1、1,第4章 計算機局域網(wǎng)絡,主講人：周云艷 Email：,2,本章要點,局域網(wǎng)的特點及關鍵技術 局域網(wǎng)的體系結構 介質訪問控制方法 傳統(tǒng)以太網(wǎng)(Ethernet) 高速局域網(wǎng)技術 無線局域網(wǎng)與虛擬局域網(wǎng),3,4.1 局域網(wǎng)概述,20世紀60年代末，局域網(wǎng)先驅：ALOHA無線電系統(tǒng) 20世紀70年代：以太網(wǎng)（Ethernet）技術產(chǎn)生 20世紀80年代：令牌環(huán)(Token Ring)，F(xiàn)DDI (Fiber Distributed Data Interface, 光纖分布式數(shù)據(jù)接口)技術產(chǎn)生，IEEE的802委員會提出802系列標準 以太網(wǎng)在競爭中取得了統(tǒng)治地位,4,局域網(wǎng)的組成,網(wǎng)絡服務器 工

2、作站 網(wǎng)絡適配器,常見的局域網(wǎng)組成,客戶機,A,B,傳輸介質,資源 （打印機）,網(wǎng)卡,客戶機,客戶機,服務器,C,5,服務器是整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的核心； 它為網(wǎng)絡用戶提供服務并管理整個網(wǎng)絡，在其上運行的操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。 根據(jù)服務器在網(wǎng)絡中所承擔的任務和所提供的功能不同把服務器分為：文件服務器、打印服務器和通信服務器。,6,工作站 又稱客戶機。當一臺計算機連接到局域網(wǎng)上時，這臺計算機就成為局域網(wǎng)的一個客戶機。 是用戶和網(wǎng)絡的接口設備，用戶通過它可以與網(wǎng)絡交換信息，共享網(wǎng)絡資源。 客戶機通過網(wǎng)卡、通信介質以及通信設備連接到網(wǎng)絡服務器。 現(xiàn)在的客戶機都用具有一定處理能力的PC（個人計算機）機來承擔

3、。 網(wǎng)絡適配器NIC（Network Interface Card） 俗稱網(wǎng)卡。是構成計算機局域網(wǎng)絡系統(tǒng)中最基本的、最重要的和必不可少的連接設備，計算機主要通過網(wǎng)卡接入局域網(wǎng)絡。,7,4.1.1局域網(wǎng)的特點,覆蓋范圍小 房間、建筑物、園區(qū)范圍 距離25km 高傳輸速率 10Mb/s1000Mb/s 低誤碼率 10-8 10-11 拓撲：總線、星形、環(huán)形 介質：UTP、Fiber、COAX 私有性：自建、自管、自用 傳輸方式以廣播方式為主,8,4.1.2局域網(wǎng)的關鍵技術,連接各種設備的拓撲結構（物理、邏輯） 星形、環(huán)形、總線型 傳輸形式 基帶傳輸、寬帶傳輸 介質訪問控制方法 CSMA/CD、To

4、ken-passing,9,1.局域網(wǎng)的拓撲結構,總線型: 所有結點都直接連接到共享信道 星型 : 所有結點都連接到中央結點 環(huán)型 : 結點通過點到點鏈路與相鄰結點連接,A,B,C,A,Bus,B,C,C,A,Ring,A,D,C,B,T,Star,10,2.傳輸形式與傳輸介質,傳輸介質主要是指計算機網(wǎng)絡中發(fā)送和接收者之間的物理通路，其中有通信電纜，也有無線信道如微波線路和衛(wèi)星線路。而局域網(wǎng)的典型傳輸介質是雙絞線、同軸電纜和光纜。 基帶傳輸：雙絞線、基帶同軸電纜、光導纖維 寬帶傳輸：寬帶同軸電纜、無線電波,11,3.介質訪問控制方法,網(wǎng)絡中的多個站點如何共享通信媒體，解決信道爭用問題 局域網(wǎng)中

5、常用的訪問控制方式： 帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問(CSMA/CD-Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection)； 令牌環(huán)(Token Ring) 令牌總線(Token Bus) CSMA/CA(無線局域網(wǎng)),12,4.2.3局域網(wǎng)的體系結構,1.IEEE 802標準體系結構,網(wǎng)絡層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,邏輯鏈路控制 LLC,媒體訪問控制 MAC,高層,OSI,IEEE 802,物理層PHY,由TCP/IP和NOS來實現(xiàn),IEEE-Institute of Electrical and Electronics Engineers

6、 -“電器與電子工程師協(xié)會”,13,物理層,IEEE 802規(guī)定了局域網(wǎng)物理層所使用的信號與編碼、傳輸介質、拓撲結構和傳輸速率等規(guī)范。 采用基帶信號傳輸； 數(shù)據(jù)的編碼采用曼徹斯特編碼； 傳輸介質可以是雙絞線、同軸電纜和光纜等； 拓撲結構可以是總線型、樹型、星型和環(huán)型； 傳輸速率有10Mbps、16Mbps、100Mbps、1000Mbps。 兩個接口： 連接單元接口（AUI）可選，僅用于粗同軸電纜 介質相關接口（MDI） 屏蔽不同介質的特性，使之不影響MAC子層的操作,14,數(shù)據(jù)鏈路層,LAN的數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個功能子層： 邏輯鏈路控制子層（LLC） 介質訪問控制子層（MAC） 將功能中與硬件

7、相關的部分和與硬件無關的部分分開，以適應不同的傳輸介質。 解決共享信道(如總線)的介質訪問控制問題，使幀的傳輸獨立于傳輸介質和介質訪問控制方法。 LLC： 與介質、拓撲無關； MAC：與介質、拓撲相關。,15,MAC層,構成了數(shù)據(jù)鏈路層的下半部，直接與物理層相鄰。MAC子層是與傳輸介質有關的一個數(shù)據(jù)鏈路層的功能子層，主要制定管理和分配信道的協(xié)議規(guī)范。解決多個節(jié)點如何使用共享介質的問題。 MAC地址: 作用：局域網(wǎng)上的計算機利用MAC地址表示自己和他人的身份 MAC地址通常存儲在網(wǎng)絡接口卡NIC MAC地址位于OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層,16,LLC層,構成了數(shù)據(jù)鏈路層的上半部，在MAC子層的支

