第八讲 局域网概述与令牌环
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常用局域网协议在当今数字化的时代,局域网(Local Area Network,简称 LAN)在企业、学校、家庭等各种场景中发挥着至关重要的作用。
而要使局域网能够高效、稳定地运行,离不开一系列协议的支持。
这些协议就像是局域网中的“交通规则”,规范着数据的传输和交换。
接下来,让我们一起了解一些常用的局域网协议。
一、以太网协议(Ethernet)以太网是应用最为广泛的局域网技术之一。
它采用了一种称为“载波监听多路访问/冲突检测”(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,简称 CSMA/CD)的访问控制方法。
简单来说,当一台计算机想要发送数据时,它会先监听网络线路,看看是否有其他计算机正在传输数据。
如果线路空闲,它就会开始发送数据。
但由于网络中的计算机可能会同时尝试发送数据,从而导致冲突。
当发生冲突时,发送数据的计算机都会检测到,并各自等待一段随机的时间后重新尝试发送。
以太网协议支持多种传输速率,从早期的 10Mbps 到如今常见的100Mbps、1000Mbps 甚至更高。
它具有简单、易于实现和成本低等优点,这也是其广泛应用的重要原因之一。
二、令牌环网协议(Token Ring)令牌环网是另一种早期的局域网技术。
在令牌环网中,数据传输是通过一个称为“令牌”的特殊帧来控制的。
令牌在网络中的各个节点之间依次传递。
只有拥有令牌的节点才有权利发送数据。
当一个节点完成数据发送后,令牌会被传递给下一个节点。
这种方式可以避免数据冲突的发生,但相对来说,其实现较为复杂,且在网络负载较大时,可能会出现令牌传递延迟等问题。
三、无线局域网协议(WiFi)随着无线技术的发展,无线局域网(Wireless Local Area Network,简称 WLAN)越来越普及,而 WiFi 则是其中最常见的协议之一。
WiFi 协议包括多个版本,如 80211a、80211b、80211g、80211n 和80211ac 等。
令牌环方法?
答:令牌环方法是一种网络通信技术,也被称为令牌环网。
这种网络在物理上是一个环形拓扑结构,由一系列站点和连接站点的点到点链路构成。
在令牌环网络中,每个站点都有一个唯一的地址,并且网络上会循环传递一个称为“令牌”的特殊帧。
这个令牌实际上是一个特殊位模式的帧,当它在环上传递时,有权发送的站点会捕获令牌,修改它的位模式,然后将其重新发送到环上。
接着,发送站点开始发送一个或多个数据帧。
数据帧在环上传递,目标站点接收并处理这些帧。
如果数据帧的发送完成或者令牌绕环一周,则发送站点会删除数据帧并将令牌重新发送到环上。
这样,其他站点就有机会捕获令牌并发送自己的数据。
令牌环方法的主要优点是它的确定性,即每个站点都有公平的机会发送数据,因为令牌是循环传递的。
此外,由于数据在环上单向流动,所以冲突较少,从而提高了网络的效率。
然而,令牌环也有一些缺点,例如对令牌的依赖可能导致网络性能下降,如果令牌丢失或损坏,网络可能会瘫痪。
同时,由于环的物理限制,扩展网络可能比较困难。
1.简述令牌环的工作原理-回复令牌环(Token Ring)是一种局域网(Local Area Network, LAN)拓扑结构,其工作原理是基于令牌传递的方式进行数据传输。
令牌环由一组网络设备组成,这些设备按照环形拓扑连接,每个设备通过物理或逻辑线缆与相邻设备相连。
