定____________、____________、____________和____________4个方面的接口特性。
6.以太网是一种常用的____________结构局域网，它基于____________协议标准，采用介质访问控制方法__________________。
7.CSMA的中文意思是________________________，CSMA技术的特点为____________。
8.传输层的主要任务是保证传输的__________________。
9.面向连接的服务分为____________、____________、____________3个过程。
1O.TCP/IP的传输层有两个协议，分别是TCP和UDP，UDP协议用来提供____________服务，TCP协议提供__________________服务。
三级网络技术考试复习资料 第3章 局域网基础
第3章局域网基础【考点一】局域网基本概念1.局域网的主要技术特点(1)局域网覆盖有限的地理范围，它适用于机关、公司、校园、军营、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求。
(2)局域网具有高数据传输速率(10Mbps～1 000 Mbps)、低误码率、高质量的数据传输环境。
(3)局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护和扩展。
(4)决定局域网特性的主要技术要素是：网络拓扑、传输介质访问控制方法。
(5)局域网从介质访问控制方法的角度可以分为两类：共享介质局域网与交换式局域网。
2.局域网拓扑构型局域网在网络拓扑上主要采用了总线型、环型与星型结构；在网络传输介质上主要采用了双绞线、同轴电缆与光纤。
3.局域网传输介质类型与特点局域网常用的传输介质有：同轴电缆、双绞线、光纤与无线通信信道。
局域网产品中使用的双绞可以分为两类：屏蔽双绞线(STP，Shielded Twisted Pair)与非屏蔽双绞线(UTP，Unshiekede Twisted Pair)。
【考点二】局域网介质访问控制方法目前被普遍采用并形成国际标准的介质访问控制方法主要有以下3种：(1)带有冲突检测的域波侦听多路访问(CSMA/CD)方法。
(2)令牌总线(Token Bus)方法。
(3)令牌环(Token Ring)方法。
1.IEEE 802模型与协议IEE 802委员会为局域网制定了一系列标准，统称为IEEE 802标准。
这些标准主要是：(1)IEEE 802.1标准，它包括局域网体系结构、网络互连，以及网络管理与性能测试。
(2)IEEE 802.2标准，定义了逻辑链路控制LLC子层功能与服务。
(3)IEEE 802.3标准，定义了CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层规范。
(4)IEEE 802.4标准，定义了令牌总线(Token Bus)介质访问控制子层与物理层规范。
(5)IEEE 802.5标准，定义了令牌环(Token Ring)介质访问控制子层与物理层规范。
IEEE 802标准常见系列通信标准协议
IEEE 802标准常见系列通信标准协议IEEE 802是一组由电气和电子工程师协会（IEEE）制定的局域网和城域网标准。
这些标准在局域网技术的标准化方面起到了至关重要的作用，并被广泛应用于各类网络环境，如企业、学校、城市甚至跨地域的网络连接。
本文将对这些标准进行详细的解释和介绍。
IEEE 802标准可以分为以下几个主要的子系列：1.IEEE 802.1：这一系列标准主要关注的是局域网/城域网的体系结构、共存和网络管理。
其中，IEEE 802.1Q是VLAN（虚拟局域网）的标准，它定义了如何在局域网上创建和管理多个独立的广播域。
2.IEEE 802.2：这个系列定义了逻辑链路控制的服务原语和协议数据单元格式。
3.IEEE 802.3：这个系列主要关注的是以太网的标准，包括10BASE-T、100BASE-T（快速以太网）和1000BASE-T（千兆以太网）等。
4.IEEE 802.4：这个标准定义了标记总线访问方法以及物理层规范。
5.IEEE 802.5：这个标准定义了标记环访问方法。
6.IEEE 802.6：这个标准定义了城域网（MAN）的访问方法。
7.IEEE 802.7：这个系列主要关注宽带技术的标准。
8.IEEE 802.8：这个系列主要关注光纤技术的标准。
9.IEEE 802.9：这个系列定义了集成服务访问点接口规范。
10.IEEE 802.10：这个系列主要关注局域网/城域网的安全性。
11.IEEE 802.11：这个系列定义了无线局域网的访问方法和物理层技术规范，包括我们熟知的WiFi技术。
12.IEEE 802.15：这个系列主要关注无线个人局域网（WPAN），如蓝牙和Zigbee等。
13.IEEE 802.16：这个系列定义了无线城域网的访问方法和物理层技术规范。
14.IEEE 802.17：这个系列定义了弹性分组环（RPR）访问方法。
15.IEEE 802.18：这个系列主要关注无线局域网的无线电监管技术。
802协议族
802协议族802协议族是一系列网络通信标准的集合，定义了局域网（LAN）和城域网（MAN）中的数据通信规范。
