局域网体系结构1

ISA总线接口网卡
PCI总线接口网卡
PCI-X总线接口网卡
PCI-E总线接口网卡
USB总线接口网卡
PCMCIA
Mini PCI网卡
网络适配器
❖网卡的重要功能：
进行串行/并行转换 对数据进行缓存 实现以太网协议
9.2 局域网的组成
服务器
网络硬件
资源硬件
工作站 网络适配器
LAN 网络软件
IEEE802.3标准：CSMA/CD
为什么帧的最 短长度为64个
字节？
为什么帧的最短长度为64个字节
A
B
A检测
到冲突
t
发生冲
突
B检测
到冲突
如一个站点发送并经2后，没有冲突，即发送成功。 1km长的同轴电缆， 5s 2 10 s
2的计算
❖如果在2没有冲突信号返回，则发送成功。 ❖如果发送端在2时间内帧已经发送结束，则
9.1.1 局域网的概念和特点
❖局域网的特点： 地理范围有限 通信速率高 可采用多种通信介质 可靠性较高
9.1 局域网概述
9.1.1 局域网的概念和特点 9.1.2 局域网的应用
9.1.2 局域网的应用
❖办公自动化 ❖工业生产自动化 ❖应用于教育领域 ❖计算机协同工作技术
第9章 局域网体系结构
（Carrier Sence Multiple Access with Collision Detection)
关键词：多路访问；载波监听； 冲突检测
IEEE802.3标准：CSMA/CD
二进制指数退避算法
❖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。
9.1.1 局域网的概念和特点
❖局域网的定义： 在较小的地理范围内，利用通信线路将许多 数据设备连接起来，实现彼此之间的数据传 输和资源共享的系统称为局域网。
9.1.1 局域网的概念和特点
❖局域网的发展过程： 60年代末至70年代初是萌芽阶段 。 70年代中期是局域网发展的一个重要阶段。 80年代初期是局域网走向大发展的时期。
答案：B
练习题
❖（多选）在802.3以太网中_______________ A、帧的长度必须 不小于 64 Bytes； B、冲突只可能在一帧的前64字节内发生； C、如果前64字节没有发生冲突，那么后续的 数据就不会发生冲突。 D、长度小于64字节的帧（碎片帧）都是无效 帧。
答案：A B C D
1
x9
0 1x
x
x3
x5
x
x
8 9 0 112
23
x
1x 2
x8
x 1 x 1 12
x2
xB 4
x6
物理拓扑：星型
逻辑拓扑：总线型
10Mb/s Ethernet
9.4 IEEE802.3标准：CSMA/CD
1 10Mb/s Ethernet 2 CSMA/CD
CSMA/CD
❖CSMA/CD: 载波监听多路访问/冲突检测
资源硬件
工作站 网络适配器
LAN 网络软件
通信硬件
通信线路
网络操作系统
通信设备
网络协议软件
网络适配器
❖ 根据与主机相连接的总线接口的不同，网卡又可 分为： 1. ISA总线接口网卡 2. PCI总线接口网卡 3. PCI-X总线接口网卡 4. PCI-E总线接口网卡 5. USB总线接口网卡 6. PCMCIA 7. Mini PCI网卡 8. 板载网卡（内置网卡）
匹配电阻（用来吸收总线上传播的信号）
匹配电阻
A 不接受
只有 D 接受 B 发送的数据
B
B向 D 发送数据
C 不接受
D 接受
E 不接受
10Mb/s Ethernet
10BASE-T
集线器的一些特点
❖使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总 线网，各工作站使用的还是 CSMA/CD 协 议，并共享逻辑上的总线。
❖集线器很像一个多端口的转发器，工作在 物理层。
物理拓扑和逻辑拓扑
• 物理拓扑指的是网络的形状——电缆的布 线方式。 • 逻辑拓扑指的是信号从网络一个点到达另 一个点所采用的路径。
te e E h rn t
C 7 11
A 1 4 56
7 8 x 9 x 10x 1 1 x 7
1
2 x 3 x A 4x 5x 6 x
练习题
