計算機局域網(wǎng)

第五章計算機局域網(wǎng)5.1局域網(wǎng)的特點及類型5.2局域網(wǎng)的層次結構5.3以太網(wǎng)及介質訪問控制方法5.4令牌環(huán)網(wǎng)及介質訪問控制方法5.5局域網(wǎng)資源共享模式5.6虛擬局域網(wǎng)5.7無線局域網(wǎng)5.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的概念局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork)是在一個局部的地理范圍內(如一個學校、工廠和機關內)，將各種計算機、外部設備和數(shù)據(jù)庫等互相聯(lián)接起來組成的計算機通信網(wǎng)，簡稱LAN。5.1局域網(wǎng)的特點及類型20世紀80年代微型計算機出現(xiàn)1972年Xerox公司發(fā)明以太網(wǎng)使微機局域網(wǎng)得到了快速的發(fā)展結合局域網(wǎng)形成與發(fā)展：回憶：局域網(wǎng)的快速發(fā)展由哪兩個因素促成的？90年代局域網(wǎng)發(fā)展更加迅速。辦公室簡單局域網(wǎng)5.1局域網(wǎng)的特點及類型hubhubhubSwitchServerfarmstationstationsstations特點覆蓋范圍小房間、建筑物、園區(qū)范圍距離≤25km高傳輸速率10Mb/s～1000Mb/s低誤碼率10-8

～10-11拓撲：總線型、星形、環(huán)形介質：UTP、Fiber、COAX私有性：自建、自管、自用5.1局域網(wǎng)的特點及類型5.1.1局域網(wǎng)的優(yōu)點具有較高的數(shù)據(jù)通信速率?，F(xiàn)在常見的以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mbps或1000Mbps。從一個站點可以訪問全網(wǎng)，從而方便地共享昂貴的外部設備、主機以及軟件、數(shù)據(jù)等資源。構建局域網(wǎng)時一般不使用公用通信線路，而是自行布設專用線路。系統(tǒng)易于擴展和演變，各類設備的位置可以靈活調整。系統(tǒng)具有可靠性和開放性，局域網(wǎng)的體系結構符合ISO的OSI標準，能與任何符合OSI標準的系統(tǒng)進行通信。（1）總線拓撲將所有站點通過適配器連接到單根傳輸介質——共享總線上?？偩€末端都有一個50歐姆的電阻，稱為終結器。作用：阻止信號發(fā)射基本特性優(yōu)點與星型拓撲相比，所需電纜長度較短；結構簡單，可靠性高；擴充(如增加站點、延長電纜等)較容易。缺點故障檢測不很容易，如總線有故障需分段查找，如站點有故障需一個一個查；容錯能力差，產生沖突。5.1局域網(wǎng)的特點及類型（2）環(huán)型拓撲由一些中繼器通過點到點鏈路連成的一個閉合環(huán)。入網(wǎng)設備連到中繼器上。它從一條鏈路上接收數(shù)據(jù),以相同速率在另一條鏈路上輸出。數(shù)據(jù)在環(huán)上是單向傳輸?shù)摹；咎匦匀秉c某段鏈路或某個中繼器有故障會使全網(wǎng)不能工作；站點離網(wǎng)、入網(wǎng)都較困難。（3）星型拓撲每一個站點通過點-點鏈路連至中心節(jié)點，所有的通信都由中心節(jié)點控制，一般采用線路交換?；咎匦詢?yōu)點建網(wǎng)容易，配置方便；每個連接的故障容易排除，不影響全網(wǎng)；控制協(xié)議相對簡單。缺點對中心節(jié)點要求非常高，一旦中心節(jié)點產生故障,全網(wǎng)將不能工作。5.1局域網(wǎng)的特點及類型（4）混合型拓撲為總線型變形，或者可以看做多級星形結構，是一種使用廣播的信道。5.2局域網(wǎng)的層次結構局域網(wǎng)的標準：IEEE802（ISO8802）IEEE802是一個標準系列：IEEE802.X,IEEE802.1～IEEE802.14其體系結構只包含了兩個層次：數(shù)據(jù)鏈路層、物理層數(shù)據(jù)鏈路層又分為邏輯鏈路控制和介質訪問控制兩個子層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層邏輯鏈路控制LLC介質訪問控制MAC

