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電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構2022/12/16電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構2022/12/13.1協議參考模型3.1.1概述3.1.2IEEE802參考模型3.1.3IEEE802實現模型3.1.4IEEE802協議族電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1協議參考模型3.1.1概述電子科大局域網與城域網第23.1.1概述協議參考模型OSI參考模型:一個抽象的概念和基礎框架TCP/IP參考模型:以N層為中心的實現模型802網絡參考模型:LAN/MAN的參考模型802網絡參考模型DL層:分成LLC/MAC子層目的是適應介質訪問技術的復雜性Ph層:可以分成PMI/PMD子層以便在各種傳輸介質上構造高性能網絡電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1.1概述協議參考模型電子科大局域網與城域網第3章局域33.1.2IEEE802參考模型IEEE802RMforES摘自:Fig.1IEEEstd802-2001LLC:LogicalLinkControl邏輯鏈路控制(子層)MAC:MediumAccessControl介質訪問控制(子層)LSAP:LinkServiceAccessPoint鏈路服務訪問點MSAP:MACServiceAccessPointMAC服務訪問點PhSAP:PhysicalServiceAccessPoint物理服務訪問點ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalMediumMediumPhysicalPhysicalMACLLCMACLLCScopeofIEEE802StandardsUpperLayerProtocolsUpperLayerProtocolsMSAPLSAPPhSAP電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1.2IEEE802參考模型IEEE802RM43.1.2IEEE802參考模型-說明802網絡參考模型由IEEE802委員會制定義802網絡的層次結構和協議體系802網絡的協議層次與OSI/BRM的對應低二層:DL、PhDL層分為:LLC/MAC兩個子層向高層提供服務:通過LSAPPh層越來越復雜,近年來也開始劃分子層大致分為:PMI/PMD子層注意:802的標準包括了對介質的規(guī)范電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1.2IEEE802參考模型-說明802網絡參考模型53.1.3IEEE802實現模型802實現模型特別加強了物理層的結構DLPHY高層MIIMDImediumLLCMACPMIPMDLLC:邏輯鏈路控制子層MAC:介質訪問控制子層PMI:物理介質無關子層

PhysicalMediumIndependentsublayerPMD:物理介質相關子層PhysicalMediumDependentsublayerMII:介質無關接口MediumIndependentInterfaceMDI:介質相關接口MediumDependentInterface電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1.3IEEE802實現模型802實現模型DLPHY63.1.4IEEE802標準族IEEE802標準族成員及其相互關系摘自:IEEEstd802.1Q-2003電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1.4IEEE802標準族IEEE802標準族成員7IEEE802.1:綜述、編址、橋接、管理、……IEEE802.2:屏蔽不同類型的LAN,向上提供一致的服務IEEE802.3/11/15/16/17,……定義不同類型的LAN/MAN內容包括:MAC協議、物理接口、介質需求所有的LAN具有相同的LLC子層及不同的MAC子層和物理層不同的MAC和物理層構成了不同的LAN3.1.4IEEE802標準族-簡圖802.3……802.2802.11物理層數據鏈路層PHYMACLLCOSI層次LAN層次802.17…802.1電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構IEEE802.1:綜述、編址、橋接、管理、……3.183.2LLC層3.2.1LLC概述3.2.2LLC服務3.2.3LLCPDU3.2.4LLC地址3.2.5LLC協議應用模式電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.2LLC層3.2.1LLC概述電子科大局域網與城域網93.2.1LLC概述LLC協議:源于HDLC標準LLC提供DL層的功能兩個站點間DL_PDU的傳送支持共享介質上的多路訪問組播/廣播功能LLC:當年位于中心位置向下支持多種MAC協議向上層提供統(tǒng)一接口:LSAP當前的演變、正在退出實用電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.2.1LLC概述LLC協議:源于HDLC標準電子科大局103.2.2LLC服務LLC提供的基本服務無確認無連接服務Unacknowledgedconnectionless-modeservices連接式服務Connection-modeservices有確認無連接式服務Acknowledgedconnectionless-modeservices電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.2.2LLC服務LLC提供的基本服務電子科大局域網與城113.2.3PDU與數據封裝LSAPXLLCMACPHYLLCLLCMACPHYLLCX站點A站點BDATADATADATALLC頭DATAMAC尾MAC頭LLCPDUMAC幀LLC頭DATAPDU:逐層加封PCI(包括地址等)電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.2.3PDU與數據封裝LSAPXLLCMACPHYLL12LLC頭部:LLC協議信息含源/宿LLC地址(DA/SA)及其他控制信息MAC頭部:MAC協議信息含源/宿MAC地址及其他控制信息MAC尾部:FCS,用于對MAC幀檢錯一般而言,協議頭部在各層協議中是必要的