8、持下向網(wǎng)絡層提供服務?？蛇\行于所有802局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的協(xié)議之上。LLC子層與傳輸介質無關，獨立于介質訪問控制方法，隱藏了各種局域網(wǎng)技術之間的差別，向網(wǎng)絡層提供一個統(tǒng)一的格式與接口。 作用是在MAC子層提供的介質訪問控制和物理層提供的比特服務的基礎上，將不可靠的信道處理為可靠的信道，確保數(shù)據(jù)幀的正確傳輸。,17,以后一般不考慮 LLC 子層,由于TCP/IP 體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 標準中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)在 802 委員會制定的邏輯鏈路控制子層 LLC（即 802.2 標準）的作用已經(jīng)不大了。 很多廠商生產(chǎn)的網(wǎng)卡上就僅裝有 MAC 協(xié)議而

9、沒有 LLC 協(xié)議。 對不同的LAN標準，它們的LLC子層都是一樣的，區(qū)別僅在MAC子層（和物理層）。,18,局域網(wǎng)的網(wǎng)絡層和高層,IEEE 802標準沒有定義網(wǎng)絡層和更高層： 沒有路由選擇功能 局域網(wǎng)拓撲結構比較簡單，一般不需中間轉接 流量控制、尋址、排序、差錯控制等功能由數(shù)據(jù)鏈路層完成 網(wǎng)絡層和更高層通常由協(xié)議軟件（如TCP/IP協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議）和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。,19,2.IEEE802標準的組成,802.1A 概述、局域網(wǎng)的體系結構 802.1B 尋址、網(wǎng)絡互連，網(wǎng)絡管理和性能測試、網(wǎng)絡互連以及接口原語等。 802.2 標準定義了邏輯鏈路控制協(xié)議（LLC）的功能及其服務。

10、 802.3 標準定義了CSMA/CD總線介質訪問控制子層和物理層的規(guī)范；引伸出802.3u（快速以太網(wǎng)）標準。 802.4 標準定義了令牌總線（TokenBus）介質訪問控制子層與物理層的規(guī)范。 802.5 標準定義了令牌環(huán)（TokenRing）介質訪問控制子層與物理層的規(guī)范。 802.6 定義了城域網(wǎng)MAN的MAC子層和物理層的規(guī)約。 802.7 寬帶技術 802.8 光纖技術,20,802.9 綜合話音數(shù)據(jù)局域網(wǎng) 802.10 局域網(wǎng)的安全性 802.11 無線局域網(wǎng)標準 802.12 優(yōu)先級高速局域網(wǎng) 802.13 未使用 802.14 電纜電視（Cable-TV,Cable Mode

11、m標準）。 802.15 定義無線個人區(qū)域網(wǎng)（WPAN） 802.16 定義寬帶無線標準 802.17 彈性分組環(huán)(Resilient Packet Ring) 802.18 無線管制(Radio Regulatory TAG) 802.19 共存(Coexistence TAG) 802.20 移動寬帶無線接入(MBWA) 802.21 媒質無關切換(Media Independent Handoff),21,IEEE802只包含兩層：數(shù)據(jù)鏈路層，物理層; IEEE802定義了多種物理層802.3802.1x，以適應不同的網(wǎng)絡介質和不同的介質訪問控制方法； 數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制LLC和

12、介質訪問控制MAC兩個子層： LLC：向高層提供統(tǒng)一的鏈路訪問形式，組幀/拆幀、建立/釋放邏輯連接、差錯控制、幀序號處理等功能，與介質、拓撲無關； MAC：進行尋址與差錯檢測，與介質、拓撲相關, MAC在各子標準802.3-802.1x中定義。,22,4.2 介質訪問控制方法,局域網(wǎng)使用廣播信道（多點訪問，隨機訪問），多個站點共享同一信道。問題： 各站點如何訪問共享信道？ 如何解決同時訪問造成的沖突（信道爭用）？ 信道分配方法 靜態(tài)分配：FDM、WDM、TDM。 動態(tài)分配：ALOHA（隨機分配多址協(xié)議）、CDMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/碰撞檢測）和令牌環(huán) 基本假設：站點模型、單信道假設、碰撞

13、假設,23,4.2.1CSMA/CD,1.ALOHA協(xié)議 ALOHA協(xié)議是70年代在夏威夷大學由Norman Abramson及其同事發(fā)明的，目的是為了解決地面無線電廣播信道的爭用問題。 基本思想： 用戶想發(fā)就發(fā)，發(fā)完后進行沖突檢測，若有沖突，則等待一個隨機 時長后重復進行，直到發(fā)送成功。 特點： 無協(xié)調關系、多用戶競爭單信道使用權 不進行載波偵聽，不考慮目前的實際情況 信道利用率低，為18% 沖突檢測： 在共享介質中，某個用戶發(fā)送數(shù)據(jù)后，網(wǎng)上所有用戶（包括發(fā)送者）都可以收到數(shù)據(jù)，發(fā)送者把收到的數(shù)據(jù)與保留在緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進行比較，若不同，則表明發(fā)生了沖突。,24,25,ALOHA協(xié)議的改進-分

14、槽ALOHA,基本思想為： 將時間分為離散的時間片； 用戶要發(fā)送數(shù)據(jù)時必須等待下一個時間片才能開始發(fā)送。 在一定程度上避免了發(fā)送的隨意性，減少了沖突，提高了信道的利用率。 主要特點： 進行了簡單的時間同步，但并未完全避免沖突（可基本避免發(fā)送過程中的沖突，但發(fā)送開始時仍有沖突）； 信道的最大利用率：36%； 時間片的定義與允許的最大包長和介質的時延有關。 存在問題： 發(fā)送開始時仍有沖突； 如果時間片的定義不合適，有可能在發(fā)送過程中還存在沖突。 問題的原因：各站點在發(fā)送數(shù)據(jù)時從不考慮其它站點是否已經(jīng)在發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣當然會引起許多沖突。,26,2.載波偵聽多路訪問協(xié)議CSMA(Carrier Sen

15、se Multiple Access),基本思想：站點在發(fā)送數(shù)據(jù)前，進行載波偵聽，以判斷目前是否有人在發(fā)送數(shù)據(jù)，然后再采取相應動作。 載波偵聽：根據(jù)物理接口的電氣特性，捕獲信道上的脈沖信號，并與發(fā)送數(shù)據(jù)用的載波信號比較，以判斷是否有人在發(fā)送數(shù)據(jù)的技術。 CSMA有多種形式： 1-堅持CSMA 非堅持CSMA P堅持CSMA,27,1-堅持CSMA,當一個站點要發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先監(jiān)聽信道，若信道忙，就堅持監(jiān)聽，一旦發(fā)現(xiàn)信道空閑，就立即發(fā)送數(shù)據(jù)（發(fā)送數(shù)據(jù)的概率為1）。若發(fā)生沖突，就等待一隨機長時間，再重新開始監(jiān)聽信道 兩種發(fā)生沖突的可能 信號傳輸?shù)难舆t造成的沖突 對個站點在監(jiān)聽到信道空閑時，同時發(fā)送