高層

OSI

IEEE802物理層PHY由TCP/IP和NOS實現(xiàn)IEEE802描述了最低兩層的功能以及它們?yōu)榫W(wǎng)絡層提供的服務和接口5.2局域網(wǎng)的層次結構5.2.1局域網(wǎng)的層次模型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議結構IEEE802體系結構示意圖數(shù)據(jù)鏈路層在不同的子標準中定義分別對應于LLC子層和MAC子層……802.3CSMA/CD802.4TokenBus802.5TokenRing802.6DQDB802.8FDDI802.2LLC數(shù)據(jù)鏈路層物理層LLCMAC802.1DBridge802

體系結構PHY網(wǎng)際互聯(lián)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層按功能劃分為兩個子層：LLC和MAC功能分解的目的：將功能中與硬件相關的部分和與硬件無關的部分分開，以適應不同的傳輸介質。解決共享信道(如總線)的介質訪問控制問題，使幀的傳輸獨立于傳輸介質和介質訪問控制方法。LLC：與介質、拓撲無關；MAC：與介質、拓撲相關。5.2局域網(wǎng)的層次結構5.2.1局域網(wǎng)的層次模型1．LLC子層LLC(LogicLinkControl)邏輯鏈路控制子層，即IEEE802.2標準

作用：流量控制、差錯控制等軟件中實現(xiàn)5.2局域網(wǎng)的層次結構LLC子層的作用由于不同的網(wǎng)絡類型有不同的介質訪問子層與之對應，而邏輯鏈路控制子層LLC則掩蓋了不同物理網(wǎng)絡之間的差別，以統(tǒng)一的格式為網(wǎng)絡層提供服務LLC子層把網(wǎng)絡層的分組（在TCP/IP中即IP數(shù)據(jù)包）加上LLC頭，交給MAC子層組成相應的802.X幀發(fā)送5.2局域網(wǎng)的層次結構LLC提供的三種服務不可靠的數(shù)據(jù)報服務可靠的數(shù)據(jù)報服務面向連接的服務對于不同的數(shù)據(jù)幀和控制幀有不同的格式有確認的數(shù)據(jù)報服務和面向連接的服務，在幀格式中包含源地址、目的地址、序列號、確認號等無確認的數(shù)據(jù)包服務的幀格式中不包含序列號和確認號5.2局域網(wǎng)的層次結構5.2.1局域網(wǎng)的層次模型2．MAC子層MAC（MediaAccessControl）介質訪問控制子層

作用：介質訪問控制等

主要由硬件（網(wǎng)卡）實現(xiàn)

