第5章：介質(zhì)訪問控制子層_工碩

1、吳功宜吳功宜 編著編著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層3本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求： 了解：了解：局域網(wǎng)與城域網(wǎng)的主要技術(shù)特點(diǎn)局域網(wǎng)與城域網(wǎng)的主要技術(shù)特點(diǎn) 了解：局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型與特點(diǎn)了解：局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型與特點(diǎn) 了解：了解：IEEE 802參考模型與協(xié)議的基本概念參考模型與協(xié)議的基本概念 掌握：掌握：Ethernet局域網(wǎng)的基本工作原理局域網(wǎng)的基本工作原理 了解：令牌環(huán)網(wǎng)與了解：令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI的基本工作原理的基本工作原理 掌握：高速局域網(wǎng)、交換局域網(wǎng)與虛擬局域網(wǎng)掌握：高速局域網(wǎng)、交換局域網(wǎng)與虛擬局域網(wǎng) 的基本工作原理的基本工作原理 了解：無線局域

2、網(wǎng)的基本工作原理了解：無線局域網(wǎng)的基本工作原理 掌握：網(wǎng)橋的基本工作原理掌握：網(wǎng)橋的基本工作原理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層45.1 局域網(wǎng)與城域網(wǎng)基本概念局域網(wǎng)與城域網(wǎng)基本概念 5.1.1 決定局域網(wǎng)與城域網(wǎng)性能的三要素決定局域網(wǎng)與城域網(wǎng)性能的三要素 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)拓?fù)?傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì) 介質(zhì)訪問控制方法介質(zhì)訪問控制方法 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層55.1.2 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： 總線型總線型 環(huán)型環(huán)型 星型結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)： 雙絞線雙

3、絞線 同軸電纜同軸電纜 光纖光纖計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層6總線型拓?fù)錁?gòu)型總線型拓?fù)錁?gòu)型特點(diǎn)特點(diǎn)： 總線型局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法采用的是總線型局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法采用的是“共享介共享介質(zhì)質(zhì)”方式；方式； 所有結(jié)點(diǎn)都連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上；所有結(jié)點(diǎn)都連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上； 總線傳輸介質(zhì)通常采用同軸電纜或雙絞線；總線傳輸介質(zhì)通常采用同軸電纜或雙絞線； 所有結(jié)點(diǎn)都可以通過總線傳輸介質(zhì)以所有結(jié)點(diǎn)都可以通過總線傳輸介質(zhì)以“廣播廣播”方式發(fā)方式發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，因此出現(xiàn)送或接收數(shù)據(jù)，因此出現(xiàn)“沖突（沖突（collision）”是不可是

4、不可避免的；避免的； “沖突沖突”會造成傳輸失敗；會造成傳輸失敗； 必須解決多個結(jié)點(diǎn)訪問總線的介質(zhì)訪問控制（必須解決多個結(jié)點(diǎn)訪問總線的介質(zhì)訪問控制（MAC， medium access control）問題。問題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層7總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)與沖突與沖突計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層8介質(zhì)訪問控制方法要解決以下幾個問題介質(zhì)訪問控制方法要解決以下幾個問題： 該哪個結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)？該哪個結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)？ 發(fā)送時會不會出現(xiàn)沖突？發(fā)送時會不會出現(xiàn)沖突？ 出現(xiàn)沖突怎么辦？出現(xiàn)沖突怎么辦？總線型拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)總線型拓?fù)?/p>

5、的優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)容易；結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)容易； 易于擴(kuò)展，可靠性較好。易于擴(kuò)展，可靠性較好。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層9環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型結(jié)點(diǎn)使用點(diǎn)結(jié)點(diǎn)使用點(diǎn)點(diǎn)線路連接，構(gòu)成閉合的物理的環(huán)型結(jié)構(gòu)；點(diǎn)線路連接，構(gòu)成閉合的物理的環(huán)型結(jié)構(gòu)；環(huán)中數(shù)據(jù)沿著一個方向繞環(huán)逐站傳輸；環(huán)中數(shù)據(jù)沿著一個方向繞環(huán)逐站傳輸；多個結(jié)點(diǎn)共享一條環(huán)通路；多個結(jié)點(diǎn)共享一條環(huán)通路；環(huán)建立、維護(hù)、結(jié)點(diǎn)的插入與撤出。環(huán)建立、維護(hù)、結(jié)點(diǎn)的插入與撤出。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層10 星型拓?fù)錁?gòu)型星型拓?fù)錁?gòu)型 邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)與與物理結(jié)構(gòu)物理

6、結(jié)構(gòu)的關(guān)系的關(guān)系交換局域網(wǎng)交換局域網(wǎng)( (switched LAN)switched LAN)的物理結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層115.1.3 傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法 局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)類型局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)類型 同軸電纜同軸電纜 雙絞線雙絞線 光纖光纖 無線通信信道無線通信信道討論討論： 雙絞線已能用于數(shù)據(jù)傳輸速率為雙絞線已能用于數(shù)據(jù)傳輸速率為100100Mb/sMb/s、1Gb/s 1Gb/s 的高的高速局域網(wǎng)中；速局域網(wǎng)中； 在局部范圍內(nèi)的中、高速局域網(wǎng)中使用雙絞線，在遠(yuǎn)在局部范圍內(nèi)的中、高速局域網(wǎng)

