第4章局域网基础

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第4章 局域网

第4章 局域网

第4章
局域网
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IEEE802局域网标准系列 IEEE802是一个局域网标准系列 IEEE802.1A------局域网体系结构 IEEE802.1B------寻址、网络互连与网络管理 IEEE802.2-------逻辑链路控制(LLC) IEEE802.3-------CSMA/CD访问控制方法与物理层规范 IEEE802.3i------10Base-T访问控制方法与物理层规范 IEEE802.3u------100Base-T访问控制方法与物理层规范 IEEE802.3ab-----1000Base-T访问控制方法与物理层规范 IEEE802.3z------1000Base-SX和1000Base-LX访问控制方法与物理层规范 IEEE802.4-------Token-Bus访问控制方法与物理层规范 IEEE802.5-------Token-Ring访问控制方法 IEEE802.6-------城域网访问控制方法与物理层规范 IEEE802.7-------宽带局域网访问控制方法与物理层规范 IEEE802.8-------FDDI访问控制方法与物理层规范 IEEE802.9-------综合数据话音网络 IEEE802.10------网络安全与保密 IEEE802.11------无线局域网访问控制方法与物理层规范 IEEE802.12------100VG-AnyLAN访问控制方法与物理层规范 第4章 局域网
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802标准与OSI-RM的关系 标准与OSI 4.4.2 IEEE 802标准与OSI-RM的关系
IEEE 802标准的局域网参考模型包括了 OSI/RM最低两层(物理层和链路层)的功能,也 包括网间互连的高层功能和管理功能。OSI/RM的 数据链路层功能,在局域网参考模型中被分成媒 体访问控制MAC(Medium Access Control)和逻辑 链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。

计算机网络技术基础(微课版)(第6版)-PPT课件第 4 章 局域网

计算机网络技术基础(微课版)(第6版)-PPT课件第 4 章 局域网
服务器是整个网络系统的核心,它为网络用户提供服务并管理 整个网络。根据服务器在网络中所承担的任务和所提供的功能不 同,服务器可分为文件服务器、打印服务器和通信服务器。通常 我们要求服务器具有较高的性能,包括较快的数据处理速度、较 大的内存和较大容量的磁盘等。
工作站
工作站是网络各用户的工作场所,用户通过它可以与网络交换 信息,共享网络资源。工作站通过网卡、传输介质以及通信设备 连接到网络服务器,且仅对操作该工作站的用户提供服务。
3. 总线型(Bus)
所有的结点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的 总线上,总线可以是同轴电缆、双绞线,也可以是光纤。如图4-7所 示:
图4-7 总线型网络结构示意图
总线型网络采用广播通信方式,即任何一个结点发送的信号都可以 沿着介质传播,而且能被网络上其他所有结点所接收,但在同一时间 内,只允许一个结点发送数据。
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4.4 局域网体系结构与IEEE 802标准
4.4.1 局域网参考模型
IEEE 802标准遵循ISO/OSI参考模型的原则,主要解决最低两层 (即物理层和数据链路层)的功能以及与网络层的接口服务。 IEEE802参考模型中不再设立网络层,它与ISO/OSI参考模型的对应 关系如图4-8所示:
4.3.3 介质访问控制方法
1. 什么是介质访问控制
介质访问控制,是指控制网上各工作站在适当的情况下发送数据, 并在发送数据的过程中,及时发现问题以及出现问题后妥善处理问 题的一整套管理方法。介质访问控制技术的优劣将对局域网的总体 性能产生决定性的影响。
2. 常用的媒体访问控制方法 CSMA/CD(带有碰撞检测的载波侦听多路访问) Token Ring(令牌环) Token Bus(令牌总线)

