介質(zhì)訪問(wèn)子層

介質(zhì)訪問(wèn)子層第1頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月主要內(nèi)容4.0 局域網(wǎng)概述4.1 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸介質(zhì)4.2 局域網(wǎng)技術(shù)

4.2.1 信道分配

4.2.2 多路訪問(wèn)協(xié)議

4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)

4.3.1 IEEE802.3和Ethernet 4.3.2 IEEE802.4：TokenBus令牌總線

4.3.3 IEEE802.5：TokenRing令牌環(huán)

4.3.4 幾種局域網(wǎng)的比較

4.3.5 邏輯鏈路控制LLC第2頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月主要內(nèi)容4.4 網(wǎng)橋技術(shù)

4.4.1 連接802.X和802.Y的網(wǎng)橋

4.4.2 透明網(wǎng)橋/生成數(shù)網(wǎng)橋

4.4.3 源路由網(wǎng)橋4.5 高速局域網(wǎng)技術(shù)

4.5.1 光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI

4.5.2DPT(DynamicPacketTransport) 4.5.3 快速以太網(wǎng)

4.5.4 千兆以太網(wǎng)第3頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.0 局域網(wǎng)概述（1）局域網(wǎng)產(chǎn)生的原因–80年代，微型機(jī)發(fā)展迅速，需要相互通信（近距離），共享資源；–功能分布：分布式計(jì)算，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。定義–局域網(wǎng)是一種將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互連在一起的通信網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)的三個(gè)屬性–局域網(wǎng)是一種通信網(wǎng)絡(luò)；–通信設(shè)備是廣義的；–在一個(gè)小區(qū)域內(nèi)。局域網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)高速，10GEthernet移動(dòng)，無(wú)線局域網(wǎng)IEEE802.11第4頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.0 局域網(wǎng)概述（2）局域網(wǎng)的基本特點(diǎn)–高數(shù)據(jù)傳輸率（10~1000Mbps）–短距離（0.1~10km）–低出錯(cuò)率（10-8~10-11）局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型環(huán)型總線型樹型傳輸介質(zhì)–雙絞線–基帶同軸電纜–光纖–無(wú)線第5頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.1 信道分配問(wèn)題（1）4.1.1信道分配問(wèn)題的由來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分成兩類：–使用點(diǎn)到點(diǎn)連接的網(wǎng)絡(luò)—廣域網(wǎng)；–使用廣播信道（多路訪問(wèn)信道，隨機(jī)訪問(wèn)信道）的網(wǎng)絡(luò)—局域網(wǎng)。競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng):多用戶共享單一信道，并由此產(chǎn)生沖突關(guān)鍵問(wèn)題：如何解決對(duì)信道爭(zhēng)用。解決信道爭(zhēng)用的協(xié)議–介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議MAC（MediumAccessControl），是數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的一部分。解決方案:靜態(tài)分配、動(dòng)態(tài)分配第6頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.1 信道分配問(wèn)題（2）4.1.2靜態(tài)分配頻分多路復(fù)用FDM（波分復(fù)用WDM）原理：將頻帶平均分配給每個(gè)要參與通信的用戶；優(yōu)點(diǎn)：適合于用戶較少，數(shù)目基本固定，各用戶的通信量都較大的情況；缺點(diǎn)：無(wú)法靈活地適應(yīng)站點(diǎn)數(shù)及其通信量的變化。時(shí)分多路復(fù)用TDM原理：每個(gè)用戶擁有固定的信道傳送時(shí)隙；優(yōu)點(diǎn)：適合于用戶較少，數(shù)目基本固定，各用戶的通信量都較大的情況；缺點(diǎn)：無(wú)法靈活地適應(yīng)站點(diǎn)數(shù)及其通信量的變化。第7頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.1 信道分配問(wèn)題（3）4.1.3動(dòng)態(tài)分配頻分多路復(fù)用FDM（波分復(fù)用WDM）原理：將頻帶平均分配給每個(gè)要參與通信的用戶；優(yōu)點(diǎn)：適合于用戶較少，數(shù)目基本固定，各用戶的通信量都較大的情況；缺點(diǎn)：無(wú)法靈活地適應(yīng)站點(diǎn)數(shù)及其通信量的變化。時(shí)分多路復(fù)用TDM原理：每個(gè)用戶擁有固定的信道傳送時(shí)隙；優(yōu)點(diǎn)：適合于用戶較少，數(shù)目基本固定，各用戶的通信量都較大的情況；缺點(diǎn)：無(wú)法靈活地適應(yīng)站點(diǎn)數(shù)及其通信量的變化。第8頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.1 信道分配問(wèn)題（4）4.1.3動(dòng)態(tài)分配信道分配模型的五個(gè)基本假設(shè)：站點(diǎn)模型：每個(gè)站點(diǎn)是獨(dú)立的，并以統(tǒng)計(jì)固定的速率產(chǎn)生幀，一幀產(chǎn)生后到被發(fā)送走之前，站點(diǎn)被封鎖；單信道假設(shè)：所有的通信都是通過(guò)單一信道來(lái)完成的，各個(gè)站點(diǎn)都可以從信道上收發(fā)信息；沖突假設(shè)：若兩幀同時(shí)發(fā)出，會(huì)相互重疊，結(jié)果使信號(hào)無(wú)法辨認(rèn)，稱為沖突。所有的站點(diǎn)都能檢測(cè)到?jīng)_突，沖突幀必須重發(fā)；連續(xù)時(shí)間(任何時(shí)候可以發(fā)送)和時(shí)間分槽（在規(guī)定時(shí)隙的開始時(shí)發(fā)送）；載波監(jiān)聽(檢測(cè)到信道空閑時(shí)才發(fā)送)和非載波監(jiān)聽（不檢測(cè)信道忙閑就發(fā)送）。第9頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（1）多路訪問(wèn)協(xié)議：控制多個(gè)用戶共用一條信道的協(xié)議4.2.1ALOHA協(xié)議——無(wú)線通信70年代，NormanAbramson設(shè)計(jì)了ALOHA協(xié)議目的：解決信道的動(dòng)態(tài)分配，基本思想可用于任何無(wú)協(xié)調(diào)關(guān)系的用戶爭(zhēng)用單一共享信道使用權(quán)的系統(tǒng)；分類：純ALOHA協(xié)議和分槽ALOHA協(xié)議純ALOHA協(xié)議基本思想：用戶可隨時(shí)將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到信道上；然后監(jiān)聽信道看是否產(chǎn)生沖突；若產(chǎn)生沖突，則等待一段隨機(jī)的時(shí)間重發(fā)，直至重傳成功。