計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)6.局域網(wǎng)技術(shù)

局域網(wǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)要點(diǎn)局域網(wǎng)參考模型IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)高速局域網(wǎng)技術(shù)6.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的發(fā)展和用途70年代末期出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)(LAN－LocalAreaNetwork)，在80年代獲得了飛速發(fā)展和大范圍的普及，90年代正步入更高速的階段。目前LAN的使用已相當(dāng)普遍，其主要用途是：①共享打印機(jī)、繪圖機(jī)等費(fèi)用很高的外部設(shè)備②通過公共數(shù)據(jù)庫(kù)共享各類信息③向用戶提供諸如電子郵件之類的高級(jí)服務(wù)局域網(wǎng)的特點(diǎn)局域網(wǎng)具有的主要特點(diǎn)如下：①覆蓋的地理范圍小，如一幢大樓、一個(gè)企業(yè)內(nèi)，通常屬一個(gè)單位所有。②數(shù)據(jù)傳輸率較高，如10Mbps、100Mbps等。③具有較低的時(shí)延和較低的誤碼率，誤碼率一般在10-8～10-11之間。④能進(jìn)行廣播（一站向其他所有站發(fā)送）或多播（一站向多個(gè)站發(fā)送，也可稱為組播）來傳送信息。⑤各設(shè)備平等訪問網(wǎng)絡(luò)資源。

局域網(wǎng)的分類局域網(wǎng)的種類很多，較多的是根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率將局域網(wǎng)分為以下三種類型：①局部地區(qū)網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)：即通常所說的局域網(wǎng)，是局域網(wǎng)中最普通的一種。一般數(shù)據(jù)傳輸率為1～100Mbps，連接范圍在幾公里內(nèi)，最遠(yuǎn)達(dá)25公里。②高速局域網(wǎng)HSLN(High-SpeedLocalNetwork)

：主要用于昂貴、高速的主機(jī)、外部設(shè)備的連網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)的跨接距離和連接設(shè)備數(shù)非常有限，連接范圍在1公里以內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸率為50Mbps。③計(jì)算機(jī)化分支交換網(wǎng)CBX（ComputerizedBranchExchange）：這是采用電路交換技術(shù)的局域網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸率為9.6～64kbps。它主要用于電話交換，也可用于一般數(shù)據(jù)傳送。

局域網(wǎng)的組成部件組成LAN需要下述5種基本結(jié)構(gòu):①計(jì)算機(jī)(特別是PC機(jī))

②傳輸媒體③網(wǎng)絡(luò)適配器④網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備⑤網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

6.2局域網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)IEEE在1980年2月成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（簡(jiǎn)稱IEEE802委員會(huì)），專門從事LAN協(xié)議的制訂工作。IEEE802委員會(huì)制訂了局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，即著名的IEEE802局域網(wǎng)參考模型。

局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)鏈路層在局域網(wǎng)參考模型中被分成了兩個(gè)子層：邏輯鏈路控制LLC（LogicalLinkControl）子層和媒體訪問控制子層MAC（MediaAccessControl）子層。

LLC子層完成通常意義下的數(shù)據(jù)鏈路層功能，如差錯(cuò)控制和流量控制等，MAC子層解決與各種傳輸媒體有關(guān)的問題。對(duì)于不同的物理網(wǎng)絡(luò)，LLC子層是相同的，而MAC子層則因物理媒體及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同而各異。這種分層方法使得IEEE802標(biāo)準(zhǔn)具有良好的可擴(kuò)充性，可以很方便地接納新的傳輸媒體與媒體訪問控制方法。

局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)MAC子層功能：訪問介質(zhì)，提供復(fù)用發(fā)送和接收數(shù)據(jù)幀比特流差錯(cuò)檢查尋址LLC子層功能：建立和釋放邏輯連接向高層提供服務(wù)訪問點(diǎn)組裝LLC幀以及幀的接收和發(fā)送局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

高層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元傳到LLC子層，加上適當(dāng)?shù)氖撞烤蜆?gòu)成了LLC子層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元LLCPDU（即LLC幀）。LLCPDU再向下傳到MAC子層時(shí)，加上適當(dāng)?shù)氖撞亢臀膊?，就?gòu)成MAC子層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元MACPDU（即MAC幀）。