这些标准由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）制定，以数字无线通信为基础，为局域网和城域网提供了一种统一的标准，使得不同厂商生产的设备可以互相兼容。
802.3以太网802.3以太网是最早的一种局域网技术，也是最常见的一种。
它定义了物理层和数据链路层的规范，使用CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）来实现多台设备之间的共享传输介质。
以太网使用双绞线或光纤作为物理介质，能够在10Mbps、100Mbps、1Gbps和10Gbps等不同速率下进行通信。
802.11无线局域网802.11是一系列无线局域网标准，也被称为Wi-Fi。
它定义了无线局域网的物理层和媒体访问控制层规范，支持不同的频段和传输速率。
802.11标准可以覆盖不同的范围，包括个人、家庭、企业和公共场所等。
最早的802.11标准支持最高2Mbps的传输速率，但随着技术的发展，新的扩展标准如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac相继发布，提供了更高的传输速率和更好的信号覆盖范围。
802.15无线个域网802.15是一系列无线个域网标准，用于在短距离范围内进行低功耗、低数据传输速率的通信。
它适用于各种个人设备之间的通信，如蓝牙耳机、无线键盘和鼠标等。
802.15标准可以支持不同的频段和距离范围，包括个人、家庭和办公场所等。
802.16无线城域网802.16是一系列无线城域网标准，也被称为WiMAX。
它定义了在大范围内进行高速数据传输的规范，可以提供类似于宽带接入的服务。
802.16标准适用于覆盖整个城市范围的网络，提供高速、可靠的互联网接入。
802.20无线移动宽带网802.20是一种面向移动环境的宽带无线通信技术。
IEEE802协议
IEEE802协议IEEE 802协议是一个由电气和电子工程师学会（IEEE）制定的一系列无线网络标准。
这些标准涵盖了局域网（LAN）、城域网（MAN）和个人区域网（PAN）等不同范围的无线通信网络。
IEEE 802协议家族包括了很多子协议，每个子协议都针对不同的无线通信应用领域。
在这篇文章中，我们将重点介绍IEEE 802.11和IEEE 802.15两个子协议。
首先，让我们来了解一下IEEE 802.11协议。
IEEE 802.11协议是无线局域网（WLAN）的一种标准，它定义了一组用于无线局域网通信的协议。
这些协议包括了无线接入点、无线路由器和无线网卡之间的通信规范。
IEEE 802.11协议采用了载波多路访问/碰撞避免（CSMA/CA）的机制，以及用于数据传输的多种调制方式，如频率调制、编码和解调技术。
通过这些技术，IEEE 802.11协议可以实现高速、稳定的无线局域网通信，为用户提供了便利的无线上网体验。
接下来，让我们来了解一下IEEE 802.15协议。
IEEE 802.15协议是一种用于个人区域网（PAN）的无线通信标准。
它定义了一组用于短距离无线通信的协议，适用于各种个人设备之间的通信。
IEEE 802.15协议包括了蓝牙、ZigBee和无线HART等多种通信技术，这些技术可以满足不同应用场景下的通信需求。
例如，蓝牙技术适用于个人设备之间的短距离通信，如手机与耳机之间的连接；ZigBee技术适用于低功耗、低速率的传感器网络；无线HART技术适用于工业自动化领域的无线通信。
总的来说，IEEE 802协议家族提供了一系列用于无线通信的标准，涵盖了不同范围和不同应用场景下的无线网络通信需求。
这些标准为无线通信技术的发展提供了重要的参考，推动了无线通信技术的不断创新和进步。
随着无线通信技术的不断发展，IEEE 802协议家族也在不断完善和更新，以适应不断变化的无线通信需求。
IEEE 802协议的发展将为未来的无线通信技术提供更加稳定、高效的技术支持，为用户提供更加便利、快捷的无线通信体验。
局域网 IEEE802系列标准
IEEE802系列标准Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)美国电气和电子工程师协会● IEEE802.1 网间互连定义802.1是关于LAN/MAN桥接、LAN体系结构、LAN管理和位于MAC以及LLC层之上的协议层的基本标准。
现在，这些标准大多与交换机技术有关，包括：802.1q（VLAN标准）、 802.3ac （带有动态GVRP标记的VLAN标准）、802.1v（VLAN分类）、802.1d(生成树协议)、802.1s（多生成树协议）、802.3ad （端口干路）和802.1p（流量优先权控制）。
● IEEE802.2 逻辑链路控制该协议对逻辑链路控制（LLC），高层协议以及MAC子层的接口进行了良好的规范，从而保证了网络信息传递的准确和高效性。
由于现在逻辑理论控制已经成为整个802标准的一部分，因此这个工作组目前处于“冬眠”状态，没有正在进行的项目。
● IEEE802.3 CSMA/CD网络IEEE802.3定义了10Mbps、100Mbps、1Gbps，甚至10Gbps 的以太网雏形，同时还定义了第五类屏蔽双绞线和光缆是有效的缆线类型。
该工作组确定了众多的厂商的设备互操作方式，而不管它们各自的速率和缆线类型。