第10頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（2）第11頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（3）第12頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（4）設(shè)發(fā)送一幀所需時(shí)間為T（幀時(shí)），且?guī)L(zhǎng)固定。一個(gè)幀發(fā)送成功的條件：在該幀發(fā)送前后各一段時(shí)間T內(nèi)（一共有2T的時(shí)間間隔）無(wú)其它幀發(fā)送。第13頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（5）純ALOHA協(xié)議的信道效率假設(shè)：幀長(zhǎng)固定，無(wú)限個(gè)用戶，按泊松分布產(chǎn)生新幀，平均每個(gè)幀時(shí)（frametime）產(chǎn)生S幀（0<S<1）；發(fā)生沖突重傳，新舊幀共傳k次，遵從泊松分布，平均每個(gè)幀時(shí)產(chǎn)生G幀；吞吐率S=GP0，P0為發(fā)送一幀不受沖突影響的概率；沖突危險(xiǎn)區(qū)，F(xiàn)ig.4-2一個(gè)幀時(shí)內(nèi)產(chǎn)生k幀的概率：Pr[k]=Gke-G/k!，兩個(gè)幀時(shí)平均產(chǎn)生2G個(gè)幀，在沖突危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)無(wú)其它幀產(chǎn)生的概率為：P0=e-2G，所以S=Ge-2G；Fig.4-3效率：信道利用率最高只有18.4%.第14頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（6）分隙ALOHA協(xié)議（72年Robert提出）基本思想：把信道時(shí)間分成離散的時(shí)間段，段長(zhǎng)為一個(gè)幀所需的發(fā)送時(shí)間。每個(gè)站點(diǎn)只能在時(shí)段開始時(shí)才允許發(fā)送。其他過(guò)程與純ALOHA協(xié)議相同。信道效率沖突危險(xiǎn)區(qū)是純ALOHA的一半，所以P0=e-G，S=Ge-G；Fig.4-2與純ALOHA協(xié)議相比，降低了產(chǎn)生沖突的概率，信道利用率最高為36.8%。Fig.4-3第15頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（7）4.2.2 載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)協(xié)議CSMA（CarrierSenseMultipleAccessProtocols）載波監(jiān)聽（CarrierSense）站點(diǎn)在為發(fā)送幀而訪問(wèn)傳輸信道之前，首先監(jiān)聽信道有無(wú)載波；若有載波，說(shuō)明已有用戶在使用信道，則不發(fā)送幀以避免沖突。多路訪問(wèn)（MultipleAccess）多個(gè)用戶共用一條線路主要類型：非堅(jiān)持型CSMA（nonpersistentCSMA）1-堅(jiān)持型CSMA（1-persistentCSMA）p-堅(jiān)持型CSMA（p-persistentCSMA）第16頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（8）1-堅(jiān)持型CSMA（1-persistentCSMA）原理若站點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道；若站點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道空閑，則發(fā)送；若信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽直至發(fā)現(xiàn)信道空閑，然后完成發(fā)送；若產(chǎn)生沖突，等待一隨機(jī)時(shí)間，然后重新開始發(fā)送過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)：減少了信道空閑時(shí)間；缺點(diǎn)：增加了發(fā)生沖突的概率；廣播延遲對(duì)協(xié)議性能的影響：廣播延遲越大，發(fā)生沖突的可能性越大，協(xié)議性能越差；第17頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（9）非堅(jiān)持型CSMA（nonpersistentCSMA）原理若站點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道；若站點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道空閑，則發(fā)送；若信道忙，等待一隨機(jī)時(shí)間，然后重新開始發(fā)送過(guò)程；若產(chǎn)生沖突，等待一隨機(jī)時(shí)間，然后重新開始發(fā)送過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)：減少了沖突的概率；缺點(diǎn)：增加了信道空閑時(shí)間，數(shù)據(jù)發(fā)送延遲增大；信道效率比1-堅(jiān)持CSMA高，傳輸延遲比1-堅(jiān)持CSMA大。第18頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（10）p-堅(jiān)持型CSMA（p-persistentCSMA）適用于分隙信道原理若站點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送，先監(jiān)聽信道；若站點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道空閑，則以概率p發(fā)送數(shù)據(jù)，以概率q=1-p延遲至下一個(gè)時(shí)隙發(fā)送。若下一個(gè)時(shí)隙仍空閑，重復(fù)此過(guò)程，直至數(shù)據(jù)發(fā)出或時(shí)隙被其他站點(diǎn)所占用；若信道忙，則等待下一個(gè)時(shí)隙，重新開始發(fā)送；若產(chǎn)生沖突，等待一隨機(jī)時(shí)間，然后重新開始發(fā)送。五種多路訪問(wèn)協(xié)議性能比較Fig.4-4第19頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第20頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（11）帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)協(xié)議CSMA/CD引入原因當(dāng)兩個(gè)幀發(fā)生沖突時(shí)，兩個(gè)被損壞幀繼續(xù)傳送毫無(wú)意義，而且信道無(wú)法被其他站點(diǎn)使用，對(duì)于有限的信道來(lái)講，這是很大的浪費(fèi)。如果站點(diǎn)邊發(fā)送邊監(jiān)聽，并在監(jiān)聽到?jīng)_突之后立即停止發(fā)送，可以提高信道的利用率，因此產(chǎn)生了CSMA/CD。原理站點(diǎn)使用CSMA協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；在發(fā)送期間如果檢測(cè)到?jīng)_突，立即終止發(fā)送，并發(fā)出一個(gè)瞬間干擾信號(hào)，使所有的站點(diǎn)都知道發(fā)生了沖突；在發(fā)出干擾信號(hào)后，等待一段隨機(jī)時(shí)間，再重復(fù)上述過(guò)程。第21頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（12）工作狀態(tài)：傳輸周期、競(jìng)爭(zhēng)周期、空閑周期問(wèn)題一個(gè)站點(diǎn)確定發(fā)生沖突要花多少時(shí)間？最壞情況下，2倍電纜傳輸時(shí)間第22頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第23頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（13-1）4.2.3無(wú)沖突協(xié)議（Collision-FreeProtocols）基本位圖協(xié)議（ABit-MapProtocol）工作原理共享信道上有N個(gè)站（每個(gè)站都有唯一的地址），競(jìng)爭(zhēng)周期分為N個(gè)時(shí)隙，如果一個(gè)站有幀發(fā)送，則在對(duì)應(yīng)的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送比特1；N個(gè)時(shí)隙之后，每個(gè)站都知道哪個(gè)站要發(fā)送幀，這時(shí)按站序號(hào)發(fā)送。