電子科技大學(xué)韋云凱局域網(wǎng)與城域網(wǎng)-C03-架構(gòu)

第三章協(xié)議體系結(jié)構(gòu)通信學(xué)院韋云凱局域網(wǎng)與城域網(wǎng)主要內(nèi)容3.1引言13.2OSI協(xié)議體系結(jié)構(gòu)23.3802協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3LanMan2017SCIE,UESTC3.4LLC子層概要43.5MAC子層概要53.6物理層概要63.7802標(biāo)準(zhǔn)體系的演變73.8小結(jié)8LanMan2017YKWeiUESTC3.1引言本章討論局域網(wǎng)的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)均是：網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)不管是局域網(wǎng)還是廣域網(wǎng)循序漸進(jìn)的方法自頂向下的方法：從體系結(jié)構(gòu)開始展開局域網(wǎng)的協(xié)議討論LanMan2017YKWeiUESTC3.1引言局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的兩個(gè)重要方面Architecture：體系結(jié)構(gòu)、架構(gòu)EmphasizingthelogicaldivisionsofthesystemandhowtheyfittogetherImplementation：實(shí)現(xiàn)Emphasizingactualcomponents,theirpackaging,andinterconnection本章重點(diǎn)是局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)后續(xù)章節(jié)會(huì)涉及一些實(shí)現(xiàn)結(jié)合具體的局域網(wǎng)技術(shù)講述LanMan2017YKWeiUESTC3.1引言什么是體系結(jié)構(gòu)？Emphasizingthelogicaldivisionsofthesystemandhowtheyfittogether-IEEE802.3強(qiáng)調(diào)：系統(tǒng)的邏輯劃分，劃分的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)、層次性模型、參考模型層與協(xié)議的集合著重邏輯功能，而不是實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)使用的特定協(xié)議列表：每層通常是一個(gè)協(xié)議LanMan2017YKWeiUESTC3.1引言O(shè)SI參考模型抽象嚴(yán)格的框架，是很好的概念模型TCP/IP參考模型以N層為中心的實(shí)現(xiàn)模型簡(jiǎn)潔實(shí)用802網(wǎng)絡(luò)參考模型802網(wǎng)絡(luò)參考模型是DL/Ph層協(xié)議的模型DL層：LLC子層、MAC子層當(dāng)初，適應(yīng)了介質(zhì)訪問的復(fù)雜性Ph層：PMI與PMD兩大部分以適應(yīng)多種介質(zhì)的高性能網(wǎng)絡(luò)LanMan2017YKWeiUESTC3.2OSI協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3.2.1基本模型要點(diǎn)3.2.2七層模型3.2.3服務(wù)與協(xié)議3.2.4數(shù)據(jù)單元3.2.5逐層封裝3.2.6小結(jié)LanMan2017YKWeiUESTC3.2OSI協(xié)議體系結(jié)構(gòu)ISO/OSIOSI（OpenSystemInterconnection）：開放系統(tǒng)互連ISO/OSI是ISO在OSI領(lǐng)域的一系列標(biāo)準(zhǔn)20世紀(jì)90年代對(duì)OSI標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行了大規(guī)模的修訂和擴(kuò)充ISO7498擴(kuò)充了安全、系統(tǒng)管理等，文本也分為4個(gè)部分ISO7498-1984OSI/BRM：OSIBasicReferenceModelISO/IEC7498-1-1994（ISO7498-1）OSIBasicReferenceModel：TheBasicModel繼承ISO7498的主體ISO/OSI的基本概念和基本模型泛通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)ISO7498：對(duì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有深刻的影響ISO7498-1：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