【正文】 示傳輸速度，單位是 “Mbps” ，最后的一個數(shù)字表示單段網(wǎng)線長度（基準單位是 100m）， Base表示 “ 基帶 ” 的意思， Broad代表 “ 帶寬 ” 。 33 計算機科學與技術(shù)學院 介質(zhì)訪問控制方法 : ?介質(zhì)訪問控制的目的是 解決如何將信道的帶寬恰當合理地分配給網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點的問題 。 27 計算機科學與技術(shù)學院 計算機通過網(wǎng)卡和局域網(wǎng)進行通信 網(wǎng)卡上的硬件地址 ?路由器由于同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上，因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個硬件地址。 ?網(wǎng)絡(luò)的通信中樞是集線器，通常也稱作 HUB，上面裝有RJ45接口，數(shù)量一般為 1 1 24個，一般還設(shè)有同軸電纜接口作為擴展用。由于電纜較細，信號的衰減較大，所以其傳輸距離比粗纜要短，一般一個網(wǎng)段為 185 m，使用中繼器 (Repeater)網(wǎng)絡(luò)最長可達 925m。 23 計算機科學與技術(shù)學院 粗纜以太網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) 24 粗纜以太網(wǎng) ?標準粗纜以太網(wǎng)規(guī)定單段信號傳輸電纜的最大長度為 500米，但利用中繼器連接 4段電纜后，以太網(wǎng)中信號傳輸電纜最長可達 2500米。 ?組網(wǎng)時，首先把網(wǎng)卡插入到微機的擴展槽中，然后把一個收發(fā)器通過一條不超過 15 m長的收發(fā)器電纜 (AUI電纜 )連接到網(wǎng)卡上的 15芯插座上，而收發(fā)器則直接與粗纜連接。 21 計算機科學與技術(shù)學院 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法 局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)類型 有線傳輸介質(zhì)： 同軸電纜、雙絞線、光纖等 無線傳輸介質(zhì)： 衛(wèi)星、無線、微波等 以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式： 粗纜以太網(wǎng)、細纜以太網(wǎng)、雙絞線以太網(wǎng)、光纖以太網(wǎng)，也可混合組網(wǎng)。 20 計算機科學與技術(shù)學院 邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)的關(guān)系 ?邏輯結(jié)構(gòu)是指局域網(wǎng)的結(jié)點間相互關(guān)系與介質(zhì)訪問控制方法，而物理結(jié)構(gòu)是指局域網(wǎng)外部連接的形式。（復(fù)雜） 19 計算機科學與技術(shù)學院 星型拓撲構(gòu)型 ?每個結(jié)點都由一個單獨的通信線路與中心結(jié)點連接。 16 計算機科學與技術(shù)學院 總線結(jié)構(gòu)與沖突 總線型拓撲的優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易； 易于擴展，可靠性較好。一般要接收的幀有三種： (1)單播幀 (unicast),即收到幀的 MAC地址與本站的硬件地址相同。這 6個字節(jié)的 MAC地址可被固化在網(wǎng)卡中。 ?局域網(wǎng)的 地址標準 是使用 6個字節(jié) (也可采用兩字節(jié) )，這樣做主要是可以在網(wǎng)間互連時各網(wǎng)站都能具有不同的物理地址。 6 計算機科學與技術(shù)學院 IEEE 802參考模型 ?IEEE 802標準之間的關(guān)系： IEEE802協(xié)議標準基本結(jié)構(gòu)圖 8 計算機科學與技術(shù)學院 綜述和體系結(jié)構(gòu)（說明與 OSI對應(yīng)關(guān)系） 邏輯鏈路控制及為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù) LLC C S M A / C D 令 牌 總 線 令 牌 環(huán) 語 音 數(shù) 據(jù) 局 域 網(wǎng) 光 纖 技 術(shù) 寬 帶 局 域 網(wǎng) 城 域 網(wǎng) 絡(luò) 規(guī) 范 安 全 數(shù) 據(jù) 交 換 1 無 線 局 域 網(wǎng) 優(yōu) 先 級 高 速 局 域 網(wǎng) 無 線 個 人 網(wǎng) 絡(luò) 電纜 電 視 交 互 技 術(shù) IEEE802標準擴展 2022年 12月 6日 IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE TAG FDDI IEEE IEEE IEEE (未使用 ) IEEE IEEE IEEE IEEE IEEE （廣 域無線網(wǎng)） 9 計算機科學與技術(shù)學院 1. 