計算機網(wǎng)絡教學幻燈片第4章(已修改)
2025-05-12 06:41 本頁面
【正文】 1 計算機網(wǎng)絡 綏化學院計算機系 李欣 課程簡介：本門課程主要介紹數(shù)據(jù)通信原理、網(wǎng)絡體系結構等基礎理論，并介紹了局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和 TCP/IP協(xié)議族中的多個核心協(xié)議及其原理。 2 第 4章 計算機局域網(wǎng)絡 ? 本章內(nèi)容 ? 局域網(wǎng)的特點及關鍵技術 ? 局域網(wǎng)的體系結構 ? 共享信道的介質訪問控制方法 ? 以太網(wǎng)（ Ether） ? *高速局域網(wǎng) ? *無線局域網(wǎng)（ WLAN） 3 ? 2. 局域網(wǎng)的 關鍵技術 ? 拓撲結構（邏輯、物理） ?總線型 、 星形 、環(huán)形、樹形 ? 介質訪問方法 ? CSMA/CD、 Tokenpassing ? 信號傳輸形式 ?基帶 、寬帶 ? 以上三種技術決定了局域網(wǎng)的特征 4 LAN典型拓撲結構 ?總線型 : 所有結點都直接連接到共享信道 ?星型 : 所有結點都連接到中央結點 ?環(huán)型 : 節(jié)點通過點到點鏈路與相鄰節(jié)點連接 Bus Star Ring A B C A D C B A B C A T 5 3. 局域網(wǎng)體系結構 ? 局域網(wǎng)的標準： IEEE802（ ISO8802） ? IEEE802是一個標準系列： IEEE802, ～ ? 其體系結構只包含了兩個層次： 數(shù)據(jù)鏈路層，物理層 ? 數(shù)據(jù)鏈路層又分為 邏輯鏈路控制 和 介質訪問控制 兩個子層 網(wǎng)絡層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 邏輯鏈路控制 LLC 介質訪問控制 MAC 高層 OSI IEEE 802 物理層 PHY 由 TCP/IP和 NOS實現(xiàn) IEEE802描述了最低兩層的功能以及它們?yōu)榫W(wǎng)絡層提供的服務和接口 6 IEEE802標準系列中的主要標準 ? 邏輯鏈路控制 ? CSMA/CD（以太網(wǎng)） ? Token Bus （令牌總線） ? Token Ring（令牌環(huán)） ? 分布隊列雙總線 DQDB MAN標準 ? – FDDI（光纖分布數(shù)據(jù)接口） ? – WLAN（無線局域網(wǎng)） 7 IEEE802體系結構示意圖 ? 數(shù)據(jù)鏈路層在不同的子標準中定義 ? 分別對應于 LLC子層和 MAC子層 … … CSMA/CD Token Bus Token Ring DQDB FDDI LLC 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 LLC MAC Bridge 8 0 2 體系結構 PHY 網(wǎng)際互聯(lián) 8 局域網(wǎng)的物理層 ? 功能： ? 位流的傳輸； ? 同步前序的產(chǎn)生與識別； ? 信號編碼和譯碼。 ? IEEE802定義了多種物理層，以適應不同的網(wǎng)絡介質和不同的介質訪問控制方法。 ? 兩個接口： ? 連接單元接口（ AUI）－可選，僅用于粗同軸電纜 ? 介質相關接口（ MDI） ? 屏蔽不同介質的特性，使之不影響 MAC子層的操作 9 局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層 ? 按功能劃分為兩個子層： LLC和 MAC ? 功能分解的目的： ? 將功能中與硬件相關的部分和與硬件無關的部分分開，以適應不同的傳輸介質。 ? 解決共享信道 (如總線 )的介質訪問控制問題，使幀的傳輸獨立于傳輸介質和介質訪問控制方法。 ? LLC： 與介質、拓撲無關； ? MAC：與介質、拓撲相關。 10 ? 局域網(wǎng) 的數(shù)據(jù)鏈路層的特點： ? 局域網(wǎng) 鏈路支持多路訪問，支持成組地址和廣播； ? 支持介質訪問控制功能； ? 提供某些網(wǎng)絡層的功能，如網(wǎng)絡服務訪問點 (SAP)、多路復用、流量控制、差錯控制、 ... ? MAC子層功能：實現(xiàn)、維護 MAC協(xié)議，差錯檢測，尋址。 ? LLC子層功能：向高層提供統(tǒng)一的鏈路訪問形式，組幀 /拆幀、建立 /釋放邏輯連接，差錯控制，幀序號處理，提供某些網(wǎng)絡層功能。 ? 對不同的 LAN標準，它們的 LLC子層都是一樣的，區(qū)別僅在 MAC子層（和物理層）。 11 PA LLC的幀結構 DSAP SSAP 控制域 數(shù)據(jù) 1 1 1/2 長度可變 單位：字節(jié) 高層 PDU LLC首部 LLC數(shù)據(jù) IEEE802 LAN的封裝過程： LLC幀 MAC幀 MAC數(shù)據(jù) 分組 介質上傳輸?shù)膸? MAC首部 MAC尾部 MAC尾部 MAC數(shù)據(jù) MAC首部 12 局域網(wǎng)的網(wǎng)絡層和高層 ? IEEE 802標準沒有定義網(wǎng)絡層和更高層 ： ? 沒有路由選擇功能 ? 局域網(wǎng)拓撲結構比較簡單，一般不需中間轉接 ? 流量控制、尋址、排序、差錯控制等功能由數(shù)據(jù)鏈路層完成 ? 網(wǎng)絡層和更高層通常由協(xié)議軟件（如 TCP/IP協(xié)議、 IPX/SPX協(xié)議）和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。 13 介質訪問控制方法 ? 局域網(wǎng)使用廣播信道（多點訪問，隨機訪問），多個站點共享同一信道。問題： ? 各站點如何訪問共享信道？ ? 如何解決同時訪問造成的沖突（信道爭用）？ ? 解決以上問題的方法稱為 介質訪問控制方法 。 ? 兩類介質共享技術： ? 靜態(tài)分配（ FDM、 WDM、 TDM、 CDM） ? 不適用于局域網(wǎng) ? 動態(tài)分配（隨機接入、受控接入） ? CSMA/CD、 TokenPassing 14 信道共享技術分類 信道共享技術 TDM FDM STDM ATDM 隨機訪問 受控訪問 CSMA CSMA/CD 集中控制 分散控制 輪詢 令牌 靜態(tài)分配 動態(tài)分配 以太網(wǎng) 令牌環(huán)網(wǎng) WDM CDM 15 局域網(wǎng)中的介質訪問控制方法 ? 常見的有兩種： ? 載波檢測多路訪問 /沖突檢測（ CSMA/CD） ? Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect ? 采用 隨機訪問技術 的 競爭型 介質訪問控制方法 ? 令牌傳遞（ Token Passing） ? Token Ring ? Token Bus ? FDDI ? 采用 受控訪問技術 的 分散控制型 介質訪問控制方法 16 1. CSMA/CD ? 多個站點如何安全地使用共享信道？ ? 最簡單的思路：發(fā)送前先檢測一下其它站點是否正在發(fā)送（即信道忙否）。 ? 若信道空閑，是否可以立即發(fā)送？ ? 若有多個站點都在等待發(fā)
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