1、,1,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,第2章 局域網(wǎng)協(xié)議,2,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,內(nèi)容概覽,局域網(wǎng)分類(lèi)及主要特性 LAN模型 LLC子層 MAC子層與介質(zhì)訪問(wèn)控制 光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI 分布式隊(duì)列雙總線DQDB 小結(jié),3,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.1 局域網(wǎng)分類(lèi)及主要特性,對(duì)局域網(wǎng)進(jìn)行分類(lèi)經(jīng)常采用以下方法： 按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi) 按傳輸介質(zhì)分類(lèi) 按訪問(wèn)介質(zhì)分類(lèi) 按網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分類(lèi),4,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.2 LAN模型,IEEE 802標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)參考模型,5,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,IEEE 802標(biāo)準(zhǔn),IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系如圖：,6

2、,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)參考模型,802模型與OSI參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系,7,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,IEEE 802局域網(wǎng)參考模型有如下幾個(gè)特點(diǎn)： 去除網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個(gè)子層 物理層,8,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.3 LLC子層,服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP LLC子層的基本功能 LLC子層提供的服務(wù) LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（幀結(jié)構(gòu)）,9,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,IEEE 802.2規(guī)定了三個(gè)LLC子層界面服務(wù)規(guī)范： 網(wǎng)絡(luò)層/LLC子層界面服務(wù)規(guī)范 LLC子層MAC子層界面服務(wù)規(guī)范 LLC子層 / LLC子層管理功能的界面服務(wù)規(guī)范,10,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

3、技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.3.1 服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP,一個(gè)主機(jī)中可能有多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行，它們可能同時(shí)與其 他的一些進(jìn)程（在一個(gè)主機(jī)或多個(gè)主機(jī)中）進(jìn)行通信。 因此，在一個(gè)主機(jī)的LLC子層上面應(yīng)設(shè)有多個(gè)服務(wù)訪問(wèn) 點(diǎn)，以便向多個(gè)進(jìn)程提供服務(wù)。,11,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,在網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)程通信時(shí)，需要有以下兩種地址：,MAC地址與SAP地址,12,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,SAP地址：即進(jìn)程process在某一個(gè)主機(jī)中的地址， 也就是LLC子層上面的服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP， 這由LLC幀負(fù)責(zé)傳送。 MAC地址：即主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的站地址或物理地址， 這由幀負(fù)責(zé)傳送。,13,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.

4、3.2 LLC子層的基本功能,LLC子層有下面4個(gè)主要功能： （1）差錯(cuò)控制。 （2）數(shù)據(jù)幀編號(hào)。 （3）建立和釋放數(shù)據(jù)鏈路層的邏輯連接。 （4）提供與高層的接口。,14,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.3.3 LLC子層提供的服務(wù) LLC子層向上提供以下四種不同類(lèi)型的服務(wù)： （1）LLC 1：不確認(rèn)的無(wú)連接服務(wù)。 （2）LLC 2：面向連接的服務(wù)（虛電路）。 （3）LLC 3：帶確認(rèn)的無(wú)連接服務(wù)（令牌環(huán)）。 （4）LLC 4：高速傳送服務(wù),15,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.3.4 LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（幀結(jié)構(gòu)）,LLC PDU共有4個(gè)字段：目的的服務(wù)訪問(wèn)DSAP字段、 源服務(wù)訪問(wèn)

5、點(diǎn)SSAP字段、控制字段和數(shù)據(jù)字段。 下圖是LLC PDU前三個(gè)字段的具體結(jié)構(gòu)。,16,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.4 MAC子層與介質(zhì)訪問(wèn)控制,隨機(jī)訪問(wèn)控制方式 令牌總線控制方式 令牌環(huán)的介質(zhì)訪問(wèn)控制,17,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,MAC子層的主要功能是下面4個(gè)： 尋址。 比特差錯(cuò)檢測(cè)。 維護(hù) MAC 協(xié)議。 將上層交下來(lái)的數(shù)據(jù)封閉與幀進(jìn)行發(fā)送 。 常用的媒體訪問(wèn)控制方法有： 具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)CSMA/CD、 控制令牌（Control Token） 時(shí)槽環(huán)（Slotted Ring）,18,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.4.1 隨機(jī)訪問(wèn)控制方式,隨機(jī)訪問(wèn)控制方式