第24頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（13-2）預(yù)留協(xié)議（reservationprotocol）：象這樣在實(shí)際發(fā)送信息前先廣播發(fā)送請(qǐng)求的協(xié)議稱為效率輕負(fù)載下，效率為d/(N+d)，數(shù)據(jù)幀由d個(gè)時(shí)間單位組成；重負(fù)載下，效率為d/(d+1)。缺點(diǎn)與站序號(hào)有關(guān)的不平等性，序號(hào)大的站得到的服務(wù)好；每個(gè)站都有1比特的開銷。第25頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（14）二進(jìn)制倒計(jì)數(shù)法（BinaryCountdown）工作原理所有站的地址用等長(zhǎng)二進(jìn)制位串表示，若要占用信道，則廣播該位串；不同站發(fā)的地址中的位做“或”操作，一旦某站了解到比本站地址高位更高的位置被置為“1”，便放棄發(fā)送請(qǐng)求。效率d/(d+log2N)第26頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（15）4.2.4有限競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議（Limited-ContentionProtocols）占用信道的策略競(jìng)爭(zhēng)方法（如CSMA）輕負(fù)載下，發(fā)送延遲?。恢刎?fù)載下，信道效率低。無(wú)沖突方法（基本位圖法）輕負(fù)載下，發(fā)送延遲大；重負(fù)載下，信道效率高。有限競(jìng)爭(zhēng)方法結(jié)合以上兩種方法，輕負(fù)載下使用競(jìng)爭(zhēng)，重負(fù)載下使用無(wú)沖突方法。Fig.4-8，減少競(jìng)爭(zhēng)的站的數(shù)目可以增加獲取信道的概率；基本思路：將站分組，組內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題：如何分組？第27頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第28頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（16）適應(yīng)樹搜索協(xié)議（TheAdaptiveTreeWalkProtocol）工作原理站點(diǎn)組織成二叉樹；一次成功傳輸之后，第1個(gè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)隙（0隙）內(nèi)，所有站可競(jìng)爭(zhēng)信道。如只有一個(gè)站要使用信道則發(fā)送；有沖突則在第1時(shí)隙內(nèi)半數(shù)站（結(jié)占2以下站）參與競(jìng)爭(zhēng)。如其中之一獲得信道，則下一時(shí)隙留給結(jié)點(diǎn)3以下的站；如有沖突，繼續(xù)折半搜索結(jié)點(diǎn)4以下各個(gè)結(jié)點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載很重時(shí)，從根結(jié)點(diǎn)開始競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生沖突的概率非常大。為提高效率，可以從中間結(jié)點(diǎn)開始競(jìng)爭(zhēng)。問(wèn)題：搜索應(yīng)該從樹的哪一級(jí)開始？第29頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（17）4.2.5無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)生背景筆記本電腦的普及促進(jìn)了無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展portable≠mobile要做到真正的移動(dòng)，需要使用無(wú)線信號(hào)進(jìn)行通信。無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn)基于蜂窩（cell）的通信每個(gè)蜂窩內(nèi)只有一個(gè)信道（與蜂窩電話不同）一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)，只能被它周圍一定范圍內(nèi)的站點(diǎn)接收到短距離傳輸?shù)?0頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（18）無(wú)線局域網(wǎng)與有線局域網(wǎng)不同，具有隱藏站點(diǎn)問(wèn)題（hiddenstationproblem）由于站點(diǎn)距離競(jìng)爭(zhēng)者太遠(yuǎn)，從而不能發(fā)現(xiàn)潛在介質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)者的問(wèn)題稱為隱藏站點(diǎn)問(wèn)題。Fig.4-11(a)，A向B發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程中，C由于收不到A的數(shù)據(jù)，也可以向B發(fā)送數(shù)據(jù)，導(dǎo)致B接收發(fā)生沖突。暴露站點(diǎn)問(wèn)題（exposedstationproblem）由于非競(jìng)爭(zhēng)者距離發(fā)送站點(diǎn)太近，從而導(dǎo)致介質(zhì)非競(jìng)爭(zhēng)者不能發(fā)送數(shù)據(jù)的問(wèn)題稱為暴露站點(diǎn)問(wèn)題。Fig.4-11(b)，B向A發(fā)送數(shù)據(jù)，被C監(jiān)聽到，導(dǎo)致C不能向D發(fā)送數(shù)據(jù)。第31頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（19）傳統(tǒng)的CSMA協(xié)議不適合于無(wú)線局域網(wǎng)，需要特殊的MAC子層協(xié)議CSMA在電纜上，信號(hào)傳播給所有站點(diǎn)CSMA只判斷本發(fā)送站點(diǎn)周圍是否有活躍發(fā)送站點(diǎn)沖突被發(fā)送站點(diǎn)發(fā)現(xiàn)某一時(shí)刻，信道上只能有一個(gè)有效數(shù)據(jù)幀無(wú)線局域網(wǎng)信號(hào)只能被發(fā)送站點(diǎn)周圍一定范圍內(nèi)的站點(diǎn)接收MAC子層協(xié)議需要盡量保證接收站點(diǎn)周圍一定范圍內(nèi)只有一個(gè)發(fā)送站點(diǎn)。沖突被接收站點(diǎn)發(fā)現(xiàn)某一時(shí)刻，信道上可以有多可有效數(shù)據(jù)幀第32頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（20）MACA（MultipleAccesswithCollisionAvoidance）是IEEE802.11無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)基本思想：發(fā)送站點(diǎn)刺激接收站點(diǎn)發(fā)送應(yīng)答短幀，從而使得接收站點(diǎn)周圍的站點(diǎn)監(jiān)聽到該幀，并在一定時(shí)間內(nèi)避免發(fā)送數(shù)據(jù)基本過(guò)程A向B發(fā)送RTS（RequestToSend）幀，A周圍的站點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)不發(fā)送數(shù)據(jù)，以保證CTS幀返回給A；B向A回答CTS（ClearToSend）幀，B周圍的站點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)不發(fā)送數(shù)據(jù)，以保證A發(fā)送完數(shù)據(jù)；A開始發(fā)送若發(fā)生沖突，采用二進(jìn)制指數(shù)后退算法等待隨機(jī)時(shí)間，再重新開始。