計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)學(xué)院）第四章 局域網(wǎng)與介質(zhì)訪問(wèn)子層2

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)與介質(zhì)訪問(wèn)子層( IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn))第四章局域網(wǎng)與介質(zhì)訪問(wèn)子層局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸介質(zhì)信道分配多路訪問(wèn)協(xié)議局域網(wǎng)的IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)橋技術(shù)2局域網(wǎng)的IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802協(xié)議IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)定義了若干種LAN，包括對(duì)物理層、MAC子層的定義和描述。它的組成如下：802.1A 局域網(wǎng)絡(luò)和城域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：綜述和體系結(jié)構(gòu)802.1B 局域網(wǎng)絡(luò)的尋址、網(wǎng)絡(luò)互連及其管理802.2 邏輯鏈路控制（LLC）子層802.3 采用CSMA/CD技術(shù)的局域網(wǎng)802.4 采用令牌總線（Token Bus）技術(shù)的局域網(wǎng)802.5 采用令牌環(huán)（Token

2、 Ring）技術(shù)的局域網(wǎng)3802標(biāo)準(zhǔn)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的位置4IEEE 802 family56IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)：邏輯鏈路控制引入LLC子層的原因：MAC子層只提供盡力而為的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，不提供確認(rèn)機(jī)制和流量控制（滑動(dòng)窗口），有些情況下，這種服務(wù)足夠，如支持IP協(xié)議；當(dāng)需要確認(rèn)和流控的時(shí)候，這種服務(wù)就不能滿足，需要LLC。LLC子層提供確認(rèn)機(jī)制和流量控制；LLC隱藏了不同802MAC子層的差異，為網(wǎng)絡(luò)層提供單一的格式和接口；LLC提供三種服務(wù)選項(xiàng)：不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) 有確認(rèn)的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)可靠的面向連接的服務(wù)7LLC幀頭基于HDLC協(xié)議DSAP:目的地址，低位為0，單地址；低位為1，組地址；各位

3、全為1,廣播地址。SSAP:源地址，低位為0，命令幀；低位為1，響應(yīng)幀DSAPSSAP控制網(wǎng)絡(luò)層packet8（a）LLC的位置（b）協(xié)議格式9介質(zhì)訪問(wèn)控制子層 MAC介質(zhì)訪問(wèn)控制子層 MAC（Medium Access Control）數(shù)據(jù)封裝（成幀，尋址，差錯(cuò)控制）介質(zhì)訪問(wèn)管理介質(zhì)分配競(jìng)爭(zhēng)方法分成兩個(gè)子層的原因管理多點(diǎn)訪問(wèn)信道的邏輯不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路控制；對(duì)于同一個(gè)LLC，可以提供多個(gè)MAC選擇10LLC與MAC的接口服務(wù)原語(yǔ)名參數(shù)MA_DATA.request目的地址，服務(wù)數(shù)據(jù)單元（M_SDU）、服務(wù)類別MA_DATA.indication目的地址、源地址、M_SDU、接收類別MA_D

4、ATA.confirm發(fā)送狀態(tài)MA_DATA.request原語(yǔ)由LLC子層傳給MAC子層，請(qǐng)求傳送一個(gè)LLC幀。其參數(shù)中的目的地址可以是MAC子層單地址或組地址，供MAC子層組成幀用或更低層訪問(wèn)使用。M_SDU內(nèi)必須包括數(shù)據(jù)單元長(zhǎng)度的信息。MAC子層收到此原語(yǔ)后將按有關(guān)功能成幀和發(fā)送。MA_DATA.indication原語(yǔ)將本地MAC子層收到的來(lái)自遠(yuǎn)端的LLC幀交給本地LLC子層。幀內(nèi)的M_SDU是指向該站且傳輸無(wú)誤的有效幀。MA_DATA.confirm原語(yǔ)被MAC子層用來(lái)作為收到LLC子層來(lái)的MA_DATA.request原語(yǔ)時(shí)的應(yīng)答手段。該原語(yǔ)中的發(fā)送狀態(tài)可為“成功發(fā)送”或“發(fā)送失敗

