《计算机网络与通信》第5章局域网技术.ppt

5.1 局域网体系结构 5.1.1 局域网的概念 5.1.2 IEEE 802局域网标准系列 5.1.3 IEEE 802局域网体系结构 5.1.1 局域网的概念 局域网是一个数据通信系统，它允许在有限地理范围内的许多独立设备相互之间直接进行通信。 目前，局域网已经成为计算机网络最流行的形式，是一种在有限地理范围内将大量微型计算机及各种设备互连在一起，实现数据通信和资源共享的计算机通信网络。 1.局域网的特点 1）局域网是一个计算机通信网络，以实现数据通信为目的，所连接的设备具备数据通信功能，能方便地共享外部设备、主机、以及软件数据。局域网一般以PC机为主体，包括终端及各种外设，网络中一般不设中央主机系统。 2）连网范围较小,通常限于一幢建筑物、一所校园或一个企业内部。局域网地理覆盖范围大约在0.5m～25km以内。 3）数据传输速率高、误码率低。数据传输速率一般为10 Mbit/s～1000 Mbit/s，目前可高达10 Gbit/s。误码率一般在10-11～10-8以下。 4）局域网协议中所用到的数据链路控制部分基于HDLC协议。 5）易于安装，配置和维护简单，造价低廉。 2.局域网的拓扑结构 3．局域网的组成 局域网是一个集中在一个地理区域的计算机网络，例如在一个建筑物中或一个大学校园内。当用户从一个大学或者公司的园区接入Internet时，几乎总是以局域网的方式接入。比较典型的接入方式是从主机到局域网，再经路由器到Internet，图5-2所示就是一个局域网访问Internet的组成示例。 5.1.2 IEEE 802局域网标准系列 1980年2月IEEE成立了一个802委员会，专门从事局域网标准的制定工作。 IEEE 802委员会使用ISO/OSI-RM作为框架，发布了一系列局域网标准，并不断增加新的标准，现有的IEEE 802局域网标准及其内部结构关系如图5-3所示。 IEEE802体系结构示意图 数据链路层在不同的子标准中定义 分别对应于LLC子层和MAC子层 IEEE802标准系列中的主要标准 802.2 - 逻辑链路控制 802.3 - CSMA/CD（以太网） 802.4 - Token Bus （令牌总线） 802.5 - Token Ring（令牌环） 802.6 - 分布队列双总线DQDB -- MAN标准 802.8 – FDDI（光纤分布数据接口） 802.11 – WLAN（无线局域网） 5.1.3 IEEE 802局域网体系结构 局域网的标准：IEEE 802（ISO 8802） IEEE 802是一个标准系列：IEEE 802,IEEE 802.1～IEEE802.14 其体系结构只包含了两个层次：数据链路层，物理层 数据链路层又分为逻辑链路控制和介质访问控制两个子层 1．局域网的物理层 功能： 位流的传输； 同步前序的产生与识别； 信号编码和译码。 IEEE802定义了多种物理层，以适应不同的网络介质和不同的介质访问控制方法。 两个接口： 连接单元接口（AUI）－可选，仅用于粗同轴电缆 介质相关接口（MDI） 屏蔽不同介质的特性，使之不影响MAC子层的操作 2．局域网的数据链路层 按功能划分为两个子层：LLC和MAC 功能分解的目的： 将功能中与硬件相关的部分和与硬件无关的部分分开，以适应不同的传输介质。 解决共享信道(如总线)的介质访问控制问题，使帧的传输独立于传输介质和介质访问控制方法。 LLC： 与介质、拓扑无关； MAC：与介质、拓扑相关。 局域网的数据链路层的特点： 局域网链路支持多路访问，支持成组地址和广播； 支持介质访问控制功能； 提供某些网络层的功能，如网络服务访问点(SAP)、多路复用、流量控制、差错控制、... MAC子层功能：实现、维护MAC协议，差错检测，寻址。 LLC子层功能：向高层提供统一的链路访问形式，组帧/拆帧、建立/释放逻辑连接，差错控制，帧序号处理，提供某些网络层功能。 对不同的LAN标准，它们的LLC子层都是一样的，区别仅在MAC子层（和物理层）。 （1）介质访问控制子层及MAC地址 MAC层提供数据帧的无连接传输。MAC实体接收来自LLC子层或直接来自网络层的数据帧。该实体构造一个包含源和目的MAC地址以及帧校验序列FCS的PDU，FCS是一个简单的CRC校验和。MAC地址指定了工作站到局域网的物理连接。MAC实体的主要任务是执行MAC协议，该协议控制何时应将帧发送到共享传输介质上。 在局域网中，每个网卡都有一个唯一的物理地址，称为MAC地址，有时也称为LAN地址或链路地址。由于这种地址用在MAC帧中，所以MAC地址是比较流行的一个术语。MAC地址是在介质访问控制子层上使用的地址，是网络结点在全球唯一的标识符，与其物理位置无关。 MAC地