現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網

第4章傳統(tǒng)局域網

4.1局域網概述

4.2局域網的體系結構

4.3以太網和IEEE802.3標準

4.4令牌環(huán)網和IEEE802.5標準現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!

4.1局域網概述

一般來說，局域網有以下主要特點：

為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數(shù)目均有限；

所有的站共享較高的總帶寬（即有較高的數(shù)據傳輸速率）；較低的時延和較低的誤碼率；各站為平等關系而不是主從關系；能進行廣播（一站向其他所有站發(fā)送）或多播（一站向多個站發(fā)送，又稱為組播）。現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!兩者相比，局域網更具備如下的主要優(yōu)點：(1)能方便地共享昂貴的外部設備、主機以及軟件、數(shù)據。從一個終端可訪問全網；(2)便于系統(tǒng)的擴展和逐漸地演變；(3)提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和殘存性；(4)響應速度較快；(5)各設備的位置可靈活調整和改變。有利于數(shù)據處理和辦公自動化。現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!

圖4-1局域網拓撲結構(a)星形網；(b)環(huán)形網；(c)總線網（a）（c）（b）

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圖4-2局域網802參考模型與OSI/RM的對比邏輯鏈路控制LLC介質訪問控制MAC物理層物理層數(shù)據鏈路層網絡層傳輸層會話層表示層應用層OSI參考模型服務訪問點SAP

IEEE802參考模型的范圍傳輸介質現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!有關接入各種傳輸介質的問題都屬于MAC子層，其主要功能：負責物理層基礎上的無差錯的通信；

將上層傳遞下來的數(shù)據封裝成幀進行發(fā)送，接收時進行相反的過程，即將幀拆卸；

實現(xiàn)和維護MAC協(xié)議；比特差錯檢測；尋址?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!圖4-3局域網對LLC子層是透明的高層LLCMAC物理層高層LLCMAC物理層局域網

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802.1(A)—概述、體系結構。

802.1(B)—尋址、網絡管理、網間互連及高層接口。

802.2—邏輯鏈路控制(LLC)。這是高層協(xié)議與任何一種局域網MAC子層的接口。

802.3—CSMA/CD。定義CSMA/CD總線網的MAC子層和物理層的規(guī)范。

802.4—令牌總線網(TokenBus)。定義令牌傳遞總線網的MAC子層和物理層的規(guī)范。

802.5—令牌環(huán)形網(TokenRing)。定義令牌傳遞環(huán)形網的MAC子層和物理層的規(guī)范。

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圖4-5LLCPDU和MAC幀的關系網絡層及以上LLC子層MAC子層高層數(shù)據LLC首部LLC數(shù)據MAC數(shù)據MAC首部MAC幀LLCPDU

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!圖4-6MAC地址與SAP地址現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!2.?LLC子層提供的服務LLC子層向上可提供四種不同類型服務：(1)操作類型1服務（LLC1）。(2)操作類型2服務（LLC2）。(3)操作類型3服務（LLC3）。(4)操作類型4服務（LLC4）。這是一種高速傳送服務。

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!圖4-7LLC幀結構I/GC/R地址字段DSAPSSAP控制數(shù)據1B1B1或2B可變BLLCPDU0N(S)P/FN(R)信息PDU10SP/FN(R)監(jiān)督PDU11MP/FM無編號PDUDSAP—目的服務訪問點；SSAP—源服務訪問點；L/G=0—單個DSAPL/G=1—組DSAP；C/R=0—命令幀；C/R=1—響應幀