5、”（過(guò)度的沖突）。11IEEE 802.3 和 Ethernet歷史ALOHA系統(tǒng)ALOHA + 載波監(jiān)聽(tīng)Xerox 設(shè)計(jì)了2.94Mbps的采用CSMA/CD協(xié)議的EthernetXerox, DEC, Intel共同制定了10Mbps的CSMA/CD以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE定義了采用1-堅(jiān)持型CSMA/CD技術(shù)的802.3局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，速率從1M到10Mbps，802.3標(biāo)準(zhǔn)與以太網(wǎng)協(xié)議略有差別。12802.3采用的電纜標(biāo)準(zhǔn)10base5粗纜500m100個(gè)節(jié)點(diǎn)骨干10base2細(xì)纜200m30廉價(jià)10base-T雙絞線100m1024容易維護(hù)10base-F光纜2000m1024距離較遠(yuǎn)13物理

6、層類型用以下域表示： 10Base5含義:10：10Mbps; Base：基帶傳輸（baseband medium）；5：500米10Base5：粗纜，AUI接口；10Base2：細(xì)纜，BNC接口，T型頭；10Base-T：RJ-45接口收發(fā)器（transceiver）：處理載波監(jiān)聽(tīng)和沖突檢測(cè)（圖）布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（圖）總線形，脊椎形，樹形，分段14三種類型的802.3接線（a）10Base5（b）10Base2（c）10Base-T15電纜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（a）線性（b）垂直主干（c）樹型（d）分段16擴(kuò)展網(wǎng)段長(zhǎng)度中繼器：物理層設(shè)備，只對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收、放大和雙向重傳；兩個(gè)收發(fā)器之間最多使用4個(gè)中繼器，最

7、長(zhǎng)2500米。802.3的信號(hào)編碼由于曼徹斯特編碼的簡(jiǎn)單，所有的802.3基帶系統(tǒng)都使用曼徹斯特編碼。17Caption: Illustration of computers in eight offices wired with (a) thick, (b) thin, and (c) 10Base-T (twisted pair) Ethernet. Wires can run above the ceiling or under a raised floor. A wiring closet may contain a hub or equipment used for network

8、monitoring, control, or debugging. 18Caption: 10Base-T hub, with 10Base-T cables connecting computers to the hub. 19802.3的MAC子層幀格式前導(dǎo)序列（7個(gè)字節(jié)10101010）幀開始標(biāo)志（1字節(jié)， 10101011）目標(biāo)地址和源地址2 或 6個(gè)字節(jié)，以太網(wǎng)為6個(gè)字節(jié) (IEEE 802 specifies the use of either 16- or 48-bit addresses, no conformant implementation of IEEE 802.3

9、uses 16-bit addresses.)先導(dǎo)字段7字節(jié)幀始符1字節(jié)目的地址2或6字節(jié)源地址2或6字節(jié)數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度2字節(jié)數(shù)據(jù)0至1500字節(jié)填充段0至46字節(jié)校驗(yàn)和4字節(jié)20目的地址第一位（LSB: Least Significant Bit）為 0，表示單地址（individual address）；為 1，表示組地址（group address），支持multicast，目的地址全 1，為廣播地址。源地址第一位（LSB）為0。地址中的第二位（LSB）用來(lái)區(qū)分本地地址和全球地址。幀長(zhǎng)度域（2字節(jié)，取值在0-1500之間）數(shù)據(jù)（0-1500個(gè)字節(jié)）填充（0-46字節(jié)）校驗(yàn)和：CRC校驗(yàn)（4

10、個(gè)字節(jié)）擴(kuò)展域：用于千兆以太網(wǎng)2122最短幀長(zhǎng)避免幀的第一個(gè)比特到達(dá)電纜的遠(yuǎn)端前幀已經(jīng)發(fā)完，幀發(fā)送時(shí)間應(yīng)該大于 2；10Mbps LAN，最大沖突檢測(cè)時(shí)間為51.2微秒，最短幀長(zhǎng)為64字節(jié)；網(wǎng)絡(luò)速度提高，最短幀長(zhǎng)也應(yīng)該增大或者站點(diǎn)間的距離要減小。23二進(jìn)制指數(shù)后退算法（binary exponential backoff）算法將沖突發(fā)生后的時(shí)間劃分為長(zhǎng)度為51.2微秒的時(shí)槽發(fā)生第一次沖突后，各個(gè)站點(diǎn)等待 0 或 1 個(gè)時(shí)槽再開始重傳；發(fā)生第二次沖突后，各個(gè)站點(diǎn)隨機(jī)地選擇等待0, 1, 2或3個(gè)時(shí)槽再開始重傳；第 i 次沖突后，在 0 至 2i-1 間隨機(jī)地選擇一個(gè)等待的時(shí)槽數(shù)，再開始重傳；10

