【文章內(nèi)容簡介】 輸介質(zhì)的類型無關，它對各種不同類型的局域網(wǎng)都是適用的。然而， MAC 子層 協(xié)議卻與網(wǎng)絡的拓撲形式及傳輸介質(zhì)的類型直接相關，其主要作用是介質(zhì)訪問控制和對信道資源的分配。 例如，總線型局域網(wǎng)主要采用競爭式的隨機訪問控制協(xié)議，最典型的是 CSMA/CD，還有令牌總線、令牌環(huán) 等標準。 目前 IEEE 已經(jīng)制定局域網(wǎng)標準有 10 多個，主要的標準如下： IEEE ：局域網(wǎng)體系結(jié)構，并定義接口原語； IEEE ：尋址、網(wǎng)間互連和網(wǎng)絡管理； IEEE ：描述邏輯鏈路控制（ LLC）協(xié)議，提供 OSI數(shù)據(jù)鏈路層的上部子層功能，以及介質(zhì) 接入控制（ MAC）子層與 LLC 子層協(xié)議間的一致接口； IEEE ：描述 CSMA/CD 介質(zhì)接入控制方法和物理層技術規(guī)范； IEEE ：描述令牌總線網(wǎng)標準； IEEE ：描述令牌環(huán)網(wǎng)標準； IEEE ：描述城域網(wǎng) DQDB 標準； IE EE ：描述寬帶局域網(wǎng)技術； IEEE ：描述光纖局域網(wǎng)技術； IEEE ：描述綜合話音 /數(shù)據(jù)局域網(wǎng)（ IVD LAN）標準； IEEE ：描述可互操作局域網(wǎng)安全標準（ SILS），定義提供局域網(wǎng)互連的安全機制； IEEE ：描述無線局域網(wǎng)標準； IEEE ：描述交換式局域網(wǎng)標準，定義 100Mb/s 高速以太網(wǎng)按需優(yōu)先的介質(zhì)接入控制 協(xié)議 100VGANYLAN。 ：描述交互式電視網(wǎng)（包括 cable modem） 標準之間的相互關系如圖所示。 目前 ISO 的國際標準 ISO88021 至 88026 承認 至 。 4．高速局域網(wǎng)基本分類 :光纖分布數(shù)字接口 (FDDI)，快速以太網(wǎng)，千兆以太網(wǎng)，交換式局域網(wǎng)，虛擬局域網(wǎng) VLAN。 光纖分布數(shù)字接口 (FDDI) FDDI 的研究起始于 1982 年 10 月，經(jīng)過近 10 年的努力，標準化工作取得成果， 1993 年， FDDI 的系列標準被 ISO采納，對應的國際標準號為： ISO 9314。 FDDI 采用了 IEEE 令牌環(huán)技術。 FDDI的特點 1） FDDI 的拓撲結(jié)構 FDDI 采用環(huán)形結(jié)構（類似令牌環(huán)網(wǎng)），利用光纖將多個結(jié)點環(huán)接起來，環(huán)上的結(jié)點依次獲得對環(huán)路的訪問權利。為了提高可靠性和獲得較高的數(shù)據(jù)傳輸速率， FDDI 采用了雙環(huán)結(jié)構，兩個環(huán)路可同時工作，互為備份，逆向傳輸信息（即一個順時針方向，一個逆時針方向）。實用中，常對兩個環(huán)路進行不同的分工， 例如：利用一個環(huán)路支持正常工作時的數(shù)據(jù)傳輸任務（稱為主環(huán)），另一個環(huán)路作為一種冗余設施（稱為副環(huán)），保證在主環(huán)故障或者結(jié)點故障時可以形成新的環(huán)路支持正常地工作。 2）多幀傳輸 FDDI 起源于令牌環(huán)，但又不完全等同于令牌環(huán)。在令牌環(huán)方式中，獲得令牌的結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，僅在所發(fā)幀返回源結(jié)點之后，該結(jié)點釋放令牌，即： 任一時刻，環(huán)中只有一個數(shù)據(jù)幀被傳輸。 FDDI 則采用不同的控制方法，獲得令牌的結(jié)點，在發(fā)完數(shù)據(jù)幀之后，立即釋放令牌，因此在所發(fā)幀尚未返回源結(jié)點時，相鄰的結(jié)點可能掌握令牌，發(fā)送數(shù)據(jù)，即：任一時刻，環(huán)中允許有多個數(shù)據(jù)幀被傳輸。