【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 效的 MAC幀： – 數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度與長(zhǎng)度字段的值不一致； – 幀的長(zhǎng)度不是整數(shù)個(gè)字節(jié)； – CRC檢出有差錯(cuò)； – 數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度不在 46 ~ 1500 字節(jié)之間。 無(wú)效的 MAC 幀 局域網(wǎng)技術(shù) 58 CSMA/CD幀的接收過(guò)程 1. 濾除幀碎片 （總長(zhǎng)度 64字節(jié)的幀）。 2. 檢查 幀的目的 地址字段 （ DA）是否與本站地址相匹配。如果不匹配，則將它丟棄掉。 3. 檢查 幀的 完整性 ： 濾除因沖突而產(chǎn)生的超長(zhǎng)幀（總長(zhǎng)度 1518字節(jié)）和不完整的幀（總長(zhǎng)度位數(shù)不是 8的完整倍數(shù)） 4. 進(jìn)行 幀的 CRC校驗(yàn) 。如果 CRC校驗(yàn)有錯(cuò)，則丟棄該幀。 5. 最后將有效的幀的數(shù)據(jù) 提交 給上層（ LLC子層或網(wǎng)絡(luò)層）。 局域網(wǎng)技術(shù) 59 以太網(wǎng)的主要技術(shù)參數(shù) ? 各種類型的以太網(wǎng)均采用 CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)法，并具有以下參數(shù)： ? 時(shí)隙（ slottime）： 512位時(shí)； ? 最小幀長(zhǎng)： 64字節(jié)； ? 最大幀長(zhǎng)： 1518字節(jié)； ? 地址長(zhǎng)度： 48位； ? 阻塞信號(hào)長(zhǎng)度： 32位； ? 最大重傳次數(shù)： 16次； ? 最大退避指數(shù)： 10次。 局域網(wǎng)技術(shù) 60 CSMA/CD訪問(wèn)法的特點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn)： – 原理簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)； – 網(wǎng)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)地位均等，無(wú)需集中控制。 ? 缺點(diǎn)： – 不能提供優(yōu)先級(jí)控制，需要沖突檢測(cè)。 – 當(dāng)網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)較多時(shí)負(fù)載增大，沖突概率高，傳輸速率會(huì)降得很低，不適用于大型局域網(wǎng)。 局域網(wǎng)技術(shù) 61 作業(yè) 一、設(shè)有一總線 LAN，總線長(zhǎng)度為 1000米，數(shù)據(jù)率為 10 Mbps，數(shù)字信號(hào)在總線上的傳播速度為 2C/3（ C為光速， C=300000km/s），采用CSMA/CD（非以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)）訪問(wèn)方式。若只考慮數(shù)據(jù)幀而忽略其它一切因素，求： 1. 每個(gè)信號(hào)占據(jù)的介質(zhì)長(zhǎng)度為多少米（比特間距）？ 2. 最小時(shí)間片的長(zhǎng)度為多少微秒？ 3. 最小幀長(zhǎng)度是多少位？ 二、標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)最多可采用四個(gè)中繼器，允許達(dá)到的最大跨距是 2500米。電子信號(hào)在銅質(zhì)電纜上的傳播速度約為每秒 20萬(wàn) km。以太網(wǎng)幀的技術(shù)指標(biāo)是為了保證在最壞情形下也能檢出所有的沖突而設(shè)計(jì)的。忽略其它一切因素，求出每個(gè)中繼器轉(zhuǎn)發(fā)比特的平均時(shí)延（微秒）。 局域網(wǎng)技術(shù) 62 以太網(wǎng)組網(wǎng)配置 以太網(wǎng)的物理實(shí)現(xiàn) ? 以太網(wǎng)的主要技術(shù)特征： 1. 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線布局或星狀總線布局； 2. 