提供了LLC子層與物理層之間的接口5.2局域網(wǎng)的層次結構功能：位流的傳輸；同步前序的產生與識別；信號編碼和譯碼。IEEE802定義了多種物理層，以適應不同的網(wǎng)絡介質和不同的介質訪問控制方法。兩個接口：連接單元接口（AUI）－可選，僅用于粗同軸電纜介質相關接口（MDI）屏蔽不同介質的特性，使之不影響MAC子層的操作3.物理層5.2局域網(wǎng)的層次結構5.2.2IEEE802標準體系---LMSC5.3以太網(wǎng)及介質訪問控制方法LAN的結構類型LAN的結構主要有三種類型：以太網(wǎng)（Ethernet）令牌環(huán)（TokenRing）令牌總線(TokenBus）另外還包括：作為這三種網(wǎng)的骨干網(wǎng)－光纖分布數(shù)據(jù)接口（FDDI）5.3以太網(wǎng)及介質訪問控制方法一、以太網(wǎng)（Ethernet）局域網(wǎng)經過了近三十年的發(fā)展，尤其是在快速以太網(wǎng)（100Mbps）和吉比特以太網(wǎng)，10吉比特以太網(wǎng)進入市場后，以太網(wǎng)已經在局域網(wǎng)市場中占據(jù)絕對的優(yōu)勢。以至于很多人將局域網(wǎng)和以太網(wǎng)視為同一個概念。以太網(wǎng)在邏輯上是總線型的，其中心設備相當于一根總線，因此每個站點發(fā)送數(shù)據(jù)是通過“廣播”方式將數(shù)據(jù)送往共享介質。任何站點都沒有預約發(fā)送時間，發(fā)送是隨機的。這樣就有可能會出現(xiàn)兩個或多個站點同時發(fā)送數(shù)據(jù)，而信號在總線上相互干擾的情況，即發(fā)生“沖突”。介質訪問控制方法局域網(wǎng)使用廣播信道（多點訪問、隨機訪問），多個站點共享同一信道。提出問題：各站點如何訪問共享信道？如何解決同時訪問造成的沖突（信道爭用）？解決以上問題的方法稱為介質訪問控制方法。兩類介質共享技術：靜態(tài)分配（FDM、WDM、TDM、CDM）不適用于局域網(wǎng)動態(tài)分配（隨機接入、受控接入）CSMA/CD、Token-Passing5.3以太網(wǎng)及介質訪問控制方法5.3.1CSMA/CD介質訪問控制方法一、信道分配方法分析：在多個競爭用戶之間分配單個信道傳統(tǒng)方法為頻分多路復用（FDM）。FDM適用于用戶數(shù)量比較少而且固定不變，并且每個用戶都有繁重的流量負擔的時候。對于發(fā)送方數(shù)量非常多且經常不斷變化，或者流量突發(fā)性大的，如果同樣使用頻分N等分：第一種情況只有很少的用戶需要進行通信，則大量寶貴的頻譜被浪費掉。第二種情況如果希望進行通信的用戶數(shù)超過了N個，則有些用戶將被拒絕；第三種情況即使有些已經被分配了頻段的用戶并不發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)，他們也無法將自己的頻段轉給其他用戶。既然傳統(tǒng)的靜態(tài)信道分配方法不能適應突發(fā)性流量，以太網(wǎng)使用動態(tài)分配方法:CSMA/CD5.3.1CSMA/CD介質訪問控制方法多個站點如何安全地使用共享信道？最簡單的思路：發(fā)送前先檢測一下其它站點是否正在發(fā)送（即信道忙否）。若信道空閑，是否可以立即發(fā)送？若有多個站點都在等待發(fā)送，必然沖突！解決：等待一段隨機時間后再發(fā)（降低了沖突概率）若信道忙，如何處理？繼續(xù)監(jiān)聽：等到信道空閑后立即發(fā)送等到信道空閑后等待隨機時間后再發(fā)送等待一段隨機時間后再重新檢測信道一旦出現(xiàn)兩個站點同時發(fā)送的情況，如何處理？以上方法均無法處理！載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議CSMA載波監(jiān)聽協(xié)議（CarrierSenseProtocol）持續(xù)和非持續(xù)CSMA（CarrierSenseMultipleAccess，載波監(jiān)聽多路訪問）它檢測其他站的活動情況，據(jù)此調整自己的行為1、1-持續(xù)CSMA(1-persistentCSMA）2、非持續(xù)CSMA(NonpersistentCSMA)3、p-持續(xù)CSMA(p-persistentCSMA)

1-持續(xù)CSMA每個站在發(fā)送前，先偵聽信道，當信道忙或發(fā)生沖突時，要發(fā)送幀的站，則等待并持續(xù)偵聽，一旦信道空閑，便立即發(fā)送，即發(fā)送的概率為1；如沖突，則延時一隨機時隙數(shù)后，重新發(fā)送。其中，長的傳播延遲和同時發(fā)送幀，會導致多次沖突，降低系統(tǒng)性能。非持續(xù)CSMA

（NonpersistentCSMA）每個站在發(fā)送前，先偵聽信道，如信道正忙或發(fā)生沖突時，則不再繼續(xù)偵聽，它并不持續(xù)偵聽信道，而是在沖突時，延時一隨機的時隙數(shù)后，再偵聽信道它有更好的信道利用率，但導致更長延遲。p-持續(xù)CSMA