11、次沖突后，選擇等待的時(shí)槽數(shù)固定在0至210-1間；16次沖突后，發(fā)送失敗，報(bào)告上層。24目的：減少?zèng)_突；兩種實(shí)現(xiàn)方法一個(gè)卡內(nèi)是一個(gè)802.3LAN，構(gòu)成自己的沖突域，卡間并行；使用端口緩存，無(wú)沖突發(fā)生。交換式802.3 LAN25IEEE 802.4：令牌總線 Token Bus令牌總線物理層使用75歐姆電視用寬帶同軸電纜。既可以用單電纜，也可以使用雙電纜；可使用端頭，也可以不用。802.4允許用三種不同的模擬調(diào)制方式：相位連續(xù)頻移鍵控，相位相關(guān)頻移鍵控和多級(jí)雙二進(jìn)調(diào)幅相移鍵控。速度可能是1、5或10Mbps。上述調(diào)制方式不僅僅在電纜上提供表達(dá)0、1和空閑狀態(tài)方法，還能表示三種其它符號(hào)用于網(wǎng)絡(luò)

12、控制。26令牌總線MAC子層協(xié)議1714201971113寬帶銅軸電纜邏輯環(huán) 令牌移動(dòng)方向此站現(xiàn)不在邏輯環(huán)中令牌總線網(wǎng)邏輯環(huán)維護(hù)：入環(huán)，退環(huán)，故障恢復(fù)，環(huán)初始化27入環(huán)環(huán)一旦建立，每一站點(diǎn)的接口都在其內(nèi)部保存有前一站點(diǎn)和后一站點(diǎn)的地址。令牌持有者周期性發(fā)送允許環(huán)進(jìn)站的幀來(lái)詢問(wèn)欲加入環(huán)的站點(diǎn)。此幀會(huì)給出發(fā)送者以及后繼者的地址。如果沒(méi)有站點(diǎn)加入，響應(yīng)窗口將關(guān)閉；如果有一個(gè)站點(diǎn)希望加入，則被插入環(huán)中。如果有兩個(gè)以上的站點(diǎn)要求加入，就會(huì)產(chǎn)生沖突，然后令牌持有者就廣播“Resolve_contention”幀，執(zhí)行某種仲裁算法。任何情況下，每次只允許一個(gè)站進(jìn)環(huán)。28退環(huán)設(shè)一個(gè)站點(diǎn)X，它的后繼站點(diǎn)是S，前

13、方站點(diǎn)是P，當(dāng)它離開環(huán)時(shí)，就給P發(fā)送一個(gè)Set_successor幀，告訴它的后繼有S代替X。X就停止發(fā)送。29環(huán)初始化環(huán)初始化是新站入環(huán)的特例。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)站點(diǎn)打開時(shí)，它注意到一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有通信量，于是它就發(fā)送Claim_token幀。如果沒(méi)有聽(tīng)到任何競(jìng)爭(zhēng)者競(jìng)爭(zhēng)令牌，就產(chǎn)生一個(gè)令牌，建立一個(gè)包括它自己的環(huán)。如果第一次有兩個(gè)站點(diǎn)同時(shí)啟動(dòng)，協(xié)議就通過(guò)使用修改后的二進(jìn)制倒計(jì)數(shù)法和兩個(gè)隨機(jī)位來(lái)競(jìng)爭(zhēng)令牌。30其他問(wèn)題某個(gè)站點(diǎn)突然關(guān)機(jī)了，非正常退出了。怎么處理？令牌丟失多令牌問(wèn)題31字節(jié)數(shù) 1 1 1 2或6 2或6 0 8182 4 1先導(dǎo)幀始符幀控制目的地址源地址數(shù)據(jù)校驗(yàn)和幀尾符先導(dǎo)字段用于與接收時(shí)鐘同

