局域網(wǎng)技術(shù)課件

1、2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系1第3章 局域網(wǎng)技術(shù)本章內(nèi)容：3.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎3.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.3 以太網(wǎng)標準3.4 以太網(wǎng)設備與相關(guān)技術(shù)3.5 無線局域網(wǎng)3.6 其它局域網(wǎng)技術(shù)3.7 實訓項目2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系23.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎 數(shù)據(jù)鏈路層最重要的作用就是通過一些數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，在不太可靠的物理鏈路上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。3.1.1 數(shù)據(jù)鏈路層的功能 數(shù)據(jù)鏈路層要完成許多特定的功能。這些功能包括為網(wǎng)絡層提供設計良好的服務接口，處理幀同步，處理傳輸差錯，調(diào)整幀的流速，不至于使慢速接收方被快速發(fā)送方淹沒。(1)為網(wǎng)絡層提供服務 數(shù)據(jù)鏈路層的功能是為網(wǎng)絡層提供

2、服務。其基本服務是將源機器中來自網(wǎng)絡層的數(shù)據(jù)傳輸給目的機器的網(wǎng)絡層。 數(shù)據(jù)鏈路層一般都提供3種基本服務，即無確認的無連接服務、有確認的無連接服務、有確認的面向連接的服務。（a）無確認的無連接服務 無確認的無連接服務是源機器向目的機器發(fā)送獨立的幀，而目的機器對收到的幀不作確認。如果由于線路上的噪聲而造成幀丟失，數(shù)據(jù)鏈路層不作努力去恢復它，恢復工作留給上層去完成。這類服務適用于誤碼率很低的情況，也適用于像語音之類的實時傳輸，實時傳輸情況下有時數(shù)據(jù)延誤比數(shù)據(jù)損壞影響更嚴重。大多數(shù)局域網(wǎng)在數(shù)據(jù)鏈路層都使用無確認的無連接服務。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系33.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎（b）有確認的無連接

3、服務 這種服務仍然不建立連接，但是所發(fā)送的每一幀都進行單獨確認。以這種方式，發(fā)送方就會知道幀是否正確地到達。如果在某個確定的時間間隔內(nèi)，幀沒有到達，就必須重新發(fā)此幀。（c）有確認的面向連接的服務 采用這種服務，源機器和目的機器在傳遞任何數(shù)據(jù)之前，先建立一條連接。在這條連接上所發(fā)送的每一幀都被編上號，數(shù)據(jù)鏈路層保證所發(fā)送的每一幀都確實已收到。而且，它保證每幀只收到一次，所有的幀都是按正確順序收到的。面向連接的服務為網(wǎng)絡進程間提供了可靠地傳送比特流的服務。(2). 鏈路管理鏈路管理就是進行數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和拆除。(3)幀同步 在數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)的傳送單位是幀。所謂幀，是指從物理層送來的比特流信

4、息按照一定的格式進行分割后形成的若干個信息塊。數(shù)據(jù)一幀一幀地傳送，就可以在出現(xiàn)差錯時，將有差錯的幀再重傳一次，從而避免了將全部數(shù)據(jù)都重傳。幀同步是指接收方應當能從收到的比特流中準確地區(qū)分出一幀的開始和結(jié)束在什么地方。 把比特流分成幀，目前常用的有以下4種方法。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系43.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎（1）字符計數(shù)法它是在幀頭部中使用一個字段來標明幀內(nèi)字符的數(shù)量。如圖3-10所示。圖3-10 一個字符流 （a）無差錯 （b）有一個差錯這個方法的問題是：計數(shù)值有可能由于傳輸差錯而被修改，從而造成收發(fā)雙方不同步。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系53.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎（2）帶字符

5、填充的首尾界符法 它在每一幀中以字符序列DLE STX開頭，以DLE ETX結(jié)束（DLE的ASCII碼為0010000，STX的ASCII碼為0000010，ETX的ASCII碼為0000011）。 用這種方法，目的機器一旦丟失幀邊界，它只需查找DLE STX或DLE ETX字符序列，就可以找到它所在的位置。 這個方法的問題是：當傳送像目標程序或浮點數(shù)這樣的二進制數(shù)據(jù)時，DLE STX或DLE ETX字符可能出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中，這種情況會干擾幀邊界的確定。 一種解決辦法是使發(fā)送方的數(shù)據(jù)鏈路層在數(shù)據(jù)中的每個偶然遇到的DLE字符前，插入一個DLE的ASCII碼。接收方的數(shù)據(jù)鏈路層在將數(shù)據(jù)交給網(wǎng)絡層之前丟

6、掉這個DLE字符，這種技術(shù)叫做字符填充。 用這種方法成幀的主要缺點是幀內(nèi)容要完全依賴于8位字符，特別是ASCII字符。（3）帶位填充的首尾標志法 這種方法允許數(shù)據(jù)幀包含任意個數(shù)的比特，而且也允許每個字符的編碼包含任意個數(shù)的比特。 它的工作方式如下：每一幀使用一個特殊的位模式，即01111110作為開始和結(jié)束標志字節(jié)。 當發(fā)送方的數(shù)據(jù)鏈路層在數(shù)據(jù)中遇到5個連續(xù)的1時，它自動在其后插入一個0到輸出比特流中。這種位填充技術(shù)類似于字符填充技術(shù)。 當接收方看到5個連續(xù)的1后面跟著一個0時，自動將此0刪去。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系63.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎 如果用戶數(shù)據(jù)中包含著與位模式相同的數(shù)據(jù)0

7、1111110，則將以011111010的形式傳送出去，但是仍然以01111110的形式存放在接收方的存儲器中。 采用位填充技術(shù)，兩幀間的邊界就可以通過位模式唯一地識別。如果接收方失去同步，它只需在輸入流中掃描標志序列，即可重新獲得同步。（4）物理層違例編碼法 這種方法只適用于那些在物理介質(zhì)的編碼策略中采用冗余編碼的網(wǎng)絡。 例如，曼徹斯特編碼方案中，將數(shù)據(jù)位1編碼成“高低”電平對，將數(shù)據(jù)位0編碼成“低高”電平對，而“高高”電平對和“低低”電平對在數(shù)據(jù)編碼中是違例的?？梢越栌眠@些違例編碼序列來定界幀的開始和終止。 局域網(wǎng)IEEE802標準中就采用了這種方法。 違例編碼法不需要任何填充技術(shù)，便能實

