数据通信与计算机网络

第4章局域网西安交通大学电信学院14-1XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY数据通信与计算机网络第4章局域网2011-8-31《数据通信与计算机网络》--局域网2XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY主要内容与基本要求主要内容局域网的基本概念、拓扑结构及体系结构;以太网的工作原理、连接方式和MAC层;局域网的扩展方法,透明网桥和源路由网桥;高速局域网和无线局域网.
基本要求了解局域网的基本特点,掌握工作原理、IEEE802参考模型;掌握以太网的MAC帧结构,理解交换式以太网的概念;掌握局域网的扩展方法,透明网桥和源路由网桥的基本原理;了解各种高速局域网的基本特点;理解无线局域网的基本概念、暴露站和隐蔽站问题及CSMA/CA.
2011-8-31《数据通信与计算机网络》--局域网3XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY本章目录4.
1局域网概述4.
2传统以太网4.
3以太网的MAC层4.
4扩展的局域网4.
5虚拟局域网4.
6高速以太网4.
7其它种类的高速局域网4.
8无线局域网2011-8-31《数据通信与计算机网络》--局域网4XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY4.
1局域网概述微型计算机的迅速普及,小范围计算机需要共享某些资源并相互通信,产生了局域网.
局域网的主要特点是:网络为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限.
决定局域网的性能的三个要素(或底层核心技术)包括:网络拓扑、传输媒体(介质)和媒体接入控制方法.
局域网按拓扑结构可以分为星形网、环形网、总线网和树形网.
星形网集线器环形网干线耦合器2011-8-31《数据通信与计算机网络》--局域网5XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY4.
1局域网概述对于总线网,使用CSMA/CD协议的已演进为星形网,而使用令牌传递协议的总线网已退出市场.
以太网在局域网市场竞争中占据了绝对优势,几乎已成为局域网的代名词.
局域网可使用的传输媒体主要有双绞线、同轴电缆、光纤以及无线传输.
双绞线已成为局域网中的主流媒体.
局域网的媒体接入控制(介质访问控制)方法主要采用动态接入控制,包括受控接入和随机接入,我们在信道共享技术部分已做了较为详细的讨论.
树形网总线网匹配电阻2011-8-31《数据通信与计算机网络》--局域网6XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY4.
2传统以太网传统以太网指的是最早进入市场的10Mb/s的以太网.
4.
2.
1以太网的工作原理以太网的两个标准施乐(Xerox)公司在1975年研究成功了一种基带总线局域网,数据率2.
94Mb/s,用无源电缆作为总线传输数据帧.
1980年,DIXV1;1982年,修改为DIXEthernetV2,是第一个局域网产品规约.
1983年,IEEE802委员会制定了第一个IEEE的以太网标准802.
3.
二者只有很小的差别.
由于竞争激烈,IEEE802委员会未能形成一个统一的局域网标准,而是制定了几个不同的标准.
为了使数据链路层能更好地适应多种标准,把局域网的数据链路层拆成两个子层,即逻辑链路控制LLC(LogicalLinkControl)子层和媒体接入控制MAC(MediumAccessControl)子层.
数据通信与计算机网络第4章局域网西安交通大学电信学院24-22011-8-31《数据通信与计算机网络》--局域网7XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY4.
2传统以太网通过这样的划分,把与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层,而LLC子层则与传输媒体无关,不管采用何种协议的局域网对LLC子层来说都是透明的.
以太网由于符合因特网的无连接服务的基本思想而逐渐取得垄断地位,因此LLC子层已经失去了存在的意义.
很多网卡上就只有MAC协议.
局域网网络层物理层站点1网络层物理层逻辑链路控制LLCLLC媒体接入控制MACMAC数据链路层站点2LLC子层看不见下面的局域网2011-8-31《数据通信与计算机网络》--局域网8XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY4.
2传统以太网IEEE802体系结构示意图如下.
目前活跃的802工作组有802.
1:桥接/体系结构;802.
3:CSMA/CD;802.
11:无线局域网;802.
15:无线个域网;802.
16:宽带接入网,802.
17:弹性分组环(ResilientPacketRing).
……802.
3CSMA/CD802.
4TokenBus802.
5TokenRing802.
8FDDI802.
11WLAN802.
2LLC数据链路层物理层LLCMAC802.
1DBridge802.
1体系结构PHY网际互联2011-8-31《数据通信与计算机网络》--局域网9XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY4.
2传统以太网网卡的作用计算机与局域网通过网络接口板连接,网络接口板又称为通信(或网络)适配器(adapter)或网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard),简称网卡.
网卡的主要作用:完成串并转换;通过提供缓存实现计算机总线速率和网络上的数据率之间的匹配;实现以太网协议.
CPUCPU高速缓存高速缓存存储器存储器I/O总线计算机至局域网网络接口卡(网卡)网络接口卡(网卡)串行通信并行通信2011-8-31《数据通信与计算机网络》--局域网10XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY4.
2传统以太网CSMA/CD协议以太网的目的,寻找很简单的方法把一些距离较近的计算机互相连接起来,使它们可以很方便、很可靠地进行较高速率的数据通信.
以太网通过一根总线把许多计算机连接在一起,总线上的通信方式是广播通信,即当某个站点发送数据时,总线上的所有站点都能检测到这个数据.
以太网通过对各站点分配一个唯一的地址实现在总线上的一对一通信.
各站点只接收目的地址与本身地址一致的数据帧,而丢弃其余的数据帧.
为了通信简便,以太网基于局域网信道质量很好的理由,采取了两种重要措施:(1)采用无连接方式;(2)对发送的数据帧不进行编号,也不要求对方发回确认.
即提供不可靠的交付服务,尽最大努力交付.
差错的纠正由高层决定.
以太网采用CSMA/CD协调各站的工作,实现双向交替通信.
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2传统以太网争用期以太网的争用期长度规定为51.
2微秒.
对10Mb/s以太网,在此期间内可以发送512bit,即64字节.
所以,以太网规定最短有效帧长为64字节,长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常终止的无效帧.