[信息与通信]计算机通信与网络_CH04 局域网与广域网--模板1.ppt

计算机通信与网络Computer Telecommunications Networks 局域网概述 以太网技术 以太网的MAC层 以太网的连接方法 局域网的扩展 高速以太网 虚拟局域网 无线局域网 广域网 4.1 局域网概述 1、局域网的定义 局域网是指将分散在一个局部地理范围(如一栋大楼等)的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络。 4.1 局域网概述 2、局域网的特点 网络覆盖的区域相对较小，具有专用性质。 传输速率高，100 Mbit/s，1000 Mbit/s，10 Gbit/s。 传输质量高，误码率低，一般在10-8 ?10-11范围内。 局域网大多采用广播方式传输数据，不需要考虑路由选择问题。 4.1 局域网概述 3、局域网的四个技术特性 传输媒体，常用的有双绞线、同轴电缆、光纤，以及微波、红外线和激光等无线传输媒体。 传输技术，常用的有基带传输和频带传输两种。 网络拓扑：星型、总线型、环型等。 媒体访问控制方法，随机争用、令牌总线、令牌环 4、IEEE 802 局域网标准 4、IEEE 802 局域网标准 4、IEEE 802 局域网标准 4.2 以太网技术 1、以太网概述 以太网是以CSMA/CD方式工作的一种总线式局域网 IEEE 802委员会在局域网的数据链路层定义了两个子层，即逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)子层和媒体接入控制MAC (Medium Access control)子层 4.2 以太网技术 4.2 以太网技术 2. 以太网工作原理 采用了第三章所介绍的载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD) 的方法进行信道访问控制。 以太网的系列标准（规范） 4.3 以太网的MAC层 1、MAC地址 2、MAC帧格式 3、CSMA/CD的工作过程 4、以太网的信道利用率 4.3 以太网的MAC层 在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址。 802 标准所说的“地址”严格地讲应当是每一个站的“名字”或标识符。 4.3 以太网的MAC层 4.3 以太网的MAC层 4.3 以太网的MAC层 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，然后进行其他处理。 否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。 “发往本站的帧”包括以下三种帧： 单播(unicast)帧（一对一） 广播(broadcast)帧（一对全体） 多播(multicast)帧（一对多） 4.3 以太网的MAC层 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。 4.3 以太网的MAC层 4.3 以太网的MAC层 目的地址字段 6 字节，源地址字段 6 字节 类型字段 2 字节：类型字段用来标志上一层使用的是什么协议，以便把收到的 MAC 帧的数据上交给上一层的这个协议 数据字段的正式名称是 MAC 客户数据字段最小长度 64 字节 ? 18 字节的首部和尾部 = 数据字段的最小长度（46字节） 4.3 以太网的MAC层 数据字段的长度46－1500字节。当数据字段的长度小于 46 字节时，应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段，以保证以太网的 MAC 帧长不小于 64 字节 帧校验序列FCS 4 字节：当传输媒体的误码率为 1?10?8 时，MAC 子层可使未检测到的差错小于 1?10?14 4.3 以太网的MAC层 为了达到比特同步，在传输媒体上实际传送的要比 MAC 帧还多 8 个字节 在帧的前面插入的 8 字节中的第一个字段共 7 个字节，是前同步码，用来迅速实现 MAC 帧的比特同步。第二个字段是帧开始定界符，表示后面信息就是MAC 帧。 3、CSMA/CD的工作过程 CSMA/CD方式的发送方工作过程 ： (1) 当某个结点的LLC协议实体希望发送数据时，将LLC帧传给下层的MAC协议实体，MAC协议实体将LLC帧封装在用户数据字段，形成MAC帧。 (2) MAC协议实体监听传输媒体，检查是否有信号正在传输。 (3) 如果媒体上有信号在传输，则转(2)继续监听，否则，发送数据，同时对媒体继续监听。 (4) 如果在发送数据过程中没有检测到冲突，则本次发送任务成功完成。否则，立即终止本次发送过程，并向媒体发送一个冲突加强的信号。以使其它结点都能感知到发生冲突，MAC协议实体计算发送失败的次数。 (5) 如果发送失败次数小于等于某个阈值，根据失败次数执行二进制指数退避算法，计算得到某个退避时间值，等待该退避时间，转(2)准备重新发送。否则，停止发送尝试，通知上层LLC实体，报告可