7、中使用雙絞線，在遠(yuǎn)距離傳輸中使用光纖，在有移動結(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)中采用距離傳輸中使用光纖，在有移動結(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)中采用無線技術(shù)的趨勢已經(jīng)明朗。無線技術(shù)的趨勢已經(jīng)明朗。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層12介質(zhì)訪問控制方法介質(zhì)訪問控制方法: 帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD 令牌總線令牌總線 token bus 令牌環(huán)令牌環(huán) token ring 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層135.1.4 IEEE 802參考模型參考模型 IEEE 802 標(biāo)準(zhǔn)所描述的局域網(wǎng)參考模型與標(biāo)準(zhǔn)所描述的局域網(wǎng)

8、參考模型與OSI參考模參考模型的關(guān)系型的關(guān)系 ：應(yīng) 用 層表 示 層會 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù)據(jù)鏈路層物 理 層OSI參考模型OSI參考模型邏輯鏈路控制子層IEEE 802參考模型IEEE 802參考模型介質(zhì)訪問控制子層物 理 層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層14IEEE 802委員會為局域網(wǎng)制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，它們統(tǒng)稱為委員會為局域網(wǎng)制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，它們統(tǒng)稱為IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)；IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系：標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系： 802.10 可互操作的局域網(wǎng)安全802.2 邏輯鏈路控制子層802.3CSMA/CD802.4令牌總線802.5

9、令牌環(huán)802.6城域網(wǎng)802.9語音與數(shù)據(jù)綜合局域網(wǎng)802.11無線局域網(wǎng) 802.1 體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層155.2 Ethernet局域網(wǎng)局域網(wǎng) 5.2.1 Ethernet的發(fā)展的發(fā)展 Ethernet的核心技術(shù)是的核心技術(shù)是CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法；介質(zhì)訪問控制方法； 隨機(jī)爭用技術(shù)起源于夏威夷大學(xué)校園網(wǎng)隨機(jī)爭用技術(shù)起源于夏威夷大學(xué)校園網(wǎng)ALOHA； 1972年，年，Xerox公司開始公司開始Ethernet實(shí)驗(yàn)網(wǎng)的研究；實(shí)驗(yàn)網(wǎng)的研究； 1979年，年，Xerox公司宣布了公司宣布了Ethernet產(chǎn)品；產(chǎn)品； 19

10、80年，年，Xerox、DEC與與Intel聯(lián)合宣布聯(lián)合宣布Ethernet V2.0規(guī)范規(guī)范 ； 90年代，年代，10Base-T標(biāo)準(zhǔn)使得標(biāo)準(zhǔn)使得Ethernet性能價格比大大性能價格比大大提高；提高； 目前，交換式目前，交換式Ethernet與最高速率為與最高速率為10Gb/s的高速的高速Ethernet的出現(xiàn)，更確立了它在局域網(wǎng)中的主流地位。的出現(xiàn)，更確立了它在局域網(wǎng)中的主流地位。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層165.2.2 Ethernet幀結(jié)構(gòu)與幀發(fā)送、接收流程分析幀結(jié)構(gòu)與幀發(fā)送、接收流程分析 1.Ethernet數(shù)據(jù)發(fā)送流程的分析數(shù)據(jù)發(fā)送流程的

11、分析 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層17CSMA/CD的發(fā)送流程可以概括為的發(fā)送流程可以概括為： 先聽后發(fā)先聽后發(fā) 邊聽邊發(fā)邊聽邊發(fā) 沖突停止沖突停止 延遲重發(fā)延遲重發(fā) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層18Ethernet結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送流程數(shù)據(jù)發(fā)送流程裝配幀沖突次數(shù)過多?沖突嗎？啟動發(fā)送沖突加強(qiáng)發(fā)送完成?計(jì)算后退延遲時間沖突次數(shù)N+1N結(jié)束：沖突過多YNY發(fā)送幀總線忙？NY等待后退延遲時間N結(jié)束：發(fā)送成功YN計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層19載波偵聽過程載波偵聽過程 目的：目的：檢

12、查是否已經(jīng)有結(jié)點(diǎn)利用總檢查是否已經(jīng)有結(jié)點(diǎn)利用總 線在發(fā)送數(shù)據(jù)線在發(fā)送數(shù)據(jù)總總線線忙忙總總線線空空閑閑v(t)t01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層20沖突檢測：比較法和編碼違例判決法沖突檢測：比較法和編碼違例判決法V (t)t1V (t)t2V (t)+V (t)t21計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層21沖突窗口的概念沖突窗口的概念結(jié)點(diǎn)A結(jié)點(diǎn)B幀A幀B= D/V幀A +幀 B2總線總線沖突發(fā)生沖突發(fā)生計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層22隨機(jī)延遲重發(fā)隨機(jī)延遲重發(fā) 截止截止二進(jìn)制指數(shù)后退延遲

13、算法二進(jìn)制指數(shù)后退延遲算法 2kRa 其中：其中：為結(jié)點(diǎn)重新發(fā)送需要的后退延遲時間，為結(jié)點(diǎn)重新發(fā)送需要的后退延遲時間，a為沖突為沖突窗口值，窗口值，R為隨機(jī)數(shù)為隨機(jī)數(shù); 限定限定k的范圍的范圍,k=min（n，10）;如果重發(fā)次數(shù)如果重發(fā)次數(shù)n10，則則取取k=n；如果重發(fā)次數(shù)如果重發(fā)次數(shù)n10時，則時，則k取值為取值為10; 第第n次重發(fā)延遲是分布在次重發(fā)延遲是分布在0與與2min（n，10）-1個時間片之間，個時間片之間，最大可能延遲時間為最大可能延遲時間為1023 個時間片個時間片; 在到后退延遲時間之后，結(jié)點(diǎn)將重新判斷總線忙、閑狀在到后退延遲時間之后，結(jié)點(diǎn)將重新判斷總線忙、閑狀態(tài)，重復(fù)