采用 CSMA/CD訪問(wèn)法； 3. 符合 IEEE ； 4. 傳輸速率：理論值為 10~100Mbps（實(shí)際上為2~3Mbps）； 5. 采用基帶傳輸?shù)穆鼜厮固鼐幋a。 局域網(wǎng)技術(shù) 63 10M以太網(wǎng)技術(shù)規(guī)范 ? 10M傳輸速率的基帶以太網(wǎng)規(guī)范分類如下： 標(biāo)準(zhǔn) 類型 接口 傳輸介質(zhì) 線纜最大長(zhǎng)度 10 Base5 AUI 粗同軸電纜 500米 10 Base2 BNC 細(xì)同軸電纜 185米 10 BaseT RJ45 UTP 100米 10 BaseF 光纖接口 光纖 2022米 局域網(wǎng)技術(shù) 64 標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)（ 10 Base5） ? 傳輸介質(zhì)使用 RG11 50Ω粗纜； ? 外接收發(fā)器、 50Ω終結(jié)器、 AUI/DIX接口； ? 電纜段最大距離 500米，最多 5個(gè)網(wǎng)段、 4個(gè)中繼器，可連接 5個(gè)網(wǎng)段，其中兩個(gè)網(wǎng)段用于擴(kuò)展距離； ? 每段最多 100個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間距最小 ； ? AUI纜線最大長(zhǎng)度 50米。 收發(fā)器 局域網(wǎng)技術(shù) 65 10Base5的收發(fā)器分接頭 AUI電纜 粗同軸電纜 局域網(wǎng)技術(shù) 66 細(xì)纜以太網(wǎng)（ 10 Base2） ? 由 IEEE ； ? 傳輸介質(zhì)使用 RG58A/U 50Ω細(xì)纜； ? 50Ω終結(jié)器、 BNC頭、 T形頭； ? 電纜段最大距離 185米，最多 5個(gè)網(wǎng)段、 4個(gè)中繼器，可連接 5個(gè)網(wǎng)段，其中兩個(gè)網(wǎng)段用于擴(kuò)展距離； ? 每段最多 30個(gè)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)間距最小 。 T型頭 局域網(wǎng)技術(shù) 67 雙絞線以太網(wǎng)（ 10 BaseT） ? 由 IEEE ； ? 傳輸介質(zhì)：使用 Cat 3 UTP雙絞線； ? 集線器 HUB連接、 RJ45連接器； ? 節(jié)點(diǎn)與集線器最大間距 100米，最多 4個(gè)集線器，集線器最大間距 100米。 局域網(wǎng)技術(shù) 68 其它類型的以太網(wǎng) ? 寬帶以太網(wǎng)： 10 BROAD36 – 由 ? 光纜以太網(wǎng)： 10 BASEF – 由 ? 快速以太網(wǎng)： 100 BASET – 由 ? 千兆以太網(wǎng)： 1000 BASET – 由 ? 萬(wàn)兆以太網(wǎng)： – 由 IEEE802. 3ae定義 局域網(wǎng)技術(shù) 69 寬帶以太網(wǎng) 10 BROAD36 這是 ( ) : ? 使用標(biāo)準(zhǔn)的 75 Ω CATV同軸電纜作為傳輸介質(zhì)； ? AUI頭，外接收發(fā)器； ? 電纜段最大距離 1800米，端到端最大跨度 3600米； ? 采用擾頻與解擾技術(shù)。 ? 數(shù)據(jù)的發(fā)送過(guò)程如下： MAC PLS AUI MAU 二進(jìn)制數(shù)據(jù) 曼徹斯特編碼器 曼徹斯特譯碼器 擾頻器 射頻調(diào)制器 曼徹斯特碼 NRZ NRZ DPSK 局域網(wǎng)技術(shù) 70 光纖以太網(wǎng) 10 BASEF ? 使用多模光纖作為傳輸介質(zhì)， LED光源， ST插件，曼徹斯特編碼。 ： ? 10 BASEFP（ Passive，無(wú)源光纖） – 定義了可連接 33個(gè)站點(diǎn)到一個(gè)無(wú)源中心的星狀網(wǎng)段，網(wǎng)段最大長(zhǎng)度 500m。 ? 10 BASEFL（ Link，光纖鏈路） – 定義了可連接兩塊網(wǎng)卡，或兩個(gè)中繼器，或一塊網(wǎng)卡和一個(gè)中繼器，或兩個(gè)交換機(jī)的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，鏈路長(zhǎng)度可達(dá) 2km。 ? 