第4章计算机局域网络讲义教材

第4章计算机局域网络讲义教材

D
D
D
D
令牌
A
C
B 节点A截获令牌,并准
备发送数据
A
C
B 节点A将数据发送到
节点C
A
C
B 数据循环一周后,节点
A将其收回
A
C
B 产生新的令牌,发送到
环路中
20
Token Ring的特点
由于每个节点不是随机的争用信道,不会出现冲 突,因此称它是一种确定型的介质访问控制方法, 而且每个节点发送数据的延迟时间可以确定。
10Leabharlann 拓扑结构 ——总线型拓扑结构
所有的节点都通过网络适配器直接连接到一 条作为公共传输介质的总线上,总线可以是 同轴电缆、双绞线、或者是使用光纤;
总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线 传输,而其他节点都能接收到该信息,但在 同一时间内,只允许一个节点发送数据;
由于总线作为公共传输介质为多个节点共享, 就有可能出现同一时刻有两个或两个以上节 点利用总线发送数据的情况,因此会出现 “冲突”;
当目的节点检测到该数据帧的目的地址(MAC地址)为 本节点地址时,就继续接收该帧中包含的数据,同时给源 节点返回一个响应。当有两个或更多的节点在同一时间都 发送了数据,在信道上就造成了帧的重叠,导致冲突出现。 为了克服这种冲突,在总线LAN中常采用CSMA/CD协议, 即带有冲突检测的载波侦听多路访问协议,它是一种随机 争用型的介质访问控制方法。
服务器的集中化 提供服务器的集群,便于管理,提高安全性;
文件的大小日益增加 要求更高的网络带宽;
网络用户和工作站数目的日益增加
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克服传统以太网的问题
传统以太网中的一些问题
传统以太网使用共享介质,虽然总线带宽为10Mbps, 但网络节点增多时,网络的负荷加重,冲突和重发增 加,网络效率下降、传输延时增加,造成总线带宽为 30~40%;

第4章 局域网

第4章 局域网

4.1 局域网的主要特点与组成
图 4-3
带中继器的基带系统
IEEE 802标准中,任何两个站点之间最多允许有4个中继器, 从而将有效的电缆长度延伸到2.5km。 双绞线基带LAN用于低成本和低性能要求的场合,但 限制在1km以内,数据速率为1Mbps-10Mbps。
4.1 局域网的主要特点与组成



CSMA/CD的代价在于监听冲突所花费的时间。 在CSMA/CD算法中,一旦检测到冲突并发完阻塞 信号后,需要等待一个随机时间 ,然后再使用 CSMA方法试图传输,采用二进制指数退避算法, 其规则如下: (1)对每个数据帧,当第一次发生冲突时,设臵一 个参量L=2;(2)退避间隔取1到L个时间片中的一 个随机数,1个小时片等于两站之间的最大传播时 延的两倍;(3)当数据帧再次发生冲突,由将参量 L加倍;(4)设臵一个最大重传次数,超过该次数, 则不再重传,并报告出错。 IEEE 802.3采用的是二进制指数退避和1-坚持算 法的CSMA/CD介质访问控制方法。

只有获得令牌的站点才有权发送数据帧, 完成数据发送后立即释放令牌以供其它站 点使用。由于环路中只有一个令牌,因此 任何时刻至多只有一个站点发送数据,不 会产生冲突。而且,令牌环上各站点均有 相同的机会公平地获取令牌。
4.2 以太网介质访问控制方法


4.2.2 令牌环介质访问控制 2、令牌环的操作过程
4.2.1 CSMA/CD介质访问控制方法 1、 载波监听多路访问CSMA 载波监听多路访问CSMA的技术。要传输数 据的站点首先对介质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 介质空闲,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