IEEE802標(biāo)準(zhǔn)802.10安全機(jī)制802.1體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連802.2邏輯鏈路控制LLC802.3總線802.4令牌總線802.5令牌環(huán)802.6城域網(wǎng)802.9綜合802.11無線802.7寬帶技術(shù)802.8光纖技術(shù)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)802.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)互連802.2

邏輯鏈路控制802.3

CSMA/CD總線網(wǎng)的MAC子層和物理層的規(guī)范802.4

令牌總線網(wǎng)的MAC子層和物理層的規(guī)范802.5

令牌環(huán)形網(wǎng)的MAC子層和物理層的規(guī)范802.6

城域網(wǎng)的MAC子層和物理層的規(guī)范802.7

寬帶技術(shù)802.8

光纖技術(shù)802.9

綜合話音數(shù)據(jù)局域網(wǎng)802.10

可互操作的局域網(wǎng)的安全802.11

無線局域網(wǎng)802.12

優(yōu)先級(jí)高速局域網(wǎng)802.14電纜電視6.3IEEE802.2服務(wù)訪問點(diǎn)SAP

地址組成：MAC地址+SAP地址

ABCA(1)->C(3)B(2)->A(3)LLC層的服務(wù)LLC子層向上可提供四種操作類型，即四種不同類型的服務(wù):類型1——即LLC1，不確認(rèn)的無連接服務(wù)

不確認(rèn)的無連接服務(wù)類似于數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，即雙方通信前無需建立邏輯鏈路，信息傳輸不需要確認(rèn)，也沒有流量控制和差錯(cuò)控制恢復(fù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單。由于局域網(wǎng)的傳輸差錯(cuò)率比廣域網(wǎng)低得多，因而在鏈路層不要確認(rèn)信息并不會(huì)引起多大的問題。至于端到端的差錯(cuò)控制和流量控制則由高層協(xié)議來提供。不確認(rèn)的無連接服務(wù)特別適合于廣播通信和組播通信，因?yàn)槿粢笫盏綌?shù)據(jù)的用戶都必須發(fā)回確認(rèn)信息，那么或者在大家同時(shí)發(fā)送確認(rèn)信息時(shí)將會(huì)產(chǎn)生多次的沖突，或者為了避免沖突而產(chǎn)生許多額外的開銷。

LLC層的服務(wù)LLC子層向上可提供四種操作類型，即四種不同類型的服務(wù):類型2——即LLC2，面向連接服務(wù)

面向連接服務(wù)相當(dāng)于虛電路。由于每次通信都要經(jīng)過連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放這三個(gè)階段，故開銷較大。連接方式提供數(shù)據(jù)單元的按序傳送及差錯(cuò)控制，因而減輕了較高層的負(fù)擔(dān)。LLC2非常適用于傳送很長(zhǎng)的數(shù)據(jù)文件。

LLC層的服務(wù)LLC子層向上可提供四種操作類型，即四種不同類型的服務(wù):類型3——即LLC3，帶確認(rèn)的無連接服務(wù)

帶確認(rèn)的無連接服務(wù)同樣是無連接服務(wù)，但它對(duì)每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)單元都提供立即的確認(rèn)。這種方式主要用于傳送某些非常重要且時(shí)間性也很強(qiáng)的信息，比如在一個(gè)過程控制或自動(dòng)化工廠的環(huán)境中警告信息或控制信號(hào)十分重要并且有嚴(yán)格的時(shí)限，若不要確認(rèn)則不夠可靠，但若先建立連接則又太慢，此時(shí)就可用這種方式直接發(fā)送數(shù)據(jù)。類型4——即LLC4，高速傳送服務(wù)，專用于城域網(wǎng)