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!對于接收的數(shù)據幀，有三種不同的幀類型：

單播幀（unicate）：接收到的幀的MAC地址與本站的硬件地址相同。

廣播幀（broadcast）：發(fā)送給所有站點的幀（全1地址）。

組播幀（multicase）：發(fā)送給一部分站點的幀?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!4.3.2物理層標準IEEE802.3支持不同的物理層標準，這些不同的標準意味著IEEE802.3可以使用不同的傳輸介質和物理層接口，如表4-1所示?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!4.3.3MAC子層和幀結構1.幀格式圖4-8表示了兩種標準的MAC幀結構，它們都是由7個字段組成。前導碼幀首定界符（SFD）目的地址（DA）源地址（SA）類型（TYPE）數(shù)據（DATA）幀檢驗序列（FCS）現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!2.性能分析為應用方便，一般不限制最大幀長度，將用戶數(shù)據報一次性發(fā)送完，既節(jié)省軟件開銷，又可提高網絡利用率。特別是802.3這種爭用型網絡，幀越短，為發(fā)送一次數(shù)據所需的競爭次數(shù)就越多，發(fā)生沖突的幾率就大，沖突碎片也要占用一定的網絡帶寬。因此理論分析和實際檢測都表明：數(shù)據幀長，網絡的有效利用率就高?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!從上面的公式可以知道，U和α成反比，隨著α的增大，802.3網絡的利用率U將下降。為了提高吞吐率和利用率U，應盡量減小α，這可以通過適當增加幀的長度來實現(xiàn)。U與α的關系如圖4-9所示?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!4.3.4交換式以太網交換式集線器的交換方式有兩種：存儲轉發(fā)交換。直通交換?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!圖4-11給出了使用四個交換式集線器的網絡拓撲。設有10個工作站分配在三個樓層中，構成了三個局域網，即：LAN1：（A1，A2，B1，C1），LAN2：（A3，B2，C2），LAN3：（A4，B3，C3）現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!

4.4令牌環(huán)網和IEEE802.5標準

4.4.1令牌環(huán)概述令牌環(huán)（TokenRing）是環(huán)形網的一種（如圖4-12(a)所示），其技術的核心是使用了一個稱之為“令牌”（也叫“通行證”）的特殊比特串，當環(huán)上所有的站點都處于空閑時，令牌沿著環(huán)不停繞行?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!圖4-12令牌環(huán)網和IEEE802.5的拓撲結構(a)計算機環(huán)接口環(huán)接口1比特延遲輸入輸出輸入輸出(b)(c)

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!圖4-13令牌環(huán)的工作原理ABCDABCDABCDTABCDT現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!圖4-14802.5的MAC幀結構現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!數(shù)據字段：從環(huán)結構和協(xié)議本身來說，令牌環(huán)對數(shù)據字段的長度沒有限制。

FCS字段：4個字節(jié)的FCS字段的作用范圍是從幀控制字段起到FCS字段止。幀狀態(tài)：MAC幀的最后一個字段為幀狀態(tài)字段。現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!4.4.3管理與維護對于IEEE802.5環(huán)形網來說，管理和維護十分重要。因為環(huán)容易出現(xiàn)物理故障導致環(huán)的中斷或令牌的丟失，使環(huán)網不能正常工作。在環(huán)形網中，每個站點都可能成為監(jiān)控站，監(jiān)控站是通過競爭產生的。競爭監(jiān)控站的過程是環(huán)中任意一個站點在接收到其上游站點發(fā)送或轉發(fā)的聲明幀時，將本站地址與聲明幀中的源地址進行比較?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!當環(huán)中出現(xiàn)破損幀時，監(jiān)控站可以從其無效格式或校驗碼中檢測到，然后監(jiān)控站斷開環(huán)，取走破損幀，并產生一個新的令牌。監(jiān)控站對無主幀的檢測是通過在訪問控制字段AC中設置監(jiān)控位來實現(xiàn)的。若監(jiān)控站發(fā)現(xiàn)某幀中的監(jiān)控位已被置成1，則意味著該幀經過監(jiān)控站兩次而未被取走，說明該幀可能是無主幀，所以監(jiān)控站將其從環(huán)中取走?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!同時我們仍然假定R為局域網的數(shù)據傳輸率，d為任意兩個站點間的最大距離，V為信號在介質上的傳播速度，L為幀的平均數(shù)據長度，那么根據前面的計算結果可知，在理想的情況下，802.5網絡的的利用率U為：其中α是網絡傳播時延與數(shù)據發(fā)送時間之比，其值為：現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!圖4-15表示了令牌總線網的兩個主要特點：

令牌總線網在物理上是一個總線網，在邏輯上卻是一個令牌網。例如圖中所示的7個站中，站C有故障而G站未工作。剩下的5個站在邏輯上組成了一個令牌網。

令牌傳遞的順序與站的物理位置無關。在圖中設令牌按照A→D→B→E→F→A→…的順序傳遞。現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!在令牌總線網中，令牌傳遞的順序不是按照站的物理順序，因此必須有一個有效MAC子層協(xié)議來管理網絡的令牌。這就使得令牌總線網的MAC子層協(xié)議非常復雜。802.4的MAC子層四個主要功能（如圖4-16所示）?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!(1)接入控制機（AccessControlMachine）。接入控制機是令牌總線網的核心，它決定一個站什么時候可以向總線發(fā)送一個幀，并且負責整個邏輯環(huán)路的管理。環(huán)路管理的主要功能是環(huán)路的初始化、工作站的入網（即加入到環(huán)路中）、工作站的退網（即從環(huán)路中刪除）、差錯恢復和優(yōu)先級設置?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!4.5.3三種局域網的比較毫無疑問，總線網的應用最為廣泛。整個電纜是無源的，站點的接入與安裝很方便。在低負載時網絡基本上沒有時延，因為每個站隨時可以發(fā)送信息。802.3協(xié)議最大的缺點就是發(fā)送時延的不確定性，這對某些實時應用是非常不利的?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!有不少人對這三種局域網的性能進行過定量分析。從這些分析得出最主要的結論如下：