16、 此協(xié)議的性能高于ALOHA協(xié)議,28,非堅持CSMA,當一個站點要發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先監(jiān)聽信道，若信道忙，就隨機等待一段時間后再開始監(jiān)聽信道（非堅持）；一旦發(fā)現(xiàn)信道空閑，就立即發(fā)送數(shù)據(jù) 此協(xié)議的信道利用率高于1-堅持式CSMA協(xié)議 網(wǎng)絡的延遲增大,29,P堅持CSMA,用于時隙信道 當一個站點要發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先監(jiān)聽信道，若信道忙則等到下個時間片再開始監(jiān)聽信道；若信道空閑便以概率p發(fā)送數(shù)據(jù)，而以概率q=1-p推遲到下個時間片再重復上述過程，直到數(shù)據(jù)被發(fā)送 概率p的目的就是試圖降低1-堅持式協(xié)議中多個站點同時發(fā)送而造成沖突的概率 采用堅持監(jiān)聽是試圖克服非堅持式協(xié)議中造成的時間延遲 p的選擇直接關系到

17、協(xié)議的性能,30,B,A,沖突,結論：在CSMA中沖突是不可避免的，必須進行沖突檢測和處理！,三種CSMA是否完全避免了沖突呢？,例：站點A在發(fā)送數(shù)據(jù)，但由于信道的傳播時延，數(shù)據(jù)還未到達站點B，此時站點B要發(fā)送數(shù)據(jù)，它偵聽到信道是空閑的，于是也開始發(fā)送數(shù)據(jù)，從而發(fā)生沖突。,31,3.具有沖突檢測的載波偵聽多路訪問協(xié)議CSMA/CD(CSMA With Collision Detection),1）CSMA/CD 基本思想： 某站點想要發(fā)送數(shù)據(jù)，它必須首先偵聽信道； 如果信道空閑，立即發(fā)送數(shù)據(jù),并進行沖突檢測； 如果信道忙，繼續(xù)偵聽信道，直到信道變?yōu)榭臻e，立即發(fā)送數(shù)據(jù),并進行沖突檢測； 如果站點

18、在發(fā)送數(shù)據(jù)過程中檢測到?jīng)_突，立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)，并等待一隨機長的時間，重新偵聽信道。 講前先聽，忙則等待；無聲則講，邊講邊聽，沖突即停；后退重傳，多次無效，放棄發(fā)送。,32,CSMA/CD操作的流程圖,33,2）碰撞窗口,問題：站點在發(fā)送數(shù)據(jù)后多長時間內可以檢測到?jīng)_突呢？ 假設：局域網(wǎng)內站點之間最大的傳播時延為： = 兩站點的距離 / 信號傳播速度。,當0時，將不會再發(fā)生沖突。 結論：站點最遲在開始發(fā)送后2 時間（稱之為碰撞窗口或時間槽或爭用期）內可以檢測到?jīng)_突！所以，在2 后沒有沖突才表明數(shù)據(jù)發(fā)送成功！,- /2 時刻A、B數(shù)據(jù)發(fā)生沖突,34,碰撞窗口的意義： 一個站點開始發(fā)送后，若在碰撞窗口

19、內沒有檢測到?jīng)_突，則本次發(fā)送不會再發(fā)生沖突； 碰撞窗口與網(wǎng)絡跨距、傳輸速率、最小幀長有密切的關系！ 以太網(wǎng)中，碰撞窗口51.2s 傳輸速率10Mb/s時，一個碰撞窗口內可發(fā)送512bits，即64字節(jié)（所以也稱一個碰撞窗口長度為64字節(jié)） 。 由此可知： 1. 沖突只可能在一幀的前64字節(jié)內發(fā)生； 2. 幀長度小于64字節(jié)時，將無法檢測出沖突； 以太網(wǎng)規(guī)定，最小幀長度為64字節(jié) 3. 長度小于64字節(jié)的幀（碎片幀）都是無效幀。 想一想：什么情況下會產(chǎn)生碎片幀？,35,采用CSMA/CD的局域網(wǎng)中，由于沖突窗口的限制，傳輸速率R、網(wǎng)絡跨距S、最小幀長Fmin三者之間必須滿足一定的關系： Fmin

20、kSR k:系數(shù) 可以看出： 最小幀長度不變時，傳輸率越高，網(wǎng)絡跨距就越?。?傳輸率固定時，網(wǎng)絡跨距越大，最小幀長度就應該越大； 網(wǎng)絡跨距固定時，傳輸率越高，最小幀長度就應該越大。,36,3）退避算法,退避算法:讓發(fā)生碰撞的站在停止發(fā)送數(shù)據(jù)后，不是立即再發(fā)送數(shù)據(jù)，而是推遲（這叫做退避）一個隨機時間。,37,截斷二進制指數(shù)退避算法,CSMA/CD采用了截斷二進制指數(shù)退避算法 （1）確定基本退避時間，一般是取為爭用期2 。 （2）定義參數(shù)k，它等于重傳次數(shù)，但k不超過10，即k=Min(重傳次數(shù)，10)。 （3）從離散整數(shù)集合0,1,2,(2 k-1)中隨機地取出一個數(shù)，記為r。重傳輸所需的時間就

21、是r倍的基本退避時間rT。 （4）當重傳達16次仍不能成功時，則丟棄該幀，并向高層報告。,38,4）CSMA/CD的優(yōu)缺點,控制簡單，易于實現(xiàn)； 網(wǎng)絡負載輕時，有較好的性能： 3040以內 延遲時間短、速度快 網(wǎng)絡負載重時，性能急遽下降： 7080以上 沖突數(shù)量的增長使網(wǎng)絡速度大幅度下降,39,4.2.2令牌傳遞（Token Passing）,令牌環(huán) Token Ring 令牌總線 Token Bus 令牌: 一個比特串 令牌繞環(huán)網(wǎng)旋轉 忙令牌: 01111111 空閑令牌: 01111110,40,1.Token Ring/802.5,網(wǎng)上所有站點都處于空閑時，令牌沿環(huán)繞行 發(fā)送站點 必須等