第33頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2 多路訪問(wèn)協(xié)議（21）MACAW對(duì)MACA協(xié)議做了改進(jìn)，提高了性能主要改進(jìn)對(duì)每個(gè)成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，都要產(chǎn)生確認(rèn)幀增加了（發(fā)送站點(diǎn)的）載波監(jiān)聽發(fā)生沖突后，針對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流（相同源和目的地址）執(zhí)行后退算法，而不是針對(duì)每個(gè)站點(diǎn)發(fā)生擁塞時(shí)，站點(diǎn)間交互信息第34頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)關(guān)鍵問(wèn)題：在MAC子層，如何解決多個(gè)站點(diǎn)爭(zhēng)用共享信道？信道分配方式：靜態(tài)（FDM、WDM、TDM），動(dòng)態(tài)多路訪問(wèn)協(xié)議ALOHA：純ALOHA、分槽ALOHA，（沖突危險(xiǎn)區(qū)）CAMA：1-堅(jiān)持型CSMA、非堅(jiān)持型CSMA、p-堅(jiān)持型CSMA（分槽協(xié)議）CSMA/CD無(wú)沖突協(xié)議、有限競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議第35頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（1）IEEE802協(xié)議IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)定義了若干種LAN，包括對(duì)物理層、MAC子層的定義和描述。它的組成如下：802.1基本介紹和接口原語(yǔ)定義802.2邏輯鏈路控制（LLC）子層802.3采用CSMA/CD技術(shù)的局域網(wǎng)802.4采用令牌總線（TokenBus）技術(shù)的局域網(wǎng)802.5采用令牌環(huán)（TokenRing）技術(shù)的局域網(wǎng)第36頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（2）802標(biāo)準(zhǔn)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的位置第37頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（3）IEEE802family第38頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（4）第39頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（5）LAN的參考模型邏輯鏈路控制子層LLC（LogicalLinkControl）引入LLC子層的原因：MAC子層只提供盡力而為的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，不提供確認(rèn)機(jī)制和流量控制（滑動(dòng)窗口），有些情況下，這種服務(wù)足夠，如支持IP協(xié)議；當(dāng)需要確認(rèn)和流控的時(shí)候，這種服務(wù)就不能滿足，需要LLC。LLC子層提供確認(rèn)機(jī)制和流量控制；LLC隱藏了不同802MAC子層的差異，為網(wǎng)絡(luò)層提供單一的格式和接口；LLC提供三種服務(wù)選項(xiàng)：unreliabledatagramservice,acknowledgeddatagramservice,reliableconnection-orientedservice.LLC幀頭基于HDLC協(xié)議Fig.4-33第40頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第41頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（6）介質(zhì)訪問(wèn)控制子層MAC（MediumAccessControl）Dataencapsulation(transmitandreceive)Framing(frameboundarydelimitation,framesynchronization)Addressing(handlingofsourceanddestinationaddresses)Errordetection(detectionofphysicalmediumtransmissionerrors)MediaAccessManagementMediumallocation(collisionavoidance)Contentionresolution(collisionhandling)分成兩個(gè)子層的原因管理多點(diǎn)訪問(wèn)信道的邏輯不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路控制；對(duì)于同一個(gè)LLC，可以提供多個(gè)MAC選擇第42頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（7）4.3.1 IEEE802.3和Ethernet歷史ALOHA系統(tǒng)ALOHA+載波監(jiān)聽Xerox設(shè)計(jì)了2.94Mbps的采用CSMA/CD協(xié)議的EthernetXerox,DEC,Intel共同制定了10Mbps的CSMA/CD以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE定義了采用1-堅(jiān)持型CSMA/CD技術(shù)的802.3局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，速率從1M到10Mbps，802.3標(biāo)準(zhǔn)與以太網(wǎng)協(xié)議略有差別。802.3采用的電纜標(biāo)準(zhǔn)第43頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（5）物理層類型用以下域表示：<datarateinMb/s><mediumtype><maximumsegmentlength(*100m)>10Base5含義:10：10Mbps;Base：基帶傳輸（basebandmedium）；5：500米10Base5：粗纜，AUI接口；10Base2：細(xì)纜，BNC接口，T型頭；10Base-T：RJ-45接口收發(fā)器（transceiver）：處理載波監(jiān)聽和沖突檢測(cè)布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線形，脊椎形，樹形，分段擴(kuò)展網(wǎng)段長(zhǎng)度中繼器：物理層設(shè)備，只對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收、放大和雙向重傳；兩個(gè)收發(fā)器之間最多使用4個(gè)中繼器，最長(zhǎng)2500米。802.3的信號(hào)編碼：曼徹斯特編碼第44頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第45頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第46頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第47頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Caption:Illustrationofcomputersineightofficeswiredwith(a)thick,(b)thin,and(c)10Base-T(twistedpair)Ethernet.Wirescanrunabovetheceilingorunderaraisedfloor.Awiringclosetmaycontainahuborequipmentusedfornetworkmonitoring,control,ordebugging.

