第4章局域网技术

1 第4章局域网技术 本章要点 了解局域网的特点和网络适配器的作用和分类 掌握局域网介质访问控制方法CSMA CD和Token 了解以太网标准 特点 分类和体系结构 掌握10M 100M 1000M和10G以太网技术 掌握交换概念 交换式以太网及全双工以太网 了解令牌环工作原理和令牌环网技术 了解FDDI网络技术 2 第4章局域网技术 目录4 1局域网概述4 2以太网4 3快速以太网 FastEthernet 4 4交换式和全双工以太网4 5千兆位以太网 GigabitEthernet 4 610G比特以太网4 7令牌环网4 8令牌总线4 9光纤分布数据接口FDDI4 10局域网协议 3 4 1局域网概述 局域网只涉及通信子网 物理层和数据链路层 的功能 它是同一个网络中节点与节点之间的数据通信问题 它不涉及网络层 局域网种类较多 常用的有 以太网 Ethernet 令牌环网 TokenRing 令牌总线 TokenBus 光纤分布数据接口FDDI FiberDistributedDataInterface 4 4 1局域网概述 4 1 1局域网的特点 1 局域网 LAN 具有以下特点 l地理分布范围较小l数据传输速率高l误码率低l局域网的归属较为单一l一般采用分布式控制和广播式通信l协议简单 结构灵活 建网成本低 周期短 便于管理和扩充 5 4 1局域网概述 4 1 1局域网的特点 2 构建局域网需要考虑的问题拓扑结构 传输介质 介质访问控制方法 通信协议和布线技术 3 局域网的拓扑结构 网络拓扑结构对网络性能有很大的影响 选择网络拓扑结构 首先要考虑采用何种介质访问控制方法 因为特定的介质访问控制方法一般仅适用于特定的网络拓扑结构 局域网常采用总线型 环型 星型 树型拓扑和无线等结构 目前使用最多的是树型拓扑结构的以太网 6 4 1局域网概述 4 1 2局域网的介质访问控制方法 介质访问控制是指网络节点使用传输介质的控制规则 也就是协议 Protocol 点到点和广播式网络其访问控制方法不同 介质访问控制由数据链路层中的MAC子层协议完成 1 具有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA CD 采用随机访问和竞争机制 争用型 在总线式拓扑结构的局域网中 同一时刻只能有一个站点发送数据 站点以帧的形式发送数据 帧的头部含有源节点和目标节点的地址 帧在信道上以广播方式传输 所有连接在信道上的设备都能检测到该帧 当某个站点检测到目的地址和本站地址相符时 就接收帧中所携带的数据 并按规定的链路协议给源节点返回一个响应 7 4 1局域网概述 4 1 2局域网的介质访问控制方法 1 具有冲突检测的载波侦听多路访问 1 载波侦听 站点发送信号前 首先监听传输介质是否空闲 如果空闲 站点可发送信息 若忙则继续监听 一旦发现线路空闲 便立即发送 2 多路访问 就是支持三个或者三个以上的设备接入 它允许多个设备共享同一信道 3 冲突 是指两个以上节点同时发送数据 造成不同信号的叠加互相破坏而变成无意义的噪声 4 冲突域 是在网路内部数据分组所产生与发生冲突的一个区域称为冲突域 所有的共享介质环境都是一个冲突域 它是连接在同一传输介质上所有工作站的集合 5 冲突检测 冲突发生时 正在传输的设备会调用一个算法来回退一段时间 然后重传一次数据 8 4 1局域网概述 4 1 2局域网的介质访问控制方法 1 具有冲突检测的载波侦听多路访问l载波侦听时是检测线路上的电压值 如果没有电压 认为线路是空闲 可以开始数据传输 如果有电压值就等待传输介质空闲 再启动一次传输 l载波侦听并不能完全消除冲突 l所以需要进行冲突检测 9 4 1局域网概述 4 1 2局域网的介质访问控制方法 1 具有冲突检测的载波侦听多路访问 CSMA CDflash动画演示 10 4 1局域网概述 4 1 2局域网的介质访问控制方法 CSMA