没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
数据通信:5-局域网.pdf
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 114 浏览量
2022-05-19
20:18:55
上传
评论
收藏 1.4MB PDF 举报
温馨提示
试读
21页
数据通信:5-局域网.pdf
资源推荐
资源详情
资源评论
2014-11-05
1
局域网技术
主要内容:
¾局域网的基本知识
¾
局域网的分类
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
¾
局域网的分类
¾组建局域网的技术与标准
一.局域网基本组成
1.局域网的定义和组成
定义:
局域网的通信被限制在中等规模的地理范围内,通
常是在几公里之内
。
例如一幢办公楼
、
一座工厂或一
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
常是在几公里之内
。
例如一幢办公楼
、
一座工厂或一
所学校;能够使用具有中等或较高数据速率的物理信道,
且具有较低的误码率;局域网络是专用的,由单一组织
机构所使用。
LAN特点
¾ 覆盖范围有限
¾ 数据传输率较高:局域网的
传输速率在
10
Mbps
的数量级以
HUB
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
传输速率在
10
Mbps
的数量级以
上,可达Gbps;
¾较低的时延和误码率
¾需要中继器、网桥等进行扩展
用途
资源共享(硬件、软件)
HUB
局域网
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
传输媒体
¾ 双绞线、同轴电缆、光纤。
¾ 无线局域网:电磁波(蓝牙、wifi)
拓扑结构
总线型、星型、环型、树型
无线局域网
IEEE802.11是当前无线局域网的标准。采用2GHz或5GHz频
段,数据传输速率为11Mbps或54Mbps。
Wi-Fi是无线保真的缩写,英文全称为wireless fidelity
WiFi:是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
)等终端以无线方式互相连接的技术。
使用IEEE 802.11系列协议的局域网就称为Wi-Fi。现时一
般人会把Wi-Fi等同于无线局域网(实际:Wi-Fi是无限局
域网中的一大部分)。
3.2 局域网技术
主要内容:
¾回顾局域网的基本知识
¾
局域网的分类
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
¾
局域网的分类
¾组建局域网的技术与标准
2014-11-05
2
局域网的分类
传统局域网(数据传输速率低于100Mbps)
¾以太网
¾令牌总线网
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
¾令牌环网
高速局域网(数据传输速率至少为l00Mbps)
二.局域网标准
802项目(IEEE组织于1985年制定)
规范了物理层、数据链路层、以及一部分网络层的功能,
使其能处理局域网内的通信问题。
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
IEEE802结构
LLC逻辑链路控制层
— 数据链路层的上子层,是网络层的接口
— 接收上层数据单元(PDU),构成LLC帧(与HDLC帧结构类
似
,
P123
图
7
-
3
、
7
-
4
)。
提供四种服务
。
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
似
,
P123
图
7
-
3
、
7
-
4
)。
提供四种服务
。
MAC介质访问控制子层
— 数据链路层的下子层,是物理层的接口
— 实现MAC帧的寻址,完成差错控制
— 解决共享介质的竞争使用问题
二.局域网标准
802项目(IEEE组织于1985年制定)
规范了物理层、数据链路层、以及一部分网络层
的功能,使其能处理局域网内的通信问题。
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
2. IEEE802局域网标准
这些标准包括:
IEEE802.1A 局域网综述及体系结构
IEEE802.1B 寻址、网间互连及网络管理
IEEE802.2 逻辑链路控制LLC
IEEE
802
.
3
CSMA/CD
访问控制方法及物理层技术规范
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
IEEE
802
.