14、步，最短長(zhǎng)度可為1字節(jié)。起始界符域和結(jié)束界符域用作幀定界標(biāo)志。這兩個(gè)域內(nèi)為特殊模擬編碼符號(hào)與0或1的編碼不同，因此它們不會(huì)在數(shù)據(jù)域中出現(xiàn)。幀控制域用于區(qū)別數(shù)據(jù)幀或控制幀。數(shù)據(jù)幀內(nèi)帶上該幀的優(yōu)先級(jí)，也可以帶有一指示標(biāo)志，指明目的站確認(rèn)該幀是否正確接收到。若沒(méi)有這個(gè)標(biāo)志，目的站因?yàn)闆](méi)有令牌而不能發(fā)送任何東西?？刂茙械膸刂朴蛴糜谡f(shuō)明幀的類型。允許的類型包括令牌傳送幀和各種環(huán)管理幀。管理幀的功能包括讓新站加入環(huán)的機(jī)制、允許站脫離環(huán)的機(jī)制等等。目的地址和源地址與802.3相同。當(dāng)使用2字節(jié)地址時(shí)最大的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8182字節(jié)，而使用6字節(jié)地址時(shí)最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8174字節(jié)。令牌總線幀格式320 1 r

15、r r p p p數(shù)據(jù)幀幀控制域用于取分?jǐn)?shù)據(jù)幀和控制幀擴(kuò)充用優(yōu)先權(quán)（0,2,4,6）0 0 c c c c c cMAC控制幀分類編碼000000申請(qǐng)令牌000001請(qǐng)求令牌001000請(qǐng)求后繼33四種優(yōu)先級(jí)：0、2、4和6，最低為0，最高為6。我們可以將每個(gè)站想象成四個(gè)子站，對(duì)應(yīng)四個(gè)優(yōu)先級(jí)。當(dāng)進(jìn)入MAC子層的信息來(lái)自上層時(shí)，先檢查數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)，然后送到四個(gè)子站之一。這樣，各子站管理它自己的幀發(fā)送隊(duì)列。當(dāng)令牌從電纜上到來(lái)時(shí)，它從內(nèi)部傳給優(yōu)先級(jí)為6的子站，只要有幀就開始傳輸。當(dāng)該子站發(fā)完（或超時(shí)）時(shí)，令牌從內(nèi)部傳給優(yōu)先級(jí)為4的子站，此站可以發(fā)送幀直至超時(shí)，至此令牌又傳送給優(yōu)先級(jí)為2的子站。這一過(guò)程

16、要重復(fù)到優(yōu)先級(jí)為0的子站傳輸完成所有幀或超時(shí)為止，然后令牌傳給下一站。 優(yōu)先權(quán)34IEEE 802.5：令牌環(huán) Token Ring技術(shù)產(chǎn)生原因環(huán)實(shí)際上并不是一個(gè)廣播介質(zhì)，而是不同的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成的環(huán)，點(diǎn)到點(diǎn)鏈路有很多技術(shù)優(yōu)勢(shì)；各個(gè)站點(diǎn)是公平的，獲得信道的時(shí)間有上限，避免沖突發(fā)生；IBM選擇Token Ring作為它的LAN技術(shù)。基本思想環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)分析的一個(gè)主要問(wèn)題是 1 比特的“物理長(zhǎng)度”，數(shù)據(jù)傳輸速率為 R Mbps，典型信號(hào)傳播速率為200米/微秒，則1 比特的“物理長(zhǎng)度”為 200/R米；環(huán)接口引入了1比特的傳輸延遲；35環(huán)接口站單向環(huán) 1比特延遲環(huán)接口至站自站至站自站（a）環(huán)網(wǎng)（b）傾