❖10Base-T以太网中，以下说法错误的是（ ） A、10指的是传输速率为10MBPS B、Base指的是基带传输 C、T指的是以太网 D、10Base-T 是以太网的一种类型
答案： C
练习题
❖10BASE-T标准规定节点到HUB的最大长度( ) A、采用三类线UTP为50米 B、采用三类线或五类线UTP均为100米 C、采用STP为185米 D、采用同轴电缆为500米
9.4 IEEE802.3标准：CSMA/CD
1 10Mb/s Ethernet 2 CSMA/CD
10Mb/s Ethernet
10Mb/s Ethernet
10BASE5
10BASE5+10BASE2
❖ 最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上 。
❖ 当初认为这样的连接方法既简单又可靠，因为总线 上没有有源器件。
通信硬件
通信线路
通信设备 网络操作系统
网络协议软件
通信线路
❖通信线路是LAN的数据传输通路，它包括传 输介质和相应的接插件。
❖LAN常用的传输介质：双绞线、同轴电缆和 光缆。
9.2 局域网的组成
服务器
网络硬件
资源硬件
工作站 网络适配器
LAN 网络软件
通信硬件
通信线路
通信设备 网络操作系统
网络协议软件
练习题
❖你是一名公司的网络管理员，现在你的公司 需要在某一分支办公室内铺设一个小型局域网 。总共有4台PC机需要通过一台集线器连接起 来。采用的线缆类型为5类双绞线。则理论上 任意两台PC机的最大间隔距离是( ) A．400米 B．100米 C．200米 D．500米
答案：C
9.2 局域网的组成
服务器
网络硬件
资源硬件
工作站 网络适配器
LAN 网络软件
通信硬件
通信线路
网络操作系统
通信设备
网络协议软件
服务器
常见的服务器类型： 1. 文件服务器
给用户提供了操作系统中文件系统的各种功能。 2. 打印服务器
接有打印机，提供网络打印。 3. 终端服务器
又称为终端集中器，终端到其他结点之间的通信都 通过终端集中器。
即使冲突也无法检测，即最短帧长应与2相 当。 ❖为了确认发送帧是否正确到达目的站点，必 须保证可能的冲突信号返回时帧的发送尚未 结束。
最短帧长的求得
❖ 在极限条件下，802.3局域网中发送方和接收方间允 许接有4个中继器，最大距离为2500m，往返5000m。 在传输速率为10M bps 条件下，如果在信号传播过程 的尽头发生冲突，往返的时间大约需要50s，再考虑 一些安全余量以及 2的整次幂的因素，所以通常取 51.2 s为争用时隙的时间长度（51.2 s即传输512 bit， 即64字节所耗费的时间），所以帧的长度至少为64个 字节。
C.65-10-96-58-16
D.00-06-5B-4F-45-BA
IPConfig命令
❖用于显示当前的TCP/IP配置的设置值，这些 信息一般用来检验人工配置的TCP/IP设置是 否正确。
❖Ipconfig：显示每个网络接口对用的IP地址 、子网掩码和缺省网关值。
❖Ipconfig/all：显示所有网络适配器(网卡、拨 号连接等)的完整TCP/IP配置信息。
9.2 局域网的组成
服务器
网络硬件
资源硬件
工作站 网络适配器
LAN 网络软件
通信硬件 网络操作系统
通信线路 通信设备
网络协议软件
工作站
常见的工作站类型： 1. 带盘工作站
带盘工作站是带有硬盘(本地盘)的微机，硬盘可 称为系统盘。 2. 无盘工作站 是不带硬盘的微机。
9.2 局域网的组成
服务器
网络硬件
MAC地址特性
➢MAC地址（6字节）全球惟一 ➢可惟一表示每一个上网设备
第9章 局域网体系结构
9.1 局域网概述 9.2 局域网的组成 9.3 局域网的体系结构 9.4 IEEE802.3标准：CSMA/CD 9.5 IEEE802.5标准：令牌环局域网 9.6 快速以太网与千兆以太网 9.7 无线局域网
802.1网际互连 802.2逻辑链路控制
网际互连 逻辑链路控制LLC
802.3
802.4
媒体访问 媒体访问
802.5
802.6
媒体访问 媒体访问
媒体访问控制MAC
物理层