源、宿地址指明誰與誰通信其他控制信息指明如何實現通信3.2.3LAN協議頭部信息電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構LLC頭部:LLC協議信息3.2.3LAN協議頭部信息電子13IPIPX...3.2.4LLC地址LLC地址是LLC的LSAP地址的簡稱LLC地址標識一個LLC用戶LLC用戶通常是網絡層的一個實體網絡層有多個用戶:通常是多種網絡層協議LLC/SAPLLC支持多重SAP每一個SAP都有自己的LLC地址LLCMACPHYLLCLSAP電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構IPIPX...3.2.4LLC地址LLCMACPHY143.3MAC層3.3.1背景3.3.2MAC層的功能3.3.3介質訪問控制技術3.3.4MAC幀結構3.3.5MAC地址3.3.6MAC服務3.3.7MAC幀發(fā)送與接收電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3MAC層3.3.1背景電子科大局域網與城域網第3章153.3.1背景早期:局域網大都使用共享信道必須提供對傳輸介質進行訪問控制的機制,這就是MAC協議目前:高性能局域網正在使用獨享信道不需要介質訪問控制協議在高性能局域網標準中,介質訪問控制協議名存實亡以太網的CSMA/CD在點對點鏈路中并不使用萬兆位以太網已經不支持共享信道MAC協議仍然是重要的研究課題在新的接入網技術中使用是學術論文的重要題材電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.1背景早期:局域網大都使用共享信道電子科大局域網與163.3.2MAC層功能編址成幀幀發(fā)送與接收幀過濾介質訪問控制向上層提供無連接的服務MAC的功能基本上由網卡(NIC)來完成

網卡硬件與主機獨立,有CPU、ROM、RAM等獨立對MAC幀進行處理,不占主機的時間和空間介質訪問管理

完成物理層的功能:編/解碼,同步等電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.2MAC層功能編址電子科大局域網與城域網第3章局域173.3.3介質訪問控制技術共享信道環(huán)境一定需要信道訪問控制信道訪問控制面臨的問題Where:在哪里控制?集中式控制與分布式控制目前多使用分布式仲裁機制How:如何控制?靜態(tài)分配與動態(tài)分配典型的控制機制輪轉、預約、爭用電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.3介質訪問控制技術共享信道環(huán)境一定需要信道訪問控制183.3.3.1典型MAC技術-輪轉時間片輪轉,各站點輪流得到傳輸時間片使用時間片長度可能受限仲裁:集中、分布皆可優(yōu)點適用于各站點普遍需要發(fā)送數據重載性能好典型實例集中式:輪詢分布式:令牌環(huán)電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.3.1典型MAC技術-輪轉時間片輪轉,各站點輪流得193.3.3.2典型MAC技術-預約預約技術的基本特點各站點預約成功后方可傳輸數據仲裁:集中、分布皆可優(yōu)點適應長時延信道:提前預約典型實例預約ALOHA:用于衛(wèi)星信道電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.3.2典型MAC技術-預約預約技術的基本特點電子科203.3.3.3典型MAC技術-爭用爭用技術基本特點各站點競爭成功立即使用仲裁:通常是分布式仲裁優(yōu)點輕載網絡時延短典型實例是局域網最常用的MAC機制CSMA系列電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.3.3典型MAC技術-爭用爭用技術基本特點電子科大213.3.4MAC幀結構MAC幀通用格式不同的LAN具有相似幀格式,控制信息有差異如:以太幀有長度控制,802.5幀有優(yōu)先級等同步位DATA幀頭用于幀同步、幀定位,硬件完成(物理層)源、目地址及其他控制信息上層數據幀尾校驗字段電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.4MAC幀結構MAC幀通用格式同步位D223.3.5MAC地址3.3.5.1MAC地址概述3.3.5.2全局地址、局部地址3.3.5.3單播、組播、廣播地址3.3.5.4MAC地址表示法電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5MAC地址3.3.5.1MAC地址概述電子科大233.3.5.1MAC地址概述LAN的MAC地址在LAN站點間識別的唯一標識LAN站點的相互通信的物理地址在一個LAN中地址唯一地址長度:通常采用48位地址標準定義了16位、48位兩種地址地址分類按管理策略分類:全局地址和局部地址全局地址:網卡的硬件地址,全世界唯一局部地址:人為設置的地址,一個局域網內唯一按通信對象分類:廣播、組播和單播地址MAC地址可以使用全局地址,也可使用局部地址電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.1MAC地址概述LAN的MAC地址電子科大局域243.3.5.2(1)全局MAC地址

