【正文】 數(shù)據(jù)鏈路層的兩個子層 ? 為了使數(shù)據(jù)鏈路層能更好地適應(yīng)多種局域網(wǎng)標準，802 委員會就將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層拆成兩個子層： – 邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control)子層 – 媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層。 ? 這些不同類型的用戶 ? 同時使用同一個站的 LLC層的服務(wù)，并在一個局域網(wǎng)上互相不干擾地同時工作著。應(yīng)當(dāng)注意，一個用戶可同時使用多個服務(wù)訪問點，但一個服務(wù)訪問點在一個時間只能為一個用戶使用。 6 LLC子層所提供的服務(wù) ? ● 操作類型 l—— 即 LLCl， 不確認的無連接服務(wù) ? ● 操作類型 2—— 即 LLC2， 面向連接服務(wù)； ? ● 操作類型 3—— 即 LLC3， 帶確認的無連接服務(wù) 7 局域網(wǎng)對 LLC 子層是透明的 局 域 網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 站點 1 網(wǎng)絡(luò)層 物理層 邏輯鏈路控制 LLC LLC 媒體接入控制 MAC MAC 數(shù)據(jù) 鏈路層 站點 2 LLC 子層看不見 下面的局域網(wǎng) 8 （ 2）局域網(wǎng)的拓撲 —— 廣播信道 匹配電阻 集線器 干線耦合器 總線網(wǎng) 星形網(wǎng) 樹形網(wǎng) 環(huán)形網(wǎng) 9 （ 3）媒體共享技術(shù) —— 廣播信道 ? 傳輸介質(zhì)： 同軸電纜 雙絞線 光纖 ? 靜態(tài)劃分信道 – 頻分復(fù)用 – 時分復(fù)用 – 波分復(fù)用 – 碼分復(fù)用 ? 動態(tài)媒體接入控制（ 多點接入 ） – 隨機接入 —— 碰撞檢測 – 受控接入 —— 如令牌或輪詢 10 （ 4）適配器的作用 ? 網(wǎng)絡(luò)接口板又稱為 通信適配器 (adapter)或 網(wǎng)絡(luò)接口卡 NIC (Network Interface Card)，或“ 網(wǎng)卡 ”。 – 對數(shù)據(jù)進行緩存，速率匹配。 – 實現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。 – 如： 00000C (hex) CISCO SYSTEMS, INC. ； – 000102 (hex) 3COM CORPORATION； – 001882 (hex) Huawei Technologies Co. ? 后 三個字節(jié) —— 由廠家自行指派，稱為 擴展標識符 ，必須保證生產(chǎn)出的適配器沒有重復(fù)地址。 （梅特卡夫、包交換網(wǎng)絡(luò)形式、 CSMA/CD） ? IEEE 的 標準 1983。 ? 二者只有很小的差別，因此可以將 局域網(wǎng)簡稱為“以太網(wǎng)”。 ? 總線的特點： 當(dāng)一臺計算機發(fā)送數(shù)據(jù)時，總線上的所有計算機都能檢測到這個數(shù)據(jù)。 ? 如何實現(xiàn) 一對一通信 ： ? 每一臺計算機擁有一個與其他計算機都不同的地址 。 ? 當(dāng)數(shù)據(jù)幀中的目的地址與收到數(shù)據(jù)幀的計算機的地址一致時 ，該計算機才能接收這個數(shù)據(jù)幀 ， 適配器對不是發(fā)給自己的數(shù)據(jù)幀就丟棄 。 以太網(wǎng)對發(fā)送的數(shù)據(jù)幀不進行編號，也不要求對方發(fā)回確認。 19 以太網(wǎng)提供的服務(wù) ? 以太網(wǎng)提供的服務(wù)是不可靠的交付，即盡最大努力的交付。差錯的糾正由高層來決定。 20 曼徹斯特編碼 (Manchester)編碼 基帶數(shù)字信號 曼徹斯特編碼 碼元 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 出現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換 缺點：所占用的帶寬比原始的基帶信號增加了一倍，因為每秒傳送的碼元數(shù)加倍了。 ? 在同一時間只能允許一臺計算機發(fā)送信息 ，否則各計算機之間就會互相干擾，結(jié)果大家的數(shù)據(jù)都無法正常發(fā)送數(shù)據(jù)。 22 CSMA/CD協(xié)議 ? CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，載波監(jiān)聽多點接入 /碰撞檢測。 ? “ 載波監(jiān)聽 ” 是指每一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測一下總線上是否有其他計算機在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時不要發(fā)送數(shù)據(jù)，以免發(fā)生碰撞。因此， “載波監(jiān)聽”就是用電子技術(shù)檢測總線上有沒有其他計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。 ? 當(dāng)幾個站同時在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時，總線上的信號電壓擺動值將會增大（互相疊加）。 ? 所謂“碰撞”就是發(fā)生了沖突。 24 檢測到碰撞后 ? 