第四章局域网和城域网

第四章局域网和城域网








4.2.2 IEEE802标准
IEEE(电气电子工程师学会)
802委员会专门致力于局域网的发展 IEEE 802.x网络通信协议系列服务于局域网通
信 802系列协议的两个基本思想
将局域网作为网络的最小组成单位进行描述 针对于不同的局域网拓扑结构,不同的传输媒体,
纯ALOHA协议
起源:最早用于无线网,用来连接夏威夷群岛和船舰 之间的无线通信,其思想可用于各种共用的传输介质。
工作原理:站点只要产生帧,就立即发送到信道上; 规定时间(数据最长的往返时间+一小段固定时间) 内若收到应答,表示发送成功;否则重发
重发策略:等待一段随机的时间,然后重发;如再次 冲突,则再等待一段随机的时间,直到重发成功为止。 等待随机时间是为了减少再次冲突的可能性。
纯ALOHA的工作原理
纯ALOHA协议
缺点:极容易冲突 性能:网络负载≤ 0. 5 吞吐量≤ 0. 184
纯ALOHA的性能分析
假定一个帧时T0内产生的帧数服从泊松分布 T0 的含义:独占信道时成功发送一帧所用的时间
T0=帧长度/数据速率 Frame
主要性能参数:
S——吞吐率(吞吐量、信道利用率),T0 内成功发送的帧数 0≤ S ≤ 1
对于同一种LLC层实现,可提供几种不同的 MAC选择。
局域网参考模型中各层主要功能
物理层的主要功能是:
信号的编码与译码; 为进行同步用的前同步码(preamble)的产生与去除; 比特的传输与接收。
MAC子层主要功能:
发送方将 LLC 送来的数据封装成帧,帧中包含地址、差错控制、 流量控制等字段。

计算机网络基础—局域网技术

计算机网络基础—局域网技术

10/100Mbps交换机(堆叠)
连接一个工作组 10Mbps交换机
100Mbps专用连接 10Mbps专用连接 10Mbps集线器
服务器
交换机的技术分类与应用
• 100Mbps交换机
服务器区
100Mbps主干交换机 千兆位的连接
千兆位的连接
100Mbps主干交换机
10/100Mbps交换机 10/100Mbps交换机
第四章 局域网技术
• 第一节 局域网概述
– 教学目标
• 了解局域网的特点、分类集基本组成 • 了解决定局域网特性的主要技术
– 重点/难点
• 局域网的基本组成和技术特点
大家谈一谈
• 你认识的局域网是什么样子?有何特点? • 能不能举一些常见局域网的实例?
第四章 局域网技术
• 一、局域网的概念
– 定义:局域网是由一组计算机及相关设备通过共用的通信线路或 无线连接的方式组合在一起的系统,它们在一个有限的地理范围 进行资源共享和信息交换。
拓扑结构 ——星型拓扑结构
• 在星型拓扑中存在一个中心 节点,每个节点通过点到点 线路与中心节点连接。
• 在局域网中,由于使用中央 设备的不同,局域网的物理 拓扑结构和逻辑拓扑结构不 同。
– 使用集线器连接所有计 算机时,是一种具有星 型物理连接的总线型拓 扑结构;
– 使用交换机时,是真正 的星型拓扑结构。
以太网交换机
LED指示灯
高速端口
管理端口
端口密度
• 端口密度是指交换机提供的端口数,通常为8~24个端口,端口速率 为为10Mbps或100Mbps。
• LED指示灯通常用来指示以太网交换机的信息或交换状态。
• 高速端口用来连到服务器或主干网络上,可以是100Mbps或 1000Mbps端口,可以连接100Mbps的FDDI、快速以太网络( 100Base-TX)、或上连到千兆位交换网络。

