局域網(wǎng)的媒體訪問

第六課以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)及其訪問機(jī)制精品資料引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為兩類：采用點(diǎn)到點(diǎn)連接的網(wǎng)絡(luò)和采用廣播信道的網(wǎng)絡(luò)。在所有廣播網(wǎng)絡(luò)中，關(guān)鍵的問題是：當(dāng)信道的使用產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)(jìngzhēng)時(shí)，如何分配信道的使用權(quán)？01精品資料學(xué)習(xí)(xuéxí)目標(biāo)1、什么是局域網(wǎng)？2、局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)(rènshi)？3、局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法有幾種？4、IEE802標(biāo)準(zhǔn)5、以太網(wǎng)的技術(shù)認(rèn)識(shí)(rènshi)？學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：02精品資料課程內(nèi)容

局域網(wǎng)的特點(diǎn)(tèdiǎn)局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法IEE802標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的技術(shù)03精品資料學(xué)習(xí)(xuéxí)重、難點(diǎn)分析重點(diǎn)(zhòngdiǎn)：局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)IEE802標(biāo)準(zhǔn)難點(diǎn)：局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法04精品資料1、局域網(wǎng)的定義與發(fā)展(fāzhǎn)過程在較小的地理范圍內(nèi)，利用通信線路將許多數(shù)據(jù)設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)彼此之間的數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的系統(tǒng)稱為局域網(wǎng)。它的發(fā)展(fāzhǎn)—般分為三個(gè)階段：（1）60年代末至70年代初是萌芽階段。（2）70年代中期是局域網(wǎng)發(fā)展(fāzhǎn)的一個(gè)重要階段。（3）80年代初期是局域網(wǎng)走向大發(fā)展(fāzhǎn)的時(shí)期。利用光導(dǎo)纖維作為通信介質(zhì)構(gòu)成的高速主干環(huán)網(wǎng)，是目前許多局域網(wǎng)系統(tǒng)采用的一種結(jié)構(gòu)形式。局域網(wǎng)概述(ɡàishù)05精品資料2、局域網(wǎng)特點(diǎn)（1）地理范圍有限。（2）通信速率高。（3）可采用多種通信介質(zhì)。（4）可靠性較高。由局域網(wǎng)本身的特點(diǎn)決定局域網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）能夠方便地共享網(wǎng)內(nèi)資源，包括主機(jī)、外部設(shè)備、軟件、數(shù)據(jù)；（2）便于系統(tǒng)擴(kuò)展；（3）提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性、可維護(hù)性；（4）各設(shè)備位置可以靈活(línɡhuó)地調(diào)整和改變；（5）有較快的響應(yīng)速度（數(shù)據(jù)傳輸率較高）。06精品資料局域網(wǎng)的應(yīng)用(yìngyòng)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)所具有的這些(zhèxiē)優(yōu)點(diǎn)決定了它在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，它可以用于辦公自動(dòng)化、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、企業(yè)管理信息系統(tǒng)、生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)控制、軍事指揮和控制系統(tǒng)、輔助教學(xué)系統(tǒng)、醫(yī)療管理系統(tǒng)、銀行系統(tǒng)、軟件開發(fā)系統(tǒng)和商業(yè)系統(tǒng)等方面，其中主要作用如下：1.辦公自動(dòng)化2.工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化3.應(yīng)用于教育領(lǐng)域4.計(jì)算機(jī)協(xié)同工作技術(shù)07精品資料局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)——IEEE802參考模型IEEE802參考模型是主要的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)所描述的局域網(wǎng)通過共享的傳輸(chuánshū)介質(zhì)通信。