14、發(fā)送流程態(tài)，重復(fù)發(fā)送流程; 當(dāng)沖突次數(shù)超過當(dāng)沖突次數(shù)超過16時，表示發(fā)送失敗，放棄該幀發(fā)送。時，表示發(fā)送失敗，放棄該幀發(fā)送。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層232.Ethernet幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu) 前導(dǎo)碼與幀前定界符字段前導(dǎo)碼與幀前定界符字段 目的地址和源地址字段目的地址和源地址字段 長度字段長度字段 LLC數(shù)據(jù)字段數(shù)據(jù)字段 幀校驗(yàn)字段幀校驗(yàn)字段前導(dǎo)碼(7位)幀前定界符(1位)目的地址DA(2/6位)LLC數(shù)據(jù)(長度可變)幀校驗(yàn)字段FCS(4位)源地址SA(2/6位)長度域(2位)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層24Ethe

15、rnet幀結(jié)構(gòu)的討論幀結(jié)構(gòu)的討論： 前導(dǎo)碼與幀前定界符字段前導(dǎo)碼與幀前定界符字段 前導(dǎo)碼：前導(dǎo)碼：7個字節(jié)，個字節(jié)，10101010101010比特序列比特序列 幀前定界符：幀前定界符：1字節(jié)，字節(jié)，10101011 目的地址和源地址字段目的地址和源地址字段 地址字段長度地址字段長度：2 2個字節(jié)或個字節(jié)或6 6個字節(jié)個字節(jié) 目的地址類型目的地址類型： 單一結(jié)點(diǎn)地址（單一結(jié)點(diǎn)地址（unicast address） 多點(diǎn)地址（多點(diǎn)地址（multicast address） 廣播地址（廣播地址（broadcast address）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層

16、25 長度字段長度字段 幀的最小長度為幀的最小長度為64字節(jié)，最大長度為字節(jié)，最大長度為1518字節(jié)字節(jié) LLC數(shù)據(jù)字段數(shù)據(jù)字段 LLC數(shù)據(jù)字段是幀的數(shù)據(jù)字段，長度最小為數(shù)據(jù)字段是幀的數(shù)據(jù)字段，長度最小為46個字節(jié)個字節(jié)少于少于46個字節(jié)，需要填充個字節(jié)，需要填充 幀校驗(yàn)字段幀校驗(yàn)字段 采用采用32位的位的CRC校驗(yàn)校驗(yàn) 校驗(yàn)的范圍是：目的地址、源地址、長度、校驗(yàn)的范圍是：目的地址、源地址、長度、LLC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)等字段等字段 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層263.Ethernet接收流程接收流程啟動接收8位的整數(shù)倍？地址正確？幀校驗(yàn)正確?結(jié)束：幀校驗(yàn)錯NYY

17、接收幀接收完成？N結(jié)束：幀長度錯YN幀太短？幀長度正確?YN結(jié)束：幀比特錯幀拆卸結(jié)束：成功接收NYYN計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層275.2.3 Ethernet實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)方法系統(tǒng)接口Ethernet控制器（MAC）曼徹斯特編碼譯碼器（PLS）收發(fā)器（MAU）主機(jī)系統(tǒng)總線同軸電纜主機(jī)系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng)AUI接口計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層28Ethernet網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)網(wǎng)卡結(jié)構(gòu) Ethernet控制器（M AC+MENDEC）IEEEAddressEPROM緩沖存儲器收發(fā)器網(wǎng)卡網(wǎng)卡AUI接口BNC接口接計(jì)算機(jī)I / O 總

18、線接計(jì)算機(jī)I / O 總線接接傳傳輸輸介介質(zhì)質(zhì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層295.2.4 Ethernet物理地址物理地址 Ethernet地址地址 網(wǎng)絡(luò)物理地址網(wǎng)絡(luò)物理地址 物理網(wǎng)絡(luò)地址物理網(wǎng)絡(luò)地址 ;Ethernet地址地址 = Manufacture ID + NIC ID 24bit + 24bit 公司：公司：Cisco 00-00-0c Novell 00-00-1B 00-00-D8 3Com 00-20-AF 00-60-8C IBM 08-00-5A典型的典型的Ethernet地址地址 ： 00-60-8C-01-28-12 00000

19、0001010000010001100 000000010010100000010010Ethernet地址具有惟一性，取決于你所使用的網(wǎng)卡。地址具有惟一性，取決于你所使用的網(wǎng)卡。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層30Ethernet物理地址的十六進(jìn)制與二進(jìn)制的表示方法物理地址的十六進(jìn)制與二進(jìn)制的表示方法 08 - 01 - 00 - 2A - 10 - C30000 10000001 00000010 10010000 00000000 00011100 0011十六進(jìn)制地址格式十六進(jìn)制地址格式二進(jìn)制地址格式二進(jìn)制地址格式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章

20、介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層315.2.5 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析器及其應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析器及其應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)分析器或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器是一種用來測試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)分析器或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器是一種用來測試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備行狀態(tài)的設(shè)備 ； 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)分析器連接到被測試的網(wǎng)絡(luò)時，它能監(jiān)控特定當(dāng)網(wǎng)絡(luò)分析器連接到被測試的網(wǎng)絡(luò)時，它能監(jiān)控特定的事件，并且報告諸如每秒平均接收幀數(shù)或平均幀長的事件，并且報告諸如每秒平均接收幀數(shù)或平均幀長度等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；度等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)； 網(wǎng)絡(luò)分析器的另外一個重要的作用是對特定協(xié)議網(wǎng)絡(luò)分析器的另外一個重要的作用是對特定協(xié)議（TCP/IP、FTP、HTTP）的解碼，它按照指定的協(xié)的解碼，它按照指定的協(xié)議規(guī)則加

