第三章 局域網(wǎng)1

1、第3章局域網(wǎng)基礎(chǔ)局域網(wǎng)基礎(chǔ)3.13.1局域網(wǎng)的基本概述局域網(wǎng)的基本概述3.1.13.1.1局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)（1）局域網(wǎng)覆蓋有限的地理范圍。（2）局域網(wǎng)具有高數(shù)據(jù)傳輸速率、低誤碼率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。（3）局域網(wǎng)一般屬于一個(gè)單位所有，易于建立、維護(hù)和擴(kuò)展。（4）決定局域網(wǎng)特性的主要技術(shù)要素是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、傳輸介質(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法。（5）從介質(zhì)訪問控制方法的角度，局域網(wǎng)可分為兩類：共享介質(zhì)局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)。3.1.23.

2、1.2局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指用傳輸媒體互連各種設(shè)備的物理布局。目前大多數(shù)局域網(wǎng)使用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有3種：總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。3.1.2.13.1.2.1總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型結(jié)構(gòu)是使用同一媒體或電纜連接所有端用戶的一種方式；也就是說，連接端用戶的物理媒體由所有設(shè)備共享。使用這種結(jié)構(gòu)必須解決的一個(gè)問題是確保端用戶使用媒體發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)不能出現(xiàn)沖突。在點(diǎn)到點(diǎn)鏈路配置時(shí)，這是相當(dāng)簡

3、單的。如果這條鏈路是半雙工操作的，只需使用很簡單的機(jī)制便可保證兩個(gè)端用戶輪流工作；在一點(diǎn)到多點(diǎn)方式中，對線路的訪問依靠控制端的探詢來確定。這種結(jié)構(gòu)具有費(fèi)用低、數(shù)據(jù)端用戶入網(wǎng)靈活、站點(diǎn)或某個(gè)端用戶失效不影響其他站點(diǎn)或端用戶通信的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是一次僅有一個(gè)端用戶能發(fā)送數(shù)據(jù)，其他端用戶必須等待而獲得發(fā)送權(quán)，媒體訪問獲取機(jī)制較復(fù)雜。盡管有上述一些缺點(diǎn)，但由于布線要求簡單，擴(kuò)充容易，端用戶失效、增刪不影響全網(wǎng)工作，所以總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是局域網(wǎng)技術(shù)中使

4、用最普遍的一種。3.1.2.23.1.2.2環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)在局域網(wǎng)中使用較多。這種結(jié)構(gòu)中的傳輸媒體從一個(gè)端用戶到另一個(gè)端用戶，直到將所有端用戶連成環(huán)型，這種結(jié)構(gòu)消除了端用戶通信時(shí)對中心系統(tǒng)的依賴性。環(huán)型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是每個(gè)端用戶都與兩個(gè)相臨的端用戶相連，因而存在著點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，但總是以單向方式操作，有上游端用戶和下游端用戶之分。例如，用戶N是用戶N1的上游端用戶，用戶N1是用戶N的下游端用戶。如果用戶N1端需將數(shù)據(jù)發(fā)送到N端

5、，則幾乎要繞環(huán)一周才能到達(dá)N端。（10）IEEE802.10：定義了可互操作的局域安全規(guī)范。（11）IEEE802.11：定義了無線局域網(wǎng)的技術(shù)。3.23.2以太網(wǎng)以太網(wǎng)3.2.13.2.1以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)與工作流程以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)與工作流程3.2.1.13.2.1.1以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送流程以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送流程在以太網(wǎng)中，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)，它以“廣播“方式通過總線發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀，連在總線上的所有節(jié)點(diǎn)都能“收聽“到這個(gè)數(shù)據(jù)幀。由于網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)都可以

6、利用總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且網(wǎng)絡(luò)中沒有控制中心，因此沖突的發(fā)生將不可避免。CSMACD的發(fā)送流程可以簡單概括為4點(diǎn)：先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停止，延遲重發(fā)延遲重發(fā)。3.2.1.23.2.1.2以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)下圖31所示為以太網(wǎng)的幀圖31以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)由以下5個(gè)部分組成。（1）前導(dǎo)碼與幀前定界符字段：前導(dǎo)碼由56位（7B）的10101010…101010位序列組成。（2）目的地址和源地址字段：目的地址與源地址分別表示幀的接

7、收節(jié)點(diǎn)地址與發(fā)送節(jié)點(diǎn)的硬件地址。（3）類型字段：類型字段表示的是網(wǎng)絡(luò)層使用的協(xié)議類型。（4）數(shù)據(jù)字段：數(shù)據(jù)字段是高層待發(fā)送的數(shù)據(jù)部分。（5）幀校驗(yàn)字段：幀校驗(yàn)字段（FCS）采用32位的循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）。3.2.23.2.2以太網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方法以太網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方法從實(shí)現(xiàn)的角度來看，構(gòu)成以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備包括網(wǎng)卡、收發(fā)器電纜和收發(fā)器；從功能的角度來看，包括發(fā)送與接收信號(hào)的收發(fā)器、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路控制、曼徹斯特編碼與解碼器、幀裝配及與主機(jī)的接口