计算机网络建设6-局域网技术.ppt

局域网技术  4. 1局域网的基本概念—局域网的主要特点及实现技术 1、局域网的特性： （1）局域网属于某一组织机构所有。如一个工厂、学校、企事业单位等内部网络，因此LAN的设计、安装、使用等均不受公共网络的束缚。 （2）局域网覆盖范围有限，通常在数百米至数公里之内。 （3）局域网具有较高的数据传输速率，一般在1-100Mbps之间。目前已出现速率高达1000Mbps的局域网。 （4）具有较低误码率。 （5）局域网容易组装、组建和维护，具有较好的灵活性。 4. 1局域网的基本概念 —局域网的主要特点及实现技术 2、决定局域网特性的三方面技术： （1）传输介质 局域网可使用多种传输介质。双绞线是最常用的一种传输介质，原来只用于低速基带局域网，现在10Mb/s或100Mb/s乃至1Gb/s的局域网也使用双绞线。同轴电缆的速率一般为10Mb/s，而75欧的同轴电缆可用到几百Mb/s。光纤具有很好的抗电磁干扰特性和很宽的频带，速率可达100Mb/s甚至1Gb/s。 （2）拓扑结构 为了进行计算机网络结构的设计，人们引用了拓扑学中拓扑结构的概念。通常，我们将节点和链路连接而成的几何图形称为该网络的拓扑结构。一个网络的拓扑结构是指它的各个节点互联的方法。 4. 1局域网的基本概念 —介质访问控制MAC子层 1、MAC子层要完成MAC帧的封装、解封和介质访问控制两个主要功能。 （1）MAC层的硬件地址 在局域网中，硬件地址又称为物理地址或MAC地址（因为这种地址用在MAC帧中）。在所有计算机系统的设计中，标识系统是一个核心问题。在标识系统中，地址就是为标识某个系统的一个非常重要的标识符。802标准为局域网规定了一种48bit的全球地址，是指局域网上的每一台计算机所插入的网卡的地址。现在IEEE的注册管理委员会RAC（Registration Authority Committee）是局域网全球地址的法定管理机构，它负责分配地址字段的前三个字节（即高位24位）。这个号的正式名称是机构惟一标识符OUI（Organizationally Unique Identifier）。地址字段中的后三个字节（即低位24位）则是由厂家自行指定，称为扩展标识符（extended identifier），只要保证生产的网卡没有重复地址即可。 4. 2局域网的介质访问控制方法 —CSMA/CD和IEEE802.3标准 2.载波监听多路访问协议CSMA c CSMA(Carries Sense Multiple Access)称为载波监听多路访问。也叫做先听后讲（LBT），其工作原理是：即每个站在发送帧之前首先监听信道上是否有其他站点正在发送数据,如果信道空闲，该站点便可传输数据；否则，该站点将暂不发送数据，而是避让一段时间后再做尝试。这就需要有一种退避算法来决定避让的时间，根据监听后的策略,有三种不同的协议。即:1—坚持型、非坚持型、P—坚持型。 4. 2局域网的介质访问控制方法 —CSMA/CD和IEEE802.3标准 3、坚持型算法（1-坚持算法） 当一个站点要传送数据时，它首先监听信道，看是否有其他站点正在传送数据。如果信道正忙，则继续监听，直至检测到信道是空闲，立即发送。如果有冲突，则等待一随机量的时间，然后重新开始。若两个站同时监听到信道空闲，立即发送，必定冲突，即冲突概率是1，故称之为1-坚持算法。 这种算法的优点是：只要媒体空闲，站点就立即可发送，避免了媒体利用率的损失；其缺点是：假若有两个或两个以上的站点有数据要发送，冲突就不可避免。 4. 2局域网的介质访问控制方法 —CSMA/CD和IEEE802.3标准 4、非坚持算法 在该协议中，站点比较“理智”，不像第一种协议那样“贪婪”，在发送数据前，站点也会监听信道的状态，如果信道是空闲的，它就开始发送。如果信道正忙，该站点将不再继续监听，则等待一随机的时间，再重复上述过程。 采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的可能性。其缺点是很可能在再次监听之前信道已空闲了，从而产生了浪费。 4. 2局域网的介质访问控制方法 —CSMA/CD和IEEE802.3标准 5、P-坚持算法 工作过程如下：当一个站点要传送数据时，它首先监听信道，如果检测到信道是空闲，则以P的概率发送，而以（1-P）的概率推迟到下一个时隙。如果该站检测到信道忙，继续监听直至媒体空闲并重复上述步骤. P-坚持算法是一种既能像非坚持算法那样减少冲突，又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的折中方案。问题在于如何选择P的值，这要考虑到避免重负载下系统处于的不稳定状态。 4. 2局域网的介质访问控制方法 —C