【正文】 年 6 月， IEEE802 LAN 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)成立； 年， IEEE802 LAN 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)正式通 過(guò)了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 遠(yuǎn)程網(wǎng)橋：必須加上調(diào)制解調(diào)器，而且連接兩個(gè) LAN 時(shí)需要兩個(gè)網(wǎng)橋。 集線器 集線器又稱(chēng)為集中器，用它作為一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，可連接多個(gè)傳輸媒體。 對(duì)于較低速率可設(shè)計(jì) 2 Hz/1bps； 目前用整條同軸電纜（ 75Ω）傳送數(shù)據(jù)，可達(dá) 50Mbps，距離一般為 1Km 左右。 （ 3）有令牌的站才可以發(fā)送幀。 MAC 地址：表識(shí)局域網(wǎng)中的一個(gè)站； LLC 地址：表識(shí) LLC 上的某個(gè) SAP（某個(gè)用戶(hù)）。同樣（ C，1）的 尋找?guī)脖唬?C， 1）拒絕，字節(jié)收（ A， 1）的幀。 （ 3）競(jìng)爭(zhēng)： 對(duì)于突發(fā)式業(yè)務(wù)，競(jìng) 爭(zhēng)技術(shù)通常是合適的，各個(gè)站采取簡(jiǎn)單的競(jìng)爭(zhēng)方式進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送數(shù)據(jù)。 主要按同步和異步進(jìn)行劃分。需要有某些方法控制對(duì)傳輸媒體的訪問(wèn)， 以便兩個(gè)特定的設(shè)備在需要時(shí)可以交換數(shù)據(jù)。 局域網(wǎng)的技術(shù)要素 ●體系結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn) ●傳輸媒體 ●拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ●數(shù)據(jù)編碼 ●媒體訪問(wèn)控制 MAC ●邏輯鏈路控制 LAC 局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn) 局域網(wǎng)參考模型 LAN 參考模型是以 IEEE802（國(guó)際電工電子工程師協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)的工作文件為基礎(chǔ) ,并且采用參考模型 來(lái)分析這一問(wèn)題?！熬钟蚓W(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程 ”課堂筆記 “局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程 ”課堂筆記一 第 1章 局域網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 本章主要內(nèi)容 ●局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn) ●局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ●局域網(wǎng)的傳輸媒體 ●局域網(wǎng)的互連 概 述 局域網(wǎng)的普及 一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用于學(xué)校、辦公樓、工廠、企業(yè)等場(chǎng)合，這些系統(tǒng)互連起來(lái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間交換 數(shù)據(jù)和共享昂貴的的資源。 （ 1）它用帶地址的幀來(lái)傳送數(shù)據(jù)； （ 2）不存在中間交換，所以不要求路由選擇。 “方法 ” “方法 ”分為兩種，指控制是在集中方式下還是在分布方式下來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 1） 同步技術(shù)： 每個(gè)連接均被分配一個(gè)專(zhuān)用規(guī)定的傳輸容量。常用 的方式為循環(huán)和競(jìng)爭(zhēng)方式。 （ 6）以上方式被稱(chēng)為面向連接服務(wù)。 的分布 （ 1）在每?jī)蓪又g均有 SAP（服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)），物理層上沒(méi)有 SAP。 1． 3． 3 總線和樹(shù)型 樹(shù)型特點(diǎn)：傳輸媒體是不構(gòu)成閉合環(huán)路的分支電纜，也即在樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)中，任意兩個(gè)終端之間只有 唯一的一條路徑。 光纜 傳輸特性： 1014Hz~1015Hz 范圍起波導(dǎo)作用。集線器分為有源集線器， 無(wú)源集線器和智能集線器。 路由器 ： （ 1）選擇最佳的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的路徑，建立非常靈活的連接，均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。 ,網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)在同一 時(shí)刻要么發(fā)送數(shù)據(jù) ,要么接收數(shù)據(jù) ,而不能同發(fā)送和接收。 （ 1）單地址：最高位是 “0”； （ 2）多地址和廣播地址：最高位是 “1”。（即最短幀長(zhǎng)） （ 3） 產(chǎn)生碰撞，就會(huì)出現(xiàn)幀碎片。在 A 發(fā)送的幀傳播到 B 的前一刻， B 開(kāi)始發(fā)送幀。 （ 3）按照標(biāo)準(zhǔn)， 10Mbps 以太網(wǎng)采用中繼器時(shí)，連接最大長(zhǎng)度為 2500 米，最多經(jīng)過(guò) 4 個(gè)中繼器，因 此規(guī)定對(duì)于 10Mbps 以太網(wǎng)規(guī)定一幀的最小發(fā)送時(shí)間 必須為 。 沖突退避算法限制了每個(gè)主機(jī)的退避時(shí)間從 1 個(gè)時(shí)隙到最多 210=1024 個(gè)時(shí)隙，因此， 由中繼器連接的多段以太網(wǎng)中，主機(jī)數(shù)一般不超過(guò) 1024 個(gè)。 假如發(fā)送被延遲一個(gè)時(shí)間單位，則重復(fù)第一步。其方法是： 每個(gè)站在發(fā)送幀期間，同時(shí)有檢測(cè)沖突的能力，一旦檢測(cè)到?jīng)_突，就立即停止發(fā)送，并向總線上 發(fā)送一串阻塞信號(hào)，通知總線上各站沖突已發(fā)生，這樣通道的容量不致因白白傳送一損壞的幀而 浪費(fèi)。任意兩站之間的距離不會(huì)超過(guò)500 米。 以上對(duì)雙絞線和光纜均一樣。 自動(dòng)協(xié)商與 10M/100Mbps 自適應(yīng)功能 （ 1）在使用雙絞線的環(huán)境中，網(wǎng)卡和集線器的端口 RJ—45 可支持多種工作模式，如：100Mbps 的 T Tx，也支持雙工方式。 注意兩種不正常的情況： （ 1）如果是 3 類(lèi)屏蔽線，在 10Mbps 時(shí)正常，在 100Mbps 就可能不正常； （ 2）如果集線器各端口上的速率不同，那么必須解決傳輸率不一致的問(wèn)題，否則，系統(tǒng)不能正常 運(yùn)行。 （ 2） 1000BASELX ?使用長(zhǎng)波激光，可驅(qū)動(dòng)單模光纖， 也可驅(qū)動(dòng)多模光纖 ?對(duì)于多模：最長(zhǎng)距離為 550m； ?對(duì)于單摸：全雙工模式下，最長(zhǎng)距離為 3Km。 幀突發(fā)技術(shù) 幀突發(fā)在千兆以太網(wǎng)上是一種可選功能，它使一個(gè)站或一個(gè)服務(wù)器一次能連續(xù)發(fā)送多個(gè)幀。整個(gè)系統(tǒng)的帶寬只有 10Mbps，處在一個(gè)沖突域 范圍。但如果需要的話，獨(dú)立網(wǎng)段之 間通過(guò)其端口也可建立暫時(shí)的數(shù)據(jù)通道。 以太網(wǎng)交換器的交換方式 靜態(tài)交換與動(dòng)態(tài)交換 端口間的通道連接是事先人工預(yù)定的。 （ 2）可 *性高。每一個(gè)模塊可以熱插拔。 （ 3）主干交換器 在中、大型樓宇或園區(qū)應(yīng)用環(huán)境中，一般配置功能很強(qiáng)、性能很好的主干交換器。 概述 (10BASE 10BASE2)的不足： （ 1）不適應(yīng)重負(fù)荷應(yīng)用環(huán)境； （ 2）無(wú)實(shí)時(shí)性能和優(yōu)先權(quán)機(jī)制； （ 3）在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為公共總線的以太網(wǎng)上，媒體使用光纖比較困難； （ 4）共享型以太網(wǎng)的覆蓋范圍受限于沖突域，無(wú)法進(jìn)一步拓展。 T—令牌比特：令牌時(shí)， T=0；傳輸幀時(shí)， T=1。 （ MAC） （ 1）源地址字段中的第一個(gè)比特總是為 “0”。 如果報(bào)告有錯(cuò)， MAC 并不再重傳，這是 LLC 層協(xié)議的職責(zé)。 的幀格式 （ 1）幀格式 PA 前導(dǎo)碼（ 16 或更多個(gè)符號(hào)） SD 幀首定界符（ 2 個(gè)符號(hào)） FC 幀控制（ 2 個(gè)符號(hào)） DA 目的地址（ 4 或 12 個(gè)符號(hào)） SA 源地址（ 4 或 12 個(gè)符號(hào)） INFO 信 息 0 或更多個(gè)符號(hào)對(duì)） FCS 幀檢驗(yàn)序列 ED 幀尾定界符（ 1 個(gè)符號(hào)） FS 幀狀態(tài) （ 3 或更多個(gè)符號(hào)） 幀首序列 FCS 作用范圍 幀尾序列 （ 2）令牌格式 PASDFCED （ 3）幀首定界符（ SD） J K J—非數(shù)據(jù)（ 1 個(gè)符號(hào)） K—非數(shù)據(jù)（ 1 個(gè)符號(hào)） （ 4）幀控制（ FC） CLFFZZZZ C—類(lèi)別比特 L—地址長(zhǎng)度比特 FF—格式比特 ZZZZ —控制比特 （ 5）幀尾定界符（ ED） T T—終止符號(hào) （ 6）令牌尾定界符（ ED） TT T—終止符號(hào) 注意：幀尾定界 符（ ED）與令牌尾定界符（ ED）的區(qū)別。 如果附加的符號(hào)為奇數(shù)個(gè)，則 FS 以一個(gè) T 結(jié)束。 *源站能區(qū)別以下三種情況： ?目的站不存在 /未被復(fù)制； ?目的站存在 /未被復(fù)制； ?幀已被目的站復(fù)制。 （ 4） NRZI（非立即歸零碼）的編碼規(guī)則： “1”用躍變表示， “0”則不躍變。 令牌環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù) 令牌環(huán)網(wǎng)基本組成 星 —環(huán)形組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 交換型令牌環(huán) 網(wǎng) FDDI 網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù) 應(yīng)用領(lǐng)域 ?后端局域網(wǎng)：連接主服務(wù)器和大容量存儲(chǔ)設(shè)備； ?高速辦公室網(wǎng)：他們要求從低速到高速的數(shù)據(jù)傳輸； ?主干局域網(wǎng)：用一個(gè)大容量的局域網(wǎng)連接若干各集中器或交換器。 路由器與橋接器比較： 相同點(diǎn)：均為網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備； 不同點(diǎn)：路由器工作在 第三層，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)地址（ IP）作為轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)，一般耗時(shí)較 長(zhǎng)， 具有廣播包抑制和子網(wǎng)隔離功能； 而網(wǎng)橋工作在第二層，通過(guò)物理地址（ MAC）作為轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)，一般耗時(shí)較短； 路由器組網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) （ 1）一臺(tái)功能完整的路由器中，常?？梢灾С侄喾N協(xié)議棧數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。 （ 7） TTL 處理； TTL——Time to live （生存時(shí)間），經(jīng)過(guò)一個(gè)路由器， TTL 的值減 1，如果 TTL 的值為 0 時(shí)，這個(gè) 數(shù)據(jù)包被丟棄。 目的主機(jī) 源主機(jī) 數(shù)據(jù) 以太網(wǎng)數(shù)據(jù) 目的 MAC080002020231 源 MAC080002020201 類(lèi)型 0800 以太網(wǎng)數(shù)據(jù) CRC 網(wǎng)絡(luò) 上的數(shù)據(jù)包 步驟 2： 網(wǎng)絡(luò) 上的數(shù)據(jù)包 當(dāng)接收到來(lái)自主機(jī) A 的數(shù)據(jù)包時(shí) ,路由器 A 刪除以太網(wǎng)報(bào)頭 ,檢查類(lèi)型域 ,然后將數(shù)據(jù)包送給IP 模塊 (軟件進(jìn)程 )。 IP 模塊檢查 IP 報(bào)頭中的目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)并且在其路由表中定位于 的路由上。源主機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)就可以 直接填寫(xiě)路由器的 MAC 地址，避免了路由器發(fā)廣播。 RIP 是典型的距離向量法。 （ 4）目的網(wǎng)絡(luò)掩碼地址：目的網(wǎng)絡(luò)地址和掩碼惟一地確定一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 （ 5）距離：共 16 比特。下面介紹 TCP/IP 協(xié)議棧中 RIP 實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)包。 兩種常用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ IGP）即是在一個(gè)自治系統(tǒng)（ AS）內(nèi)部路由器使 用的路由協(xié)議。 目的主機(jī) 源主機(jī) 數(shù)據(jù) 以太網(wǎng)數(shù)據(jù) 目的 MAC080002020222 源 MAC080002020236 類(lèi)型 0800 以太網(wǎng)數(shù)據(jù) CRC 網(wǎng)絡(luò) 上的數(shù)據(jù)包 步驟 5：網(wǎng)絡(luò) 上主機(jī) B 的數(shù)據(jù)包 主機(jī) B收到幀 ,刪掉以太網(wǎng)報(bào)頭 ,檢查類(lèi)型域 ,將數(shù)據(jù)包送給它的 IP 模塊 .IP 模塊確認(rèn)該數(shù)據(jù)包是發(fā)給 本機(jī)的 ,刪掉 IP 報(bào)頭 ,將 TCP 消息送給 TCP 模塊 .TCP 模塊檢查端口號(hào) ,將消息送給本地 Tel程序訪問(wèn) 的 Tel 端口。 路由器 A 的路由表 網(wǎng)絡(luò)號(hào)下一個(gè)跳步路由器跳步 直接端口 0 直接端口 0 由上表可知 ,路由器 A 知道目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)跳步的距離 ,它必須將數(shù)據(jù)包裝發(fā)給路由器 B,IP地址為 . 如果路由器 A 的 ARP 緩存中沒(méi)有路由器 B 的硬件地址 ,它會(huì)發(fā)出一個(gè) ARP 請(qǐng)求并且等待 ,路由器 B 響應(yīng) . 得到地址后，路由器 A 將數(shù)據(jù)包封裝在以太網(wǎng)幀中，目的 MAC 地址為 080002020233(路由器 B 的端口 1)，源 MAC 地址為 080002020232(路由器 A 的端口 2)，類(lèi)型域?yàn)?0800(IP)，然后路由器 A幀發(fā)送到端 口 2。 （ 8）數(shù)據(jù)包分段； 當(dāng)要轉(zhuǎn)發(fā)的 IP 數(shù)據(jù)包中長(zhǎng)度大于要輸出的物理網(wǎng)絡(luò)的 MTU(最大傳輸單元 )時(shí)，路 由器要把這 個(gè)數(shù)據(jù)包分段。 （ 3）路由器屬中間系統(tǒng)（ IS），主機(jī)屬端系統(tǒng)（ ES）。 （ 30CDDI（ TPDDI） 在不易用光纜連接的地方，用雙絞線連接。 （ 6）關(guān)于 4B/5B 碼：除 0~15 數(shù)字外，其他的碼還可代表其他意義，見(jiàn) P。 每個(gè)發(fā)送幀當(dāng)其回到源站時(shí)都被該站吸收。 *FDDI 的類(lèi)型 （ P。使總長(zhǎng)度為 8 比特的整數(shù)倍 . （ 8）地址字段 （ 1）源地址字段中的第一個(gè)比特總是為 “0”。 J——比特開(kāi)始時(shí)沒(méi)有跳變， K——比特開(kāi)始時(shí)有跳變。 （ 2）對(duì)于 48 比特的地址字段，將其源和目的地址字段中的第 2 個(gè)比特置為 “0”，表示是一全局管 理地址； 置為 “1”，表示局部管理地址； 16 比特地址： 15bit I/G 16 比特局部管理格式： 7bit 環(huán)編號(hào) 8bit 站編號(hào) I/G 48 比特地址： 46bit 地址 I/G U/L 48 比特局部管理格式： 14bit 環(huán)編號(hào) 32bit 站編號(hào) I/G U/L 注意：令牌環(huán)規(guī)定使用屏蔽雙絞線。 在源站發(fā)出某幀時(shí)， M=0，當(dāng)一個(gè)幀第一次經(jīng)過(guò)監(jiān)控站時(shí)， M 被置為 1，當(dāng) M=1 的幀再次經(jīng)過(guò)監(jiān)控 站時(shí)，該幀即被清除。 令牌環(huán)網(wǎng)媒體訪問(wèn)技術(shù) 令牌環(huán)操作 （ 1）令牌環(huán)技術(shù)的基礎(chǔ)是使用了一個(gè)稱(chēng)之為令牌的特定比特串，當(dāng)環(huán)上所有的站都處于空閑時(shí)， 令牌沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)。其模塊上端口傳輸率通常為 100Mbps 或 1000Mbps。 電源備份； 可采用無(wú)源母板；有備用交換引擎。 穿通交換方式 特點(diǎn)： （ 1）當(dāng)輸入端收到幀的開(kāi)始 6 個(gè)字節(jié)后，交換器根據(jù)目的地址查端口 ——地址表，獲得輸出 端地 址后，就把整個(gè)幀導(dǎo)向輸出端口；縮短了時(shí)延。被稱(chēng)為 “端口交換機(jī) ”。 以太網(wǎng)交換器工作的邏輯機(jī)理 特點(diǎn)： （ 1）交換器上可同時(shí)多個(gè)數(shù)據(jù)通道并存； （ 2）端口間既隔離又連接； （ 3）上圖中共有 30 個(gè)數(shù)據(jù)通道，如果采用雙工的方式，同時(shí)最多可通 15 個(gè)數(shù)據(jù)通道； （ 4）從上圖可看到，各端口信息流是被隔離的，如果要連通，必須進(jìn)行控制，方