计算机网络 第4章 局域网

计算机网络  第4章 局域网

第4章局域网4.1概述4.2IEEE 802局域网体系结构4.2.1IEEE 802局域网参考模型图4.1IEEE 802 LAN/RM 4.2.2媒体接入控制子层1. LAN的信道特点2. LAN媒体接入控制方式3. MAC地址图4.2以太网地址在网上的传送顺序计算机网络(第3版)4.2.3逻辑链路控制子层1. LLC寻址2. LLC层提供的服务3. LLC帧格式图4.3LLC帧结构4.3以太网工作原理4.3.1以太网技术的发展图4.4Robert Metcalfe最初的以太网图4.5以太网传输速率增长图计算机网络(第3版)4.3.2以太网媒体接入控制方式CSMA/CD1. 随机接入技术的先驱ALOHA2. CSMA3. CSMA/CD计算机网络(第3版)图4.6传播时延对CSMA的影响图4.7CSMA/CD流程图4. CSMA/CD冲突过程图4.8CSMA/CD冲突过程数据流的时空图5. 冲突检测方法6. 与时槽相关的概念7. 以太网接收处理8. 以太网运行参数计算机网络(第3版)4.3.3以太网传输特点4.3.4以太网信道利用率1. 假设条件下的信道利用率图4.9帧的平均发送时间2. 无冲突时信道利用率的极限3. 冲突时信道利用率的上限计算机网络(第3版)4.3.5以太网帧格式图4.10IEEE 802.3以太网帧格式4.4传统以太网4.4.1物理层图4.1110Mb/s以太网物理层、网络接口卡和中继器4.4.2网络接口卡(NIC)4.4.3中继器和集线器1. 中继器2. 集线器计算机网络(第3版)4.4.4传统以太网及其网络结构1. 粗缆以太网10Base5图4.1210Base5粗缆以太网2. 细缆以太网10Base23. 光纤以太网10BaseF4. 双绞线以太网10BaseT图4.1310BaseT以太网联网示意图图4.14RJ-45连接器计算机网络(第3版)图4.15hub级联图4.16hub堆叠4.5高速以太网4.5.1100BaseT1. 100BaseT的特点图4.1710Mb/s以太网物理层(左)和100BaseT物理层(右)2. 100BaseT的物理层规范3. 100Mb/s以太网扩展计算机网络(第3版)4. 10/100Mb/s自动协商模式4.5.2千兆以太网1. 千兆以太网的特点图4.18100BaseT物理层(左)对照和千兆以太网物理层(右) 2. 千兆以太网物理层标准3. 载波扩展(carrier extension)图4.19载波扩展4. 帧突发(frame bursting)计算机网络(第3版)图4.20帧突发5. 1000BaseX自动协商4.5.3万兆以太网1. 万兆以太网的特点图4.21万兆以太网物理层2. 万兆以太网物理层标准3. 万兆以太网应用4.6交换式以太网4.6.1概述4.6.2网桥1. 网桥工作机制图4.22网桥工作原理2. 网桥的特点3. 地址学习4.6.3交换机1. 交换机工作原理图4.23交换机2. 交换机的组成结构4.6.4交换式以太网及其特点1. 交换式以太网2. 交换式以太网的特点图4.24交换机隔离了5个独立的冲突域4.7虚拟局域网(VLAN)4.7.1VLAN及其特点1. 什么是VLAN图4.25VLAN示例2. VLAN的特点4.7.2VLAN划分1. 基于端口(port-based)2. 基于MAC地址(MAC address-based)3. 基于协议(protocol-based)4.7.3VLAN帧格式图4.26VLAN帧格式4.7.4VLAN运行1. 相关概念2. VLAN内广播图4.27VLAN内广播3. 跨VLAN访问图4.28跨VLAN访问4.8无线局域网(WLAN)4.8.1IEEE 802.11 WLAN1. IEEE 802.11 WLAN网络组成图4.29IEEE 802.11 WLAN的网络结构2. IEEE 802.11 WLAN体系结构图4.30IEEE 802.11体系结构图4.31移动站通过AP接入以太网的协议结构4.8.2IEEE 802.11物理层标准1. FHSS,DSSS和IR图4.32FHSS方式的PLCP帧格式图4.33DSSS方式的PLCP帧格式图4.3416-PPM(上)和4-PPM(下)图4.35IR方式的PLCP帧格式2. IEEE 802.11a/b/g/n4.8.3IEEE 802.11 MAC层帧和帧格式1. 3种类型的帧2. 数据帧图4.36数据帧的帧格式3. 管理帧图4.37管理帧的帧格式4. 控制帧图4.38控制帧的帧格式4.8.4IEEE 802.11 MAC层DCF1. 无线信道的特点图4.39WLAN的隐蔽站点问题/暴露站点问题2. 帧间间隔(Inter Frame Space,IFS)3. CSMA/CA信道接入控制机制图4.40CSMA/CA信道接入流程图4. 虚拟载波监听5. RTS/CTS信道预约机制图4.43RTS/CTS信道预约机制的信道接入过程图4.44RTS/CTS信道预约机制解决隐蔽站点问题4.8.5IEEE 802.11 MAC层PCF图4.45PCF工作模式4.8.6WLAN管理1. 接入和退出网络图4.46站点接入网络的过程(主动扫描) 2. 越区漫游图4.47移动站越区漫游3. 电源管理思考题4.1IEEE 802 LAN/RM和OSI/RM的对应关系如何?IEEE 802 LAN/RM把数据链路层分为哪两层?为什么这样分?4.2共享信道的多点接入会产生什么问题?有哪两种媒体接入控制方法?各有什么特点?4.3描述IEEE 802 LAN MAC-48地址的结构。

