【正文】 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)。 ?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。 隨機(jī)延遲重發(fā) CSMA/CD的 后退延遲算法 ： 截止二進(jìn)制指數(shù)后退延遲算法 τ＝ 2k〃R〃a 其中： τ為結(jié)點(diǎn)重新發(fā)送需要的后退延遲時(shí)間， a為沖突窗口值， R為隨機(jī)數(shù) 。 ?結(jié)點(diǎn)從環(huán)中撤出：前后結(jié)點(diǎn)連接，保持環(huán)完整性。 以軟件方式實(shí)現(xiàn)對邏輯工作組的劃分與管理 。 系統(tǒng)實(shí)際發(fā)送的信號(hào) d(t)是發(fā)送數(shù)據(jù) a(t)與偽隨機(jī) 碼 c(t)模二加的結(jié)果 。 ?發(fā)送站在發(fā)送完一幀之后，必須再等待一個(gè)短的時(shí)間間隔，檢查接收站是否發(fā)回幀的確認(rèn) ACK。 ③ 一旦 當(dāng)前的傳輸已完成 ，發(fā)送站還要再監(jiān)聽一個(gè) IFS時(shí)間。目的站如果準(zhǔn)備好接收 就應(yīng)立即用 CTS響應(yīng)。 ?中繼器是工作在物理層上，作用是放大信號(hào)，補(bǔ)償由于線路長度而引起的信號(hào)衰減，可以延長局域網(wǎng)的地理履蓋范圍。 ?可互連不同物理層、不同 MAC 子層和不同速率（如 10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太網(wǎng)）的局域網(wǎng)。 ?網(wǎng)橋只適合于用戶數(shù)不太多 (不超過幾百個(gè) )和通信量不太大的局域網(wǎng)，否則有時(shí)還會(huì)因傳播過多的廣播信息而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。否則還要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換之后再封裝成目的網(wǎng)格的幀格式。 ?凡從該源站向該目的站發(fā)送的幀的首部，都必須攜帶源站所確定的這一路由信息。 ?但由于其不進(jìn)行幀的差錯(cuò)檢查，所以，幀碎片和錯(cuò)誤幀也被交換直到目的站。 141 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 路由器的主要工作 ?路由器的主要工作是為經(jīng)過路由器的多個(gè)數(shù)據(jù)包尋找一個(gè)最佳的傳輸路徑， 在路由器中最關(guān)鍵的就是采用的路由算法。在 Inter中，網(wǎng)關(guān)能根據(jù)用戶通信用的計(jì)算機(jī)的 IP地址，界定是否將用戶發(fā)出的信息送出本地網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，它還接收外界發(fā)送給本地網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的信息。 ⑤保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免受入侵 (軟 /硬件防火墻的組成部分 )。邏輯網(wǎng)絡(luò)是指一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或一個(gè)子網(wǎng)。 134 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 用交換機(jī)組網(wǎng)實(shí)例 以太網(wǎng)交換機(jī) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Server 最大流量 =100Mx4=400M 135 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 交換機(jī)的工作模式 (1)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) (storeandforward)模式 ?當(dāng)一個(gè)幀進(jìn)入交換機(jī)時(shí)，首先將它暫存到該 端口的高速緩存中，并進(jìn)行差錯(cuò)檢查； ?再根據(jù)該幀的目的地址從自學(xué)習(xí)生成的端口 地址表中找到要轉(zhuǎn)發(fā)的目的端口號(hào)； ?然后，把該幀轉(zhuǎn)發(fā)到目的端口，送到目的站 上。 ?源路由 (source route)網(wǎng)橋 在發(fā)送幀時(shí)將詳細(xì)的路由信息放在幀的首部中。 ?但對遠(yuǎn)程網(wǎng)橋的要求要更高、更復(fù)雜一些。 ?注：一個(gè) VLAN是一個(gè)廣播域， VLAN可以隔離廣播，劃分 VLAN的其中的一個(gè)目的就是隔離廣播。 ?由于網(wǎng)橋是工作在數(shù)據(jù)鏈路層，這樣用網(wǎng)橋所連接的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍可以不受以太網(wǎng)的最大長度限制。 ? 的增強(qiáng)版本，即 ，是支持移動(dòng)性的寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)（ GHz頻段），它向下兼容 。 當(dāng)一個(gè)較長的 LLC幀要分成多個(gè) MAC幀來發(fā)送時(shí)，使用 SIFS可以提高傳輸效率。 ?DIFS， 即分布協(xié)調(diào)功能 IFS，它是最長的 IFS，在 DCF方式中作為爭用訪問控制的最小延遲時(shí)間。 