21、以解釋，然后將協(xié)議分析的結(jié)果顯示出來。議規(guī)則加以解釋，然后將協(xié)議分析的結(jié)果顯示出來。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層32網(wǎng)絡(luò)分析器的連入方式網(wǎng)絡(luò)分析器的連入方式 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層33網(wǎng)絡(luò)分析器捕獲的幀數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析器捕獲的幀數(shù)據(jù) ADDRADDRHEXHEX000000100020003000400050006002 60 8C 82 24 28 02 60 8C 02 24 20DA 3A 0E 00 FF EF 16 00 00 00 00 00 6B 16 19 01FF 53 4D 42 2D 00

22、 00 01 00 06 00 00 00 00 00 0000 00 00 00 00 00 00 00 08 18 04 00 94 06 07 002E 3F 00 09 00 01 FF EE 13 00 00 85 00 00 00 EECA 3C 00 00 FF AF 12 00 06 06 00 00 6D 18 00 00EA 3A 00 00 FF 00 00 00 01 00 00 08 6A 00 12 FF00 81 F0 F0目的地址源地址計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層34網(wǎng)絡(luò)分析器顯示的網(wǎng)絡(luò)分析器顯示的Ethernet幀結(jié)構(gòu)幀

23、結(jié)構(gòu) DLC： - DLC Header - DLC： DLC： Frame 1 arrived at 09:20:35.3543；frame size is 143（008F hex）bytes DLC： Destination = Station 3Com 822428 DLC： Source = Station 3Com 022420 DLC： 802.3 length = 129 DLC： LLC： - LLC Header - LLC： LLC： DSAP = F0，SSAP = F0，Command，I frame，N（R）= 29，N（s）=109 LLC： NETB： - NE

24、TBIOS Data Only Last - 協(xié)協(xié)議議分分析析器器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層355.3 令牌總線網(wǎng)令牌總線網(wǎng) 5.3.1 令牌總線的工作原理令牌總線的工作原理 結(jié)點(diǎn)D結(jié)點(diǎn)E結(jié)點(diǎn)A結(jié)點(diǎn)B結(jié)點(diǎn)C令牌總線令牌總線令牌總線令牌總線結(jié)點(diǎn)A結(jié)點(diǎn)B結(jié)點(diǎn)D結(jié)點(diǎn)C結(jié)點(diǎn)E令牌計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層365.3.2 令牌總線的環(huán)維護(hù)工作令牌總線的環(huán)維護(hù)工作 環(huán)初始化環(huán)初始化 新結(jié)點(diǎn)加入環(huán)新結(jié)點(diǎn)加入環(huán) 結(jié)點(diǎn)從環(huán)中撤出結(jié)點(diǎn)從環(huán)中撤出 環(huán)恢復(fù)環(huán)恢復(fù) 優(yōu)先級優(yōu)先級 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪

25、問控制子層375.4 令牌環(huán)網(wǎng)與光纖分布式數(shù)據(jù)接口令牌環(huán)網(wǎng)與光纖分布式數(shù)據(jù)接口 5.4.1 令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層38 5.4.2 IEEE 802.5標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 單令牌協(xié)議單令牌協(xié)議 優(yōu)先級位優(yōu)先級位 監(jiān)控站監(jiān)控站 預(yù)約指示器預(yù)約指示器 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層395.4.3 光纖分布式數(shù)據(jù)接口光纖分布式數(shù)據(jù)接口 FDDI作為主干網(wǎng)互連多個局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)作為主干網(wǎng)互連多個局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu) FDDI主干環(huán)網(wǎng)FDDI主干環(huán)網(wǎng)服務(wù)器Token Ring路由器以太網(wǎng)路由器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

26、第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層40FDDI主要技術(shù)特點(diǎn)主要技術(shù)特點(diǎn) 使用使用 802.5的單令牌環(huán)網(wǎng)介質(zhì)訪問控制協(xié)議；的單令牌環(huán)網(wǎng)介質(zhì)訪問控制協(xié)議； 使用使用 802.2協(xié)議，與符合協(xié)議，與符合 802標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)兼容；標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)兼容； 數(shù)據(jù)傳輸速率為數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mb/s，連網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)數(shù)最大連網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)數(shù)最大為為1000，環(huán)路長度為，環(huán)路長度為100km ； 可以使用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，具有容錯能力；可以使用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，具有容錯能力； 可以使用多?；騿文９饫w；可以使用多?；騿文９饫w； 具有動態(tài)分配帶寬的能力，能支持同步和異步具有動態(tài)分配帶寬的能力，能支持同步和異步數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)

27、據(jù)傳輸。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層41FDDI主要應(yīng)用環(huán)境主要應(yīng)用環(huán)境 計(jì)算機(jī)機(jī)房網(wǎng)計(jì)算機(jī)機(jī)房網(wǎng) 辦公室或建筑物群的主干網(wǎng)辦公室或建筑物群的主干網(wǎng) 校園網(wǎng)的主干網(wǎng)校園網(wǎng)的主干網(wǎng) 多校園的主干網(wǎng)多校園的主干網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層425.5 高速局域網(wǎng)的工作原理高速局域網(wǎng)的工作原理 5.5.1 高速局域網(wǎng)的研究方法高速局域網(wǎng)的研究方法 推動局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的因素推動局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的因素 個人計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用；個人計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用； 在過去二十年中，計(jì)算機(jī)的處理速度提高了百萬倍，在過去二十年中，計(jì)算機(jī)的處理速