CD采用边发送边侦听 冲突检测 的技术 它包含两方面的内容 一是载波侦听多路访问 CSMA 二是冲突检测 CD 任一时刻只允许一个站点发送数据 可简单概括为 先听后发 边听边发 冲突停止和随机延迟后重发 四句话 站点发送信号前 首先侦听传输介质是否空闲 如果空闲 站点可发送信息 如果忙 则继续侦听 一旦发现线路空闲 便立即发送 如果在发送过程中发生冲突 则立即停止发送信号 转而发送阻塞信号 通知网段上所有站点出现了冲突 然后 随机等待一段时间 重新尝试发送 11 CSMA CD协议的工作过程通常可以概括为 先听后发 边听边发 冲突停发 随机重发 4 1局域网概述 12 4 1局域网概述 4 1 2局域网的介质访问控制方法 CSMA CD的特点是 争用 介质 各节点地位平等 结构简单 易于实现 价格低廉 缺点是无法设置介质访问优先权 对站点发送信息不提供任何时间上的保证 一个网络形成一个 冲突域 检测一个冲突的时间为两个站点之间的传播时延 载波信号从一端发送到另一端接收所需时间间隔 的两倍 13 4 1局域网概述 4 1 2局域网的介质访问控制方法 注意 一般只是第1帧发送时需要检测冲突 也就是说 发送数据帧后有没有发生冲突一定要在第一帧发送结束前完成检测 如果没有冲突发生 继续发送后继帧 第2 3 4 帧 因为最短帧 以太网是64个字节 传输时间比长帧要传输时间短 所以我们用最短帧来计算机冲突时间和冲突域直径 14 4 1局域网概述 2 令牌 Token 技术 轮询型 CSMA CD采用竞争传输介质机制 不公平机制 类似于众多人不排队在同一个窗口购买火车票时的情形 在极端情况下 CSMA CD可能出现某些站点总是竞争不到传输介质而不能发送数据的情况发生 Token采用轮流访问 排队 的公平方式 类似 击鼓传花 游戏 Token技术最初用在环型拓扑结构中 令牌 Token 是一个特殊短帧 可以把令牌当作一个通行证 网络中只有取得Token的节点才可以发送数据 当网络中没有站点发送数据时 令牌就沿环高速单向绕行 4 1 2局域网的介质访问控制方法 15 4 1局域网概述 16 4 1局域网概述 2 令牌 Token 技术 轮询型 令牌访问介质方式的优点是 l不存在竞争 因此不会出现冲突 常用于高负荷通信量较大的网络 l令牌绕环一周的时间固定 实时性好 适用于控制型或实时性要求较高的场合 l令牌单向流动 因此可使用带宽高的光纤作为传输介质 l可以设置优先级 适用于集中管理 l负荷较高时 有较好的响应方式 4 1 2局域网的介质访问控制方法 17 4 1局域网概述 4 1 3网络适配器 网络适配器 NetworkAdapters 又称网络接口卡NIC NetworkInterfaceCard 简称网卡 1 网络适配器功能网卡工作在OSI RM的第一 二层 完成物理层和数据链路层的功能 它是计算机和局域网传输介质之间的物理接口 发送端的网卡负责将发送的数据转变成能在传输介质上传输的信号发送出去 接收端的网卡接收信号并把信号转换成能在计算机内处理的数据 传输信号一般是串行的电信号或光信号 网卡的基本功能是 并行数据和串行信号之间的转换 数据帧的装配与拆装 介质访问控制和数据缓冲等 Windows系统配置时见到 18 4 1局域网概述 4 1 3网络适配器 2 网卡的种类l按传输速率分为10Mbps 100Mbps 10 100Mbp和1000Mbps网卡等 l按位数可分为8位 16位和32位网卡等 l按接口分为AUI BNC RJ 45 ST SC插头网卡和无线网卡等 l按总线可分为ISA EISA VESA PCI和PCMCIA等 带RJ 45和BNC接口的网卡 USB接口网卡 19 4 1局域网概述 4 1 3网络适配器 3 Ethernet网卡 4 NIC地址 Ethernet网卡中已将CSMA CD功能集成到网卡中 每个Ethernet网卡都要有自己的控制器 用以确定何时发送 