6、是總線拓?fù)渲谐Ｓ玫慕橘|(zhì)存取控制方式。 它的工作原理是：不預(yù)先規(guī)定發(fā)送時(shí)間，也不預(yù)先建立各站 點(diǎn)發(fā)送信息的先后順序，任何站點(diǎn)，在準(zhǔn)備好要發(fā)送的信息 后，就自行決定向外發(fā)送的時(shí)刻 ，各站點(diǎn)的發(fā)送時(shí)間是完成 隨機(jī)的。,19,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,3種有代表性的隨機(jī)訪問(wèn)控制方法,ALOHA協(xié)議 載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)（CSMA）協(xié)議 具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)（CSMA/CD）協(xié)議,20,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,ALOHA協(xié)議： 首先使用隨機(jī)訪問(wèn)方式進(jìn)行通信的是70年代美國(guó) 夏威夷大學(xué)的ALOHA系統(tǒng)。 有兩種版本的ALOHA：純ALOHA和分隙ALOHA。,21,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第

7、2章,載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)（CSMA）協(xié)議： 載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)CSMA是一種網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)方法，用于共享的網(wǎng) 絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)如以太網(wǎng)控制對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)。 CSMA控制方案： 一個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)幀，首先需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)總線進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)， 以決定網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上是否有其它站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀信號(hào)存在。 如果介質(zhì)是空閑的，則可以發(fā)送數(shù)據(jù)幀。 如果介質(zhì)是忙的，則等待一定間隔后重試。 堅(jiān)持退避算法 不堅(jiān)持CSMA。 1-堅(jiān)持CSMA P-堅(jiān)持CSMA,22,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)（CSMA/CD）協(xié)議： CSMA/CD指的是具有沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn) ， 它采用隨機(jī)訪問(wèn)和競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)，這種技術(shù)只用于總

8、線拓 撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。,23,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,IEEE 802.3媒體訪問(wèn)控制協(xié)議,IEEE 802.3 MAC幀格式：IEEE 802.3 MAC幀是在MAC 子層實(shí)體間交換的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。,802.3 MAC幀格式,24,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)提供了MAC子層的功能說(shuō)明，主要有： 數(shù)據(jù)封裝（發(fā)送和接收數(shù)據(jù)封裝）：包括成幀（幀定界和幀同步）、 編址（源地址及目的地址的處理）和差錯(cuò)檢測(cè)等。 媒體訪問(wèn)管理：包括媒體分配和競(jìng)爭(zhēng)處理。,IEEE 802.3MAC子層的功能,25,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.4.2 令牌總線控制方式,結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 令牌總線

9、工作原理 令牌總線媒體訪問(wèn)控制協(xié)議,26,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 令牌總線介質(zhì)訪問(wèn)方法是在綜合兩種介質(zhì)訪問(wèn)優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上形成的 一種介質(zhì)訪問(wèn)方法,即將令牌訪問(wèn)方法應(yīng)用在總線型網(wǎng)絡(luò)中。 實(shí)現(xiàn)辦法是將總線上各站點(diǎn)組成邏輯環(huán):在物理上是總線型,在邏 輯上是環(huán)型。根據(jù)各節(jié)點(diǎn)組成邏輯環(huán);在物理上是總線型,在邏輯 上是環(huán)型。根據(jù)各節(jié)點(diǎn)地址的大小將它們排列成為一個(gè)環(huán)狀(邏 輯環(huán)),這樣可沿邏輯環(huán)傳遞令牌,實(shí)現(xiàn)令牌環(huán)訪問(wèn)。 令牌的傳遞次序與環(huán)型不同;在環(huán)網(wǎng)上是沿物理上靠近的站點(diǎn)傳, 在令牌總線上傳遞的次序與總線上物理位置無(wú)關(guān),而是沿邏輯環(huán) 上的順序傳送的。,27,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,令