的最為核心的內(nèi)容LanMan2017YKWeiUESTC3.2.1基本模型要點(diǎn)OSI/BRM：概念要點(diǎn)七層模型根據(jù)開放系統(tǒng)功能從邏輯上劃分為七個(gè)有序?qū)咏M成一個(gè)嚴(yán)格的層次性模型服務(wù)訪問點(diǎn)（SAP）相鄰層之間的服務(wù)通過SAP提供與使用數(shù)據(jù)單元（DataUnit）實(shí)體間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的基本形式PDU：協(xié)議數(shù)據(jù)單元SDU：服務(wù)數(shù)據(jù)單元LAN/MAN中的DU：分組，這是基于分組的通信之基本特點(diǎn)OSI/BRM：過程要點(diǎn)每一層中的實(shí)體使用下一層實(shí)體提供的服務(wù)通過與對(duì)等實(shí)體的協(xié)議交互向上一層實(shí)體提供增強(qiáng)了的服務(wù)LanMan2017YKWeiUESTC3.2.2七層模型：圖物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳送層會(huì)話層表示層應(yīng)用層中繼系統(tǒng)（中間系統(tǒng)）端系統(tǒng)端系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳送層會(huì)話層表示層應(yīng)用層LanMan2017YKWeiUESTC3.2.2七層模型端系統(tǒng)：ESEndSystem端系統(tǒng)是信息轉(zhuǎn)移的終端－信源或信宿典型的端系統(tǒng)是聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)中繼系統(tǒng)：RS、ISRelaySystem、IntermediateSystems中繼系統(tǒng)是信息轉(zhuǎn)移途中的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)施典型的中繼系統(tǒng)是交換機(jī)和路由器LanMan2017YKWeiUESTC3.2.2七層模型：虛擬通信物理介質(zhì)應(yīng)用層表示層會(huì)話層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理介質(zhì)運(yùn)輸層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議表示層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議端系統(tǒng)A端系統(tǒng)BLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議(N)服務(wù)(N)實(shí)體向(N+1)實(shí)體提供(N)實(shí)體間通信的能力對(duì)等(N+1)實(shí)體間的通信只能通過相鄰的對(duì)等(N)實(shí)體完成相鄰層的直接通信(N)實(shí)體向(N+1)實(shí)體提供服務(wù)(N+1)實(shí)體使用且只使用(N)實(shí)體提供的服務(wù)服務(wù)在SAP上、通過原語(yǔ)交互提供(N)協(xié)議對(duì)等實(shí)體執(zhí)行(N)功能的應(yīng)答一組規(guī)則（語(yǔ)義）和格式（語(yǔ)法）LanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議服務(wù)/協(xié)議的協(xié)同作用(N)實(shí)體使用(N-1)服務(wù)，執(zhí)行(N)協(xié)議，對(duì)(N+1)實(shí)體提供增強(qiáng)的服務(wù)物理通信(N+1)實(shí)體與(N)實(shí)體通過SAP直接通信，逐次遞推在物理介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，形成OSI的物理通信虛擬通信(N)實(shí)體之間的協(xié)議交換(N-1)實(shí)體提供服務(wù)但屏蔽了內(nèi)部細(xì)節(jié)(N+1)實(shí)體可以認(rèn)為是(N)對(duì)等實(shí)體之間的虛擬通信LanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議：圖示系統(tǒng)A系統(tǒng)B(N-1)層第1層(N)層(N+1)層物理介質(zhì)(N-1)層第1層(N)層(N+1)層物理通信虛擬通信(N)協(xié)議(N)服務(wù)LanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議服務(wù)訪問點(diǎn)SAP在(N)層和(N+1)層交界的邊界上設(shè)置許多(N)SAP(N+1)實(shí)體和(N)實(shí)體通過(N)SAP請(qǐng)求和提供服務(wù)每個(gè)SAP使用不同的地址作為唯一標(biāo)志一個(gè)SAP同時(shí)只能連接一對(duì)實(shí)體(N)層(N-1)層系統(tǒng)A系統(tǒng)BLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議服務(wù)類型連接模式（CM）：提供可靠服務(wù)Connection-Mode相當(dāng)文獻(xiàn)稱為“面向連接”（CO）的服務(wù)無連接模式（CL）：提供快捷服務(wù)，但不夠可靠Connectionless-Mode服務(wù)原語(yǔ)ServicePrimitive服務(wù)通過原語(yǔ)交互實(shí)現(xiàn)實(shí)體在SAP上發(fā)送/接收服務(wù)原語(yǔ)原語(yǔ)類型四種基本原語(yǔ)類型：請(qǐng)求/指示/響應(yīng)/證實(shí)Request/indication/response/confirmLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)原語(yǔ)交互：證實(shí)型證實(shí)型服務(wù)使用全部4個(gè)原語(yǔ)(N+1)實(shí)體請(qǐng)求服務(wù)證實(shí)服務(wù)已經(jīng)提供典型應(yīng)用：建立連接(N)-Connectionrequest(N)-Connectionindication(N)-Connectionresponse(N)-Connectionconfirm(N)ServiceUser(N)ServiceUserrequestindicationresponseconfirm(N)ServiceProviderConfirmedServiceLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)原語(yǔ)交互：非證實(shí)型非證實(shí)型服務(wù)使用2個(gè)原語(yǔ)(N+1)實(shí)體請(qǐng)求服務(wù)不能證實(shí)服務(wù)已提供典型應(yīng)用：交換數(shù)據(jù)(N)-DATArequest(N)-DATAindication(N)ServiceUser(N)ServiceUserrequestindication(N)ServiceProviderNonconfirmedServiceLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3協(xié)議交換：帶確認(rèn)確認(rèn)型協(xié)議發(fā)出1個(gè)請(qǐng)求PDU等待接收確認(rèn)PDU典型應(yīng)用：建立連接CR(N)PDUCC(N)PDU(N+1)Layer(N+1)LayerCR(N)PDU(N)LayerCC(N)PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.3協(xié)議交換：無確認(rèn)無確認(rèn)協(xié)議發(fā)出1個(gè)請(qǐng)求PDU不等待確認(rèn)PDU典型應(yīng)用常規(guī)數(shù)據(jù)傳送DT(N)PDU(N+1)Layer(N+1)LayerDT(N)PDU(N)LayerLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議：圖例1證實(shí)型服務(wù)使用帶確認(rèn)協(xié)議(N)-DATArequest(N)-DATA

indication(N)-DATA

response(N)-DATA

confirm(N)ServiceUser(N)ServiceProvider(N)ServiceUserDataTransferDT

(N)PDUAK

(N)PDUDJ(N)PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議：圖例2非證實(shí)型服務(wù)使用無確認(rèn)協(xié)議(N)-DATArequest(N)-DATA

indication(N)ServiceUser(N)ServiceProvider(N)ServiceUserDataTransferDT

(N)PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議：圖例3非證實(shí)型服務(wù)使用帶確認(rèn)協(xié)議注意：(N+1)(N)層間接口本地DU交換未列出(N)-DATArequest(N)-DATA

indication(N)ServiceUser(N)ServiceProvider(N)ServiceUserDataTransferDT

(N)PDUAK