22、待，直到捕獲到令牌 發(fā)送數(shù)據(jù)幀釋放令牌 吸收數(shù)據(jù)幀（繞環(huán)一周后） 中間站點（數(shù)據(jù)幀的目的地址與自己不同） 轉發(fā)環(huán)上的數(shù)據(jù)幀 接收站點（數(shù)據(jù)幀的目的地址與自己相同） 拷貝環(huán)上的數(shù)據(jù)幀 轉發(fā)環(huán)上的數(shù)據(jù)幀,41,Token Ring/802.5的操作舉例,42,令牌環(huán)網(wǎng)的實際結構星型環(huán)路,A,B,C,D,E,集線器,43,2.Token BUS,在物理上令牌總線是一根線型或樹型的電纜，其上連接各個站點；在邏輯上，所有站點構成一個環(huán) 。,44,4.3 傳統(tǒng)以太網(wǎng)（Ethernet）,4.3.1以太網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展 以太網(wǎng)是美國施樂（Xerox）公司的Palo Alto研究中心（簡稱PARC）于1975年

23、研制成功的。數(shù)據(jù)率為2.94Mb/s。 最初人們認為電磁波是通過“以太”來傳播的 1980年9月，Dec公司、Intel公司和施樂公司聯(lián)合提出了10Mbps的以太網(wǎng)第一個版本的DIX V1。1982年出第二版DIX Ethernet V2 . 特征：基帶傳輸、總線拓撲、CSMA/CD、同軸電纜 IEEE802委員會的802工作組于1983年制訂了第一個IEEE的以太網(wǎng)標準，其編號為802.3，速率10Mbps Ethernet II和IEEE 802.3二者區(qū)別很小 僅是幀格式和支持的傳輸介質略有不同 目前已發(fā)展到萬兆以太網(wǎng)，仍在繼續(xù)發(fā)展 ,45,以太網(wǎng)的總線連接,最初的以太網(wǎng)是將許多計算機都

24、連接到一根總線上。當初認為這樣的連接方法既簡單又可靠，因為總線上沒有有源器件。,46,以太網(wǎng)的交付機制,采用較為靈活的無連接的工作方式，即不必先建立連接就可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)。 以太網(wǎng)對發(fā)送的數(shù)據(jù)幀不進行編號，也不要求對方發(fā)回確認。 這樣做的理由是局域網(wǎng)信道的質量很好，因信道質量產(chǎn)生差錯的概率是很小的。 以太網(wǎng)提供的服務是不可靠的交付，即盡最大努力的交付。 當目的站收到有差錯的數(shù)據(jù)幀時就丟棄此幀，其他什么也不做。差錯的糾正由高層來決定。如果高層發(fā)現(xiàn)丟失了一些數(shù)據(jù)而進行重傳，但以太網(wǎng)并不知道這是一個重傳的幀，而是當作一個新的數(shù)據(jù)幀來發(fā)送。,47,IEEE 802.3 以太網(wǎng)標準（主要的）,傳統(tǒng)以太網(wǎng)

25、：10Mb/s 802.3 粗同軸電纜 802.3a 細同軸電纜 802.3i 雙絞線 802.3j 光纖 快速以太網(wǎng)（FE）：100Mb/s 802.3u 雙絞線，光纖 千兆以太網(wǎng)（GE）：1000Mb/s（1Gb/s） 802.3z 屏蔽短雙絞線、光纖 802.3ab 雙絞線 萬兆以太網(wǎng)（10GE）：10Gb/s 802.3ae 光纖,48,4.3.2以太網(wǎng)的物理層選項,標識方法 速率、信號方式、介質類型,49,4.3.3 MAC幀格式,MAC幀格式有DIX Ethernet V2和IEEE 802.3兩種標準，常用標準是DIX Ethernet V2。,50,IEEE802.3標準的MA

26、C幀和Ethernet V2的MAC幀相似，不同點在第三字段，在Ethernet V2中該字段表示LLC的上層所使用的協(xié)議類型，而在802.3標準中該字段表示后面數(shù)據(jù)字段的長度。大于或等于0600H（1536）認為是長度（DIX V2標準），反之為長度（802.3標準） MAC幀數(shù)據(jù)字段至少46字節(jié)，長度不夠時，則應加以填充，內容不限，這樣，MAC幀的最小長度是64字節(jié)。,51,52,4.3.4 MAC地址,在局域網(wǎng)中，硬件地址又稱為物理地址或MAC地址，這一地址被固化在每個網(wǎng)卡的ROM中，每個網(wǎng)卡在出廠時都賦于了一個全世界范圍內唯一的地址編號，地址為6字節(jié)（即48位）。與其物理位置無關。 一

27、個站點允許有多個MAC地址，個數(shù)取決于該站點網(wǎng)絡接口的個數(shù)。例如： 安裝有多塊網(wǎng)卡的計算機； 有多個以太網(wǎng)接口的路由器。 網(wǎng)絡接口的MAC地址可以認為就是宿主設備的網(wǎng)絡地址。 所有網(wǎng)卡制造商對網(wǎng)卡地址范圍達成協(xié)議，每個制造商只能使用許可范圍內的地址，這樣可保證生產(chǎn)出來的網(wǎng)卡不使用重復的地址。IEEE的注冊管理委員會RAC負責分配地址6個字節(jié)中的前3個字節(jié)（稱為地址塊），大約1250美元可以買一塊，一個地址塊中的24位可以生產(chǎn)224=16777216個網(wǎng)卡地址。后三個字節(jié)的地址由制造廠家自行安排。例如，3Com公司生產(chǎn)的網(wǎng)卡的MAC地址的前3個字節(jié)為02-60-8C。,53,I/G,OUI（22

28、位）,G/L,EI（24位）,IEEE802.3標準規(guī)定：,MAC地址的長度為6個字節(jié)，共48位； 可表示24670萬億個地址（有2位用于特殊用途） 高24位為機構惟一標識符OUI ，由IEEE統(tǒng)一分給設備生產(chǎn)廠商； 如3COM公司的OUI=02608C 低24位稱為擴展標識符EI，由廠商自行分配給每一塊網(wǎng)卡或設備的網(wǎng)絡硬件接口。,54,MAC地址的三種類型,單播地址（ Unicast Addr ）：（I/G0） 擁有單播地址的幀將發(fā)送給網(wǎng)絡中惟一一個由單播地址指定的站點點對點傳輸； 多播地址（ Multicast Addr ）：（I/G1） 擁有多播地址的幀將發(fā)送給網(wǎng)絡中由組播地址指定的一組