第48頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Caption:10Base-Thub,with10Base-Tcablesconnectingcomputerstothehub.第49頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（7）802.3的MAC子層幀格式前導(dǎo)序列（7個(gè)字節(jié)10101010）幀開始標(biāo)志（1字節(jié)，10101011）目標(biāo)地址和源地址2或6個(gè)字節(jié)，以太網(wǎng)為6個(gè)字節(jié)(IEEE802specifiestheuseofeither16-or48-bitaddresses,noconformantimplementationofIEEE802.3uses16-bitaddresses.)第50頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（8）目的地址第一位（LSB:LeastSignificantBit）為0，表示單地址（individualaddress）；為1，表示組地址（groupaddress），支持multicast，目的地址全1，為廣播地址。源地址第一位（LSB）為0。地址中的第二位（LSB）用來(lái)區(qū)分本地地址和全球地址。幀長(zhǎng)度域（2字節(jié)，取值在0-1500之間）數(shù)據(jù)（0-1500個(gè)字節(jié)）填充（0-46字節(jié)）：區(qū)分有效幀與殘余幀；防止第1位尚未到達(dá)最遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢校驗(yàn)和：CRC校驗(yàn)（4個(gè)字節(jié)）擴(kuò)展域：用于千兆以太網(wǎng)第51頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第52頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第53頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（9）最短幀長(zhǎng)避免幀的第一個(gè)比特到達(dá)電纜的遠(yuǎn)端前幀已經(jīng)發(fā)完，幀發(fā)送時(shí)間應(yīng)該大于2；10MbpsLAN，最大長(zhǎng)度為2500m，最大沖突檢測(cè)時(shí)間為51.2微秒，最短幀長(zhǎng)為64字節(jié)；網(wǎng)絡(luò)速度提高，最短幀長(zhǎng)也應(yīng)該增大或者站點(diǎn)間的距離要減小。第54頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（10）二進(jìn)制指數(shù)后退算法（binaryexponentialbackoff）算法將沖突發(fā)生后的時(shí)間劃分為長(zhǎng)度為51.2微秒的時(shí)隙發(fā)生第一次沖突后，各個(gè)站點(diǎn)等待0或1個(gè)時(shí)隙再開始重傳；發(fā)生第二次沖突后，各個(gè)站點(diǎn)隨機(jī)地選擇等待0,1,2或3個(gè)時(shí)隙再開始重傳；第i次沖突后，在0至2i-1間隨機(jī)地選擇一個(gè)等待的時(shí)隙數(shù)，再開始重傳；10次沖突后，選擇等待的時(shí)隙數(shù)固定在0至210-1間；16次沖突后，發(fā)送失敗，報(bào)告上層。第55頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（11）交換式802.3LAN目的：減少?zèng)_突；兩種實(shí)現(xiàn)方法一個(gè)插板內(nèi)是一個(gè)802.3LAN，構(gòu)成自己的沖突域，插板間可并行發(fā)送；使用端口緩存，所品端口間無(wú)沖突發(fā)生。第56頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（12）4.3.2 IEEE802.4：令牌總線TokenBus物理上是總線型，邏輯上是環(huán)型的，最長(zhǎng)等待時(shí)間可知令牌由高地址傳向低地址獲得令牌的站點(diǎn)可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，并將令牌向下傳遞第57頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（13）4.3.3 IEEE802.5：令牌環(huán)TokenRing技術(shù)產(chǎn)生原因環(huán)實(shí)際上并不是一個(gè)廣播介質(zhì)，而是不同的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成的環(huán)，點(diǎn)到點(diǎn)鏈路有很多技術(shù)優(yōu)勢(shì)；各個(gè)站點(diǎn)是公平的，獲得信道的時(shí)間有上限，避免沖突發(fā)生；IBM選擇TokenRing作為它的LAN技術(shù)。基本思想環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)分析的一個(gè)主要問(wèn)題是1比特的“物理長(zhǎng)度”，數(shù)據(jù)傳輸速率為RMbps，傳輸時(shí)間為1/Rμs；典型信號(hào)傳播速率為200米/微秒，則1比特的“物理長(zhǎng)度”為200/R米；環(huán)接口引入了1比特的傳輸延遲；Fig.4-28第58頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第59頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（14）令牌（Token）是一種特殊的比特組合模式，所有站點(diǎn)空閑時(shí)產(chǎn)生；一個(gè)站要發(fā)送幀時(shí)，需要抓住令牌，并將其移出環(huán)；環(huán)本身必須有足夠的時(shí)延容納一個(gè)完整的令牌，時(shí)延由兩部分組成：每站的1比特延遲和信號(hào)傳播延遲。對(duì)于短環(huán)，必要時(shí)需要插入人工延遲；環(huán)接口有兩種操作模式：監(jiān)聽模式和傳輸模式。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，在令牌通過(guò)此站點(diǎn)時(shí)，將令牌從環(huán)上取下，發(fā)送自己的數(shù)據(jù)，然后重新生成令牌，發(fā)送站負(fù)責(zé)將發(fā)出的幀從環(huán)上移去，并轉(zhuǎn)入監(jiān)聽模式。確認(rèn)：幀內(nèi)一個(gè)比特域，初值為0，目的站收到后，將其變?yōu)?；對(duì)廣播的確認(rèn)比較復(fù)雜；重負(fù)載下，效率接近100%。第60頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（15）令牌環(huán)－工作過(guò)程當(dāng)網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí),由指定的站點(diǎn)生成令牌；令牌沿著網(wǎng)絡(luò)環(huán)單向逐站傳送；只有當(dāng)空令牌傳到某站點(diǎn),該站點(diǎn)才可發(fā)送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)沿著網(wǎng)絡(luò)環(huán)單向逐站傳送；數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)目的站時(shí)，目的站接收（復(fù)制），數(shù)據(jù)繼續(xù)單向逐站傳送；數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)源站時(shí)，源站收回（不再傳送）；源站交出令牌（傳送給下以站）。特點(diǎn)：沒有沖突發(fā)生；重負(fù)載下，效率接近100%。第61頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（16）偵聽方式的任務(wù)（干線偶合器與主機(jī)是斷開的）轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路比特流–引入了1比特的傳輸延遲；–先收下一個(gè)比特然后再轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)比特。–轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和整形。

