第4章计算机局域网剖析.ppt

第4章 计算机局域网 4.1 局域网概述 4.2 局域网介质访问控制方式 4.3 局域网体系结构 4.4 局域网组网技术 4.5 局域网操作系统 本章学习目标 l?了解局域网的特点、分类、拓扑结构及几种较典型的局域网操作系统 l??熟悉局域网的体系结构和介质访问控制方式 l???掌握局域网中Ethernet的组网技术 4.1 局域网概述 4.1.1 局域网的定义和组成 4.1.2 局域网的分类 4.1.1 局域网的定义和组成 l??LAN不是纯计算机网络，从广义上讲，计算机化的电话交换机也属于LAN。 l????LAN支持多对多的通信，即连在LAN中任何一个设备都能与网上的任何其他设备直接进行通信。 l??? LAN中的“设备”是广义的，它包括在传输介质上的任何设备。 l????LAN地域范围是适中的，通常在10km之内。 l????LAN是通过物理信道通信的，常用介质有同轴电缆、双绞线和光纤等。 l??? LAN的信道以适中的数据速率传输信息。 4.1.2 局域网的分类 按拓扑结构分，局域网可分成总线型、树型、环型和星型。按使用介质分，可分为有线网和无线网两类。 有线网中包括双绞线、同轴电缆和光纤网，而无线网指用红外、微波作为传输介质的局域网。在有线局域网中，又可分成基带网和宽带网，基带网一般采用同轴电缆（50Ω）或双绞线作为传输介质。 载波侦听多路访问（CSMA，Carrier Sense Multiple Access）是一种适合于总线结构的具有信道检测功能的分布式介质访问控制方法，其控制手段称之为“载波侦听”。 CSMA/CD又被称之为“先听后讲，边听边讲”，其具体工作过程概括如下： （1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息。 （2）如果信道忙，则继续侦听，直到信道空闲时立即发送。 （3）发送信息后进行冲突检测，如发生冲突，立即停止发送，并向总线上发出一串阻塞信号（连续几个字节全1），通知总线上各站点冲突已发生，使各站点重新开始侦听与竞争。 （4）已发出信息的各站点收到阻塞信号后，等待一段随机时间，重新进入侦听发送阶段。 CSMA/CD发送过程可描述如图4-2所示。 CSMA按其算法的不同存在以下三种方式： （1）非-坚持CSMA （2）P-坚持CSMA （3）1-坚持CSMA 4.2 局域网介质访问控制方式 4.2.1 载波侦听多路访问/冲突检测法 4.2.2 令牌环访问控制方式 4.2.3 令牌总线访问控制方式 4.2.1 载波侦听多路访问/冲突检测法 载波侦听多路访问（CSMA，Carrier Sense Multiple Access）是一种适合于总线结构的具有信道检测功能的分布式介质访问控制方法，其控制手段称之为“载波侦听”。 实际上，当一个站开始发送信息时，检测到本次发送有无冲突的时间很短，它不超过该站点与距离该站点最远站点信息传输时延的2倍。假设A站点与距离A站最远B站点的传输时延为T（图4-1所示），那么2T就作为一个时间单位。 CSMA/CD又被称之为“先听后讲，边听边讲”，其具体工作过程概括如下： （1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息。 （2）如果信道忙，则继续侦听，直到信道空闲时立即发送。 （3）发送信息后进行冲突检测，如发生冲突，立即停止发送，并向总线上发出一串阻塞信号（连续几个字节全1），通知总线上各站点冲突已发生，使各站点重新开始侦听与竞争。 （4）已发出信息的各站点收到阻塞信号后，等待一段随机时间，重新进入侦听发送阶段。 CSMA/CD发送过程可描述如图4-2所示。 CSMA按其算法的不同存在以下三种方式： （1）非-坚持CSMA （2）P-坚持CSMA （3）1-坚持CSMA 4.2.2 令牌环访问控制方式 令牌环是一种适用于环形网络的分布式介质访问控制方式，已由IEEE802委员会建议成为局域网控制协议标准之一，即IEEE802.5标准。 在令牌环网中，令牌也叫通行证，它具有特殊的格式和标记。令牌有“忙（Busy）”和“空闲（Free）”两种状态。 具有广播特性的令牌环访问控制方式，还能使多个站点接收同一个信息帧，同时具有对发送站点自动应答的功能。其访问控制过程如图4-3所示。 4.2.3 令牌总线访问控制方式 令牌总线访问控制方式（Token-Bus）是在综合了CSMA/CD访问控制方式和令牌环访问控制方式的优点基础上形成的一种介质访问控制方式。 令牌总线控制方式主要用于总线型或树型网络结构中。该方式是在物理总线上建立一个逻辑环。如图4-4所示，一个总线结构网络，如果指定每一个站点在逻辑上相互连接的前后地址，就可构成一个逻辑环。如图中A→B→D→E→A（C站点没有连入令牌总