数据通信与计算机网络--06局域网技术.ppt

第6讲局域网技术 课时授课计划课程内容 内容 局域网模型CSMA CDIEEE802 3标准目的与要求 掌握局域网模型 理解CSMA CD工作原理 了解802 3标准重点与难点 重点 局域网模型 CSMA CD 难点 CSMA CD工作原理 课堂讨论 CSMA CD工作原理 现代教学方法与手段 投影PowerPoint幻灯课件复习 提问 停等协议 选择重传协议 第4章局域网和城域网 4 1局域网概述4 2局域网参考模型4 3CSMA CD和IEEE802 3标准 4 1局域网概述 LAN的特点 覆盖范围小房间 建筑物 园区范围距离 25km高传输速率10Mbps 1000Mbps低误码率10 8 10 10采用总线 星形 环形拓扑双绞线 同轴电缆 光纤为一个单位所拥有 自行建设 不对外提供服务 4 1局域网概述 2 局域网的关键技术拓扑结构 逻辑 物理 总线型 星型 环型 树型介质访问方法按协议实现信道共享 CSMA CD和Token passing信号传输形式基带 宽带 LAN典型拓扑结构 总线型 所有结点都直接连接到共享信道星型 所有结点都连接到中央结点环型 结点通过点到点链路与相邻结点连接 Bus Star Ring A B C C A D C B A B C A T 4 2局域网参考模型 局域网体系结构 1 IEEE802局域网的发展需要 1980年2月成立IEEE802委员会 5年中制定了一系列局域网标准 称为IEEE802标准 它在OSI RM TCP IP 广域网 之后 局域网不用网络层 2 分层按IEEE802标准 局域网体系结构由物理层 介质访问控制子层 MAC MediaAccessControl 和逻辑链路子层LLC LogicalLinkControl 组成 IEEE802标准范围 数据链路层 物理层 OSI参考模型 传输媒体 物理层 物理层 传输媒体 MAC子层 LLC子层 MAC子层 LLC子层 高层协议 局域网参考模型 高层协议 高层协议 IEEE802局域网参考模型 1 OSI RM的物理层与局域网模型的物理层相当2 OSI RM的数据链路层与局域网模型的LLC MAC相当3 LLC层与传输介质无关 对于各种不同类型的局域网都是适合的 MAC层与传输介质有关 它和网络的拓扑形式 传输介质的类型有直接关系 4 LLC层的主要作用 帧发送 接受 流量控制等MAC层的主要作用 介质接入控制和对信道资源的分配 装 拆帧 CRC校验 说明 IEEE802局域网标准 IEEE802委员会于1984前后年公布了五项标准 IEEE802 1 IEEE802 5 最新的千兆以太网技术目前也已标准化 IEEE802 1 局域网概述 体系结构 网络管理和网络互联IEEE802 2 逻辑链路控制LLCIEEE802 3 CSMA CD访问方法和物理层规范 主要包括如下几个标准 IEEE802 3 CSMA CD介质访问控制标准和物理层规范 定义了四种不同介质10Mbps以太网规范 10BASE2 10BASE5 10BASET 10BASEFIEEE802 3u 100Mbps快速以太网标准 现已合并到802 3IEEE802 3z 光纤介质千兆以太网标准规范IEEE802 3ab 传输距离为100米的5类无屏蔽双绞线介质千兆以太网标准规范 IEEE802局域网标准 IEEE802 4 TokenPassingBUS 令牌总线 IEEE802 5 TokenRing 令牌环 访问方法和物理层规范IEEE802 6 城域网访问方法和物理层规范IEEE802 7 宽带技术咨询和物理层课题与建议实施IEEE802 8 光纤技术咨询和物理层课题IEEE802 9 综合声音 数据服务的访问方法和物理层规范IEEE802 10 安全与加密访问方法和物理层规范IEEE802 11 无线局域网访问方法和物理层规范 包括IEEE802 11a IEEE802 11b IEEE802 11c和IEEE802 11q标准 IEEE802 12 100VG AnyLAN快速局域网访问方法和物理层规范 802 10安全与加密 802 1局域网概述 体系结构 网络互连与网络管理 802 2逻辑链路控制LLC 802 3 CSMA CD 物理层 802 4 令牌 总线 物理层 802 5 令牌环 物理层 802 6 城域网 物理层 802 9 语音数 据综合 局域网 802 11 无线 局域网 802 12 100VG AnyLAN 802 7宽带技术 802 8光纤技术 数据 链路层 物理层 1 物理层物理层的主要作用是确保二进制位信号的正确传输 包括位流的正确传送与正确接收 局域网物理层制定的标准规范主要有如下一些内容局域网传输介质与传输距离 物理接口的机械特性 电气特性 性能特性和规程特性 传输信号的编码方案 局域网常用的编码方案有 曼彻斯特码 差分曼彻斯特码 非归零码 4B 5B码 8B 6T和8B 10B等 错误校验码以及同步信号的产生与删除 传输速率拓扑结构信令方式 LAN三层功能 2 MAC子层 介质访问控制 MAC是数据链路层的下半部 它直接与物理层相邻 主要功能 是进行合理的信道分配 解决信道竞争问题 它在支持LLC子层中 完成介质访问控制功能 为竞争的用户分配信道使用权 并具有管理多链路的功能 MAC子层为不同的物理介质定义了介质访问控制标准 目前 IEEE802已规定的介质访问控制标准有带冲突检测的载波监听多路访问 CSMA CD 令牌环 Token Ring 和令牌总线 Token Bus 等 3 LLC子层 逻辑链路控制 LLC也是数据链路层的一个功能子层 LLC子层的功能包括 数据帧的组装与拆卸 帧的收发 差错控制 数据流控制和发送顺序控制 为网络层提供两种类型的服务 面向连接服务和无连接服务 LLC在MAC子层的支持下向网络层提供服务 可运行于所有802局域网和城域网协议之上的数据链路协议 LLC子层与传输介质无关 它独立于介质访问控制方法 隐藏了各种802网络之间的差别 向网络层提供一个统一的格式和接口 局域网的通信方式 广播与广播域 错误的信号流动方式 正确的信号流动方式 广播 Broadcast 一台计算机发出信号 直接连到这台计算机所在介质段上的所有其它计算机和网络设备都能收到信号 广播域 一台计算机发出广播信号 能收到该广播信号的以太网的范围 广播与广播信号 广播信号不受任何数据链路层设备影响 CSMA 载波监听多点访问 工作原理 发送前监听 每个站点在发送数据之前要监听信道上是否有数据在传送 若有 则此站不能发送 需等待一段时间后重试 载波监听策略 非坚持CSMA 一旦监听到信道忙 就不再监听 延迟一个随机时间后再次监听 坚持CSMA 监听到信道忙时 仍继续监听 直到信道空闲 1 坚持CSMA 一听到信道空闲就立即发送数据p 坚持CSMA 听到信道空闲时 以概率p发送数据 以概率1 p延迟一段时间后再发送 CSMA技术不能解决发送中出现的冲突现象 冲突 碰撞 Collision以太网上由于多台计算机争用传输介质 两台或以上计算机发出的信号在同一段介质上叠加 而引起的信号错误 CSMA CD 带冲突检测的载波监听多点访问 工作原理 发送前先监听信道是否空闲 若空闲则立即发送数据 在发送时 边发边继续监听 若监听到冲突 则立即停止发送 等待一段随机时间 称为退避 以后 再重新尝试 CSMA CD的流程图 媒体忙 发送帧 碰撞 发送完 发