偵聽兩種特殊的比特組合–偵聽本站地址。一旦發(fā)現(xiàn)有本站地址，就立即將環(huán)路的比特流輸入到主機(jī)，同時(shí)，干線偶合器繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)；–偵聽令牌。一旦發(fā)現(xiàn)令牌，就立即截獲，然后，改變工作狀態(tài)－發(fā)送方式，將數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去。第62頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（17）令牌環(huán)－維護(hù)采用準(zhǔn)集中式管理–設(shè)有一個(gè)監(jiān)控站進(jìn)行管理，若它失效，由競(jìng)爭(zhēng)選舉另一個(gè)站作為監(jiān)控站；監(jiān)控站的任務(wù)

環(huán)的初始化，產(chǎn)生令牌；

保證令牌不丟失；（通過(guò)超時(shí)計(jì)時(shí)器）

收回?zé)o效令牌幀；產(chǎn)生新的令牌；

消除無(wú)限循環(huán)幀；（若差錯(cuò)引起幀內(nèi)的源地址改變，使它可能成為無(wú)站收回的數(shù)據(jù)幀）令牌持有時(shí)間，一般為10毫秒；第63頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（18）802.5的布線屏蔽雙絞線，速率為1/4/16M，采用差分曼徹斯特編碼傳輸；為解決環(huán)斷裂導(dǎo)致整個(gè)環(huán)無(wú)法工作的問(wèn)題，使用線路中心（WireCenter）進(jìn)行布線，線路中心設(shè)有旁路中繼器。Fig.4-29令牌環(huán)MAC子層協(xié)議第64頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第65頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（19）協(xié)議基本操作：無(wú)信息傳輸時(shí)，3字節(jié)的令牌在環(huán)上循環(huán)；有信息要發(fā)送時(shí)，站獲得令牌，并將第二個(gè)字節(jié)的某一位由0變成1，將令牌的前兩個(gè)字節(jié)變成幀的起始序列，然后輸出幀的其它部分；開始定界符SD和結(jié)束定界符ED標(biāo)志著幀的開始和結(jié)束，使用差分曼徹斯特編碼模式（HH和LL，物理層編碼違例法）；訪問(wèn)控制域AC包括令牌位、監(jiān)視位、優(yōu)先級(jí)位和保留位；幀控制域FC用于將數(shù)據(jù)幀和控制幀區(qū)別開來(lái)和進(jìn)行環(huán)的維護(hù)；幀狀態(tài)字節(jié)FS用于報(bào)告幀的傳送情況，包括地址位A和拷貝位C，幀經(jīng)過(guò)目的站，A置為“1”，幀被接收，C置為“1”。A、C位提供了自動(dòng)確認(rèn)。為增加可靠性，A、C在FS中出現(xiàn)兩次。A=0，C=0，目的站不存在或未加電；A=1，C=0，目的站存在但幀未被接收；A=1，C=1，目的站存在且?guī)粡?fù)制。第66頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（20）令牌持有時(shí)間（token-holdingtime），一般為10毫秒；提供優(yōu)先級(jí)控制：訪問(wèn)控制域中的優(yōu)先級(jí)位給出令牌的優(yōu)先級(jí)，只有當(dāng)要發(fā)送的幀的優(yōu)先級(jí)大于等于令牌的優(yōu)先級(jí)時(shí)才能獲得令牌，站還可以預(yù)約某個(gè)優(yōu)先級(jí)的令牌。環(huán)的維護(hù)環(huán)上存在一個(gè)監(jiān)控站，負(fù)責(zé)環(huán)的維護(hù)，該站由競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生；監(jiān)控站的職責(zé)保證令牌不丟失；處理環(huán)斷開情況；清除壞幀，檢查無(wú)主幀。第67頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（21）4.3.4 三種局域網(wǎng)的比較802.3優(yōu)點(diǎn)使用最為廣泛；算法簡(jiǎn)單；站點(diǎn)可以在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中安裝；使用無(wú)源電纜；輕負(fù)載時(shí)，延遲為0。缺點(diǎn)使用模擬器件，每個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送的同時(shí)要檢測(cè)沖突；最短幀長(zhǎng)64字節(jié)，對(duì)于短數(shù)據(jù)來(lái)講開銷太大；無(wú)優(yōu)先級(jí)，發(fā)送是非確定性的，不適合于實(shí)時(shí)工作；電纜最長(zhǎng)2500米（使用中繼器）；第68頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（22）速率提高時(shí)，幀傳輸時(shí)間減少，競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間不變（2），效率降低；重負(fù)載時(shí)，沖突嚴(yán)重。802.4優(yōu)點(diǎn)發(fā)送具有確定性，支持優(yōu)先級(jí)，可處理短幀；使用寬帶電纜，支持多信道；重負(fù)載時(shí)，吞吐量和效率較高。缺點(diǎn):使用大量的模擬裝置；協(xié)議復(fù)雜；輕負(fù)載時(shí)，延遲大；很難用光纖實(shí)現(xiàn)。第69頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3 局域網(wǎng)的IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)（23）802.5優(yōu)點(diǎn)使用點(diǎn)到點(diǎn)連接，完全數(shù)字化；使用線路中心，自動(dòng)檢測(cè)和消除電纜故障；支持優(yōu)先級(jí)，允許短幀，但受令牌持有時(shí)間限制，不允許任意長(zhǎng)的幀；重負(fù)載時(shí)，吞吐量和效率較高。缺點(diǎn)中央監(jiān)控；輕負(fù)載時(shí)，延遲大。第70頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.4 網(wǎng)橋技術(shù)（1）定義：網(wǎng)橋（bridge）是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的一種網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，它在互連的LAN之間實(shí)現(xiàn)幀的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)。為什么使用橋？學(xué)校和企業(yè)的各個(gè)部門分別擁有自己獨(dú)立管理的LAN，為了進(jìn)行交互，需要使用橋來(lái)實(shí)現(xiàn)互連；一個(gè)企業(yè)分布在相隔很遠(yuǎn)的不同建筑物內(nèi)，在每個(gè)建筑物內(nèi)組建單獨(dú)的LAN，并使用橋?qū)⑦@些LAN連接起來(lái)，是比較經(jīng)濟(jì)的方案；Caption:AbridgeconnectingLANsegmentsintwobuildings.AnopticalfiberisusedtoconnectthebridgetoaremoteLANsegment.第71頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（2）將一個(gè)負(fù)載很重的大LAN分隔成使用網(wǎng)橋互連的幾個(gè)LAN以減輕負(fù)擔(dān)；第72頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月LAN上的兩臺(tái)機(jī)器其距離超過(guò)2500米，必須使用網(wǎng)橋?qū)⑦@個(gè)LAN分隔以保證網(wǎng)絡(luò)的正常工作；網(wǎng)橋可以互連不同類型的LAN；網(wǎng)橋可以隔離負(fù)載，防止出故障的站點(diǎn)損害全網(wǎng)；網(wǎng)橋可以有助于安全保密。4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（3）Caption:AbridgeusingaleasedsatellitechanneltoconnectLANsegmentsattwosites.Asatellitebridgecanspanarbitrarydistance.