何时从网络上接收数据 并负责执行IEEE802 3所规定的规程 如成帧 计算帧检验序列 产生 识别CRC码 差错控制 流量控制和执行曼彻斯特编码译码转换等 20 4 2以太网 以太是Ether的音译 源于 电磁辐射是可以通过发光的以太来传播 这一想法 后来由Xerox DEC和Intel三家公司联合 开发局域网组网规范 4 2 1以太网标准和分类IEEE802 3定义的以太网标准分为10兆以太网 快速 百兆 以太网 FastEthernet 千兆位以太网 GigabitEthernet 等 标准中第1个数字表示以Mbps为单位的传输速率 最后一个数字或字母为电缆最大长度或电缆的类别 其中 Base为基带 Broad为宽带 如10Broad36 10Base5 10Base2 10Base T 100Base T 1000Base T等 P70见表分类 21 4 2以太网 4 2 2以太网的体系结构1 以太网体系结构以太网涉及OSI RM的物理层和数据链路层 物理层定义了介质相关接口 MDI 和连接单元接口 AUI 数据链路层分为成介质访问控制MAC和逻辑链路控制LLC两个子层 MAC子层主要解决共享传输介质而引起的争用介质问题 如执行CSMA CD Token LLC子层包含了和终端用户相关的部分 如逻辑地址 控制信息和数据等 负责向高层提供统一的界面 具有帧的收 发功能 并向高层提供一个和多个逻辑接口 22 4 2以太网 4 2 2以太网的体系结构 2 协议数据单元PDU即发送端各层从上到下逐层加上的控制信息 3 MAC帧格式 注意 以太网的帧定义是从目的地址DA开始到帧校验码CRC为止 因此 以太网的合法帧长度由最小的64字节到最大的1518字节 23 4 2以太网 4 2 3以太网特点 以太网使用CSMA CD介质访问控制方式 在数据链路层传输的数据是帧 物理拓扑结构可以为总线 星型和树型结构 但其逻辑上却都是总线结构 24 4 2以太网 物理结构 以集线器 hub 为中心 网络中的每个结点通过网卡和网线 一般是5类双绞线 连接到集线器 以太网物理结构 小型 25 以太网结构简单 易于实现 技术相对成熟 网络连接设备的成本越来越低 以太网类型较多 但互相兼容 不同类型的以太网可以很好地集成在一个局域网中 它的扩展性也很好 因此 当前组建局域网 校园网和企业网的单位都把以太网作为首选 IEEE802 3的四种规范 4 2以太网 26 10Base 5即标准以太网 也称为粗缆以太网 它是最早出现的一种局域网 现在基本上已经淘汰 结构如图 收发器 发送 接收 冲突检测 电气隔离 超长控制 AUI 连接件单元接口 终接器 4 2以太网 27 10Base 2称为廉价以太网 也称为细缆以太网 它和10base5一样 都是采用曼彻斯特编码方式 传输速率10Mbps 采用总线拓扑结构 网络组建起来更简单 性能价格也比10base5要高 4 2以太网 28 10Base T物理上是星型拓扑结构的网络 但逻辑上与CMSA CD总线拓扑一样 中央结点是一个集线器 每个节点通过双绞线与集线器相连 4 2以太网 29 10Base T使用3类 5类或超5类UTP 而且只用了4对线中的2对线 双绞线的两端都装有RJ 45的连接器 在10Base T网络中 RJ 45只有1 2 3 6四个引脚有效 其中1 2使用一对双绞线用于发送数据 3和6这对线用于接收数据 在集线器的另一端正好相反 RJ 45的接线标准有两个 TIA EIA568A和TIA EIA568B 排线如下 TIA EIA568A 绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕TIA EIA568B 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕注意 通常来说 计算机连接到集线器时 