第4部分 局域网技术.doc

第4部分 局域网技术 〖主要内容〗以太网的工作原理，中继器、集线器、网桥和交换机的基本工作方法， 高速网络技术，网络组建所需设备和技术。 〖教学重点〗以太网工作原理，冲突、冲突域概念，小型局域网络设计。 局域网LAN是利用通信线路将近距离内的计算机及外设连接起来，以达到数据通信和资源共享的目的。局域网的研究始于20世纪70年代，典型代表是以太网（Ethernet）。 局域网概述 局域网的特点 较小的地域范围 高传输速率和低误码率 面向的用户比较集中 使用多种传输介质 局域网层次结构及标准模型 局域网的层次结构 局域网的标准化工作一方面吸取了广域网标准化工作不及时给用户和计算机生产厂家带来困难的教训，另一方面广域网标准化的成果特别是ISO/OSI为局域网标准化工作提供了经验和基础。 美国电气与电子工程师协会IEEE 802委员会与其他协会部门推出了IEEE 802标准，该标准遵循ISO/OSI参考模型的原则，解决最低两层（即物理层和数据链路层）的功能以及网络层的接口服务、网际互连有关的高层功能。 由于局域网是个通信子网，只涉及到有关的通信功能，局域网的拓扑结构简单不需要路由选择协议，因此OSI的第三层以上的高层就不再涉及，在IEEE 802局域网参考模型中主要涉及OSI参考模型物理层和数据链路层的功能。 IEEE 802模型中之所以要将数据链路层分解为两个子层，主要目的是使数据链路层的功能与硬件有关的部分（MAC）和与硬件无关的部分（LLC）分开。 逻辑链路控制子层LLC LLC主要目的是在各种不同的介质访问控制子层之上为局域网的网络实体通过满足可靠性和传输效率要求的数据链路层服务。它屏蔽了各种MAC子层的差异。 LLC协议是由高级数据链路控制HDLC派生出来的，在局域网中，高层协议要与各种局域网的MAC子层交换信息时，必须通过统一的一个LLC子层。 高级数据链路控制HDLC概念 70年代后期产生了包括分时、查询/应答系统和计算机网络为主的信息应用，就使得原有的字符型传输控制规程BSC已不能适应新应用的要求，从而出现了面向比特的控制规程。 1974年IBM公司最早推出面向比特规程SDLC，后来经过进一步的发展和修改，ISO将其修改为高级数据链路控制HDLC以作为国际标准ISO3309，之后又有了发展、修改和应用，现在已经成为一种思想。 规程特性 HDLC的目的是提供一种通信准则，以满足广泛的应用范围，包括计算机、集中器和终端之间数据的通信，以及计算机提供通信子网的节点机间的数据通信。 适用环境与操作方式 利用HDLC规程通信时，可以有三种类型的通信站，即主站、次站和组合站。主站负责建立数据链路（启动）、数据传输以及链路差错恢复等控制，主站发出命令要求次站执行指定操作。次站负责执行主站指示的操作，并向主站发送响应，链路操作由主站与次站间的命令和响应的交替来实现控制。组合站兼有主站与次站功能，既能发送又能接收命令和响应，并负责整个链路控制等。 通信站是计算机网络中的数据终端、集中器、计算机及节点机构总称。主要有非平衡型（一个主站与一个或多个次站的点——点或点——多点式结构）、平衡型（通信双方都具有组合站的功能）。 HDLC的三种基本操作模式：正常响应NRM（用于点——点或点——多点式结构,主站发命令，次站接受命令后才能发出响应帧）、异步响应ARM（用于点——点非平衡方式或对称方式，主站发出命令，次站不必收到主站命令就可自动发出响应，控制权仍归主站）与异步平衡模式ABM（用于平衡型结构，通信双方都具有同等的发送命令与响应的努力，如LAN中的LLC就是采用这种方法）。 帧结构 数据链路上传送的完整信息组称为“帧”。HDLC规程无论是信息帧与控制帧都使用统一的标准格式，由标志字段F（长8bit，值表示帧的开始和结束，若发送的数据帧包含连续5个1，则插入0，而接受方删除0）、地址字段A（长8bit，可选择256个站，其作用是完成寻址功能）、控制字段C（长8bit，是HDLC的主要字段，控制帧的编号最大为127，包括执行信息传送功能的信息帧I/第一位设为0、用于传送监控命令及响应的监控帧S/第1、2位设为10和无编号帧U/第1、2位设为11）、信息字段I（长为8bit的倍数，包括所要传输的数据信息）、帧检验序列FCS（长为16bit，其作用是进行CRC差错控制）组成。 控制过程 HDLC控制过程包括三个阶段：建立数据链路连接阶段、传送数据阶段、拆除数据链路连接 LAN的数据链路层的特点 与传统的数据链路层的区别：必须支持链路的多重访问；媒体控制层将承担某些链路访问的细节；必须提高第三层的功能。 LLC提供了服务访问点地址SAP，并通过SAP指定了运行与一台计算机或者网络设备的一个或者多个应用进程地址。 逻辑链路层LLC