而且这种方法定义了CSMA/CD（带冲突检测的载波侦听多路访问）这种访问技术规范。
IEEE802.3产生了许多扩展标准，如快速以太网的IEEE802.3u，千兆以太网的IEEE802.3z和 IEEE802.3ab，10G以太网的IEEE802.3ae。
目前，局域网络中应用最多的就是基于IEEE802.3标准的各类以太网。
● IEEE802.4 令牌环总线该标准定义了令牌传递总线访问方法和物理层规范（Token Bus）。
该工作组近期处于休眠状态，并没有正在进行的项目。
● IEEE802.5 令牌环网IEEE802.5标准定义了令牌环访问方法和物理层规范（Token Ring）。
网络技术基础实训教程_03局域网技术
2．局域网的特点
从局域网的应用角度来看，局域网主要有以下几个特点。 1）局域网所覆盖的地理范围相对较小 ，通常在几 千 米以内 。如一家公司、一个企业、一所校园、一个小区等 所有计算机和网络设备联网，都属于局域网。 2）局域网是高速 、低出错率的数据网络 ，网络速度 从几十兆位、几百兆位、几千兆位乃至上万兆位，远远高 于广域网的数据传输速度。 3）局域网采用一系列技术措施 ，以保证较低的误码 率和高质量的数据传输。 决定局域网特性的主要技术有三个方面 ， 分别是用 于传输数据的通信介质、进行设备互联的拓扑结构，以及 所采用的介质访问控制方法。
学习要点 •局域网体系结构与IEEE 802标准 •局域网媒体访问控制技术 •典型的局域网技术 •局域网传输介质 •局域网连接设备 •局域网通信协议 •网络体系结构与网络协议
1、 局域网的产生和发展
在20世纪70年代，随着微型计算机的发展和应用，在计算机之间 实现短距离高速通信以实现资源共享的需求日益迫切 ，许多面向小区 域范围的计算机网络应运而生 ，其中英国剑桥大学于 1974 年研制的 剑桥环网和美国Xerox（施乐）公司于1975 年推出的实验性以太网就是 两个典型代表。 到了20世纪 80 年代，局域网获得了高速发展。多种局域网技术 不断涌现，局域网应用不断深入 。为了规范局域网的技术与应用， IEEE 成立了 802委员会，负责制定和促进局域网技术标准 ，并推出一 系列局域网规范。而首次将以太网标准化的是Xerox、DEC 和 Intel公 司共同制定的以太网规范，随后又推出了第二代以太网产品。Zilog公 司推出 N-net，3COM 公司推出了3+以太网等。 进入20世纪90年代，局域网获得了高速发展，使用普通双绞线并 达到10Mb/s传输速率的10Base-T以太网问世，使太网技术上了一个新 台阶，从而更有力地促进了局域网技术的发展和应用。1995 年，应用F DDI 技术使光纤局域网传输速率达到1 00Mb/s。以铜质5 类双绞线作 为传输介质并达到100Mb/s速率的快速以太网100Base-T也产生了，从 而进入了快速以太网时代。进入21世纪，以 100Mb/s 传输速率全速运 行的交换式以太网和千兆位乃至万兆位以太网已经得到普及。
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第3章局域网技术局域网（Local Area Network，LAN）是一个地理范围有限，将各种通信设备和计算机互联在一起，实现资源共享和信息交换的计算机通信系统。
局域网具有传输速率高、地理范围覆盖较小、误码率低等特点。
本章主要对局域网的基本概念、与局域网相关的IEEE 802系列标准、交换式局域网、虚拟局域网、无线局域网、AD Hoc网络进行详细描述。
本章学习要求：u掌握：局域网的基本概念和特点，以及局域网的分类；u掌握：IEEE 802.3和IEEE 802.5标准的特点；u了解：IEEE 802.4标准的特点；u掌握：交换式以太网的特点以及工作原理；u掌握：虚拟局域网的基本概念和实现方法；u了解：掌握IEEE 802.11系列标准规范；u了解：Ad Hoc网络的基本特点。
3.1 局域网概述局域网(Local Area Network，简称LAN)是指地理范围在几十米到几千米内的办公楼群或校园内计算机相互连接所构成的计算机网络。
一个局域网可以容纳几台至几千台计算机。
按局域网的特性看，局域网可被广泛应用于校园、工厂及企事业单位的个人计算机或工作站的组网。
局域网一般具有如下特点：1.覆盖的地理范围有限。
一般可是一间办公室、一栋楼或一个校园区域等；2.数据传输率较高。
一般在1~100Mbps,光纤构建的局域网甚至可以达到1000Mbps；3.数据传输误码率较低。
误码率一般在10-8之间；4.易于组建和维护，且各站点间关系平等，非从属关系；5.相关网络技术易于理解。
如：拓扑结构、传输介质以及介质访问控制方法等。
对于局域网网络的分类，我们可以有着多种参照标准进行实施。
如：按照拓扑结构分为：总线型、星型、环形、树形等结构；按照工作模式分为：对等网模式、客户机/服务器模式；按照传输介质分为：有线局域网（同轴电缆、双绞线、光纤等）、无线局域网（电波、微波、红外线等）；按照信息交换方式分为：共享式局域网、交换式局域网等；按照访问控制方法分为：以太网的CSMA/CD、令牌环网、FDDI网、ATM网等。
第三章 IEEE802标准系列
（1）发送数据封装部分的功能 （2）发送媒体访问管理部分的功能 （3）接收媒体访问管理部分的功能 （4）接收数据解封装部分的功能
