現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第4章傳統(tǒng)局域網(wǎng)(編輯修改稿)
2025-06-15 01:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 若假設(shè) R為以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸率 ， d為任意兩個(gè)站點(diǎn)間的最大距離 ， V為信號(hào)在介質(zhì)上的傳播速度 ， L為幀的平均數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 ， 那么在 ， 傳播時(shí)延與發(fā)送時(shí)間之比 α等于： LVRdRLVdα ??// 參數(shù) α決定了以太網(wǎng)的利用率 。 若在沒(méi)有沖突的理想情況下 ， 一個(gè)站發(fā)送完數(shù)據(jù)之后 ， 另一個(gè)站接著發(fā)送數(shù)據(jù) ， 并且假定不考慮協(xié)議開(kāi)銷(xiāo) ， 那么 用率 U等于： αRLVdRLU???? 11///《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 從上面的公式可以知道， U和 α成反比，隨著 α的增大， U將下降。為了提高吞吐率和利用率 U，應(yīng)盡量減小 α，這可以通過(guò)適當(dāng)增加幀的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。 U與 α的關(guān)系如圖 49所示。 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 圖 49 U與 α的關(guān)系曲線(xiàn) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 5 10 15 20 U α 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 交換式以太網(wǎng) 交換式集線(xiàn)器的交換方式有兩種： 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換。 直通交換。 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 圖 410 三種以太網(wǎng)主要區(qū)別 (a) 共享總線(xiàn)以太網(wǎng)； (b) 共享式以太網(wǎng)； (c) 交換式以太網(wǎng) 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 圖 411給出了使用四個(gè)交換式集線(xiàn)器的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。設(shè)有 10個(gè)工作站分配在三個(gè)樓層中 ， 構(gòu)成了三個(gè)局域網(wǎng) ， 即： LAN1： （ A1， A2， B1， C1） ， LAN2： （ A3， B2，C2） ， LAN3： （ A4， B3， C3） 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 圖 411 3個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN VLAN VLAN3的構(gòu)成 A1 A2 B1 C1 A3 B2 C2 A4 B3 C3 VLAN1 VLAN2 VLAN3 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 令牌環(huán)網(wǎng)和 令牌環(huán)概述 令牌環(huán)（ Token Ring）是環(huán)形網(wǎng)的一種（如圖 412(a)所示），其技術(shù)的核心是使用了一個(gè)稱(chēng)之為“令牌”（也叫“通行證”）的特殊比特串，當(dāng)環(huán)上所有的站點(diǎn)都處于空閑時(shí)，令牌沿著環(huán)不停繞行。 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 環(huán)接口有監(jiān)聽(tīng)和發(fā)送兩種模式，如圖 412(b)、 (c)所示。在監(jiān)聽(tīng)模式時(shí)，數(shù)據(jù)在環(huán)接口經(jīng)過(guò) 1比特時(shí)延后輸出到環(huán)上。只有當(dāng)站點(diǎn)抓住令牌時(shí)才可以進(jìn)入發(fā)送模式。在發(fā)送模式下，接口截?cái)噍斎胼敵鲞B接，并將自己的數(shù)據(jù)放到環(huán)上。 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 圖 412 令牌環(huán)網(wǎng)和 (a) 計(jì)算機(jī) 環(huán)接口 環(huán)接口 1比特延遲 輸入 輸出 輸入 輸出 (b) (c) 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) MAC子層與幀結(jié)構(gòu) MAC協(xié)議的工作過(guò)程：當(dāng)環(huán)上的站點(diǎn)沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，令牌一直在環(huán)上繞行，并等待某個(gè)有數(shù)據(jù)要發(fā)送的站點(diǎn)將其抓獲。某站點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)就把令牌中的某個(gè)特定位由 0變?yōu)?1，將其從令牌變?yōu)閿?shù)據(jù)幀的一部分，然后站點(diǎn)輸出正常數(shù)據(jù)幀的其余部分，如圖 413所示。 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 圖 413 令牌環(huán)的工作原理 A B C D A B C D A B C D T A B C D T 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) /命令幀兩種格式 ， 如圖 414所示 。 令牌占用 3個(gè)字節(jié) ， 有一位用于標(biāo)記令牌忙 /閑 。 當(dāng)令牌為閑時(shí) ， 表明環(huán)上沒(méi)有站發(fā)送數(shù)據(jù) 。 當(dāng)令牌為忙時(shí) ， 就變成一幀的幀首序列 ， 其后面跟著一個(gè)數(shù)據(jù) /命令幀的其余部分 。 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 圖 414 MAC幀結(jié)構(gòu) 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 起始：令牌很短，只有 3字節(jié)，而數(shù)據(jù) /命令幀可能很長(zhǎng)，它們都各有一個(gè)起始字段和結(jié)束字段。 接入控制：令牌的第 2字節(jié)為接入控制字節(jié) ， 其中第 4位比特稱(chēng)為 “ 令牌比特 ” （ T比特 ） ， 這是個(gè)關(guān)鍵的比特 。 監(jiān)督比特：接入控制字段的 M比特是監(jiān)督比特 。 優(yōu)先級(jí)比特：在有優(yōu)先級(jí)的環(huán)路中 ， 3個(gè)優(yōu)先級(jí)比特PPP可構(gòu)成 8種不同的優(yōu)先級(jí) （ 從 000到 111） 。 幀控制：幀格式中的第 3字節(jié)是幀控制字節(jié) 。 地址字段：地址結(jié)構(gòu)與前面介紹的以太網(wǎng)情況一樣 。 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 數(shù)據(jù)字段：從環(huán)結(jié)構(gòu)和協(xié)議本身來(lái)說(shuō)，令牌環(huán)對(duì)數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度沒(méi)有限制。 FCS字段： 4個(gè)字節(jié)的 FCS字段的作用范圍是從幀控制字段起到 FCS字段止。 幀狀態(tài)： MAC幀的最后一個(gè)字段為幀狀態(tài)字段。 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 當(dāng)所發(fā)送出去的數(shù)據(jù)幀最后又回到源站時(shí) ， 只要觀(guān)察比特 A和比特 C就可以區(qū)分出以下幾種情況： (1) 目的站不存在或未加入到環(huán)路中 （ A=C＝ 0） ； (2) 目的站工作但未將此數(shù)據(jù)幀復(fù)制 （ A＝ l， C=0） ； (3) 目的站工作且復(fù)制了此數(shù)據(jù)幀 （ A＝ C＝ l） 。 結(jié)束：在結(jié)束字段中的最后一個(gè)比特為 E比特 ， 即差錯(cuò)比特 。 一個(gè)幀在發(fā)送時(shí) ， 置 E＝ 0。 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 管理與維護(hù) 對(duì)于 ， 管理和維護(hù)十分重要 。因?yàn)榄h(huán)容易出現(xiàn)物理故障導(dǎo)致環(huán)的中斷或令牌的丟失 ，使環(huán)網(wǎng)不能正常工作 。 在環(huán)形網(wǎng)中 ， 每個(gè)站點(diǎn)都可能成為監(jiān)控站 ， 監(jiān)控站是通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生的 。 競(jìng)爭(zhēng)監(jiān)控站的過(guò)程是環(huán)中任意一個(gè)站點(diǎn)在接收到其上游站點(diǎn)發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)的聲明幀時(shí)，將本站地址與聲明幀中的源地址進(jìn)行比較。 《 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 》 第 4章 傳統(tǒng)局域網(wǎng) 監(jiān)控站的職責(zé)是
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