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)也遵循OSI參考模型的分層原則，描述最低兩層--物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能以及與網(wǎng)絡(luò)層的接口服務(wù)，其中數(shù)據(jù)鏈路層又分成兩個(gè)子層：介質(zhì)(jièzhì)訪問控制子層（MAC）和邏輯鏈路控制子層（LLC）。LLC：負(fù)責(zé)將上層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成下層數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷剑◣?，?fù)責(zé)差錯(cuò)與流量控制； MAC：管理底層的物理媒介，也就是解決數(shù)據(jù)如何在底層發(fā)送的，采用什么樣的訪問控制。01精品資料09精品資料IEEE為美國電氣電子工程師協(xié)會(huì)簡(jiǎn)稱。IEEE為局域網(wǎng)制訂了多種標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)稱為IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，主要包括以下內(nèi)容：1)IEEE802.1標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)做了介紹，并且它對(duì)接口原語進(jìn)行了規(guī)定。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中還包括局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)及網(wǎng)絡(luò)管理與性能測(cè)試等內(nèi)容。2)IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)：定義了LLC(邏輯鏈路控制)協(xié)議，是數(shù)據(jù)鏈路層的上半部分。3)IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)：定義了CSMA/CD總線媒體訪問控制子層與物理層的規(guī)范(guīfàn)。4)IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)：定義了令牌總線(TokenBus)媒體訪問控制子層與物理層的規(guī)范(guīfàn)。

局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)IEEE80210精品資料5)IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)：定義了令牌環(huán)(TokenRing)媒體訪問控制子層與物理層的規(guī)范。6)IEEE802.6標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)：定義了城域網(wǎng)(MAN)媒體訪問控制子層與物理層的規(guī)范。7)IEEE802.7標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)：定義了寬帶技術(shù)。8)IEEE802.8標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)：定義了光纖技術(shù)。9)IEEE802.9標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)：定義了語音與數(shù)據(jù)綜合局域網(wǎng)技術(shù)。10)IEEE802.10標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)：定義了局域網(wǎng)安全性規(guī)范。11)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)：定義了無線局域網(wǎng)技術(shù)。11精品資料局域網(wǎng)與IEEE802標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)（2）以太網(wǎng)IEEE802.3

01精品資料局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法(fāngfǎ)媒體訪問控制局域網(wǎng)技術(shù)(jìshù)中的共享并不意味著多個(gè)幀可以同時(shí)傳輸，在幀的傳輸過程中，發(fā)送計(jì)算機(jī)獨(dú)占整個(gè)電纜為了確保傳輸媒體的訪問和使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)多結(jié)點(diǎn)使用共享媒體接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的控制，連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備都必須遵守一定的規(guī)則。精品資料局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法(fāngfǎ)媒體訪問控制局域網(wǎng)技術(shù)中的共享并不意味著多個(gè)幀可以同時(shí)傳輸，在幀的傳輸過程中，發(fā)送計(jì)算機(jī)獨(dú)占整個(gè)電纜為了確保傳輸媒體的訪問和使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)多結(jié)點(diǎn)使用共享媒體接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的控制，連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備(shèbèi)都必須遵守一定的規(guī)則。