IEEE 802.3ae标准与10G以太网
10G以太网技术特点： ▪ 采用IEEE 802.3以太网的帧格式 ，保留了IEEE 802.3
规定的以太网最小和最大桢长 ▪ 采用光纤作为通信物理介质 ▪ 数据传输采用全双工方式 ▪ 万兆以太网的物理层不再使用已有的光纤通道技术，
(1) 若信道空闲,是否立即发送; (2) 若信道忙,是否继续监听。
监听算法
三种监听算法
具有冲突检测的载波监听多路访问
载波监听多路访问/冲突检测协议： 在发送站点在传输过程中仍继续监听媒体，以检测 是否
存在冲突，如果发生冲突，信道上可以检测到超过发 送站点本身发送的载波信号的幅度，由此判断出冲突 的存在，一旦检测到冲突，就立即停止发送，并向总 线上发一串阻塞信号，通知总线上其他相关站点，这 样，信道容量就不致因传送已受损的帧而浪费，从而 提高总线的利用率。
网络通信
若有一数据帧经过，在转发该数据帧时就将待发数据帧的优先级置入正在传送帧的AC字段的RRR中
若有一令牌帧经过，且令牌帧优先级>待发数据帧的优先级，将待发数据帧的优先级置入正在传送帧的AC字段的RRR中
若经过的令牌帧优先级≤待发数据帧的优先级，就获得了令牌
发送阶段：获得令牌
P87图3。15
IBM Token Ring的网络的拓扑规则：P88
3．4、光纤分布式数据接口FDDI网络
FDDI网络：
采用令牌传递访问控制协议、
环形拓扑结构、光纤介质
100Mb/S的高速令牌环网
跨越距离200公里
可接1000个站
可使用单模光纤和激光器、多摸光纤
TP-DDI（双绞线上的FDDI）
FDDI为光纤设计，但在双绞线上运行非常可靠
一般在传输距离远、负载重、实时要求严格的应用环境下，优于以太网
3．3．1、Token Ring介质访问控制方法
1、Token Ring基本原理
1）令牌环进行初始化后，
若各站都没有帧要发送，只有空令牌在环上流动
2）发送
若某一个站要发送帧，必须等待空令牌的到来
获得空令牌后，
将空令牌改为忙令牌
紧跟着忙令牌后将数据帧发送到环上
要清除环路上的任何残留数据，且发送一个新令牌帧
监测经过该节点的数据帧，若该帧的监控位M为
0：该帧首次经过监控器节点，将M置1
1：该帧没有被发送站回收下来，已形成一个无主的数据帧
清除该数据帧，且发送一个新令牌帧
3．3．2、Token Ring物理层规范
IEEE 802.5
传输介质
信令技术
数据速率(Mb/s)
IEEE802系列详解
IEEE802系列详解IEEE 802将OSI的数据链路层分为两个子层，分别是逻辑链路控制（LLC）和介质访问控制（MAC）逻辑链路控制子层：是局域网中数据链路层的上层部分，IEEE 802.2中定义了逻辑链路控制协议。
用户的数据链路服务通过LLC子层为网络层提供统一的接口。
介质访问控制子层：是局域网中逻辑链路层的下层部分。
它提供寻址及媒体存取的控制方式，使得不同设备或网络上的节点可以在多点的网络上通讯，而不会互相冲突，上述的特性在局域网或城域网中格外重要。
MAC子层作为逻辑链路控制子层及物理层之间沟通的媒介，提供了一种寻址的方法，称为实体地址或MAC地址。
IEEE 802.1标准提供了一个对整个IEEE 802系列协议的概述，描述了IEEE 802标准和开放系统基本参照模型（即ISO的OSI 模型）之间的联系，解释这些标准如何和高层协议交互，定义了标准化的介质访问控制（MAC）层地址格式，并且提供一个标准用于鉴别各种不同的协议。
（IEEE 802.1高层局域网协议：定义了局域网体系结构、网络互连、网络管理与性能测试）IEEE 802.2 逻辑链路控制：定义逻辑链路控制（LLC）子层功能与服务IEEE 802.3 以太网路：定义CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层标准（它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。
以太网是当前应用最普遍的局域网技术）IEEE 802.11 无线局域网：定义无线局域网访问控制子层与物理层的标准IEEE 802.15 近距离无线个人局域网：定义近距离无线个人局域网访问控制子层与物理层的标准IEEE 802.16 宽带无线局域网：定义宽带无线局域网访问控制子层与物理层的标准IEEE802.1的功能：1. 802系列的局域网，城域网，个人网的体系结构。
2. 802系列网络之间以及与其他广域网的互连问题。
3.802网络的网络管理4. 介质访问控制（MAC）层及逻辑链路控制（LLC）层之上的协议层的一些问题。
LAN概述与IEEE802.3协议
IEEE802.3协议后退算法
IEEE802.3协议后退算法（续）
二进制指数类型退避算法 (truncated
binary exponential type)
发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟 （退避）一个随机时间才能再发送数据。
确定基本退避时间，一般是取为争用期 2。 定义重传次数 k ，k 10，即 k = Min[重传次数, 10] 从整数集合[0,1,…, (2k 1)]中随机地取出一个数， 记为 r。重传所需的时延就是 r 倍的基本退避时 间。 当重传达 16 次仍不能成功时即丢弃该帧，并向 高层报告。
网桥连接网段扩展局域网