8、現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明性，但它只適用于采用冗余編碼的特殊編碼環(huán)境。 很多數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議使用字符計數(shù)與其他方法相結(jié)合來提高可靠性。當一個幀到達時，其計數(shù)字段被用來確定幀尾的位置。只有當幀界定符出現(xiàn)在幀尾的位置，而且校驗和是正確的時候，這個幀才會被接收為有效幀。否則，將繼續(xù)掃描輸入流直到下一個界定符。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系73.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎4差錯控制 傳送幀時可能出現(xiàn)的差錯有：位出錯，幀丟失，幀重復，幀順序錯。 位出錯的分布規(guī)律及出錯位的數(shù)量很難限制在預定的簡單模式中，一般采用漏檢率及其微小的CRC檢錯碼再加上反饋重傳的方法來解決。 為了保證可靠傳送，常采用的方法是向數(shù)據(jù)發(fā)送方提供有關(guān)接收方

9、接收情況的反饋信息。一個否定性確認意味著發(fā)生了某種差錯，相應的幀必須被重傳。這種做法即是反饋重傳。 更復雜的情況是，一個幀可能完全丟失（比如，消失在突發(fā)性噪聲中）。在這種情況下，發(fā)送方將會永遠等下去。 這個問題可以通過在數(shù)據(jù)鏈路層中引入計時器來解決，當發(fā)送方發(fā)出一幀時，通常也啟動計時器。該計時器計到設置值的時間時清為零。 如果所傳出的幀或者確認信息被丟失了，則計時器會發(fā)出超時信號，提醒發(fā)送方可能出現(xiàn)了問題，最明顯的解決方法是重傳此幀。 但是多次傳送同一幀的危險是接收方可能兩次甚至多次收到同一幀，為了防止這種情況發(fā)生，通常有必要對發(fā)出的各幀編號，這樣接收方就能辨別出是重復幀還是新幀，還能分辨出幀

10、順序錯。 采用定時器和編號的主要目的是保證每幀都能最終正確地傳給目的地網(wǎng)絡層。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系83.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎5流量控制 在數(shù)據(jù)鏈路層及較高層中另一個重要的設計問題是：如何處理發(fā)送方的傳送能力比接收方接收能力大的問題？ 通常的解決辦法是引入流量控制來限制發(fā)送方所發(fā)出的數(shù)據(jù)流量，使其發(fā)送速率不要超過接收方能處理的速率。6. 將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開。7. 透明傳輸。 所謂透明傳輸就是不管所傳數(shù)據(jù)是什么樣的比特組合，都應該能夠在鏈路上傳送。8. 尋址。 必須保證每一個幀都能發(fā)送到正確的目的站.收方也應知道發(fā)送方是哪個站.2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系93.1 數(shù)據(jù)鏈路層

11、基礎1、停止等待協(xié)議為了使接收方的接收緩存在任何情況下都不會溢出，流量控制的最簡單辦法就是發(fā)送方每發(fā)送一幀就暫時停下來。接收方收到數(shù)據(jù)幀交付主機后發(fā)送一個信息給發(fā)送方，表示接收任務已經(jīng)完成。這時，發(fā)送方才發(fā)送下一個數(shù)據(jù)幀。解決差錯控制的方法是接收方在收到一個正確的數(shù)據(jù)幀后，即交付主機，同時向發(fā)方發(fā)送一個確認幀ACK。當發(fā)方收到確認幀ACK后才能發(fā)送一個新的數(shù)據(jù)幀。當數(shù)據(jù)幀在傳達室輸過程中出現(xiàn)了差錯，接收方是很容易檢測出收到的數(shù)據(jù)幀是否有差錯，一旦發(fā)現(xiàn)有錯，收方會將該幀丟棄，同時向發(fā)方發(fā)送一個否認幀NAK，以表示發(fā)方應當重傳出現(xiàn)差錯的那個數(shù)據(jù)幀。如果出現(xiàn)幀丟失，則在發(fā)送端設置一個超時計時器，若時

12、間到了仍收不到任何確認幀，則重傳前面所發(fā)送的這一數(shù)據(jù)幀。但這會帶來重復幀問題，解決的辦法就是給每一個數(shù)據(jù)幀帶上不同的發(fā)送序號。DATADATA送主機送主機簡單的流量控制AB2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系103.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎時間DATA0DATA1送主機送主機ABACKACK(a)DATA0DATA0出錯送主機ABNAKACK(b)重傳(c)DATA0DATA0丟失送主機ABACK重傳(d)DATA0DATA0送主機丟棄ABACK重傳丟失ACK2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系113.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎2、連續(xù)ARQ協(xié)議為了提高效率，就可采用連續(xù)ARQ的方式，即在發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后，不

13、是停止等待確認幀，而是可以連續(xù)再發(fā)送若干個數(shù)據(jù)幀。如果這時收到了接收端發(fā)來的確認幀，那就還可以接著發(fā)送數(shù)據(jù)幀。DATA0DATA1DATA2DATA3DATA4DATA0DATA5DATA2DATA3DATA4DATA5送主機ACK0ACK1ACK2ACK3出錯丟棄送主機AB2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系123.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎3、滑動窗口協(xié)議在所有的滑動窗口協(xié)議中，每一個要發(fā)出的幀都包含一個序列號，范圍是0到某個最大值。 任何時刻發(fā)送過程都保持著一組序列號，對應于允許發(fā)送的幀。這些幀在發(fā)送窗口之內(nèi)。類似地，接收過程也維持一個接收窗口，對應于一組允許接收的幀。發(fā)送過程的窗口和接收過程的窗

