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文檔簡介

第七章局域網(wǎng)1.局域網(wǎng)體系結構2.IEEE802.3協(xié)議

3.局域網(wǎng)的網(wǎng)絡設備

4.其他類型局域網(wǎng)介紹

5.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)OSIEEE1985年局域網(wǎng)體系結構

(802項目,主要的目的是制定標準)

其他層

網(wǎng)際互聯(lián)層

邏輯鏈路控制子層

介質(zhì)訪問控制子層

物理層

數(shù)據(jù)鏈路層(OSI/七層)返回

網(wǎng)際互聯(lián)層——802.1標準(解決LAN與其他網(wǎng)的網(wǎng)際互聯(lián)問題)LLC子層——802.2標準(處理兩個站點間的邏輯連接;基于HDLC)802.3標準(CDMA/CD技術)IEEE802.3802.4標準(令牌總線)IEEE802.4MAC子層(模塊組)802.5標準(令牌環(huán)網(wǎng))IEEE802.5解決共享介質(zhì)more

more的競爭問題局域網(wǎng)的特點:1.拓撲結構規(guī)劃2.協(xié)議簡單3.可用傳輸介質(zhì)較多4.范圍、用戶數(shù)有限5.較高的傳輸速率6.低誤碼率

局域網(wǎng)的三個主要技術:1.傳輸介質(zhì)(物理和傳輸特性、范圍、抗干擾性、價格)2.拓撲結構(特點、泛用性、可靠性……)3.介質(zhì)訪問控制方法(802.3;802.4;802.5……)復習:網(wǎng)絡拓撲結構分類星型拓撲樹型拓撲網(wǎng)狀拓撲總線型拓撲環(huán)形拓撲混合型拓撲LLC子層(邏輯鏈路層)協(xié)議數(shù)據(jù)單元——LLC子層中的數(shù)據(jù)單元。(與HDLC相似)返回以太網(wǎng)802.3基帶(數(shù)字)曼碼寬帶(模擬)PSK編碼10BASE510BROAD3610BASE210BASE-T1000BASE-T以太網(wǎng)訪問模式MA——每個站點對線路訪問具有相同的權利CSMA——任何想發(fā)送數(shù)據(jù)的站點必須首先偵聽線路上已經(jīng)存在的通信情況。

非堅持發(fā)送前監(jiān)聽1-堅持CSMAP-堅持

.CSMA/CD——任何想發(fā)送數(shù)據(jù)的站點先偵聽,等線路空閑就發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送后繼續(xù)監(jiān)聽,若有沖突,延遲一段時間,再重新發(fā)送。邊發(fā)邊收發(fā)收比較發(fā)送過程檢測電壓值〉門限電壓值CSMA/CD測曼碼中間跳沖突檢測二進制指數(shù)退避算法沖突延遲算法截斷二進制指數(shù)法線性延遲法以太網(wǎng)采用CSMA/CD算法.通過檢測通道上的信號存在與否來實現(xiàn)載波監(jiān)聽.發(fā)送站的收發(fā)器檢測碰撞,如果發(fā)生碰撞,收發(fā)器電纜上的信號超過本身發(fā)的信號幅度.(退避算法是按后進先出的次序控制的)IEEE802.3數(shù)據(jù)幀類型(MAC)

PDU7byte16bite6byte6byte

101010…101010112bite46~1500byte4bite前導碼——提供一個警告和時鐘脈沖。SFD——標記了幀的開始。目標地址——標記了數(shù)據(jù)幀下一個目標的物理地址。源地址——標記了發(fā)送數(shù)據(jù)包的站點的物理地址。PDU的長度/類型——若PDU的長度是固定的,那么這個域可被用來表示類型,或作為其他協(xié)議的基礎。前導碼SFD目標地址源地址PDU長度數(shù)據(jù)CRCDSAPSSAP控制信息MAC幀發(fā)送方式:單播(一對一通信)廣播(一對所有通信)多播(一對多通信)無效的MAC幀:1.幀的長度與長度字段不一樣;2.幀的長度不是整數(shù)個字節(jié);3.CRC查出有差錯;4.收到的幀的長度小于規(guī)定的最小值。沖突檢測方法:1.比較信號電壓;2.曼碼過零點;3.邊發(fā)邊收比較。定時器設置的超時時間Tout:(重傳時間)Tp——數(shù)據(jù)幀延鏈路傳到目的節(jié)點要經(jīng)歷一個傳播時延,是由信號在物理鏈路上傳播所造成的時延。Tproc——目的節(jié)點收到數(shù)據(jù)幀花費的處理時間;源節(jié)點受到確認幀后花費的處理時間。Tf(t1)——是一個數(shù)據(jù)幀的發(fā)送時間。(不是傳遞時間)Ts——發(fā)送應答幀的時間。(ta)(不是傳遞時間)所以:

Tout=Tp+Tproc+Ts+Tp+Tproc=2Tp+2Tproc+Ts又因為2Tproc+Ts<Tp(遠小于)所以Tout=2Tp所以:兩個發(fā)送成功的數(shù)據(jù)幀的最小時間間隔為:

Tt=T1+2Tp

Tt

T1ToutDataAckDataTpTprTsTpTprCSMA/CD流程圖發(fā)前先聽不忙就發(fā)邊發(fā)邊聽沖突退避二進制指數(shù)退避算法:

Td——延遲時間i——沖突次數(shù),每次加一(i<=10)Tr——2 ——單程端到端的傳播時延

.非堅持_發(fā)送站一旦監(jiān)聽到信道忙,就不再堅持聽下去,而是根據(jù)協(xié)議的算法延遲一個隨機的時間后重新再監(jiān)聽..1_堅持_在監(jiān)聽到信道忙時,仍堅持聽下去,一直堅持聽到信道空閑為止.以概率1發(fā)數(shù)據(jù)..P_堅持_與1堅持相似,只是當聽到信道空閑時,以概率P發(fā)數(shù)據(jù),以(1-P)延遲一段時間(端到端的傳播時延),重新監(jiān)聽信道.

P可選一個0—1之間的隨機數(shù)Y,而Y<=P,P的大小是事先給定的.(根據(jù)信道通信量)

總線型網(wǎng)卡注意:幾種類型時延的區(qū)別傳播時延——指電信號在物理媒體中花費的時間。與電信號在媒體中傳播速度及傳輸距離有關。傳送時延——指發(fā)送一個報文分組(或幀)所需要的時間。與所用的線路傳輸速度和信息格式有關。也稱傳輸時延。節(jié)點時延——指交換網(wǎng)中節(jié)點交換機轉發(fā)接收到的報文或分組所需要的處理時間。為什么在802.3協(xié)議中定出最短幀長是64字節(jié)當發(fā)方監(jiān)測到?jīng)_突時,就將當前正在發(fā)的幀的其余部分弄丟,這樣殘余的幀一直出現(xiàn)在電纜上。為了區(qū)分有效幀和殘余幀,協(xié)議規(guī)定最短長度64字節(jié)。最重要的原因是,為防止一個站點發(fā)送短幀時,在第一比特尚未到電纜的最遠端,發(fā)送就完成,可能造成有沖突發(fā)生卻檢測不到的現(xiàn)象。設端到端傳播時延:,因為A檢測到?jīng)_突的時間Tb約為2(最大時間),幀的最小發(fā)送時間>2

因為802.3規(guī)定:在2.5公里距離內(nèi),最小的幀的發(fā)送時間是51.2微秒,(在這里是固定的),這時間等于64字節(jié)的發(fā)送時間,64字節(jié)就是因此而來的。

CSMA/CD產(chǎn)生沖突對信道占用時間的影響因為S—端到端傳播時延,A檢測到?jīng)_突時間Tb=S(最小),傳播阻塞碼在信道上需S時間,發(fā)阻塞碼各位需時間Tt(傳送),所以:產(chǎn)生沖突所占用信道的最小時間為:2S+Tt因為A檢測到?jīng)_突的時間Tb約為2S(最大),發(fā)阻塞碼需Tt,在信道上傳播阻塞碼需S時間,所以:產(chǎn)生沖突所占用信道的最大時間為:3S+Tt若A發(fā)送一幀所需的時間802.3標準規(guī)定:在2.5公里距離內(nèi),允許(幀的最小發(fā)送時間)。這個時間等于64字節(jié)的發(fā)送時間,64字節(jié)就是因此而的。如果發(fā)送的幀非常短,在檢測到?jīng)_突之前站點已完成了發(fā)送,它會錯誤地認為幀已經(jīng)成功送出。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生,所有的幀的發(fā)送時間必須大于2。CSMA/CD的幀接受流程局域網(wǎng)的組成服務器(文件S、打印S、磁盤S、通信S…)工作站(有盤、無盤)網(wǎng)卡(總線/星型、令牌環(huán)型、FDDI…)介質(zhì)(雙絞、同軸、光纖、無線…;終結器)網(wǎng)絡軟件(系統(tǒng)、通信、協(xié)議、應用)……serverhubwworkstation網(wǎng)絡的安裝:1.硬件安裝(拓撲結構、網(wǎng)絡設備、S、W、介質(zhì)…)2.軟件安裝(服務器上安裝系統(tǒng)軟件;工作站Shell安裝;網(wǎng)卡驅(qū)動程序)3.網(wǎng)絡應用環(huán)境建立(目錄結構、權限、屬性、口令、注冊文本[系統(tǒng)、用戶])4.網(wǎng)絡的運行、管理(執(zhí)行網(wǎng)絡操作系統(tǒng)命令…)UTP連接硬件1.EIA/T568A

對2

對3對1對412345678

白/綠綠白/橙蘭白/蘭橙白/棕棕返回2.EIA/T568B對3

對2對1對412345678

白/橙橙白/綠蘭白/蘭綠白/棕棕返回WWW共享式HUB

N個用戶每個用戶

占帶寬

xmbps/n

雙絞線(RJ-45)