發(fā)送 站發(fā)送一幀之后，必須再等待一個(gè)短的時(shí)間 間隔 ，這各時(shí)間 間隔 叫 幀間 間隔。 88 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 紅外無線局域網(wǎng) ?紅外無線（ infrared radio,IR）是按視距方式傳播； ?紅外線頻譜是非常寬，可以提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率； ?紅外局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸有三種基本技術(shù)： ?定向光束紅外傳輸技術(shù) ?全方位紅外傳輸技術(shù) ?漫反射紅外傳輸技術(shù) 89 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 擴(kuò)頻無線局域網(wǎng) 1. 跳頻 通信 (frequence hopping spread spectum,FHSS ) IEEE 、科學(xué)與醫(yī)藥專用的 ISM頻段 。 76 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 10Gb/s Ether的 幀發(fā)送與接收過程 77 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 交換式局域網(wǎng)的工作原理 交換式局域網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) 78 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 局域網(wǎng)交換機(jī)的工作原理 結(jié)點(diǎn) E 79 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 局域網(wǎng)交換機(jī)的技術(shù)特點(diǎn) ?低交換延遲 ?支持不同的傳輸速率和工作模式 ?支持虛擬局域網(wǎng)服務(wù) 二層交換機(jī) 屬數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，可以識(shí)別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù) MAC地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些 MAC地址與對應(yīng)的端口記錄在自己內(nèi)部的一個(gè)地址表中。 校驗(yàn)的范圍是：目的地址、源地址、類型、 LLC數(shù)據(jù)等字段 50 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 3. Ether 接收流程 51 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 Ether實(shí)現(xiàn)方法 ?實(shí)現(xiàn)角度 ?功能角度 ?層次角度： MAC子層和物理層 52 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 Ether網(wǎng)卡結(jié)構(gòu) 53 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 Ether物理地址 Ether地址 → 網(wǎng)絡(luò)物理地址 → 物理網(wǎng)絡(luò)地址 。 37 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ?1972，美國加州大學(xué)研究了 Newhall環(huán)網(wǎng) ?1974，英國劍橋大學(xué)研制 Cambridge Ring環(huán)網(wǎng) ?1977，梅特卡夫與同事們共同申請了 Ether專利 ?1978，梅特卡夫研制的 Ether中繼器 Repeater獲得專利 ?1980， Xerox， Intel和 DEC合作，宣布 Ether 38 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ?，在這些標(biāo)準(zhǔn)中前面的數(shù)字表示傳輸速度，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 ” 。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。 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。這 6個(gè)字節(jié)的 MAC地址可被固化在網(wǎng)卡中。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)。 (2)廣播幀 (broadcast),即全 1地址，此幀發(fā)送給所有的站點(diǎn)。 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。 ?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。 限定 k的范圍 ,k=min（ n， 10） 。 ?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)。 邏輯工作組的結(jié)點(diǎn)組成不受物理位臵的限制 。 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。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 。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。