在令牌环中,一个特殊的数据包即令牌在环内按顺序传递,只有拥有令牌的设备才能发送数据。
下面我将一步一步解释令牌环的工作原理:1. 初始化环:当令牌环网络被建立时,所有的设备都处于"监听"状态。
此时环中没有令牌,也没有设备被允许发送数据。
2. 令牌生成与传递:一旦网络中的一个设备需要发送数据,它会等待环上出现一个空的令牌。
一旦发现一个空令牌,该设备将会捕获令牌,并将其变为“活动”状态。
此时,拥有令牌的设备可以开始发送数据。
3. 数据传输:拥有令牌的设备可以在环内传输数据。
每个设备都有一个唯一的硬件地址,用于标识该设备。
设备在发送数据包之前,会将其目的地址添加到数据包中。
数据包在环内按照顺时针方向传递,直到达到其目的设备。
4. 令牌释放:一旦数据包到达其目的设备,该设备将检查数据包的目的地址,并提取其中的数据。
然后,设备会将数据包的源地址更改为自己的地址,并将其重新发送到环上。
这个过程称为“令牌释放”,目的是保证令牌不会长时间地被一个设备独占。
5. 令牌间隔:在数据传输时,每个设备都只能传输一定数量的数据,然后就必须将令牌传递给下一个设备。
这个数量通常是一个固定的值,称为令牌间隔(Token Interval)。
令牌间隔的大小决定了令牌环的传输能力。
6. 异常处理:在令牌环网络中,可能会出现一些异常情况,比如设备离线、令牌损坏等。
当一个设备离线时,其相邻设备会察觉到令牌没有被传递,并且可能会尝试重新发送数据。
当令牌损坏时,网络中的设备也会察觉到异常,并尝试恢复正常的工作状态。
这些就是令牌环的基本工作原理。
通过令牌传递的方式,令牌环实现了有序的数据传输,避免了数据冲突和碰撞的问题。
令牌环网的工作原理令牌环网(Token Ring)是一种局域网传输技术,它的工作原理是基于令牌传递的方式来实现数据传输。
在令牌环网中,所有计算机连接在一个环形拓扑结构上,通过传递令牌来控制数据传输的顺序和权限。
下面我们来详细了解一下令牌环网的工作原理。
首先,让我们来了解一下令牌环网中的基本组成部分。
在令牌环网中,所有计算机通过网线连接成一个环形结构,每台计算机都有一个网卡,网卡之间通过网线连接起来,形成一个闭合的环。
当一台计算机想要发送数据时,它必须等待获取令牌,然后才能发送数据。
在令牌环网中,令牌是一个特殊的数据包,它沿着环形网络不断地传递。
只有拥有令牌的计算机才有权限发送数据,其他计算机则必须等待。
当一台计算机发送完数据后,它会将令牌继续传递给下一台计算机,然后等待下一个令牌再次发送数据。
令牌环网的工作原理可以用以下步骤来简单描述:1. 令牌传递,令牌沿着环形网络不断地传递,每台计算机都有机会获取令牌。
2. 数据发送,当一台计算机获取到令牌后,它就可以发送数据。
其他计算机会监听数据,但只有目标计算机会接收并处理数据。
3. 令牌继续传递,发送完数据后,计算机将令牌继续传递给下一台计算机,然后等待下一个令牌再次发送数据。
通过这种方式,令牌环网可以实现数据的有序传输和控制,避免了数据冲突和碰撞,保证了数据传输的可靠性和稳定性。
除了基本的工作原理外,令牌环网还有一些特点和优势:1. 稳定性,令牌环网可以有效地避免数据冲突和碰撞,保证数据传输的稳定性和可靠性。
2. 控制能力,通过令牌的传递,可以实现对数据传输的严格控制,避免网络拥堵和混乱。
3. 可靠性,由于令牌环网采用了有序的数据传输方式,因此具有较高的可靠性,适用于对数据传输要求较高的场景。
总的来说,令牌环网是一种基于令牌传递的局域网传输技术,它通过令牌的传递来实现对数据传输的严格控制,保证了数据传输的稳定性和可靠性。
在实际应用中,令牌环网已经被逐渐淘汰,但其工作原理和特点仍具有一定的参考价值。
1.简述令牌环的工作原理
令牌环(Token Ring)是一种计算机网络拓扑结构,它的工作原理如下:
1. 环形结构,令牌环网络由一条物理环路组成,每个节点都连接在这个环上。
数据在网络中按照固定的方向流动,形成一个环形的数据传输路径。
2. 令牌传递,在令牌环网络中,只有拥有令牌的节点才能发送数据。
令牌是一个特殊的数据包,沿着环路不断传递。
每个节点在收到令牌后,判断是否有数据需要发送,如果有,则将数据包添加到令牌上并将其发送出去;如果没有数据需要发送,则节点将令牌继续传递给下一个节点。
3. 数据传输,当一个节点收到带有数据的令牌时,它会将数据包从令牌中取出并将其发送到目标节点。
数据包在环路上依次经过每个节点,直到到达目标节点。
4. 令牌释放,当数据包到达目标节点后,目标节点将数据包从令牌中取出并进行处理。
处理完成后,目标节点会将令牌重新发送
到下一个节点,以便其他节点可以发送数据。
5. 冲突解决,在令牌环网络中,每个节点都有机会发送数据,但是如果多个节点同时有数据需要发送,就会发生冲突。
为了解决冲突,令牌环采用了一种称为令牌传递协议的机制,通过严格的时间控制和优先级规则来保证每个节点公平地获得发送数据的机会。
总结起来,令牌环的工作原理是通过传递一个特殊的令牌来控制数据的发送顺序,每个节点在收到令牌时判断是否有数据需要发送,并在发送完成后将令牌继续传递给下一个节点。
这种机制保证了网络中每个节点都有机会发送数据,同时通过冲突解决机制保证了数据传输的顺序和公平性。
令牌环网的工作原理令牌环网(Token Ring)是一种计算机网络拓扑结构和访问控制方法。
它最早由IBM在上世纪70年代提出并应用于局域网中。
令牌环网采用了环状的物理连接结构,并使用令牌的概念来控制节点之间的数据传输。
令牌环网的工作原理可以分为令牌传递和数据传输两个主要过程。
首先,令牌传递过程。
在令牌环网中,只有拥有令牌的节点才有资格发送数据。
令牌是在环中依次传递的,每个节点在收到令牌后有两种选择:一是保留令牌并传递给下一个节点,二是将数据包发送到网络中。
当一个节点决定发送数据时,它会将数据包绑定在令牌上,并将令牌传递给下一个节点。
这样,令牌就会在环中依次传递,直到下一个节点收到令牌并检查是否有数据包要发送。
其次,数据传输过程。
当一个节点决定发送数据时,它会将数据包绑定在令牌上,并发送到网络中。
数据包沿着环的方向前进,经过每个节点的检查。
如果节点收到的令牌上绑定有数据包,它会将数据包复制一份,并将原始数据包从令牌上删除,然后将拷贝发送到网络中。
这样,每个节点都会检查并复制传递过来的数据包,并将其发送到网络中。
当数据包返回到原始发送节点时,节点会将其删除,然后将令牌传递给下一个节点。
令牌环网的工作原理可以通过以下步骤来概括:1.初始化。
当令牌环网被建立时,系统会生成一个初始令牌,并将其发送到网络中。
所有节点都会收到这个初始令牌。
2.令牌传递。
初始令牌在环中被依次传递。
每个节点在收到令牌后,会检查是否有数据包要发送,如果有则将其绑定在令牌上。
然后,节点会决定是否发送数据包或者继续传递令牌。
3.数据传输。
在某个节点决定发送数据包后,它会将数据包绑定在令牌上,并将令牌发送到网络中。
其他节点在收到令牌时会检查是否有数据包,如果有则复制并发送到网络中。
4.数据接收。
数据包会沿着环的方向传输,每个节点都会接收并检查数据包。
如果节点不是目标节点,它会将数据包继续传递。
如果节点是目标节点,则它会接收并处理数据包。