【正文】 門(mén)橋 局域網(wǎng) 因特網(wǎng) 無(wú)線局域網(wǎng)的組成 ? 一個(gè)基本服務(wù)集 BSS 包括一個(gè)基站和若干個(gè)移動(dòng)站，所有的站在本 BSS 以?xún)?nèi)都可以直接通信，但在和本 BSS 以外的站通信時(shí)都要通過(guò)本 BSS 的基站。 ? 一個(gè)基本服務(wù)集可以是孤立的，也可通過(guò)接入點(diǎn) AP連接到一個(gè)主干分配系統(tǒng) DS (Distribution System)，然后再接入到另一個(gè)基本服務(wù)集，構(gòu)成擴(kuò)展的服務(wù)集 ESS (Extended Service Set)。 無(wú)線局域網(wǎng)的組成 ? 基本服務(wù)集中的基站叫做接入點(diǎn) AP (Access Point)，其作用和網(wǎng)橋相似。 ? ESS 還可通過(guò)叫做門(mén)橋 (portal)為無(wú)線用戶(hù)提供到非 無(wú)線局域網(wǎng)（例如，到有線連接的因特網(wǎng)）的接入。門(mén)橋的作用就相當(dāng)于一個(gè)網(wǎng)橋。 ? 移動(dòng)站 A 從某一個(gè)基本服務(wù)集漫游到另一個(gè)基本服務(wù)集，而仍然可保持與另一個(gè)移動(dòng)站 B 進(jìn)行通信。 無(wú)固定基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng) 自組網(wǎng)絡(luò) (ad hoc work) ? 自組網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有上述基本服務(wù)集中的接入點(diǎn) AP 而是由一些處于平等狀態(tài)的移動(dòng)站之間相互通信組成的臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)。 自組網(wǎng)絡(luò) A E D C B F 源結(jié)點(diǎn) 目的結(jié)點(diǎn) 轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn) 轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn) 轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn) 移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景 ? 在軍事領(lǐng)域中，攜帶了移動(dòng)站的戰(zhàn)士可利用臨時(shí)建立的移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。 ? 這種組網(wǎng)方式也能夠應(yīng)用到作戰(zhàn)的地面車(chē)輛群和坦克群，以及海上的艦艇群、空中的機(jī)群。 ? 當(dāng)出現(xiàn)自然災(zāi)害時(shí)，在搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)利用移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行及時(shí)的通信往往很有效的。 移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng) IP ? 移動(dòng) IP 技術(shù)使漫游的主機(jī)可以用多種方式連接到因特網(wǎng)。 ? 移動(dòng) IP 的核心網(wǎng)絡(luò)功能仍然是基于在固定互聯(lián)網(wǎng)中一直在使用的各種路由選擇協(xié)議。 ? 移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)是將移動(dòng)性擴(kuò)展到無(wú)線領(lǐng)域中的自治系統(tǒng)，它具有自己特定的路由選擇協(xié)議，并且可以不和因特網(wǎng)相連。 標(biāo)準(zhǔn)中的物理層 ? 1997 年 IEEE 制訂出無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的第一部分， 。在 1999年又制訂了剩下的兩部分， 和 。 ? 的物理層有以下三種實(shí)現(xiàn)方法： – 跳頻擴(kuò)頻 FHSS – 直接序列擴(kuò)頻 DSSS – 紅外線 IR 無(wú)線局域網(wǎng) 標(biāo)準(zhǔn)中的物理層 ? 的物理層工作在 5 GHz頻帶，采用正交頻分復(fù)用 OFDM，它也叫做多載波調(diào)制技術(shù)（載波數(shù)可多達(dá) 52 個(gè)）?？梢允褂玫臄?shù)據(jù)率為 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 和 56 Mb/s。 ? 的物理層使用工作在 GHz 的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，數(shù)據(jù)率為 或 11 Mb/s。 無(wú)線局域網(wǎng) 標(biāo)準(zhǔn)中的 MAC 層 ? 無(wú)線局域網(wǎng)卻不能簡(jiǎn)單地搬用 CSMA/CD 協(xié)議。主要有兩個(gè)原因。 ? CSMA/CD 協(xié)議要求一個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送本站數(shù)據(jù)的同時(shí)還必須不間斷地檢測(cè)信道，但在無(wú)線局域網(wǎng)中要實(shí)現(xiàn)這種功能就花費(fèi)過(guò)大。 ? 即使我們能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞檢測(cè)的功能，并且當(dāng)我們?cè)诎l(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到信道是空閑的，在接收端仍然有可能發(fā)生碰撞。 無(wú)線局域網(wǎng) A 的作用范圍 無(wú)線局域網(wǎng)的特殊問(wèn)題 C 的作用范圍 A B C D 當(dāng) A 和 C 檢測(cè)不到無(wú)線信號(hào)時(shí)，都以為 B 是空閑的， 因而都向 B 發(fā)送數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)生碰撞。 這種未能檢測(cè)出媒體上已存在的信號(hào)的問(wèn)題 叫做 隱蔽站問(wèn)題 (hidden station problem) B 的作用范圍 無(wú)線局域網(wǎng)的特殊問(wèn)題 C 的作用范圍 A D C B ？ B 向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)，而 C 又想和 D 通信。 C 檢測(cè)到媒體上有信號(hào)，于是就不敢向 D 發(fā)送數(shù)據(jù)。 其實(shí) B 向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)并不影響 C 向 D 發(fā)送數(shù)據(jù) 這就是 暴露站問(wèn)題 (exposed station problem) CSMA/CA 協(xié)議 ? 無(wú)線局域網(wǎng)不能使用 CSMA/CD，而只能使用改進(jìn)的 CSMA 協(xié)議。 ? 改進(jìn)的辦法是將 CSMA 增加一個(gè)碰撞避免(Collision Avoidance)功能。 ? 就使用 CSMA/CA 協(xié)議。而在使用 CSMA/CA 的同時(shí)還增加使用確認(rèn)機(jī)制。 ? 下面先介紹 的 MAC 層。 的 MAC 層 MAC 層 無(wú)爭(zhēng)用服務(wù) 爭(zhēng)用服務(wù) 分布協(xié)調(diào)功能 DCF (Distributed Coordination Function) (CSMA/CA) 點(diǎn)協(xié)調(diào)功能 PCF (Point Coordination Function) 物理層 GHz FHSS 1 Mb/s 2 Mb/s GHz DSSS 1 Mb/s 2 Mb/s IR 1 Mb/s 2 Mb/s 5 GHz OFDM 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mb/s GHz DSSS Mb/s 11 Mb/s IEEE MAC 層通過(guò)協(xié)調(diào)功能來(lái)確定在基本服務(wù)集 BSS 中 的移動(dòng)站在什么時(shí)間能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。 幀間間隔 IFS ? 所有的站在發(fā)送完后，必須再等待一段很短的時(shí)間（繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)）才能發(fā)送下一幀。這段時(shí)間通稱(chēng) 幀間間隔 IFS (InterFrame Space)。 ? 幀間間隔長(zhǎng)度取決于該站欲發(fā)送的幀的類(lèi)型。高優(yōu)先級(jí)幀需要等待的時(shí)間較短，因此可優(yōu)先獲得發(fā)送權(quán)，但低優(yōu)先級(jí)幀就必須等待較長(zhǎng)的時(shí)間。 ? 若低優(yōu)先級(jí)幀還沒(méi)來(lái)得及發(fā)送而其他站的高優(yōu)先級(jí)幀已發(fā)送到媒體，則媒體變?yōu)槊B(tài)因而低優(yōu)先級(jí)幀就只能再推遲發(fā)送了。這樣就減少了發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)。 CSMA/CA 協(xié)議的原理 ? 欲發(fā)送數(shù)據(jù)的站先檢測(cè)信道。在 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了在物理層的空中接口進(jìn)行物理層的載波監(jiān)聽(tīng)。 ? 通過(guò)收到的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)一定的門(mén)限數(shù)值就可判定是否有其他的移動(dòng)站在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。 ? 當(dāng)源站發(fā)送它的第一個(gè) MAC 幀時(shí)，若檢測(cè)到信道空閑，則在等待一段時(shí)間 DIFS （發(fā)布協(xié)調(diào)功能幀間間隔）后就可發(fā)送。 二進(jìn)制指數(shù)退避算法 ? 在信道從忙態(tài)轉(zhuǎn)為空閑時(shí)，各站要進(jìn)入爭(zhēng)用窗口，執(zhí)行退避算法。 – 第 i 次退避就在 22 + i 個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)地選擇一個(gè)。 – 第 1 次退避是在 8 個(gè)時(shí)隙（而不是 2 個(gè)）中隨機(jī)選擇一個(gè)。 – 第 2 次退避是在 16 個(gè)時(shí)隙（而不是 4 個(gè)）中隨機(jī)選擇一個(gè)。 使用退避算法 ? 僅在下面的情況下才不使用退避算法：檢測(cè)到信道是空閑的，并且這個(gè)數(shù)據(jù)幀是要發(fā)送的第一個(gè)數(shù)據(jù)幀。 ? 除此以外的所有情況，都必須使用退避算法。即： – 在發(fā)送第一個(gè)幀之前檢測(cè)到信道處于忙態(tài)。 – 在每一次的重傳后。 – 在每一次的成功發(fā)送后。 A 的 作用 范圍 B 的 作用 范圍 2. 對(duì)信道進(jìn)行預(yù)約 ? 允許要發(fā)送數(shù)據(jù)的站對(duì)信道進(jìn)行預(yù)約。 A C B D E RTS RTS 源站 A 在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前先發(fā)送一個(gè)短的控制幀， 叫做 請(qǐng)求發(fā)送 RTS (Request To Send)，它包括 源地址、目的地址和這次通信（包括相應(yīng)的確認(rèn)幀） 所需的持續(xù)時(shí)間。 A 的 作用 范圍 B 的 作用 范圍 2. 對(duì)信道進(jìn)行預(yù)約 ? 允許要發(fā)送數(shù)據(jù)的站對(duì)信道進(jìn)行預(yù)約。 CTS A C B D E CTS 若媒體空閑，則目的站 B 就發(fā)送一個(gè)響應(yīng)控制幀， 叫做 允許發(fā)送 CTS (Clear To Send)，它包括這次 通信所需的持續(xù)時(shí)間（從 RTS 幀中將此持續(xù)時(shí)間 復(fù)制到 CTS 幀中）。 A 收到 CTS 幀后就可發(fā)送其數(shù)據(jù)幀。 ? 局域網(wǎng)概述 ? 局域網(wǎng)信道的介質(zhì)訪問(wèn)控制 ? 以太網(wǎng)技術(shù) ? 以太網(wǎng)的 MAC層 ? 以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式 ? 高速以太網(wǎng) ? 虛擬局域網(wǎng) ? 無(wú)線局域網(wǎng) ? 廣域網(wǎng) 內(nèi)容綱要 廣域網(wǎng) ? 廣域網(wǎng)概述 ? 廣域網(wǎng)中的分組交換 ? ? 幀中繼網(wǎng) ? 異步傳遞方式 ATM 廣域網(wǎng)的基本概念 ? 廣域網(wǎng)的構(gòu)成 – 當(dāng)主機(jī)之間的距離較遠(yuǎn)時(shí) ， 例如 ， 相隔幾十或幾百公里 ， 甚至幾千公里 ， 局域網(wǎng)顯然就無(wú)法完成主機(jī)之間的通信任務(wù) 。 這時(shí)就需要另一種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò) ， 即 廣域網(wǎng) 。 ? 廣域網(wǎng)的特點(diǎn) – 網(wǎng)絡(luò)范圍大 ， 距離遠(yuǎn)；網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)數(shù)量多 ， 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜 。 廣域網(wǎng) 由局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)組成互聯(lián)網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 廣域網(wǎng) 路由器 結(jié)點(diǎn)交換機(jī) 相距較遠(yuǎn)的局域網(wǎng)通過(guò)路由器與 廣域網(wǎng) 相連 組成了一個(gè)覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng) 廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng) ? 廣域網(wǎng)是 單個(gè)的網(wǎng)絡(luò) ，它使用 結(jié)點(diǎn)交換機(jī)連接各主機(jī) 而不是用路由器連接各網(wǎng)絡(luò)。 ? 結(jié)點(diǎn)交換機(jī) 在單個(gè)網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)分組，而 路由器 在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)分組。 ? 連接在一個(gè)廣域網(wǎng)（或一個(gè)局域網(wǎng)）上的主機(jī)在該網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行通信時(shí)，只需要使用其網(wǎng)絡(luò)的 物理地址 即可。 ? 即使是覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng)，也不是廣域網(wǎng)，因?yàn)樵诨ヂ?lián)網(wǎng)中，不同網(wǎng)絡(luò)的“互連”才是其最主要的特征。 廣域網(wǎng)中的分組交換 ? 交換是一種 集中 和 轉(zhuǎn)接 的概念。 ? 廣域網(wǎng)分布范圍廣，用戶(hù)眾多，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜。多個(gè)用戶(hù)之間的通信，如果采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接連接的方式，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，費(fèi)用高，線路利用率低。 ? 采用交換方式，利用集中和轉(zhuǎn)接的概念，通過(guò)選擇和復(fù)用技術(shù)，可以提高線路資源的利用率，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，降低網(wǎng)絡(luò)成本。 廣域網(wǎng) 數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路 ? 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口和網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)分組的路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)方式不同，網(wǎng)絡(luò)層為連接在網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)所提供的分組交換服務(wù)可以有兩大類(lèi)： – 無(wú)連接 的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)） – 面向連接 的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（虛電路服務(wù)） 數(shù)據(jù)報(bào) ? 數(shù)據(jù)報(bào)是分組交換網(wǎng)向用戶(hù)提供的一種無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式。 ? 通信前不需要先在源和目的節(jié)點(diǎn)之間建立一個(gè)連接 ，分組在網(wǎng)絡(luò)中是采用逐段鏈路進(jìn)行存儲(chǔ) —轉(zhuǎn)發(fā)處理，每個(gè)分組都作為一個(gè) 獨(dú)立的報(bào)文來(lái)處理。 ? 每個(gè)分組 獨(dú)立地 進(jìn)行路由選擇，一個(gè)報(bào)文的多個(gè)分組可能通過(guò) 不同的 路徑傳送，分組到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)的順序可能與發(fā)送順序不同。 虛電路 ? 虛電路是分組交換網(wǎng)向用戶(hù)提供的一種面向連接 (Connection Oriented： CO)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式。 ? 通信前需要先在源和目的節(jié)點(diǎn)之間建立一個(gè)連接 ，分組在網(wǎng)絡(luò)中是沿著該連接，逐段鏈路進(jìn)行存儲(chǔ) —轉(zhuǎn)發(fā)處理，因此每段的處理由分組型終端或分組交換機(jī) 基于線路傳輸能力的按需動(dòng)態(tài)分配原則 來(lái)確定一個(gè)邏輯信道。 ? 一條虛電路實(shí)際上是由多段分配的邏輯信道鏈接而成的。 提供數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的特點(diǎn) H1 H5 H2 H4 H3 A C D B H6 E 分組交換網(wǎng) H1 向 H5 發(fā)送分組 H2 向 H6 發(fā)送分組 路徑可能變化 網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)接受主機(jī)發(fā)送的分組（即數(shù)據(jù)報(bào)） 網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)分組獨(dú)立地選擇路由。 提供數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的特點(diǎn) H1 H5 H2 H4 H3 A C D B H6 E 分組交換網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)盡最大努力地將分組交付給目的主機(jī)， 但網(wǎng)絡(luò)對(duì)源主機(jī)沒(méi)有任何承諾。 提供數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的特點(diǎn) H1 H5 H2 H4 H3 A C D B H6 E 分組交換網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)不保證所傳送的分組不丟失 也不保證按源主機(jī)發(fā)送分組的先后順序 以及在時(shí)限內(nèi)必須將分組交付給目的主機(jī) 提供數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的特點(diǎn) H1 H5 H2 H4 H3 A C D B H6 E 分組交換網(wǎng) 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí) 網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)可根據(jù)情況將一些分組丟棄 提供數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的特點(diǎn) H1 H5 H2 H4 H3 A C D B H6 E 分組