在發(fā)生碰撞時，總線上傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生了嚴重的失真，無法從中恢復(fù)出有用的信息來。 25 CSMA/CD協(xié)議 ? 當(dāng)某個站監(jiān)聽到總線是空閑時，也可能總線并非真正是空閑的。 ? A 向 B 發(fā)出的信息，要經(jīng)過一定的時間后才能傳送到 B。 ? 碰撞的結(jié)果是兩個幀都變得無用 。 ? 每個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內(nèi)，存在著遭遇碰撞的可能性。 29 爭用期 ? 最先發(fā)送數(shù)據(jù)幀的站，在發(fā)送數(shù)據(jù)幀后至多經(jīng)過時間 2? （兩倍的端到端往返時延） 就可知道發(fā)送的數(shù)據(jù)幀是否遭受了碰撞。 ? 經(jīng)過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞，才能肯定這次發(fā)送不會發(fā)生碰撞。 ? 對于 10 Mb/s 以太網(wǎng)，在爭用期內(nèi)可發(fā)送 512 bit，即 64 字節(jié)。 31 最短有效幀長 ? 如果發(fā)生沖突，就一定是在發(fā)送的前 64 字節(jié)之內(nèi)。 ? 以太網(wǎng)規(guī)定了最短有效幀長為 64 字節(jié)，凡長度小于 64 字節(jié)的幀都是由于沖突而異常中止的 無效幀 。 – 確定基本退避時間，一般是取為爭用期 2?。 定義參數(shù) k ， k ? 10，即 k = Min[重傳次數(shù) , 10] (32) – 當(dāng)重傳達 16 次仍不能成功時即丟棄該幀，并向高層報告。 37 ? TJ A B TB t ? B 發(fā)送數(shù)據(jù) A 檢測 到?jīng)_突 開始沖突 信 道 占 用 時 間 A 發(fā)送數(shù)據(jù) B 也能夠檢測到?jīng)_突，并立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)幀，接著就發(fā)送干擾信號。 人為干擾信號 38 幀間最小間隔 ? 幀間最小間隔為 ?s， 相當(dāng)于 96 bit 的發(fā)送時間 。 ? 這樣做是為了使剛剛收到數(shù)據(jù)幀的站的接收緩存來得及清理 ， 做好接收下一幀的準備 。 – 否則就將此幀丟棄，不再進行其他的處理。 42 以太網(wǎng) MAC 幀 物理層 MAC層 10101010101010 10101010101010101011 前同步碼 幀開始 定界符 7 字節(jié) 1 字節(jié) … 8 字節(jié) 插入 IP層 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 IP 數(shù)據(jù)報 MAC 幀 以太網(wǎng)的 MAC 幀格式 ?第一個字段共 7 個字節(jié)是 前同步碼 ，用來迅速實現(xiàn) MAC 幀的比特同步。 43 MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 IP 數(shù)據(jù)報 以太網(wǎng)的 MAC 幀格式 目的 地址字段 6 字節(jié) 44 MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 IP 數(shù)據(jù)報 以太網(wǎng)的 MAC 幀格式 源 地址字段 6 字節(jié) 45 MAC 幀 物理層 MAC 層 IP 層 目的地址 源地址 類型 數(shù) 據(jù) FCS 6 6 2 4 字節(jié) 46 ~ 1500 IP 數(shù)據(jù)報 以太網(wǎng) MAC 幀格式 類型字段 2 字節(jié) 類型字段用來標志上一層使用的是什么協(xié)議， 以便把收到的 MAC 幀的數(shù)據(jù)上交給上一層的這個協(xié)議。 48 ?數(shù)據(jù)字段的長度與長度字段的值不一致； ?幀的長度不是整數(shù)個字節(jié)； ?用收到的幀檢驗序列 FCS 查出有差錯； ?數(shù)據(jù)字段的長度不在 46 ~ 1500 字節(jié)之間。 對于檢查出的無效 MAC 幀就簡單地丟棄。 ?無效的 MAC 幀 IEEE ： 49 以太網(wǎng)的分類 ? 1990年 IEEE制定出星型以太網(wǎng) 10BASET的標準。 ? BASE表示連接線上的信號是基帶信號 。 ? 10BASEF系列 ， F代表光纖 ，它主要用作集線器之間的遠程連接 。 ? 這種 10 Mb/s 速率的無屏蔽雙絞線星形網(wǎng)的出現(xiàn)，既降低了成本，又提高了可靠性。 51 高速以太網(wǎng) ? 速率達到或超過 100 Mb/s 的以太網(wǎng)稱為高速以太網(wǎng) 。 100BASET 以太網(wǎng)又稱為 快速以太網(wǎng) (Fast Ether) 52 ?三種不同的物理層標準 ? 100BASETX – 使用 2 對 UTP 5 類線或屏蔽雙絞線 STP。 ? 100BASET4 – 使用 4 對 UTP 3 類線或 5 類線。 ? 使用 協(xié)議規(guī)定的幀格式。 ? 與 10BASET 和 100BASET 技術(shù)向后兼容。 ? 10 吉比特以太網(wǎng)還保留了 標準規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長，便于升級。 ? 10 吉比特以太網(wǎng) 只工作在全雙工方式 ，因此沒有爭用問題，也不使用 CSMA/CD 協(xié)議。 ?