全局地址固化在網卡硬件上全局地址全世界唯一IEEE向全世界網卡生產廠分配廠商代號OUI(organizationalUniqueIdentifier),占前3字節(jié),保證網卡地址全球唯一例:3Com公司OUI:00-60-80Intel公司OUI:00-90-27等等如使用全局地址,更換網卡則站點MAC地址隨之改變好處:網上的新老設備不會發(fā)生地址沖突不利之處:地址不連續(xù),管理不便電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.2(1)全局MAC地址全局地址固化在網卡硬253.3.5.2(2)局部MAC地址(本地地址)本地地址由人工配置,可以根據需要更改一般只在本地網絡中使用本地地址本地網中唯一可按一定規(guī)律配置本地地址如:樓號—樓層號—辦公室—……等編址好處:主機更換網卡可不改變MAC地址(設置)不利之處:加重管理員的負擔,必須人工配置網卡壞了換新卡時必須重新配置特別提醒若不手動設置MAC地址,則站點的MAC地址為網卡的固化地址如手動設置了MAC地址,則站點的MAC地址為手動設置的地址電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.2(2)局部MAC地址(本地地址)本地地址由人工263.3.5.2單播、組播、廣播地址單播地址(Uncast)表示一個站的唯一地址組播地址(mulitcast)表示一組站的地址廣播地址(boardcast)LAN所有站的地址48位全1FF-FF-FF-FF-FF-FF注:網卡能識別的地址:一般能識別單播地址和廣播地址要接收組播幀,必須對網卡進行配置電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.2單播、組播、廣播地址單播地址(Uncast)273.3.5.2單播、組播、廣播地址假設A、B、C、D四站屬于同一個沖突域(共享域),請問下列各種情況下,MAC幀的目的地址可能是何種地址?(假設MAC幀到達各站都是無錯的)A、B將數據上交高層,其他站丟棄。A將數據上交高層,其他站丟棄。A、B、C、D各站都將數據上交高層。A、B、C、D各站都丟棄。電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.2單播、組播、廣播地址假設A、B、C、D四站屬283.3.5.3MAC地址表示法802標準中的傳送順序高八位組先傳、低八位組后傳每八位組中,低位先傳、高bit位后傳MAC地址示例(以下是線路是發(fā)送的順序)001101010111101100010010000000000000000000000001Hexdecimalrepresentation(IETF)

十六進制表示法:AC-DE-48-00-00-80(機內存儲順序)Bit-reversedrepresentation(IEEE)