28、度提高了百萬倍，而網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率只提高了上千倍；而網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率只提高了上千倍； 從理論上講，一臺微通道或從理論上講，一臺微通道或EISA總線的微型機(jī)能產(chǎn)生總線的微型機(jī)能產(chǎn)生大約大約250Mb/s的流量；的流量； 基于基于Web的的Internet/Intranet應(yīng)用也要求更高的帶寬；應(yīng)用也要求更高的帶寬； 在數(shù)據(jù)倉庫、桌面電視會議、在數(shù)據(jù)倉庫、桌面電視會議、3D圖形與高清晰度圖像圖形與高清晰度圖像這類應(yīng)用中，人們需要有更高帶寬的局域網(wǎng)。這類應(yīng)用中，人們需要有更高帶寬的局域網(wǎng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層43傳統(tǒng)共享式局域網(wǎng)的缺點(diǎn)傳統(tǒng)共享式局域網(wǎng)的

29、缺點(diǎn) 傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術(shù)是建立在傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術(shù)是建立在“共享介質(zhì)共享介質(zhì)”的基礎(chǔ)上，的基礎(chǔ)上，典型的介質(zhì)訪問控制方法是典型的介質(zhì)訪問控制方法是CSMS/CD、Token Ring、Token Bus； 介質(zhì)訪問控制方法用來保證每個結(jié)點(diǎn)都能夠介質(zhì)訪問控制方法用來保證每個結(jié)點(diǎn)都能夠“公平公平”地使用公共傳輸介質(zhì)；地使用公共傳輸介質(zhì)； 每個結(jié)點(diǎn)平均能分配到的帶寬隨著結(jié)點(diǎn)數(shù)的不斷增加每個結(jié)點(diǎn)平均能分配到的帶寬隨著結(jié)點(diǎn)數(shù)的不斷增加而急劇減少；而急劇減少； 網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷加重時，沖突和重發(fā)現(xiàn)象將大量發(fā)生，網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷加重時，沖突和重發(fā)現(xiàn)象將大量發(fā)生，網(wǎng)絡(luò)效率將會下降，網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲將會增長，網(wǎng)絡(luò)服網(wǎng)絡(luò)效率將會

30、下降，網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲將會增長，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量將會下降。務(wù)質(zhì)量將會下降。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層44高速局域網(wǎng)的研究方法高速局域網(wǎng)的研究方法 第一種方案：提高第一種方案：提高Ethernet的數(shù)據(jù)傳輸速率：的數(shù)據(jù)傳輸速率： 10Mb/s100Mb/s10Gb/s ； 第二種方案：將一個大型局域網(wǎng)劃分成多個用網(wǎng)橋第二種方案：將一個大型局域網(wǎng)劃分成多個用網(wǎng)橋 或路由器互連的子網(wǎng)，導(dǎo)致了局域網(wǎng)或路由器互連的子網(wǎng)，導(dǎo)致了局域網(wǎng) 互連技術(shù)的發(fā)展；互連技術(shù)的發(fā)展； 第三種方案：將第三種方案：將“共享介質(zhì)方式共享介質(zhì)方式”改為改為“交換方式交換方式”， 導(dǎo)致了導(dǎo)致了“

31、交換式局域網(wǎng)交換式局域網(wǎng)”技術(shù)的發(fā)展。技術(shù)的發(fā)展。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層45交換式局域網(wǎng)交換式局域網(wǎng)基于硬件交換技術(shù)基于硬件交換技術(shù)并發(fā)連接；并發(fā)連接； S = N10Mb/s共享式局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)的比較共享式局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)的比較計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層46局域網(wǎng)產(chǎn)品類型與相互之間的關(guān)系局域網(wǎng)產(chǎn)品類型與相互之間的關(guān)系 局域網(wǎng)共享介質(zhì)局域網(wǎng)交換式局域網(wǎng)以太網(wǎng)令牌總線令牌環(huán)FDDI快速以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)FDDIFFOL交換式以太網(wǎng)ATM局域網(wǎng)仿真IP over ATMMPOA虛擬局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)

32、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層475.5.2 快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng) Fast Ethernet的傳輸速率比普通的傳輸速率比普通Ethernet快快10倍，數(shù)據(jù)倍，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到了傳輸速率達(dá)到了100Mb/s； Fast Ethernet保留著傳統(tǒng)的幀格式、介質(zhì)訪問控制方保留著傳統(tǒng)的幀格式、介質(zhì)訪問控制方法與組網(wǎng)方法；法與組網(wǎng)方法； 每個比特的發(fā)送時間由每個比特的發(fā)送時間由100ns降低到了降低到了10ns； 1995年年9月，月，IEEE 802委員會正式批準(zhǔn)了委員會正式批準(zhǔn)了Fast Ethernet標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3u。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章

33、章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層48 Fast Ethernet的協(xié)議結(jié)構(gòu)的協(xié)議結(jié)構(gòu) IEEE 802.2 LLCIEEE 802.3 MACMII（功能與A U I 相同 ）100 BASE-TX2對5 類 線或S T P100 BASE-FX光纖100 BASE-T44對3 ,4,5類 U T P100 BASE-T集線器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層495.5.3 千兆以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng) 用用Ethernet組建企業(yè)網(wǎng)的全面解決方案組建企業(yè)網(wǎng)的全面解決方案： 桌面系統(tǒng)采用傳輸速率為桌面系統(tǒng)采用傳輸速率為10Mb/s的的Ethernet； 部門級網(wǎng)絡(luò)