所有監(jiān)聽到 CTS的站都必須推遲向信道發(fā)送自己的數(shù)據(jù)。 ?中繼器主要用于連接具有相同物理層的 LAN，用中繼器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)是簡單方便，與上層協(xié)議沒有任何關(guān)系，也沒有網(wǎng)絡(luò)流量控制等功能，僅僅受 MAC協(xié)議要求的限制。 117 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 網(wǎng)橋使各網(wǎng)段成為隔離開的沖突域 118 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 沖突、沖突域 /廣播、廣播域的基本概念 ?沖突是指在同一個(gè)網(wǎng)段上，同一個(gè)時(shí)刻只能有一個(gè)信號(hào)在發(fā)送，否則兩個(gè)信號(hào)相互干擾，即發(fā)生沖突。這就是所謂的 廣播風(fēng)暴。 ?封裝橋 主要用于兩個(gè)局域網(wǎng)通過其他類型的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連的情況，如 EtherFDDIEther，即兩個(gè)以太網(wǎng)通過FDDI主干網(wǎng)進(jìn)行互連的情況。 132 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 多接口網(wǎng)橋 —— 以太網(wǎng)交換機(jī) ?1990 年問世的 交換式集線器 (switching hub)， 可明顯地提高局域網(wǎng)的性能。這時(shí)，由于幀差錯(cuò)而引起的重發(fā)等操作會(huì)降低系統(tǒng)的效率。為完成該項(xiàng)工作，在路由器中保存著一張各種傳輸路徑的有關(guān)數(shù)據(jù)表，也就是路由表 (Routing Table)，供路由器選擇路由時(shí)使用。 ?由于網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)互連、互通和應(yīng)用互操作的設(shè)施。適用于大型網(wǎng)絡(luò)。 139 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 用路由器連接網(wǎng)絡(luò) 140 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 路由器的作用 ?路由器是用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)。 在所有接入設(shè)備的軟件、硬件、網(wǎng)卡等都不需要進(jìn)行改動(dòng)的情況下，即接入設(shè)備可繼續(xù)使用原來的CSMA/CD協(xié)議。 “ 131 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 源路由網(wǎng)橋 ?透明網(wǎng)橋容易安裝，但網(wǎng)絡(luò)資源的利用不充分。 ?遠(yuǎn)程網(wǎng)橋 通常要通過其他通信介質(zhì) (如通信子網(wǎng) )把不同區(qū)域的多個(gè) LAN網(wǎng)段連接起來。 ?路由器和三層交換機(jī)不傳遞廣播數(shù)據(jù)包，所以可以降低廣播域；其他設(shè)備傳遞廣播數(shù)據(jù)包，所以擴(kuò)展了廣播域。 ?網(wǎng)橋還具有隔離網(wǎng)段的功能，所以它可以調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，屏蔽某些節(jié)點(diǎn)故障，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，并由于其隔離能力可以提高網(wǎng)絡(luò)安全性、保密性。 ?兩個(gè)正式標(biāo)準(zhǔn) ?（它的正式名字是 ），是固定寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)（ GHz頻段）。 DIFS 的長度比 PIFS 再增加一個(gè) 實(shí)習(xí)長度 CSMA/CA基本工作原理示意圖 102 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 SIFS在以下情況下使用： ① 發(fā)送 “ 確認(rèn)幀 ACK” 一個(gè)站點(diǎn)只要收到的幀不是多播幀或廣播幀，那么這個(gè)站點(diǎn)就要在等待一個(gè) SIFS后發(fā)生一個(gè)確認(rèn)幀 ACK。 ?PIFS， 即點(diǎn)協(xié)調(diào)功能 IFS，其比 SIFS長，在 PCF方式中輪詢時(shí)使用。 ?為了保證 CSMA算法的順利和公平， DCF采用了一種稱為幀間 間隔 (IFSInter Frame Space)的延遲技術(shù)。 86 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 典型的無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu) 87 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 特殊無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) ad hoc 是一個(gè)臨時(shí)需要的對等網(wǎng)絡(luò)，無集中服務(wù)器的無線網(wǎng)絡(luò)； 移動(dòng)分布式多跳無線網(wǎng)絡(luò) 。 (不使用 CSMA/CD，傳輸距離不受沖突檢測限制 ) 10Gbps Ether的物理層協(xié)議 ?10Gb