比特反轉表示法:35:7B:12:00:00:01(線路發(fā)送順序)八位組八位組 八位組高到低順序b7b0低到高位電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.3MAC地址表示法802標準中的傳送順序H293.3.6MAC服務數據發(fā)送請求MA-UNITDATArequest數據到達指示MA-UNITDATAindication發(fā)送狀態(tài)指示MA-UNITDATA-STATUSindication向上層提供前一數據發(fā)送請求的狀態(tài)信息僅具有本端含義例如,CSMA/CD網絡中的“沖突過多”狀態(tài)電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.6MAC服務數據發(fā)送請求電子科大局域網與城域網第303.3.6MAC子層提供的服務質量

無連接,盡力而為

只負責將MAC幀盡可能快的傳到信道只簡單的丟棄無效幀,無差錯恢復功能幀中不含序號,丟失幀MAC子層不知道不保證可靠的服務,可靠性由上層保證電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.6MAC子層提供的服務質量

無連接,盡力而為電313.3.7MAC幀發(fā)送與接收(網卡完成)工作站對幀發(fā)送MAC幀頭中含源、目MAC地址目的MAC地址由上層提供目的MAC地址可為單播、組播或廣播上層數據高層MAC幀MAC層MAC幀同步位物理層編碼位流通過介質發(fā)送電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.7MAC幀發(fā)送與接收(網卡完成)工作站對幀發(fā)送上323.3.7MAC幀發(fā)送與接收(網卡完成)工作站對幀接收收到幀NoYes有效幀?NoYes剝去幀頭幀尾數據交上層丟棄?指向本站目的地址丟棄無效幀什么是無效幀?四種可接收情況

單播、廣播,地址相符的組播

單播、廣播

單播、廣播、所有組播所有幀(監(jiān)控用)長度不是整字節(jié)數

長度不在規(guī)定范圍之內校驗出錯電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.7MAC幀發(fā)送與接收(網卡完成)工作站對幀接收333.4LLC層的變遷LLC設立的初衷LLC位于LAN參考模型的中心位置向上提供一致的服務供多個N層協議使用向下使用多種LAN(MAC)提供的服務近年來發(fā)生了重大變化N層:IP協議幾乎成了唯一MAC層:以太網正在占絕對優(yōu)勢LLC還是必要的?不再是必要的LLC正在退出實用(不再使用)!當前的趨勢MAC(Ethernet)直接承載IP!LLC?IPIPXDecnetSNAOSI802.3802.4802.5FDDIATMIP802.3電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.4LLC層的變遷LLC設立的初衷LLC?IPIPXDe343.4LLC層的變遷802網絡的兩種應用模式MACPHYLLCIPIPXEthernet采用MAC幀直接封裝IP電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.4LLC層的變遷802網絡的兩種應用模式MACPH353.4LLC層的變遷802.3-1985模式使用LLC/PDU和MAC幀上層數據封裝在LLC/PDU中可提供CO和CL等三種服務可向多種高層協議提供服務IP、IPX、……802.3-2002模式跳過LLC子層直接在MAC幀封裝高層數據在TYPE段中表示高層數據類型只提供CO服務MACPHYLLC高層MACPHY高層電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.4LLC層的變遷802.3-1985模式MACPHY363.5參考文獻IEEE802-2001OverviewandArchitectureIEEE802.2-1998LogicalLinkControlISO7498-1/1994OSIReferenceModel-TheBasicModel電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.5參考文獻IEEE802-2001電子科大局域網與城37本章思考題解釋LLCSAP的含義。說明當今LAN中LLC層退出中心位置的主要原因。說明MAC地址在LAN中的作用?說明MAC地址與網卡硬件地址的關系。電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構本章思考題解釋LLCSAP的含義。電子科大局域網與城域網第38演講完畢,謝謝聽講!再見,seeyouagain3rew2022/12/16電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構演講完畢,謝謝聽講!再見,seeyouagain3rew39電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構2022/12/16電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構2022/12/403.1協議參考模型3.1.1概述3.1.2IEEE802參考模型3.1.3IEEE802實現模型3.1.4IEEE802協議族電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1協議參考模型3.1.1概述電子科大局域網與城域網第413.1.1概述協議參考模型OSI參考模型:一個抽象的概念和基礎框架TCP/IP參考模型:以N層為中心的實現模型802網絡參考模型:LAN/MAN的參考模型802網絡參考模型DL層:分成LLC/MAC子層目的是適應介質訪問技術的復雜性Ph層:可以分成PMI/PMD子層以便在各種傳輸介質上構造高性能網絡電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1.1概述協議參考模型電子科大局域網與城域網第3章局域423.1.2IEEE802參考模型IEEE802RMforES摘自:Fig.1IEEEstd802-2001LLC:LogicalLinkControl邏輯鏈路控制(子層)MAC:MediumAccessControl介質訪問控制(子層)LSAP:LinkServiceAccessPoint鏈路服務訪問點MSAP:MACServiceAccessPointMAC服務訪問點PhSAP:PhysicalServiceAccessPoint物理服務訪問點ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalMediumMediumPhysicalPhysicalMACLLCMACLLCScopeofIEEE802StandardsUpperLayerProtocolsUpperLayerProtocolsMSAPLSAPPhSAP電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1.2IEEE802參考模型IEEE802RM433.1.2IEEE802參考模型-說明802網絡參考模型由IEEE802委員會制定義802網絡的層次結構和協議體系802網絡的協議層次與OSI/BRM的對應低二層:DL、PhDL層分為:LLC/MAC兩個子層向高層提供服務:通過LSAPPh層越來越復雜,近年來也開始劃分子層大致分為:PMI/PMD子層注意:802的標準包括了對介質的規(guī)范電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1.2IEEE802參考模型-說明802網絡參考模型443.1.3IEEE802實現模型802實現模型特別加強了物理層的結構DLPHY高層MIIMDImediumLLCMACPMIPMDLLC:邏輯鏈路控制子層MAC:介質訪問控制子層PMI:物理介質無關子層