计算机网络基础课件第四章

计算机网络基础课件第四章

RJ-45,连接双绞线 AUI,连接粗缆 BNC,连接细缆 LC等,连接光纤
4.2.2 集线器(HUB)

中继器(Repeater):一种在物理层上实现信号的放 大与再生的网络设备,用以扩展局域网的跨度。 集线器(HUB):一种特殊的多端口中继器,所有连接 端口共享网络带宽。
集线器的分类
无源集线器:不对信号做任何处理——早期 有源集线器:对信号可再生和放大
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代理服务(Proxy)
组建大型局域网—园区网
4.2.1 网卡
网卡---- Network Interface Card, NIC

又称网络适配器(Network Interface Adapter,NIA) 负责网络信号的发送、接收和协议转换,用来实现终端 计算机与传输介质之间的网络连接。 局域网连接方式中,每台计算机至少应安装一块网卡。 每块网卡都有一个惟一的网络硬件地址 - MAC地址。 提供不同的接口类型以连接不同的传输介质。

令牌网
FDDI ATM
4.1.2 局域网的拓扑结构

星型 环型 总线型 树型
4.1.3 局域网的传输介质
有线传输
– 双绞线 – 同轴电缆 – 光纤
无线传输
– 红外线通信
– 蓝牙通信 – 扩频通信
第4章 局域网组网
1
2 3 4 5 6
局域网概述 以太网的物理网络设备 网卡(NIC) 集线器(HUB) 双绞线组网、结构化布线 交换机(Switch) 网络操作系统 Windows下建立局域网连接 动态主机配置(DHCP)
智能集线器:具有有源集线器的全部功能外,还提供网
络管理功能。
4.2.3 交换机(Switch)

计算机网络技术第4章 局域网

计算机网络技术第4章 局域网
Aloha:夏威夷人的问候语,欢迎,再见
2022/3/23
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以太网名字的由来
1973年,Bob Metcalfe将该系统命名为“以太网 ――Ethernet”。“ 以太网――Ethernet”中的“ether” 源于物理学名词,“以太”最初被认为是电磁波的传 输介质,宇宙中充满了“以太”,因此电磁波将被传 输到宇宙的每一个角落。
DIX 以 太 网 标 准 有 两 个 版 本 : 1980 年 9 月 发 布 的 1.0版本和1982年11月发布的2.0版本。
2022/3/23
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以太网的标准
1985 年 , IEEE 在 DIX 以 太 网 标 准 的 基 础 上 制 定 了 IEEE
802.3标准,术语“CSMA/CD――带有冲突检测的载
802.7宽带技术咨询组,为其他分委员会提供宽带网络技术的 建议;
802.8光纤技术咨询组,为其他分委员会提供光纤网络技术的 建议;
802.9综合话音/数据的局域网(IVDLAN)介质访问控制协议 及其物理层技术规范;
802.10局域网安全技术标准;
802.11无线局域网的介质访问控制协议及其物理层技术规范;
第 4 章 局域网(LAN)
4.1 LAN拓扑结构和传输介质 4.2 局域网的IEEE 802标准 4.3 局域网的网络体系结构 4.4 CSMA/CD协议和IEEE 802.3标准 4.5 令牌总线和IEEE 802.4标准 4.6 令牌环和IEEE 802.5标准 4.7 高速局域网技术与无线局域网技术 4.8 综合布线技术
802.12 100Mbps高速以太网按需优先的介质访问控制协议
100V20G22-/3A/23ny LAN。
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第4章-局域网、城域网和广域网-76