第73頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（3）網(wǎng)橋的作用：擴(kuò)大物理范圍；將獨(dú)立的LAN進(jìn)行互連；提高可靠性；網(wǎng)絡(luò)出故障，只影響個(gè)別網(wǎng)段；過(guò)濾通信量；使LAN各網(wǎng)段成為隔離開的沖突域；可互連不同物理層、MAC子層和不同速率的LAN第74頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第75頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（4）網(wǎng)橋的工作原理連接k個(gè)不同LAN的網(wǎng)橋具有k個(gè)MAC子層和k個(gè)物理層。第76頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（5）4.5.1 連接802.X和802.Y的網(wǎng)橋互連時(shí)需要解決的相同問(wèn)題不同LAN幀格式的轉(zhuǎn)換；Fig.4-36不同的LAN速率不同，網(wǎng)橋要有緩存能力；高層協(xié)議的計(jì)時(shí)器設(shè)置；不同的LAN支持的最大幀長(zhǎng)度不同，分別為1500，8191，5000。解決辦法：丟棄無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)的幀。三種不同的LAN互連共有九種組合Fig.4-37動(dòng)作格式轉(zhuǎn)換和重新計(jì)算校驗(yàn)和變換位的順序第77頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（6）復(fù)制優(yōu)先級(jí)產(chǎn)生一個(gè)虛擬的優(yōu)先級(jí)放棄優(yōu)先級(jí)把環(huán)排空設(shè)置A/C位解決速率快慢問(wèn)題處理幀太長(zhǎng)的問(wèn)題第78頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第79頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第80頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（7）4.5.2 透明網(wǎng)橋/生成樹網(wǎng)橋工作原理：網(wǎng)橋工作在混雜（promiscuous）方式，接收所有的幀；網(wǎng)橋接收到一幀后，通過(guò)查詢地址/端口對(duì)應(yīng)表來(lái)確定是丟棄還是轉(zhuǎn)發(fā)；網(wǎng)橋剛啟動(dòng)時(shí)，地址/端口對(duì)應(yīng)表為空，采用洪泛（flooding）方法轉(zhuǎn)發(fā)幀；在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中采用逆向?qū)W習(xí)（backwardlearning）算法收集MAC地址。網(wǎng)橋通過(guò)分析幀的源MAC地址得到MAC地址與端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并寫入地址/端口對(duì)應(yīng)表；網(wǎng)橋軟件對(duì)地址/端口對(duì)應(yīng)表進(jìn)行不斷的更新，并定時(shí)檢查，刪除在一段時(shí)間內(nèi)沒有更新的地址/端口項(xiàng)；第81頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（8）幀的路由過(guò)程目的LAN與源LAN相同，則丟棄幀；目的LAN與源LAN不同，則轉(zhuǎn)發(fā)幀；目的LAN未知，則洪泛幀，并逆向?qū)W習(xí)。多個(gè)網(wǎng)橋（并行網(wǎng)橋）可能產(chǎn)生回路解決多個(gè)網(wǎng)橋產(chǎn)生回路的問(wèn)題思想讓網(wǎng)橋之間互相通信，用一棵連接每個(gè)LAN的生成樹（SpanningTree）覆蓋實(shí)際的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第82頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（9）構(gòu)造生成樹每個(gè)橋廣播自己的橋編號(hào)，號(hào)最小的橋稱為生成樹的根；每個(gè)網(wǎng)橋計(jì)算自己到根的最短路徑，構(gòu)造出生成樹，使得每個(gè)LAN和橋到根的路徑最短；當(dāng)某個(gè)LAN或網(wǎng)橋發(fā)生故障時(shí)，要重新計(jì)算生成樹；生成樹構(gòu)造完后，算法繼續(xù)執(zhí)行以便自動(dòng)發(fā)現(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化，更新生成樹。第83頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第84頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第85頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第86頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（10）4.4.3 源路由網(wǎng)橋CSMA/CD和TokenBus選擇了透明網(wǎng)橋，TokenRing選擇了源路由網(wǎng)橋源路由網(wǎng)橋的原理幀的發(fā)送者知道目的主機(jī)是否在自己的LAN內(nèi)；如果不在，在發(fā)出的幀頭內(nèi)構(gòu)造一個(gè)準(zhǔn)確的路由序列，包含要經(jīng)過(guò)的網(wǎng)橋、LAN的編號(hào)。