29、站點點對多點傳輸； 廣播地址（ Broadcast Addr ）：（全1地址，F(xiàn)F-FF-FF-FF-FF-FF）擁有廣播地址的幀將發(fā)送給網(wǎng)絡中所有的站點。廣播傳輸。 注意，以上分類只適用于目的地址，對于源地址只能為單播地址。,55,4.3.5 同軸電纜以太網(wǎng),1. 粗纜以太網(wǎng)10Base-5 粗纜以太網(wǎng)的物理連接器包括：同軸電纜、網(wǎng)卡、收發(fā)器以及收發(fā)器電纜(AUI)。 可靠性好，抗干擾能力強,56,組網(wǎng)規(guī)則:, 單個電纜段的最大長度為500m。 在一個纜段上最多連接100個網(wǎng)絡站點。 兩個站點之間的距離應大于等于2.5m。 收發(fā)器電纜的長度不能超過50m。 在纜段的兩端必須安裝終接器，且其中

30、一端接地。 當要求延長纜段長度或擴展網(wǎng)絡規(guī)模時，可以使用中繼器連接多段。IEEE802.3規(guī)定了“5-4-3”原則：即最多用4個轉發(fā)器連接5個網(wǎng)段，其中只有3個網(wǎng)段可以連接結點，其余的網(wǎng)段僅用做加長距離。故最長距離是2500m，在5個纜段上最多可連接300個站點。,57,2.細纜以太網(wǎng)10Base2,提供BNC(細同軸電纜標準介質連接器)接口的網(wǎng)卡。 用于連接站點和細同軸電纜的T型連接器和BNC連接器 50終端器、50細同軸電纜(RG-8)。 可靠性稍差，無外置收發(fā)器，輕便、靈活、成本較低，總線型拓撲,58,組網(wǎng)規(guī)則, 每個纜段的最大長度為185m。 每個纜段上最多連接30個站點。 站點之間最

31、小距離為0.5m。 每個纜段的兩端必須安裝50終接器，且一端接地。 每個纜段可由多個帶BNC接頭的細纜段組成，通過T型連接器將電纜和站點連接起來，T型連接器必須直接連接到網(wǎng)卡的BNC接口上，在它們之間不能再連接其他電纜。 當要求延長纜段長度或擴展網(wǎng)絡規(guī)模時，可以使用中繼器連接多段。同樣遵守“5-4-3”原則，即最多用4個轉發(fā)器連接5個網(wǎng)段，其中只有3個網(wǎng)段可以連接結點，其余的網(wǎng)段僅用做加長距離。故最長距離是925m，最多可連接300個站點。,59,4.3.6雙絞線以太網(wǎng)（10Base-T）,主要以集線器HUB作為樞紐，工作站通過網(wǎng)卡的RJ-45 插座與RJ-45接頭相連，另一端HUB的端口都可

32、供RJ-45的接頭插入，裝拆非常方便。 星形拓撲，邏輯拓撲結構仍是總線，輕便、安裝密度高、便于維護,60,雙絞線的連接標準 在以太網(wǎng)的標準中，10Mbps與100Mbps雙絞線系統(tǒng)采用相同的線序：1、2兩根線為一對，3、6兩根線為另一對。 色標 Pin# Signal 白橙 1 TD+ 橙 2 TD- 白綠 3 RD+ 藍 4 不用 白藍 5 不用 綠 6 RD- 白棕 7 不用 棕 8 不用,61,當兩個HUB連接時，要使用交叉連接方法。 兩臺微機直接連接時，也可參考此接法。,62,63,4.3.7 光纖以太網(wǎng)10Base-F,10Mbps光纖以太網(wǎng)，使用兩根62.5/125m多模光纖，收發(fā)

33、各一根，在介質上傳輸?shù)氖枪庑盘柖皇请娦盘枴?星形拓撲結構 10Base-F具有傳輸距離長、安全可靠、可避免電擊的危險等優(yōu)點。 光纖介質適宜連接相距較遠的站點，所以10Base-F常用于建筑物間的連接，它能夠建園區(qū)主干網(wǎng)(如：北京大學早期的校園主干網(wǎng)采用的就是10Base-T技術)，并能實現(xiàn)工作組級局域網(wǎng)與主干網(wǎng)的連接。 由于光纖的帶寬很寬，10Base-F只用了很小一部分，不經(jīng)濟，現(xiàn)已被100Base-FX等淘汰。,64,4.3.8 全雙工以太網(wǎng),只能在雙絞線和光纖鏈路上實現(xiàn)； 收、發(fā)使用了不同的物理信道 不再使用CSMA/CD機制，因此傳輸距離不受時間槽的限制； 但要受到信號衰減的影響 全

34、雙工操作的條件： 使用雙絞線或光纖； 鏈路兩端的設備都必須支持全雙工操作； 支持全雙工的設備包括全雙工網(wǎng)卡、網(wǎng)絡交換機。,65,4.4 局域網(wǎng)擴展,什么情況下需要擴展？ 網(wǎng)絡范圍擴大 更多的站點加入網(wǎng)絡 多個獨立的局域網(wǎng)進行互聯(lián) 如何擴展？ 主要在三個層次上 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡層,66,4.4.1 在物理層上進行局域網(wǎng)擴展,設備： 總線網(wǎng)：中繼器，星形/環(huán)形網(wǎng)：集線器 特點： 一個網(wǎng)段上的信號不加選擇地被復制到另一個網(wǎng)段； 擴展后的網(wǎng)絡仍是一個沖突域。還是一個網(wǎng)絡 優(yōu)缺點： 簡單、成本低 使原來屬于不同碰撞域的局域網(wǎng)上的計算機能夠進行跨碰撞域的通信，擴大了局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍。 網(wǎng)絡規(guī)模