17、聽(tīng)模式（c）傳輸模式36特點(diǎn)令牌（Token）是一種特殊的比特組合模式，一個(gè)站要發(fā)送幀時(shí)，需要抓住令牌，并將其移出環(huán)；環(huán)本身必須有足夠的時(shí)延容納一個(gè)完整的令牌，時(shí)延由兩部分組成：每站的1比特延遲和信號(hào)傳播延遲。對(duì)于短環(huán)，必要時(shí)需要插入人工延遲；環(huán)接口有兩種操作模式：監(jiān)聽(tīng)模式和傳輸模式。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，在令牌通過(guò)此站點(diǎn)時(shí)，將令牌從環(huán)上取下，發(fā)送自己的數(shù)據(jù)，然后重新生成令牌，發(fā)送站負(fù)責(zé)將發(fā)出的幀從環(huán)上移去，并轉(zhuǎn)入監(jiān)聽(tīng)模式。確認(rèn)：幀內(nèi)一個(gè)比特域，初值為0，目的站收到后，將其變?yōu)?；對(duì)廣播的確認(rèn)比較復(fù)雜；重負(fù)載下，效率接近100%。37SDACED 1 1 1 2或6 2或6 無(wú)限制 4 1

18、1SDACFC目的地址源地址數(shù)據(jù)校驗(yàn)和EDFS（b）數(shù)據(jù)幀格式 （FC：幀控制；FS：幀狀態(tài)）pppTMRRRAC接入控制優(yōu)先權(quán)令牌忙閑用于多次通過(guò)標(biāo)示預(yù)約令牌環(huán)幀格式（a）令牌格式SD：開始界符AC：訪問(wèn)控制ED：結(jié)束界符38FC幀控制域cccccc01數(shù)據(jù)00環(huán)控制信息區(qū)分控制幀內(nèi)容Ac00Ac0FS幀狀態(tài)域39環(huán)路時(shí)延每個(gè)節(jié)點(diǎn)1位延遲，環(huán)路長(zhǎng)度造成的傳播的延時(shí)40協(xié)議基本操作：無(wú)信息傳輸時(shí)，3字節(jié)的令牌在環(huán)上循環(huán)；有信息要發(fā)送時(shí)，站獲得令牌，并將第二個(gè)字節(jié)的某一位由 0 變成 1，將令牌的前兩個(gè)字節(jié)變成幀的起始序列，然后輸出幀的其它部分；開始定界符SD和結(jié)束定界符ED標(biāo)志著幀的開始和結(jié)束

19、，使用差分曼徹斯特編碼模式（HH和LL，物理層編碼違例法）；訪問(wèn)控制域 AC 包括令牌位、監(jiān)視位、優(yōu)先級(jí)位和保留位；幀控制域 FC 用于將數(shù)據(jù)幀和控制幀區(qū)別開來(lái)和進(jìn)行環(huán)的維護(hù)；幀狀態(tài)字節(jié)FS用于報(bào)告幀的傳送情況，包括地址位A和拷貝位C，幀經(jīng)過(guò)目的站，A置為“1”，幀被接收，C置為“1”。A、C位提供了自動(dòng)確認(rèn)。為增加可靠性，A、C在 FS中出現(xiàn)兩次。A = 0，C = 0，目的站不存在或未加電；A = 1，C = 0，目的站存在但幀未被接收；A = 1，C = 1，目的站存在且?guī)粡?fù)制。41令牌持有時(shí)間（token-holding time），一般為10毫秒；提供優(yōu)先級(jí)控制：訪問(wèn)控制域中的優(yōu)先

20、級(jí)位給出令牌的優(yōu)先級(jí)，只有當(dāng)要發(fā)送的幀的優(yōu)先級(jí)大于等于令牌的優(yōu)先級(jí)時(shí)才能獲得令牌，站還可以預(yù)約某個(gè)優(yōu)先級(jí)的令牌。環(huán)的維護(hù)環(huán)上存在一個(gè)監(jiān)控站，負(fù)責(zé)環(huán)的維護(hù)，通過(guò)站的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生；監(jiān)控站的職責(zé)保證令牌不丟失；處理環(huán)斷開情況；清除壞幀，檢查無(wú)主幀。42802.5具有精確地處理多個(gè)幀優(yōu)先級(jí)的方案。三字節(jié)的令牌幀中間字節(jié)內(nèi)有一個(gè)給出了令牌優(yōu)先級(jí)的域。當(dāng)站要傳輸優(yōu)先級(jí)為n的幀時(shí)，它須等待直到捕獲了一優(yōu)先級(jí)低于或等于n的令牌。另外，當(dāng)數(shù)據(jù)幀經(jīng)過(guò)某站時(shí)，該站可通過(guò)將它想發(fā)送的幀的優(yōu)先級(jí)寫入經(jīng)過(guò)的幀的預(yù)約位中，嘗試為它的待發(fā)幀預(yù)定下一令牌。然而，若在該幀中已預(yù)定有更高一優(yōu)先級(jí)，則該站不能預(yù)約。在當(dāng)前幀完成后， 用已

