计算机网络-第4章.ppt

课件制作人：沈红,计算机网络,沈阳理工大学信息科学与工程学院,课件制作人：沈红,第四章局域网,课件制作人：沈红,4.1局域网概述,局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是指传输距离有限，传输速率较高，以共享网络资源为主要目的的网络系统。局域网的特点：共享介质的信道分配技术是局域网的核心技术拓扑结构和传输介质决定了各种局域网的数据类型、数据传输速率、通信效率等特点，也决定了局域网的应用。为一个单位所有，范围有限，数目有限，传输速率高，误码率低,课件制作人：沈红,两个重要的特征：1、用带地址的帧来传送数据2、不存在中间交换，所以不要求路由选择。局域网的传输媒体：双绞线、同轴电缆、光纤局域网的拓朴结构：星形网、环形网、总线网、树形网,课件制作人：沈红,局域网的拓扑,匹配电阻,集线器,干线耦合器,总线网,星形网,树形网,环形网,课件制作人：沈红,4.2局域网的体系结构,4.2.1局域网协议体系IEEE802委员会根据局域网适用的传输媒体、网络拓扑结构、性能及实现难易等因素，为LAN制定了一系列标准，称为IEEE802标准1、IEEE802参考模型1）LAN只是一个计算机通信网，不存在路由选择问题，因此局域网可以不要网络层。,课件制作人：沈红,2）为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制LLC(LogicalLinkControl)子层媒体接入控制MAC(MediumAccessControl)子层。与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层，而LLC子层则与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对LLC子层来说都是透明的,课件制作人：沈红,3）IEEE802参考模型（包括对传输媒体和拓扑结构的规格说明）,课件制作人：沈红,OSI参考模型与IEEE802参考模型之间的对应关系,课件制作人：沈红,4）物理层的主要功能：信号的编码与译码，前同步位的产生与去除，比特的传输与接收5）数据链路层：分为MAC子层和LLC子层。功能包括：提供一个或多个服务访问点（SAP）。SAP是两个相邻层之间的逻辑接口。发送时将数据组装成带有地址和差错检测段的帧。接收时拆卸帧，执行地址识别和差错检测。管理链路上的通信。,课件制作人：沈红,MAC子层支持数据链路功能，并为LLC子层提供服务。LLC子层的LLC帧与MAC子层的MAC帧的关系,课件制作人：沈红,2、IEEE802标准的内容IEEE802.1基本介绍和接口原语定义；802标准概述、体系结构和网络互连，以及网络管理和性能测量。IEEE802.2定义了LLC子层协议。IEEE802.3定义了总线型网络的介质访问控制协议CSMA/CD及物理层技术规范。IEEE802.4定义了令牌总线（TokenBus）网络MAC子层协议及物理层技术规范。IEEE802.5定义了令牌环（TokenRing）网络MAC子层协议及物理层技术规范。IEEE802.6定义了城域网（MAN）的MAC子层协议及物理层技术规范。IEEE802.7定义了宽带网络技术，为其他分委员会提供宽带网络技术建议。IEEE802.8定义了光纤网络技术，为其他分委员会提供光纤网络技术建议。IEEE802.9定义了语音及数据综合局域网（IVDLAN）的MAC子层协议及物理层技术规范。,课件制作人：沈红,IEEE802.10定义了局域网安全技术规范。IEEE802.11定义了无线局域网技术的MAC子层协议及物理层技术规范。IEEE802.12定义了100VG-AnyLAN局域网的MAC子层协议，用以描述交换式局域网标准，定义100Mbit/s高速以太网按需优先的介质接入控制协议。IEEE802.14定义了电缆电视（CATVCableTelevision）宽带通信技术标准。IEEE802.15定义了无线私人网（WPANWirelessPersonalAreaNetwork）的技术标准。IEEE802.16定义了宽带无线访问标准。在这些标准中，IEEE802.3标准最为常用，但随着无线技术的快速发展，IEEE802.15标准、IEEE802.11标准以及IEEE802.16标准等都在无线局域网和无线传感器网络中得到越来越多的应用。,课件制作人：沈红,4.2.2逻辑链路控制LLC子层,1、服务访问点（ServiceAccessPoint，SAP）逻辑链路控制子层的服务访问点（SAP）网络中的寻址分两步：用MAC帧中的地址（物理地址）找到主机用LLC帧中的地址（SAP地址）找到要通信的进程LLC的复用功能多个SAP可以复用一个数据链路：LLC的复用功能一个SAP在一个时间只能为一个用户使用,课件制作人：沈红,局域网通信中的MAC地址与SAP地址,课件制作人：沈红,2、LLC子层所提供的服务LLC1：不确认的无连接服务，特别适用于广播和多播LLC2：面向连接的服务，局域网中不常用LLC3：带确认的无连接服务，令牌总线网中LLC4：即高速传送服务，为城域网专用，其速率可以达到155Mbit/s。3、LLCPDU的帧格式,课件制作人：沈红,LLC帧及前3个字段的具体结构,课件制作人：沈红,局域网对LLC子层是透明的,局域网,网络层,物理层,站点1,网络层,物理层,数据链路层,站点2,LLC子层看不见下面的局域网,课件制作人：沈红,以后一般不考虑LLC子层,由于TCP/IP体系经常使用的局域网是DIXEthernetV2而不是802.3标准中的几种局域网，因此现在802委员会制定的逻辑链路控制子层LLC（即802.2标准）的作用已经不大了。很多厂商生产的适配器上就仅装有MAC协议而没有LLC协议。,课件制作人：沈红,4.2.3媒体接入控制MAC子层,网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，或“网卡”。适配器的重要功能：进行串行/并行转换。对数据进行缓存。在计算机的操作系统安装设备驱动程序。实现以太网协议。编码和译码,课件制作人：沈红,计算机通过适配器和局域网进行通信,硬件地址,至局域网,适配器（网卡）,串行通信,CPU和存储器,生成发送的数据处理收到的数据,把帧发送到局域网从局域网接收帧,计算机,IP地址,并行通信,课件制作人：沈红,在局域网中，硬件地址又称为物理地址或MAC地址1、MAC帧中的EUI-48硬件地址IEEE的注册管理机构RAC负责向厂家分配地址字段的前三个字节(即高位24位)机构惟一标识符OUI（OrganizationallyUniqueIdentifier）。地址字段中的后三个字节(即低位24位)由厂家自行指派，称为扩展标识符，（机构惟一标识符OUI、扩展标识符）必须保证生产出的适配器没有重复地址。一个地址块可以生成224个不同的地址。这种48位地址称为MAC-48，它的通用名称是EUI-48（ExtendedUniqueIdentifier）。,课件制作人：沈红,“MAC地址”实际上就是适配器地址或适配器标识符EUI-48。2、MAC地址中的单播和组播IEEE规定地址字段的第一个字节的最低位为I/G比特。I/G表示Individual/Group。当I/G比特为0时，地址字段表示一个单一站地址。当I/G比特为1时，地址字段表示多站地址，用来进行多播3、高位顺序与低位顺序IEEE制订的二进制EUI-48地址有两种不同的字节顺序记法。,课件制作人：沈红,802.5标准和802.6标准：将每一个字节的高位写在最左边802.3标准和802.4标准：将每一个字节的高位比特写在最右边,课件制作人：沈红,