第5章 局域网和广域网—局域网基本知识.pptVIP

第5章 局域网与广域网 本章内容和基本要求 了解什么是局域网。 了解局域网体系结构和OSI/RM的对照。 了解IEEE 802标准。 掌握逻辑链路控制子层和媒体接入子层的功能和地位。 掌握局域网的常用拓扑结构(重点)。 掌握常见的局域网信道分配技术(重点+难点)。 5.1 局域网概述 5.1.1 什么是局域网 历史 ALOHA无线系统应用了共享数据传输信道后，1972年PARC首次创建了以太网。 从此局域网技术得到了迅速发展，先后出现了MCA和DATAPOINT的ARCNET局域网；IBM的TOKEN RING局域网等。 DEC、INTEL、XEROR三家公司最早完成了以太网技术的标准化工作。 3COM公司在1980年正式推出真正意义上的以太网产品。 目前流行的局域网有：以太网、令牌总线网和令牌环网，其中以太网成本低、灵活，从而取得了最广泛的应用。 5.1 局域网概述 定义：LAN是指在较小区域内互连各种通信设备的一种通信网络。 较小区域可以是一个建筑物，几幢建筑物组成的园区、社区等。 通信设备范围较广，主要是各种类型的计算机，也可以是终端、外部设备、传感器等。 是通信网络，仅为用户提供通信服务（加上高层协议后才称得上“计算机网络”）。 5.1 局域网概述 LAN的其它特点 通常属于私有的网络，又可能获得较高的综合利用。 技术上： 5.2 局域网体系结构 5.2.1 局域网参考模型 5.2 局域网体系结构 MAC子层负责对物理媒体的使用进行控制： 将上层交下来的数据封装成帧进行发送，接受时将帧拆卸。 实现和维护MAC协议（控制使用网络媒体的时间和方法、处理帧的控制信息）。 位差错的检测。 寻址。 LLC负责数据链路层中与媒体接入无关的部分： 建立和释放数据链路层的逻辑连接。 提供与高层的接口（SAP） 差错控制。 给帧加上序号。 5.2 局域网体系结构 5.2.2 IEEE802标准 为实现局域网互联，需要制定局域网标准，IEEE802标准已获得全世界公认。 IEEE802分委会结构图 所有高层协议要和各种局域网的MAC子层交换信息，必须通过LLC。 802.1为倒L形，应为网络互连可以在各层进行。 5.2 局域网体系结构 局域网的数据链路层中有两种不同的帧 LLC帧：高层的PDU传到LLC，加上适当的首部构成LLC PDU。 MAC帧：LLC PDU加上适当的首部和尾部构成MAC PDU。 5.2 局域网体系结构 5.2.3 逻辑链路控制子层 LLC子层提供的服务 操作类型1----无确认的无连接服务。由于局域网差错率非常低，所以是局域网最常用的。 操作类型2----面向连接的服务。当DTE是非常简单的中段时，需要较可靠的服务。 操作类型3----带确认的无连接服务。只用在令牌总线网中。 操作类型4----高速传送服务。 5.2 局域网体系结构 SAP和面向连接的多路复用 服务访问点的表示：地址+访问点标示。 请求连接的帧，包含有：源地址（A站点物理地址，A1）、目的地址（B站点物理地址，B1）。 5.2 局域网体系结构 LLC子层服务原语 根据不同的操作类型有不用的服务原语。 面向连接的服务中，有较多的原语。 LLC协议基本上和HDLC一致。 5.2 局域网体系结构 5.2.4 媒体接入控制子层 MAC的作用 完成媒体接入控制功能。 实现帧的寻址和识别。 产生帧校验序列和完成帧校验功能。 MAC协议 局域网使用广播信道，局域网的站点从原理讲都通过共享物理媒体互相连接。 需要有一定的控制方法管理站点对共享媒体的数据发送，避免互相干扰。 控制方法受局域网拓扑结构和其他多种因素影响，主要采用异步方式：循环、预约与竞争。 5.2 局域网体系结构 MAC的服务原语 负责和LLC子层进行交互。 MAC子层种类繁多，但其服务原语和LLC/MAC的类别无关。 MA-UNITDATA.req(目的地址，源地址，数据，优先级，服务类别) MA-UNITDATA.ind(目的地址，源地址，接受状态，优先级，服务类别) MA-UNITDATA-STATUS.ind(目的地址，源地址，发送状态，提供的优先级，提供的服务类别) 5.2 局域网体系结构 5.2 局域网体系结构 物理地址 MAC地址/全局地址：IEEE802标准为局域网上的每一个站设计的一个48位（6个字节）的物理地址。 地址实现：MAC地址被固定在网卡中，网卡用该地址发送和接收帧。 地址块或厂商代码：IEEE负责分配的48位中前24位。世界上要生产局域网卡和相关设备的厂家都必须购买它。 第一个字节最低位为1表示组地址。 第一个字节最低第二位为0表示局部管理地址，用户可以自行分配网络上的地址。 5.3 局域网的拓扑结构 5.3.1 局域网拓扑结构概述 拓扑结构可以分为物理的逻辑。 物