【正文】 爭用窗口 100 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 時間 SIFS DIFS PIFS SIFS 時間 推遲接入 等待重試時間 有幀要發(fā)送 源站 目的站 其他站 有幀要發(fā)送 時間 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院時隙的長度是這樣確定的：在一個基本服務(wù)集 (BSS)內(nèi)當(dāng)某個站在一個時隙開始時接入到媒體時，那么在下一個時隙開始時，其他站就都能檢測出信道已轉(zhuǎn)變?yōu)槊B(tài)。 ②如果發(fā)現(xiàn)信道忙 (無論是一開始，還是在后來的 IFS時間內(nèi)監(jiān)聽到信道忙 )，則繼續(xù)要監(jiān)聽信道，直到信道被釋放成為空閑。高優(yōu)先級幀需要等待的時間較短，因此可優(yōu)先獲得發(fā)送權(quán)。如果信道空閑，結(jié)點可以發(fā)送幀 。 93 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ?DCF子層采用 CSMA算法。 數(shù)據(jù)傳輸速率為 1Mb/s或 2Mb/s。這種通過劃分所構(gòu)成的邏輯子網(wǎng)的功能與傳統(tǒng)物理上劃分的子網(wǎng)功能相同，但在邏輯子網(wǎng)中其成員與其實際物理位臵和連接無關(guān)。 80 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 虛擬局域網(wǎng)的工作原理 虛擬網(wǎng)絡(luò)的概念 虛擬網(wǎng)絡(luò)建立在局域網(wǎng)交換機(jī)之上 。 ?用 Ether組建企業(yè)網(wǎng)的全面解決方案： ?桌面系統(tǒng)采用傳輸速率為 10Mb/s的 Ether； ?部門級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用傳輸速率為 100Mb/s的 Fast Ether； ?企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用傳輸速率為 1000Mb/s的 Gigabit Ether。 56 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)分析器的連入方式 57 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)分析器捕獲的幀數(shù)據(jù) 58 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)分析器顯示的 Ether幀結(jié)構(gòu) 59 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 令牌總線與令牌環(huán)網(wǎng) 令牌總線的工作原理 60 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 令牌總線的環(huán)維護(hù)工作 ?環(huán)初始化：網(wǎng)絡(luò)啟動或故障發(fā)生后 ?新結(jié)點加入環(huán)：周期性服務(wù)為新結(jié)點加入提供機(jī)會。大于 0x0600時表示上層協(xié)議類型；否則表示幀長度。 44 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 將 2D/V定義為沖突窗口 沖突檢測：比較法和編碼違例判決法 46 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 如果發(fā)生了沖突 (這是不可避免的 )，需要 等待多長時間才可以再次重新發(fā)送。 ?發(fā)送和接收要各使用一根光纖，光纖連接設(shè)備昂貴，所以組網(wǎng)費用會很高，再加上技術(shù)復(fù)雜，一般局域網(wǎng)很少使用純光纖來組網(wǎng)，而是 使用光纖做主干網(wǎng) ，再用其他技術(shù)連到用戶工作站。 26 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 (3)雙絞線以太網(wǎng) ?雙絞線以太網(wǎng)通常也稱作 10BASET以太網(wǎng) ，與同軸電纜組網(wǎng)不一樣，它的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種星型網(wǎng)絡(luò)。粗纜一般使用 GR11標(biāo)準(zhǔn)電纜。交換局域網(wǎng)的中心結(jié)點是一種局域網(wǎng)交換機(jī)。 ?環(huán)建立、維護(hù)、結(jié)點的插入與撤出。如果是發(fā)往本站的幀則收下，否則就將其丟棄。 ?為了惟一地識別出網(wǎng)絡(luò)中的每一個站，就得使網(wǎng)絡(luò)中的所有計算機(jī)都必須有不同的地址標(biāo)識，這樣在訪問中才不致出錯，就像我們每家每戶都有一個與別人不同的門牌號碼，投遞員就不會投錯信件一樣。第 5章 局域網(wǎng) 1 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 本章學(xué)習(xí)要求： 了解：局域網(wǎng)的主要技術(shù)特點 了解：局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型與特點 理解： IEEE 802參考模型與協(xié)議的基本概念 掌握： Ether局域網(wǎng)的基本工作原理 掌握：高速局域網(wǎng)、交換局域網(wǎng)與虛擬局域網(wǎng)的 基本工作原理 理解：無線局域網(wǎng)的基本工作原理 掌握：網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù) 2 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 本章知識點： 局域網(wǎng)的基本概念 IEEE802參考模型 典型局域網(wǎng)基本工作原理 Ether 高速局域網(wǎng)技術(shù) Fast Ether Gigabit Ether 10Gbps Ether 交換式城域網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng) 局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù) 無線局域網(wǎng)技術(shù) 局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù) 3 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 局域網(wǎng)基本概念 ?