LLC層與MAC層之間的接口LLC子層與MAC子層間定義的原語和參數(shù)：MA-UNITDATA.請(qǐng)求（源地址，目的地址，數(shù)據(jù)，優(yōu)先級(jí)，服務(wù)類別）MA-UNITDATA.指示（目的地址，源地址，數(shù)據(jù)，接收狀態(tài)，優(yōu)先級(jí)，服務(wù)類別）MA-UNITDATA-STATUS.指示（目的地址，源地址，發(fā)送狀態(tài)，優(yōu)先級(jí)，服務(wù)類別）“MA-UNITDATA.請(qǐng)求”原語被LLC用來發(fā)送所有形式的LLCPDU。源地址及目標(biāo)地址參數(shù)指定MAC地址。數(shù)據(jù)參數(shù)包含LLCPDU。優(yōu)先級(jí)參數(shù)指定傳送該數(shù)據(jù)單元所希望的優(yōu)先級(jí)。服務(wù)類別參數(shù)指定傳輸數(shù)據(jù)單元是否使用MAC子層的確認(rèn)能力?！癕A-UNIDATA.指示”原語把到來的幀從本地MAC傳送到本地LLC?！癕A-UNIDATA-STATUS.指示”原語從MAC實(shí)體傳送到LLC實(shí)體，用以證實(shí)先前的“MA-UNIDATA.請(qǐng)求”所提供的服務(wù)成功或失敗。LLC幀結(jié)構(gòu)LLC幀結(jié)構(gòu)和HDLC幀結(jié)構(gòu)非常相似。由于它還要封裝在MAC幀中，所以LLC幀沒有標(biāo)志字段和幀校驗(yàn)序列字段。LLC幀由四部分組成。LLC幀結(jié)構(gòu)目的服務(wù)訪問點(diǎn)DSAP占用1個(gè)字節(jié)，其中第一個(gè)比特為I/G比特。0時(shí)，它后面的7個(gè)比特代表單個(gè)目的服務(wù)訪問點(diǎn)；為1時(shí)，則為組地址。組地址規(guī)定數(shù)據(jù)要發(fā)往某一特定站的一組服務(wù)訪問點(diǎn)。

LLC幀結(jié)構(gòu)源服務(wù)訪問點(diǎn)SSAP字段的第一個(gè)比特為C/R比特。當(dāng)C/R比特為0時(shí)，LLC幀為命令幀；當(dāng)C/R比特為1時(shí)，LLC幀為響應(yīng)幀。C/R比特后面的7個(gè)比特用來表示源服務(wù)訪問點(diǎn)SSAP。

LLC幀結(jié)構(gòu)LLC幀控制字段的第一、二個(gè)比特指示類型。若為0，為信息幀；若為10，為監(jiān)控幀；若為11，為無編號(hào)幀。信息幀和監(jiān)控幀控制字段與HDLC的擴(kuò)展控制字段格式相同，序號(hào)按模128進(jìn)行編號(hào)。無編號(hào)幀則與HDLC的無編號(hào)幀完全相同。

LLC幀結(jié)構(gòu)N(S)表示發(fā)送序號(hào)，N(R)表示接收序號(hào)。SS表示監(jiān)督幀的類型：00表示RR(接收準(zhǔn)備就緒)；10表示RNR(接收未就緒)；01表示REJ(拒絕)；11表示SREJ(選擇拒絕)LLC幀結(jié)構(gòu)P/F表示詢問/終止，用于計(jì)算機(jī)詢問終端。M位表示無編號(hào)幀類型：00000表示無編號(hào)信息；00111表示測(cè)試命令；00010表示斷鏈命令等。服務(wù)訪問點(diǎn)SAP地址組成：MAC地址+SAP地址

ABCA(1)->C(3)B(2)->A(3)6.4IEEE802.3802.3局域網(wǎng)的（以太網(wǎng)即基帶總線網(wǎng)）組成

總線介質(zhì)收發(fā)器接口和控制器

在介質(zhì)與總線之間傳遞數(shù)據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)幀的沖突在總線及各電子設(shè)備之間進(jìn)行電氣隔離保護(hù)總線不受接口故障的影響網(wǎng)絡(luò)接口卡

根據(jù)對(duì)CSMA/CD訪問方法的描述,節(jié)點(diǎn)網(wǎng)卡要執(zhí)行多種任務(wù)，因此每個(gè)網(wǎng)卡要有自己的控制器，用以確定何時(shí)發(fā)送，何時(shí)從網(wǎng)絡(luò)上接受數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)執(zhí)行802.3所規(guī)定的規(guī)程，如構(gòu)成幀，計(jì)算幀檢驗(yàn)序列、執(zhí)行編碼譯碼轉(zhuǎn)換等。網(wǎng)絡(luò)接口卡

LAN管理部分和微處理器:

LAN的管理部分是網(wǎng)板的核心，負(fù)責(zé)執(zhí)行所有規(guī)程和數(shù)據(jù)處理。微處理器部分包括微處理器芯片，RAM芯片和ROM芯片。這一部分在PC機(jī)和LAN管理部分間提供鏈接。網(wǎng)絡(luò)接口卡