35、不能太大 站點數(shù)量：沖突隨站點數(shù)量的增多而變得越來越嚴重 地域范圍：時間槽的限制 只能互聯(lián)相同類型的網(wǎng)絡，如果使用不同的數(shù)據(jù)率，那么就互連起來?？偟耐掏铝坎⑽刺岣摺?67,例：從分離的部門網(wǎng)絡到統(tǒng)一的企業(yè)網(wǎng)絡,68,4.4.2在數(shù)據(jù)鏈路層上進行局域網(wǎng)擴展,設備： 網(wǎng)橋、以太網(wǎng)交換機 特點： 一個網(wǎng)段上的幀有條件地被轉發(fā)到另一個網(wǎng)段； 擴展后的網(wǎng)絡被網(wǎng)橋/交換機隔離成多個沖突域； 擴展后的網(wǎng)絡仍是一個廣播域。 優(yōu)缺點： 沖突被限制在小范圍內，甚至可被消除； 地域范圍不再受時間槽的限制； 遠程網(wǎng)橋可將局域網(wǎng)的范圍擴展到幾十公里以上 轉發(fā)速度有所降低； 不能隔離廣播幀。,69,網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，

36、它根據(jù) MAC 幀的目的地址對收到的幀進行轉發(fā)。 網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當網(wǎng)橋收到一個幀時，并不是向所有的端口轉發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的 MAC 地址，然后再確定將該幀轉發(fā)到哪一個端口,70,71,4.4.3在網(wǎng)絡層上進行局域網(wǎng)擴展,設備： 路由器 特點： 一個網(wǎng)絡上的分組有條件地被轉發(fā)到另一個網(wǎng)絡； 擴展后的網(wǎng)絡被路由器分隔成多個子網(wǎng)。 優(yōu)缺點： 隔離廣播域，限制了廣播幀的泛濫； 地域范圍可以任意擴展； 能根據(jù)最佳路由轉發(fā)分組； 可以互聯(lián)不同類型的網(wǎng)絡； 轉發(fā)速度低，成本較高，維護復雜。,72,73,4.5 高速局域網(wǎng)技術,個人計算機的廣泛應用； 在過去二十年中，計算機的處理速度提高了百

37、萬倍，而網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸速率只提高了上千倍； 從理論上講，一臺微通道或EISA總線的微型機能產(chǎn)生大約250Mb/s的流量； 基于Web的Internet/Intranet應用也要求更高的帶寬； 在數(shù)據(jù)倉庫、桌面電視會議、3D圖形與高清晰度圖像這類應用中，人們需要有更高帶寬的局域網(wǎng)。,推動局域網(wǎng)技術發(fā)展的因素,74,傳統(tǒng)以太網(wǎng)中的一些問題 傳統(tǒng)以太網(wǎng)使用共享介質，雖然總線帶寬為10Mbps，每個結點平均能分配到的帶寬隨著結點數(shù)的不斷增加而急劇減少,但網(wǎng)絡節(jié)點增多時，網(wǎng)絡的負荷加重，沖突和重發(fā)增加，網(wǎng)絡效率下降、傳輸延時增加，造成總線帶寬為3040%； 服務器端使用16位網(wǎng)卡（速率10MBPS），使得

38、服務器的網(wǎng)絡輸入/輸出成為整個網(wǎng)絡的瓶頸；,75,解決方案,升級到高速網(wǎng)絡，提高Ethernet的數(shù)據(jù)傳輸速率： 如100BASE-T(快速以太網(wǎng))、 FDDI 、1000BASE-T(千兆位以太網(wǎng))、ATM； 發(fā)揮現(xiàn)有網(wǎng)絡技術，采用網(wǎng)絡分段、優(yōu)化服務器、增加路由器，提高子網(wǎng)的網(wǎng)絡性能； 導致了局域網(wǎng)互連技術的發(fā)展； 使用局域網(wǎng)交換機，將“共享介質局域網(wǎng)”改為“交換式局域網(wǎng)”； 導致了“交換式局域網(wǎng)”技術的發(fā)展。,76,4.5.1 100Mbps快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet，F(xiàn)E）,1）傳輸速率為100Mb/s的以太網(wǎng)，比傳統(tǒng)以太網(wǎng)快10倍 標準為IEEE802.3u 拓撲結構為基于

39、集線器的星形結構； 傳輸介質只支持雙絞線和光纖； 幀結構和介質訪問控制方式、組網(wǎng)方法沿用IEEE802.3標準。 每個比特的發(fā)送時間由100ns降低到了10ns； 提供了10/100Mb/s自適應功能。 2）IEEE802.3u定義了4種不同的物理層標準 100Base-TX：使用兩對5類雙絞線 100Base-FX：使用62.5/125m多模光纖 100Base-T4：使用四對3類雙絞線 100Base-T2：使用兩對3類雙絞線,77,3）Fast Ethernet的協(xié)議結構,78,4）100Base-TX的拓撲結構,79,5）快速以太網(wǎng)的應用 主干連接 需要高帶寬的服務器和高性能工作站 網(wǎng)

40、絡服務器、圖形工作站、工程工作站、網(wǎng)管工作站 向桌面系統(tǒng)普及,80,6）100BASE-T快速以太網(wǎng)的優(yōu)缺點,優(yōu)點： 具有較高的性能，適合網(wǎng)絡結點多或者對網(wǎng)絡帶寬要求較高的應用環(huán)境； 基于以太網(wǎng)的技術，與現(xiàn)有10BASE-T的兼容可以容易的移植到高速網(wǎng)絡上； 最大地利用了已有的設備、電纜布線和網(wǎng)絡管理技術； 眾多的廠商支持 缺點： 仍然是一種共享式以太網(wǎng)網(wǎng)絡，采用CSMA/CD作為介質存取方式，網(wǎng)絡結點增加時，網(wǎng)絡性能會下降； CSMA/CD方式使得網(wǎng)絡延時變化較大，不適合實時性應用； 速率較高，中繼器間距較小，100BASE-TX不適合做主干；,81,4.5.2 千兆位以太網(wǎng)和萬兆位以太網(wǎng),

41、1.吉比特以太網(wǎng)（Gigabit Ethernet，GE） 1）允許在 1 Gb/s 下全雙工和半雙工兩種方式工作，是一種共享媒體式局域網(wǎng)。 使用 802.3 協(xié)議規(guī)定的幀格式； 在半雙工方式下使用 CSMA/CD 協(xié)議（全雙工方式不需要使用 CSMA/CD 協(xié)議）； 與 10BASE-T 和 100BASE-T 技術向后兼容。,82,2）吉比特以太網(wǎng)的物理層,1000BASE-X 基于光纖通道的物理層，IEEE 802.3z，1998.6正式公布： 1000BASE-SX SX表示短波長，MMF/550m 1000BASE-LX LX表示長波長， SMF/5000m 1000BASE-CX