（p-persistentCSMA）它應用于分槽信道每個站在發(fā)送前，先偵聽信道，如信道正忙，則等到下一時隙；如信道空閑，則以概率p發(fā)送幀，即信道空閑時，這個時槽，按照欲發(fā)送的站P概率發(fā)送，而以概率q=1-p不發(fā)送，把本次發(fā)送延至下一時隙。若不發(fā)送，下一時槽仍空閑，同理進行發(fā)送。若信道忙，則等待下一時槽，若沖突，則等待隨機的一段時間，重新開始……5.3以太網(wǎng)及介質訪問控制方法以太網(wǎng)采用IEEE802.3定義的載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection）技術來避免沖突的發(fā)生，使多個站點能夠共享信道。CSMA/CD—帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問MA（MultipleAccess）總線型特點：多點接入CS(CarrierSense)載波監(jiān)聽：發(fā)送前監(jiān)聽線路CD(CollisionDetection)碰撞檢測核心5.3以太網(wǎng)及介質訪問控制方法用于IEEE802.3以太網(wǎng)工作原理：發(fā)送前先監(jiān)聽信道是否空閑，若空閑則立即發(fā)送；如果信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽，一旦空閑就立即發(fā)送；在發(fā)送過程中，仍需繼續(xù)監(jiān)聽。若監(jiān)聽到沖突，則立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)，然后發(fā)送沖突強化信號（Jam）；發(fā)送Jam信號的目的是使所有的站點都能檢測到沖突等待一段隨機時間（稱為退避）以后，再重新嘗試。CSMA/CD的工作流程可以概況為“先聽后發(fā)，邊發(fā)邊聽，沖突停止，延遲重發(fā)”。載波監(jiān)聽碰撞檢測JAM阻塞信號：特殊字節(jié)來強化沖突，以便讓總線上所有設備都知道發(fā)生沖突回退算法：將所有設備停止發(fā)送一段隨機時間，然后嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)最先發(fā)送數(shù)據(jù)幀的站，在發(fā)送數(shù)據(jù)幀后最多經過時間2（兩倍的端到端往返時延）就可知道發(fā)送的數(shù)據(jù)幀是否遭受了碰撞。以太網(wǎng)的端到端往返時延2稱為爭用期，或碰撞窗口。經過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞，才能肯定這次成功發(fā)送數(shù)據(jù)。5.3以太網(wǎng)及介質訪問控制方法站點1站點2距離L傳播時延tCSMA/CD協(xié)議的時間槽時間槽——能夠檢測到沖突的時間區(qū)間（也稱為爭用時隙或碰撞窗口）若兩站點之間傳播時延為a，則時間槽＝2a。如下圖所示：站點2發(fā)送幀碰撞站點1在t＝0時發(fā)送幀站點2停止發(fā)送當δ→0時，將不會再發(fā)生沖突。這時，時間槽→2a。5.3以太網(wǎng)及介質訪問控制方法總結CSMA/CD:顯然，在使用CSMA/CD協(xié)議時，一個站不能同時進行發(fā)送和接收。因此，使用CSMA/CD協(xié)議的以太網(wǎng)只能進行半雙工通信。每個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內，存在著遭遇碰撞的可能性。這種發(fā)送的不確定性使整個以太網(wǎng)的平均通信量遠小于以太網(wǎng)的最高數(shù)據(jù)率。CSMA/CD的優(yōu)缺點控制簡單，易于實現(xiàn)；網(wǎng)絡負載輕（40％以內）時，有較好的性能延遲較小網(wǎng)絡負載重時，性能急劇下降沖突數(shù)量增加各工作站需要頻繁執(zhí)行重發(fā)操作大量的重發(fā)操作反過來又使沖突率進一步增加網(wǎng)絡延遲增大延遲時間不可預計（非確定性延遲）5.3以太網(wǎng)及介質訪問控制方法5.3.2典型的以太網(wǎng)5.3.2典型的以太網(wǎng)主機箱收發(fā)器電纜網(wǎng)卡AUI保護外層外導體屏蔽層內導體收發(fā)器RJ-45連接器1、10BASE5（粗纜以太網(wǎng)）同軸電纜以太網(wǎng)粗纜以太網(wǎng)（10BASE5）粗同軸電纜，可靠性好，抗干擾能力強收發(fā)器:發(fā)送/接收,沖突檢測,電氣隔離總線型拓撲