曼徹斯特編譯碼器:

IEEE802.3或Ethernet規(guī)定數(shù)據(jù)的傳輸必須用曼徹斯特編碼進(jìn)行。當(dāng)PC機(jī)希望將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，總是以并行方式逐字節(jié)地傳給LAN管理部分，LAN管理部分串行傳給“不歸零(NRZ)曼徹斯特編碼器”，在這里進(jìn)行曼徹斯特編碼。網(wǎng)絡(luò)接口卡

發(fā)送和發(fā)送控制部分:

發(fā)送和接收控制部分負(fù)責(zé)幀的發(fā)送。發(fā)送部分接受來自“NRZ曼徹斯特轉(zhuǎn)換器”的曼徹斯特碼的數(shù)據(jù)，并在發(fā)送控制部分允許的條件下將數(shù)據(jù)發(fā)送到媒體，發(fā)送的數(shù)據(jù)稱為TxD。網(wǎng)絡(luò)接口卡

接收和接收控制部分:

接收和接收控制部分負(fù)責(zé)幀的接收。這一部分產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)是否有載波存在的信號(hào)，產(chǎn)生的依據(jù)是從RxD中獲得。因此，網(wǎng)絡(luò)上來的信號(hào)一方面饋送給接收器，另一方面要饋送給接收控制部分。接收控制部分根據(jù)LAN管理部分和媒體上接收的信號(hào)判定是否使接收器工作。IEEE802.3體系結(jié)構(gòu)AUI=連接單元接口PMA=物理媒體連接MAU=媒體連接單元PLS=物理信令MDI=媒體相關(guān)接口PLS向MAC提供服務(wù)，包括編碼譯碼、載波監(jiān)聽PMA向PLS提供服務(wù)，包括沖突檢測(cè)、超長(zhǎng)控制以及收發(fā)數(shù)據(jù)等AUIIEEE802.3幀格式

7字節(jié)的前同步碼字段是1010……交替碼，其作用是使接收端在接收MAC幀時(shí)能夠迅速實(shí)現(xiàn)比特同步。

幀首定界符（SFD）的內(nèi)容是10101011，用于指示一幀的開始。

目的地址（DA）指示幀要發(fā)往的目的地，它可以是單個(gè)地址、組站地址或廣播地址。

源地址（SA）指示發(fā)送該幀的工作站站地址。兩個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度字段表示數(shù)據(jù)字段中LLC幀的字節(jié)數(shù)。

LLC幀為L(zhǎng)LC子層的數(shù)據(jù)幀，填充（PAD）字段用于對(duì)LLC數(shù)據(jù)進(jìn)行填充，以保證幀有足夠長(zhǎng)度，從而適應(yīng)前面所述的沖突檢測(cè)的需要。對(duì)于10Mbps的基帶系統(tǒng)而言，最小幀長(zhǎng)是64字節(jié)。

校驗(yàn)序列（FCS）字段采用CRC碼，其校驗(yàn)范圍不包括前同步碼。

IEEE802.3幀格式

IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，源地址字段中第1比特恒為“0”，目的地址字段有較多的規(guī)定，原因是一個(gè)幀有可能發(fā)給某一工作站，也可能發(fā)送給一組工作站，還有可能發(fā)送給所有工作站，后兩種情況分別稱為組播和廣播。

目的地址字段第一比特為“0”時(shí)，表示幀要發(fā)送給某一工作站，即所謂單站地址。該字段第一比特為“1”時(shí)，表示幀發(fā)送給一組工作站，即所謂組地址。全“1”的組地址表示廣播地址。I/G=0單站地址I/G=1組地址U/L=0全局地址U/L=1局部地址6.5IEEE802.5802.5令牌環(huán)網(wǎng)的組成

令牌環(huán)的基本結(jié)構(gòu):工作站以串行方式順序相連，形成一個(gè)封閉的環(huán)路結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)順序通過每一工作站，直至到達(dá)數(shù)據(jù)的原發(fā)者才停止。另一種是基本環(huán)形結(jié)構(gòu)的改進(jìn)型，工作站未直接與物理環(huán)相連，而是連接到一種多站訪問單元（MAU），稱為IBM8228。MAU可連接8個(gè)工作站。