多幀傳輸，可以提高網(wǎng)絡帶寬的利用率。 3）傳輸編碼 FDDI 采用 4b/5b 編碼和交替不歸 0 編碼，可以以 125MHz 的時鐘頻率獲得 100Mbps 的數(shù)據(jù)帶寬，既降低成本，又提高速率。 4)長距離通信 FDDI 使用的主要傳輸媒體為光纖，光源為發(fā)光二極管。由于光纖特有 的低損耗特性，使得線路的不間斷距離增大。多模光纖可達 2km，單模光纖可達 100km，整個網(wǎng)環(huán)可達 200km，因此， FDDI 的覆蓋范圍遠遠超過傳統(tǒng)局域網(wǎng)定義的范圍。 5）高可靠性 在網(wǎng)絡構造方面， FDDI 除采用雙環(huán)結(jié)構外，還采用雙歸宿冗余設計（即每個設備可以掛接到兩個環(huán)路結(jié)點上），提高網(wǎng)絡的可靠性；光纖本身無輻射，增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄裕欢嗽O備不直接接觸電源，降低電源對設備的影響，提高了惡劣環(huán)境下（例如：強電系統(tǒng)）設備的安全性。 快速以太網(wǎng) 標準： IEEE ,其特點是繼承了 的 MAC 訪問控制技術（ CSMA/CD）、幀格式、接口以及退避算法，僅是將傳輸速度從 10Mbps 提高到 100Mbps，并減少了等待 ACK 幀的時間。它可以直接利用原有的線纜設施，從而支持 10Mbps 至 100Mbps 的無縫連接和自然過渡。 快速以太網(wǎng) 類型： ①100BASE TX，傳輸編碼采用 4b/5b，使用 2對 5 類 UTP 雙絞線，最大傳輸距離 100m； ②100BASE FX，傳輸編碼采用 4b/5b，使用單模 /多模光纖，最大傳輸距離分別是 10/2km； ③100BASE T4，使用 4 對 3 類以上 UTP 雙絞線； 千兆以太網(wǎng) 千兆以太網(wǎng) 在 1998 年 2 月， IEEE802 委員會正 式批準了 Gigabit Ether 標準（ ）。 Gigabit Ether 的傳輸速率比 Fast Ether 快 10倍，數(shù)據(jù)傳輸速率達到 1000Mbps。 Giˉgabit Ether 保留著傳統(tǒng)的 10Mbps 速率 Ether 的所有特征（相同的數(shù)據(jù)幀格式、相同的介質(zhì)訪問控制方法、相同的組網(wǎng)方法），只是將傳統(tǒng) Ether每個比特的發(fā)送時間由 100ns 降低到 1ns。 標準在 LLC 子層使用 標準，在 MAC 子層使用 CSMA/CD 方法，只是 在物理層作了一些必要的調(diào)整，它定義了新的物理層標準（ 1000BASET）。 1000BASET標準定義了千兆介質(zhì)專用接口（ GMII， Gigabit Media Independent Interface），它將 MAC 子層與物理層分隔開來。這樣，物理層在實現(xiàn) 1000Mbps 速率時所使用的傳輸介質(zhì)和信號編碼方式的變化不會影響 MAC 子層。 1000BASET 標準可以支持多種傳輸介質(zhì)。目前， 1000BASET有以下幾種有關傳輸介質(zhì)的標準 : （ 1） 1000BASET 1000BASET 標準使用的是 5 類非屏蔽 雙絞線，雙絞線長度可以達到 100m。 （ 2） 1000BASECX 1000BASECX 標準使用的是屏蔽雙絞線，雙絞線長度可以達到 25m。 （ 3） 1000BASELX 1000BASELX 標準使用的是波長為 1300nm 的單模光纖，光纖長度可以達到 3000m。 （ 4） 1000BASESX 1000BASESX 標準使用的是波長為 850nm 的多模光纖，光纖長度可以達到 300m～ 550m。 交換式局域網(wǎng) （ 1）交換式局域網(wǎng)的基本結(jié)構 交換式局域網(wǎng)的核心部件是它的局域網(wǎng)交換機。