在重負載下，802.3局域網完全不能用，而基于令牌的局域網則可達到接近于100％的效率。若負載范圍從輕到中等，則三種局域網都能勝任。現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!

4.6局域網的擴展

4.6.1中繼器中繼器（Repeater）又叫重發(fā)器，它是最簡單的擴展設備。中繼器的根本作用是對電纜上傳輸?shù)臄?shù)據信號經過放大和整形后再發(fā)送到其他電纜的網段上。因此，中繼器實質上只能算是數(shù)字信號的再生放大器。現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!4.6.2集線器集線器（HUB）又稱集中器，它屬于一種多口的中繼器。把它作為一個中心節(jié)點，可用它連接多條傳輸介質，其優(yōu)點是當某條傳輸介質發(fā)生故障，不會影響到其他的節(jié)點?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!4.6.3網橋的基本原理使用網橋進行不同局域網之間存儲及轉發(fā)數(shù)據，對網站用戶來說是透明的，就像在一個網絡上使用一樣。網橋的功能主要有：(1)在相互連接的兩個局域網之間起到幀轉發(fā)作用。

(2)實現(xiàn)存儲轉發(fā)和數(shù)據幀過濾。

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!圖4-18給出了網橋的內部結構。最簡單的網橋有兩個端口，復雜的網橋可以有更多的端口，網橋的每個端口與一個局域網的網段相連。在圖中所示的網橋中，其端口1與網段A相連，端口2與網段B相連。現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!使用網橋可以帶來以下好處：(1)過濾通信量。網橋可以使局域網的一個網段上各工作站之間的通信量局限在本網段的范圍內，而不會經過網橋流到其他的網段去。(2)擴大了物理范圍，也增加了整個局域網上工作站的最大數(shù)目。(3)可使用不同的物理層?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!圖4-19不同MAC子層的網橋的連接網橋1網橋2網橋2802.3802.3802.5802.4DEABCFGHIJKLM

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!4.6.4透明網橋透明網橋是針對以太網提出的橋接技術，它的基本思想是網橋自動選擇每個端口所連接網段的MAC地址，建立和維護一個地址映像表（站表），網橋每次轉發(fā)幀時，先查站表，如查到，則向相應的端口轉發(fā)。如查不到，則向除接收端口外的所有端口轉發(fā)（廣播）。這個過程對各網站來說是透明的，透明網橋的標準是IEEE802.1d?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!4.6.6透明網橋和源站選路網橋的對比透明網橋是無連接的，每一個幀獨立地選擇路由。而源站選路網橋則是面向連接的。透明網橋對主機完全是透明的。源站選路網橋對主機則不是透明的，主機必須知道網橋的標識以及連接到哪一個網段上?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!通常局域網按網絡拓撲進行分類，主要有：

星形網（圖4-1(a)）。它是集中式控制。近年來由于集線器（HUB）的出現(xiàn)和雙絞線大量用于局域網中，星形網以及多級結構的星形網獲得了非常廣泛的應用。

環(huán)形網（圖4-1(b)）。最典型的就是令牌環(huán)形網（TokenRing）?？偩€形網（圖4-1(c)）。各站直接連在總線上?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!

4.2局域網的體系結構

4.2.1IEEE802參考模型局域網的體系結構與廣域網相比有很大的區(qū)別。由于局域網只是一個計算機通信網，它用帶地址的幀來傳送數(shù)據，而且網絡中不存在中間交換，所以不要求有路由選擇問題，因此它不需要網絡層，而只有最低的兩個層次。另一方面，不同的網絡拓撲結構，其訪問控制的方法也各不相同，遠不像廣域網那么簡單?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!物理層的主要功能：

信號的編碼與譯碼；

為進行同步用的前同步碼的產生與去除；

比特的傳輸與接收?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!與介質訪問無關的部分都集中在邏輯鏈路控制LLC子層，其主要功能：

建立和釋放數(shù)據鏈路層的邏輯連接；

提供與高層的接口；

差錯控制；給幀加上序號?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!圖4-4IEEE802體系結構802.1網際互連（B）802.2邏輯鏈路控制802.3CSMA/CD介質訪問802.3物理802.4TokenBus介質訪問802.4物理802.5TokenRing介質訪問802.5物理802.6MAN介質訪問802.6物理管理尋址802．1B結構體系802．1A網際互連LLC邏輯鏈路MAC介質訪問物理

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!

802.6—城域網MAN。定義城域網的MAC子層和物理層的規(guī)范。

802.7—寬帶技術。

802.8—光纖技術。

802.9—綜合話音數(shù)據局域網接口(LAN-ISDN)。

802.10?—可互操作的局域網安全規(guī)范(SILS)

802.11—無線局域網(WirelessLAN)。

802.12?—優(yōu)先級高速局域網(100VGANYLAN)。802.14—電纜電視(Cable-TV)?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!4.2.2邏輯鏈路控制LLC子層1.邏輯鏈路控制子層的服務訪問點LLCSAP

一個主機中可能有多個進程在運行，它們可能同時與其他的一些進程（在一個主機或多個主機中）進行通信?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!可見在網絡中的進程通信時，需要有兩種地址：(1)MAC地址，唯一標識主機在局域網中的站地址或物理地址，該地址由MAC幀負責傳送。(2)SAP地址，標識進程在某一個主機中的地址，即LLC子層上面的服務訪問點SAP地址，該地址由LLC幀負責傳送?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!3.LLCPDU的結構

LLCPDU的結構和HDLC幀很相似。它有共有4個字段：目的服務訪問點DSAP字段、源服務訪問點SSAP、控制字段和數(shù)據字段。圖4-7是LLCPDU前三個字段的具體結構?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!4.2.3介質訪問控制MAC子層在局域網中，介質訪問控制要解決的重要問題之一是尋址問題。網絡尋址首先要對網絡主機進行唯一標識，并通過該標識確定主機在網絡中的位置。802標準為局域網主機規(guī)定網絡地址（也叫物理地址）的命名方法。IEEE還規(guī)定：地址字段的第1個字節(jié)的最低位為I/G比特。IEEE還考慮到可能有人并不愿意前來購買“地址塊”?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!

4.3以太網和IEEE802.3標準

4.3.1802.3局域網概述以太網（Ethernet）是一種基帶總線局域網，以基帶無源同軸電纜作為傳輸介質，采用CSMA/CD控制協(xié)議。以太網最初是由美國施樂（Xerox）公司著名的PaloAlto研究中心于1975年研制成功的個CSMA/CD系統(tǒng)，當時的傳輸率為2.94Mb/s?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!表4-1IEEE802.3物理層標準標

準介

質最大長度/段站點數(shù)/段特

點10Base5粗同軸電纜500m100適合于主干10Base2細同軸電纜200m30低廉的網絡10Base-T雙絞線100m1024易于安裝和維護10Base-F光纖2000m1024遠程工作站連接現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!

圖4-8IEEE802.3和以太網的幀結構現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!若假設R為以太網的數(shù)據傳輸率，d為任意兩個站點間的最大距離，V為信號在介質上的傳播速度，L為幀的平均數(shù)據長度，那么在802.3網絡中，傳播時延與發(fā)送時間之比α等于：參數(shù)α決定了以太網的利用率。若在沒有沖突的理想情況下，一個站發(fā)送完數(shù)據之后，另一個站接著發(fā)送數(shù)據，并且假定不考慮協(xié)議開銷，那么802.3網絡的利用率U等于：現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!

圖4-9U與α的關系曲線1.00.80.60.40.205101520Uα

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圖4-10三種以太網主要區(qū)別(a)共享總線以太網；(b)共享式以太網；(c)交換式以太網現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!圖4-113個虛擬局域網VLAN1、VLAN2、VLAN3的構成A1A2B1C1A3B2C2A4B3C3VLAN1VLAN2VLAN3

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!環(huán)接口有監(jiān)聽和發(fā)送兩種模式，如圖4-12(b)、(c)所示。在監(jiān)聽模式時，數(shù)據在環(huán)接口經過1比特時延后輸出到環(huán)上。只有當站點抓住令牌時才可以進入發(fā)送模式。在發(fā)送模式下，接口截斷輸入輸出連接，并將自己的數(shù)據放到環(huán)上?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!4.4.2MAC子層與幀結構IEEE802.5的MAC協(xié)議的工作過程：當環(huán)上的站點沒有數(shù)據發(fā)送時，令牌一直在環(huán)上繞行，并等待某個有數(shù)據要發(fā)送的站點將其抓獲。某站點要發(fā)送數(shù)據就把令牌中的某個特定位由0變?yōu)?，將其從令牌變?yōu)閿?shù)據幀的一部分，然后站點輸出正常數(shù)據幀的其余部分，如圖4-13所示?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁!

