ch42-4讲MACSUBLAYER课件.doc

第四章 介质访问控制子层 概述 4.1 信道分配问题 4.2 多路访问协议 4.3 以太网(2讲) 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。 很多厂商生产的网卡上就仅装有 MAC 协议而没有 LLC 协议。 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”。 网卡的重要功能： 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 4.3.1 以太网电缆 名称 电缆 最大的段长度 每段节点数 优点 10Base5 粗同轴电缆 500m 100 早期的电缆,现在已经废弃了 10Base2 细同轴电缆 185m 30 不需要集线器 10Base-T 双绞线 100m 1024 最便宜的系统 10Base-F 光纤 2000m 1024 最适合于在楼与楼之间使用 图4.4 3种以太网电缆 (a) 10Base5;(b) 10Base2;(c)10Base-T 物理层类型用以下域表示： data rate in Mb/s medium type maximum segment length (*100m) 10Base5含义:10：10Mbps; Base：基带传输（baseband medium）；5：500米 10Base5：粗缆，AUI接口； 10Base2：细缆，BNC接口，T型头； 10Base-T：RJ-45接口 收发器（transceiver）：处理载波监听和冲突检测 布线拓扑结构 总线形，脊椎形，树形，分段 图4.15 电缆拓扑结构 (a)线形; (b) 主干; (c) 树型 (d) 分段 扩展网段长度 中继器：物理层设备，只对信号进行接收、放大和双向重传； 两个收发器之间最多使用4个中继器，最长2500米 网卡的功能 数据的封装与解封 发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部，然后送交上一层。 链路管理 主要是 CSMA/CD 协议的实现。 编码与译码 即曼彻斯特编码与译码。 行星网10BASE-T 不用电缆而使用无屏蔽双绞线。每个站需要用两对双绞线，分别用于发送和接收。 在星形网的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器(hub)。 集线器使用了大规模集成电路芯片，因此这样的硬件设备的可靠性已大大提高了。 10BASE-T 的通信距离稍短，每个站到集线器的距离不超过 100 m。 这种 10 Mb/s 速率的无屏蔽双绞线星形网的出现，既降低了成本，又提高了可靠性。 10BASE-T 双绞线以太网的出现，是局域网发展史上的一个非常重要的里程碑，它为以太网在局域网中的统治地位奠定了牢固的基础。 集线器的特点: 集线器是使用电子器件来模拟实际电缆线的工作，因此整个系统仍然像一个传统的以太网那样运行。 使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是 CSMA/CD 协议，并共享逻辑上的总线。 集线器很像一个多端口的中继器(转发器)，工作在物理层。 802.3的信号编码--曼彻斯特编码 为区分0v信号和空闲状态,采用+1—1 -1—0 为同步, 每一位(bit)的周期分成两个相等的间隔.—要求带宽是直接二进制编码的2倍. 总之, 由于曼彻斯特编码的简单，所有的802.3基带系统都使用曼彻斯特编码。 4.3.3 以太网MAC子层协议 在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址。 如: 00-E0-4C-53-BE-75 48bit6B EUI 扩展的唯一标识符 网卡从网络上每收到一个 MAC 帧就首先用硬件检查 MAC 帧中的 MAC 地址. 如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其他的处理。 否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。 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。FCS--帧检验序列 “发往本站的帧”包括以下三种帧：(目的地址字段) 单播(unicast)帧（一对一） 广播(broadcast)帧（一对全体） 多播(multicast)帧（一对多） 全局地址46位,约70万亿. 目的地址第一位（LSB: Least Significant Bit）为 0，表示单地址（individual address）；为 1，表示组地址（group address），支持multicast，目