21、預(yù)定的優(yōu)先級(jí)可產(chǎn)生新的令牌。此機(jī)制總是將預(yù)訂位的優(yōu)先級(jí)提得越來(lái)越高，為了克服這一問(wèn)題，提高預(yù)訂位優(yōu)先級(jí)的站在其達(dá)到目的地后有責(zé)任減低優(yōu)先級(jí) 優(yōu)先級(jí)43監(jiān)控站申請(qǐng)發(fā)出claim token 控制幀，若該幀繞環(huán)一周，發(fā)送者成為新的監(jiān)控站。責(zé)任-保證令牌不丟失；當(dāng)環(huán)斷開時(shí)采取行動(dòng)；出現(xiàn)多幀時(shí)清環(huán)路；檢查多次繞環(huán)幀計(jì)時(shí)器：超時(shí)重發(fā)新令牌壞幀：清除，發(fā)新令牌多次繞環(huán)幀：清除考慮環(huán)長(zhǎng)度：保證環(huán)路長(zhǎng)度足夠令牌長(zhǎng)。插入延時(shí)44802.5的布線屏蔽雙絞線，速率為1/4/16M，采用差分曼徹斯特編碼傳輸；為解決環(huán)斷裂導(dǎo)致整個(gè)環(huán)無(wú)法工作的問(wèn)題，使用線路中心（Wire Center）進(jìn)行布線，線路中心設(shè)有旁路中繼器。

22、45通過(guò)線路中心連接的四個(gè)站點(diǎn)46802.3優(yōu)點(diǎn)使用最為廣泛；算法簡(jiǎn)單；站點(diǎn)可以在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中安裝；使用無(wú)源電纜；輕負(fù)載時(shí)，延遲為0。缺點(diǎn)使用模擬器件，每個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送的同時(shí)要檢測(cè)沖突；最短幀長(zhǎng)64字節(jié)，對(duì)于短數(shù)據(jù)來(lái)講開銷太大；無(wú)優(yōu)先級(jí)，發(fā)送是非確定性的，不適合于實(shí)時(shí)工作；電纜最長(zhǎng)2500米（使用中繼器）；三種局域網(wǎng)的比較47速率提高時(shí)，幀傳輸時(shí)間減少，競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間不變（2），效率降低；重負(fù)載時(shí)，沖突嚴(yán)重。802.4優(yōu)點(diǎn)發(fā)送具有確定性，支持優(yōu)先級(jí)，可處理短幀；使用寬帶電纜，支持多信道；重負(fù)載時(shí)，吞吐量和效率較高。缺點(diǎn):使用大量的模擬裝置；協(xié)議復(fù)雜；輕負(fù)載時(shí)，延遲大；很難用光纖實(shí)現(xiàn)。48802.5優(yōu)點(diǎn)使

23、用點(diǎn)到點(diǎn)連接，完全數(shù)字化；使用線路中心，自動(dòng)檢測(cè)和消除電纜故障；支持優(yōu)先級(jí)，允許短幀，但受令牌持有時(shí)間限制，不允許任意長(zhǎng)的幀；重負(fù)載時(shí)，吞吐量和效率較高。缺點(diǎn)中央監(jiān)控；輕負(fù)載時(shí)，延遲大。49IEEE802.6標(biāo)準(zhǔn)：分布隊(duì)列雙路總線兩條平行的單向總線穿繞于整個(gè)城市，站點(diǎn)同時(shí)連接于兩條總線之上。每條總線都有一個(gè)首端，它產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的53字節(jié)的信元流。每個(gè)信元從首端沿總線往下傳，當(dāng)它到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，就從總線中消失了。50每個(gè)信元帶有44字節(jié)的有效載荷。每個(gè)信元中帶有兩個(gè)協(xié)議位：Busy（繁忙），其值為1表示該信元已被占用；Request（請(qǐng)求），當(dāng)站點(diǎn)想發(fā)出請(qǐng)求時(shí)可將其置為1。在802.6中，站點(diǎn)按照準(zhǔn)