返回WWWWWW交換式HUB(switch)——以太網(wǎng)交換機

N對端口交換機總量

N*Ymbps

存儲轉發(fā)方式:基于軟件(需線路速率匹配,差錯檢測時可用

,協(xié)議轉換時可用)Switch

直通轉換方式:不緩存,交叉矩陣結構(提高幀的轉發(fā)速率,不檢查CRC,根據(jù)幀的目的地址決定轉發(fā)端口,可能轉發(fā)無序幀)雙絞線連接圖RJ-45連接圖BRJ-45連接圖A網(wǎng)卡集線器12361236LLC子層(邏輯鏈路控制子層)功能1.建立和釋放數(shù)據(jù)鏈路層邏輯連接;(有連接,無連接…)2.提供與高層接口;3.差錯控制;4.給幀加序號;MAC子層(介質(zhì)訪問控制子層)功能1.將數(shù)據(jù)封裝(拆)幀;2.實現(xiàn)和維護MAC協(xié)議;3.比特差錯檢測;4.尋址;物理層功能1.信號的編碼與譯碼;2.前導碼的產(chǎn)生與去除;3.比特的傳輸與接收;交換機技術交換機是構建網(wǎng)絡平臺的“基石”,又稱網(wǎng)絡開關。與集線器的區(qū)別:集線器——僅起到數(shù)據(jù)接收發(fā)送的作用,例如:發(fā)給某個人的數(shù)據(jù)包,在使用普通集線器的網(wǎng)絡環(huán)境中,則每個人都能看到這個包。交換機——不僅收、發(fā),而且可以智能地分析數(shù)據(jù)包,有選擇地將其發(fā)送出去,只有數(shù)據(jù)包的接收人才能收到。(分析后要打包加密)交換機的分類廣域網(wǎng)交換機——應用于電信領域,提供通1.從廣義上來看信用的基礎平臺。局域網(wǎng)交換機——應用于局域網(wǎng),用于連接連接終端設備…。以太網(wǎng)交換機可連接同種類型或不高速以太網(wǎng)交換機同類型的網(wǎng)絡2.從傳輸介質(zhì)吉比特以太網(wǎng)交換機連接其他交換機或為和傳輸速率分FDDI交換機帶寬占用量大的關鍵

ATM交換機服務器提供附加帶寬令牌環(huán)交換機企業(yè)級交換機——支持500個信息點以上,機架式的。3.從規(guī)模應用部門級交換機——支持300個信上可分息以下,機架或固定配置。工作組交換機——支持100個信息點以內(nèi)的交換機。交換機的實現(xiàn)技術

1.共享內(nèi)存結構——依賴中心交換引擎來提供全端口的高性能連接。核心引擎檢查每個輸入包以決定路由。要求交內(nèi)存量大,速度快。換2.交叉總線結構——在端口間建立直接的點對點連接。對機于單點傳輸性能很好,但并不適合對多點傳輸。內(nèi)(連接n個端口,需n*(n+1)條交叉總線)部3.混合交叉總線結構——將一體的交叉總線矩陣劃分為小結的交叉矩陣,中間通過一條高性能的總線連接。優(yōu)點是構減少了交叉總線數(shù),降低成本,減少總線爭用。

4.環(huán)形總線結構——在1個環(huán)內(nèi)最多支持4個交換引擎,并允許不同速度的交換矩陣互聯(lián);環(huán)與環(huán)之間通過交換引擎連接。

1.直通式(CutThrough)——這種以太網(wǎng)交換機可理解為各端口間縱橫交叉線路矩陣。交2.存儲轉發(fā)(StoreForward)——輸入數(shù)據(jù)包存儲,CRC檢換查,查路由表,送輸出口.方3.碎片隔離(FragmentFree)——檢查數(shù)據(jù)包長度是否夠64式字節(jié)。大于64傳,小于64丟。

4.智能交換模式(Ism)——總是采用直通方式,但網(wǎng)絡出錯率高,采用存儲轉發(fā)模式。交換機的下行連接方式交換機的上行連接方式交換機的基本原理交換(switching)是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動完成的方法,把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳酚缮系募夹g的統(tǒng)稱。以太網(wǎng)交換技術是在多端口的網(wǎng)橋的基礎上發(fā)展起來的,實現(xiàn)OSI模型的下兩層協(xié)議。與傳統(tǒng)的網(wǎng)橋相比,它提供更多的端口(4~88)、更好的性能、更強的管理功能及更便宜的價格。有些局域網(wǎng)交換機也實現(xiàn)了OSI的第三層協(xié)議,實現(xiàn)簡單的路由選擇功能,目前第三層交換就是指此。以太網(wǎng)交換機的原理是:它監(jiān)測從以太網(wǎng)端口來的數(shù)據(jù)包的源和目的的MAC(介質(zhì)訪問層地址),然后與系統(tǒng)內(nèi)部的動態(tài)查找表進行比較,若數(shù)據(jù)包的MAC層地址不在查找表中,則將該地址加入查找表中,并將數(shù)據(jù)包發(fā)送給相應的目的端口。交換機擁有一條很高帶寬的背部總線(corebus)和內(nèi)部交換矩陣。交換機所有的端口都掛接在這條背部總線上。網(wǎng)卡接在各個端口上。交換機使用一種虛擬連接技術來連接通信的雙方。所謂虛擬連接,就是指通信時通信雙方建立一個邏輯上的專用連接,這個連接直到傳送目的節(jié)點后。虛擬局域網(wǎng)VLAN(virtuallocalareanetwork)基本概念:

VLAN是在交換式網(wǎng)絡的基礎上,結合增值軟件建立起一種可跨越不同物理網(wǎng)段,不同網(wǎng)絡類型的端點到端點的邏輯網(wǎng)絡。利用以太網(wǎng)交換機可實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)VLAN.注明:VLAN是為用戶提供

的一種服務,不是新型局域網(wǎng)。獨立式HUB堆疊式模塊式智能型

共享式存儲-轉發(fā)式HUB交換式直通式構成VLAN的條件:所有用戶都是直接連接到支持虛擬網(wǎng)絡的交換機端口上。VLAN實際是與位置無關的局域網(wǎng)。由一個站點發(fā)送的廣播信息幀,只能發(fā)送到具有相同虛擬網(wǎng)號的其他站點,而其他虛擬局域網(wǎng)的站點則接收不到該廣播信息幀。在同一個VLAN內(nèi),用戶方便,高效通信。VLAN與普通局域網(wǎng)的差別:1.VLAN的范圍不受距離限制,可位于城市不同區(qū)域、省市、甚至不同國家。2.VLAN建立在交換網(wǎng)絡的基礎上,交換設備包括以太網(wǎng)交換機、ATM交換機、寬帶路由器等。3.VLAN屬于數(shù)據(jù)鏈路層技術,能充分發(fā)揮網(wǎng)絡的優(yōu)勢,體現(xiàn)交換網(wǎng)絡高速、靈活、易管理等特性,VLAN是交換網(wǎng)絡的靈魂。4.VLAN與普通LAN相比有更好的網(wǎng)絡安全性。能有效地防止網(wǎng)絡的廣播風暴,因為一個VLAN的廣播風暴不會送到其他VLAN。VLAN之間通常用路由器進行連接。VLAN已成為LAN、MAN、WAN的一項關鍵應用。VLAN的技術特點:1.一個虛擬工作組可跨越不同的交換機來組成一個廣播域。交換機將根據(jù)某一端口發(fā)送來的信息幀幀頭給出的源地址來確定該端口對應的點屬于哪一個虛擬工作組,然后將這個信息幀轉發(fā)給該虛擬組的所有成員。2.虛擬網(wǎng)絡可支持任意多個站點間的組合,一個站點或工作組可以屬于多個虛擬工作組。一般交換機可以建立多達16個虛擬工作組。3.VLAN可簡化網(wǎng)絡管理。網(wǎng)絡的建立、修改、刪除都十分簡便,也可方便的重新配置,而無需對實體進行再配置。4.可簡化實際的網(wǎng)絡結構,允許管理只在中央節(jié)點來配置和管理網(wǎng)絡。5.當需增刪網(wǎng)絡設備時,只要在管理工作站上用鼠標拖動相應目標即可實現(xiàn)功能與ATM網(wǎng)基本相同。虛擬工作組高速低延遲,但定義太多容易產(chǎn)生廣播風暴。虛擬局域網(wǎng)技術(1)定義模式按交換機端口定義——將同一虛擬工作組的端口設置成具有相同廣播域,允許特定端口之間互相通信,提供一定的安全性。

(物理層的虛擬網(wǎng))按MAC地址定義——虛擬工作組的廣播域按用戶工作站的MAC地址定義,交換機要維護MAC地址與交換機端口的對照表,才能實現(xiàn)在同一域內(nèi)用戶自由移動。

(鏈路層的虛擬網(wǎng))按IP地址定義——若網(wǎng)絡通信協(xié)議采用TCP/IP,則按IP子網(wǎng)方式定義虛擬網(wǎng)。在同一子網(wǎng)中的各IP站點具有相同的廣播域和網(wǎng)絡特征。虛擬子網(wǎng)通過路由器互聯(lián)。網(wǎng)絡管理員可通過改變網(wǎng)絡節(jié)點系統(tǒng)來改變VLAN屬性。(網(wǎng)絡層上的虛擬網(wǎng))按應用定義——根據(jù)應用所需的網(wǎng)絡帶寬和服務質(zhì)量級別來定義虛擬局域網(wǎng)絡。管理更復雜,是上述3種VLAN體系結構的擴展。(應用層上的虛擬網(wǎng))注意:VLAN的構造能力與交換機的性能(如多協(xié)議支持功能)有關。目前的虛擬局域網(wǎng)只支持IP協(xié)議。VLAN應允許將用戶定義在多個不同的虛擬工作組。為用戶提供多重屬性的定義功能。虛擬局域網(wǎng)的路由技術