并將發(fā)出的幀的源地址的最高位置1；例：圖中A到D的路由為：（L1，B1，L2，B2，L3）每個(gè)LAN有一個(gè)12位的編號(hào)，每個(gè)網(wǎng)橋有一個(gè)4位的編號(hào)；網(wǎng)橋只接收源地址的最高位為1的幀，判定是轉(zhuǎn)發(fā)還是丟棄；第87頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（11）源路由的產(chǎn)生：每個(gè)站點(diǎn)通過(guò)廣播“發(fā)現(xiàn)幀”（discoveryframe）來(lái)獲得到各個(gè)站點(diǎn)的最佳路由。若目的地址未知，源站發(fā)送“發(fā)現(xiàn)幀”，每個(gè)網(wǎng)橋收到后廣播，目的站收到后發(fā)應(yīng)答幀，該幀經(jīng)過(guò)網(wǎng)橋時(shí)被加上網(wǎng)橋的標(biāo)識(shí)，源站收到后就知道了到目的站的最佳路由。優(yōu)點(diǎn)對(duì)帶寬進(jìn)行最優(yōu)的使用。缺點(diǎn)網(wǎng)橋的插入對(duì)于網(wǎng)絡(luò)是不透明的，需要人工干預(yù)。站點(diǎn)要知道網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第88頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5 網(wǎng)橋技術(shù)（11）802網(wǎng)橋的比較第89頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Caption:ThefrontofaProximwirelessbridge.ThisdevicebridgesawirelessProximlocalareanetworkwithastandardEthernetnetwork.第90頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Caption:ThebackofaProximwirelessbridge.Ontheleftisanantenna.OntherightisanRJ-45Ethernetjack.TotheleftofthatisathinEthernetBNCconnector.

第91頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Caption:TheconceptunderlyingaswitchedLAN.ElectroniccircuitsintheswitchprovideeachcomputerwiththeillusionofaseparateLANsegmentconnectedtoothersegmentsbybridges.

第92頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Caption:Acloseupoftwo3Com24portEthernetswitches,aForeForeRunnerASX-200ATMswitchwithbothtwistedpaircopperandfiberopticconnections,andaForeForeRunnerLE155ATMswitchwith12twistedpair155megabitconnections

第93頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.6 高速局域網(wǎng)技術(shù)（1）4.6.1 光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI（FiberDistributedDataInterface）特征使用多模光纖作為傳輸介質(zhì)MAC協(xié)議與TokenRing類似100M的速率采用4B/5B編碼方法32中組合中的16種表示數(shù)據(jù)，3種表示定界符，2種表示控制，3種表示硬件信號(hào)，8種保留。最大距離200公里最多1000個(gè)站點(diǎn)通常作為連接LAN的主干網(wǎng)絡(luò)第94頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.6 高速局域網(wǎng)技術(shù)（2）FDDI的雙環(huán)操作FDDI定義了兩類站：A類站連接雙環(huán)，B類站連接單環(huán)。第95頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.6 高速局域網(wǎng)技術(shù)（2）為提高信道利用率，站點(diǎn)發(fā)完數(shù)據(jù)后立即產(chǎn)生新令牌，環(huán)上可能同時(shí)存在多個(gè)幀；幀格式第96頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第97頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第98頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Caption:ThebackoftwoFDDIconcentrators(hubs)(seephotoimg4_013).Thetopconcentratorhas10portswhilethebottomonehas20.

第99頁(yè)，課件共113頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Caption:ThefrontoftwoFDDIconcentrators(hubs).Thetopconcentratorhas10por