(N)PDUDJ(N)PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)交互與協(xié)議交換(N) 服務(wù)通過(N)協(xié)議實(shí)現(xiàn)服務(wù)與協(xié)議密切相關(guān)通常證實(shí)型服務(wù)使用帶確認(rèn)協(xié)議非證實(shí)型服務(wù)使用無確認(rèn)協(xié)議特定情況時(shí)，不一定如此今后舉例(N)SU(N)SU(N)Connectionrequest(N)SPService&ProtocolCR(N)PDUCC(N)PDU(N)Connectionindication(N)ConnectionComfirm(N)ConnectionresponseLanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元實(shí)體之間信息傳送的基本形式基于分組（packetbased）的通信已是大勢(shì)所趨IEEE802-2001、ITU-TY.2001，等等數(shù)據(jù)單元的基本類型協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU：用于對(duì)等實(shí)體之間的協(xié)議交互服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU：用于相鄰實(shí)體之間的原語(yǔ)交互接口數(shù)據(jù)單元新版標(biāo)準(zhǔn)（ISO7498.1-1994）中已經(jīng)取消IDU：只有本地含義是系統(tǒng)內(nèi)部無需開放的部分OSI只關(guān)注系統(tǒng)之間相互開放的部分LanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元服務(wù)數(shù)據(jù)單元：(N)SDU最簡(jiǎn)單時(shí)就是：(N+1)PDU協(xié)議數(shù)據(jù)單元：(N)PDU最簡(jiǎn)單時(shí)就是：(N)PCI+(N)SDU(N+1)-PDU(N)-SDU(N)-UD(N)-PCI(N)-PDUN協(xié)議控制信息＋N用戶數(shù)據(jù)＝N協(xié)議數(shù)據(jù)單元LanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元之間的關(guān)系：最簡(jiǎn)關(guān)系(N-1)-SDU=(N)-PDU(N-1)-PDU=(N-1)-PCI+(N-1)-SDU最簡(jiǎn)關(guān)系體現(xiàn)了逐層加封的概念(N)層(N)-PDU(N-1)-PCI(N-1)-SDU(N-1)層(N-1)-PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元之間的關(guān)系分段/合段segmenting/reassemblingIEEE802.11中使用了此概念合塊/拆塊（分塊）blocking/deblockingIEEE802.11n中使用了此概念拼接/拆拼（分割）concatenation/separationIEEE802.11n中使用了此概念LanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元分段(N)-PDU=(N)-PCI+1/m(N)-SDU即：(N)-UD=1/m(N)SDU合塊(N)-PDU=(N)-PCI+m(N)-SDU即：(N)-UD=m(N)-SDU802.11n中稱為：aggregateSDU拼接(N-1)-SDU=(N)-PDU1+…+(N)-PDUm802.11n中稱為：aggregatePDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元合塊與拼接的差別處理對(duì)象合塊：僅能合并SDU拼接：可拼各類PDU，包括SDU、ACK、M-PDU處理結(jié)果合塊：形成一個(gè)PDU受損、確認(rèn)均針對(duì)這個(gè)PDU整體拼接：仍然是多個(gè)PDU僅僅是連發(fā)（burst）而已受損、確認(rèn)均針對(duì)連發(fā)中的每一個(gè)PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.5逐層封裝數(shù)據(jù)單元的封裝與拆封源于：層次模型與數(shù)據(jù)單元的結(jié)合逐層加封數(shù)據(jù)沿物理通信的方向逐層向下傳遞并逐層加封頭部，直到通過物理介質(zhì)傳輸?shù)綄?duì)端系統(tǒng)逐層拆封則反之實(shí)通信逐層加封與逐層拆封的機(jī)制虛擬通信各層交換的PDUOSI協(xié)議族的逐層封裝如下圖所示LanMan2017YKWeiUESTC3.2.5逐層封裝：圖APSTNDLPhDL-PDUNHT-PDUTHS-PDUAPSTNDLPhESESDLHN-PDUSHP-PDUPHA-PDUAHUDPhHLanMan2017YKWeiUESTC3.2.6小結(jié)服務(wù)與協(xié)議OSI模型最基本的概念服務(wù)：相鄰層實(shí)體之間，原語(yǔ)交互，SDU傳遞協(xié)議：對(duì)等實(shí)體之間，PDU交換定義服務(wù)、區(qū)分服務(wù)與協(xié)議：越來越重要服務(wù)訪問點(diǎn)與服務(wù)訪問點