3
CSMA/CD
访问控制方法及物理层技术规范
IEEE802.4 令牌总线访问控制方法及物理层技术规范
IEEE802.5 令牌环网访问控制方法及物理层技术规范
IEEE802.6 大城市地区网络访问控制方法及物理层技
术规范
IEEE802.7 宽带网规范
IEEE802.8 光纤网规范
……………
2. IEEE802局域网标准
IEEE802.11:1997年,原始标准(2Mbps,工作在2.4GHz)。
IEEE802.11a:1999年,物理层补充(54Mbps,工作在5GHz)。
IEEE802.11b:1999年,物理层补充(11Mbps,工作在2.4GHz)。
……………
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
IEEE802.11v:无线网络管理。主要面对的是运营商,致力于增
强由Wi-Fi网络提供的服务。
IEEE802.11w:2009年,针对802.11管理帧的保护。
IEEE802.11y:2008年,针对美国3650–3700 MHz 的规定。
2014-11-05
3
IEEE802项目与各层的关系
不同子层对应不同的标准
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
IEEE802主要的LAN标准
802.3 CSMA/CD 以太网标准 :
¾定义CSMA/CD(带冲突检测的载波侦听多路访问)访问技术
规范。定义了10Mbps、100Mbps、1Gbps,甚至10Gbps的以太
网雏形
。
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
网雏形
。
¾802.3产生了许多扩展标准,如快速以太网的802.3u,千兆
以太网的802.3z和802.3ab,10G以太网的802.3ae。
¾目前,有线局域网络中应用最多的就是基于IEEE802.3标准
的各类以太网。
IEEE802主要的LAN标准
¾802.4 Token Bus 令牌总线标准:定义令牌传递总线
访问方法和物理层规范(Token Bus)。该工作组近期处
于休眠状态,并没有正在进行的项目。
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
¾ 802.5 Token Ring 令牌环标准:定义令牌环访问方
法和物理层规范(Token Ring)。标准的令牌环以4Mbps
或者16Mbps的速率运行。目前该工作组正在计划100Mbps
的令牌环(802.5t)和千兆位令牌环(802.5v)。
IEEE802主要的LAN标准
¾ 802.3 CSMA/CD 以太网标准
¾ 802.4 Token Bus 令牌总线标准
¾ 802.5 Token Ring 令牌环标准
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
数据链路层
802.3
CSMA/CD
802.4
Token Bus
802.5
Token Ring
802.2 LLC
物理层
802.3 CSMA/CD 以太网标准
¾ 70年代中期由 Xerox提出,数据率为 2.94Mbps,称为
Ethernet
¾ 后来由DEC, Intel and Xerox ( DIX 标准 ) 改进为
以太网的发展过程:
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
10M标准.
¾ 1985年定名为IEEE 802.3,采用CSMA/CD传输协议,拓
扑结构为总线形,数据率从1M到10M,支持多种传输媒体.
802.3 CSMA/CD 以太网标准
¾传输协议与访问控制方法
¾
以太网的
帧结构
相关内容
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
¾
以太网的
帧结构
¾以太网规范
¾以太网组网方法
¾以太网操作
2014-11-05
4
1
2
以太网常用结构:
访问模式
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
以太网的特点:共享通信介质
1
2
引出的问题:多台机器连接到一个共享的通信介质
上,容易引发冲突。
解决的办法
介质访问控制机制:控制信号在介质上传输 ,
协调各节点通信。
访问模式
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
常用机制(分别对应三种典型局域网):
¾带冲突检测的载波侦听多路访问技术(CSMA/CD)
¾令牌环控制技术
¾令牌总线控制技术
以太网采用的是CSMA/CD 技 术 ( Carrier Sense
Multiple Access / Collision Detection:带冲
突检测的载波监听多路访问) 。
术语以太网
、
CSMA/CD
和
802
.
3
是通用的
。
802.3 CSMA/CD 以太网标准
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
术语以太网
、
CSMA/CD
和
802
.