VLAN不僅應支持多個LAN交換機,也可由多個小的虛擬網(wǎng)絡互連而成大的虛擬網(wǎng)絡。虛擬網(wǎng)絡互連時主要用路由器來實現(xiàn)。集中式路由——所有的虛擬網(wǎng)絡都通過一個中心路由器實現(xiàn)互聯(lián)。同一交換機上的兩個端口,若屬不同虛擬網(wǎng),數(shù)據(jù)交換時也要通過中心路由器來選擇路由。分布式路由——將路有選擇功能適當?shù)胤植荚趲в新酚晒δ艿慕粨Q機,同一交換機上的不同虛擬網(wǎng)絡可直接實現(xiàn)互通。有極高的路由速度和良好的可伸縮性。VLAN標準與協(xié)議IEEE802.1Q——VLAN標準。是否支持這一標準,是衡量LAN交換機重要指標之一。CISCO公司的ISL協(xié)議——對100Mbps的以太網(wǎng),可采用ISL協(xié)議來交換VLAN信息。該協(xié)議適用10bit尋址技術,數(shù)據(jù)報只傳遞到具有相同10bit地址的交換機和鏈路上,由此進行邏輯分組,控制交換機和路由器之間廣播和傳輸?shù)牧髁俊?實現(xiàn)跨多個交換機的VLAN)VLAN間通信:80%通信量在VLAN內(nèi),20%通信流量可跨越不同的VLAN。解決VLAN之間的通信主要采用路由器技術。邏輯清晰,但路由器轉發(fā)速度受限,會造成一定的網(wǎng)絡擁塞和延遲。VLAN管理:在交換機的支持下通過網(wǎng)絡管理軟件實現(xiàn)。軟件運行在與交換機相連的網(wǎng)管工作站上,配置、監(jiān)控、故障檢測、安全性等管理。網(wǎng)管軟件通常采用圖像界面,易于操作。注意:不要把VPN(虛擬私用網(wǎng)絡)

和VLAN(虛擬局域網(wǎng))混淆VPN——遠距離傳輸?shù)木W(wǎng)絡,它從邏輯上定義了利用公用傳輸系統(tǒng)的一個組織的所有用戶,使得該組織的傳輸業(yè)務與利用統(tǒng)一公用傳輸系統(tǒng)的其他用戶隔離開來。它提供了利用現(xiàn)有的公用傳輸系統(tǒng)構建廣域網(wǎng)的一種選擇。虛電路北京分公司大連分公司上海分公司廣州分公司一個VPN由于VPN并不需要租用全部的TI線路或幀中繼系統(tǒng),它們提供了創(chuàng)建遠距離廣域網(wǎng)的一種并不十分昂貴的解決方案。VPN采用特殊的協(xié)議和安全技術保證了數(shù)據(jù)只能在廣域網(wǎng)的節(jié)點處得到解析。用來建立VPN的軟件通常都不貴。例:WindowsNTServer帶有一個RAS的遠程接入工具,允許你創(chuàng)建一個簡單的VPN。Novell——BerderManager(附加產(chǎn)品)來構建VPN.吉比特以太網(wǎng)的協(xié)議結構吉比特以太網(wǎng)交換機作為局域主干網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)(802.5)令牌返回開始,一個站點按優(yōu)先級0發(fā)一個令牌:站點檢查預約位,優(yōu)先級比自己小,就將優(yōu)先級存貯,每個站點把自己的優(yōu)先級和預約值比,若低就進行預約。令牌的優(yōu)先級由AC段定義,一個站點僅位于或等于令牌優(yōu)先級才可申請令牌。監(jiān)控站——超時計數(shù)器令牌丟失檢測每個站設計時器——要發(fā)數(shù)沒來令牌

兩種情況補發(fā)令牌孤兒幀——站點崩潰,不能從環(huán)上移去的幀

1.單令牌協(xié)議——簡化了優(yōu)先級的設置及糾錯處理

2.優(yōu)先級位——各種優(yōu)先級可由工作站或保溫設置令牌環(huán)協(xié)議的3.監(jiān)控位——采用了中央環(huán)監(jiān)控器主要內(nèi)容4.預約指示器—允許擁有高優(yōu)先級的工作站預約,發(fā)送

5.令牌持有計時器——工作站在發(fā)令牌前占用介質(zhì)時間6.應答位

令牌環(huán)網(wǎng)的組成對于IBM令牌環(huán)網(wǎng),其網(wǎng)絡連接所使用的網(wǎng)絡硬件有:1.令牌環(huán)網(wǎng)卡。2.專用適配器(網(wǎng)卡)連接電纜。3.多站訪問部件(MAU)。4.網(wǎng)絡連接電纜??梢苿有‰娎|系統(tǒng)采用IBM6型電纜,電纜兩端各接一個連機器,用于MAU與MAU之間或者MAU與適配器電纜之間的連接。不可移動大電纜系統(tǒng)采用IBM1型或2型電纜,并且需要一個特殊機柜,機柜上裝有配電板、MAU以及電纜托架等。使用單個MAU和多個MAU都可以組網(wǎng)。多MAU的令牌環(huán)網(wǎng)絡令牌總線型(802.4)