邏輯鏈路控制子層 (LLC) ?LLC協(xié)議用來處理兩個站點之間的 數(shù)據(jù)幀的傳輸 ，一般不存在中間交換節(jié)點，在局域網(wǎng)中 LLC屬于邏輯鏈路控制子層，與 OSI中所定義的一般鏈路層有所不同，其主要差別如下： ?LLC子層屏蔽了不同 介質(zhì)訪問控制 (MAC)子層的各種實現(xiàn)，所以這一層中不必考慮介質(zhì)訪問的具體細節(jié)； ?LLC子層所處理的鏈路可被網(wǎng)上所有站點共享； ?LLC子層還應(yīng)能提供一些 OSI參考模型中網(wǎng)絡(luò)層的功能。 ?最有代表性的是英國的劍橋環(huán)和美國 Xerox公司 (施樂 )的以太網(wǎng)，此后各種局域網(wǎng)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。如 N, PC, Omni和 3plus 等，隨之各種網(wǎng)絡(luò)組件、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品也得到迅速發(fā)展，構(gòu)成了計算機局域網(wǎng)的基礎(chǔ)。 ?由于網(wǎng)絡(luò)層 IP協(xié)議可直接將分組封裝 到 Ether的 MAC幀中，整個協(xié)議處理也變得簡單，人們也很少討論 LLC協(xié)議了。用戶可以把買到的網(wǎng)卡裝到機器上并連到網(wǎng)上立即就可以工作，而不需網(wǎng)絡(luò)管理員來分配地址。 ?這個地址就是物理地址或 MAC地址，作用就是用來惟一標識我們要通信的計算機。 (2)廣播幀 (broadcast),即全 1地址，此幀發(fā)送給所有的站點。 17 計算機科學與技術(shù)學院 ?介質(zhì)訪問控制方法 是指控制多個結(jié)點利用公共傳輸介質(zhì)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法。中心結(jié)點控制全網(wǎng)的通信。 ?邏輯 結(jié)構(gòu)屬于 總線 型與 環(huán)狀 的局域網(wǎng)，在 物理結(jié)構(gòu)上也可被看成 星狀 的。 討論： ?雙絞線已能用于數(shù)據(jù)傳輸速率為 100Mbps、 1Gbps 的高速局域網(wǎng)中； ?在局部范圍內(nèi)的中、高速局域網(wǎng)中使用雙絞線，在遠距離傳輸中使用光纖，在有移動結(jié)點的局域網(wǎng)中采用無線技術(shù)的趨勢已經(jīng)明朗。 ?為了防止信號傳播到終端時產(chǎn)生波形反射引起信號傳輸錯誤，在粗纜的兩端要安裝 50Ω 的終端匹配電阻。 (2)細纜以太網(wǎng) ?細纜以太網(wǎng)通常也稱作 10BASE2以太網(wǎng)，是一種安裝更容易、價格更便宜的以太網(wǎng)。可靠性也比較差，只要一臺工作站斷線，整個網(wǎng)絡(luò)就不能工作。 ?信號傳輸介質(zhì)一般使用非屏蔽雙絞線，通過 RJ45接口把工作站和集線器連接起來。 ?WINXP/2022用戶都可以使用 ipconfig all 30 計算機科學與技術(shù)學院 連接到以太網(wǎng)的示意圖 交換機 (4)光纖以太網(wǎng) ?光纖以太網(wǎng)通常也稱作 10BASEF以太網(wǎng)，它以光纖作為傳輸介質(zhì)。 ?介質(zhì)訪問控制方法包含以下兩方面的技術(shù)： ?確定網(wǎng)絡(luò)中 哪個節(jié)點更合適，能將數(shù)據(jù)單元在信道上發(fā)送； ?根據(jù)信道中的業(yè)務(wù)流量情況，自動和恰當?shù)乜刂茖π诺蕾Y源的利用。 ?10Base－ 5使用粗同軸電纜，最大網(wǎng)段長度為 500m； ?10Base－ 2使用細同軸電纜，最大網(wǎng)段長度為 185m； ?10Base－ T使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長度為 100m； ?1Base－ 5使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長度為 500m，傳輸速度為 1Mbps； ?10Broad－ 36使用同軸電纜（ RG－ 59／ UCATV），最大網(wǎng)段長度為 3600m，是一種寬帶傳輸方式； ?10Base－ F使用光纖傳輸介質(zhì)，傳輸速率為 10Mbps，最大網(wǎng)段長度為 2022m ； 39 計算機科學與技術(shù)學院 Ether幀結(jié)構(gòu)與幀發(fā)送、接收流程分析 1. Ether數(shù)據(jù)發(fā)送流程的分析 40 計算機科學與技術(shù)學院 CSMA/CD介質(zhì)訪問技術(shù)，CSMA/CD是英文 Carrier Sense Multiple Access/ Collision Detection的縮寫 ，稱作 “ 帶有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議 ” 。 