34、系統(tǒng)采用傳輸速率為部門級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用傳輸速率為100Mb/s的的Fast Ethernet； 企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用傳輸速率為企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用傳輸速率為1000Mb/s的的Gigabit Ethernet。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層50Gigabit Ethernet的協(xié)議結(jié)構(gòu)的協(xié)議結(jié)構(gòu) IEEE 802.2 LLCIEEE 802.3 MACGMII（功能與AUI相同）1000 BASE-CX屏蔽雙絞線1000 BASE-SX多模光纖1000 BASE-T集線器1000 BASE-T非屏蔽雙絞線1000 BASE-LX單模光纖8B/10B編碼解碼方式

35、PAM5編碼解碼方式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層515.5.4 10Gb/s Ethernet 10Gb/s Ethernet主要具有以下特點(diǎn)主要具有以下特點(diǎn) 10Gb/s Ethernet的幀格式與的幀格式與10Mb/s、100Mb/s和和1Gb/s Ethernet相同；相同； 10Gb/s Ethernet保留了保留了802.3標(biāo)準(zhǔn)對標(biāo)準(zhǔn)對Ethernet最小幀長最小幀長度和最大幀長度的規(guī)定度和最大幀長度的規(guī)定 ； 10Gb/s Ethernet的傳輸介質(zhì)只使用光纖；的傳輸介質(zhì)只使用光纖； 10Gb/s Ethernet只工作在全雙工方式，因此不存

36、在爭只工作在全雙工方式，因此不存在爭用問題用問題 。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層5210Gb/s Ethernet的物理層協(xié)議的物理層協(xié)議 10Gb/s Ethernet有兩種物理層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)有兩種物理層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 局域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn) 一個一個10Gb/s Ethernet交換機(jī)可以支持交換機(jī)可以支持10個個Gigabit Ethernet網(wǎng)端口；網(wǎng)端口； 可選的廣域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)可選的廣域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn) 廣域網(wǎng)物理層符合光纖通道技術(shù)速率體的廣域網(wǎng)物理層符合光纖通道技術(shù)速率體的SONET/SDH的的OC-192/STM-64的標(biāo)準(zhǔn)。的標(biāo)準(zhǔn)。 計(jì)算機(jī)

37、網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層535.6 交換式局域網(wǎng)的工作原理交換式局域網(wǎng)的工作原理 5.6.1 交換式局域網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)交換式局域網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層545.6.2 局域網(wǎng)交換機(jī)的工作原理局域網(wǎng)交換機(jī)的工作原理 地址表165432MAC幀DA=結(jié)點(diǎn)B轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)緩沖器端口地址映射表端口MAC地址1結(jié)點(diǎn)A : 00-01-0C-12-D1-28234結(jié)點(diǎn)B : 06-21-0A-12-61-205結(jié)點(diǎn)C : 30-61-2C-61-02-166結(jié)點(diǎn)D : 01-31-00-0C-12-D1DAMAC幀DA

38、=結(jié)點(diǎn)CDA結(jié)點(diǎn)A : 00-01-0C-12-D1-28結(jié)點(diǎn)B結(jié)點(diǎn)C結(jié)點(diǎn)D : 01-31-00-0C-12-D1局域網(wǎng)交換機(jī)局域網(wǎng)交換機(jī)結(jié)點(diǎn)E計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層555.6.3 局域網(wǎng)交換機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)局域網(wǎng)交換機(jī)的技術(shù)特點(diǎn) 低交換延遲低交換延遲 支持不同的傳輸速率和工作模式支持不同的傳輸速率和工作模式 支持虛擬局域網(wǎng)服務(wù)支持虛擬局域網(wǎng)服務(wù) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層565.7 虛擬局域網(wǎng)的工作原理虛擬局域網(wǎng)的工作原理 5.7.1 虛擬網(wǎng)絡(luò)的概念虛擬網(wǎng)絡(luò)的概念 虛擬網(wǎng)絡(luò)建立在局域網(wǎng)交換機(jī)之上虛擬網(wǎng)絡(luò)建立

39、在局域網(wǎng)交換機(jī)之上; ; 以軟件方式實(shí)現(xiàn)對邏輯工作組的劃分與管理以軟件方式實(shí)現(xiàn)對邏輯工作組的劃分與管理; ; 邏輯工作組的結(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制邏輯工作組的結(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制; ; 一個邏輯工作組的結(jié)點(diǎn)可以分布在不同的物理網(wǎng)段上，一個邏輯工作組的結(jié)點(diǎn)可以分布在不同的物理網(wǎng)段上，但它們之間的通信就像在同一個物理網(wǎng)段上一樣。但它們之間的通信就像在同一個物理網(wǎng)段上一樣。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層575.7.2 虛擬局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)虛擬局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù) 虛擬局域網(wǎng)的物理虛擬局域網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章

40、 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層58虛擬局域網(wǎng)的組網(wǎng)方法虛擬局域網(wǎng)的組網(wǎng)方法 用交換機(jī)端口號定義虛擬局域網(wǎng)用交換機(jī)端口號定義虛擬局域網(wǎng) 用用 MAC地址定義虛擬局域網(wǎng)地址定義虛擬局域網(wǎng) 用網(wǎng)絡(luò)層地址定義虛擬局域網(wǎng)用網(wǎng)絡(luò)層地址定義虛擬局域網(wǎng) IP廣播組虛擬局域網(wǎng)廣播組虛擬局域網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層59用交換機(jī)端口號定義虛擬局域網(wǎng)成員用交換機(jī)端口號定義虛擬局域網(wǎng)成員 端口12345678局域網(wǎng)交換機(jī)局域網(wǎng)交換機(jī)(a)(a)端口12345678端口12345678(b)(b)局域網(wǎng)交換機(jī)1局域網(wǎng)交換機(jī)1局域網(wǎng)交換機(jī)2局域網(wǎng)交換機(jī)2VLAN1VLAN

