计算机网络-第4章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,课件制作人：沈红,*,课件制作人：沈红,计算机网络,沈阳理工大学,信息科学与工程学院,课件制作人：沈红,第 四 章,局域网,课件制作人：沈红,4.1,局域网概述,局域网,（,Local Area Network,，,LAN,）是指传输距离有,限，传输速率较高，以共享网络资源为主要目的的网络系,统。,局域网的特点：,共享介质的信道分配技术是局域网的核心技术,拓扑结构和传输介质决定了各种局域网的数据类型、,数据传输速率、通信效率等特点，也决定了局域网的,应用。,为一个单位所有，范围有限，数目有限，传输速率,高，误码率低,课件制作人：沈红,两个重要的特征：,1,、用带地址的帧来传送数据,2,、不存在中间交换，所以不要求路由选择。,局域网的传输媒体：,双绞线、同轴电缆、光纤,局域网的拓朴结构：,星形网、环形网、总线网、树形网,课件制作人：沈红,局域网的拓扑,匹配电阻,集线器,干线耦合器,总线网,星形网,树形网,环形网,课件制作人：沈红,4.2,局域网的体系结构,4.2.1,局域网协议体系,IEEE 802,委员会根据局域网适用的传输媒体、,网络拓扑结构、性能及实现难易等因素，为,LAN,制,定了一系列标准，称为,IEEE 802,标准,1,、,IEEE 802,参考模型,1,）,LAN,只是一个计算机通信网，不存在路由选择,问题，因此局域网可以不要网络层。,课件制作人：沈红,2,）,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,课件制作人：沈红,3,）,IEEE802,参考模型（包括对传输媒体和拓扑,结构的规格说明）,课件制作人：沈红,OSI,参考模型与,IEEE 802,参考模型之间的对应,关系,课件制作人：沈红,4,）物理层的主要功能：,信号的编码与译码，,前同步位的产生与去除，,比特的传输与接收,5,）数据链路层：,分为,MAC,子层和,LLC,子层。功能包括：,提供一个或多个服务访问点（,SAP,）。,SAP,是两个相邻层之间的逻辑接口。,发送时将数据组装成带有地址和差错检测段的帧。,接收时拆卸帧，执行地址识别和差错检测。,管理链路上的通信。,课件制作人：沈红,MAC,子层支持数据链路功能，并为,LLC,子层提,供服务。,LLC,子层的,LLC,帧与,MAC,子层的,MAC,帧的关系,课件制作人：沈红,2,、,IEEE 802,标准的内容,IEEE 802.1,基本介绍和接口原语定义；,802,标准概述、体系结构和网络互连，以及网络管理和性能测量。,IEEE 802.2,定义了,LLC,子层协议。,IEEE 802.3,定义了总线型网络的介质访问控制协议,CSMA/CD,及物理层技术规范。,IEEE 802.4,定义了令牌总线（,Token Bus,）网络,MAC,子层协议及物理层技术规范。,IEEE 802.5,定义了令牌环（,Token Ring,）网络,MAC,子层协议及物理层技术规范。,IEEE 802.6,定义了城域网（,MAN,）的,MAC,子层协议及物理层技术规范。,IEEE 802.7,定义了宽带网络技术，为其他分委员会提供宽带网络技术建议。,IEEE 802.8,定义了光纤网络技术，为其他分委员会提供光纤网络技术建议。,IEEE 802.9,定义了语音及数据综合局域网（,IVD LAN,）的,MAC,子层协议及物理层技术规范。,课件制作人：沈红,IEEE 802.10,定义了局域网安全技术规范。,IEEE 802.11,定义了无线局域网技术的,MAC,子层协议,及物理层技术规范。,IEEE 802.12,定义了,100VG-Any LAN,局域网的,MAC,子层协议，用以描述交换式局域网标准，定义,100Mbit/s,高速以太网按需优先的介质接入控制协议。,IEEE 802.14,定义了电缆电视（,CATVCable,Television,）宽带通信技术标准。,IEEE 802.15,定义了无线私人网（,WPAN,Wireless Personal Area Network,）的技术标准。,IEEE 802.16,定义了宽带无线访问标准。,在这些标准中，,IEEE802.3,标准最为常用，但随着,无线技术的快速发展，,IEEE 802.15,标准、,IEEE 802.11,标准以及,IEEE 802.16,标准等都在无线局域网和无线传,感器网络中得到越来越多的应用。