网桥是在逻辑链路层上存储转发数据幀的设备，当在多 个局域网之间需要交换信息，或为了安全、减小冲突域、增 大吞吐量、要将现存的单个局域网分隔成几个网络时，就要 用到网桥。（上图中红色光球----冲突）
连接网桥前后的冲突域变化
一 个 冲 突 域
四 个 冲 突 域
网桥
网桥根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。 网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，先检查此 帧的目的 MAC 地址，然后再确定是过滤丢弃、还是将 该帧转发到另一个端口。
为什么要使用网桥？
中继器的数目已经达到最大，但网络还需扩大距 离时； 两个局域网距离相隔太远，中继器不能及 (此时需 带有WAN链路的远程网桥) ； 局域网有太多的流量，要分成几个网段减小流量 (用路由器相连太贵或因无路由协议时) ； 连接不同类型的 LAN时； 安全或管理原因。
类型字段 2 字节
IP 数据报 字节 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据 4 FCS MAC 层 IP 层
IEEE802.11-2020中译版第3章：定义和缩略语
3 定义和缩略语3.1定义就本标准而言，以下术语和定义适用。
IEEE 标准词典在线应引用本条款中未定义的术语。
访问控制：防止未经授权使用资源。
接入点（AP）：包含一个站（STA）并通过无线介质（WM）为关联的STA提供对分发系统服务的访问的实体。
AP包括STA和分发系统访问功能（DSAF）。
接入点（AP）可访问性：如果预身份验证消息可以通过分发系统（DS）在STA和目标AP之间交换，则AP可由站（STA）访问。
注意—预身份验证在12.6.10.2中定义。
其他身份验证数据（AAD）：未加密但受加密保护的数据。
准入控制：一种算法，旨在通过控制新流的准入来防止违反网络对允许流做出的参数化服务承诺资源受限的网络。
聚合介质访问控制（MAC）协议数据单元（A-MPDU）：包含一个或多个MPDU并由物理层（PHY）作为单个PHY服务数据传输的结构单位（PSDU）。
聚合介质访问控制（MAC）协议数据单元（A-MPDU）子帧：A-MPDU的一部分，它包含分隔符，并选择性地包含MPDU和任何必要的填充。
聚合介质访问控制（MAC）服务数据单元（A-MSDU）：包含一个或多个MSDU并在单个（未分段）数据介质访问控制（MAC）中传输的结构协议数据单元（MPDU）。
聚合介质访问控制（MAC）服务数据单元（A-MSDU）子帧：A-MSDU的一部分，其中包含标头和关联的MSDU。
天线连接器：用于电台（STA）中射频（RF）测量的测量参考点。
天线连接器是STA 架构中的点，表示用于无线电接收的接收器的输入（天线的输出）和天线（发射器的输出）用于无线电传输。
在使用多个天线或天线阵列的系统中，天线连接器是一个虚拟点，表示多个天线的聚合输出（或输入）。
在使用有源天线阵列进行处理的系统中，天线连接器是有源阵列的输出，其中包括有源天线的任何处理增益子系统。
天线选择（ASEL）接收器：执行接收ASEL的站（STA）。
天线选择（ASEL）发射器：执行传输ASEL的站（STA）。
IEEE8023局域网协议
IEEE8023局域网协议篇一：IEEE 802.3 局域网协议以太网 Ethernet：IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite）以太网协议是由一组 IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。
在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。
半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。
它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小 MAC 帧大小的限制。
该限制极大的降低了其高速传输的有效性。
因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中 MAC 帧的最小长度为 512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。
当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种：10 Mbps － 10Base-T 以太网 100 Mbps －快速以太网1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z） 10 千兆位以太网－IEEE 802.3ae本文我们主要讨论以太网的总体概况。
有关快速以太网、千兆位以太网以及 10 千兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。
以太网系统由三个基本单元组成：物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号；介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道；以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。