14、口不需要有相同的窗口上限和下限，甚至不必具有相同的窗口大小。在某些協(xié)議中，窗口的大小是固定的，但在另外一些協(xié)議中，窗口可以根據(jù)幀的發(fā)送、接收而變大和縮小。 滑動窗口的基本思想是：發(fā)送方要預約一個窗口，窗口尺寸（以W表示）值表示能進入窗口的分組個數(shù)。例如，W=4，則表示發(fā)送方可有4個要發(fā)送的分組進入窗口，進入窗口的分組可一次連續(xù)發(fā)送。窗口是滑動的，在發(fā)送出一個或多個分組獲得確認后，窗口相應滑動，移出已獲得確認的分組，移入下面新的待發(fā)分組。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系133.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎 發(fā)送窗口中的序列號代表已經(jīng)發(fā)送了的但尚未確認的分組。來自網(wǎng)絡層的一個新分組無論何時到達，都會給此分

15、組下一個最高的序列號，而且此窗口的上限加1，當確認到來，窗口的下限加1。用這種方法，窗口可維持一系列未確認的分組。 如果窗口一旦達到最大值，發(fā)送過程的數(shù)據(jù)鏈路層必須強制關(guān)閉網(wǎng)絡層的傳送，直到有一個緩沖區(qū)空閑出來為止。如圖3-11所示，W=4。圖3-11 發(fā)送方滑動窗口2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系143.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎 接收方對分組的確認是逐個進行的，但分組到達的順序可能是隨機的。接收方在4號分組先得到確認，而3號分組尚未獲得確認之前發(fā)送窗口是不能滑動的。只有在3、4號分組都獲得確認后才一起移出。這樣就可以保證按發(fā)送方的傳送順序傳輸所有的幀給接收方機器的網(wǎng)絡層。 如設置W=1，則成了簡

16、單的停頓協(xié)議，即每發(fā)送一個分組后需獲得對方確認后才能發(fā)下一個分組，顯然這種方式信道利用率較低。 接收方滑動窗口內(nèi)的分組表示允許接收的分組，移出窗口的分組為已確認的分組。當序列號等于窗口的下限的幀收到后，把它交給網(wǎng)絡層，產(chǎn)生一個確認，且窗口整個向前移動一個位置，移出后空缺的部分（序列號最大的部分）可移入新的允許接受的分組。不像發(fā)送方的窗口，接收方窗口總是保持初始時的大小。 滑動窗口技術(shù)限制了信息流突發(fā)性的過量輸入，并對停頓協(xié)議作了改進，提高了信道有效利用率。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系153.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎3.1.2 HDLC 高級數(shù)據(jù)鏈路控制 HDLC是一種數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，它廣泛應用

17、于X.25及許多其他網(wǎng)絡中。1、HDLC適用環(huán)境與數(shù)據(jù)傳輸方式HDLC可適用于鏈路的兩種基本配置，即非平衡配置和平衡配置。非平衡配置的特點是由一個主站控制整個鏈路的工作。平衡配置鏈路兩端都是復合站。HDLC有三種數(shù)據(jù)傳送模式。非平衡配置（1）正常響應方式NRM；（2）異步響應方式平衡配置：異步平衡方式ABM2、 HDLC的幀結(jié)構(gòu) HDLC是一種面向位的協(xié)議，而且使用位填充來保證數(shù)據(jù)的透明性。所有面向位的協(xié)議所使用的幀的結(jié)構(gòu)如圖3-12所示。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議舉例圖3-12 面向位的協(xié)議的幀格式幀是用一標志序列（01111110）來分隔的。在空閑的點到點線路上，標志序列不斷地進行傳輸。2022/8/

18、9汾陽師范信息技術(shù)系163.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎（1）標志字段F為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的幀同步問題。長度為8個比特位。如：01111110（2）地址字段A 占8位。（3）信息字段I一般信息字段長度是8位的倍數(shù)。（4）幀檢驗序列FCS。該字段占16位，其作用是進行差錯控制。（5）控制字段C共8位。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系173.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎控制字段有三種類型的幀：信息幀，監(jiān)控幀和無序號幀。在圖3-13中給出了這三種幀的控制字段的內(nèi)容。協(xié)議使用了具有3位序列號的滑動窗口。在任何時刻，最多可以有7幀待確認。圖3-13 （a） 信息幀的控制字段 （b） 一個監(jiān)控幀的控制字段 （c） 一個無序

19、號幀的控制字段2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系183.1 數(shù)據(jù)鏈路層基礎 在圖3-13（a）中， Seq（序號）字段是幀的序列號。 Next（下一個）字段是一個確認，它不是正確接收到的最后一幀的序號，而是未收到的第一幀的序號（即下一個希望收到的幀）。 P/F位代表Poll/Final（查詢/最后）。 在計算機（或集中器）查詢一組終端時使用。 監(jiān)控幀的各種類型是由Type（類型）字段進行區(qū)分的。 類型0是用來指示希望收到下一個幀的一個確認幀。 類型1是否定性確認幀。 類型2是接收準備尚未就緒。 類型3是選擇性拒絕。它只要求指定的幀重傳。 幀的第3種類型為無序號幀。它有時用于控制目的，但也可以在

20、不可靠非連接服務中用來攜帶數(shù)據(jù)。 控制幀就像數(shù)據(jù)幀一樣，可能丟失或損壞，因此它們也必須確認。為此提供了一種特殊的控制幀用于此目的。這種特殊的控制幀稱為無序號確認UA（Unnumbered Acknowledgement） 。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系193.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)LAN(Local Area Network),是一種在有限的地理范圍內(nèi)將大量PC機及各種設備互連在一起，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計算機網(wǎng)絡。社會對信息資源的廣泛需求及計算機技術(shù)的廣泛普及，促進了局域網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展。在當今的計算機網(wǎng)絡技術(shù)中，局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了十分重要的地位。 2022/8/9汾陽師范

21、信息技術(shù)系203.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的主要特點（1）網(wǎng)絡所覆蓋的地理范圍比較小 （2）高傳輸速率和低誤碼率 （3）局域網(wǎng)一般為一個單位所建，網(wǎng)絡的經(jīng)營權(quán)和管理權(quán)屬于某個單位 （4）局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)側(cè)重點不完全一樣，局域網(wǎng)側(cè)重共享信息的處理，而廣域網(wǎng)一般側(cè)重共享位置準確無誤及傳輸?shù)陌踩浴?在LAN和WAN之間的是城市區(qū)域網(wǎng)MAN(Metropolitan Area Network)簡稱城域網(wǎng)。MAN是一個覆蓋整個城市的網(wǎng)絡，但它使用LAN的技術(shù)。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系213.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.2.1 局域網(wǎng)參考模型（或?qū)哟文Ｐ停?在ISO的開放系統(tǒng)互連模型（OSI/R