PhysicalMediumIndependentsublayerPMD:物理介質相關子層PhysicalMediumDependentsublayerMII:介質無關接口MediumIndependentInterfaceMDI:介質相關接口MediumDependentInterface電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1.3IEEE802實現模型802實現模型DLPHY453.1.4IEEE802標準族IEEE802標準族成員及其相互關系摘自:IEEEstd802.1Q-2003電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.1.4IEEE802標準族IEEE802標準族成員46IEEE802.1:綜述、編址、橋接、管理、……IEEE802.2:屏蔽不同類型的LAN,向上提供一致的服務IEEE802.3/11/15/16/17,……定義不同類型的LAN/MAN內容包括:MAC協議、物理接口、介質需求所有的LAN具有相同的LLC子層及不同的MAC子層和物理層不同的MAC和物理層構成了不同的LAN3.1.4IEEE802標準族-簡圖802.3……802.2802.11物理層數據鏈路層PHYMACLLCOSI層次LAN層次802.17…802.1電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構IEEE802.1:綜述、編址、橋接、管理、……3.1473.2LLC層3.2.1LLC概述3.2.2LLC服務3.2.3LLCPDU3.2.4LLC地址3.2.5LLC協議應用模式電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.2LLC層3.2.1LLC概述電子科大局域網與城域網483.2.1LLC概述LLC協議:源于HDLC標準LLC提供DL層的功能兩個站點間DL_PDU的傳送支持共享介質上的多路訪問組播/廣播功能LLC:當年位于中心位置向下支持多種MAC協議向上層提供統(tǒng)一接口:LSAP當前的演變、正在退出實用電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.2.1LLC概述LLC協議:源于HDLC標準電子科大局493.2.2LLC服務LLC提供的基本服務無確認無連接服務Unacknowledgedconnectionless-modeservices連接式服務Connection-modeservices有確認無連接式服務Acknowledgedconnectionless-modeservices電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.2.2LLC服務LLC提供的基本服務電子科大局域網與城503.2.3PDU與數據封裝LSAPXLLCMACPHYLLCLLCMACPHYLLCX站點A站點BDATADATADATALLC頭DATAMAC尾MAC頭LLCPDUMAC幀LLC頭DATAPDU:逐層加封PCI(包括地址等)電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.2.3PDU與數據封裝LSAPXLLCMACPHYLL51LLC頭部:LLC協議信息含源/宿LLC地址(DA/SA)及其他控制信息MAC頭部:MAC協議信息含源/宿MAC地址及其他控制信息MAC尾部:FCS,用于對MAC幀檢錯一般而言,協議頭部在各層協議中是必要的