,课件制作人：沈红,4.2.2,逻辑链路控制,LLC,子层,1,、服务访问点（,Service Access Point,，,SAP,）,逻辑链路控制子层的服务访问点（,SAP,）,网络中的寻址分两步：,用,MAC,帧中的地址（物理地址）找到主机,用,LLC,帧中的地址（,SAP,地址）找到要通信的进程,LLC,的复用功能,多个,SAP,可以复用一个数据链路：,LLC,的复用功能,一个,SAP,在一个时间只能为一个用户使用,课件制作人：沈红,局域网通信中的,MAC,地址与,SAP,地址,课件制作人：沈红,2,、,LLC,子层所提供的服务,LLC1,：,不确认的无连接服务，特别适用于广,播和多播,LLC2,：,面向连接的服务，局域网中不常用,LLC3,：,带确认的无连接服务，令牌总线网中,LLC4,：,即高速传送服务，为城域网专用，其速,率可以达到,155Mbit/s,。,3,、,LLC PDU,的帧格式,课件制作人：沈红,LLC,帧及前,3,个字段的具体结构,课件制作人：沈红,局域网对,LLC,子层是透明的,局 域 网,网络层,物理层,站点,1,网络层,物理层,逻辑链路控制,LLC,LLC,媒体接入控制,MAC,MAC,数据,链路层,站点,2,LLC,子层看不见,下面的局域网,课件制作人：沈红,以后一般不考虑,LLC,子层,由于,TCP/IP,体系经常使用的局域网是,DIX,Ethernet V2,而不是,802.3,标准中的几种局域,网，因此现在,802,委员会制定的逻辑链路控制子,层,LLC,（即,802.2,标准）的作用已经不大了。,很多厂商生产的适配器上就仅装有,MAC,协议而,没有,LLC,协议。,课件制作人：沈红,4.2.3,媒体接入控制,MAC,子层,网络接口板又称为,通信适配器,(adapter),或,网络,接口卡,NIC(Network Interface Card),，或“,网,卡,”。,适配器的重要功能：,进行串行,/,并行转换。,对数据进行缓存。,在计算机的操作系统安装设备驱动程序。,实现以太网协议。,编码和译码,课件制作人：沈红,计算机通过适配器和局域网进行通信,硬件地址,至局域网,适配器,（网卡,）,串行通信,CPU,和,存储器,生成发送的数据,处理收到的数据,把帧发送到局域网,从局域网接收帧,计算机,IP,地址,并行,通信,课件制作人：沈红,在局域网中，硬件地址又称为物理地址或,MAC,地址,1,、,MAC,帧中的,EUI-48,硬件地址,IEEE,的,注册管理机构,RAC,负责向厂家分配地址字段的,前三个字节,(,即高位,24,位,),机构惟一标识符,OUI,（,Organizationally Unique Identifier,）,。,地址字段中的后三个字节,(,即低位,24,位,),由厂家自行指,派，称为,扩展标识符，（机构惟一标识符,OUI,、扩展标识,符）,必须保证生产出的适配器没有重复地址。,一个地址块可以生成,2,24,个不同的地址。这种,48,位地,址称为,MAC-48,，它的通用名称是,EUI-48,（,Extended,Unique Identifier,）,。,课件制作人：沈红,“,MAC,地址”实际上就是适配器地址或适配器标识符,EUI-48,。,2,、,MAC,地址中的单播和组播,IEEE,规定地址字段的第一个字节的最低位为,I/G,比特。,I/G,表示,Individual/Group,。,当,I/G,比特为,0,时，地址字段表示一个单一站地址。,当,I/G,比特为,1,时，地址字段表示多站地址，用来进行,多播,3,、高位顺序与低位顺序,IEEE,制订的二进制,EUI-48,地址有两种不同的字节顺序,记法。,课件制作人：沈红,802.5,标准和,802.6,标准：将每一个字节的高位写,在最左边,802.3,标准和,802.4,标准：将每一个字节的高位比,特写在最右边,课件制作人：沈红,地址字段中第,1,个字节的次低位规定为,G/L,比特，,表示,Global/Local,。当,G/L,比特为,1,时是全球管理。,当地址字段的,G/L,比特为,0,时是本地管理，这时用,户可任意分配网络上的地址,。,4,、两种不同的,MAC,帧格式,常用的以太网,MAC,帧格式有两种标准：,DIX Ethernet V2,标准,IEEE,的,802.3,标准,最常用的,MAC,帧是,以太网,V2,的格式,。,