10 BASEFB（ Backbone，光纖主干） – 定義了在跨越遠(yuǎn)距離的中繼主干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中連接同步信令中繼器的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，鏈路長(zhǎng)度可達(dá) 2km。 局域網(wǎng)技術(shù) 71 令牌傳遞網(wǎng) ? 令牌傳遞 (Token Passing) 法 屬于一類確定性的受控訪問(wèn)法。 ? 受控訪問(wèn)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)上的站點(diǎn)不能隨機(jī)地訪問(wèn)介質(zhì)而必須服從一定的控制。 ? 令牌傳遞法是通過(guò) 令牌 控制站點(diǎn)對(duì)介質(zhì)的訪問(wèn)。 ? 基于不同類型物理網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，定義了多種令牌傳遞訪問(wèn)法。 ? 典型的令牌傳遞網(wǎng)絡(luò)有 Token Ring、 Token Bus和 FDDI。 局域網(wǎng)技術(shù) 72 IEEE 令牌環(huán)網(wǎng) ? IEEE 。 ? 令牌環(huán)網(wǎng)是 IBM公司在八十年代設(shè)計(jì)出的網(wǎng)絡(luò)，是 IBM公司局域網(wǎng)的主要技術(shù)，其市場(chǎng)份額僅次于以太網(wǎng)。 ? 它使用令牌傳遞環(huán)訪問(wèn)法（ Token Passing Ring），編碼格式為差分曼徹斯特編碼，適用于環(huán)形拓?fù)洹? 局域網(wǎng)技術(shù) 73 令牌環(huán)的令牌傳遞訪問(wèn)法 局域網(wǎng)技術(shù) 74 令牌環(huán)訪問(wèn)法的基本思想 ? 使用一個(gè)特殊的幀作為信息傳送的“令牌”。 “令牌”有“忙”、“空”兩種狀態(tài)。 ? 當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)準(zhǔn)備發(fā)送信息時(shí)，首先要 等待“令牌” 的到來(lái)。 ? 當(dāng)獲得“空令牌” 時(shí)， 將“令牌”的狀態(tài)置為“忙” ，并將信息搭載在令牌之后發(fā)出。 ? 各個(gè)站點(diǎn)檢測(cè)并轉(zhuǎn)發(fā)經(jīng)過(guò)的信息幀，只有 目標(biāo)站點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)的同時(shí)復(fù)制信息幀 。 ? 源站點(diǎn) 回收并檢查信息幀 ，判斷發(fā)送是否成功，若不成功，報(bào)告上層。只有當(dāng)源站點(diǎn)發(fā)送完畢，將“令牌”的狀態(tài)置為“空”，其他站點(diǎn)才能發(fā)送。 局域網(wǎng)技術(shù) 75 A B C D E F 令牌環(huán)原理 ? A站構(gòu)造好待發(fā)數(shù)據(jù)幀，等待空令牌。 局域網(wǎng)技術(shù) 76 A B C D E F 令牌環(huán)原理 ? A站將“令牌”的狀態(tài)置為“忙”， 并將數(shù)據(jù)搭載在令牌之后發(fā)出 。 局域網(wǎng)技術(shù) 77 A B C D E F 令牌環(huán)原理 ? 目標(biāo)站點(diǎn) E接收數(shù)據(jù)，并繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。 局域網(wǎng)技術(shù) 78 A B C D E F 令牌環(huán)原理 ? 源站點(diǎn) A回收并刪除數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生空令牌。 局域網(wǎng)技術(shù) 79 令牌傳遞訪問(wèn)法的特點(diǎn) ? 由于網(wǎng)絡(luò)上只有一個(gè)“令牌”，同一時(shí)刻，環(huán)上只有一個(gè)數(shù)據(jù)幀在傳輸（一個(gè)站點(diǎn)在傳輸數(shù)據(jù)），故不可能產(chǎn)生碰撞沖突； ? 傳遞方法十分可靠，傳送幀的最大延遲是可確定的，因此，數(shù)據(jù)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間是可計(jì)算的； ? 可以進(jìn)行優(yōu)先級(jí)控制； ? 有最小的傳輸延遲時(shí)間（令牌傳輸需要時(shí)間）。 局域網(wǎng)技術(shù) 80 令牌環(huán)網(wǎng)的幀格式 ? 信息幀： ? 