双绞线的两端均采用一样的接线标准 eg T568B 而不用任何设备把两台计算机直接相连接时 一端要采用T568B 另一端采用T568A 4 2以太网 30 10Base F采用光纤作为传输介质 每条传输线路上都使用一条光纤 每条光纤采用曼彻斯特编码传输一个方向上的信号 10Broad36它是IEEE802 3中对宽带系统制定的标准 它选用CATV同轴电缆 局域网的传输形式有两种 基带传输与宽带传输 基带信号 用两种不同的电压值表示数字1和0的信号 需在数字信道上传输 宽带信号 长距传输 将基带信号进行调制 将其频谱搬移到较高的频率处而形成的模拟信号 这种模拟信号可以采用频分复用技术在模拟信道上传输 4 2以太网 31 10兆以太网的中继规则既然在10兆网中 一个网段对连接的站点数有限制 对传输的距离也有限制 那么当需要对站点数或者距离进行扩展的时候 可以用中继器实现 中继器 工作于OSI模型的物理层 适用于完全相同的两类网络的互连 功能是通过对数据信号的重新发送或者转发 来扩大网络传输的距离 4 2以太网 32 10兆以太网的中继规则 5 4 3 2 1 黄金规则 1 从任何一个发送端到接收端之间只能有5个网段 2 从任何一个发送端到接收端之间只能经过4个中继器 3 其中的3个网段可以增加站点 4 另2个网段只能作为中继链路 不能连接站点 5 整个网络组成了1个冲突域例如 10Base5每个网段的最大长度500M 每个网段最多节点个数为30个 那么它的最大网络长度为2500M 网络最多站点数为300个 那么10Base2 10BaseT 4 2以太网 33 4 2以太网 实际组建以太网时可将几种标准混合使用 如图所示 34 4 2以太网 4 2 410兆以太网 1 10Base5 IEEE802 3 2 10Base2 3 10Base T IEEE802 3i 4 10Base F 5 10Broad36 6 10兆以太网的中继规则 为5 4 3 2 1 也称黄金规则 l从任一个发送端到接收端之间只能有5个网段l从任一个发送端到接收端之间只能经过4个中继器l其中的3个网段可增加站点l另2个网段只能作为中继链路 不能连接站点l整个网络组成了1个冲突域 35 4 2以太网 4 2 410兆以太网 因此 标准以太网10Base5的最大网络长度为2500m 超过2500m时 1个帧传送完毕后 在第2个帧传输前不能检测到是否有冲突 网络最多站点数为300个 10Base2的最大网络长度为925m 网络最多站点数为90个 10Base T的最大网络长度为500m 网络最多站点数为1024个 实际组建以太网时可将几种标准混合使用 36 4 3快速以太网 FastEthernet 4 3 1冲突直径的计算 10兆以太网需要在第1个帧 用最短帧64字节 512位 传送完毕前检测到是否有冲突 第1帧不冲突则后继帧不再检测 其冲突域直径为2500m 快速以太网速度提高了10倍 因此传输一个最小帧时间会降低10倍 即需要花费5 12ms 长一点帧时间也长 所以应该让冲突域降低10倍 即从2500m降到250m 这样如果第1帧发生冲突 发送方能检测到 37 4 3快速以太网 FastEthernet 4 3 1冲突直径的计算 因为以太网的最小帧长为512位 64字节 所以10Mbps速率传输512位需要花费51 2 s 在最后一位传输之前 第一位应到达冲突域的尽头 如果没有冲突 就紧接着发送后继帧 如果这时发生冲突 发送方必须已经检测到 也就是要在51 2 s内检测到并停止下一帧的发送 38 4 3快速以太网 FastEthernet 4 3 210兆以太网和快速以太网的区别 1 相同点仍采用CSMA CD介质访问控制方式和相同的组网方法 所以能使10兆位以太网在不改变网络布线等情况下 很容易升级到快速以太网 2 10兆以太网和快速以太网的不同点最大网络直径只有205m 介质无关接口MII替代了连接单元接口AUI 