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1、第6章 局域网技术,局域网技术的共同特点：共享传输介质：任何时刻只有一台主机可发送数据；广播式通信：发送的数据广播给所有主机。所以在局域网，主机必须协调它们对介质的使用。局域网的协议体系局域网的拓扑结构局域网的扩展,局域网的协议体系,局域网协议体系只讨论 OSI 模型的最低两层。IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802委员会为局域网制订协议体系。,数据链路层,物理层,IEEE802参考模型,局域网的协议体系IEEE802的主要协议,802.2描述逻辑链路控制层LLC规范；802.3描述10Mbps CSMA/CD的MAC
2、层及物理层规范(1985年),3a(细缆),3i(双绞线),3j(光纤)；802.5描述令牌环网的MAC层及物理层规范(IBM在20世纪70年代开发，速率是16Mbps)；802.3u描述100Mbps CSMA/CD的MAC层参数及物理层(双绞线、光纤)；802.3z,802.3ab(双绞线)描述1Gbps 以太网规范；802.3ae描述10Gbps 以太网规范。,局域网的协议体系IEEE802的物理层,发送时对信号编码，接收时对信号解码。发送时生成前导码，接收时删除前导码，前导码是同步信号，标记帧的开始。位的传输和接收。描述传输介质和拓扑。,局域网的协议体系IEEE802的MAC层和LLC
3、层,MAC层的功能：帧发送：数据封装成帧，加上地址和差错检测等帧头、帧尾字段。帧接收：帧拆卸,作地址识别和差错检测。控制对介质的访问。LLC层的功能：为高层提供接口，可有流量控制和差错控制。,局域网的协议体系各层包的封装,局域网的拓扑结构,总线拓扑(bus topology)星形拓扑(star topology)环形拓扑(ring topology)层次拓扑(hierarchical)要解决如何控制帧插入、接收、删除的问题。1.由于广播发送，需要指出帧发给谁。2.帧被接收后，如何从介质删除。3.介质共享，需要协调各主机的发送。,总线拓扑(bus topology),1.总线上每个主机被指定一个
4、唯一的地址。2.总线两端加终接器，帧到达总线两端被终接器 电阻吸收。3.以太网的CSMA/CD规则是协调主机使用总线。,星形拓扑(star topology),Hub,中心结点有两种操作方式广播方式和交换方式广播方式：物理上星形，逻辑上总线网。例如集线器(hub)连接的双绞线以太网。交换方式：中心结点转发，如交换式集线器(switching hub)。,环形拓扑(ring topology)例：令牌环网,D,D,D,D,(a)A得到令牌发送帧到D,(b)B忽略该帧,(c)D复制该帧,(d)A吸收返回的帧删除,D,A,A,B,D,D,D,B,B,B,A,A,环形拓扑(ring topology)
5、,由转发器相连，形成一条闭合环路。一个令牌(特殊短包)在环网上循环，为发送帧，主机要等待令牌到来，抓取令牌，向环上发送一帧数据后，释放令牌。环形网上每个主机有唯一地址。帧头有目标主机地址，帧沿环被传递，所有主机都沿环转发帧的位串，只有目标主机为自己复制一份。由于环是闭合的，除非将帧除去，否则它将不停地环行。帧循环一圈回到始发主机后被删除。为什么不由目标主机删除？,环形拓扑(ring topology)例：光纤环网FDDI,层次拓扑,局域网的拓扑结构各种拓扑的比较,总线拓扑：布线简单，缺点是可靠性差，电缆任何一处损坏会影响整个网络的工作。星形拓扑及物理星形逻辑总线：任何一根电缆损坏只影响该电缆所
6、连主机，不影响整个网络。环形拓扑：能保证网上主机使用介质的公平性，缺点是可靠性差，一台主机故障或一处电缆断开会殃及整个网络。物理星形逻辑环形：转发器通过环布线集中器连接。目前局域网中星形拓扑几乎取代总线和环形结构。,局域网的扩展,中继器：在物理层连接局域网段。中继器按其接口个数分为双口中继器和多口中继器，多口中继器的接口数大于2，又称集线器。网桥：在数据链路层连接局域网段。用中继器或网桥连接的网段是一个局域网的扩展，它构成一个物理网络。主机无法知道是否有中继器或网桥存在。路由器：在网络层连接局域网段。用路由器连接的是多个物理网络(包括局域网或广域网)。,中继器,中继器检测到一根电缆中有信号时，
7、便复制一个放大信号到另一根电缆。由于放大信号有足够强度，所以中继器可扩展局域网距离。中继器只是检测、放大和复制信号，也复制冲突和干扰信号。它不能隔离冲突和干扰。它不知道帧，不知道地址，不能隔离网段的通信流，不能隔离广播流。中继器和扩展的网段增加了信号的传输时延，时延太大协议无法正常工作，所以局域网内任意一对主机之间的中继器数目是有限制的。.,网桥,应用层,TCP,UDP,IP,MAC-1,物理层-1,MAC-1,物理层-1,MAC-2,物理层-2,网桥的体系结构,网桥,应用层,TCP,UDP,IP,MAC-2,物理层-2,网桥(续),网桥能识别和处理帧,区分完整帧和冲突段，丢弃冲突段和干扰损坏的帧，所以网桥能隔离各网段的冲突、干扰、故障。网桥连接的各网段内的通信可同时进行，每段单独有10/100Mbps，整体带宽高。网桥从帧头信息学习主机地址，所以网桥能隔离网段流量。网桥不能隔离广播流量。,