10、牌總線工作原理 令牌總線媒體訪問(wèn)控制訪問(wèn)是將局域網(wǎng)物理總線的站點(diǎn)構(gòu)成 一個(gè)邏輯環(huán)，每一個(gè)站點(diǎn)都在一個(gè)有序的序列中被指定一個(gè) 邏輯位置，序列中最后一個(gè)站點(diǎn)的后面又跟著第一個(gè)站點(diǎn)。 每個(gè)站點(diǎn)都知道在它之前的前趨站和在它之后的后繼站的標(biāo) 識(shí)，如圖所示。,28,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.4.3 令牌環(huán)的介質(zhì)訪問(wèn)控制,令牌環(huán)工作原理 令牌環(huán)媒體訪問(wèn)控制協(xié)議,29,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,令牌環(huán)工作原理,令牌環(huán)的結(jié)構(gòu)： 令牌環(huán)由一組用傳輸媒體串聯(lián)成一個(gè)環(huán)的站組成。,30,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,令牌環(huán)的操作過(guò)程,31,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,32,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,3

11、3,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,環(huán)優(yōu)先權(quán)和環(huán)的管理,在令牌環(huán)LAN的標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.5中，還引入了優(yōu)先權(quán)機(jī)制， 旨在確保： （1）優(yōu)先權(quán)高于當(dāng)前環(huán)服務(wù)的優(yōu)先權(quán)的幀能首先發(fā)送到環(huán)上； （2）當(dāng)數(shù)據(jù)站保存的幀具有相同的優(yōu)先權(quán)時(shí)，這些數(shù)據(jù)站對(duì) 環(huán)的訪問(wèn)有相等的權(quán)力。,34,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,令牌環(huán)的維護(hù),令牌傳遞 令牌丟失的處理 多個(gè)令牌的處理,35,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,環(huán)路維護(hù),環(huán)路重構(gòu) 增加新結(jié)點(diǎn) 結(jié)點(diǎn)撤出環(huán)路,36,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,IEEE 802.5標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了令牌環(huán)的媒體訪問(wèn)控制子層和 物理層所使用的協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式和協(xié)議，規(guī)定了相 鄰實(shí)體間的服務(wù)及

12、連接令牌環(huán)物理媒體的方法。,令牌環(huán)媒體訪問(wèn)控制協(xié)議,37,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,令牌環(huán)幀格式,38,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,令牌環(huán)的媒體訪問(wèn)控制功能如下： （1）幀發(fā)送。 （2）令牌發(fā)送。 （3）幀接收。 （4）優(yōu)先權(quán)操作。,39,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.5 光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI,FDDI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 數(shù)據(jù)編碼 FDDI的操作 FDDI幀格式 FDDI的主要特性,40,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,用光纖作為媒體的局域網(wǎng)技術(shù)主要是光纖分布數(shù)據(jù)接 口FDDI（Fiber Distributed Data Interface）。 FDDI以光纖作為傳輸媒體,它的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

13、是一個(gè) 邏輯計(jì)數(shù)循環(huán)環(huán)（Logical Counter Rotating Ring）， 它的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是環(huán)型、帶樹(shù)型或帶星型的環(huán)。 FDDI的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)100Mbps，覆蓋的范圍可達(dá) 幾公里。,41,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,FDDI用作校園環(huán)境的主干網(wǎng),42,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.5.1 FDDI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,FDDI使用多模光纖 FDDI采用了4B/5B-NRZ編碼 FDDI采取了自恢復(fù)的措施 FDDI采取了集中器的措施,43,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,具有雙環(huán)的FDDI圖示：,（a）正常情況,（b）鏈路出故障,（c）站點(diǎn)出故障,44,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2

