计算机网络和通信课件第5章.ppt

第 五 章 局 域 网 技 术 5.1 局域网体系结构 1、特点 为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限； 所有的站共享较高的总带宽(即较高的数据传输速率)； 较低的时延和较低的误码率； 各站为平等关系而不是主从关系； 能进行广播(一站向其他所有站发送)或多播(multicast)(一站向多个站发送，又称为组播)。 主要涉及拓扑结构、传输介质和介质访问控制（MAC）三项关键技术问题 2、局域网的体系结构与广域网区别 由于局域网只是一个计算机通信网，而且局域网不存在路由选择问题，因此它不需要网络层，而只有最低的两个层次。 局域网的种类繁多，其媒体接入控制的方法也各不相同，远远不像广域网那样简单。 为了使局域网中的数据链路层不致过于复杂，就应当将局域网的数据链路层划分为两个子层，即：媒体接入控制或媒体访问控制MAC（Medium Access Control）子层和逻辑链路控制LLC（Logical Link Control）子层，而网络的服务访问点SAP则在LLC层与高层的交界面上。 3、网络的拓扑结构 网络上的各节点相互连接的方法和方式，我们称之为网络的拓扑结构，它用来表示网络上的计算机、电缆和其它部件的布局或物理位置。 拓扑结构的选择，将对网络的性能、网络需要的设备类型、网络的可扩展性和管理网络的方法有着不同程度的影响。 三种标准的拓扑结构： 总线型：总线型拓扑也称直线型总线。它用一根称之为干线的电缆以直线方式连接网络上的所有计算机。 星型：所有计算机通过电缆连接到一个称为集线器的中央部件。信号通过集线器从一台计算机发送到另一台计算机。 环型：环型拓扑结构用一个电缆环连接所有的计算机。 (1) 总线上的通信 计算机的数据包含目的地址，发送到电缆上，但只有地址相匹配的计算机才接受信息。 一个时刻只有一台计算机能够发送信号，网络性能受计算机数量的影响 被动型的拓扑结构，计算机只监听，不负责将数据从一台计算机移送到另一台计算机。 总线上的通信 需在总线两端接终端匹配器，以抑制反射干扰 扩展： 柱型连接器连接两段电缆，但多次使用会使信号减弱； 中继器连接两段电缆，在发送前会增强信号 (2) 星型拓扑结构的特点： 提供集中式的资源和管理，可按需改变和扩充网络； 中央点出故障，整个网络瘫痪；某台计算机某段电缆出故障，其余部分仍可继续工作； 需要大量电缆。 集线器是网络的中央部件。也称为多端口中继器。 集线器 主动型集线器：有源集线器, 再生信号并重新传输。需要电源。 被动型集线器：无源集线器。仅作为连接点，但不放大或再生信号；不需要电源。 (3) 环型拓扑结构特点 不需要终端匹配器，信号沿一个方向传送。 主动型拓扑结构，每台计算机都增强信号后再继续传送。 一台计算机的失败将影响整个网络。 环型拓扑结构的通信 只有得到空标记令牌的网站允许发送数据 令牌是一具有特定数据格式的电子信息，，空标记忙标记 令牌环访问控制的基本过程 A．发送前，等待空标记令牌通过 B．得到空标记令牌，空标记换为忙标记，紧跟着令牌，发送数据 C．发送出去的帧在环上循环一周后，回到始发站，由始发站将该帧从环上移下，将忙标记换为空标记 (4) 主要拓扑结构的变形 星型总线：一条直线型总线主干上连接了几个星型拓扑结构的网络。特点：一台计算机的失败不影响整个网络；一台如果集线器某连接点出故障，只影响与该集线器相连接的那段网段和计算机，网络的其余部分扔可继续工作。 星型环：一个含实际环的集线器上连接了几个星型拓扑结构的网络。 4、IEEE802局域网标准系列 (1) 物理层 (2) 数据链路层 MAC子层： Media Access Control。与拓扑结构及传输媒介密切相关 将上层交下来的数据封装成帧进行发送(接收时进行相反的过程，将帧拆卸)； 实现和维护MAC协议； 比特差错检测； 寻址。 MAC 地址：物理地址 标识系统是一个核心问题。名字指出我们所要寻找的那个资源，地址指出那个资源在何处，路由告诉我们如何到达该处 802标准中的MAC地址： 48bit 前三个字节由厂商向IEEE购买；后三个字节由厂商分配 MAC地址的作用：用来找到我们所要进行通信的计算机。 MAC地址格式 LLC（Logical Link control） 建立和释放数据链路层的逻辑连接； 提供与高层的接口； 差错控制； 给帧加上序号。 LLC子层所提供的服务 LLC1:不确认的无连接服务。局域网中差错率较小，不可靠传输引起麻烦可能性较小；点对点、广播、多播 特别适合于广播和多播； LLC2:面向连接服务。连接建立、数据传送和连接断开；适合于传送很长的数据文件； LLC3:带确认的无连接服务。不要确认则不够可靠；建立连接则又嫌