第4章 介质访问子层.ppt

主要内容 4.0 局域网概述 4.1 局域网拓扑结构和传输介质 4.2 局域网技术4.2.1 信道分配 4.2.2 多路访问协议 4.3 局域网的IEEE 802系列标准 4.3.1 IEEE 802.3 和 Ethernet 4.3.2 IEEE 802.4：Token Bus 令牌总线 4.3.3 IEEE 802.5： Token Ring 令牌环 4.3.4 几种局域网的比较 4.3.5 逻辑链路控制LLC 主要内容 4.4 网桥技术 4.4.1 连接 802.X和 802.Y的网桥 4.4.2 透明网桥/生成数网桥 4.4.3 源路由网桥 4.5 高速局域网技术 4.5.1 光纤分布式数据接口FDDI 4.5.2 DPT (Dynamic Packet Transport) 4.5.3 快速以太网 4.5.4 千兆以太网 4.0 局域网概述（1） 局域网产生的原因 – 80年代，微型机发展迅速，需要相互通信（近距离），共享资源； – 功能分布：分布式计算，分布式数据库。 定义– 局域网是一种将小区域内的各种通信设备互连在一起的通信网络。 局域网的三个属性 – 局域网是一种通信网络； – 通信设备是广义的； – 在一个小区域内。 局域网发展趋势 高速，10G Ethernet 移动，无线局域网 IEEE 802.11 4.0 局域网概述（2） 局域网的基本特点 – 高数据传输率（10 ~ 1000 Mbps） – 短距离（0.1 ~ 10 km） – 低出错率（10-8 ~ 10-11） 局域网拓扑结构： 星型 环型 总线型 树型 传输介质 – 双绞线 – 基带同轴电缆 – 光纤 – 无线 4.1 信道分配问题（1） 4.1.1 信道分配问题的由来 计算机网络可以分成两类： – 使用点到点连接的网络 — 广域网； – 使用广播信道（多路访问信道，随机访问信道） 的网络 — 局域网。 竞争系统:多用户共享单一信道，并由此产生冲突 关键问题：如何解决对信道争用。 解决信道争用的协议 – 介质访问控制协议 MAC（Medium Access Control），是数据链路层协议的一部分。 解决方案:静态分配、动态分配 4.1 信道分配问题（2） 4.1.2 静态分配 频分多路复用 FDM（波分复用WDM） 原理：将频带平均分配给每个要参与通信的用户； 优点：适合于用户较少，数目基本固定，各用户的通信量都较大的情况； 缺点：无法灵活地适应站点数及其通信量的变化。 时分多路复用 TDM 原理：每个用户拥有固定的信道传送时隙； 优点：适合于用户较少，数目基本固定，各用户的通信量都较大的情况； 缺点：无法灵活地适应站点数及其通信量的变化。 4.1 信道分配问题（3） 4.1.3 动态分配 频分多路复用 FDM（波分复用WDM） 原理：将频带平均分配给每个要参与通信的用户； 优点：适合于用户较少，数目基本固定，各用户的通信量都较大的情况； 缺点：无法灵活地适应站点数及其通信量的变化。 时分多路复用 TDM 原理：每个用户拥有固定的信道传送时隙； 优点：适合于用户较少，数目基本固定，各用户的通信量都较大的情况； 缺点：无法灵活地适应站点数及其通信量的变化。 4.1 信道分配问题（4） 4.1.3 动态分配 信道分配模型的五个基本假设： 站点模型：每个站点是独立的，并以统计固定的速率产生帧，一帧产生后到被发送走之前，站点被封锁； 单信道假设：所有的通信都是通过单一信道来完成的，各个站点都可以从信道上收发信息； 冲突假设：若两帧同时发出，会相互重叠，结果使信号无法辨认，称为冲突。所有的站点都能检测到冲突，冲突帧必须重发； 连续时间(任何时候可以发送)和时间分槽（在规定时隙的开始时发送）； 载波监听(检测到信道空闲时才发送)和非载波监听（不检测信道忙闲就发送）。 4.2 多路访问协议（1） 多路访问协议：控制多个用户共用一条信道的协议 4. 2.1 ALOHA协议——无线通信 70年代，Norman Abramson设计了ALOHA协议 目的：解决信道的动态分配，基本思想可用于任何无协调关系的用户争用单一共享信道使用权的系统； 分类：纯ALOHA协议和分槽ALOHA协议 纯ALOHA协议 基本思想：用户可随时将数据帧发送到信道上；然后监听信道看是否产生冲突；若产生冲突，则等待一段随机的时间重发，直至重传成功。 4.2 多路访问协议（4） 设发送一帧所需时间为T（帧时），且帧长固定。 一个帧发送成功的条件：在该帧发送前后各一段时间T内（一共有2T的时间间隔）无其它帧发送。 4.2 多路访问协议（5） 纯ALOHA协议的信道效率 假设：帧长固定，无限个用户，按泊松分布产生新帧，平均每个帧