41、2VLAN1VLAN2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層60虛擬局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)虛擬局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn) 方便網(wǎng)絡(luò)用戶管理方便網(wǎng)絡(luò)用戶管理 減少網(wǎng)絡(luò)管理開銷減少網(wǎng)絡(luò)管理開銷 提供更好的安全性提供更好的安全性 改善網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量改善網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層615.8 無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng) 5.8.1 無線局域網(wǎng)的應(yīng)用無線局域網(wǎng)的應(yīng)用 作為傳統(tǒng)局域網(wǎng)的擴(kuò)充作為傳統(tǒng)局域網(wǎng)的擴(kuò)充 建筑物之間的互連建筑物之間的互連 漫游訪問漫游訪問 特殊網(wǎng)絡(luò)特殊網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層62典型

42、的無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)典型的無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu) 移動結(jié)點(diǎn)高速主干局域網(wǎng)高速主干局域網(wǎng)單元移動結(jié)點(diǎn)發(fā)射/ 接收無線發(fā)射與接收的天線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層63特殊無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特殊無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) ad hoc 是一個臨時需要的對等網(wǎng)絡(luò)，無集中服務(wù)器的無線網(wǎng)絡(luò)；是一個臨時需要的對等網(wǎng)絡(luò)，無集中服務(wù)器的無線網(wǎng)絡(luò)；主要用于軍事用途主要用于軍事用途 。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層645.8.2 紅外無線局域網(wǎng)紅外無線局域網(wǎng) 紅外無線（紅外無線（infrared radio,IR）是按視距方式傳播；是按視距方式傳播； 紅外線頻譜是

43、非常寬，可以提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率；紅外線頻譜是非常寬，可以提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率； 紅外局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸有三種基本技術(shù)紅外局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸有三種基本技術(shù)： 定向光束紅外傳輸技術(shù)定向光束紅外傳輸技術(shù) 全方位紅外傳輸技術(shù)全方位紅外傳輸技術(shù) 漫反射紅外傳輸技術(shù)漫反射紅外傳輸技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層655.8.3 擴(kuò)頻無線局域網(wǎng)擴(kuò)頻無線局域網(wǎng) 1.跳頻跳頻通信通信 (frequence hopping spread spectum,FHSS ) IEEE 80211標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定跳頻通信使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定跳頻通信使用2.4GHz的工業(yè)、的工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)藥專用的科學(xué)

44、與醫(yī)藥專用的ISM頻段頻段; 跳頻擴(kuò)頻通信的數(shù)據(jù)傳輸速率為跳頻擴(kuò)頻通信的數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mb/s或或2Mb/s。 f1f2f3f4f5f6f7f8頻率時間T計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層662.直接序列擴(kuò)頻直接序列擴(kuò)頻(direct sequence spread spectrum,DSSS) 直接序列擴(kuò)頻也使用直接序列擴(kuò)頻也使用2.4GHz的工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)藥專用的工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)藥專用的的ISM頻段頻段; 數(shù)據(jù)傳輸速率為數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mb/s或或2Mb/s; 系統(tǒng)實(shí)際發(fā)送的信號系統(tǒng)實(shí)際發(fā)送的信號d(t)是發(fā)送數(shù)據(jù)是發(fā)送數(shù)據(jù)a(t)與偽隨機(jī)碼與偽隨機(jī)碼c(

45、t)模二加的結(jié)果模二加的結(jié)果; a(t)c(t)d(t)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層675.8.4 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11 802.11層次模型結(jié)構(gòu)層次模型結(jié)構(gòu) 點(diǎn)協(xié)調(diào)功能 PCF分布協(xié)調(diào)功能 DCF(CSMA/CA)物 理 層MAC層無爭用服務(wù)爭用服務(wù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層68CSMA/CA基本工作原理基本工作原理 802.11的的MAC層采用的是層采用的是CSMA/CA (collision avoidance,CA)的沖突避免方法的沖突避免方法; 沖突避免要求每一個發(fā)送結(jié)點(diǎn)在

46、發(fā)送幀之前需要先偵沖突避免要求每一個發(fā)送結(jié)點(diǎn)在發(fā)送幀之前需要先偵聽信道。如果信道空閑，結(jié)點(diǎn)可以發(fā)送幀聽信道。如果信道空閑，結(jié)點(diǎn)可以發(fā)送幀; 發(fā)送站在發(fā)送完一幀之后，必須再等待一個短的時間發(fā)送站在發(fā)送完一幀之后，必須再等待一個短的時間間隔，檢查接收站是否發(fā)回幀的確認(rèn)間隔，檢查接收站是否發(fā)回幀的確認(rèn)ACK。如果接收如果接收到確認(rèn)，則說明此次發(fā)送沒有出現(xiàn)沖突，發(fā)送成功到確認(rèn)，則說明此次發(fā)送沒有出現(xiàn)沖突，發(fā)送成功; 如果在規(guī)定的時間內(nèi)沒有接收到確認(rèn)，表明出現(xiàn)沖突，如果在規(guī)定的時間內(nèi)沒有接收到確認(rèn)，表明出現(xiàn)沖突，發(fā)送失敗，重發(fā)該幀。直到在規(guī)定的最大重發(fā)次數(shù)之發(fā)送失敗，重發(fā)該幀。直到在規(guī)定的最大重發(fā)次數(shù)之