在所有 IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和 MAC －客户端子层。
IEEE 802.3 物理层对应于 ISO 物理层。
MAC 子层有两个基本职能：数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析 / 差错检测。
? 介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。
介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种：逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网 MAC 和上层之间的接口，其中 LLC 由 IEEE 802.2 标准定义。
第三章 局域网技术与IEEE802系列协议
第三章局域网技术与IEEE802系列协议3.1IEEE802的系列模型及概述在第二章的2.2.2节已经介绍了局域网的接口层和802委员会以及802协议的体系结构，通常讨论局域网是以局域网的拓扑开始。
最常见的拓扑是总线型和环型，还有星型拓扑和异图3.1 网络拓扑构型拓扑，异构型拓扑一般是前三种类型中任意两种复合而成。
局域网的传输媒质在2.2.1节也有所介绍，总体来说分为有线接入和无线接入两大类，其中有线接入的媒质包括双绞线、同轴电缆和光纤三种方式。
对于无线接入来说无线介质包括：无线电、短波、微波、卫星和光波，无线通信的传输手段主要有：数字微波和卫星通信，其中卫星传输也是微波传输的一种，只不过它的一个站点是绕地球轨道运行的卫星，根据卫星的运行轨道又可以分为：地球同步卫星和低轨道人造卫星。
近来发展最快的就是无线局域网（Wireless LAN）技术，可以将PC机和其他典型的局域网设备在无线传输情况下实现通信，但是其目前的缺点是传输的数据速率有限。
3.1.1IEEE802.1协议该协议为网间互连定义，是关于LAN/MAN桥接、LAN体系结构、LAN管理和位于MAC 以及LLC层之上的协议层的基本标准。
现在，这些标准大多与交换机技术有关，包括：802.1q （VLAN标准）、、802.1v（VLAN分类）、802.1d(生成树协议)、802.1s（多生成树协议）和802.1p （流量优先权控制）。
目前在网桥设备中，均应有802.1的协议，常用的有802.1d 和802.1f 等。
3.1.2IEEE802.2 协议该协议对逻辑链路控制（LLC），高层协议以及MAC子层的接口进行了良好的规范，从而保证了网络信息传递的准确和高效性。
由于现在逻辑链路控制已经成为整个802标准的一部分，因此这个工作组目前处于“冬眠”状态，没有正在进行的项目。
其PDU（Protocol Data Unit）结构如图3.2所示。
3.1.3 IEEE802.3协议的简介该协议是媒体访问控制（MAC）协议，定义了10Mbps、100Mbps、1Gbps，甚至10Gbps的以太网雏形，同时还定义了第五类屏蔽双绞线和光缆是有效的缆线类型。
IEEE 802 系列协议
IEEE 802 系列协议IEEE802 协议是一种物理协议，因为有以下多种子协议，把这些协议汇集在一起就叫802协议集。
IEEE是电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers）的简称，IEEE组织主要负责有关电子和电气产品的各种标准的制定。
IEEE于1980年2月成立了IEEE 802委员会，专门研究和指定有关局域网的各种标准。
IEEE 802委员会不断增加，这些分委员会的职能如下：一、802.1X协议802.1X协议是由(美)电气与电子工程师协会提出，刚刚完成标准化的一个符合IEEE802协议集的局域网接入控制协议，全称为基于端口的访问控制协议。
能够在利用IEEE 802局域网优势的基础上提供一种对连接到局域网的用户进行认证和授权的手段，达到了接受合法用户接入，保护网络安全的目的。
802.1x认证，又称EAPOE认证，主要用于宽带IP城域网。
802.1--高层及其交互工作。
提供高层标准的框架，包括端到端协议、网络互连、网络管理、路由选择、桥接和性能测量。
802.(基于端口的访问控制Port Based Network Access Control) ，协议起源于802.11协议，后者是标准的无线局域网协议，802.1x协议的主要目的是为了解决无线局域网用户的接入认证问题。
802.1x协议仅仅提供了一种用户接入认证的手段，并简单地通过控制接入端口的开/关状态来实现，这种简化适用于无线局域网的接入认证、点对点物理或逻辑端口的接入认证，而在可运营、可管理的宽带IP城域网中作为一种认证方式具有一定的局限性。
IEEE 802.1d (生成树协议Spanning Tree)IEEE 802.1w, RSTP算法IEEE 802.1s, MSTP算法IEEE 802.1P，讲述的是交换机与优先级相关的流量处理的协议。
IEEE 802.1q，虚拟局域网Virtual LANs：VLan)虚拟桥接局域网协议，定义了VLAN以及封装技术，包括GARP协议及其源码、GVRP源码。