14、章,用集中器構(gòu)成FDDI網(wǎng)絡(luò)圖示：,（a）將出故障的SAS旁路掉,（b）在FDDI環(huán)路中使用多個(gè)集中器,45,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.5.2 數(shù)據(jù)編碼,4B/5B編碼,46,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.5.3 FDDI的操作,FDDI的操作圖示：,（a）,（b）,47,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,（c）,（d）,48,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,（e）,（f）,49,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.5.4 FDDI幀格式,FDDI幀格式圖示：,50,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.5.5 FDDI的主要特性,FDDI 的主要特性如下： （1）使用基于802.5令牌環(huán)標(biāo)準(zhǔn)

15、的MAC協(xié)議。 （2）使用802.2 LLC協(xié)議，與802局域網(wǎng)兼容。 （3）利用多模光纖進(jìn)行傳輸，使用有容錯(cuò)能力的雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 （4）采用4B/5B NRZ 編碼。數(shù)據(jù)率為100Mb/s，光信號(hào)碼元傳輸 速率為125MBaud。 （5）1000個(gè)物理連接。 （6）最大站間距為2公里（多模），環(huán)路長(zhǎng)度100公里。 （7）具有動(dòng)態(tài)分配帶寬能力，能夠提供同步、異步數(shù)據(jù)服務(wù)。 （8）分組長(zhǎng)度最大4500字節(jié)。,51,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.6 分布式隊(duì)列雙總線DQDB,雙總線結(jié)構(gòu) 多個(gè)DQDB子網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)大的城域網(wǎng)（MAN） DQDB訪問(wèn)控制 DQDB提供的服務(wù) DQDB特征,52,計(jì)算

16、機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.6.1 雙總線結(jié)構(gòu),DQDB 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖示：,53,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.6.2 多個(gè)DQDB子網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)大的城域網(wǎng),DQDB城市區(qū)域網(wǎng)圖示：,54,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.6.3 DQDB訪問(wèn)控制,為保證DBDB子網(wǎng)支持的服務(wù)的可管理性，可提供三種機(jī)制： （1）預(yù)先仲裁訪問(wèn)使帶寬可以按約束振動(dòng)分配給等時(shí)連接。 （2）帶有優(yōu)先級(jí)的排隊(duì)仲裁訪問(wèn) （3）帶寬平衡,55,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,2.6.4 DQDB提供的服務(wù),DQDB 是一種速率較高、性能較優(yōu)越的城域網(wǎng)。 它可提供如下服務(wù)： （1）無(wú)連接（Connection less）服務(wù)

17、 （2）等時(shí)業(yè)務(wù) （3）面向連接（Connection Oriented）的數(shù)據(jù)服務(wù),56,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用第 2章,DQDB具有如下10個(gè)特點(diǎn)： （1）網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與工作站數(shù)目無(wú)關(guān)。 （2）雙總線結(jié)構(gòu)，站點(diǎn)同時(shí)接入兩條總線。 （3）使用IEEE 802.2 LLC，與其他IEEE 802 LAN兼容。 （4）支持多種傳輸媒體（同軸電纜、微波、光纖）， 數(shù)據(jù)率為34-155Mbps， 傳輸距離 50km。 （5）各站點(diǎn)按請(qǐng)求順序排隊(duì)，按FIFO發(fā)送數(shù)據(jù)。 （6）同時(shí)支持電路交換和分組交換。 （7）可靠性高。 （8）總線與各個(gè)接入單元的運(yùn)行是相互獨(dú)立的，某單元停 止運(yùn)行或從網(wǎng)上去除不影響網(wǎng)絡(luò)的正常狀態(tài)。 （9）DQDB必須考慮定時(shí)和同步問(wèn)題,以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行 和提供無(wú)滑動(dòng)的等時(shí)服務(wù)。 （10）DQDB網(wǎng)絡(luò)支持各種數(shù)據(jù)服務(wù)。,2.6.5 DQDB特征,57,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)