10 100Mbps自适应双速功能 不再适应5 4 3 2 1中继规则 两个中继器之间的距离被限制在5m之内 这样才能保证网络直径为205m 编码方式不同 使用交换机不受此限制 39 4 3快速以太网 FastEthernet 4 3 210兆以太网和快速以太网的区别 3 4B 5B编码4B 5B编码模式是每4比特数据编码成5比特单元 4位二进制编码取值为0000 1111共16个 而5位二进制编码取值为00000 11111共32个 在32个编码中选择16个作为数字编码 4 100Base T的应用 1 与10兆位以太网能实现无缝连接 2 成本低于10Base T的两倍 3 提供更大的累计带宽 4 产品标准化 能被多家厂商支持 40 4 3快速以太网 FastEthernet 4 3 3快速以太网的物理层 1 100Base TX IEEE802 3u 2 100Base FX 3 100Base T4 4 100Base T2 IEEE802 3y ST连接器SC连接器ST适配器SC适配器 41 4 4交换式和全双工以太网 4 4 1交换的提出 使用集线器连接的为共享式以太网 它平分网络带宽 网络中的站点属于同一个冲突域 传输介质是共享的 任一时刻只允许一个站点发送数据 每一次的传输都会占用整个传输介质 一个站点发送的信号是以广播方式广播到网络中的所有站点 而交换技术受传统的电路交换的启示 让正在通信的双方拥有一条不受干扰的独立信道 交换式以太网可以实现多对用户之间的点到点通信 42 4 4交换式和全双工以太网 使用交换机 Switch 连接的以太网是交换式以太网 交换机是一种特殊的网桥 它的一个端口是一个冲突域 交换机能够识别出帧的目的地址 并把帧只发送到目标站点连接的相应端口 而不是像共享式以太网中将帧发送到全网中的所有站点 交换机工作原理如图所示 ABCMNOPQX 4 4 2交换式以太网 43 4 4交换式和全双工以太网 交换式以太网不受5 4 3 2 1中继规则的限制 也不受205m冲突域直径的限制 全交换式以太网冲突域直径只受传输介质本身影响 如信号衰减 电阻加大等因素 一般为几千米或几十千米 4 4 2交换式以太网 44 4 4交换式以太网 4 4 3共享式以太网和交换式以太网的区别 l信道类型不同交换式以太网是点到点连接 共享式以太网是广播式的共享方式l带宽的区别共享式以太网平分带宽 交换式以太网每端口独占带宽 l通信方式的区别共享式以太网只能以半双工方式通信 交换式以太网允许全双工通信 也可以以半双工方式通信 l拓扑结构不同共享式以太网逻辑结构是总线型 交换式以太网物是星型结构 l冲突域直径区别 45 4 4交换式以太网 4 4 4全双工以太网 共享式以太网都以半双工方式工作 采用双绞线和交换机为全双工操作提供了可能 双绞线可以为一个站点发送数据和接收数据提供单独的线路 交换式以太网虽然还是以CSMA CD方式访问传输介质 但实际已不需要冲突检测和相应的算法 全双工以太网一定是交换式以太网 而交换式以太网不一定是全双工以太网 全双工以太网中网卡 交换机和链路必须也是全双工的 46 4 5千兆位以太网 GigabitEthernet 4 5 1千兆位以太网的MAC帧 1 半双工方式千兆位以太网的MAC帧技术千兆位以太网和快速以太网相比 速度提高了10倍 如果帧长度不变 网络直径将会降到20m 实际应用时 千兆位以太网的网络直径仍能维持200多米 才能满足用户需求 l载体扩展当MAC帧长度小于512字节时 在MAC帧后增加扩展位 0 448字节 大于512字节的包则不做扩充 47 4 5千兆位以太网 GigabitEthernet 4 5 1千兆位以太网的MAC帧 2 全双工方式下的千兆位以太网的MAC帧全双工方式下 节点之间都是点到点连接 由于两个节点之间可以同时进行千兆位以太网MAC帧的发送和接收 因此全双工方式不存在冲突问题 