局域网技术MACVLAN.ppt

第5章 局域网技术 5.1 局域网的基本概念 5.1.1 局域网的主要特点及实现技术 局域网的特性主要有以下几个方面： （1）局域网属于某一组织机构所有。如一个工厂、学校、企事业单位等内部网络，因此LAN的设计、安装、使用等均不受公共网络的束缚。 （2）局域网覆盖范围有限，通常在数百米至数公里之内。 （3）局域网具有较高的数据传输速率，一般在1-100Mbps之间。目前已出现速率高达1000Mbps的局域网。 （4）具有较低误码率。局域网采用短距离基带传输，可以使用高质量的传输媒体，出现差错的机会少，可靠性高。局域网的误码率一般在10-11-10-8。 （5）局域网容易组装、组建和维护，具有较好的灵活性。 2. 局域网的实现技术 有三方面的技术决定着局域网的特性： （1）传输介质 局域网可使用多种传输介质。双绞线是最常用的一种传输介质，原来只用于低速基带局域网，现在10Mb/s或100Mb/s乃至1Gb/s的局域网也使用双绞线。同轴电缆的速率一般为10Mb/s，而75欧的同轴电缆可用到几百Mb/s。光纤具有很好的抗电磁干扰特性和很宽的频带，速率可达100Mb/s甚至1Gb/s。 （2）拓扑结构 为了进行计算机网络结构的设计，人们引用了拓扑学中拓扑结构的概念。通常，我们将节点和链路连接而成的几何图形称为该网络的拓扑结构。一个网络的拓扑结构是指它的各个节点互联的方法。如第一章所述，局域网拓扑结构有星型、总线型、环型及树形结构。如图5-1所示： 图5-1 拓扑结构 （3）介质访问控制方法 局域网的信道是广播信道,所有节点都连到一个共享信道上,所用的访问技术称为多路访问技术。多路访问技术可分为受控访问和随机访问。 受控访问的特点是用户不能随机地发送信息而必须服从一定的控制。受控访问又可分集中式控制和分散式控制。集中式控制主要是多点线路探询（POLL）方式，主站首先发出一个简短的询问消息，次站如果没有数据发送，则以否定应答（NAK）来响应。如果次站在收到询问消息后正好有数据要发送，可立即发送数据。分散式控制主要是令牌环局域网，网络中各节点处于平等地位，但是数据的发送要通过令牌（Token）的获得来实现。 随机访问的特点是网络中各节点处于平等地位，所有的用户可随机地发送信息，各节点的通信是由各节点自身控制完成的，如载波监听多路访问和碰撞检测（CSMA/CD）。 5.1.2 局域网参考模型 1.局域网的体系结构 局域网是一个通信网，只涉及到相当于OSI/RM通信子网的功能。由于内部大多采用共享信道的技术，所以局域网通常不单独设立网络层。局域网的高层功能由具体的局域网操作系统来实现。 IEEE 802标准的局域网参考模型如图5-2所示，该模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和链路层）的功能，也包括网间互连的高层功能和管理功能。从图中可见，OSI/RM的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC（Medium Access Control）和逻辑链路控制LLC（Logical Link Control）两个子层。 图5-2 IEEE802参考模型 因为对共享介质的局域网要解决介质访问控制问题，因此数据链路层分为两个子层,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。 MAC子层的主要功能是:具体管理通信实体访问信道而建立数据链路的控制过程，包括帧的封装和拆封、物理介质传输差错的检测、寻址、实现介质访问控制协议等。 LLC子层的主要功能是:提供一个或多个服务访问点，以复用的形式建立多点—多点之间的数据通信链路，并包括连接管理(建立和释放连接)、差错控制、按序传输及流量控制等。 MAC子层和LLC子层合并在一起，近似等效与OSI参考模型中的数据链路层。LLC子层的协议与局域网的拓扑结构和传输介质的类型无关，它对各种不同的类型的局域网都适用。而MAC子层协议却与网络的拓扑形式及传输介质的类型直接相关，其主要作用是介质访问控制和对信道资源的分配。例如：局域网主要采用的协议有：CSMA/CD，令牌总线，令牌环等。 5.1.3 LAN的IEEE802标准 美国的电器和电子工程师协会IEEE（institute of electrical and electronics engineers）在1980年2月成立了局域网标准化委员会（简称IEEE 802 委员会），专门从事局域网的协议制订，形成了一系列的标准，称为IEEE802标准。该标准已被国际标准化组织ISO采纳，作为局域网的国际标准系列，称为ISO 8802标准。在这些标准中，根据局域网的多种类型，规定了各自的拓扑结构、媒体访问控制方法、帧的格式等内容。 目前IEEE已经指定的局域网标准有十