粗纜收發(fā)器AUI電纜NICVampiretap最大段長度500m每段最多站點數(shù)100≥2.5m網(wǎng)絡最大跨度2.5km

網(wǎng)絡最多5個段

終端匹配器5.3.2典型的以太網(wǎng)2、10BASE2（細纜以太網(wǎng)）主機箱BNCT型接頭BNC連接器插口BNC網(wǎng)卡BNC插頭細纜BNC接頭NIC細纜以太網(wǎng)（10Base2

）細同軸電纜，可靠性稍差無外置收發(fā)器輕便、靈活、成本較低總線型拓撲每段最大長度185m每段最多站點數(shù)30≥0.5m網(wǎng)絡最大跨度

925m網(wǎng)絡最多5個段

終端匹配器

5.3.2典型的以太網(wǎng)3、10BASE-T（以太網(wǎng)）主機箱雙絞線集線器RJ-45插頭5.3.2典型的以太網(wǎng)雙絞線（UTP），兩頭壓接RJ45連接器；所有站點都與HUB（集線器）相連接；

HUB的作用：信號放大與整形星形拓撲，但邏輯拓撲結構仍然是總線。輕便、安裝密度高、便于維護NICHUB每段最大長度100m多臺HUB級連可以支持更多站點雙絞線以太網(wǎng)（10Base-T）在雙絞線上傳送100Mb/s基帶信號的星型拓撲以太網(wǎng)，仍使用IEEE802.3的CSMA/CD協(xié)議。100BASE-T以太網(wǎng)又稱為快速以太網(wǎng)(FastEthernet)。5.3.2典型的以太網(wǎng)3、100BASE-T（快速以太網(wǎng)）100BASE-T以太網(wǎng)的特點100Base-T沿用了IEEE802.3規(guī)范所采用的CSMA/CD技術。無論是幀的結構、長度還是錯誤檢測機制等都沒有做任何的改動。此外，100Base-T支持所有能夠在IEEE802.3網(wǎng)絡環(huán)境下運行的軟件和應用。100Base-T提供了10Mbps和100Mbps兩種網(wǎng)絡傳輸速率的自適應功能，網(wǎng)絡設備之間可以通過發(fā)送快速鏈路脈沖（FLP）進行自動協(xié)商，從而實現(xiàn)10Base-T和100Base-T兩種不同網(wǎng)絡環(huán)境的共存和平滑過度。三種不同的物理層標準根據(jù)使用的傳輸介質的不同，定義了三種不同的物理層標準：100BASE-TX使用2對UTP5類線（超5類）或屏蔽雙絞線STP。

100BASE-FX使用2對光纖。

100BASE-T4使用4對UTP3類線或5類線。

吉比特以太網(wǎng)允許在1Gb/s下全雙工和半雙工兩種方式工作。使用802.3協(xié)議規(guī)定的幀格式。在半雙工方式下使用CSMA/CD協(xié)議（全雙工方式不需要使用CSMA/CD協(xié)議）。與10BASE-T和100BASE-T技術向后兼容。吉比特以太網(wǎng)的物理層1000BASE-X基于光纖通道的物理層：1000BASE-SXSX表示短波長1000BASE-LXLX表示長波長1000BASE-CXCX表示銅線1000BASE-T使用4對5類線UTP