為了保護用戶已有的投資，局域網(wǎng) 交換機一般是針對某一類局域網(wǎng)（如 標準的Ether 或 標準的 Token Ring）而設計的。典型的交換式局域網(wǎng)為交換式以太網(wǎng)（ Switched Ether），它的核心部件是以太網(wǎng)交換機（ Ethˉer Switch ）。 Ether Switch 可以有多個端口，每個端口可以單獨與一個結(jié)點連接，也可以與一個共享式Ether 的集線器 HUB 連接。如果一個端口只連接一個結(jié)點，那么這個結(jié)點就可以獨占 10Mbps 的帶寬。這類端口通常被稱為 “ 專用10Mbps 的端口 ” 。如果一個端口連 接一個 10Mbps 的 Ether，那么這個端口將被一個 Ether 網(wǎng)的多個結(jié)點所共享。這類端口就被稱為 “ 共享 10Mbps 的端口 ” 。 對于傳統(tǒng)的共享介質(zhì) Ether 來說，當連接在 HUB 中的一個結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，它將用廣播方式將數(shù)據(jù)傳送到 HUB 的每一個端口。因此，共享介質(zhì) Ether 的每一個時間片內(nèi)只允許有一個結(jié)點占用公用通信信道。交換式局域網(wǎng)則從根本上改變了 “ 共享介質(zhì) ” 的工作方式，它可以通過 Ether Switch 支持交換機端口結(jié)點之間的多個并發(fā)連接，實現(xiàn)多結(jié)點之間數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸，因此可以增 加局域網(wǎng)帶寬，改善局域網(wǎng)的性能與服務質(zhì)量。 （ 2）局域網(wǎng)交換機工作原理 根據(jù)交換機的幀轉(zhuǎn)發(fā)方式，交換機可以分為以下 3類 :① 直接交換方式。 ② 存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式。 ③ 改進直接交換方式。 （ 3）局域網(wǎng)交換機的特性 局域網(wǎng)交換機的特性主要有以下幾點 : ① 低交換傳輸延遲。交換式局域網(wǎng)的主要特性之一是它的低交換傳輸延遲。從傳輸延遲時間的量級來看，局域網(wǎng)交換機為幾十 μs ，網(wǎng)橋為幾百 μs ，而路由器為幾千 μs 。 ② 高傳輸帶寬。對于 10Mbps 的端口，半雙工端口帶寬為 10Mbps，而全雙工端口帶寬為 20Mbps。對于 100Mbps 的端口，半雙工端口帶寬為 100Mbps，而全雙工端口帶寬為 200Mbps。 ③ 允許 10Mbps/100Mbps 共存。典型的局域網(wǎng)交換機 Ethernt Switch 允許一部分端口支持10BASET（速率為 10Mbps），另一部分端口支持 100BASET（速率為 100Mbps），交換機可以完成不同端口速率之間的轉(zhuǎn)換，使10Mbps/100Mbps 兩種網(wǎng)卡共存在同一網(wǎng)絡中。在采用了 10Mbps/100Mbps 自動偵測（ Autosense）技術時，交換機的端口支持10Mbps/100Mbps 兩種速率、全雙工 /半 雙工兩種工作方式，端口能自動測試出所連接的網(wǎng)卡的速率是 10Mbps 是 100Mbps，工作方式是全雙工還是半雙工。端口能自動識別并做相應的調(diào)整，從而大大地減輕了網(wǎng)絡管理的負擔。 ④ 局域網(wǎng)交換機可以支持虛擬局域網(wǎng)服務。 （ 1）虛擬網(wǎng)絡的基本概念 虛擬網(wǎng)絡是建立在局域網(wǎng)交換機或 ATM 交換機之上的，它以軟件方式來實現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理，邏輯工作組的結(jié)點組成不受物理位置的限制。同一邏輯工作組的成員不一定要連接在同一個物理網(wǎng)段上，它們可以連接在同一個局域網(wǎng)交換機上，也可以連接在