CE令牌A

DBA.C每個站點存放另外兩個地址:即前一個站的地址和后一個站的地址。令牌格式開始訪問控制結束

SDACED優(yōu)點:1.發(fā)送時延確定;

2.可設優(yōu)先級;

3.采用寬帶電纜可支持多條信道;

4.可傳遞數(shù)據(jù)、語音、視頻;令牌總線幀格式:前導碼SDFCDASA數(shù)據(jù)FCSED物理上——總線網(wǎng)802.4邏輯上——令牌網(wǎng)總線網(wǎng)的接入方便,可靠性高令牌總線網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)的無沖突,發(fā)送時延吸?。菏谴_定的值。傳輸介質(zhì)用75歐姆同軸電纜(CATV),可是用單電纜或雙電纜系統(tǒng)。注意:

802.4協(xié)議規(guī)定把基帶信號再進行調(diào)制后才送到電纜上傳輸。

缺點:

802.3—發(fā)送時延不確定;電磁波傳播時間決定了爭用期長度;沖突多時效率低。三種802.4—協(xié)議復雜,使用了許多模擬器件;輕載時等令牌,產(chǎn)生不必要的發(fā)送時間。LAN802.5—令牌的管理采用了集中式,管理站出故障頻繁;輕載時會產(chǎn)生附加時延。FDDI(光纖分布數(shù)據(jù)接口)ANSI

T3

T1FrBFrAT2FrAFDDI協(xié)議結構FDDI網(wǎng)絡組成FDDI定義了如下的網(wǎng)絡部件:1.雙連接站(DAS):DAS連接到雙環(huán)網(wǎng)絡的兩個環(huán)上,具有兩個光收發(fā)器,能夠在兩個環(huán)上接受信號并進行放大。2.單連接站(SAS):SAS只有一個光收發(fā)器,只能連接到一個環(huán)路上。3.集中器(connectrator):集中其本身可以是DAS,也可以是SAS。集中器提供的附加口成為主口,用于將SAS連接到雙環(huán)網(wǎng)絡上。FDDI環(huán)網(wǎng)的組成FDDI的編碼方式為了提高編碼的效率,F(xiàn)DDI沒有采用傳統(tǒng)的編碼方法,而是采用了4B/5B編碼方式,即每次對4bit數(shù)據(jù)進行編碼,每4bit數(shù)據(jù)變成5bit符號碼組,用光的存在與否來表示5bit符號碼組中的每bit是1還是0。這種編碼方法的信息有效率是80%,也就是說100Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率需要125MBaud的信號傳輸率,而傳統(tǒng)的曼徹斯特編碼只有50%的有效率。4B/5B編碼為了保證信號同步,F(xiàn)DDI采用了兩級編碼方案,即對4B/5B編碼產(chǎn)生的5bit碼組,再經(jīng)過1級不歸零(NRZ)編碼處理。經(jīng)過4B/5B編碼后產(chǎn)生的5bit碼組中“0”的個數(shù)都不超過3bit,這樣在下一級的NRZ編碼中至少有兩次跳變,從而滿足提供足夠同步信息的要求。16進制數(shù)4位2進制數(shù)4B/5B編碼

0

000011110

1

000101001

2

001010100

3

001110101FDDI幀格式符號定義:在PHY子層,不論數(shù)據(jù)還是狀態(tài)控制都采用符號來表示。PHY子層所定義的符號是一個5位碼組,即共有32個符號。這些符號分成4類:1.數(shù)據(jù)符號;2.線路狀態(tài)符號;3.控制指示符號;

4.無效符號。無線網(wǎng)絡的類型根據(jù)使用的技術不同,可把無線網(wǎng)絡分為以下三種類型:1.LAN2.擴展LAN3.移動計算無線LAN

帶有無限收發(fā)器的網(wǎng)卡安裝在每臺計算機里,與周圍計算機交換信息。傳輸技術 視線網(wǎng)絡—只要發(fā)送器和接收器之間相互可見

紅外線就可發(fā)送信息。網(wǎng)絡散射紅外線網(wǎng)絡—廣播信號在墻和天花之間來回彈,最終到達接收器。(大

約在30.5米內(nèi),有效)

反射網(wǎng)絡—光發(fā)收器把計算機信號發(fā)送到“公共位置”,在傳送到目的機。寬帶光遠程點—提供寬帶業(yè)務,而且可以實現(xiàn)有線網(wǎng)絡提供的高質(zhì)量的多媒體業(yè)務。激光傳輸—直線傳輸。擋住激光的人和物體都會使傳輸中斷。窄帶(單頻)無線電傳輸—與無線電臺的廣播相似,用戶將發(fā)送器和接受器調(diào)到某一個頻率。范圍300米,不需要互相可見。因信號頻率高,會發(fā)生衰減。傳輸速率是4.8Mbps.

擴頻無線電傳輸—是在一個頻率范圍中傳輸信號。將可用頻率劃分為信道,即躍距(hop).從一個特定的躍距切到其他躍距。躍距的順序確定了定時,網(wǎng)中計算機都與躍距計時同步。典型速度是250kbps;戶外4Mbps,2英里

擴展LAN用無線網(wǎng)橋為實現(xiàn)兩棟建筑物之間的連接提供一條數(shù)據(jù)鏈路。還可以使用另一種遠距離無線網(wǎng)橋來實現(xiàn)遠距離的信號傳輸。

移動計算無線移動網(wǎng)絡使用電話公司和公共服務來傳輸和接收信號,并使用:1.分組無線電通信——系統(tǒng)將傳輸?shù)男盘柗殖梢粋€個的數(shù)據(jù)包,(包括源、目的地址、糾錯信息)傳輸?shù)叫l(wèi)星中,衛(wèi)星再對它們進行廣播。只有地址相符的設備才能接收這種廣播包。2.蜂窩網(wǎng)絡——使用的技術及有些系統(tǒng)與蜂窩電話相同。當系統(tǒng)不繁忙時使用數(shù)據(jù)包技術可以在現(xiàn)有的模擬語音網(wǎng)絡上傳輸計算機數(shù)據(jù)。(采用某種技術將蜂窩網(wǎng)與有線網(wǎng)連接起來。)蜂窩網(wǎng)絡技術是一項快速技術。3.衛(wèi)星站——微波通信是實現(xiàn)兩點間可見通信的很好方法。衛(wèi)星到地面的鏈路兩棟建筑物之間大面積開闊區(qū)域,例:水域、沙漠微波系統(tǒng)需要無線電收發(fā)器,定向天線。IEEE802.11的基本服務集和擴展服務集擴頻通信基本原理1.是一種民用計算機無線網(wǎng)絡通信技術,采用900MHZ或2.4GHZ的微波頻段作為傳輸介質(zhì),以直序擴展頻譜或調(diào)頻方式發(fā)射信號。2.即擴頻編碼位長達,射頻帶寬26MHZ,屬于寬帶調(diào)制發(fā)射。2Mbps.3.擴頻采用CDM方式,設置不同的ID,產(chǎn)生不同的偽隨機碼來控制擴頻調(diào)制。(多個用戶可以使用相同的通信頻率。)天線決定距離和范圍。4.擴頻通信的基本思想和理論是香農(nóng)公式只要C不變,W和S/N的變化趨勢相反。即以寬傳輸信息來換取信噪比的好處。5.擴頻通信的基本工作方式:直接序列擴頻(DSSS)

跳變頻率(FH)

跳邊時間(TH)

線性調(diào)頻(CM)MAC子層——CSDA/CA802.11跳頻

物理層直接序列擴頻802.11無線局域網(wǎng)IEEE802.11標準定義了無線局域網(wǎng)使用2.4GHZ范圍內(nèi)的頻率以提供11Mbps的傳輸速率。無線局域網(wǎng)硬件使用天線廣播其他計算機可以接收到的RF信號進行通信。無線局域網(wǎng)也使用共享技術,也就是說,一個給定的無線局域網(wǎng)內(nèi)的所有計算機被配置為同一無線頻率,因而它們必須輪流發(fā)送分組(packet)數(shù)據(jù)。無線局域網(wǎng)使用低功率發(fā)射器,只具備短距離內(nèi)的傳輸能力。而且金屬障礙物也會阻塞信號,使用相隔較遠或位于障礙物后的無線單元不能接收到彼此間的信號。

dd123d:最大傳輸距離例:計算機1向計算機2發(fā)送包時,由于計算機3不能接收到通信,計3也同時向計2發(fā)送包,最后導致沖突。計2能檢測到?jīng)_突。為正確共享介質(zhì),采用了CSMA/CA機制:CSMA/CA---采用在發(fā)送分組前觸發(fā)來自期望的接收節(jié)點的簡短通信。若出現(xiàn)沖突,發(fā)送節(jié)點在重新發(fā)出控制消息之前使用一個隨機的回退。時間由二進制指數(shù)退避算法決定。無線局域網(wǎng)----采用無線鏈路進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡系統(tǒng)。WLANWWAN無線局域網(wǎng)的應用方式:1.接入問題:遠程站點通過無線鏈路接入有線網(wǎng)絡。2.中繼問題:通過無線網(wǎng)橋?qū)⒍鄠€有線或無線LAN互連。無線局域網(wǎng)無線網(wǎng)絡根據(jù)所采用的頻段和調(diào)制技術可分為:1.擴頻調(diào)制(spreadspectrum)2.紅外光(Infrared)3.窄帶微波(NarrowMicroWave)無線廣域網(wǎng)主要依賴于蜂窩通信網(wǎng),專用移動通信網(wǎng),衛(wèi)星移動通信網(wǎng)。無線局域網(wǎng)工作在不需要許可證的2.4GHE頻段,易于推廣。IEEE802.11標準永久性無線網(wǎng)絡;半永久性無線網(wǎng)絡;移動通信用戶三種WLAN.采用的協(xié)議CSMA/CA(載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免)C站——收到A的RTS,但收不到B的CTS,在A向B發(fā)送時,C也可以發(fā)自己的數(shù)而不干擾B.D站——能收到CTS,所以B在發(fā)送數(shù)時D不發(fā),不會干擾B接受A發(fā)來的數(shù).A的傳輸范圍B的傳輸范圍A的范圍B的范圍

RTSRTS

CABDCABDEE無線802.11MAC協(xié)議與802.3以太網(wǎng)協(xié)議不同,它不實現(xiàn)沖突監(jiān)測,有如下兩個原因:1.監(jiān)測沖突的能力需要首先由同時發(fā)送和接受的能力,這個代價很高的。2.即使它有沖突監(jiān)測,并且在發(fā)送的時候沒有偵聽到?jīng)_突,在接受地方也還是會發(fā)生沖突的。802.11的幀中包含了一個持續(xù)時間字段,顯示該幀在信道上傳送的時間長度。這個值告訴其他站點他們需要將自己的訪問延遲的最小時間長度。RTS和CTS幀以兩種重要的方式幫助避免沖突發(fā)生:1.由于接收方傳送的CTS可被附近的其它點收到,就幫助避免隱蔽站點問題和衰退問題。2.由于RTS幀和CTS幀都很短,卷入沖突的持續(xù)時間少。802.11b——11Mbps,2.4GHZ,頻段較窄,限制了網(wǎng)絡容量、伸縮性。802.11a——54Mbps,5GHZ,提供了八個不同的通道。避免其它工作在2.4GHZ,頻段的設備產(chǎn)生的干擾。(無繩電話、藍牙技術)802.11g——54Mbps,2.4GHZ,提供三個不同的通道,對802.11b向后兼容。補充:10BASE-F:使用光纖電纜,提供10Mbps基帶信號,4000M,星型拓樸。10Broad-36:使用75歐姆CATV同軸電纜,提供10Mbps寬帶信號,總線拓樸。用同軸電纜1800M;使用雙電纜可達3600M。IEEE802.11:CSMA/CA定義;無線LAN標準。IEEE802.12:與爭用型系統(tǒng)不同,星型網(wǎng),通過給HUB發(fā)信號,由HUB確定哪個設備取得介質(zhì)訪問權。(多個請求時,按優(yōu)先級分配傳輸權)IEEE802.14:用于協(xié)調(diào)混合光纖同軸(HFC)網(wǎng)的前端和用戶站點間數(shù)據(jù)通信的協(xié)議。IEEE802.15:無線個人網(wǎng)技術標準,其代表技術是蘭牙,短距離無線通信。IEEE802.16:定義了無線傳輸流怎樣在用戶與核心網(wǎng)絡之間傳遞。作為一種傳統(tǒng)雙絞線本地環(huán)路的替代技術。也稱為無線本地環(huán)路WLL或固定無線接入。(802.16.2寬帶無線接入系統(tǒng))IEEE802.17:彈性分組環(huán)協(xié)議(RPR),星為優(yōu)化數(shù)據(jù)包的傳輸而提出的。Gbit以太網(wǎng),可靠,空間復用,寬帶動態(tài)配……

1.以太網(wǎng)(Ethernet)2.快速以太網(wǎng)(FastEthernet)100bps以太網(wǎng)3.吉比特以太網(wǎng)(GigabitEthernet)的發(fā)展4.10吉比特以太網(wǎng)(10GigabitEthernet)后三者屬于快速以太網(wǎng)。通常,無線網(wǎng)絡的應用主要有接入和中繼兩種方式,其組網(wǎng)形式主要有如下4種。1.純無線網(wǎng)絡。2.一個無線工作站與LAN相連。3.一點多址方式。4.使用無線鏈路實現(xiàn)有線網(wǎng)絡互聯(lián)。純無線網(wǎng)絡一個無線工作站與LAN相連一點多址方式使用無線鏈路實現(xiàn)有線網(wǎng)絡互連網(wǎng)絡操作系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡體系結構決定NOS:1.基于服務器的NOS——安全性管理較好。機器數(shù)可多,(集中式NOS)NOS駐留某一中心節(jié)點上。2.對等網(wǎng)絡NOS——安全性和互操作的選擇減少了。機器數(shù)不能多,NOS平等分擔。3.C/S模式——是一種體系結構,發(fā)三種類型。返回基于服務器的NOS主要有:windowsNT4、windows2000server、NovellNetware3.x、4

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