22、M）中，其下三層主要涉及的是通信功能。在這方面局域網(wǎng)有自身的特點。 首先，局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)以幀為單位傳輸； 其次，局域網(wǎng)內(nèi)一般不需要中間交換，其拓撲結(jié)構(gòu)有總線形、星形和環(huán)形，故路徑選擇功能可大大簡化，通常不設單獨的網(wǎng)絡層。 結(jié)合局域網(wǎng)自身特點，參考OSI/RM，IEEE 802提出了局域網(wǎng)的參考模型（LAN/RM），如圖3-27所示。圖3-27 LAN/RM與OSI/RM對比2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系223.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)圖3-27 LAN/RM與OSI/RM對比與OSI/RM相比，LAN/RM只相當于OSI的最低兩層。物理層用來物理連接是必需的，數(shù)據(jù)鏈路層把數(shù)據(jù)構(gòu)成編址幀形式傳輸，

23、并實現(xiàn)幀的排序控制、差錯控制及流量控制功能，使不可靠的鏈路成為可靠鏈路，因此也是必需的。由于局域網(wǎng)沒有路由問題，任何兩點之間可用一條直線鏈路進行傳輸，所以不需要設置網(wǎng)絡層。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系233.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)由于局域網(wǎng)的種類繁多，其介質(zhì)訪問的方法也各不相同，為了使局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)鏈路層不致過于復雜，LAN/RM將其劃分為兩個子層，即介質(zhì)訪問控制（MAC）子層和邏輯鏈路控制（LLC）子層。 與訪問各種傳輸介質(zhì)有關(guān)的問題都放在MAC子層，當介質(zhì)存取方法改變時，不致于影響其他較高層協(xié)議。 數(shù)據(jù)鏈路層中與介質(zhì)訪問無關(guān)的部分都集中在LLC子層。 LAN/RM中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的

24、功能如下：1物理層 物理層提供在物理層實體間發(fā)送和接收比特的能力，一對物理層實體能確認出兩個介質(zhì)訪問控制MAC子層實體間同等層比特單元的交換。物理層也要實現(xiàn)電氣、機械、功能和規(guī)程四大特性的匹配。2數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層的功能分別由其LLC子層和MAC子層承擔。 LLC子層向高層提供一個或多個邏輯接口（具有發(fā)送幀和接收幀的功能）。還具有幀順序控制及流量控制等功能。LLC子層還包括某些網(wǎng)絡層功能，如數(shù)據(jù)報、虛電路控制和多路復用等，由于局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)是按編址的幀傳送，沒有中間交換，因而不需要路由選擇。 MAC子層支持數(shù)據(jù)鏈路功能，并為LLC子層提供服務。支持CSMA/CD，令牌環(huán)、令牌總線等介質(zhì)訪問

25、控制方式。它判斷哪一個設備具有享用介質(zhì)的權(quán)力以及介質(zhì)操作所需要的尋址。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系243.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.2.2 IEEE 802標準系列 在局域網(wǎng)絡標準化中，IEEE起了很大的作用。許多IEEE 802標準已成為ISO國際標準。IEEE 802委員會公布的標準有：1.802.1A：局域網(wǎng)絡和城域網(wǎng)絡標準：綜述和體系結(jié)構(gòu)。2.802.1B：局域網(wǎng)絡的尋址、網(wǎng)絡互連及其管理。3.802.2：邏輯鏈路控制。4.802.3：CSMA/CD及100BaseX訪問方法及物理層規(guī)范。5.802.4：令牌總線訪問方法及物理層規(guī)范。6.802.5：令牌環(huán)訪問方法及物理層規(guī)范。7.

26、802.6：城域網(wǎng)絡標準。8.802.7：寬帶局域網(wǎng)絡標準。9.802.8：光纖局域網(wǎng)絡標準。10.802.9：綜合話音數(shù)據(jù)局域網(wǎng)絡標準。11.802.10：可互操作的局域網(wǎng)絡的安全。12.802.11：無線局域網(wǎng)絡標準。13.802.12：新型高速局域網(wǎng)絡（100VG-AnyLAN）標準。14.802.14: 基于有線電視的寬帶通信網(wǎng)絡現(xiàn)在IEEE802.1802.6已成為ISO的國際標準ISO8802.18802.6。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系253.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.2.3 局域網(wǎng)絡介質(zhì)訪問方式網(wǎng)絡介質(zhì)訪問方式是一種方法，網(wǎng)絡站利用它使用實際網(wǎng)絡通道，以便通過網(wǎng)絡發(fā)送報文。

27、 下列是用于局域網(wǎng)通信中最常用的訪問方式。 1.查詢（Polling）； 2.令牌環(huán)（Token Ring）； 3.載波檢測多路訪問/沖突檢測（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection, 簡寫為CSMA/CD）； 4.令牌總線（Token Bus）。(1) 查詢 在查詢方案中，用戶按照下列步驟取得對網(wǎng)絡通道的訪問。1.中心結(jié)點有規(guī)律地查詢每個網(wǎng)絡站，以獲悉它是否有報文要發(fā)送。2.每當網(wǎng)絡站有報文要發(fā)送，就清除通道，網(wǎng)絡站得到通道的專用權(quán)并發(fā)送報文。 這個方案最適用于有中心控制結(jié)點的結(jié)構(gòu)，如星形拓撲。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系26

28、3.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.2.3 局域網(wǎng)絡介質(zhì)訪問方式(2) 令牌環(huán) 在用于環(huán)形和總線網(wǎng)絡中的令牌傳遞方案中，令牌沿網(wǎng)絡通道傳送，有規(guī)律地經(jīng)過每個結(jié)點，令牌通常是一個8位的包。 以下是令牌傳遞過程的簡述：1.當有一個結(jié)點有數(shù)據(jù)幀要發(fā)送時，它首先檢測令牌是否有空，如果有空，它奪取令牌并將其數(shù)據(jù)幀附在令牌上。2.當攜帶數(shù)據(jù)幀的令牌繼續(xù)環(huán)行時，后面的每個結(jié)點都校驗數(shù)據(jù)幀。3.目的設備辨認出此數(shù)據(jù)幀，接收它，并將一個收據(jù)信號附在令牌上，隨后令牌繼續(xù)環(huán)行。4.當源設備收到收據(jù)信號后，它就解除令牌的忙狀態(tài)，于是令牌自由環(huán)行，過程又重新開始。 圖3-28表示令牌在環(huán)上傳送過程。圖3-28 令牌環(huán)2022/