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第三章局域网技术与IEEE802系列协议第三章局域网技术与IEEE802系列协议56第三章局域网技术与IEEE802系列协议3.1IEEE802的系列模型及概述在第二章的2.2.2节已经介绍了局域网的接口层和802委员会以及802协议的体系结构，通常讨论局域网是以局域网的拓扑开始。
最常见的拓扑是总线型和环型，还有星型拓扑和异构型拓扑，异构型拓扑一般是前三种类型中任意两种复合而成。
局域网的传输媒质在2.2.1节也有所介绍，总体来说分为有线接入和无线接入两大类，其中有线接入的媒质包括双绞线、同轴电缆和光纤三种方式。
对于无线接入来说无线介质包括无线电、短波、微波、卫星和光波，无线通信的传输手段主要有数字微波和卫星通信，其中卫星传输也是微波传输的一种，只不过它的一个站点是绕地球轨道运行的卫星，根据卫星的运行轨道又可以分为地球同步卫星和低轨道人造卫星。
近来发展最快的就是无线局域网（Wireless LAN）技术，可以将PC机和其他典型的局域网设备在无线传输情况下实现通信，但是其目前的缺点是传输的数据速率有限。
3.1.1IEEE802.1协议该协议为网间互连定义，是关于LAN/MAN桥接、LAN体系结构、LAN管理和位于MAC以及LLC层之上的协议层的基本标准。
现在，这些标准大多与交换机技术有关，包括802.1q（VLAN标准）、、802.1v（VLAN分类）、802.1d(生成树协议)、802.1s（多生成树协议）和802.1p（流量优先权控制）。
目前在网桥设备中，均应有802.1的协议，常用的有802.1d和802.1f等。
图3.1网络拓扑第三章局域网技术与IEEE802系列协议573.1.2IEEE802.2协议该协议对逻辑链路控制（LLC），高层协议以及MAC子层的接口进行了良好的规范，从而保证了网络信息传递的准确和高效性。
由于现在逻辑链路控制已经成为整个802标准的一部分，因此这个工作组目前处于“冬眠”状态，没有正在进行的项目。
其PDU（Protocol DataUnit）结构如图3.2所示。
3.1.3IEEE802.3协议的简介该协议是媒体访问控制（MAC）协议，定义了10Mbps、100Mbps、1Gbps，甚至10Gbps的以太网雏形，同时还定义了第五类屏蔽双绞线和光缆是有效的缆线类型。
该协议工作组确定了众多的厂商的设备互操作方式，而不管它们各自的速率和缆线类型。
而且这种方法定义了CSMA/CD（带冲突检测的载波侦听多路访问）访问技术规范。
IEEE802.3产生了许多扩展标准，如快速以太网的IEEE802.3u，千兆以太网的IEEE802.3z和IEEE802.3ab，10G以太网的IEEE802.3ae。
目前，局域网络中应用最多的就是基于IEEE802.3标准的各类以太网。
802.3的帧结构如图3.3所示在以802系列为标准的网络中，以802.3标准定义的以太网在局域互联网中占有很重要的地位。
虽然802.5（令牌环）占有的市场份额有显著的增长，但在千兆比以太网高速发展之后，以802.3为标准的以太网在局域网中，占有90%以上的比例。
同时由于802.3比802.5得到的修正次数更多，自从802.3标准发布以来，该标准的升级一直没有停顿。
标准化工作的进展，连同其广泛的供应商的支持，以及价格的不断下降，保证了802.3网络的稳定增长。
3.1.4IEEE802.4协议的简介该协议是令牌总线网的标准，它结合了以太网和令牌环协议，定义了令牌传递总线访问方法和物理层规范（Token Bus）。
该工作组近期处于休眠状态，并没有正在进行的项目。
802.4的帧结构如图3.4所示SSAP DSAP控制栏信息栏1个字节1个字节1个或2个字节0到N个字节图3.2LLC的PDU结构DSAPDestination ServiceAess Point（目的服务点）SSAPSource ServiceAess Point（起始服务点）字节数前导帧分隔符开始目的地址源地址数据字段长度数据填充帧校验序号712或62或6246—15004图3.3IEEE802.3的MAC帧格式字节数前导开始定界符帧控制目标地址源地址……数据……帧校验序号1或多于1112或60—819142或6结束定界符1图3.4令牌总线的PDU第三章局域网技术与IEEE802系列协议58802.4标准，在很大程度上是受适应工业自动化协议（MAP）的LAN标准的需求所驱动的。
目前很多制造商正在通过提供硬件芯片来支持令牌总线系统结构，主要用于军事指挥、控制、通信和智能系统中。
802.4所能提供的用户服务包括终端连接、内部通信、文件传送、电子邮件、声音连接与分发、视频分发、以及电路交换流数据的分发。
3.1.5IEEE802.5协议的简介该协议是令牌环网的标准，它是开放系统互联（OSI）模型中的逻辑链路控制（LLC）和物理层之间的一个媒体访问控制（MAC）协议，并定义了令牌环访问方法和物理层规范（Token Ring）。
标准的令牌环以4Mbps或者16Mbps的速率运行。
由于该速率肯定不能满足日益增长的数据传输量的要求，100Mbps 的应用光纤做传输媒质的令牌环在90年代的后期在中国得到了广泛的应用，特别是在校园网和大企业的Inter网中。