(diǎn)地址服務(wù)是在服務(wù)訪問點(diǎn)（SAP）上通過原語(yǔ)交互實(shí)現(xiàn)的服務(wù)訪問點(diǎn)用服務(wù)訪問點(diǎn)地址（SAP地址）標(biāo)識(shí)為某些重要的用戶固定分配的保留地址是“眾所周知”的使用特定的SAP地址來標(biāo)識(shí)特定的服務(wù)用戶是經(jīng)常使用的有效機(jī)制SDU與PDUSDU用于相鄰層實(shí)體之間的服務(wù)交互PDU用于對(duì)等實(shí)體之間的協(xié)議交互OSI的物理通信：相鄰層實(shí)體間的SDU逐層遞交形成的OSI的虛擬通信：對(duì)等實(shí)體使用下層服務(wù)構(gòu)成的PDU邏輯交互而形成LanMan2017YKWeiUESTC3.3 802協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3.3.1802標(biāo)準(zhǔn)族3.3.2802參考模型3.3.3802實(shí)現(xiàn)模型3.3.4802中的端系統(tǒng)與中繼系統(tǒng)LanMan2017YKWeiUESTC3.3.1802協(xié)議族802標(biāo)準(zhǔn)族802標(biāo)準(zhǔn)定義了多種LAN/MAN的特定標(biāo)準(zhǔn)每一種具體的標(biāo)準(zhǔn)通常有各自特定的MAC和PHY層802標(biāo)準(zhǔn)定義了一個(gè)通用的LLC子層，和可選的橋接子層LanMan2017YKWeiUESTCLanMan2017YKWeiUESTC3.3.2802參考模型802參考模型：802/RMReferenceModel，RM縮寫：IEEE802LAN&MAN/RMIEEE802委員會(huì)提出、802標(biāo)準(zhǔn)的參考模型802/RM表達(dá)了局域網(wǎng)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)在局域網(wǎng)領(lǐng)域得到廣泛接受數(shù)據(jù)鏈路層LLCMAC物理層Ph物理介質(zhì)PhSAPMSAPLSAPLanMan2017YKWeiUESTC3.3.2802參考模型模型只對(duì)應(yīng)了OSI/RM的最低兩層DL層與Ph層模型劃分DL層LLC子層、MAC子層模型未對(duì)Ph層進(jìn)行劃分模型定義了各層的服務(wù)訪問點(diǎn)但未得到廣泛的應(yīng)用模型包括了傳輸介質(zhì)LanMan2017YKWeiUESTC3.3.2802參考模型802參考模型只對(duì)應(yīng)了OSI模型的最低兩層OSI高層：L4～L7，面向端系統(tǒng)、面向應(yīng)用OSI低層：L1～L3，面向中繼系統(tǒng)、面向網(wǎng)絡(luò)L3：獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)TCP/IP是最著名的獨(dú)立于物理網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議定義一個(gè)IP邏輯網(wǎng)絡(luò)而不具體涉及具體的物理網(wǎng)絡(luò)L1～L2則與物理網(wǎng)絡(luò)相關(guān)例如局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)802參考模型只包括DL層與Ph層，是合理的802協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)系列是多種物理網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范LanMan2017YKWeiUESTC3.3.2802參考模型802參考模型劃分L2：LLC子層、MAC子層邏輯鏈路控制子層：LogicalLinkControl，LLC與具體的局域網(wǎng)技術(shù)無關(guān)介質(zhì)訪問控制子層：mediumaccesscontrol，MAC與具體的局域網(wǎng)技術(shù)相關(guān)單一的LLC協(xié)議為所有的802網(wǎng)絡(luò)共用為所有的高層協(xié)議提供一致的服務(wù)訪問點(diǎn)多種MAC協(xié)議可更好的適應(yīng)不同的局域網(wǎng)技術(shù)可以適應(yīng)各種不同的介質(zhì)訪問技術(shù)這種設(shè)置的初衷似乎不錯(cuò)，但后來的發(fā)展未能如愿LanMan2017YKWeiUESTC3.3.2802參考模型參考模型未對(duì)Ph層進(jìn)行子層劃分Ph層過于復(fù)雜，無法恰當(dāng)?shù)貧w入一個(gè)模型將Ph層的子層劃分放入了802實(shí)現(xiàn)模型參考模型定義了各層的服務(wù)訪問點(diǎn)物理服務(wù)訪問點(diǎn)：PhSAPMAC服務(wù)訪問點(diǎn)：MSAP鏈路服務(wù)訪問點(diǎn)：LSAP參考模型包括了對(duì