29、8/9汾陽師范信息技術(shù)系273.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.2.3 局域網(wǎng)絡介質(zhì)訪問方式圖3-28中（a）表示結(jié)點A要求獲得令牌發(fā)送數(shù)據(jù)；（b）表示結(jié)點A把數(shù)據(jù)送到環(huán)上，結(jié)點C開始拷貝數(shù)據(jù)至自己的緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)進行沿環(huán)傳輸；（c）表示數(shù)據(jù)回到結(jié)點A，它把數(shù)據(jù)從環(huán)上移去，再發(fā)出空閑令牌。 令牌環(huán)的主要優(yōu)點在于它提供的訪問方式的可調(diào)整性和確定性，且各站具有同等訪問環(huán)的權(quán)力，但也可以有優(yōu)先權(quán)操作和帶寬保護。適合使用光纖通信介質(zhì)，實現(xiàn)高速傳輸，實時性強，適用于分布控制應用環(huán)境。 令牌環(huán)主要缺點是有較復雜的令牌維護要求?？臻e令牌的丟失，將降低環(huán)路的利用率，令牌重復也會破壞網(wǎng)的正常運行，故必須選一個工作站作為監(jiān)

30、控站。 如果監(jiān)控站失效，競爭協(xié)議將保證很快地選出另一站點作為監(jiān)控站（每個站點都具有成為監(jiān)控站的能力）。當監(jiān)控站正常運行時，它單獨負責判斷整個環(huán)的工作是否正確。 環(huán)網(wǎng)潛在的問題是，一個結(jié)點連接出問題都會使網(wǎng)絡失效，可靠性差。另外，結(jié)點入環(huán)、退環(huán)都要暫停環(huán)網(wǎng)工作，靈活性差。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系283.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.2.3 局域網(wǎng)絡介質(zhì)訪問方式(3) 載波檢測多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD） CSMA/CD允許所有網(wǎng)絡用戶對網(wǎng)絡通道進行同等訪問，并無中央結(jié)點來控制通道的訪問，也沒有令牌。這一方案用于總線拓撲上較多。 下面是CSMA/CD的工作過程簡述：1.要發(fā)送報文的結(jié)點

31、必須監(jiān)視通道以辨別何時通道是可用的（該時刻沒有其他網(wǎng)絡站在發(fā)送），這是載波檢測。2.當結(jié)點檢測到通道有空時，它就發(fā)送報文，并以接收設備的地址進行標志。3.所有空閑的網(wǎng)絡站（未進行傳輸?shù)恼荆├^續(xù)監(jiān)視通道報文。4.被標記的結(jié)點接收報文，并返回一個確認幀。5.當發(fā)送通道檢測到?jīng)_突，它們就停止傳輸，等待一個隨機時間后重新發(fā)送。6.網(wǎng)絡站在通知用戶網(wǎng)絡太忙之前，典型地重發(fā)16次。 由于傳輸線上不可避免的傳輸延遲，有可能多個站同時偵聽到線上空閑并開始發(fā)送，從而導致沖突，故每個工作站發(fā)送信息之后，還要繼續(xù)偵聽線路，判定是否有其他站正與本站同時向傳輸線發(fā)送，一旦發(fā)現(xiàn)，便中止當前發(fā)送，并向傳輸線發(fā)送一串阻塞信號

32、，讓傳輸線上其他各站均能感知沖突已經(jīng)發(fā)生，這就是“沖突檢測”。 發(fā)送沖突的信息必須重發(fā)。參與沖突的各站分別延遲不同時間（稱為后退）后重新發(fā)送。為公平起見，各站后退一隨機時間周期再去搶占線路發(fā)送。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系293.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.2.3 局域網(wǎng)絡介質(zhì)訪問方式 一般采用稱作“二進制指數(shù)后退算法”，確定后退時間周期。方法是：i次沖突后，等待時隙數(shù)就從02i-1中隨機選出。最小后退周期至少是一個時隙（一個時隙是信息在網(wǎng)上傳輸往返一次所需的時間）。如果沖突次數(shù)高，表明網(wǎng)絡繁忙，發(fā)送站應增加后退時間，以降低再次產(chǎn)生沖突的可能性。 當達到10次沖突后，隨機等待的最大時隙數(shù)就被

33、固定在1023。16次沖突后，控制器將不再動作，并向計算機報告發(fā)送失敗。進一步的恢復留待高層進行。 圖3-29示出以太網(wǎng)采用CSMA/CD控制方式的發(fā)送流程，這種方式已列為IEEE 802.3標準。圖3-29 CSMA/CD發(fā)送過程 CSMA/CD的主要優(yōu)點是簡單、可靠、傳輸延遲小且成本低，但它不能適用實時控制的需要，傳輸效率不高，只能在負載不太重的局域網(wǎng)中使用。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系303.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.2.3 局域網(wǎng)絡介質(zhì)訪問方式(4) 令牌總線 這種方式和CSMA/CD方式一樣，采用總線網(wǎng)絡拓撲，但不同的是網(wǎng)上各工作站按一定順序形成一個邏輯環(huán)。每個工作站在環(huán)中均有一

34、個指定邏輯位置，末站的后站就是首站（即首尾相連），每站都了解其先行站和后繼站的地址, 總線上各站的物理位置與邏輯位置無關(guān)，如圖3-30所示。圖3-30 令牌總線2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系313.2 局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.2.3 局域網(wǎng)絡介質(zhì)訪問方式 站點連到電纜上的實際順序并不重要。因為電纜是固有的廣播介質(zhì)，所以每個站點都可以收到所有的幀，但把不是發(fā)給它的幀丟掉。當站點傳遞令牌時，只要向環(huán)上的邏輯鄰居發(fā)送一令牌幀，無需考慮該鄰居實際上位于電纜何處。 稱為令牌的控制幀調(diào)整訪問的權(quán)利。令牌幀包含目的地址，收到令牌的工作站在一段規(guī)定的時間內(nèi)被授予對介質(zhì)的控制權(quán)，因而該站可以發(fā)送一幀或多幀信息。

