【正文】 示傳輸速度，單位是 “Mbps” ，最后的一個(gè)數(shù)字表示單段網(wǎng)線長度（基準(zhǔn)單位是 100m）， Base表示 “ 基帶 ” 的意思， Broad代表 “ 帶寬 ” 。 33 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(dāng)合理地分配給網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的問題 。 27 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)卡和局域網(wǎng)進(jìn)行通信 網(wǎng)卡上的硬件地址 ?路由器由于同時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個(gè)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(gè)，一般還設(shè)有同軸電纜接口作為擴(kuò)展用。由于電纜較細(xì)，信號(hào)的衰減較大，所以其傳輸距離比粗纜要短，一般一個(gè)網(wǎng)段為 185 m，使用中繼器 (Repeater)網(wǎng)絡(luò)最長可達(dá) 925m。 23 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 粗纜以太網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) 24 粗纜以太網(wǎng) ?標(biāo)準(zhǔn)粗纜以太網(wǎng)規(guī)定單段信號(hào)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(hào)傳輸電纜最長可達(dá) 2500米。 ?組網(wǎng)時(shí)，首先把網(wǎng)卡插入到微機(jī)的擴(kuò)展槽中，然后把一個(gè)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(xì)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(diǎn)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 星型拓?fù)錁?gòu)型 ?每個(gè)結(jié)點(diǎn)都由一個(gè)單獨(dú)的通信線路與中心結(jié)點(diǎn)連接。 16 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 總線結(jié)構(gòu)與沖突 總線型拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)容易； 易于擴(kuò)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(gè)字節(jié)的 MAC地址可被固化在網(wǎng)卡中。 ?局域網(wǎng)的 地址標(biāo)準(zhǔn) 是使用 6個(gè)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(shí)各網(wǎng)站都能具有不同的物理地址。 6 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 IEEE 802參考模型 ?IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系： IEEE802協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)基本結(jié)構(gòu)圖 8 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 綜述和體系結(jié)構(gòu)（說明與 OSI對(duì)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(jí) 高 速 局 域 網(wǎng) 無 線 個(gè) 人 網(wǎng) 絡(luò) 電纜 電 視 交 互 技 術(shù) IEEE802標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 1. 邏輯鏈路控制子層 (LLC) ?LLC協(xié)議用來處理兩個(gè)站點(diǎn)之間的 數(shù)據(jù)幀的傳輸 ，一般不存在中間交換節(jié)點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)，所以這一層中不必考慮介質(zhì)訪問的具體細(xì)節(jié)； ?LLC子層所處理的鏈路可被網(wǎng)上所有站點(diǎn)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(jì)算機(jī)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(gè)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(jī)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(gè)地址就是物理地址或 MAC地址，作用就是用來惟一標(biāo)識(shí)我們要通信的計(jì)算機(jī)。 (2)廣播幀 (broadcast),即全 1地址，此幀發(fā)送給所有的站點(diǎn)。 17 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ?介質(zhì)訪問控制方法 是指控制多個(gè)結(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(yuǎn)距離傳輸中使用光纖，在有移動(dòng)結(jié)點(diǎn)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(hào)傳播到終端時(shí)產(chǎn)生波形反射引起信號(hào)傳輸錯(cuò)誤，在粗纜的兩端要安裝 50Ω 的終端匹配電阻。 (2)細(xì)纜以太網(wǎng) ?細(xì)纜以太網(wǎng)通常也稱作 10BASE2以太網(wǎng)，是一種安裝更容易、價(jià)格更便宜的以太網(wǎng)?？煽啃砸脖容^差，只要一臺(tái)工作站斷線，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就不能工作。 ?信號(hào)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 連接到以太網(wǎng)的示意圖 交換機(jī) (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(gè)節(jié)點(diǎn)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(dòng)和恰當(dāng)?shù)乜刂茖?duì)信道資源的利用。 ?10Base－ 5使用粗同軸電纜，最大網(wǎng)段長度為 500m； ?10Base－ 2使用細(xì)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(dāng)沖突次數(shù)超過 16時(shí)，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(gè)令牌或令牌丟失 ?優(yōu)先級(jí)：支持優(yōu)先級(jí)服務(wù) 61 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理 62 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 63 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(dòng)局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的因素 ?個(gè)人計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用； —— 直接因素 ?在過去二十年中，計(jì)算機(jī)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(tái)微通道或 EISA總線的微型機(jī)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(huì)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 Fast Ether的協(xié)議結(jié)構(gòu) 69 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 100 BASET的 3種物理層標(biāo)準(zhǔn) ?100 BASETX 支持 2對(duì) 5類非屏蔽雙絞線 UTP或 2對(duì) 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(duì) 3類非屏蔽雙絞線 UTP 其中 3對(duì)用于數(shù)據(jù)傳輸， 1對(duì)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(duì)原來的以太網(wǎng)技術(shù)也做了很大的改進(jìn)，主要表現(xiàn)在：物理層實(shí)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(diǎn)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(diǎn)的地位平等，無需設(shè)臵任何的中心控制結(jié)點(diǎn)。 跳頻擴(kuò)頻通信的數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mb/s或 2Mb/s。 91 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 擴(kuò)頻無線局域網(wǎng) 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 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(diǎn)協(xié)調(diào)功能子層 PCF（ point coordination function）。如果信道上無信號(hào)，說明信道空閑，則可發(fā)送這一幀。 94 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(rèn)，則說明此次發(fā)送沒有出現(xiàn)沖突，發(fā)送成功 。這段時(shí)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(jī)會(huì)。 97 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)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(shí)間內(nèi)信道仍然空閑，則發(fā)送站就按照二進(jìn)制指數(shù)退避算法退避一段時(shí)間。一個(gè)站應(yīng)當(dāng)能夠在這段時(shí)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(gè)時(shí)隙 (s