限定 k的范圍 ,k=min（ n， 10） 。 當沖突次數(shù)超過 16時，表示發(fā)送失敗，放棄該幀發(fā)送。 長度最大為 1500字節(jié)。 Ether地址 = Manufacture ID + NIC ID 24bit + 24bit 公司： Cisco 00000c Novell 00001B 0000D8 3Com 0020AF 00608C IBM 08005A 典型的 Ether地址 ： 00608C012812 0000 0000 1010 0000 1000 1100 0000 0001 0010 1000 0001 0010 Ether地址具有惟一性，取決于你所使用的網(wǎng)卡。 ?環(huán)恢復(fù)：環(huán)中出現(xiàn)多個令牌或令牌丟失 ?優(yōu)先級：支持優(yōu)先級服務(wù) 61 計算機科學與技術(shù)學院 令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理 62 計算機科學與技術(shù)學院 63 計算機科學與技術(shù)學院 高速局域網(wǎng)的工作原理 高速局域網(wǎng)的解決方案 ?推動局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的因素 ?個人計算機的廣泛應(yīng)用； —— 直接因素 ?在過去二十年中，計算機的處理速度提高了百萬倍，而網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率只提高了上千倍； ?從理論上講，一臺微通道或 EISA總線的微型機能產(chǎn)生大約 250Mb/s的流量； ?基于 Web的 Inter/Intra應(yīng)用也要求更高的帶寬； ?在數(shù)據(jù)倉庫、桌面電視會議、 3D圖形與高清晰度圖像這類應(yīng)用中，人們需要有更高帶寬的局域網(wǎng)。 68 計算機科學與技術(shù)學院 Fast Ether的協(xié)議結(jié)構(gòu) 69 計算機科學與技術(shù)學院 100 BASET的 3種物理層標準 ?100 BASETX 支持 2對 5類非屏蔽雙絞線 UTP或 2對 1類屏蔽雙絞線 STP 全雙工工作 ， 以 100Mbps的速率發(fā)送與接收數(shù)據(jù) ?100 BASET4 100 BASET4支持 4對 3類非屏蔽雙絞線 UTP 其中 3對用于數(shù)據(jù)傳輸， 1對用于沖突檢測。 ?萬兆以太網(wǎng)技術(shù)同原有以太網(wǎng)技術(shù)的差別 為了適應(yīng)高帶寬的要求和更長傳輸距離的要求，萬兆以太網(wǎng)對原來的以太網(wǎng)技術(shù)也做了很大的改進，主要表現(xiàn)在：物理層實現(xiàn)方式、幀格式和 MAC的工作速率及適配策略方面。 三層交換技術(shù)就是： 二層交換技術(shù)＋三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。 邏輯工作組的結(jié)點組成不受物理位臵的限制 。通過分段可以提高用戶帶寬，還可以增加網(wǎng)絡(luò)的連接范圍。網(wǎng)絡(luò)中所有結(jié)點的地位平等，無需設(shè)臵任何的中心控制結(jié)點。 跳頻擴頻通信的數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mb/s或 2Mb/s。 91 計算機科學與技術(shù)學院 擴頻無線局域網(wǎng) 無線局域網(wǎng)標準 IEEE MAC層 支持無爭用服務(wù)和爭用服務(wù)兩種訪問方式。 ?在它之上的是點協(xié)調(diào)功能子層 PCF（ point coordination function）。如果信道上無信號，說明信道空閑，則可發(fā)送這一幀。 94 計算機科學與技術(shù)學院 CSMA/CA基本工作原理 ? MAC層采用的是 CSMA/CA (collision avoidance, CA)的 沖突避免方法 。如果接收到確認，則說明此次發(fā)送沒有出現(xiàn)沖突，發(fā)送成功 。這段時間的通稱是 幀間間隔 IFS (InterFrame Space)。這樣就減少了發(fā)生碰撞的機會。 97 計算機科學與技術(shù)學院 IFS的 CSMA訪問控制操作 ① 發(fā)送站先監(jiān)聽信道。如果在 IFS時間內(nèi)信道仍然空閑，則發(fā)送站就按照二進制指數(shù)退避算法退避一段時間。一個站應(yīng)當能夠在這段時間內(nèi)從發(fā)送方式切換到接收方式。 PIFS 的長度是 SIFS 加一個時隙 (s