3
是通用的
。
传输协议
最早的传输协议是纯ALOHA协议,经多次改进产
生了时间片ALOHA协议、载波侦听多路访问协议
(CSMA)和带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)
协议等。
l.纯ALOHA协议
最早的传输协议。它采用了完全随机的方法访
问信道, 称之为纯ALOHA协议,其基本思想是:
每个结点只要有数据
,
随时可以发送
,
广播信
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
每个结点只要有数据
,
随时可以发送
,
广播信
道上的每个结点都可以监听到信道上的信息。
如果接收结点的地址和信息中携带的目的地址
相符合,该结点就接收该信息,否则就抛弃。
信道是完全意义上的对所有结点开放。
l.纯ALOHA协议
存在的问题:
由于纯ALOHA协议发送的随意性,各站点发送帧
冲突的机会很大
,
导致信道的利用率低下
(
不足
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
冲突的机会很大
,
导致信道的利用率低下
(
不足
18%)。
例如:电话会议,许多人可以同时在线路上进
行对话,但如果每一个人都在同时讲话,产生
冲突,将听到一片噪声。
2.时间片ALOHA协议
1972年Robert发表的一种能把ALOHA系统的信道利
用率提高一倍的办法:
把传输时间划分成离散的时间片(时槽),每个时间
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
片传输一帧。只有在时间片开始的地方,才能开
始竞争传输。这就是时间片ALOHA协议。
时间片ALOHA协议将一个连续的竞争系统变成离散
的竞争系统,使信道利用率提高一倍,达37%。
2014-11-05
5
3、载波监听多路访问技术(CSMA)
CSMA(Carrier Sense Multiple Access):
一种具有信道检测功能的传输控制系统,其检测手段称
为“载波监听”,通俗地称为“先听后说”。
CS(
载波监听
)
:
传输之前
,
先监听网络上是否有信息传
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
CS(
载波监听
)
:
传输之前
,
先监听网络上是否有信息传
输(通过检测线路上的电压值来实现) 。
MA(多路访问):以太网中所有结点将在一条总线上传输
数据。根据载波监听的结果,决定该结点何时开始传输。
载波监听多路访问技术(CSMA)
例如:某个站点刚发送了数据,如果数据信号还
没到达正在监听的站点
,
监听者仍然认为线路空
思考: CSMA能否彻底解决冲突问题?
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
没到达正在监听的站点
,
监听者仍然认为线路空
闲,继续发送数据。
处理方法:站点在发送期间继续进行冲突检测。
“先听后说,边说边听”。
7.3 以太网(CSMA/CD技术)
CD(冲突检测,“边说边听” ):
¾某站点发送数据后,边发送边从总线上接收信
号
,
对接收到的信号进行检测
:
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
号
,
对接收到的信号进行检测
:
检测信号电压的摆动值是否超过正常值
接收的信号与发送信号进行逐比特位比较。
7.3 以太网(CSMA/CD技术)
“冲突停止,延迟重发”
¾若有冲突,发送站点立即停发,并向总线上发
一串阻塞信号,让各站停止传输。
¾
各站点
随机
等待一段时间后
,
再次监听信道
。
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
¾
各站点
随机
等待一段时间后
,
再次监听信道
。
¾等待时间算法:二进制指数退避算法(根据冲
突的情况估计网上信息量,决定等待时间。)
¾如果网络负载较重,当站点发生冲突的次数达
到16次时,放弃该帧的发送。
7.3 以太网(CSMA/CD技术)
CSMA/CD
电话会议
第一步
发送前监听信道,线路
空闲则发送。
线路忙则等待
讲话前先听电话,无人
讲话再开始。
听到有人说话,则等到那人
讲完再开始
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
线路忙则等待
讲完再开始
。
第二步
发送数据后继续进行
冲突检测
某人讲话过程中,继续监听
其它人是否插话。
第三步
冲突停止,延迟重发
一旦有人插话,则信息
将混乱,所有人停止讲
话,线路空闲后,其中
一人再次说话。
优点
¾ 竞争型介质访问控制技术:各站点自主平等,竞争发
送信息,无优先权操作。
¾
轻负载时效率高
:
轻负载时
,
各站点随时发送数据
,
CSMA/CD技术性能分析
南京理工大学自动化学院南京理工大学自动化学院
轻负载时效率高
:
轻负载时
,
各站点随时发送数据
,
基本无时延。
缺点
¾ 重负载时,争用总线,冲突严重,效率低。
¾ 发送和响应时延不确定,实时性差。
剩余20页未读,继续阅读
资源评论
wxg520cxl
- 粉丝: 23
- 资源: 3万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功