47、內(nèi)，發(fā)送成功。內(nèi)，發(fā)送成功。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層69CSMA/CA基本工作原理示意圖基本工作原理示意圖 信道空閑源結(jié)點(diǎn)SIFSPIFSDIFS發(fā)送第1幀SIFSSIFSPIFSDIFSNAV(信道忙)爭用窗口發(fā)送下一幀時間時間時間目的結(jié)點(diǎn)其他結(jié)點(diǎn)有幀要發(fā)送有幀要發(fā)送推遲接入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層705.9 局域網(wǎng)互連與網(wǎng)橋的基本工作原理局域網(wǎng)互連與網(wǎng)橋的基本工作原理 5.9.1 局域網(wǎng)互連的基本概念局域網(wǎng)互連的基本概念 局域網(wǎng)互連的應(yīng)用環(huán)境局域網(wǎng)互連的應(yīng)用環(huán)境 一個單位的多個部門局域網(wǎng)的互連；一個單

48、位的多個部門局域網(wǎng)的互連； 辦公樓之間局域網(wǎng)的互連；辦公樓之間局域網(wǎng)的互連； 將數(shù)千臺計(jì)算機(jī)按地理位置或組織關(guān)系劃分為多個子將數(shù)千臺計(jì)算機(jī)按地理位置或組織關(guān)系劃分為多個子網(wǎng)的互連；網(wǎng)的互連； 超過單個局域網(wǎng)的最大覆蓋范圍的多個局域網(wǎng)互連；超過單個局域網(wǎng)的最大覆蓋范圍的多個局域網(wǎng)互連； 企業(yè)中部門的信息對安全、保密方面要求不同的局域企業(yè)中部門的信息對安全、保密方面要求不同的局域網(wǎng)互連。網(wǎng)互連。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層715.9.2 網(wǎng)橋的基本工作原理網(wǎng)橋的基本工作原理 網(wǎng)橋基本特征網(wǎng)橋基本特征： 網(wǎng)橋在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)互連；網(wǎng)橋在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)

49、局域網(wǎng)互連； 網(wǎng)橋能夠互連兩個采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、不同傳網(wǎng)橋能夠互連兩個采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、不同傳輸介質(zhì)與不同傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)；輸介質(zhì)與不同傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)； 網(wǎng)橋以接收、存儲、地址過濾與轉(zhuǎn)發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)互連網(wǎng)橋以接收、存儲、地址過濾與轉(zhuǎn)發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)互連的網(wǎng)絡(luò)之間的通信；的網(wǎng)絡(luò)之間的通信； 網(wǎng)橋需要互連的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同的協(xié)網(wǎng)橋需要互連的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同的協(xié)議；議； 網(wǎng)橋可以分隔兩個網(wǎng)絡(luò)之間的廣播通信量，有利于改網(wǎng)橋可以分隔兩個網(wǎng)絡(luò)之間的廣播通信量，有利于改善互連網(wǎng)絡(luò)的性能與安全性。善互連網(wǎng)絡(luò)的性能與安全性。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪

50、問控制子層72 網(wǎng)橋的工作過程網(wǎng)橋的工作過程 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層735.9.3 網(wǎng)橋的層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)橋的層次結(jié)構(gòu) .EthernetEthernet主機(jī)A網(wǎng)橋Token Ring結(jié)點(diǎn)B主機(jī)A主機(jī)A分組分組分組分組分組802.3網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層LLC子層LLC子層MAC子層MAC子層802.3物理層物理層分組分組分組分組分組802.4主機(jī)B主機(jī)B分組分組分組分組傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)分組網(wǎng)橋網(wǎng)橋802.3802.3802.3802.4802.4802.4802.4傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層74 網(wǎng)橋幀轉(zhuǎn)

51、發(fā)過程網(wǎng)橋幀轉(zhuǎn)發(fā)過程 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層755.9.3 網(wǎng)橋的路由選擇策略網(wǎng)橋的路由選擇策略 1.網(wǎng)橋的基本分類網(wǎng)橋的基本分類 透明網(wǎng)橋（透明網(wǎng)橋（transparent bridge） 源路選網(wǎng)橋（源路選網(wǎng)橋（source routing bridge） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層762.透明網(wǎng)橋的主要特點(diǎn)透明網(wǎng)橋的主要特點(diǎn) 透明網(wǎng)橋由各個網(wǎng)橋自己來決定路由選擇，局域網(wǎng)上的透明網(wǎng)橋由各個網(wǎng)橋自己來決定路由選擇，局域網(wǎng)上的各結(jié)點(diǎn)不負(fù)責(zé)路由選擇，網(wǎng)橋?qū)τ诨ミB局域網(wǎng)的各結(jié)點(diǎn)各結(jié)點(diǎn)不負(fù)責(zé)路由選擇，網(wǎng)橋?qū)τ诨ミB局域網(wǎng)的各結(jié)點(diǎn)來說是來說是“透明透明”的；的； 透明網(wǎng)橋一般用在兩個使用同樣的透明網(wǎng)橋一般用在兩個使用同樣的MAC層協(xié)議的網(wǎng)段之層協(xié)議的網(wǎng)段之間的互連。例如連接兩個間的互連。例如連接兩個Ethernet網(wǎng)段，或兩個令牌環(huán)網(wǎng)段，或兩個令牌環(huán)網(wǎng)；網(wǎng)； 透明網(wǎng)橋的最大優(yōu)點(diǎn)是容易安裝，是一種即插即用設(shè)備。透明網(wǎng)橋的最大優(yōu)點(diǎn)是容易安裝，是一種即插即用設(shè)備。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5 5章章 介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層77生成樹（生成樹（spanning tree）算法算法 網(wǎng)橋互聯(lián)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)橋互聯(lián)的