第4章-局域网、城域网和广域网-76

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总线型拓扑结构
• 网络是将各个节点设备和一根总线相连。网络中所有的 节点设备都通过总线进行信息传输。 • 总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线传输,而其 他节点都能接收到该信息,但在同一时间内,只允许一 个节点发送数据。 • 由于总线作为公共传输介质为多个节点共享,就有可能 出现同一时刻有两个或两个以上节点利用总线发送数据 的情况,因此会出现“冲突”。
– 用于传输网络数据的传输介质 – 用于连接网络各种设备的网络拓扑 – 用于共享资源的网络介质访问控制方法
• 局域网可以分为两类:
– 共享介质局域网 – 交换式局域网
3
IEEE 802结构关系与局域网标准图
IEEE 802
ISO/OSI
802.10 局域网安全 8 0 2 1 802.1B 综述及体系结构
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MAC子层
• MAC构成了数据链路层的下半部,直接与物理层相邻 • MAC子层主要制定管理和分配信道的协议规范,换句话说, 就是用来决定广播信道中信道分配的协议属于MAC子层。 MAC子层是与传输介质有关的一个数据链路层的功能子层。 它的主要功能是进行合理的信道分配,解决信道竞争问 题。 • 在共享介质局域网中,为了实现对多结点使用共享介质 发送和接收数据的控制,人们提出了很多种介质访问控 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 有:带有冲突检测的载波侦听多路访问方法、令牌环方 法和令牌总线方法等。
• 循环式:每个站点按一定的顺序传递发送权限,每个站点都有发送 数据的机会 • 预约式:将介质上的时间划分为许多时隙,某个站点要发送数据, 需提前预约时隙 • 竞争式:各个站点自由竞争发送机会
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集中式的优缺点
• 优点

局域网的组成

局域网的组成
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4.2 局域网的特点 结构化综合布线的要求 结构化综合布线要求在大楼中的信息传输线路使用一套标准
的组网器件,并按照标准的连接方法连接。 2. 结构化综合布线系统的特点 实用性。 灵活性。 开放性。
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4.2 局域网的特点
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4.1 局域网基础知识
网络设备。常见的网络设备有集线器(Hub)、中继器 (Repeater)、交换机(Switch)和网桥(Bridge)、路由 器(Router)等。
传输介质。如双绞线等。 2. 网络软件 可分为网络系统软件和网络应用软件两大类。网络系统软件
包括网络操作系统(如Netware)、网络协议软件(如 TCP/IP软件包)以及各种类型的网卡驱动程序。网络应用 软件如网络管理监控程序、网络安全软件、远程教学、管理 信息系统等。
水平布线系统,也称为平面楼层布线系统,它是将垂直布线 的干线线路延伸到用户工作区的通信插座。
垂直布线系统,也称为干线系统。是建筑物布线系统中的主 干线路,用于接线间、设备间和建筑物引入设施之间的线缆 连接。
布线配线系统,也称为接线间系统。为建筑物楼层中水平布 线的线缆和终端提供场所。
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4.2 局域网的特点
Token Ring,即令牌环,是一种适用于环型网络分布式媒 体访问控制方法。这种媒体访问技术使用一个令牌(Token) 沿着环路循环,令牌是一种特殊帧(通行证),当各站点都没 有信息发送时,令牌标记为空闲状态。
当一个站点要发送信息时,必须等待空闲令牌通过本站,然 后将令牌改为忙状态,紧随其后将数据发送到环上。由于令 牌是忙状态,其他站点必须等待而不能发送信息。因此,也 就不可能发生任何冲突。