5.3.3以太網(wǎng)的MAC層源地址廣播通信方式目的地址MAC地址又稱作“物理地址”或者“硬件地址”，作用：在網(wǎng)絡中標識計算機身份。MAC地址又稱為物理地址，它是網(wǎng)絡站點的全球唯一的標識符，與其物理位置無關。注意：MAC地址是在數(shù)據(jù)鏈路層進行處理，而不是在物理層。網(wǎng)絡站點的每一個網(wǎng)絡接口都有一個MAC地址。MAC地址大多固化在網(wǎng)絡站點的硬件中一個站點允許有多個MAC地址，個數(shù)取決于該站點網(wǎng)絡接口的個數(shù)。例如安裝有多塊網(wǎng)卡的計算機；有多個以太網(wǎng)接口的路由器。網(wǎng)絡接口的MAC地址可以認為就是宿主設備的網(wǎng)絡地址IEEE802.3標準規(guī)定：MAC地址的長度為6個字節(jié)，共48位；可表示246≈70萬億個地址（有2位用于特殊用途）高24位稱為機構惟一標識符OUI

，由IEEE統(tǒng)一分配給設備生產廠商；如3COM公司的OUI=02608C低24位稱為擴展標識符EI，由廠商自行分配給所生產的每一塊網(wǎng)卡或設備的網(wǎng)絡接口。也可以是2個字節(jié)，但2字節(jié)的地址很少使用5.3以太網(wǎng)及介質訪問控制方法Ethernet幀結構-mac幀MAC幀物理層1010101010101010101010101010101011前同步碼幀開始定界符7字節(jié)1字節(jié)…8字節(jié)插入IP層以太網(wǎng)V2MAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報0x800IP數(shù)據(jù)報MAC幀物理層MAC層IP層以太網(wǎng)V2MAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報以太網(wǎng)V2的MAC幀格式目的地址字段6字節(jié)MAC幀物理層MAC層IP層以太網(wǎng)V2MAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報以太網(wǎng)V2的MAC幀格式源地址字段6字節(jié)MAC幀物理層MAC層IP層以太網(wǎng)V2MAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報以太網(wǎng)V2的MAC幀格式類型字段2字節(jié)類型字段用來標志上一層使用的是什么協(xié)議，以便把收到的MAC幀的數(shù)據(jù)上交給上一層的這個協(xié)議。MAC幀物理層MAC層IP層以太網(wǎng)V2MAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報以太網(wǎng)V2的MAC幀格式數(shù)據(jù)字段46~1500

字節(jié)數(shù)據(jù)字段的正式名稱是MAC

客戶數(shù)據(jù)字段最小長度64字節(jié)

18字節(jié)的首部和尾部=數(shù)據(jù)字段的最小長度

MAC幀物理層MAC層IP層以太網(wǎng)V2MAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報以太網(wǎng)V2的MAC幀格式FCS字段4

字節(jié)當傳輸媒體的誤碼率為1106

時，MAC子層可使未檢測到的差錯小于11014。當數(shù)據(jù)字段的長度小于46字節(jié)時，應在數(shù)據(jù)字段的后面加入整數(shù)字節(jié)的填充字段，以保證以太網(wǎng)的MAC幀長不小于64字節(jié)。MAC幀物理層MAC層IP層以太網(wǎng)V2MAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報以太網(wǎng)V2的MAC幀格式1010101010101010101010101010101011前同步碼幀開始定界符7字節(jié)1字節(jié)…8字節(jié)插入在幀的前面插入的8字節(jié)中的第一個字段共7個字節(jié)，是前同步碼，用來迅速實現(xiàn)MAC幀的比特同步。第二個字段是幀開始定界符，表示后面的信息就是MAC幀。為了達到比特同步，在傳輸媒體上實際傳送的要比MAC幀還多8個字節(jié)5.4令牌環(huán)網(wǎng)及介質訪問控制方法5.4.1令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)最初是由IBM公司在20世紀80年代開發(fā)的一種網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)。在20世紀90年代初，令牌環(huán)網(wǎng)體系結構與以太網(wǎng)進行了激烈的競爭并成為最流行的連網(wǎng)技術。但是后來以太網(wǎng)不斷改進它的實用性、速度和可靠性，并最終超過了令牌環(huán)網(wǎng)。IEEE802.5描述了令牌環(huán)網(wǎng)技術的規(guī)范。令牌網(wǎng)通過屏蔽或非屏蔽雙絞線以4Mbps或16Mbps速率傳輸數(shù)據(jù)，使用令牌傳遞機制和星型環(huán)狀混合物理結構，通常令牌環(huán)網(wǎng)比以太網(wǎng)實現(xiàn)起來更昂貴。2.令牌傳遞（TokenPassing）ABDC站點干線耦合器單向環(huán)點到點鏈路主要用于IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)