其最小MAC帧长度仍可以是64字节 不需要采用半双工方式下的载体扩展和数据包突发技术 l数据包突发技术数据包突发技术是允许发送端每次发送多个帧 如果帧的长度太短 只需要在第一帧添加载体扩展信号 如果第一帧发送成功 后续帧可连续发送 而不需要添加载体扩展信号 48 4 5千兆位以太网 GigabitEthernet 4 5 2千兆位以太网的物理层 l1000Base SX使用短波激光作为信号源l1000Base LX IEEE802 3z 使用长波激光作为信号源l1000Base CX使用一种特殊规格的高质量平衡屏蔽铜质双绞线对电缆l1000Base T IEEE802 3ab 使用4对 全部8根线 超5类UTP 最长传输距离为100m 数据编码方法采用PAM5编码 译码 49 4 5千兆位以太网 GigabitEthernet 4 5 3千兆位以太网的特点 l技术简单l低成本 方便的10 100 1000Mbps升级l支持新的网络应用l网络设计灵活 良好的互操作性l千兆位以太网的缺点 50 4 610吉比特以太网 4 6 110吉比特以太网的特点 IEEE802 3ae 1 向下兼容 和原先的以太网兼容 2 全双工模式 10吉比特以太网只支持全双工模式 不存在信道争用问题 不需冲突检测 使得其传输速度和距离都得到极大的提高 3 传输介质为光纤 4 可选择多种编码方式 能使用8B 10B编码方式 也能采用新的编码策略 如64B 66B MB810 一个扰码多项式和两个扰码多项式等编码方式 5 支持局域网 城域网和广域网接口 支持局域网和广域网接口 有效距离可达40km 以往的以太网只支持局域网 有效传输距离不超过5km 51 4 610吉比特以太网 4 6 210吉以太网物理层协议 1 10吉以太网物理层标准 IEEE802 3ae 支持802 3的MAC全双工工作方式 它和以往以太网标准的帧格式 功能基本相同 可以用最小的代价升级并兼容现有的10 100 1000Mbps局域网 并使现有局域网的网络范围最大达到40km 2 可选的广域网物理层标准采用64B 66B编码 多出一个广域网接口子层WIS WIS既能支持局域网 又能支持广域网 3 10吉以太网的优势能支持10 100 1Gbps和10Gbps等多种等级 不需大量网管 能简单且廉价地将网络连接起来 52 4 7令牌环网 4 7 1令牌环工作原理 IEEE802 5 令牌环网在物理上由一系列环接口和这些接口间的点 点链路构成的闭合环路 各站点通过环接口连接到网络上 令牌和数据帧沿环单向流动 取得令牌的站点 通过环接口将数据帧串行发送到环上 环上的其它各站点检测并转发环上的数据帧 当目的地址与自身站点地址相符时 复制该帧并该帧转发出去 使数据帧在环上从一个站点传至下一个站 数据帧绕环一周返回到发送站点 由发送站点将其删除 并生成一个新的令牌发送到环上 53 4 7令牌环网 4 7 2令牌环帧格式 IEEE802 5 令牌环MAC帧有令牌帧 异常中止帧和数据 命令帧三种类型 如图所示 54 4 7令牌环网 站点发送数据 必须等待获得令牌 各站点转发数据帧 并检查数据帧目的地址 如与本站地址相符 读取数据 并复制该帧并转发出去 数据帧绕环一周返回到发送站点 发送站将该帧从环路上撤消 发送站点完成数据发送后 重新产生一个令牌 网络空闲时 令牌在环中单向绕行 4 7 3令牌环的操作过程 55 4 7令牌环网 4 7 3令牌环的操作过程 56 4 7令牌环网 4 7 4令牌环的维护 令牌本身就是比特串 在环中绕行时可能出错 无令牌存在 在环上持续循环绕行等差错 因此需要在环上指定一个站点作为监控站 来解决这些问题 监控站通过超时机制来检测令牌丢失的情况 每当令牌丢失 管理站将清除环上的数据碎片 重新生成一个令牌 并将它引入环中 对于一个发送站点无法撤销的持续循环的数据帧 监控站对每个经过数据帧的AC字段的第五位监控位设置为1 