计算机网络第4章局域网技术

计算机网络第4章局域网技术
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4.4.2 以太网工作原理 1. 以太网的网络体系结构
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以太网结构中,数据链路层被分割为两个子层,即介质访问 控制子层(MAC)和逻辑链路控制子层(LLC)。这是因 为在传统的数据链路控制中缺少对包含多个源地址和多个目 的地址的链路进行访问管理所需的逻辑控制,因此在LLC 不变的情况下,只需改变MAC便能够适应不同的介质和访 问方法,LLC与介质相对无关。
➢目前最流行的局域网—以太网(Ethernet)使用的就是 CSMA/CD介质访问控制方式,而FDDI网则使用令牌环介质 访问控制方式。
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4.3 局域网介质访问控制方法
采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网中, 每一个结点利用总线发送数据时,首先要侦听总线的忙、闲 状态。如果总线上已经有数据信号传输,则为总线忙;如果 总线上没有数据传输,则为总线空闲。如果一个结点准备好 发送的数据帧,并且此时总线空闲,它就可以启动发送。同 时也存在着这种可能,那就是在几乎相同的时刻,有两个或 两个以上结点发送了数据,那么就会产生冲突,因此结点在 发送数据的同时应该进行冲突检测。采用CSMA/CD介质 访问控制方法的总线型局域网的工作过程如图所示。
1
本章要点
✓局域网的概念 ✓局域网的拓扑结构 ✓IEEE 802局域网标准 ✓以太网技术 ✓局域网介质访问控制方法 ✓交换式局域网 ✓虚拟局域网VLAN
2
4.1.1 局域网的定义和特点 1.早期局域网的主要特点 (1)局域网是一种通信网络; (2)连入局域网的数据通信设备种类多样,包括
计算机、终端和各种外部设备; (3)局域网覆盖地理范围较小,例如一个教室、
总线 (a)共享介质局域网
交换机
(b)交换机局域网 12
4.1 局域网的基本概念
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所连接的网段在物理层以上使用相同或兼容 协议
应考虑网络所使用的传输介质
4-2 局域网连网设备
4-2-4 网桥
1.网桥的基本概念
工作在介质访问控制子层,具有在不同网段之间再 生信号的功能,除此之外,还具有过滤和转发功能
A站点
B站点
高层
分组
LLC子层
L
MAC子层 M L
ML
网桥
L 分组 ML
分组
L ML
因此,不设置网络层而将数据链路层分为两 个子层,逻辑链路控制子层LLC和介质访问 控制子层MAC(负责与物理层相关的所有问 题)介质访问控制技术是该子层的主要功能。
4-3 共享介质局域网 4-3-1 争用协议 共享介质局域网大多采用随机访问技术。
1. ALOHA
美国夏威夷大学校园网,任何用户站有数据 帧就可以发送,如果发现冲突,则冲突的站 都分别重发。
2. 分槽ALOHA
将通道上的时间分割成长度与一个数据帧传 输所需时间相等的时间片(分槽),各个站 要发送数据帧必须在时间片的起始时间,即 分槽处开始。
4-3 共享介质局域网 4-3-1 争用协议
3. CSMA/CD
每个站在发送数据前监听,如果信道空闲则 发送数据;如果信道忙就先不发送,等待一 段时间后再监听-CSMA
iM ac
iM ac
iM ac
i Ma c
B
iMac
2.网络操作系统的主要功能
网络通信、共享资源管理、网络管理、网络 服务和提供网络接口。
4-1 局域网概述 4-1-4 局域网操作系统 3 .几种主要的局域网网络操作系统 Windows 2000操作系统 NetWare操作系统 UNIX操作系统 Linux操作系统
4-2 局域网连网设备
4-2-1 网卡 1.总线接口分类 ISA网卡、PCI网卡、USB网卡和PCMCIA网 卡 2.按照接头种类分类 RJ-45接头 同轴电缆接头 AUI接头
D
B
C
空令牌
(c)A站点将数据帧从环 上移去,并发送空令牌
D
4-3 共享介质局域网 4-3-2 令牌环介质访问控制技术 3. 令牌帧和数据帧的格式