局域網(wǎng)基本上是從 20世紀(jì) 70年代中期開始，應(yīng)短距離高速度的通信要求 而發(fā)展起來的。 10 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 2. 介質(zhì)訪問控制子層 (MAC)的標(biāo)識系統(tǒng) ?在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，標(biāo)識系統(tǒng) (identification system)是一個相當(dāng)重要的問題，而其中最重要的就是局域網(wǎng)的 地址標(biāo)識 。網(wǎng)卡從網(wǎng)上每收到一個 MAC幀就首先檢查其硬件地址。 ?介質(zhì)訪問控制方法要解決以下幾個問題： ?該哪個結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)？ (集中管理、分布競爭 ) ?發(fā)送時會不會出現(xiàn)沖突？ （分布競爭的必然） ?出現(xiàn)沖突怎么辦？ （檢測、延時重發(fā)） 18 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型 ?結(jié)點使用點 —點線路連接，構(gòu)成閉合的物理的環(huán)型結(jié)構(gòu)； ?環(huán)中數(shù)據(jù)沿著 一個方向 繞環(huán)逐站傳輸； ?多個結(jié)點共享一條環(huán)通路；為了確定環(huán)中的結(jié)點在什么時候可以傳送數(shù)據(jù)幀，同樣要進(jìn)行介質(zhì)訪問控制。 ?在出現(xiàn)交換局域網(wǎng) (switched LAN)后，才真正出現(xiàn)了物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的星狀拓?fù)?。粗纜以太網(wǎng)規(guī)定，電纜網(wǎng)段的最大長度為 500 m,如使用中繼器 (Repeater)網(wǎng)絡(luò)最長可達(dá) km。細(xì)纜一般使用 RG58/U標(biāo)準(zhǔn)電纜，分單芯和多芯兩種。 ?集線器和網(wǎng)卡都使用 ST連接器來連接多模光纖 (典型的為 ),傳輸距離可達(dá) 2 km。 CSMA/CD的發(fā)送流程可以概括為： ?先聽后發(fā) ( CS ) ?多路訪問 ( MA ) ?邊聽邊發(fā) ( CD ) ?沖突停止 ?延遲重發(fā) 比喻：黑屋子發(fā)言 41 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 Ether結(jié)點 數(shù)據(jù)發(fā)送流程 42 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 載波偵聽過程 目的： 檢查是否已經(jīng)有結(jié)點利用總線在發(fā)送數(shù)據(jù) 43 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 沖突窗口的概念 當(dāng)一個站將幀發(fā)出 后，最多需要等待 多長時間可以檢測 到是否發(fā)生沖突？ 在共享信道中兩個相距最遠(yuǎn) 的站中， A站發(fā)出幀后，經(jīng)過 一個最大的延遲時間 τ可使該 信道中的所有站知道該站在 發(fā)送幀，而且最長還得經(jīng)過 一個延遲時間 τ，發(fā)送站才能 知道是否有其他站也在發(fā) 送，即是否發(fā)生了沖突。 (Ether協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，幀的最大重發(fā)次數(shù)為 16) 47 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 2. Ether幀結(jié)構(gòu) 前導(dǎo)碼與幀前定界符字段 目的地址和源地址字段 類型字段 LLC數(shù)據(jù)字段 幀校驗字段 48 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 Ether幀結(jié)構(gòu)的討論： 前導(dǎo)碼與幀前定界符字段 （接收同步） 前導(dǎo)碼： 7個字節(jié)， 10101010… 101010比特序列 (56位 ) 幀前定界符： 1字節(jié)， 10101011 目的地址和源地址字段 （接收結(jié)點地址和發(fā)送結(jié)點地址 —— MAC地址） 地址字段長度： 2個字節(jié)或 6個字節(jié) 目的地址類型： 單一結(jié)點地址（ unicast address） （目的地址首位為 0） 多點地址（ multicast address） （目的地址首位為 1） 廣播地址（ broadcast address） （目的地址全 1） 49 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 Ether幀結(jié)構(gòu)的討論： 長度 /類型字段 表示網(wǎng)絡(luò)層使用的協(xié)議類型， 0x0800— IP協(xié)議； 0x8137—NetWare的 IXP協(xié)議。 54 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 Ether物理地址的十六進(jìn)制與二進(jìn)制的表示方法 55 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析器及其應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)分析器或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器是一種用來測試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行狀態(tài)的設(shè)備 ； 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)分析器連接到被測試的網(wǎng)絡(luò)時，它能監(jiān)控特定的事件，并且報告諸如每秒平均接收幀數(shù)或平均幀長度等統(tǒng)計數(shù)據(jù)； 網(wǎng)絡(luò)分析器的另外一個重要的作用是對特定協(xié)議（ TCP/IP、 FTP、 HTTP）的解碼，它按照指定的協(xié)議規(guī)則加以解釋，然后將協(xié)議分析的結(jié)果顯示出來。 ?100 BASEFX 支持 2芯的多?；騿文９饫w 從結(jié)點到集線器的距離可以達(dá)到 2km 全雙工工作 70 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 千兆以太網(wǎng) ?千兆以太網(wǎng)是在以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)之上的技術(shù)，且與快速以太網(wǎng)完全兼容，并利用了原以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的全部技術(shù)規(guī)范，其中包括 CSMA/CD協(xié)議、以太網(wǎng)幀、全雙工、流量控制以及 IEEE 。它解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進(jìn)行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復(fù)雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。 ?把用劃分交換機(jī)端口所構(gòu)成的子網(wǎng)稱作虛擬網(wǎng)(Virtual LAN)。 90 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 (direct sequence spread spectrum,DSSS) 直接序列擴(kuò)頻也使用 、科學(xué)與醫(yī)藥專用的 ISM頻段 。 PCF使用集中控制的訪問算法，用類似于輪詢的方式提供給各站發(fā)送權(quán)， ?提供了無爭用服務(wù)，避免產(chǎn)生沖突。 ?沖突避免要求每一個發(fā)送結(jié)點在發(fā)送幀之前需要先偵聽信道。 ?幀間間隔長度取決于該站欲發(fā)送的幀的類型。如信道空閑，則還要繼續(xù)監(jiān)聽一段IFS時間，如果在這段時間內(nèi)信道仍是空閑的，則可立即發(fā)送幀。 使用 SIFS 的幀類型有： ACK 幀、 CTS 幀、由過長的 MAC 幀分片后的數(shù)據(jù)幀，以及所有回答 AP 探詢的幀和在 PCF 方式中接入點 AP 發(fā)送出的任何幀 。也就是說使用SIFS可以繼續(xù)控制信道使用權(quán)，直到整個 LLC幀發(fā)送完畢。歐洲的 ETSI 也制訂類似的無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)HiperMAN。 109 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 通過中繼器擴(kuò)展 ?中繼器 (Repeater)一般用于在同一個局域網(wǎng)中在物理層上的連接，因此只適用于同種網(wǎng)絡(luò)。 ?普通型集線器一般只能用來連接單一網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，連接距離等有較嚴(yán)格的規(guī)定，功能簡單，價格便宜。 ?擴(kuò)大了物理范圍。 ?廣播域是指廣播能夠到達(dá)的網(wǎng)段范圍。 ?在 MAC 子層并沒有流量控制功能。 ?網(wǎng)橋的操作對上層協(xié)議來說是透明的。 127 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 按處理方式 ?網(wǎng)橋按處理方式又可分為 轉(zhuǎn)換橋 和 封裝橋 。 ?當(dāng)網(wǎng)橋接收到一個幀時，一旦決定轉(zhuǎn)發(fā)，就要確定正確的路徑以便將幀轉(zhuǎn)送到正確的目的網(wǎng)絡(luò)站點。 ?發(fā)現(xiàn)幀到達(dá)目的站時就沿各自的路由返回源站。每個用戶的帶寬是總帶寬的 1/N。 136 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 交換機(jī)的工作模式 (2)直通交換 (cutthrough)模式 ?當(dāng)一個幀來到交換機(jī)時，只要獲得了目的地址，從端口 地址表獲得目的地址，就立刻進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，這樣就省略了串 并和并 串轉(zhuǎn)換時間及幀檢查時間。它工作于網(wǎng)絡(luò)層，因而可以用于連接網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層執(zhí)行不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，協(xié)議的轉(zhuǎn)換由路由器完成，從而消除了網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議之間的差別。 ?因此，路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能，它能在多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng)。 142 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 路由器主要具有如下功能： ①分組轉(zhuǎn)發(fā)，提供最佳路徑，將不同硬件技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來。 ?網(wǎng)關(guān)具有對 不兼容的高層協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換 的功能，例如使用 NetWare的 PC工作站和 SUN網(wǎng)絡(luò)互連，兩者不僅硬件不同，而且機(jī)器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和使用的協(xié)議也不同，這時就需要使用網(wǎng)關(guān)作為互連設(shè)備。 ?無線局域網(wǎng)技術(shù) ?網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展與互連技術(shù) 149 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院