42、CX表示銅線，屏蔽短銅纜/25m 1000BASE-T IEEE 802.3ab，1999.6正式公布 使用 4對 5 類線 UTP，UTP/100m,83,3）吉比特以太網(wǎng)的協(xié)議結構,84,4）吉比特以太網(wǎng)的拓撲結構,85,1000Mb/s，全雙工或半雙工 沿用10Mb/s傳統(tǒng)以太網(wǎng)幀格式 半雙工仍使用CSMS/CD協(xié)議 兼容10Base-T和100Base-T 節(jié)點能力的自動協(xié)商,鏈路兩端的節(jié)點必須各自向對方通告自己的能力（速度、物理層類型、半/全雙工）并自動選擇合適的工作模式。,5）吉比特以太網(wǎng)的特征,86,6）速率提高到1000Mb/s時的網(wǎng)絡跨距問題,為保持兼容，半雙工時的最小幀長度

43、仍規(guī)定為64字節(jié)，導致網(wǎng)絡跨距縮短為不足20米，實用價值大大降低！ 解決方法： 1. 將時間槽擴展為512字節(jié)（是以前的8倍）； 2. “載波擴展”技術：幀長不足512字節(jié)時，在其后填充特殊的符號至512字節(jié)；（想一想，是否完美？） “幀突發(fā)”技術：允許站點連續(xù)發(fā)送多個短幀 解決短幀較多時網(wǎng)絡傳輸效率低的問題,短幀較多時將使網(wǎng)絡傳輸效率大大降低。極端情況下，只有正常時的12%。,使用“幀突發(fā)”技術后，效率可提高到72%，達到快速以太網(wǎng)的95。,87,7）千兆以太網(wǎng)的應用,交換機到交換機的連接或園區(qū)網(wǎng)之間的主干連接，例如兩個校區(qū)之間的鏈路（P141圖4.44）； 將網(wǎng)絡交換機之間的10/100M

44、鏈路用1000M鏈路代替，可以顯著地提高網(wǎng)絡的整體性能。 具有高帶寬需求的服務器集群或某些高性能工作站與網(wǎng)絡主干之間的連接（P141圖4.45）； 通過網(wǎng)絡服務器中配置的千兆以太網(wǎng)卡，可以建立與交換機之間的1000M連接，極大地提高了服務器的傳輸帶寬。 企業(yè)網(wǎng)絡或園區(qū)網(wǎng)絡的主干（P142圖4.46）； 千兆位以太網(wǎng)交換機能同時支持多臺100Mbit/s交換機、路由器、集線器和服務器等設備。同時，以千兆位以太網(wǎng)交換機為核心的主干網(wǎng)絡能支撐更多的網(wǎng)段，每個網(wǎng)段有更多的節(jié)點及更高的帶寬。 多機系統(tǒng)主機之間的互聯(lián)。,88,用Ethernet組建企業(yè)網(wǎng)的全面解決方案：,桌面系統(tǒng)采用傳輸速率為10Mb/s

45、的Ethernet； 部門級網(wǎng)絡系統(tǒng)采用傳輸速率為100Mb/s的Fast Ethernet； 企業(yè)級網(wǎng)絡系統(tǒng)采用傳輸速率為1000Mb/s的Gigabit Ethernet。,89,2.萬兆位以太網(wǎng)（10Gbit/s）,萬兆位以太網(wǎng)的特征 傳輸速率為10Gb/s； 保留了802.3的幀格式、最大幀長度和最小幀長度； 不再使用CSMA/CD協(xié)議； 只能工作在全雙工方式； 只使用光纖（多?；騿文＃┳鳛閭鬏斀橘|； 支持兩種類型的物理層：10Gbit/s局域網(wǎng)物理層和10Gbit/s廣域網(wǎng)物理層： 多個萬兆位以太網(wǎng)可以通過SONET/SDH網(wǎng)絡實現(xiàn)廣域連接，使用單模光纖時端到端的傳輸距離可達上百公里

46、。 標準：IEEE 802.3ae，2002年公布 局域網(wǎng)物理層： 10GBase-X和10GBase-R，MMF:300m，SMF:幾十km； 廣域網(wǎng)物理層： 10GBase-W，SMF:幾百km以上。,90,速度提高到10Gb/s所遇到的問題： 不采用特殊措施，網(wǎng)絡跨距將只有2米； 若使用“載波擴展”（幀長至少4096字節(jié)），短幀的傳輸效率將降低到1.5； 同時使用“幀突發(fā)”，最大效率也只能達到30； “載波擴展”的額外開銷使吞吐率下降，沖突概率增大。 解決方法： 前提：保持與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容、低功耗和低成本 拋棄CSMA/CD，只工作在全雙工方式； 只使用光纖介質（雙絞線目前成本太高）。

47、 萬兆位以太網(wǎng)的應用 主要是作為大型網(wǎng)絡的主干網(wǎng)連接，目前尚不支持與端用戶的直接連接。,91,交換式局域網(wǎng),共享式局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)的比較,并發(fā)連接； S = N10Mb/s,92,交換式局域網(wǎng)的基本結構,93,4.5.3 FDDI,光纖分布式數(shù)據(jù)接口（Fiber Distributed Data Interface） 傳輸速率為100Mb/s； 網(wǎng)絡由光纖介質的雙環(huán)構成，可靠性高； 介質訪問控制方法采用Token Passing； 網(wǎng)絡覆蓋范圍較大（幾十km幾百km ）。,94,FDDI的工作原理,正常情況下，僅主環(huán)工作，次環(huán)用于備份。當主環(huán)出現(xiàn)故障時，F(xiàn)DDI在能夠自動重新配置，使網(wǎng)絡流

48、量繞過主環(huán)中的故障點從備份環(huán)中通過。,目前已被快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)所替代。,95,4.6無線局域網(wǎng)（WLAN） IEEE 802.11,問題一：網(wǎng)吧等小型網(wǎng)絡一般采用什么介質 ？ 問題二：假設距離上允許，在校園內任何角落都可以上網(wǎng)，若采用雙絞線會可否辦到？,結論：證明有線網(wǎng)絡有其不適應的地方，需要無線網(wǎng)絡做必要的補充。,96,計算機無線聯(lián)網(wǎng)的形式,便攜式計算機以無線方式接入計算機網(wǎng)絡 兩個或多個有線局域網(wǎng)通過無線方式互聯(lián) 全無線方式構成一個局域網(wǎng) 有線局域網(wǎng)中安裝無線接入設備構成以固定設施為基礎的無線局域網(wǎng),97,無線網(wǎng)絡的應用,布線不方便或者不可能的場合組網(wǎng) 漫游訪問 不同建筑物局域網(wǎng)間通

49、過點對點無線鏈路互聯(lián),98,無線局域網(wǎng)的標準,目前常用的無線網(wǎng)絡標準主要有美國IEEE（電機電子工程師協(xié)會所制定的802.11標準（包括802.11a 、802.11b 及802.11g.等標準），藍牙（Bluetooth）標準。,99,無線局域網(wǎng)的物理層,1. 有基礎設施的無線局域網(wǎng)Infrastructured 網(wǎng),100,基本服務集 BSS,擴展的服務集 ESS,基本服務集 BSS,A,B,漫游,接入點 AP,接入點 AP,分配系統(tǒng) DS,門橋,門橋,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),101,擴展的服務集 ESS,A,B,接入點 AP,接入點 AP,分配系統(tǒng) DS,門橋,門橋,802.x 局域

50、網(wǎng),因特網(wǎng),一個基本服務集 BSS 包括一個基站和若干個移動站， 所有的站在本 BSS 以內都可以直接通信， 但在和本 BSS 以外的站通信時都要通過本 BSS 的基站。,102,擴展的服務集 ESS,A,B,分配系統(tǒng) DS,門橋,門橋,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),基本服務集中的基站叫做 接入點 AP (Access Point) 其作用和網(wǎng)橋相似。,103,A,B,門橋,門橋,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),一個基本服務集可以是孤立的，也可通過接入點 AP 連接到一個主干分配系統(tǒng) DS (Distribution System)， 然后再接入到另一個基本服務集，構成 擴展的服務集ESS (Ext

51、ended Service Set)。,104,擴展的服務集 ESS,A,B,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),ESS 還可通過叫做門橋(portal)為無線用戶提供 到非 802.11 無線局域網(wǎng)（例如，到有線連接 的因特網(wǎng)）的接入。門橋的作用就相當于一個網(wǎng)橋。,105,擴展的服務集 ESS,B,802.x 局域網(wǎng),因特網(wǎng),移動站 A 從某一個基本服務集漫游到 另一個基本服務集，而仍然可保持與 另一個移動站 B 進行通信。,106,2.無基礎設施的無線局域網(wǎng)（Ad Hoc 網(wǎng)）,移動自組網(wǎng)（MANET），無基礎設施，沒有基本服務集中的接入點 AP， 而是由一些處于平等狀態(tài)的移動站之間相互通信組成的

52、臨時網(wǎng)絡。移動自組網(wǎng)絡中的每一個移動設備都具有路由器的轉發(fā)分組的功能。,自組網(wǎng)絡,A,E,D,C,B,F,源結點,目的結點,轉發(fā)結點,轉發(fā)結點,轉發(fā)結點,107,接入例：有線網(wǎng)的擴展,108,典型的 WLAN 拓撲例,109,中繼例：擴展距離 - 無線網(wǎng)橋,中繼：利用無線信道作為企業(yè)網(wǎng)的干線，用于大樓與大樓之間 的數(shù)據(jù)傳輸。,110,無線中繼 (Wireless Repeater) 例,111,熱備份 (Hot Standby) 例,112,一個校園無線網(wǎng)實例,113,Cisco Aironet 無線網(wǎng)橋實例,114,3. 802.11無線局域網(wǎng)的物理層,IEEE 802.11a、IEEE 8

53、02.11b、IEEE 802.11g標準規(guī)定了無線局域網(wǎng)的物理層，有以下實現(xiàn)方法： （1）紅外線(Infra Red, IR) 紅外線的波長為850950nm，可用于室內傳送數(shù)據(jù)，傳輸速率有1Mbps和2Mbps。 優(yōu)點：不受無線電干擾；視距傳輸，檢測和竊聽困難，保密性好。 缺點：對非透明物體的透過性極差，傳輸距離受限；易受日光、熒光燈等干擾；半雙工通信。,115,（2）跳頻擴頻FHSS,Frequency Hopping Spread Spectrum,FHSS 使用了傳統(tǒng)的窄帶數(shù)據(jù)傳輸技術，但傳輸頻率將發(fā)生周期性的切換。系統(tǒng)在一個擴展或寬波段的信道上使用不同的中心頻率， 以預先安排好的順

54、序在固定的時間間隔內進行跳頻。 跳頻現(xiàn)象可以使FHSS系統(tǒng)避免受到信道內窄帶噪聲的干擾。跳頻擴頻(FHSS)的頻道也在2.4GHz的ISM波段內，有78個帶寬為1MHz的信道供跳頻,116,（3）直接序列擴頻DSSS,117,118,無線局域網(wǎng)雖然也是多個站點共享無線信道，卻不能簡單地搬用以太網(wǎng)的 CSMA/CD 協(xié)議，這里主要有兩個原因： CSMA/CD 協(xié)議要求一個站點在發(fā)送本站數(shù)據(jù)的同時還必須不間斷地檢測信道，但在無線局域網(wǎng)的設備中要實現(xiàn)這種全雙工功能花費過大； 即使我們能夠在發(fā)送的同時實現(xiàn)沖突檢測的功能，并且當我們在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到信道是空閑的，在接收端仍然有可能發(fā)生沖突。,4.IEE

55、E 802.11標準的MAC子層,119,無線局域網(wǎng)的特殊問題,A,B,C,D,當 A 和 C 檢測不到無線信號時，都以為 B 是空閑的， 因而都向 B 發(fā)送數(shù)據(jù)，結果發(fā)生碰撞。,這種未能檢測出媒體上已存在的信號的問題 叫做隱蔽站問題(hidden station problem),120,無線局域網(wǎng)的特殊問題,A,D,C,B,B 向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)，而 C 又想和 D 通信。 C 檢測到媒體上有信號，于是就不敢向 D 發(fā)送數(shù)據(jù)。,其實 B 向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)并不影響 C 向 D 發(fā)送數(shù)據(jù) 這就是暴露站問題(exposed station problem),121,CSMA/CA 協(xié)議,802.11對CSMA/CD (載波偵聽多路訪問)/(碰撞檢測),進行了調整，針對MAC層制定了協(xié)議CSMA/CA (Collision Avoidance,碰撞避免) ,協(xié)議提供信息交換、功率控制、關聯(lián)管理、同步管理和過程管理等服務。 IEEE802.11標準的MAC層包括分布協(xié)調(DCF)子層和