35、 這種方式要求一定的維護工作量。至少，應完成以下幾種維護操作：1環(huán)的初始化；2加入環(huán)路；3退出環(huán)路；4恢復2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系324.2.2 介質(zhì)訪問控制方法 1帶有碰撞檢測的載波偵聽多點訪問法(CSMA/CD) CSMA/CD是英文Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection 的縮寫, 含有兩方面的內(nèi)容:即載波偵聽（CSMA）和碰撞檢測（CD）。CSMA/CD訪問控制方式主要用于總線形和樹形網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，基帶傳輸系統(tǒng)。信息傳輸是以“包”為單位，簡稱信包，發(fā)展為IEEE 802.3基帶CSMA/CD局域網(wǎng)標準。 20

36、22/8/9汾陽師范信息技術(shù)系33CSMA/CD的設計思想 （1）偵聽（監(jiān)聽）總線 用來測試總線上有無其他工作站正在發(fā)送信息（也稱為載波識別） （2）沖突檢測（碰撞檢測） 結(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時應該進行沖突檢測。沖突檢測的方法有兩種：比較法和編碼違例判決法。 任何一個結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)都要通過CSMA/CD方法去爭取總線使用權(quán)，從它準備發(fā)送到成功發(fā)送的發(fā)送等待延遲時間是不確定的。因此人們將Ethernet所使用的CSMA/CD方法定義為一種隨機爭用型介質(zhì)訪問控制方法。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系34CSMA/CD方式的主要特點 原理比較簡單，技術(shù)上較易實現(xiàn)，網(wǎng)絡中各工作站處于同等地位，不要集中

37、控制，網(wǎng)絡負載輕時效率較高。但這種方式不能提供優(yōu)先級控制，各結(jié)點爭用總線，不能滿足遠程控制所需要的確定延時和絕對可靠性的要求。此方式效率高，但當負載增大時，發(fā)送信息的等待時間較長。為了克服以上特點，產(chǎn)生了CSMA/CD的改進方式，如帶優(yōu)先權(quán)的CSMA/CD訪問方式，帶回答包的CSMA/CD訪問方式，避免沖突的CSMA/CD訪問方式等。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系352令牌環(huán)訪問控制法(Token Ring ) Token Ring是令牌通行環(huán)(Token Passing Ring)的簡寫。其主要技術(shù)指標是：網(wǎng)絡拓撲為環(huán)形布局，基帶網(wǎng)，采用單個令牌（或雙令牌）的令牌傳遞方法。環(huán)形網(wǎng)絡的主

38、要特點是：只有一條環(huán)路，信息單向沿環(huán)流動，無路徑選擇問題；網(wǎng)絡中的節(jié)點只有獲得令牌才可以發(fā)送數(shù)據(jù)。因而，在令牌環(huán)網(wǎng)中不會發(fā)生沖突。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系36令牌環(huán)工作原理 （c）數(shù)據(jù)循環(huán)一周后，節(jié)點A將其收回 （d）產(chǎn)生新的令牌發(fā)送到環(huán)路中（a）節(jié)點A截獲令牌并準備發(fā)送數(shù)據(jù) （b）節(jié)點A將數(shù)據(jù)發(fā)送到節(jié)點C2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系37令牌環(huán)訪問控制法的特點 令牌方式在輕負載時，由于發(fā)送信息之前必須等待令牌，加上規(guī)定由源站收回信息，大約有50%的環(huán)路在傳送無用信息，所以效率較低。然而在重負載環(huán)路中，令牌以“循環(huán)”方式工作，故效率較高，各站機會均等。令牌環(huán)的主要優(yōu)點在于它提供

39、的訪問方式的可調(diào)整性，它可提供優(yōu)先權(quán)服務，具有很強的實時性。其主要缺點是需有令牌維護要求，避免令牌丟失或令牌重復，故這種方式控制電路較復雜。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系383令牌總線訪問控制法(Token Bus) Token Bus是令牌通行總線(Token Passing Bus)的簡寫。這種方式主要用于總線型或樹型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中。1976年美國Data Point公司研制成功的ARCnet(Attached Resource Computer)網(wǎng)絡，它綜合了令牌傳遞方式和總線網(wǎng)絡的優(yōu)點，在物理總線結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)令牌傳遞控制方法從而構(gòu)成一個邏輯環(huán)路。此方式也是目前微機局域中的主流介質(zhì)訪問控

40、制方式。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系39令牌總線結(jié)構(gòu) 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系40令牌總線訪問控制法的特點 Token Bus方式的最大優(yōu)點是具有極好的吞吐能力，且吞吐量隨數(shù)據(jù)傳輸速率的增高而增加并隨介質(zhì)的飽和而穩(wěn)定下來但并不下降；各工作站不需要檢測沖突，故信號電壓容許較大的動態(tài)范圍，聯(lián)網(wǎng)距離較遠；有一定實時性，在工業(yè)控制中得到了廣泛應用 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系414.3 以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng) 4.3.1 IEEE802.3與以太網(wǎng) 目前應用最廣泛的一類局域網(wǎng)是以太網(wǎng)Ethernet。它是由美國施樂（Xerox）公司于1975年研制成功并獲得專利。此后，Xerox

41、公司與DEC公司、Intel公司合作，提出了Ethernet規(guī)范，成為第一個局域網(wǎng)產(chǎn)品規(guī)范，這個規(guī)范后來成為IEEE802.3標準的基礎。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系42Ethernet 典型的總線型局域網(wǎng)，其連接情況如圖所示，它的傳輸速率為10Mbps。Ethernet的核心技術(shù)是它的隨機爭用型介質(zhì)訪問控制方法，即帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）方法。 以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法CSMA/CD的基本工作原理可以從MAC幀結(jié)構(gòu)、發(fā)送流程及接收流程三方面結(jié)合進行討論 2022/8/