SD AC ED
结束定界符 访问控制 开始定界符
令牌帧格式 SD-JK0JK000 ,ED-JK1JK1IE 其中的3个字段规定都与数据帧相同
SD AC FC 目的 源 地 地 址 … 址 数 帧 据 校 … E 验 D F 序 S号
物理层 M L
ML
ML
ML
802.X
802.Y
4-2 局域网连网设备 4-2-4 网桥
2. 网桥的分类 从配置位置可以分为内部网桥和外部网桥
从地理位置可以分为近程网桥和远程网桥
从用于所互联的网络的类型可以分为透明网 桥和源路由网桥
3. 网桥在实际应用中的主要作用
网络分段、扩展网络的距离、实现网络之间 的互联、可以进行物理层和数据链路层协议 的变换,可以连接不同传输介质的网络。
iM ac
网络接口卡
令牌环 iM a c iM ac
iM ac
令牌环网拓扑结构图
内部线路
令牌环网端口
令牌环集线器的内部结构图
4-3 共享介质局域网 4-3-2 令牌环介质访问控 制技术
A
2. 令牌环介质访问控制 的操作过程
B
空令牌
A
C
A (a)A站点等待空令牌到
来,准备发送数据帧
D
B
C
(b)C站点地址与目的地址相 同,复制数据并在环上传输
4-2 局域网连网设备 4-2-2 中继器 1.中继器的作用 物理层的连接,起到延长网络距离的作用,在 逻辑上是同一个网络 。
2. 中继器的分类 电缆中继器和光缆中继器
3. 中继器的优缺点 4. 使用中继器需要注意的问题:环路问题、 遵守5-4-3规则。
4-2 局域网连网设备 4-2-3 集线器 1. 就是用于UTP双绞线的多端口中继器。 2. 集线器的分类 3. 集线器的优缺点 4. 使用集线器时需要注意的问题 级联时也必须遵循5-4-3规则
4-2 局域网连网设备 4-2-5 交换机 2. 交换机的分类
从Байду номын сангаас作方式上分为穿通交换方式、存储转发 交换方式和碎片丢弃交换方式3种。 3. 交换机的优缺点
4-3 共享介质局域网
如何分配信道的使用权是一个关键问题。大 多是广播网,基本不存在路由选择问题,而 需要解决当信息的使用产生竞争时信道共享 的介质访问控制技术的问题。
802.7
物 理 层 技 术 规 范
802.8
物 理 层 技 术 规 范
……
802.x
物 理 层 技 术 规 范
4-1 局域网概述
4-1-4 局域网操作系统
1.网络操作系统的定义
具有网络功能的操作系统,用于网络通信与 共享网络资源,协调网络环境中多个网络节 点中的任务,并向用户提供统一的、有效的 网络接口软件。
数据帧格式 AC访问控制,FC帧控制,FS帧状态
4. 令牌环的维护
可以通过监控站完成对于令牌环的维护
4-3 共享介质局域网
4-3-3 令牌总线访问控制技术
1. 令牌总线局域网的组成
应用于总线拓扑结构网络,但访问控制采用 与令牌环相似的访问控制方法。其物理结构 是总线的而逻辑结构却是环型的。
E
A
D
逻辑环
第4章局域网基础
4-1 局域网概述 4-1-3 IEEE802协议 局域网协议主要是由IEEE下设的IEEE802委 员会制定,并已得到ISO的采纳
802.1
802.2
802.3
物 理 层 技 术 规 范
802.4
物 理 层 技 术 规 范
802.5
物 理 层 技 术 规 范
802.6
物 理 层 技 术 规 范
4-2 局域网连网设备 4-2-5 交换机
比网桥的数据吞吐性能更好,端口集成度更 高,每端口成本更低,使用更加灵活和方便
1.交换机基本概念
主要功能是增加传输带宽、降低网络传输的 延迟、进行网络管理及选择网络传输线路等
所有端口都可以建立并行、独立和专用速率 的连接
能够隔离冲突域和有效的抑制广播风暴的产 生。可以工作在半双工模式或全双工模式下。
发送数据帧的站点边发送数据边监听信道, 监听到发生冲突,立即停止发送- CD
4-3 共享介质局域网 4-3-2 令牌环介质访问控制技术 多用于环型网络,属于有序的竞争协议。
1. 令牌环的组成 采用同轴电缆:使用T型连接器、BNC头等连 接件将同轴电缆与网络接口卡相连。
采用双绞线:使用令牌环集线器、RJ45等连 接件与网络接口卡相连,构成物理上的环型 网。
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