令牌幀： 1 1 1 2/6 2/6 ≥0 4 1 1 Start delimiter Access control Frame control DA SA Data FCS End delimiter Frame status 1 1 1 Start delimiter Access control Frame status 局域網(wǎng)技術(shù) 81 令牌環(huán)網(wǎng)的幀格式 1 1 1 2/6 2/6 ≥0 4 1 1 Start delimiter Access control Frame control DA SA Data FCS End delimiter Frame status 幀開始定界符 SD： ? 格式為 JK0JK000 ? 其中 J、 K分別是數(shù)字 0和 1的差分曼徹斯特編碼的違例編碼 局域網(wǎng)技術(shù) 82 令牌環(huán)網(wǎng)的幀格式 1 1 1 2/6 2/6 ≥0 4 1 1 Start delimiter Access control Frame control DA SA Data FCS End delimiter Frame status 訪問(wèn)控制字符 AC： 格式為 PPPTMRRR。其中： ? PPP是令牌的優(yōu)先級(jí)，取值 000~111， 111為最高。 ? T是令牌位， T=0為空令牌， T=1為忙令牌； ? M是監(jiān)視位，發(fā)送站將忙令牌的該位置為 0，監(jiān)視站將忙令牌的該位置為 1，并撤消該位為 1的幀； ? RRR是預(yù)約優(yōu)先級(jí)，取值范圍 000~111。用來(lái)預(yù)約較高優(yōu)先級(jí)的令牌，預(yù)約值必須高于 RRR的原有值，復(fù)位空令牌時(shí)用 RRR的值賦予 PPP。 局域網(wǎng)技術(shù) 83 令牌環(huán)網(wǎng)的幀格式 1 1 1 2/6 2/6 ≥0 4 1 1 Start delimiter Access control Frame control DA SA Data FCS End delimiter Frame status 幀控制字符 FC： 前兩位表示幀類型，后 6位為控制位 。 ? 前兩位為 00，表示本幀為 MAC控制幀 ，其后 6位即為控制信息； ? 前兩位為 01，表示本幀為 LLC數(shù)據(jù)幀 ，其后數(shù)據(jù)域中有來(lái)自 LLC子層的用戶數(shù)據(jù)。 局域網(wǎng)技術(shù) 84 令牌環(huán)控制幀 ? 00000000 重復(fù)地址測(cè)試幀 – 檢測(cè)重復(fù)地址 ? 00000010 警示幀（信標(biāo)幀） – 定位環(huán)錯(cuò)誤 ? 00000011 發(fā)布令牌幀 – 推選一個(gè)新的監(jiān)控站 ? 00000100 清除幀 – 清除環(huán) ? 00000101 活動(dòng)監(jiān)控站存在幀 – 告知監(jiān)控站可操作并初始化鄰居確認(rèn)過(guò)程 ? 00000110 備用監(jiān)控站出現(xiàn)幀 – 執(zhí)行鄰居確認(rèn)過(guò)程 局域網(wǎng)技術(shù) 85 令牌環(huán)網(wǎng)的幀格式 1 1 1 2/6 2/6 ≥0 4 1 1 Start delimiter Access control Frame control DA SA Data FCS End delimiter Frame status 目標(biāo)地址 DA 和源地址 SA： ? 48或 16位的值。 數(shù)據(jù)域 D： ? 該域長(zhǎng)度可以為 0，上限僅受令牌輪轉(zhuǎn)一周的時(shí)間限制。 幀循環(huán)冗余校驗(yàn)位 FCS： ? 32位 CRC碼。作用域 FC~Data。 局域網(wǎng)技術(shù) 86 令牌環(huán)網(wǎng)的幀格式 1 1 1 2/6 2/6 ≥0 4 1 1 Start delimiter Access control Frame control DA SA Data FCS End delimiter Frame status 幀結(jié)束定界符 ED： 格式為 JK1JK1IE。 ? I — 后繼幀位，若 I=0，則該幀為最后一幀，否則后面還有待發(fā)的幀。 ? E — 差錯(cuò)檢測(cè)位，發(fā)送站把該位置為 0，其它站點(diǎn)在檢測(cè)到差錯(cuò)時(shí)就將該位置為 1。 局域網(wǎng)技術(shù) 87 令牌環(huán)網(wǎng)的幀格式 1 1 1 2/6 2/6 ≥0