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第五章第五章 局域网局域网内容纲要内容纲要 局域网侧重共享信息的处理、存储局域网侧重共享信息的处理、存储。组网组网 树树Tree型型 分层结构，扩展性好，寻址方便分层结构，扩展性好，寻址方便匹配电阻匹配电阻集线器集线器干线耦合器干线耦合器总线网总线网星形网星形网树形网树形网 环形网环形网交换机交换机交换机交换机交换机交换机局域网数据传输的基本形式有两种：局域网数据传输的基本形式有两种：典型的传输介质：典型的传输介质：双绞线双绞线 同轴电缆同轴电缆 光纤光缆）光纤光缆）无线、微波、红外传无线、微波、红外传输输 基带传输基带传输 频带传输（频带传输（宽带传输）宽带传输）表示层表示层应用层应用层会话层会话层网络层网络层传输层传输层数据链路层数据链路层物理层物理层OSI-RMOSI-RM7 76 65 54 43 32 21 1LLCLLCMACMAC物理层物理层物理层物理层PSAPPSAPPSAPPSAPMSAPMSAPMSAPMSAPLSAPLSAPNSAPNSAPIEEE LAN&MANIEEE LAN&MAN参考模型参考模型 高层协议高层协议网间互连网间互连网间互连网间互连表示会话运输网络链路物理应用802.1802.2802.3 802.4 802.5 802.6ISO/OSI-RM7654321802.9 802.11CSMA/CD标记总线标记 环MANV/D综合LAN无线LAN逻辑链路控制（LLC）（体系结构），网络互连802.7802.8光纤技术宽带技术UTP同轴电缆光缆802.10 网络安全802.12交换LAN高层PDUDSAPSSAPC数 据1 11-2字节头标尾标SDDASALDATAFCSSDDASAFCIFCS EDSDACEDSDACFCDASAIFCSEDPadPrPrLLC PDUMAC PDU(1)CSMA/CD(2)标记总线(3)标记环Pr:帧头(Preamble),SD:帧开始定界符,ED:帧结束定界符,DA:终点地址,SA:源点地址,L:LLC数据字段的字节数,FC:帧控制,Pad:填充字段,FCS:帧校验,FS:帧状态,AC:访问控制.FS单独选择单独选择例：二进制指数后退算法帧帧帧帧帧帧帧帧传输传输竞争竞争传输传输竞争竞争传输传输空闲空闲传输传输时间时间争用时间片争用时间片ton防止在发生冲突时完成短帧发送防止在发生冲突时完成短帧发送ABCDEFT A在在t=0时刻向时刻向F发送帧。发送帧。F在在t=T-时刻向时刻向A发送帧，在发送帧，在t=T时检测到冲突，立即发送噪声帧。时检测到冲突，立即发送噪声帧。A在在t=2T时刻收到时刻收到F向向全网发送的噪声帧。全网发送的噪声帧。时间片时间片ABt1t2t3开始开始发送发送开始开始发送发送发现冲突，终止发送数据帧，发现冲突，终止发送数据帧，广播信道阻塞信号，避让。广播信道阻塞信号，避让。最远距离最远距离时间时间时间时间收到收到B发送的阻塞信号，发送的阻塞信号，终止发送过程。终止发送过程。CSMA/CD概念模型争概念模型争用时间片的宽度为用时间片的宽度为2T。时间片时间片ABt1t2t3t4t5结束发送阻塞信号结束发送阻塞信号开始开始发送发送结束结束发送发送A无法判定冲突由自己造成，无法判定冲突由自己造成，自认为已成功发送出帧。自认为已成功发送出帧。开始开始发送发送发现发现冲突冲突最远距离最远距离时间时间时间时间CSMA/CD要求最短帧要求最短帧的发送时间至少为的发送时间至少为2T。参参 数数 数数 值值争用期时隙争用期时隙(Slot time)51.2 us 帧间隔帧间隔(Inter Frame Gap)9.6 us 尝试次数尝试次数(Attempt Limit)16 退避限制数退避限制数(Back off Limit)10 阻塞信号阻塞信号(Jam Size)32 bits 最大帧长最大帧长(Max Frame Size)1518 bytes 最小帧长最小帧长(Min Frame Size)64 bytes 地址长度地址长度(Address Size )6 bytesToken令牌令牌ABCDTokenA站收到站收到Token?Free?YA CWAITINGDA=C?传播延迟传播延迟(s/km)s/km)介质长度介质长度 数据速率数据速率+中继器延迟中继器延迟解：解：传播延迟传播延迟 tp=L/v v =2 10 5 km/s tp =5 s环上保留的位数环上保留的位数=5 1 4+50=70 bit SDSDEDEDACACSDSDFCFCACACDADAINFOINFOSASAFCSFCSFSFSEDED标记格式标记格式帧格式帧格式帧序列始帧序列始帧序列尾帧序列尾FCSFCS校验对象校验对象1 1 1 1 1 1Token标志、标志、令牌令牌ABCDE断收否。断收否。平均时间平均时间 =t=t 等待取得标记和发报文等待取得标记和发报文时间时间 /2/2前导码前导码FCFCSDSDDADAINFOINFOSASAFCSFCSEDED帧格式帧格式帧序列始帧序列始帧序列尾帧序列尾FCSFCS校验对象校验对象n n1 11 16 66 64 41 1字节字节00类型类型F FF FM MM MM MP PP PP PLLC LLC 数据帧数据帧站管理数据帧站管理数据帧特殊用途数据帧特殊用途数据帧无响应请求无响应请求含响应请求含响应请求呼应呼应优先级优先级1 12 23 34 4终端电阻终端电阻5050欧姆欧姆中继器中继器 (Repeater)(Repeater)收发器收发器250 m750 m500 m500 m500 m50 m50 m50 m网段 1转发器转发器网段 2网段 3转发器转发器转发器转发器 7 1 2-6 2-6 2 46-1500 4 bytes Pr SD DA SA L/T DATA FCSPr 帧头帧头 10101010.7字节前导码字节前导码SD 帧开始符帧开始符 .10101011DA,SA 源源/目的地址目的地址 1G L G=0 单独地址单独地址 L=0 全局全局 G=1 组地址组地址 L=1 部分部分 L 长度字段长度字段 IEEE 802.3type 类型字段类型字段 EthernetDATA 数据字段数据字段 LLC PDU FCS 帧校验序列帧校验序列100Mbit/s100Mbit/s10Mbit/s10Mbit/s网段，必产生阻塞。网段，必产生阻塞。n采用自适应网卡，采用自适应网卡，(10Mbit/s,100Mbit/s)
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