構(gòu)成令牌環(huán)物理結(jié)構(gòu)的傳輸媒體有屏蔽雙絞線（STP）和無屏蔽雙絞線（UTP）。802.5令牌環(huán)網(wǎng)的組成組成令牌環(huán)網(wǎng)需要的主要部件包括：網(wǎng)卡多站訪問單元（MAU）傳輸媒體連接附件

MAU在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中類似于集線器或集中器。最常用的MAU為IBM8228，可連接8工作站，MAU的兩個(gè)末端端口分別稱為RI（入環(huán)）和RO（出環(huán)）端口，不能用來連接工作站，而是用于MAU的互連。802.5MAC幀802.5的MAC幀分為令牌幀和數(shù)據(jù)幀兩種，令牌幀是占有發(fā)送權(quán)的標(biāo)志，占有令牌的站才能發(fā)送；數(shù)據(jù)幀用來發(fā)送數(shù)據(jù)或控制信息。802.5MAC幀

起始(SD）和結(jié)束（ED）字段分別是一種專門標(biāo)志幀首和幀尾的特殊字段，為了使用戶數(shù)據(jù)獲得透明性，使信息字段不會(huì)出現(xiàn)與SD或ED相同的比特序列，所用的機(jī)制是除SD和ED字段外,其它所有信息比特都使用曼徹斯特編碼，J、K符號(hào)與常規(guī)編碼規(guī)則不同。ACXXACXX802.5MAC幀

結(jié)束（ED）字段中I比特表示數(shù)據(jù)幀是否為最后的一個(gè)，0表示最后的數(shù)據(jù)幀，1表示還有后繼幀；E比特表示是否出現(xiàn)差錯(cuò)，0表示正常，1表示存在錯(cuò)誤。ACXXACXX802.5MAC幀

訪問控制(AC)字段由優(yōu)先級(jí)(P)、令牌(T)和監(jiān)視(M)以及預(yù)約優(yōu)先級(jí)(R)組成。在令牌幀時(shí)，P比特表示令牌的優(yōu)先權(quán)，因此指示高優(yōu)先級(jí)工作站收到該令牌后才可發(fā)送那些幀；T比特用來區(qū)分令牌幀和數(shù)據(jù)幀；M比特由監(jiān)控站用來防止無效幀；R比特用來使工作站指示高優(yōu)先權(quán)站的請(qǐng)求，請(qǐng)求發(fā)出的下一個(gè)令牌具有請(qǐng)求的優(yōu)先權(quán)。ACXXACXX802.5MAC幀

幀控制(FC)字段前兩個(gè)比特表示幀的類型。01表示信息幀，即數(shù)據(jù)字段為上面交下來的LLC幀，信息幀只發(fā)送給地址字段所指示的目的站。00表示MAC控制幀，后6位表示控制幀的種類?？刂茙袥]有數(shù)據(jù)字段，它發(fā)送給環(huán)路上所有的站。ACXXACXX802.5MAC幀

源地址（SA）和目的地址（DA）字段可為16比特或48比特。對(duì)于特定的令牌環(huán)網(wǎng)，應(yīng)有一致的地址長(zhǎng)度。DA字段標(biāo)識(shí)幀發(fā)往的工作站,可以是一個(gè)站或多個(gè)站，SA字段標(biāo)識(shí)發(fā)送該幀的站。ACXXACXX802.5MAC幀

信息（I）字段用來存放用戶數(shù)據(jù)或附加控制信息。I字段中最大長(zhǎng)度雖無限制，但由于允許DTE發(fā)送幀時(shí)有時(shí)間限制，所以也就限制了I字段的長(zhǎng)度，通常最大值的5000個(gè)字節(jié)。ACXXACXX802.5MAC幀

幀檢驗(yàn)（FCS）字段是32比特的循環(huán)冗余校驗(yàn)，用來檢驗(yàn)FC，DA，SA和I各字段在傳輸中有無差錯(cuò)。ACXXACXX802.5MAC幀