)傳輸介質(zhì)的討論OSI模型：通常不予以討論傳輸介質(zhì)不屬于七層模型的一部分模型起源于廣域網(wǎng)，并不直接面對(duì)物理介質(zhì)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)直接規(guī)范物理介質(zhì)上的比特傳輸在802參考模型中應(yīng)當(dāng)包括對(duì)傳輸介質(zhì)LanMan2017YKWeiUESTC3.3.3802實(shí)現(xiàn)模型802實(shí)現(xiàn)模型：802/IMImplementationModel，IM指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的功能性模型定義在各個(gè)802MAC的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中802/IM是指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的邏輯模型而非實(shí)現(xiàn)的規(guī)定802/IM并無一個(gè)得到廣泛承認(rèn)的統(tǒng)一模型典型的最簡(jiǎn)模型：802.12中的實(shí)現(xiàn)模型LanMan2017YKWeiUESTC3.3.3802.3的實(shí)現(xiàn)模型IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)現(xiàn)模型摘自fig2-1/802.3LanMan2017YKWeiUESTC3.3.3802實(shí)現(xiàn)模型：圖802實(shí)現(xiàn)模型特別細(xì)化了物理層的劃分DLPHY高層MIIMDImediumLLCMACPMIPMDLanMan2017YKWeiUESTC3.3.4802中的端系統(tǒng)與中繼系統(tǒng)端系統(tǒng)與中繼系統(tǒng)OSI模型中稱為：ES、RS/ISLAN/MAN模型：應(yīng)當(dāng)注意區(qū)分802模型中稱為端站（Station）網(wǎng)橋（Bridge）或交換機(jī)（Switch）TCP/IP中的習(xí)慣稱呼主機(jī)（Host），簡(jiǎn)寫為H路由器（Router），以簡(jiǎn)寫為RLanMan2017YKWeiUESTC3.2.4802端系統(tǒng)參考模型802網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)參考模型摘自：Fig1-IEEEstd802LanMan2017YKWeiUESTC3.2.4802中繼系統(tǒng)參考模型802網(wǎng)絡(luò)中繼系統(tǒng)（橋）參考模型摘自：Fig4-IEEEstd802LanMan2017YKWeiUESTC3.4LLC層概要3.4.1基本概念3.4.2基本服務(wù)3.4.3LLCPDU3.4.4LLC地址LanMan2017YKWeiUESTC3.4.1基本概念LLC提供一般DL層的功能兩個(gè)站點(diǎn)間DL_PDU的傳送802標(biāo)準(zhǔn)中的LLC由HDLC演變而來LLC的特定功能支持共享介質(zhì)上的多路訪問提供組播/廣播功能一般性服務(wù)的特定實(shí)現(xiàn)LLC試圖提供一致的服務(wù)支持為多種MAC協(xié)議，統(tǒng)一向上接口當(dāng)前，正在演變、簡(jiǎn)化到一致的以太型接口LanMan2017YKWeiUESTC3.4.2基本服務(wù)LLC提供的基本服務(wù)無確認(rèn)無連接模式服務(wù)Unacknowledgedconnectionless-modeservices連接模式服務(wù)Connection-modeservices有確認(rèn)無連接模式服務(wù)Acknowledgedconnectionless-modeservicesOSI定義的其他服務(wù)多路復(fù)用：提供。為什么？多個(gè)用戶是誰(shuí)？組播/廣播：提供。必須利用共享信道？分段/拼裝、檢錯(cuò)：未提供?？梢詼p少?gòu)?fù)雜性LanMan2017YKWeiUESTC3.4.3LLCPDULLCPDU逐層封裝、PCI、地址。見圖3.4用戶數(shù)據(jù)LLC頭含LLC地址（宿，目的）LLCPDULanMan2017YKWeiUESTC3.4.4LLC地址LLC地址LLC的每一個(gè)SAP都有自己的LSAP地址LLC/SAP地址簡(jiǎn)稱LLC地址LLC地址標(biāo)識(shí)一個(gè)LLC用戶LLC用戶LLC用戶通常是N層的一個(gè)實(shí)體N層的多個(gè)用戶：通常是多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議LLC用戶通常不是應(yīng)用層協(xié)議！