第1章补充内容局域网体系结构

1、第1章补充内容局域网体系结构IEEE 802 LAN的物理层 IEEE 802局域网参考模型中的物理层： 实现比特流的传输与接收，数据的同步控制等。实现比特流的传输与接收，数据的同步控制等。 IEEE 802规定了局域网物理层所使用的信号与规定了局域网物理层所使用的信号与编码、传输介质、拓扑结构和传输速率等规范。编码、传输介质、拓扑结构和传输速率等规范。 采用基带信号传输；采用基带信号传输； 数据的编码采用曼彻斯特编码；数据的编码采用曼彻斯特编码； 传输介质可以是双绞线、同轴电缆和光缆等；传输介质可以是双绞线、同轴电缆和光缆等； 拓扑结构可以是总线型、树型、星型和环型；拓扑结构可以是总线型、树

2、型、星型和环型； 传输速率有传输速率有10Mbps、16Mbps、100Mbps、1000Mbps。IEEE 802 LAN的数据链路层 LAN的数据链路层分为两个功能子层： 逻辑链路控制子层（逻辑链路控制子层（LLC） 介质访问控制子层（介质访问控制子层（MAC） LLC子层和MAC子层的功能 将数据组成帧，并对数据帧进行顺序控制、差将数据组成帧，并对数据帧进行顺序控制、差错控制和流量控制，使不可靠的物理链路变为错控制和流量控制，使不可靠的物理链路变为可靠的链路。可靠的链路。 LAN可以支持多重访问，即实现数据帧的单播、可以支持多重访问，即实现数据帧的单播、广播和多播；广播和多播； 二、二、

3、IEEE802局域网标准局域网标准IEEE802标准系列已被国际标准化组织ISO采纳，称为ISO8802标准。IEEE802的一系列标准为局域网和城域网的数据通信网络提供了建立公共接口和协议的技术规范 802.1 A：网络管理和性能测量； B：概述、体系结构、网络互连； 802.2 LLC的功能； 802.3 CSMA/CD 总线网的MAC和物理层的规范； 802.4 Token Bus令牌总线网的MAC和物理层的规范； 802.5 Token Ring令牌环网的MAC和物理层的规范； 802.6 分布队列双总线DQDB MAN城域网标准； 802.7 宽带技术； 802.8 光纤技术（光纤分

4、布数据接口FDDI）； 802.9 综合业务数字网ISDN； 802.10 局域网安全技术； 802.11 无线局域网；IEEE 802标准之间的关系802.3CSMA/CDMAC物理层802.4令牌总线MAC物理层802.5令牌环MAC物理层802.6MANMAC物理层802.9语音数据综合ISDN802.11无线局域网802.8光纤技术802.7宽带技术802.2 逻辑链路控制LLC802.1B 综述及体系结构8 0 2.1A管理802.10 局域网安全物理层数据链路层网络层ISO/OSIIEEE 802 三、以太网的介质访问控制方法1、标准简介标准对应于OSI/RM的最低两层，详细描述了

5、总线拓扑结构的CSMA/CD介质访问控制方法，物理收发信号（PLS）子层的服务规范以及物理层的逻辑、电气和机械特性等。标准适用逻辑拓扑结构为总线（物理拓扑结构可以是总线、星形等）的局域网。该标准所采用的介质访问控制方法是CSMA/CD（称为带冲突检测的载波监听多路访问）介质访问控制问题的提出 主要任务 尽量避免各站点访问共享介质时“冲突”的发生 解决“冲突”发生时产生的问题 对传输介质进行控制通常采用分散方式 网络中的所有节点都参与对共享介质的访问控制 常用的介质访问控制方法 带有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）方法 令牌总线（Token Bus）方法 令牌环（Token Ring

6、）方法总线型局域网中的“冲突” CSMA/CD CSMA/CD是一种随机访问控制技术。简言之，CSMA/CD可以概括为：先听后发、边听边发、冲突停止、延时重发。 原理：监听到信道空闲就发送数据帧，并继续监听一段时间；如监听到发生了冲突，则立即放弃此数据的发送，并发送一个简短的阻塞信号。 最短帧长冲突检测时间*数据传输速率，要大于等于检测冲突所需时间。 过程如下图所示：冲突检测有待发帧？载波监听发送冲突？强化冲突放弃帧的发送延迟一个随机时间出口是是否否CSMA/CD协议的特点 在采用CSMA/CD协议的总线LAN中，各节点通过竞争的方法强占对媒体的访问权利，出现冲突后，必须延迟重发。因此，节点从

7、准备发送数据到成功发送数据的时间是不能确定的，它不适合传输对时延要求较高的实时性数据。 结构简单、网络维护方便、增删节点容易，网络在轻负载（节点数较少）的情况下效率较高。但是随着网络中节点数量的增加，传递信息量增大，即在重负载时，冲突概率增加，总线LAN的性能就会明显下降。 二、令牌环网的介质访问控制方法标准适用于逻辑拓扑结构为环形的局域网。该标准所采用的介质访问控制方法是令牌技术。令牌环原理计算机使用传输介质传送数据的权限由令牌控制，只有得到令牌的网络工作站才有权传送数据。连接方式：令牌环的每一个站通过电缆与干线耦合器（转发器）相连。干线耦合器有两种工作状态：收听方式和发送方式。如下图所示：1、处于收听方式时，其主要任务是：（1）转发从环路输入的比特流；（2）不停地监视两种特殊的比特组合。一种是本站的地址，另一种就是令牌。2、处于发送方式时，其主要任务是：将数据以帧为单位从环路输出端发送到下一个环路输入端。收听方式延迟环路输入环路输出干线耦合器干线耦合器发送方式 总结令牌环的工作原理（过程）（1）源站截获令牌，之后发送数据；（2）目的站接收数据，并转发数据（3）数据帧转一圈后，返回到源站，源站停止转发，并对数