以防止出现永久循环的数据帧 57 4 7令牌环网 4 7 5令牌环的特点 令牌环在轻负荷时 效率较低 重负荷时效率较高 发送的数据帧绕环一周并由发送站点撤销该帧 因此发送站点有自动应答的功能 同时具有广播特性 即可有多个站点接收同一数据帧 令牌环的通信量也可以进行调节 正在被某个站点使用的令牌可被一个待发站点所预留 数据帧经过时将自己的优先级代码添加到数据帧的AC字段中 以预留被释放的令牌 通过这种机制 一旦令牌空闲 拥有预留的站点 不管它处于环的哪一个位置 都可以优先得到令牌而发送数据 58 4 8令牌总线 4 8 1令牌总线工作原理 IEEE802 4 令牌总线将总线上的站点构成一个逻辑环 每一个站点都在一个有序的序列中被指定一个逻辑位置 序列中最后一个站点的后面又跟着第一个站点 虽然在物理上它是总线型结构 但是在逻辑上是一种环型结构 和令牌环网一样 网络中只有一个令牌 站点只有取得令牌 才能发送帧 59 4 8令牌总线 4 8 2令牌总线和令牌环网的区别 l令牌总线采用总线方式连接 是广播式网络 而令牌环网采用环结构 是点到点连接 l令牌总线不采用集中控制 而令牌环网是通过一个集中的监控站处理如令牌丢失等工作 较为方便容易 l令牌总线的主要缺点是它的复杂性 如站点插入和退出逻辑环算法等 而令牌环网的缺点是集中式监控站的使用 尽管可以将失效的监控站替换掉 60 4 9光纤分布数据接口FDDI 4 9 1FDDI的工作原理 IEEE802 8 4 9 2FDDI的寻址和数据编码 FDDI介质访问控制与令牌环网类似 使用令牌控制技术 逻辑拓朴结构是一个环 物理拓朴结构可以是环形 树形或星形 覆盖的范围可达几公里 介质访问由时间来限制 一个站点在它所分配的访问时间间隔内可以发送任意多帧 但对于实时数据优先发送 FDDI的寻址是使用一个6字节的地址 地址在NIC上 和以太网的地址类似 FDII采用了二级编码的方法 先按4B 5B编码 然后再利用非归零反相编码NRZ I进行数据编码 61 4 9光纤分布数据接口FDDI 4 9 2FDDI的特点 lFDDI采用光纤作为传输媒体 运行效率高 l使用基于IEEE802 5令牌环标准的令牌传递协议 l采用双环拓扑结构 使网络的可靠性大大增加 确保网络具有容错能力 lFDDI具有较大的网络覆盖范围 l具有动态分配带宽的能力 能同时支持同步和异步数据服务 62 4 10局域网协议 4 10 1IEEE802标准 局域网协议较多 其中最为主要和常用的有IEEE802标准 NetBEUI协议和IPX SPX及其兼容协议等 TCP IP开发时虽然是用于广域网 但在局域网 Intranet 中应用也相当广泛 IEEE802 3 定义了CSMA CD总线的介质访问控制方法与物理层技术规范 IEEE802 3i 定义了10Base T介质访问控制方法与物理层技术规范 IEEE802 3u 定义了100Base T介质访问控制方法与物理层技术规范 63 4 10局域网协议 4 10 1IEEE802标准 IEEE802 3y 定义了100Base T2介质访问控制方法与物理层技术规范 IEEE802 3ab 定义了1000Base T介质访问控制方法与物理层技术规范 IEEE802 3z 定义了1000Base X介质访问控制方法与物理层技术规范 IEEE802 3ae 定义了10Gb s速率的以太网标准 64 4 10局域网协议 4 10 1IEEE802标准 IEEE802 4 定义了令牌总线Token Bus介质访问控制方法与物理层技术规范 IEEE802 5 定义了令牌环Token Ring介质访问控制方法与物理层技术规范 IEEE802 6 定义了城域网MAN介质访问控制方法与物理层技术规范 IEEE802 8 定义了光纤分布式数据接口FDDI介质访问控制方法与物理层技术规范 IEEE802 11 定义了无线 wireless 局域网WLAN介质访问