项目3 数据链路层与局域网技术.ppt

,项目3 数据链路层与局域网技术,Page 2,教学目标,了解数据链路层及局域网,掌握数据链路层工作原理,了解局域网体系结构,Page 3,教学内容,了解其他局域网技术,任务1 认识数据链路层,Page 4,数据链路层（data link layer）：开放系统互连（OSI）模型中的第二层，提供相邻结点间透明、可靠的信息传输服务。 数据链路层的数据单位是帧。 数据链路层的基本功能 链路管理功能 帧同步功能 差错控制功能 流量控制功能 透明传输功能 寻址功能,任务1 认识数据链路层,Page 5,流量控制 不需要协议的数据传输 具有最简单流量控制的数据链路层协议 停止等待协议 连续重传请求（RQ）协议 滑动窗口协议,任务1 认识数据链路层,Page 6,链路控制规程HDLC：高级数据链路控制规程，面向比特的数据链路控制协议的代表，此协议不依赖于任何一种字符编码集。 HDLC的操作方式 （1）非平衡配置 （2）平衡配置 HDLC的帧的结构,任务1 认识数据链路层,Page 7,点对点协议PPP：（Point to Point Protocol）协议是在点对点链路上运行的数据链路层协议。PPP协议为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法。 PPP协议组成 PPP协议帧的格式 PPP协议的工作过程,任务2 了解局域网的体系结构,Page 8,局域网（Local Area Network， LAN）是应用最为广泛的一种网络，是将较小地理范围内的各种数据通信设备连接在一起的计算机网络。 局域网通常用来将一个单位的办公区内的个人计算机和其他办公设备连接起来，用以实现共享资源和交换信息的目的。,任务2 了解局域网的体系结构,Page 9,局域网特点 局域网的拓扑结构 星形拓扑结构 环形拓扑结构 总线形结构 局域网的层次模型 物理层 媒体访问控制MAC 子层 逻辑链路控制LLC子层,任务2 了解局域网的体系结构,Page 10,IEEE 802标准系列 介质访问控制方法 介质访问控制方法是指控制网络中各个结点之间信息的合理传输，对信道进行合理分配的法。目前，局域网中较常用的访问控制方法有3 种： 用于以太网的带有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD； 用于令牌环网的令牌控制（Token Ring）； 以及令牌总线控制（Token Bus）。,任务3 了解以太网标准,Page 11,以太网（Ethernet）是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。采用CSMA/CD介质访问控制法。 CSMA/CD的工作原理 载波监听多路访问（CSMA） 冲突检测（CD） CSMA/ CD,任务3 了解以太网标准,Page 12,传统以太网：采用CSMA/CD的方式来传输数据，在一个局域网内只能同时有且仅有一个客户端发送数据，其他客户端若要发送数据，必须等待一段时间。 以太网可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤等多种传输介质进行连接。版本有10Base-5、10Base-2、10Base-T和10Base-F。,任务3 了解以太网标准,Page 13,以太网帧格式 快速以太网 千兆位以太网 万兆位以太网,任务4 掌握以太网设备与相关技术,Page 14,中继器：是工作在物理层的设备，它不需要了解帧的格式，也没有物理地址。中继器直接连到以太网电缆上，并且不等一个完整的帧发送过来就把信号从一根电缆发送到另一根电缆上去。中继器连接的两根以太网电缆称为网段。,任务4 掌握以太网设备与相关技术,Page 15,集线器（ HUB ）：是中继器的一种。集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有结点集中在以它为中心的结点上。 网桥：是工作在数据链路层的网络互联设备，用于连接两个局域网，扩展网络的距离。它是根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。 透明网桥 源路径网桥,任务4 掌握以太网设备与相关技术,Page 16,交换式以太网是在多端口网桥的基础上发展起来的。 交换式以太网的主要特点 独占传输信道带宽 允许多对站点同时通信 可扩充性 交换式以太网可以与现有网络兼容，并可互联不同标准的局域网,任务4 掌握以太网设备与相关技术,Page 17,交换机的基本工作原理 交换机是属OSI第二层的设备，也被称为多端口的网桥。其中每个端口构成一个独立的局域网网段，交换机中有一个端口提供到主干网的高速上行链路。,任务4 掌握以太网设备与相关技术,Page 18,交换机的帧转发方式 直接交换方式 存储转发交换方式 改进的直接交换方式 虚拟局域网概念 虚拟局域网的优点 虚拟局域网的划分,任务5 认识无线局域网,Page 19,无线局域网：是利用射频（Radio Frequency，RF）技术，取代旧式双绞铜线所构成的局域网，利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信号。 无线局域网与有线局域网相比具有的优点： 安装便捷 使用灵活 经济节约 易于扩展,任务5 认识无线局域网,Page 20,无线局域网的硬件设备 无线HUB 无线接入点AP 无线网桥 无线网卡 无线天线,任务5 认识无线局域网,Page 21,无线局域网的分类 无线局域网的优缺点 无线局域网产品,任务6 了解其他局域网技术,Page 22,令牌环网IEEE 802.5标准 令牌环网由环状拓扑结构组成，各结点间采用多站访问部件（MAU）连接在一起。 令牌（Token）是一种特殊的控制帧，令牌环（Token Ring）是一条环路，信息沿着整个环路单向流动，不存在路径选择的问题。为了保证在环路上进行有效的数据传输，任何时刻环路中只能允许有一个结点发送数据。,任务6 了解其他局域网技术,Page 23,令牌环网帧结构 令牌由信息帧中的SD、AC、ED三个字段组成。SD、ED表示帧的开始和结束，AC是访问控制字段，共1个字节8位。,任务6 了解其他局域网技术,Page 24,令牌环网的工作原理 对于令牌环网的整个工作过程，可以分为如下几个基本操作： 截获令牌 接收并转发数据 清除数据帧且重发空令牌 空闲令牌在环路上高速循环,任务6 了解其他局域网技术,Page 25,令牌环网的主要特点 控制性能好，同一时刻，环上只有一个数据帧在传送，采用了无冲突介质访问机制。 网上所有站点共享整个网络带宽。 有最小的传输延迟时间，令牌传输需要一定时间。 数据从一个结点传到另一个结点的时间是可以确定的，令牌循环一周的时间固定，可用于实时控制。 高负载工作时，由于没有冲突，因此网络具有较好的响应特性。,任务6 了解其他局域网技术,Page 26,令牌总线局域网IEEE 802.4标准 令牌总线局域网的工作原理 令牌总线局域网的特点,任务6 了解其他局域网技术,Page 27,光纤分布数据接口 光纤分布式数据接口（FDDI）是于80年代中期发展起来一项局域网技术，它提供的高速数据通信能力要高于当时的以太网（10Mb/s）和令牌网（4Mb/s或16Mb/s）的能力。 FDDI光纤环网,任务6 了解其他局域网技术,Page 28,FDDI光纤环网的工作原理 具体工作过程为： （1）令牌传递 （2）数据发送 （3）复制或转发数据帧 （4）数据帧清除,任务6 了解其他局域网技术,Page 29,FDDI光纤环网的特点 高传输速率 大容量 传输距离长、覆盖范围大 高可靠性 保密性好 可动态分布传输能力,课程小结,数据链路层位于OSI模型中的