决定局域网与城域网特点的三要素是:网络拓扑,传输介质,介质访问控制方法
局域网的网络拓朴结构:总线型,环型,星型
总线型拓朴结构:双绞线,同轴电缆;共享介质;
一段时间内只允许一个结点通过总线,一个结点广播其他结点只能收听
局域网的传输介质:同轴电缆,双绞线,光缆,无线信道
介质访问控制方法采用局域网的介质访问控制方法:带冲突检测的载波侦听多路访问(
CSMA/CD
)方法的
总线型局域网
,
令牌总线(
Token Bus
)方法的总线型局域网,令牌环(
Token Ring
)方法的环型局域网
IEEE 802
标准
标准标准
标准
的研究重点是解决在局部范围内的计算机组网问题。
研究者只需面对
OSI
模型的数据链路层与物理层,网络层及以上高层不属于局域网协议研究的范围。
将数据链路层划分为两个子层:逻辑链路控制(
LLC
)子层,介质访问控制(
MAC
)子层
不同局域网在
MAC
子层和物理层可以采用不同协议但在
LLC
子层必须采用相同协议。
实际不使用
LLC
协议,直接将数据封装在以太网的
MAC
帧结构中。
IEEE 802.1
标准
局域网体系结构,网络互联,网络管理与性能测试
IEEE 802.2
标准
数据链路控制(
LLC
)子层功能与服务
IEEE 802.3
标准
CSMA/CD
总线介质访问控制(
MAC
)子层与物理层标准
IEEE 802.11
标准
无线局域网访问控制子层与物理层的标准
IEEE802.11b
定义使用跳频扩频技术,速率为:
1
,
2
,
3.5
,
11Mbps
;
IEEE 802.11a
将传输速率提高到
54Mbps
MAC
层支持两种访问方式:
无争用服务:(有中心控制结点)点协调功能(
PCF
),采用集中控制方法,通过探询方法解决对结点发送的控制
争用服务:分布协调功能(
DCF
),采用
CSMA/CA
的冲突避免方法
IEEE 802.15
标准
近距离无线个人局域网访问控制子层与物理层的标准(以蓝牙规范为基础,短距离,低功耗)
IEEE 802.16
标准
(无线城域网标准)宽带无线局域网访问控制子层与物理层的标准
在一些建筑物上建立基站,基站之间采用全双工、宽带通信方式工作,可以提供
2
~
155Mbps
带宽。
无线接入技术:
移动接入:移动电话网,无线寻呼网,集群电话网,卫星移动通信网,个人通信网
固定接入:从交换结点到固定用户端采用无线接入方式,有线接入方式的延伸
克服网络规模与性能之间矛盾的解决方案
克服网络规模与性能之间矛盾的解决方案克服网络规模与性能之间矛盾的解决方案
克服网络规模与性能之间矛盾的解决方案:
::
:
高速局域网技术:以太网传输速率提高
千兆以太网与万兆以太网保留传统的以太网帧结构,采用光纤作为传输介质,点到点的全双工通信方式(非传统
CSMA/CD
随机争用方式)
局域网互连技术:将大型局域网划分成多个用网桥或路由器互联的子网
交换式局域网技术:将共享介质方式改为交换方式
以太网
以太网以太网
以太网
(数据传输速率:10Mbps)
CSMA/CD
方式的核心技术起源于无线分组交换网—
ALOHA
网。发送流程:先听后发,边听边发,冲突停止,延迟重发
载波侦听过程:发送的数据采用曼彻斯特编码方式
冲突检测方法:比较法,编码违例判决法
超过两倍传播延迟(2
T
TT
T
,
T
TT
T
=D/V,D 总线最大长度,V 电磁波在介质中传播速率)时间没有检测出冲突,肯定该节点以取得总线访问权
以太网协议规定冲突窗口(2
T
TT
T
长度为 51.2
us
usus
us
,可以发送 512bit(64B)数据,64B 是以太网最短帧的长度
发现冲突,停止发送:发送冲突加强信号,
确保
有
足够
的冲突持
续时
间,是网中
所
有结点
都
能检测
出
冲突
存
在
随
机延迟重发:一个帧的
最
大重发
次
数为 1
6
;后
退
延迟算法:
T
TT
T
=2
k
Ra
,
a
为冲突
窗口值
,
R
为
随
机数,
k=min(n,
10)
帧结构
(DIX
帧结构)
前导
码(
7B
),
保证
接
收
电路在帧的
目
的
地址字段
到
来
之
前达
到
正常
接
收状态
;
帧
前
定
界符
(1
B
),
前导
码的延
续
10101011
前导
码和帧
前
定
界符
:
满足
接
收
同
步
电路要
求
;不需要
保留
,不计入帧
头长度
目
的
地址
(
6B
)(M
AC 地址/
物理
地址/
以太网
地址
)
单
一结点
地址
(0
XXXXX
:只
被
与
目
的
地址
相同的结点接
收
)
多点
地址
(1
XXXXX
只
被
一组结点接
收
)
广播地址
(111111:
被所
有结点接
收
)
源
地址
(
6B
) (M
AC 地址/
物理
地址/
以太网
地址
)
类
型(
2B
) 网络层使用的协议
类
型。0
x
0
8
000,
IP
协议;0
x8
1
37
,
NetWare
的
IXP
协议
数据(
46
~1
5
00
B
) 以太网帧的
最小长度
为
64B
,
最
大程
度
为 1
5
1
8B
帧
校验
(
4B
)帧
校验字段
(
FCS
)采用
32 位
的
循
环
冗余校验
(
CRC
)
接
收出错类
型:帧
校验错
,帧
长度错
,帧
位错
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