幀狀態(tài)(FS)字段中設(shè)置了2個(gè)地址識(shí)別（A）比特和2個(gè)幀復(fù)制（C）比特，另有4個(gè)比特未做規(guī)定。如果該幀目的地址有多個(gè)站相同，則將A比特置為1；如果復(fù)制了該幀，便將C比特置1。ACXXACXX802.5MAC幀所發(fā)送出去的數(shù)據(jù)幀最后又回到源站時(shí)，只要觀察A比特和C比特就可以區(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=0，C=0）②目的站工作存在但未將此數(shù)據(jù)幀復(fù)制（A=1，C=0）③目的站工作存在且復(fù)制了此數(shù)據(jù)幀（A=1，C=1）ACXXACXX802.5令牌環(huán)網(wǎng)的管理和維護(hù)1)初始化a.發(fā)“重復(fù)地址測(cè)試”DAT幀b.發(fā)“備用監(jiān)控站存在”SMP幀c.重置環(huán)路2)優(yōu)先級(jí)操作令牌幀：比較優(yōu)先級(jí)，站點(diǎn)高可以截下令牌發(fā)送數(shù)據(jù)非令牌幀：發(fā)送站中間站有預(yù)約，停止發(fā)送，釋放令牌無預(yù)約，繼續(xù)發(fā)送，結(jié)束后釋放令牌

有預(yù)約，比較優(yōu)先級(jí)，高再比較預(yù)約優(yōu)先級(jí)，高可以修改預(yù)約優(yōu)先級(jí)無預(yù)約，修改預(yù)約優(yōu)先級(jí)802.5令牌環(huán)網(wǎng)的管理和維護(hù)3)加入站點(diǎn)監(jiān)控站定時(shí)發(fā)出詢問幀：無響應(yīng)傳出令牌或發(fā)送數(shù)據(jù)一個(gè)響應(yīng)更新上下游地址，傳出令牌，加入站更新上下游地址多個(gè)響應(yīng)發(fā)出爭(zhēng)用幀，各站點(diǎn)排序后加入環(huán)路無效響應(yīng)停止發(fā)送進(jìn)入監(jiān)聽4)退出環(huán)路退出站在持有令牌后發(fā)送“置后繼站”幀給上游站，更新其下游地址將令牌傳給下游站，修改令牌中的源地址，跟新其上游地址802.5令牌環(huán)網(wǎng)的管理和維護(hù)5)監(jiān)控站產(chǎn)生：各站點(diǎn)發(fā)送“申請(qǐng)令牌”幀CT，最先運(yùn)行的CT幀發(fā)送站成為監(jiān)控站，由監(jiān)控站發(fā)出令牌并定時(shí)發(fā)送“存在工作的監(jiān)控站”AMP幀。作用：防止令牌丟失清除無效幀保證環(huán)路的最小時(shí)延6.6IEEE802.4IEEE802.4令牌總線

802.3局域網(wǎng)的總線爭(zhēng)用策略使得它不適合用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高的自動(dòng)化系統(tǒng)，802.3中沒有優(yōu)先級(jí)，無法保證重要信息優(yōu)先傳送。在令牌環(huán)網(wǎng)中，令牌繞一周的時(shí)間雖有一個(gè)上限值，但它在輕負(fù)載時(shí)性能不太好，而且還采用了許多的干線耦合器（使用了有源器件）來構(gòu)成環(huán)路，其可靠性不如總線網(wǎng)高。因此，人們?cè)O(shè)想將總線網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)集中起來，物理上采用總線結(jié)構(gòu)以獲得較高的網(wǎng)絡(luò)可靠性，但在邏輯上采用令牌環(huán)的工作原理，這樣便產(chǎn)生了令牌總線網(wǎng)（TokenBus）。IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)令牌總線網(wǎng)的傳輸媒體為用于CATV的75Ω寬帶同軸電纜，有三種可供選擇的數(shù)據(jù)率：1Mbps、5Mbps、10Mbps。

令牌總線網(wǎng)工作原理

令牌總線網(wǎng)從物理連接來看，所有站點(diǎn)都接在一根總線上，但邏輯上這些站被組織在一個(gè)邏輯環(huán)內(nèi)（用虛線表示），每個(gè)站都在一個(gè)有序的序列中被指定一個(gè)邏輯位置，序列中最后一個(gè)成員又跟著第一個(gè)成員，每個(gè)站只知道它的直接前趨和直接后繼站的地址。令牌在邏輯環(huán)上依次傳遞，站點(diǎn)只有取得令牌后才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀。和令牌環(huán)不同的是，這里的令牌需要攜帶地址，因?yàn)樵诳偩€上只有地址相符的站才允許獲得令牌。