24、備好發(fā)送的順序進(jìn)行排隊(duì)，并按照FIFO(先進(jìn)先出)的原則進(jìn)行發(fā)送。51（a）最初MAN空閑（b）D發(fā)出請(qǐng)求以后52（c）B發(fā)出請(qǐng)求以后；（d）D發(fā)送以后（e）B發(fā)送以后53例1一個(gè)令牌總線系統(tǒng)按照如下方式工作：當(dāng)令牌到達(dá)一個(gè)站點(diǎn)時(shí)，計(jì)時(shí)器重置為0。然后，該站點(diǎn)開始發(fā)送優(yōu)先級(jí)為6的幀，直到計(jì)時(shí)器達(dá)到T6為止。隨后，它開始發(fā)送優(yōu)先級(jí)為4的幀，直到計(jì)時(shí)器計(jì)到T4為止。對(duì)于優(yōu)先級(jí)為2和0的幀，也重復(fù)此算法，如果所有站點(diǎn)的T6到T0的計(jì)時(shí)值都分別是40ms,80ms,90ms和100ms ,那么請(qǐng)問(wèn)，預(yù)留給各優(yōu)先級(jí)的帶寬分別是總帶寬的百分之幾？解答：4個(gè)優(yōu)先級(jí)分別獲得40,40,10,10ms，因此，總

25、帶寬的40%預(yù)留給優(yōu)先級(jí)6，總帶寬的40%預(yù)留給優(yōu)先級(jí)4，總帶寬的10%預(yù)留給優(yōu)先級(jí)2，總帶寬的10%預(yù)留給優(yōu)先級(jí)0。54例2在令牌總線中，如果某站點(diǎn)接到令牌后即崩潰，將會(huì)發(fā)送什么情況？802.4的協(xié)議是如何處理這種情況的解答：在一個(gè)站將令牌傳出之后，它就觀察它的后繼站是否傳出一幀或交出令牌。如果兩者均未發(fā)生，那么該站將再次傳出令牌，如果第二次仍然失敗，該站就發(fā)送Who_Follows幀，該幀中標(biāo)明了后繼站的地址。當(dāng)崩潰站點(diǎn)的后繼站看到Who_Follows幀中給出的地址是自己的前站地址，它就發(fā)送Set_Successor幀給出錯(cuò)站點(diǎn)的前方站點(diǎn)作為響應(yīng)，聲明自己將成為新的后繼站點(diǎn)。這樣，出錯(cuò)的

26、站點(diǎn)就從環(huán)中移去了。55例3當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率為5Mb/s，且傳播速度為200m/s時(shí)，令牌環(huán)接口的一個(gè)比特時(shí)延等價(jià)于多少米的電纜解答：數(shù)據(jù)速率為5Mb/s，則傳輸一位所需要的時(shí)間為：1/5Mb/s=200ns。在200ns時(shí)間內(nèi)信號(hào)可以傳播的距離是200ns*200m /s=40m.因此，令牌環(huán)接口的一個(gè)比特延時(shí)等價(jià)于40米的電纜。56例4令牌環(huán)網(wǎng)上的延時(shí)必須能夠容納整個(gè)令牌。如果電纜不夠長(zhǎng)，必須人為地增加時(shí)間延遲。解釋一下，為什么在時(shí)延只有16bit而令牌為24bit的環(huán)上，必須額外地增加時(shí)延？解答：在發(fā)出16位之后，第1位又回來(lái)了，發(fā)送方不能讓它繼續(xù)繞環(huán)傳輸，因?yàn)榱钆频陌l(fā)送還未結(jié)束。發(fā)送站可以在其內(nèi)部人為地增加8位時(shí)