42、9汾陽師范信息技術(shù)系431MAC幀結(jié)構(gòu) 以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)如圖所示 前導碼：前導碼由7個字節(jié)的“10101010”比特串組成，其作用是使發(fā)送方和接收方同步。幀定界符：幀定界符包括一個字節(jié)，其位組合是10101011。其作用是標志著一幀的開始。目的地址：為發(fā)送幀的目的接收站地址，由2或6個字節(jié)（48位）組成，對10Mbps的標準規(guī)定為6字節(jié)。如果目的地址是全1，目的站為網(wǎng)絡上的所有站，即為廣播地址。源地址：標志發(fā)送站的地址，也由2或6個字節(jié)組成.。長度：長度字段由兩個字節(jié)組成，用來指示數(shù)據(jù)有多少個字節(jié)。數(shù)據(jù)：真正在收發(fā)兩站之間要傳遞的數(shù)據(jù)塊。標準規(guī)定數(shù)據(jù)塊最多只能包括1500個字節(jié)，最少也不能少于4

43、6個字節(jié)，如果實際數(shù)據(jù)長度小于46個字節(jié)，則必須加以填充。校驗位：幀校驗采用32位CRC校驗，校驗范圍是目的地址、源地址、長度及數(shù)據(jù)塊。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系442幀的發(fā)送流程 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系453幀的接收過程 在以太網(wǎng)中，節(jié)點要送數(shù)據(jù)需要通過競爭才能取得總線的使用權(quán)。不發(fā)送的節(jié)點應該一直處于接收狀態(tài)。一個節(jié)點收完一幀后。首先檢查幀長度，如果幀長度小于規(guī)定的最小長度，說明一定是發(fā)生沖突后廢棄的幀，接收節(jié)點丟棄已收到的幀，重新進入等待接收狀態(tài)。如果幀長度正常，則接收節(jié)點接著檢查幀的目的地址，如果目的地址是本節(jié)點地址，則接收該幀。如果目的地址不是本節(jié)點地址，則丟棄

44、該幀。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系464.3.2 交換式以太網(wǎng) 1共享式以太網(wǎng) 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系47 帶雙卡服務器的共享式以太網(wǎng) 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系48交換式以太網(wǎng) 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系49共享式交換以太網(wǎng) 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系504.4 虛擬局域網(wǎng) 4.4.1 虛擬網(wǎng)絡的概念和作用 虛擬網(wǎng)絡(Virtual Network)的概念是由于工作組(Workgroup)的需要而產(chǎn)生，伴隨高速網(wǎng)絡的發(fā)展而實現(xiàn)的。它將邏輯的網(wǎng)絡拓撲與物理的網(wǎng)絡設施相分離，將網(wǎng)絡上的節(jié)點按照工作性質(zhì)與需要劃分為若干個“邏輯工作組”，一個邏輯工作組就被

45、稱為一個虛擬局域網(wǎng)(VLAN，Virtual LAN)。 在大型局域網(wǎng)和校園、企業(yè)網(wǎng)的建設過程中，VLAN的規(guī)劃和劃分是網(wǎng)絡是否可以安全、方便地管理和運行的重要保證條件。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系51劃分為不同VLAN的計算機 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系524.4.2 虛擬局域網(wǎng)的劃分方法 1基于交換機端口的虛擬局域網(wǎng) 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系532基于MAC地址的虛擬局域網(wǎng) MAC地址是連接在網(wǎng)絡中的每個設備網(wǎng)卡的物理地址.由于MAC地址屬于數(shù)據(jù)鏈路層，以此作為劃分VLAN的依據(jù)能很好地獨立于網(wǎng)絡層上的各種應用。當某一用戶節(jié)點從一物理網(wǎng)段移動到虛擬網(wǎng)絡的其它物理網(wǎng)

46、段時，由于它的MAC地址不變，所以該節(jié)點將自動保持原來的VLAN成員的地位，對用戶端無需作任何改動，真正做到了基于用戶的虛擬局域網(wǎng)。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系543基于網(wǎng)絡層的虛擬局域網(wǎng) 基于網(wǎng)絡層的虛擬局域網(wǎng)也稱為隱性標志(ImplicitlyTagged)的方法，主要通過第3層的協(xié)議信息來區(qū)別不同的虛擬局域網(wǎng)。劃分的依據(jù)則主要是協(xié)議類型或地址信息等，這非常有利于組成基于具體應用或服務的虛擬局域網(wǎng)；同時，用戶成員可以隨意移動工作站而無需重新配置網(wǎng)絡地址，這對于了TCPIP協(xié)議的用戶是特別有利的。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系554IP廣播組虛擬局域網(wǎng) 這種虛擬局域網(wǎng)的建立是動

47、態(tài)的，它代表一組IP地址。由虛擬局域網(wǎng)中叫做代理的設備對虛擬局域網(wǎng)中的成員進行管理。當IP廣播包要送達多個目的節(jié)點時，就動態(tài)建立虛擬局域網(wǎng)代理；這個代理和多個IP節(jié)點組成IP廣播組虛擬局域網(wǎng)。網(wǎng)絡用廣播信息通知各IP站，表明網(wǎng)絡中存在IP廣播組，節(jié)點如果響應信息，就可以加入IP廣播組，成為虛擬局域網(wǎng)中的一員，與虛擬局域網(wǎng)中的其他成員通信。IP廣播中的所有節(jié)點屬于同一個虛擬局域網(wǎng)，但它們只是特定時間段內(nèi)特定IP廣播組的成員。IP廣播組虛擬局域網(wǎng)的動態(tài)特性提供了很高的靈活性，可以根據(jù)服務靈活地組建，而且它可以跨越路由器形成與廣域網(wǎng)的互連。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系564.4.3 虛擬網(wǎng)絡

48、的優(yōu)點 使用VLAN技術(shù)，通過合理地劃分VLAN來管理網(wǎng)絡具有許多優(yōu)點 1控制網(wǎng)絡廣播風暴 2增加網(wǎng)絡的安全性 3提高了網(wǎng)絡的性能 4易于網(wǎng)絡管理 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系574.5 高速局域網(wǎng)技術(shù) 4.5.1 快速以太網(wǎng) 隨著通信技術(shù)的發(fā)展以及用戶網(wǎng)絡帶寬需求的增加，原有的10Mbps傳輸速率的LAN已難以滿足通信要求，為了提高網(wǎng)絡速率，加大網(wǎng)絡帶寬，出現(xiàn)了快速以太網(wǎng)，或者說100M傳輸速率的以太網(wǎng)。 快速以太網(wǎng)有兩種，一種叫100Base-T，另一種是100VG-AnyLAN。下面分別加以介紹。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系581100Base-T 100Base-T是10