精品資料局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法(fāngfǎ)帶沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問CSMA/CD載波偵聽：計(jì)算機(jī)在傳輸幀以前要檢測(cè)總線上的載波，等待以太網(wǎng)空閑。沖突檢測(cè)與重發(fā):如果兩臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)傳輸,沖突就會(huì)發(fā)生;計(jì)算機(jī)將使用指數(shù)重發(fā)來選擇哪臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸.每臺(tái)計(jì)算機(jī)在重發(fā)之前要延遲一段隨機(jī)時(shí)間,并在隨后(suíhòu)的沖突后,延遲加倍。精品資料局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法(fāngfǎ)媒體訪問控制局域網(wǎng)技術(shù)(jìshù)中的共享并不意味著多個(gè)幀可以同時(shí)傳輸，在幀的傳輸過程中，發(fā)送計(jì)算機(jī)獨(dú)占整個(gè)電纜為了確保傳輸媒體的訪問和使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)多結(jié)點(diǎn)使用共享媒體接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的控制，連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備都必須遵守一定的規(guī)則。精品資料局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法(fāngfǎ)媒體訪問控制局域網(wǎng)技術(shù)中的共享并不意味著多個(gè)幀可以同時(shí)傳輸，在幀的傳輸過程中，發(fā)送(fāsònɡ)計(jì)算機(jī)獨(dú)占整個(gè)電纜為了確保傳輸媒體的訪問和使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)多結(jié)點(diǎn)使用共享媒體接收和發(fā)送(fāsònɡ)數(shù)據(jù)的控制，連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備都必須遵守一定的規(guī)則。精品資料局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法(fāngfǎ)媒體訪問控制局域網(wǎng)技術(shù)中的共享并不意味著多個(gè)(duōɡè)幀可以同時(shí)傳輸，在幀的傳輸過程中，發(fā)送計(jì)算機(jī)獨(dú)占整個(gè)電纜為了確保傳輸媒體的訪問和使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)多結(jié)點(diǎn)使用共享媒體接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的控制，連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備都必須遵守一定的規(guī)則。精品資料CSMA/CD的規(guī)則(guīzé)如下：（1）若信道空閑，則發(fā)送信息幀，否則轉(zhuǎn)第（2）步；（2）若信道忙，一直監(jiān)聽直到信道空閑，然后立即傳輸；（3）若在傳輸過程中監(jiān)聽到?jīng)_突，則發(fā)出(fāchū)一個(gè)短小的人為干擾信號(hào)，讓所有的站點(diǎn)都知識(shí)發(fā)生了沖突并停止傳輸；（4）發(fā)完人為干擾信號(hào)后等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間，再次嘗試傳輸（從第（1）步開始重復(fù)）。精品資料IEEE802標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)

1．CSMA/CDIEEE802.3定義了帶沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問CSMA/CD方式。借助于這種方式，兩個(gè)或多個(gè)站能共享一個(gè)公共的總線傳輸介質(zhì)。CSMA/CD的工作機(jī)制(jīzhì)可概括為：先聽后講；邊講邊聽；沖突停止；延遲重發(fā)。2.令牌環(huán)網(wǎng)IEEE802.5精品資料精品資料CSMA/CD工作(gōngzuò)流程圖精品資料IEEE802標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)3、令牌總線局域網(wǎng)IEEE802.4在物理總線上建立一個(gè)邏輯環(huán)。物理拓?fù)涫强偩€型，邏輯結(jié)構(gòu)是環(huán)型。令牌傳遞的順序與站的物理位置無關(guān)。令牌總線使用寬帶同軸電纜，速度可達(dá)到1.5或10Mbps，媒體訪問控制方式(fāngshì)為控制令牌。精品資料如圖所示的7個(gè)站中，站C未工作(gōngzuò)，剩下的6個(gè)站在邏輯上組成了一個(gè)令牌網(wǎng)。令牌的傳遞順序與站的物理位置無關(guān)，在圖中是按照A→F→E→B→G→D→A的順序傳遞的。精品資料IEEE802標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)三種(sānzhǒnɡ)局域網(wǎng)的比較精品資料IEEE802.3以太網(wǎng)幾種(jǐzhǒnɡ)標(biāo)準(zhǔn)（1）10Base-5（粗纜以太網(wǎng)）（2）10Base-2（細(xì)纜以太網(wǎng)）（3）10Base-T（雙絞線以太網(wǎng)）（4）10Base-F（光纖以太網(wǎng)）（5）100Base-TX（使用(shǐyòng)5類UTP的快速以太網(wǎng)）（6）100Base-FX（使用(shǐyòng)光纖的快速以太網(wǎng)）（7）100Base-T4（使用(shǐyòng)4對(duì)5類UTP的快速以太網(wǎng)）（8）100Base-T2（使用(shǐyòng)2對(duì)5類UTP的快速以太網(wǎng)）（9）1000Base-SX（使用(shǐyòng)1對(duì)短波長光光纖的千兆以太網(wǎng)）精品資料現(xiàn)有產(chǎn)品對(duì)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)支持(zhīchí)情況在工程實(shí)踐中，標(biāo)準(zhǔn)需產(chǎn)品的支持。就以太網(wǎng)而言，目前生產(chǎn)的10M和100Mbs網(wǎng)卡、集線器和交換機(jī)一般(yībān)都支持10Base-5、10Base-2、10Base-T、10Base-F、100Base-TX和100Base-FX等幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。而支持100Base-T4和100Base-T2標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備則比較少。此外，目前生產(chǎn)的多數(shù)1000M設(shè)備一般(yībān)同時(shí)支持1000Base-TX、1000Base-SX和1000Base-FX標(biāo)準(zhǔn)。需要指出的是，不同速度的以太網(wǎng)具有高度的兼容性，同一以太網(wǎng)中可存在多種數(shù)據(jù)傳輸速度。在組建以太網(wǎng)的過程中，不必考慮幀結(jié)構(gòu)的兼容性。精品資料10BASE510BASE210BASE-F10BASE-T最大網(wǎng)段長度500m185m500,1000或2000m100m拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型總線型星型星型介質(zhì)50Ω粗纜50Ω細(xì)纜多模光纜100Ω、UTP連接器NIC-DB-15RG-58STRJ-45介質(zhì)掛接方法MAU栓接同軸線纜外接或在NIC中外接或在NIC中外接或在NIC中站/網(wǎng)段1003010BASE-FP為33，F(xiàn)B、FL或FOIRL為2個(gè)中繼器2（NIC和中繼器）最大網(wǎng)段數(shù)555510Mbps以太網(wǎng)物理層比較(bǐjiào)精品資料5-4-3規(guī)則(guīzé)精品資料技術(shù)發(fā)送接收電壓10BASE-T1,23,62.5V±0.3V100BASE-TX1,23,61.0±50mV100BASE-T41,2/4,5/7,83,6/4,5/7,83.5V±0.35V100BASE-T21,2/3,61,2/3,61.81V±0.1V線纜對(duì)數(shù)和線路電壓(diànyā)比較精品資料技術(shù)半/全雙工操作最低線纜要求最大距離100BASE-TX全雙工和半雙工Cat5，2對(duì)100米100BASE-T4半雙工Cat3，4對(duì)100米100BASE-FX全雙工和半雙工62.5/125mMMF130米、160米或24米100BASE-T2半雙工或全雙工Cat3，2對(duì)100米快速以太網(wǎng)工程指標(biāo)技術(shù)(jìshù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)比精品資料千兆以太網(wǎng)物理(wùlǐ)拓?fù)渚焚Y料精品資料以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)編碼方式曼徹斯特編碼4B/5B、8B/6T8B/10B工作頻率20MHz31.25MHz125MHz雙工方式半雙工/全雙工半雙工/全雙工半雙工/全雙工（半雙工常用）時(shí)間槽512位時(shí)間512位時(shí)間512字節(jié)時(shí)間幀間間隔9.6μs0.96μs0.096μs最大幀長度1518字節(jié)1518字節(jié)1518字節(jié)最小幀長度64字節(jié)64字節(jié)512字節(jié)重發(fā)上限16次16次16次后退上限10次10次10次阻塞序列32位32位32位千兆以太網(wǎng)主要(zhǔyào)技術(shù)參數(shù)精品資料傳輸介質(zhì)以太網(wǎng)10BASE-T快速以太網(wǎng)100BASE-T千兆位以太網(wǎng)1000BASE-F最大網(wǎng)段距離5類UPT100米100米1000米STP/同軸線纜500米100米25米多模光纖2千米412米(半雙工)220米(半雙工)2千米(全雙工)單模光纖25千米20千米5千米以太網(wǎng)最大網(wǎng)段距離(jùlí)精品資料標(biāo)準(zhǔn)10BASE510BASE210BASE-T10BASE-F時(shí)間1983年802.31989年802.