舉例：Assignednumbers摘自RFC1700LanMan2017YKWeiUESTC3.4.4LLC地址舉例LSAP分配：RFC1700LSAP 說明 備注00000000 NullLSAP IEEE01000000 IndivLLCSublayerMgt IEEE11000000 GroupLLCSublayerMgt IEEE00100000 SNAPathControl IEEE01100000 Reserved(DODIP) RFC768/JBP01110000 PROWAY-LAN IEEE01110010 EIA-RS511 IEEE01111010 SIIP JBP01110001 PROWAY-LAN IEEE01010101 SNAP IEEE01111111 SOCLNSIS8473 RFC926/JXJ11111111 GlobalDSAP IEEESNAP：SubnetworkAccessProtocolLanMan2017YKWeiUESTC3.5 MAC子層概要3.5.1概述3.5.2MAC技術(shù)3.5.3MAC地址基礎(chǔ)3.5.4MAC地址認(rèn)識(shí)LanMan2017YKWeiUESTC3.5.1概述早期：MAC協(xié)議是必要的局域網(wǎng)大都使用共享信道必須提供對(duì)傳輸介質(zhì)進(jìn)行訪問控制的機(jī)制目前高性能局域網(wǎng)正在使用獨(dú)享信道高性能局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中MAC協(xié)議名存實(shí)亡以太網(wǎng)的CSMA/CD在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電路中并不使用萬兆位以太網(wǎng)已經(jīng)不支持共享信道MAC協(xié)議仍然是重要的研究課題在新的接入技術(shù)中使用是論文的重要題材LanMan2017YKWeiUESTC3.5.2MAC技術(shù)MAC協(xié)議要素Where：在哪里控制集中式控制與分布式控制目前多使用分布式仲裁機(jī)制How：如何控制靜態(tài)分配與動(dòng)態(tài)分配典型機(jī)制輪轉(zhuǎn)、預(yù)約、競(jìng)爭(zhēng)LanMan2017YKWeiUESTC3.5.2典型MAC技術(shù)－輪轉(zhuǎn)時(shí)間片輪轉(zhuǎn)各站點(diǎn)輪流得到傳輸時(shí)間片使用時(shí)間片長(zhǎng)度受限，當(dāng)然可以不用仲裁：集中、分布皆可優(yōu)點(diǎn)各站點(diǎn)普遍需要發(fā)送數(shù)據(jù)重載性能好典型實(shí)例集中式：輪詢分布式：令牌環(huán)LanMan2017YKWeiUESTC3.5.2典型MAC技術(shù)－爭(zhēng)用爭(zhēng)用技術(shù)基本特點(diǎn)各站點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)成功立即使用仲裁：通常是分布式仲裁優(yōu)點(diǎn)輕載網(wǎng)絡(luò)時(shí)延短典型實(shí)例是局域網(wǎng)最常用的MAC機(jī)制CSMA系列LanMan2017YKWeiUESTC3.5.2典型MAC技術(shù)－預(yù)約預(yù)約技術(shù)的基本特點(diǎn)各站點(diǎn)預(yù)約成功后方可傳輸數(shù)據(jù)仲裁：集中、分布皆可優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)延信道典型實(shí)例預(yù)約ALOHA：用于衛(wèi)星信道LanMan2017YKWeiUESTC3.5.2介質(zhì)訪問控制技術(shù)MAC幀通用格式MACControlDestinationMACAddressSourceMACAddressLLCPDUCRCLanMan2017YKWeiUESTC3.5.3MAC地址－基本含義MAC地址一般使用站點(diǎn)接口的物理地址網(wǎng)絡(luò)接口：硬件地址、網(wǎng)卡地址是LAN站點(diǎn)間識(shí)別的唯一標(biāo)識(shí)在一個(gè)LAN中地址唯一，只在一個(gè)物理網(wǎng)中使用地址長(zhǎng)度：通常采用48位地址標(biāo)準(zhǔn)定義了16位、48位兩種地址地址分類按管理策略分類：全局地址和局部地址（本地地址）按通信對(duì)象分類：廣播、組播和單播地址LanMan2017YKWeiUESTC3.5.3MAC地址－表示法802標(biāo)準(zhǔn)中的傳送順序高八位組先傳、低八位組后傳每八位組中，低位先傳、高bit位后傳MAC地址示例001101010111101100010010000000000000000000000001MAC地址表示法十六進(jìn)制表示法：Hexdecimalrepresentation

AC-DE-48-00-00-80

比特反轉(zhuǎn)表示法：Bit-reversedrepresentation