IEEE802.4幀格式前同步碼用于接收方的時(shí)鐘同步，其長(zhǎng)度可以為一個(gè)或多個(gè)字節(jié)。起始和結(jié)束字段用于確定幀的邊界，其中含有不同于“0”和“1”的模擬信號(hào)編碼，不會(huì)同用戶數(shù)據(jù)相混淆。目的地址和源地址字段各占用2或6個(gè)字節(jié)。當(dāng)使用2字節(jié)地址時(shí)，數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度≤8182字節(jié)；使用6字節(jié)地址時(shí)，數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度≤8174字節(jié)。總之，在開始字段和結(jié)束字段之間，幀長(zhǎng)不能超過8191個(gè)字節(jié)。FCS字段占用4個(gè)字節(jié)，采用與802.3相同的幀校驗(yàn)算法。

IEEE802.4幀格式幀控制字段長(zhǎng)度為一個(gè)字節(jié)，用于指示幀的類型，如MAC控制幀、LLC數(shù)據(jù)幀、站管理幀等。

6.7高速局域網(wǎng)高速局域網(wǎng)分類令牌傳遞結(jié)構(gòu)高速以太網(wǎng)FDDI/FDDIⅡ

CDDIFFOL高速令牌環(huán)網(wǎng)100BASE-VG100BASE-T等時(shí)以太網(wǎng)以太網(wǎng)的發(fā)展共享總線的以太網(wǎng)共享媒體的以太網(wǎng)交換式的以太網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)高速以太網(wǎng)百兆以太網(wǎng)100BASE-T100BASE-VG100BASE-Tx100BASE-T4100BASE-T2100BASE-FX千兆以太網(wǎng)1000BASE-X1000BASE-T1000BASE-Sx1000BASE-Lx1000BASE-CxFDDI

光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI（FiberDistributedDataInterface）是一種高性能的光纖令牌環(huán)局域網(wǎng)，它由ANSIX3T9.5委員會(huì)制定，后被ISO通過為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9314。

FDDI使用基于IEEE802.5令牌環(huán)標(biāo)準(zhǔn)的令牌傳遞MAC協(xié)議，另外又增加了令牌環(huán)所沒有的管理、控制和可靠性措施。FDDI數(shù)據(jù)速率為100Mbps，信號(hào)碼的傳輸速率為125Mbaud。采用多模光纖時(shí)，兩站間距離可長(zhǎng)達(dá)2公里，全網(wǎng)光纖總長(zhǎng)度可達(dá)200公里，最多可連接1000個(gè)站點(diǎn)；采用單模光纖時(shí)，兩站距離可超過20公里，全網(wǎng)光纖總長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)千公里。

FDDI標(biāo)準(zhǔn)的四種應(yīng)用環(huán)境

數(shù)據(jù)中心環(huán)境（或后端網(wǎng)絡(luò)）：起高速局域網(wǎng)HSLN的作用，特點(diǎn)是站點(diǎn)數(shù)相對(duì)較少，一般不超過50個(gè)站，其中大部分是大型計(jì)算機(jī)或高速外部設(shè)備。辦公室或建筑物環(huán)境（或前端網(wǎng)絡(luò)）：其特點(diǎn)是有大量的非容錯(cuò)單連接站并使用星形布線方案。校園環(huán)境（或主干網(wǎng)）：其特點(diǎn)是大量的站分布在多幢建筑物中，其中可能會(huì)遇到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的距離長(zhǎng)達(dá)2公里的情形。多校園環(huán)境：其特點(diǎn)是站點(diǎn)分布在不同的地點(diǎn)，各地點(diǎn)間的距離可能長(zhǎng)達(dá)60公里或更遠(yuǎn)。

FDDI體系結(jié)構(gòu)

FDDI是一種物理層和數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了光纖媒體、光收發(fā)器、信號(hào)傳輸速率和編解碼、媒體訪問控制、幀格式、分布式管理協(xié)議和允許使用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等規(guī)范。

FDDI體系結(jié)構(gòu)

物理層媒體相關(guān)子層PMD定義了連接在媒體上的所有硬件和設(shè)備的規(guī)范，涉及光發(fā)送器、光接收器、光纖的物理特性、介質(zhì)接口連接器及光旁路中繼器（用于隔離有故障的站）等。

物理層協(xié)議子層PHY定義了與介質(zhì)無關(guān)的物理層部分，包括編碼和解碼、時(shí)鐘同步等。

FDDI體系結(jié)構(gòu)