拓撲結構：點到點鏈路連接，構成閉合環(huán)TokenRing/802.5的操作哪個站點可以發(fā)送幀，是由一個沿著環(huán)旋轉的稱為“令牌”（Token）的特殊幀來控制的。只有持有令牌的站可以發(fā)送幀，而沒有拿到令牌的站只能等待；拿到令牌的站將令牌轉換成數(shù)據(jù)幀頭，后面加掛上自己的數(shù)據(jù)進行發(fā)送；目的站點從環(huán)上復制該幀，幀則沿環(huán)繼續(xù)往下循環(huán)；數(shù)據(jù)幀循環(huán)一周后由源站點回收，并送出一個空令牌，使其余的站點能獲得幀的發(fā)送權。TokenRing/802.5的操作舉例AT=0T（c）幀循環(huán)一圈后,A將數(shù)據(jù)幀回收并放出空令牌AT=0TData（a）A有數(shù)據(jù)要發(fā)送,它抓住空令牌（b）AT=1A將令牌修改為數(shù)據(jù)幀頭,并加掛數(shù)據(jù)發(fā)送TDataCData目的站點從環(huán)上拷貝數(shù)據(jù)TDataCTDataCTDataCIEEE802.5的幀結構令牌幀數(shù)據(jù)幀/控制幀起始訪問控制幀控制目的地址源地址數(shù)據(jù)FCS結束幀狀態(tài)1112/62/6≥

04

1

1PPP

T

M

RRR優(yōu)先級位令牌位監(jiān)督位預約位起始訪問控制結束111訪問控制字段包括：優(yōu)先級位與優(yōu)先級預約位。令牌位：幀類型標識。

0：令牌幀；

1：信息/控制幀監(jiān)督位：防止無效幀無限循環(huán)。令牌環(huán)網(wǎng)的實際結構——星形環(huán)路ABCDE集線器5.4令牌環(huán)網(wǎng)及介質訪問控制方法5.4.3FDDIFDDI的拓撲結構類似于環(huán)形網(wǎng)。它使用令牌環(huán)網(wǎng)所采用的令牌傳遞方式。在這種方式下，令牌沿著網(wǎng)絡傳遞，當一個設備需要傳送數(shù)據(jù)時，它就截取令牌并把它所要發(fā)送的數(shù)據(jù)添加進令牌，這樣就形成了一個幀。該幀沿著網(wǎng)絡循環(huán)傳播，直到它的目標站點接受它。與令牌環(huán)技術不一樣的是：FDDI將它的令牌環(huán)網(wǎng)設計成雙環(huán)結構，在兩個完整的環(huán)上運行。主環(huán)承載數(shù)據(jù)，次環(huán)作為備份，而且雙環(huán)是逆向旋轉的。當所有器件都正常時，使用主環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)，具有自恢復功能，如圖所示，當線路或站點出現(xiàn)故障時，可以將主環(huán)和次環(huán)連接起來使用。這種冗余措施使得采用了FDDI的網(wǎng)絡非常可靠。5.4令牌環(huán)網(wǎng)及介質訪問控制方法5.4.3FDDIFDDI（FiberDistributedDataInterface）傳輸速率為100Mb/s；網(wǎng)絡由光纖介質的雙環(huán)構成，可靠性高；介質訪問控制方法采用TokenPassing；網(wǎng)絡覆蓋范圍較大（幾十km～幾百km）。集中器集中器服務器主環(huán)次環(huán)FDDIDASSASSAS: