Ch4 局域网94545

传统局域网(10Mb/s)的体系结构
IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气与电子 工程师委员会）制定了若干个局域网标 准，这些标准合称为IEEE802标准。
IEEE802参考模型：局域网属于计算机通 信网，不存在路由选择的问题，因此不 需要网络层，只有数据链路层和物理层 两个层次。
4.5 虚拟局域网 4.5.1 虚拟局域网的概念 4.5.2 虚拟局域网使用的以太网帧格式
第 4 章 局域网（续）
*.6 高速以太网
4.7 其他种类的高速局域网 4.8 无线局域网
4.1 局域网概述
局域网最主要的特点是：网络为一个单 位所拥有，且地理范围和站点数目均有 限。
局域网具有如下的一些主要优点：
IEEE802 参考模型 的范围
传输媒体
局域网的802参考模型与OSI/RM的对比
物理层的主要功能
➢ 物理层的主要功能是： 信号的编码和译码 为同步用的前同步码的产生和去除 比特的传输与接收
MAC子层的主要功能
➢MAC子层解决与传输媒体相关的问题，还负责 在物理层基础上无差错通信，其主要功能是：
传统局域网的体系结构
网络服务访问点SAP在LLC层与高层 的交界面上。
802参考模型还包括对传输媒体和拓 扑结构的规约。
OSI参考模型
IEEE802参考模型
应用层 表示层 会话层
传输层 网络层 数据链路层 物理层
服务访问点 SAP
（） （） （） 逻辑链路控制LLC 媒体接入控制MAC
物理层
能方便地共享昂贵的外部设备、主机以及软件、数 据。从一个站点可访问全网。
便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵 活调整和改变。

课件制作人：谢希仁
数据链路层的两个子层
为了使数据链路层能更好地适应多种局域 网标准，802 委员会就将局域网的数据链 路层拆成两个子层：
逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层
媒体接入控制 MAC (Medium Access Control) 子层。
与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC 子层，而 LLC 子层则与传输媒体无关，不 管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说 都是透明的
主机箱
RJ-45 插头
双绞线
集线器
课件制作人：谢希仁
以太网的最大作用距离
500 m
50 m 转发器
网段 1
网段 3 500 m
转发器 750 m
50 m 250 m
转发器
转发器 50 m 500 m
网段 2
课件制作人：谢希仁
细缆以太网 10BASE2
用更便宜的直径为 5 mm 的细同轴电缆(特 性阻抗仍为 50 W)，可代替粗同轴电缆。
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以太网提供的服务
以太网提供的服务是不可靠的交付，即 尽最大努力的交付。
当目的站收到有差错的数据帧时就丢弃 此帧，其他什么也不做。差错的纠正由 高层来决定。
如果高层发现丢失了一些数据而进行重 传，但以太网并不知道这是一个重传的 帧，而是当作一个新的数据帧来发送。
课件制作人：谢希仁
匹配电阻
A 不接受
只有 D 接受 B 发送的数据
B
B向 D 发送数据
C 不接受
D 接受
E 不接受
课件制作人：谢希仁
以太网的广播方式发送
总线上的每一个工作的计算机都能检测到 B 发 送的数据信号。

广播域3 VLAN 30
财务部
工程部
市场部
VLAN技术
VLAN （Virtual Local Area Network） • VLAN是在一个物理网络上划分出来的逻辑网 络。这个网络对应于OSI 模型的第二层网络。 • VLAN的划分不受网络端口的实际物理位置的 限制； • VLAN 有着和普通物理网络同样的属性；
4.1节 4.2节
4.3节 4.4节
4.5节 4.6节
4.2 局域网协议
IEEE 802参考模型只对应OSI参考模型的 数据链路层与物理层，它将数据链路层划分为 逻辑链路控制子层与介质访问控制子层。
4.1节 4.2节
4.3节 4.4节
4.5节 4.6节
4.2 局域网协议
IEEE 802.1标准：局域网体系结构、网络互连，网络管理与 性能测试等。 IEEE 802.2标准：定义了LLC子层的功能与服务。 IEEE 802.3标准：定义了CSMA/CD总线MAC子层与物理层 规范。 IEEE 802.4标准：定义了令牌总线MAC子层与物理层规范。 IEEE 802.5标准：定义了令牌环MAC子层与物理层规范。 IEEE 802.6标准：定义了城域网MAN MAC子层与物理层规 范。 IEEE 802.7标准：定义了宽带技术规范。 IEEE 802.8标准：定义了光纤技术规范。 IEEE 802.9标准：定义了综合语音与数据局域网技术规范。 IEEE 802.10标准：定义了可互操作的局域网安全性规范。 IEEE 802.11标准：定义了无线局域网技术规范。
4.1节 4.2节
4.3节 4.4节
4.5节 4.6节
4.4.2 C/S局域网
C/S局域网的类型：工作组方式
提供网络服务器群

碰撞的结果是两个帧都变得无用。
课件制作人：谢希仁
t=0 A
1 km
t A 检测到发生碰撞
碰撞
t = 2
B 检测到发生碰撞
B B 发送数据
t= t=
单程端到端
传播时延记为
t=0 A
1 km
t A 检测到发生碰撞
碰撞
t = 2
t=0
A 检测到 信道空闲
A
发送数据
A
B 检测到发生碰撞
512 bit，即 64 字节。 以太网在发送数据时，若前 64 字节没有发
生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。
课件制作人：谢希仁
最短有效帧长
如果发生冲突，就一定是在发送的前 64 字 节之内。
由于一检测到冲突就立即中止发送，这时 已经发送出去的数据一定小于 64 字节。
以太网规定了最短有效帧长为 64 字节，凡 长度小于 64 字节的帧都是由于冲突而异常 中止的无效帧。
载波监听多点接入/碰撞检测
CSMA/CD
CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。
“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方 式连接在一根总线上。
“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先 要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数 据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生 碰撞。
总线上并没有什么“载波”。因此， “载波监 听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计 算机发送的数据信号。
课件制作人：谢希仁
碰撞检测
“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道 上的信号电压大小。
当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的 信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。