媒體訪問控制MAC子層定義了媒體訪問、編址、幀格式和令牌管理等規(guī)范，主要功能包括構(gòu)成幀和令牌、從環(huán)路接收和發(fā)送幀、差錯(cuò)檢測(cè)、環(huán)初始化、故障隔離等。

站管理SMT提供了FDDI網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括連接管理、環(huán)管理及SMT幀服務(wù)三個(gè)主要部分。

FDDI構(gòu)成FDDI標(biāo)準(zhǔn)定義了兩類站：雙連接站DAS和單連接站SAS。

雙連接站指同時(shí)連接到主環(huán)與次環(huán)的站，必要時(shí)可在這種站內(nèi)利用主環(huán)與次環(huán)工作鏈路的組合使網(wǎng)絡(luò)重新構(gòu)造。一個(gè)雙連接站可以有1個(gè)或2個(gè)MAC實(shí)體。單連接站只連接主環(huán)，但在出現(xiàn)故障時(shí)可將其旁路。雙連接站和單連接站有時(shí)也分別稱為A類站和B類站。

FDDI構(gòu)成FDDI集線器在FDDI網(wǎng)絡(luò)中起著重要作用。其一是提供了布線的靈活性；其二是增加了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和連通性。集中器也有單連接和雙連接之分，前者稱為SAC，后者稱為DAC。FDDI集線器的作用是連接多個(gè)SAC，DAS或其它集線器到FDDI雙環(huán)上。通過級(jí)連集線器，可構(gòu)成雙環(huán)樹結(jié)構(gòu)。當(dāng)以單獨(dú)一臺(tái)形式使用時(shí),可形成類似EthernetHub式的工作組結(jié)構(gòu)。FDDI構(gòu)成在FDDI標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了四種端口類型：端口類型A

端口類型B

端口類型M

端口類型S同時(shí)具備這四種端口類型的FDDI設(shè)備是集線器，端口A用于連接FDDI的主環(huán)入和備環(huán)出；端口B用于連接FDDI雙環(huán)中和環(huán)出和備環(huán)入；端口Ｍ用于連接單連接站（SAS),雙連接站（DAS）或另外的集線器；端口S用于連接到集線器上。FDDI構(gòu)成FDDI可使用多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中下述四種極為重要：獨(dú)立集中器型獨(dú)立集中器型由一個(gè)集中器和連接站組成，連接站可以是SAS也可以是DAS。獨(dú)立集中器型通常用來連接高性能的設(shè)備或用來連接多個(gè)LAN。逆向雙環(huán)逆向雙環(huán)結(jié)構(gòu)DAS可直接連到雙環(huán)上。這種結(jié)構(gòu)適用于地理范圍

分布廣的企業(yè)或其它場(chǎng)合。FDDI構(gòu)成

集中器樹當(dāng)很多用戶設(shè)備需要連接在一起時(shí)，可使用這種結(jié)構(gòu)。集中器按分層星形方式相連，其中一個(gè)集中器用作樹的根。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，增加或去掉FDDI集中器、SAS或DAS，或改變其地理位置，都不破壞FDDI的工作。FDDI構(gòu)成

樹型雙環(huán)集中器級(jí)連在一起，雙環(huán)則處于企業(yè)或校園最重要的骨干位置，這種結(jié)構(gòu)具有高度的容錯(cuò)特性，而且是最為靈活的拓?fù)湫问健ＶЦ稍黾又恍柰ㄟ^增加集中器便可實(shí)現(xiàn)，并可保證提供備份數(shù)據(jù)通路。FDDI數(shù)據(jù)編碼二級(jí)編碼：4B/5B編碼+NRZI編碼4B/5B編碼：0000011110 00011010010011310101 10019100111010A10110 1011C110101110F11100 1111F11101NRZI編碼：1有跳變0無跳變FDDI的MAC幀前導(dǎo)碼（PA）字段用來使幀與每一站的時(shí)鐘進(jìn)行同步。幀起始站發(fā)出的前導(dǎo)碼由64比特的16個(gè)空閑符號(hào)組成。隨后的站可改變字段長(zhǎng)度，以適應(yīng)時(shí)鐘的要求。幀開始（SD）字段指示幀的開始，其編碼為JK，其中J和K均為非數(shù)據(jù)符號(hào)。PASDFCDASA