49、Base-T的擴展，其物理布局如圖所示，拓撲結(jié)構(gòu)為星形。MAC層仍采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方式。100Base-T目前被IEEE定為正式的國際標準，其代號為IEEE802.3U 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系59100Base-T物理層規(guī)范 （1）100Base-Tx用于2對五類非屏蔽雙絞線（UTP）或2對一類屏蔽雙絞線（STP） （2）100Base-T4用于4對三類非屏蔽雙絞線UTP （3）100Base-FX用于2芯的多?；騿文９饫w 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系602. 100VG-AnyLAN 100VG-AnyLAN是一種新的網(wǎng)絡技術(shù)，被IEEE公司正式確認為IEEE

50、802.12標準。該標準提供100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，支持100Base-T以太網(wǎng)及令牌環(huán)網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)。 100VG-AnyLAN與100Base-T之間技術(shù)上最大的區(qū)別在于介質(zhì)訪問控制方法的不同。100Base-T采用了用于10Mbps以太網(wǎng)的CSMA/CD方式，而100VG-AnyLAN采用一種新的介質(zhì)訪問方式請求優(yōu)先（demand priority）。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系61請求優(yōu)先（demand priority） 在這種方式中，集線器Hub擔任網(wǎng)絡通信管理員的角色。集線器順序掃描每個端口，尋找要傳送的數(shù)據(jù)，這樣就消除了沖突。 對于每一個站點來講，當有傳送請求時就向Hu

51、b提出請求，當網(wǎng)絡空閑的時候，Hub將允許該站點進行傳送；當網(wǎng)絡忙的時候，Hub便通知該站點等待發(fā)送。一旦網(wǎng)絡空閑，Hub首先處理具有高優(yōu)先權(quán)的請求，然后處理一般請求。一般請求等待到達一定時間后，便會升為高優(yōu)先權(quán)請求。這種方法避免了在基于競爭的局域網(wǎng)中，負載重的站點占用大部分帶寬的問題，而且在重負載情況下，網(wǎng)絡性能也不會受到較大影響。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系62100VG-AnyLAN網(wǎng)絡拓撲 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系63100VG-AnyLAN具有如下特點 請求優(yōu)先技術(shù)，對那些延時敏感的應用，如多媒體、電視會議等，特別有效。 具有較好的帶寬利用率，信道上幾乎不存在沖突，

52、因此比較適合于重負載應用。 可以在3類非屏蔽雙絞線上傳輸，這就意味著，用戶不需要更換原來的雙較線就可以實現(xiàn)從10Mpbs向100Mpbs的升級。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系64 快速交換以太網(wǎng) 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系654.5.3 千兆以太網(wǎng) 千兆以太網(wǎng)使用原有以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)、幀長及CSMA/CD協(xié)議，只是在低層將數(shù)據(jù)速率提高到了1Gbps。因此，它與標準以太網(wǎng)（10Mbps）及快速以太網(wǎng)（100Mbps）兼容。用戶能在保留原有操作系統(tǒng)、協(xié)議結(jié)構(gòu)、應用程序及網(wǎng)絡管理平臺與工具的同時、通過簡單的修改，使現(xiàn)有的網(wǎng)絡工作站廉價地升級到千兆位速率。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)

53、系661千兆以太網(wǎng)的物理層協(xié)議 （1）1000BASE-SX。（2）1000BASE-LX。（3）1000BASE-CX。（4）1000BASE-T。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系672千兆以太網(wǎng)的MAC子層 MAC子層的主要功能包括數(shù)據(jù)幀的封裝/御載、幀的尋址與識別,幀的接收與發(fā)送,鏈路的管理、幀的差錯控制及MAC協(xié)議的維護。 千兆以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)與標準以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)相同，其最大幀長為1518字節(jié)，最小幀長為64字節(jié)。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系68載波擴展和數(shù)據(jù)報分組技術(shù) 為了確保最小幀長為64字節(jié)，同時維持網(wǎng)段的最大長度為100m，千兆以太網(wǎng)采用了載波擴展和數(shù)據(jù)報分組兩種技術(shù)

54、。 載波擴展技術(shù)用于半雙工的CSMA/CD方式，實現(xiàn)方法是對小于512字節(jié)的幀進行載波擴展，使這種幀所占用的時間等同與長度為512字節(jié)的幀所占用的時間。 數(shù)據(jù)包分組技術(shù)允許站點每次發(fā)送多幀，而不是一次發(fā)送一幀。若多個連續(xù)的數(shù)據(jù)幀短于512字節(jié)，僅其中的第一幀需要添加載波擴展信號。一旦第一幀發(fā)送成功，則說明發(fā)送信道已打通，其后續(xù)幀就可不加載波擴展連續(xù)發(fā)送，只需幀間保持12字節(jié)的間期即可。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系693.千兆以太網(wǎng)的特點 （1）簡易性。（2）技術(shù)過渡的平滑性。（3）網(wǎng)絡可靠性。（4）可管理性和可維護性。（5）網(wǎng)絡成本降低。（6）支持新應用與新數(shù)據(jù)類型。2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系704.6 局域網(wǎng)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（NOS）是網(wǎng)絡用戶和計算機網(wǎng)絡的接口，它管理計算機的硬件和軟件資源，如網(wǎng)卡、網(wǎng)絡打印機、大容量外設等，為用戶提供文件共享、打印共享等各種網(wǎng)絡服務及電子郵件、WWW等專項服務。 2022/8/9汾陽師范信息技術(shù)系714.6.1網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的類型 依處理信息的方式不同，局域網(wǎng)發(fā)展進程中的三種網(wǎng)絡類型分別為：（1）基于服務器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，又分為專用服務器結(jié)構(gòu)和客戶機/服務器系統(tǒng)結(jié)