【正文】 上一頁 下一頁 目 錄 第四章 局域網技術 上一頁 下一頁 目 錄 本章主要內容 局域網的定義和特性 局域網的體系結構 局域網的組成 網絡互連設備 以太網的產品標準 高速局域網技術 第一節(jié) 局域網的定義和特性 上一頁 下一頁 目 錄 局域網的定義和特性 局域網的定義 局域網 是一種小范圍地域內的微機組網，一般由微型計算機、外部設備、網絡接口卡和通信線路等硬件連接而成，并配有相應的網絡控制軟件。局域網中的微機一般采用分散控制方式，每臺微機都可獨立工作。 l 局域網地域范圍小 ， 通常是一個辦公室 ， 一座在樓或樓群計算機和設備的組網 l 局域網上的數據傳輸速度快 。 l 局域網中數據傳輸質量高 ， 誤碼率低 。 l 成本低 ， 易于安裝 ， 使用靈活 。 l LAN是通過物理信道通信的 ， 常用介質有同軸電纜 、 雙絞線和光纖等 。 第二節(jié) 局域網的體系結構 上一頁 下一頁 目 錄 局域網的體系結構 應 用 層物 理 層數 據 鏈 路 層網 絡 層傳 輸 層會 話 層表 示 層邏 輯 鏈 路 控 制 （ L L C ） 層介 質 訪 問 控 制 （ M A C ） 層物 理 層O S II E E E 8 0 2上一頁 下一頁 目 錄 .2 局域網各層功能 一、物理層 與 OSI模型的物理層定義的相當 二、 MAC子層 解決與媒體有關的問題。包括將數據組裝成幀；管理和控制對于局域網傳輸媒體的訪問 三、 LLC子層 建立和釋放數據鏈路層的邏輯連接 提供與高層的接口 給幀加上序號，流量控制，差錯控制等功能 上一頁 下一頁 目 錄 4 . 根據 MAC子層對媒體訪問控制的方法不同，將局域網分為三種： (CSMA/CD)， (令牌總線 )， (令牌環(huán)網 ) 一、以太網標準 1以太網的定義：通常指采用 CSMA/CD媒體訪問機制的局域網 以太網的基本拓撲結構：總線型，星型 普通以太網傳輸信號的編碼：曼徹斯特、差分曼徹斯特編碼 上一頁 下一頁 目 錄 4 . CSMA/CD機制特點 CSMA/CD方法的出現是因為 CSMA方法有一個最主要的缺點 ， 那就是如果兩臺計算機都檢測出傳輸介質空閑的狀態(tài) ， 就會幾乎同時都開始傳送數據 ， 于是碰 (collision)就發(fā)生了 。 網絡數據發(fā)生碰撞時 ， 網絡的電壓會升高 ， 此時網絡的電壓值大于不同時傳送數據時計算機上的電壓值 ， 因此可得知發(fā)生了碰撞 。 CSMA/CD包含兩個方面的內容 ， 即載波偵聽多路訪問 （ CSMA） 和沖突檢測 （ CD） 。 總線型局域網中 ， 當某一個節(jié)點要發(fā)送數據時， 它首先要先去檢測網絡上的介質是否有數據正在傳送 ， 然后決定是否將數據送上網絡 。 如果沒有任何數據在傳送 （ 即處于空閑狀態(tài) ） ， 則立即搶占信道發(fā)送數據；如果信道正忙 （ 即處于忙碌狀態(tài) ） ， 則需要等待直至信道空閑再發(fā)數據 往往同時會有多個節(jié)點偵聽到信道空閑并發(fā)送數據 ， 這就可能發(fā)生沖突 。 沖突怎么辦 ？ CSMA/CD采取一種巧妙的解決方法 ， 就是在發(fā)送數據的同時 ， 進行沖突檢測 ， 一旦發(fā)現沖突 ， 立刻停止發(fā)送， 并等待沖突平息以后 ， 再進行 CSMA/CD， 直至將數據成功地發(fā)送出去為止 。 上一頁 下一頁 目 錄 4 . CSMA/CD機制特點小結：先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停止、隨機延遲后重發(fā)。 CSMA/CD對以太網中數據幀的最小幀長的要求 最小幀長 =2X（ 兩站點間最大的距離 /傳播速度） X傳輸速率 隨機延遲的算法： “ 二進制退避算法 ” 圖解 CSMA/CD機制 站點要求發(fā)送有載波？發(fā)送一幀信息有沖突？ 發(fā)出阻塞信號 沖突 1 6 ？延時處理放棄發(fā)送另作處理一次發(fā)送結束圖4 . 3 C S M A / C D 發(fā)送過程流程圖YNYNNYCSMA/CD發(fā)送過程 上一頁 下一頁 目 錄 4 . 二、令牌環(huán)網 令牌環(huán)網的組成：它是由高速數字通信信道和環(huán)接口組成，節(jié)點主機通過環(huán)接口連接到網內 令牌數據 令牌環(huán)工作原理 環(huán)接口接口控制器站點的結構環(huán)接口接口控制器站點的結構上一頁 下一頁 目 錄 4 . 令牌環(huán)網中數據幀格式 （ 1）令牌幀 令牌 (Token)可以理解為一種 “ 通行證 ” ， 哪一個節(jié)點獲取了它 ， 就有權向環(huán)路發(fā)送數據 。 （ 圖 1） （ 2） 數據幀 （ 圖 2） 字節(jié) 1 1 1 2或6 2或6 無限制 4 1 1 SD AC FC 目的地址 源地址 LLC DATA FCS ED FS SD AC ED （圖 1） （圖 2） 上一頁 下一頁 目 錄 4 . 令牌環(huán)工作原理 例如：當節(jié)點 A想要發(fā)送數據時的步驟如下： ① A節(jié)點要等待令牌的到來 ， 并檢測該令牌是否為空閑狀態(tài) 。 若是空閑狀態(tài)進行步驟 2， 否則繼續(xù)等待 。 ② 將得到的令牌的空閑改為忙碌 （ busy） 狀態(tài) ， 例如二進制代碼表示為 “ 00000000” 。 ③ 構成一個信息幀 ， 即將數據 （ data） 與忙碌的 Token附在一起發(fā)送出去 。 ④ 當忙碌的 token沿著環(huán)型網經過每一個節(jié)點時 ， 每個節(jié)點首先會先檢查數據單元中的目的地址 。 如果目的地址與本節(jié)點地址相符 ，則由本節(jié)點將數據接收下來 ， 進行拷貝操作 ， 并以應答報文的形式作出回答 ， 然后再傳送給下一個節(jié)點 。 當忙碌的 Token與數據單元回到原來發(fā)送節(jié)點時 ， 該節(jié)點將會除去數據單元 ， 并將忙碌的 Token改為空閑狀態(tài) 。 ⑤ 接著檢查目的節(jié)點送來的應答信息 ， 如果為 ACK（ 確認 ） ， 則表示目的節(jié)點接收正確 ， 至此 ， 完成了一次數據傳送 。 反之 ， 需要等待再得