源、宿地址指明誰與誰通信其他控制信息指明如何實現通信3.2.3LAN協議頭部信息電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構LLC頭部:LLC協議信息3.2.3LAN協議頭部信息電子52IPIPX...3.2.4LLC地址LLC地址是LLC的LSAP地址的簡稱LLC地址標識一個LLC用戶LLC用戶通常是網絡層的一個實體網絡層有多個用戶:通常是多種網絡層協議LLC/SAPLLC支持多重SAP每一個SAP都有自己的LLC地址LLCMACPHYLLCLSAP電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構IPIPX...3.2.4LLC地址LLCMACPHY533.3MAC層3.3.1背景3.3.2MAC層的功能3.3.3介質訪問控制技術3.3.4MAC幀結構3.3.5MAC地址3.3.6MAC服務3.3.7MAC幀發(fā)送與接收電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3MAC層3.3.1背景電子科大局域網與城域網第3章543.3.1背景早期:局域網大都使用共享信道必須提供對傳輸介質進行訪問控制的機制,這就是MAC協議目前:高性能局域網正在使用獨享信道不需要介質訪問控制協議在高性能局域網標準中,介質訪問控制協議名存實亡以太網的CSMA/CD在點對點鏈路中并不使用萬兆位以太網已經不支持共享信道MAC協議仍然是重要的研究課題在新的接入網技術中使用是學術論文的重要題材電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.1背景早期:局域網大都使用共享信道電子科大局域網與553.3.2MAC層功能編址成幀幀發(fā)送與接收幀過濾介質訪問控制向上層提供無連接的服務MAC的功能基本上由網卡(NIC)來完成

網卡硬件與主機獨立,有CPU、ROM、RAM等獨立對MAC幀進行處理,不占主機的時間和空間介質訪問管理

完成物理層的功能:編/解碼,同步等電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.2MAC層功能編址電子科大局域網與城域網第3章局域563.3.3介質訪問控制技術共享信道環(huán)境一定需要信道訪問控制信道訪問控制面臨的問題Where:在哪里控制?集中式控制與分布式控制目前多使用分布式仲裁機制How:如何控制?靜態(tài)分配與動態(tài)分配典型的控制機制輪轉、預約、爭用電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.3介質訪問控制技術共享信道環(huán)境一定需要信道訪問控制573.3.3.1典型MAC技術-輪轉時間片輪轉,各站點輪流得到傳輸時間片使用時間片長度可能受限仲裁:集中、分布皆可優(yōu)點適用于各站點普遍需要發(fā)送數據重載性能好典型實例集中式:輪詢分布式:令牌環(huán)電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.3.1典型MAC技術-輪轉時間片輪轉,各站點輪流得583.3.3.2典型MAC技術-預約預約技術的基本特點各站點預約成功后方可傳輸數據仲裁:集中、分布皆可優(yōu)點適應長時延信道:提前預約典型實例預約ALOHA:用于衛(wèi)星信道電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.3.2典型MAC技術-預約預約技術的基本特點電子科593.3.3.3典型MAC技術-爭用爭用技術基本特點各站點競爭成功立即使用仲裁:通常是分布式仲裁優(yōu)點輕載網絡時延短典型實例是局域網最常用的MAC機制CSMA系列電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.3.3典型MAC技術-爭用爭用技術基本特點電子科大603.3.4MAC幀結構MAC幀通用格式不同的LAN具有相似幀格式,控制信息有差異如:以太幀有長度控制,802.5幀有優(yōu)先級等同步位DATA幀頭用于幀同步、幀定位,硬件完成(物理層)源、目地址及其他控制信息上層數據幀尾校驗字段電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.4MAC幀結構MAC幀通用格式同步位D613.3.5MAC地址3.3.5.1MAC地址概述3.3.5.2全局地址、局部地址3.3.5.3單播、組播、廣播地址3.3.5.4MAC地址表示法電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5MAC地址3.3.5.1MAC地址概述電子科大623.3.5.1MAC地址概述LAN的MAC地址在LAN站點間識別的唯一標識LAN站點的相互通信的物理地址在一個LAN中地址唯一地址長度:通常采用48位地址標準定義了16位、48位兩種地址地址分類按管理策略分類:全局地址和局部地址全局地址:網卡的硬件地址,全世界唯一局部地址:人為設置的地址,一個局域網內唯一按通信對象分類:廣播、組播和單播地址MAC地址可以使用全局地址,也可使用局部地址電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.1MAC地址概述LAN的MAC地址電子科大局域633.3.5.2(1)全局MAC地址