IEEE802.5有令牌和數(shù)據/命令幀兩種格式，如圖4-14所示。令牌占用3個字節(jié)，有一位用于標記令牌忙/閑。當令牌為閑時，表明環(huán)上沒有站發(fā)送數(shù)據。當令牌為忙時，就變成一幀的幀首序列，其后面跟著一個數(shù)據/命令幀的其余部分?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁!起始：令牌很短，只有3字節(jié)，而數(shù)據/命令幀可能很長，它們都各有一個起始字段和結束字段。

接入控制：令牌的第2字節(jié)為接入控制字節(jié)，其中第4位比特稱為“令牌比特”（T比特），這是個關鍵的比特。監(jiān)督比特：接入控制字段的M比特是監(jiān)督比特。優(yōu)先級比特：在有優(yōu)先級的環(huán)路中，3個優(yōu)先級比特PPP可構成8種不同的優(yōu)先級（從000到111）。幀控制：幀格式中的第3字節(jié)是幀控制字節(jié)。地址字段：地址結構與前面介紹的以太網情況一樣。現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁!

當所發(fā)送出去的數(shù)據幀最后又回到源站時，只要觀察比特A和比特C就可以區(qū)分出以下幾種情況：(1)目的站不存在或未加入到環(huán)路中（A=C＝0）；(2)目的站工作但未將此數(shù)據幀復制（A＝l，C=0）；(3)目的站工作且復制了此數(shù)據幀（A＝C＝l）。結束：在結束字段中的最后一個比特為E比特，即差錯比特。一個幀在發(fā)送時，置E＝0?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁!監(jiān)控站的職責是確保令牌不丟失；在環(huán)斷開時采取行動；當環(huán)中出現(xiàn)破損幀時清除掉破損幀；查看是否存在無主幀。產生無主幀的的情況是某站點將一短幀發(fā)送到環(huán)上，在該幀被取走之前，站點發(fā)生故障（如掉電）。如果不對無主幀采取措施，它將會在環(huán)上不停地旋轉下去?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁!4.4.4性能分析令牌環(huán)網的工作過程可以用一個排隊服務模型來描述，所有活躍站點構成一個發(fā)送隊列，環(huán)中各站依次抓住令牌并發(fā)送數(shù)據?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁!

4.5令牌總線網與IEEE802.4標準

4.5.1令牌總線網概述總線局域網的爭用總線特點使得它不適用于一些對時間有嚴格要求的實時控制系統(tǒng)。令牌環(huán)形網中的令牌繞網一周的時間雖有一個上限值，但它在輕載時的性能不太好，并且還采用了許多有源的環(huán)接口設備連接成環(huán)路，其可靠性要比無源的總線差。在這種情況下，綜合這兩種局域網的優(yōu)點的令牌總線局域網就產生了。這就是IEEE802.4標準。現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁!圖4-15令牌總線局域網ABDCEFG故障未工作

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁!圖4-16IEEE802.4MAC子層的功能接口機接入控制機發(fā)送機接收機MAC子層LLC子層物理層

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁!(2)接口機（InterfaceMachine）。接口機的任務是對LLC子層向下交給接入控制機發(fā)送的LLCPDU進行緩存；將LLC子層和MAC子層的服務質量參數(shù)進行變換；將收到的LLCPDU進行地址檢驗。(3)發(fā)送機（TransmitMachine）。發(fā)送機從接入控制機收到LLCPDU，再負責將幀裝配成MAC幀交給物理層發(fā)送。(4)接收機（ReceiveMachine）。接收機將物理層上交的數(shù)據進行差錯校驗?，F(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁!此外，802.3協(xié)議還不便于將光纖作為總線。802.4協(xié)議使用高可靠的電視電纜，它的發(fā)送時延是確定的。802.4協(xié)議采用的是寬帶電纜，因此它可以支持多個信道，除了數(shù)據外，它還可以傳送話音和電視。現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁!圖4-17IEEE802標準的三種不同的幀格式

接入控制幀控制結束定界幀狀態(tài)802.3

802.4

802.5

前同步碼起始定界地址數(shù)據長度數(shù)據區(qū)填充檢驗和

現(xiàn)代網絡技術第4章傳統(tǒng)局域網共78頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁!使用中繼器應注意兩點：(1)不能形成環(huán)路。