35:7B:12:00:00:01高八位組低八位組線路上:高八位組先，低八位組后低位高位50-46-5D-90-D4-BELanMan2017YKWeiUESTC3.5.3MAC地址－單播/組播/廣播單播地址（Uncast)表示一個(gè)站的唯一地址組播地址（mulitcast)表示一組站的地址廣播地址(boardcast)LAN所有站的地址48位全1FF-FF-FF-FF-FF-FF單播為0組播為1高6位判斷單播地址還是組播地址：01-80-C2-00-00-0050-46-5D-90-D4-BELanMan2017YKWeiUESTC3.5.4MAC地址認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)MAC地址的兩個(gè)深入問題MAC地址的含義與OSI地址一致嗎？MAC地址究竟是物理地址還是邏輯地址？LanMan2017YKWeiUESTC3.5.4MAC地址認(rèn)識(shí)OSI模型中的地址定義(N)服務(wù)訪問點(diǎn)地址用以標(biāo)識(shí)(N)服務(wù)訪問點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符(N)地址(N)服務(wù)訪問點(diǎn)地址的簡(jiǎn)稱從OSI定義可以推論：LLC地址是LSAP地址，用以標(biāo)識(shí)LLC用戶、即N層實(shí)體MAC地址是MSAP地址，用以標(biāo)識(shí)MAC用戶、即LLC實(shí)體Ph地址是PhSAP地址，用以標(biāo)識(shí)物理層用戶、即MAC實(shí)體通常，在局域網(wǎng)中物理地址是識(shí)別傳輸雙方的硬件地址LanMan2017YKWeiUESTC3.5.4MAC地址認(rèn)識(shí)MAC地址概念MAC地址標(biāo)識(shí)一個(gè)站點(diǎn)到局域網(wǎng)的物理接口對(duì)比OSI定義：MAC地址是MSAP地址，用以標(biāo)識(shí)MAC用戶、即LLC實(shí)體MAC地址認(rèn)識(shí)802標(biāo)準(zhǔn)中，MAC層未定義復(fù)用功能SAP只有一個(gè)，不需要使用地址來標(biāo)識(shí)MSAP點(diǎn)MAC幀中，使用MAC地址標(biāo)識(shí)MAC實(shí)體這是早期討論MAC算法文獻(xiàn)中的慣例通常，都使用網(wǎng)卡中的物理地址LanMan2017YKWeiUESTC3.5.4MAC地址認(rèn)識(shí)MAC地址：物理地址還是邏輯地址？MAC地址本質(zhì)上是邏輯地址MAC地址在MAC軟件中，是邏輯地址MAC算法用以標(biāo)識(shí)MAC實(shí)體MAC地址的初始值，缺省是物理地址值注意：網(wǎng)絡(luò)接口地址是物理地址是存放在網(wǎng)卡中的硬件地址，用以標(biāo)識(shí)物理實(shí)體MAC地址可以改變而物理地址很難改變黑客和病毒就經(jīng)常改變MAC地址LanMan2017YKWeiUESTC3.6 物理層概要LAN標(biāo)準(zhǔn)中的物理層OSI物理層通常不包括傳輸介質(zhì)然而802模型的物理層包括傳輸介質(zhì)的使用規(guī)范介質(zhì)的使用在LAN標(biāo)準(zhǔn)中十分重要LAN技術(shù)強(qiáng)烈地依賴于傳輸介質(zhì)LAN直接在傳輸介質(zhì)上傳輸位，這是LAN與WAN的區(qū)別LAN性能的提升強(qiáng)烈依賴于在介質(zhì)上的傳輸技術(shù)更新802模型的物理層功能調(diào)制解調(diào)、高效編解碼位同步與位傳輸LanMan2017YKWeiUESTC3.6 物理層概要幾個(gè)基本概念比特（bit）：binarydigit，二進(jìn)制位數(shù)字通信均為二進(jìn)制，所以比特也是數(shù)據(jù)基本單位符號(hào)（symbol）、碼元（codeelement）碼元有多種進(jìn)制數(shù)據(jù)率：bit/s、b/s、bps，（單位）波特（baud）率：Bd，symbol/s，（單位）位傳輸率、比特率、位元率：bps、bit/s碼元率、波特率、符號(hào)率：baud、BdLanMan2017YKWeiUESTC3.6 物理層概要編碼率（編碼效率）：encodingrate定義：比特率/波特率最簡(jiǎn)單時(shí)為1FSK：一個(gè)符號(hào)承載一個(gè)位元可以低于1曼徹斯特編碼：兩個(gè)符號(hào)承載一個(gè)位元可以高于14PSK：一個(gè)符號(hào)承載兩個(gè)位元QAM256：一個(gè)符號(hào)承載8個(gè)位元LanMan2017YKWeiUESTC3.6 物理層概要物理層的詳細(xì)內(nèi)容十分復(fù)雜本課程不作深入討論在具體章節(jié)中分別有進(jìn)一步內(nèi)容以太網(wǎng)無線局域網(wǎng)LanMan2017YKWeiUESTC3.7 802標(biāo)準(zhǔn)體系的演變3.7.1LLC的中心地位3.7.2LLC中心地位的弊端3.7.3802系統(tǒng)體系的演進(jìn)LanMan2017YKWeiUESTC3.7.1LLC的中心地位LLC設(shè)立的初衷多個(gè)MAC層標(biāo)