全局地址固化在網卡硬件上全局地址全世界唯一IEEE向全世界網卡生產廠分配廠商代號OUI(organizationalUniqueIdentifier),占前3字節(jié),保證網卡地址全球唯一例:3Com公司OUI:00-60-80Intel公司OUI:00-90-27等等如使用全局地址,更換網卡則站點MAC地址隨之改變好處:網上的新老設備不會發(fā)生地址沖突不利之處:地址不連續(xù),管理不便電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.2(1)全局MAC地址全局地址固化在網卡硬643.3.5.2(2)局部MAC地址(本地地址)本地地址由人工配置,可以根據需要更改一般只在本地網絡中使用本地地址本地網中唯一可按一定規(guī)律配置本地地址如:樓號—樓層號—辦公室—……等編址好處:主機更換網卡可不改變MAC地址(設置)不利之處:加重管理員的負擔,必須人工配置網卡壞了換新卡時必須重新配置特別提醒若不手動設置MAC地址,則站點的MAC地址為網卡的固化地址如手動設置了MAC地址,則站點的MAC地址為手動設置的地址電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.2(2)局部MAC地址(本地地址)本地地址由人工653.3.5.2單播、組播、廣播地址單播地址(Uncast)表示一個站的唯一地址組播地址(mulitcast)表示一組站的地址廣播地址(boardcast)LAN所有站的地址48位全1FF-FF-FF-FF-FF-FF注:網卡能識別的地址:一般能識別單播地址和廣播地址要接收組播幀,必須對網卡進行配置電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.2單播、組播、廣播地址單播地址(Uncast)663.3.5.2單播、組播、廣播地址假設A、B、C、D四站屬于同一個沖突域(共享域),請問下列各種情況下,MAC幀的目的地址可能是何種地址?(假設MAC幀到達各站都是無錯的)A、B將數據上交高層,其他站丟棄。A將數據上交高層,其他站丟棄。A、B、C、D各站都將數據上交高層。A、B、C、D各站都丟棄。電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.2單播、組播、廣播地址假設A、B、C、D四站屬673.3.5.3MAC地址表示法802標準中的傳送順序高八位組先傳、低八位組后傳每八位組中,低位先傳、高bit位后傳MAC地址示例(以下是線路是發(fā)送的順序)001101010111101100010010000000000000000000000001Hexdecimalrepresentation(IETF)

十六進制表示法:AC-DE-48-00-00-80(機內存儲順序)Bit-reversedrepresentation(IEEE)

比特反轉表示法:35:7B:12:00:00:01(線路發(fā)送順序)八位組八位組 八位組高到低順序b7b0低到高位電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.5.3MAC地址表示法802標準中的傳送順序H683.3.6MAC服務數據發(fā)送請求MA-UNITDATArequest數據到達指示MA-UNITDATAindication發(fā)送狀態(tài)指示MA-UNITDATA-STATUSindication向上層提供前一數據發(fā)送請求的狀態(tài)信息僅具有本端含義例如,CSMA/CD網絡中的“沖突過多”狀態(tài)電子科大局域網與城域網第3章局域網的體系結構3.3.6MAC服務數據發(fā)送請求電子科大局域網與城域網第693.3.6MAC子層提供的服務質量

無連接,盡力而為

只負責將

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