目前该工作组正在计划千兆位令牌环的标准(802.5v)。
其他802.5规范的例子是802.5c（双环包装）和802.5j（光纤站附件）。
令牌环在我国有一定的应用。
图3.5是802.5的令牌以及令牌环的帧结构对于令牌环型总线系统来说，其目的要能提供范围更广、速度更快的环网，从而产生了802.6和FDDI高速环网标准。
3.1.6三种不同的局域网的比较局域网类型性能比较IEEE802.3IEEE802.4IEEE802.5拓扑类型总线型令牌总线型令牌环型信号编码方式Manchester编码差分Manchester编码和直接编码差分Manchester编码频带宽度10M1M或者5M或者10M4M或者16M连接方式CSMA/CD令牌总线令牌环采用的媒质同轴电缆和无遮蔽双绞线75?,CATV同轴电缆无遮蔽以及遮蔽式双绞线最长的网络距离2.8Km10Km不等节点间隔最小2.8m最大100m优点1.媒体访问算法简单2.整个电缆是无源的，站点的访问和安装很简单1.可使用宽带电视电缆2.发送时延确定3.重负载时性能非常1.重负载时，网络效率高2.容易使用光缆3.发送时延确定SD（开始定界符）AC（访问控制）ED（结束定界符）a)令牌结构SD（开始定界符）AC（访问控制）目的地址源地址…数据…帧校验序号ED（结束定界符）FS（帧状态）FC（帧控制）b)帧结构图3.5令牌和令牌环的PDU第三章局域网技术与IEEE802系列协议593.轻附载时基本上无时延4.每个站可随时发送信息5.成本较低好4.可以设定优先级4.可设臵优先级缺点1.由于要正确检测信号冲突，限制了站间的最大距离2.重负载时，发送时延不确定，网络负载下降很多3.不适用于光缆作总线1.协议复杂，成本较高2.要使用调制解调器和宽带放大器3.轻负载时也要等待令牌的到来，从而影响了网络的效率1.由于使用集中管理，令牌管理复杂2.轻负载时也需要等待令牌，从而影响了网络的效率3.帧长有限制，帧不能太长表3.1三种局域网的比较3.2以太网技术及其协议3.2.1IEEE802.3的标准CSMA/CD以太网的早期应用是在总线型拓扑上，通常使用一种带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）的竞争协议。
CSMA/CD通常和某种坚持法则一起使用。
在数字通信技术中，常有DSMA的概念，DSMA指的是数字侦听多路访问，其与CSMA的区别请读者弄清。
3.2.1.1CSMA/CD的工作原理描述CSMA/CD是最常用的总线网工作方式之一。
CSMA/CD采用分布式控制方法，连接总线的各个结点通过竞争的方式，获得总线的使用权，只有获得使用权的结点才可以向总线发送信息帧，该信息帧将被连接总线的所有结点感知。
其工作原理为?若媒体忙，站点等待，这一点对所有坚持协议来说都是一样的。
?若媒体空闲，站点就把帧发出去，并继续侦听媒体。
?如果检测到一个冲突，站点立即停止传输，并发送一个简短的干扰信号。
?在冲突发生以后，站点等待一段随机时间后尝试重传。
最后一步对降低两个帧再次碰撞的可能性非常重要。
两者站点等待相同时间后再一次让它们发送出去的帧碰撞在一起的概率很小。
3.2.1.2两种不同的以太网帧结构及比较前同步信号目的地址源地址类型数据帧校验序列（CRC）64bits48bits48bits16bits46or1500bits32bits个体/组地址位前同步信号目的地址源地址长度LLC/数据帧校验序列56bits48bits48bits16bits46or1500bits32bits全局/局部管理地址位SFD8bits个体/组地址位图3.6DIX和IEEE802.3的以太帧格式第三章局域网技术与IEEE802系列协议601980年，DEC、Intel和Xerox 制定了10Mb/s以太网规范，该规范成为IEEE802.3标准的基础。
由于该规范是由上述的三家公司制定的，所以又被称为DIX规范。
这两种帧格式的差别如图3.6所示。
IEEE规范具备对原始DIX规范构造的以太网之间的向后兼容性。
IEEE委员会虽然没有改变帧中字段的大小和位臵，但是改变了对某些位的解释。
目前DIX和IEEE可以共存在同一个以太网中。
3.2.1.3以太网的物理层标准物理层由两个部分组成传输媒体和连接策略。
在部署以太网时，必须提供一些用于站间交换信息的物理介质。
以太网又可按照所使用的介质来划分，例如同轴电缆以太网、光纤以太网或双绞线以太网，因此802委员会在设计系统体系机构时，专门考虑了介质无关性的问题。
因而每一代以太网都有一个介质无关接口。
在10Mb/s以太网中，介质无关接口称为连接单元接口AUI （Attachment UnitInterface）[IEEE96，条款7]。
MII是用于互联控制器和收发器的全新介质无关接口（Medium-Independent Interface），它是100Mb/s快速以太网开发工作的一个组成部分[IEEE95，条款22]。
千兆以太网从物理层到链路层都采用了介质无关的接口方式。
千兆MII（GMII）主要是作为一个逻辑接口，而不是一个物理接口。
即当以GMII作为收发器和控制器间的通信模型来定义系统时，GMII自身可能只存在于IC（Integrated circuit）中而不外臵。
它只用做IC到IC的接口，而不支持任何连接器或电缆。
表3.2对AUI、MII和GMII的特性作了总结和比较。