物理层 物理层 物理层
物理层
IEEE802协议
❖ IEEE802.1A：体系结构 ❖ IEEE802.1B：寻址、网络互连和网络管理 ❖ IEEE802.2：逻辑连路控制（LLC） ❖ IEEE802.3：带冲突检测的载波侦听多路访问控制方法（CSMA/CD）和
第9章 局域网体系结构
第9章 局域网体系结构
9.1 局域网概述 9.2 局域网的组成 9.3 局域网的体系结构 9.4 IEEE802.3标准：CSMA/CD 9.5 IEEE802.5标准：令牌环局域网 9.6 快速以太网与千兆以太网 9.7 无线局域网
9.1 局域网概述
9.1.1 局域网的概念和特点 9.1.2 局域网的应用
MAC帧和LLC帧的关系
MAC帧和LLC帧的关系
网络层及以上 高层数据
目的访问点DSAP 源访问点SSAP
控制字段
LLC子层
MAC控制
DA
图2-10 SLALC帧结构 LLC
MAC子层
数据字段
CRC
MAC地址
❖在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址。 ❖802标准规定可使用6字节或两字节表示MAC地 址。 ❖如：00-50-BA-0C-B6-D6
物理层协议 ❖ IEEE802.3U：100Mbps快速以太网 ❖ IEEE802.3ab：1000Mbps以太网 ❖ IEEE802.4：令牌总线（TOKEN BUS）访问控制方法和物理层协议 ❖ IEEE802.5：令牌环（TOKEN RING）访问控制方法和物理层协议 ❖ IEEE802.6：城域网（MAN）标准（覆盖范围25~35km） ❖ IEEE802.7：宽带LAN标准 ❖ IEEE802.8：光纤网标准 ❖ IEEE802.9：综合业务LAN接口 ❖ IEEE802.10：LAN/MAN安全数据交换 ❖ IEEE802.11：无线LAN标准 ❖ IEEE802.12：高速LAN标准（100VG-ANYLAN）
9.3 局域网参考模型
ຫໍສະໝຸດ Baidu
OSI参 考 模 型
IEEE802参 考 模 型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层
物理层
服 务 访 问 点 SAP
逻 辑 链 路 控 制 LLC 媒 体 接 入 控 制 MAC
物理层
IEEE802 参考模型
的范围
IEEE802协议
802.1寻址管理 802.1体系结构
▪ 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。
CSMA/CD
归结为： 先听后讲，边听边讲，随机退避。
9.1 局域网概述 9.2 局域网的组成 9.3 局域网的体系结构 9.4 IEEE802.3标准：CSMA/CD 9.5 IEEE802.5标准：令牌环局域网 9.6 快速以太网与千兆以太网 9.7 无线局域网
9.2 局域网的组成
❖一个局域网（LAN）通常由四个部分组成： 服务器、工作站、通信设备和通信协议。
通信设备
❖LAN的通信设备主要有： 集线器、交换机、路由器等。
9.2 局域网的组成
服务器
网络硬件
资源硬件
工作站 网络适配器
LAN 网络软件
通信硬件
通信线路
通信设备 网络操作系统
网络协议软件
第9章 局域网体系结构
9.1 局域网概述 9.2 局域网的组成 9.3 局域网的体系结构 9.4 IEEE802.3标准：CSMA/CD 9.5 IEEE802.5标准：令牌环局域网 9.6 快速以太网与千兆以太网 9.7 无线局域网
网卡检查 MAC 地址
❖网卡从网络上每收到一个MAC帧就首先用硬件检 查MAC帧中的 MAC 地址. ▪ 如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其 他的处理。 ▪ 否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。
下列哪个MAC地址是正确的（ ）。
A.00-16-5B-4A-34-2H B.192.168.1.55