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第5章 局 域 网 5.1 局域网概述 5.2 传统以太网 5.3 以太网的MAC层 5.4 扩展的局域网 5.5 虚拟局域网 5.6 高速以太网 5.7 其他种类的高速局域网 5.8 无线局域网 5.1 局域网概述 局域网最主要的特点是：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。 局域网具有如下的一些主要优点： （1）能方便地共享昂贵的外部设备、主机以及软件、数据。从一个站点可访问全网。 （2）便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活调整和改变。 （3）提高了系统的可靠性、可用性和残存性。 局域网的拓扑 星形网: 近年来由于集线器(hub)的出现和双绞线大量用于局域网中，星形以太网以及多级星形结构的以太网获得了非常广泛的应用。 环形网: 最典型的就是令牌环形网(token ring)，它又称为令牌环。 总线网: 各站直接连在总线上。总线网可使用两种协议。一种是传统以太网使用的CSMA/CD，另一种是令牌传递总线网Token Bus。 树形网: 它是总线网的变型。 媒体共享技术 媒体共享技术可分为如下两大类： （1）静态划分信道: 这种划分信道的方法不够灵活，不适合于局域网和某些广播信道的网络使用。 频分复用 时分复用 波分复用 码分复用 （2）动态媒体接入控制: 它又称为多点接入(multiple access)，其特点是信道并非在用户通信时固定分配给用户。这里又分为以下两类： 随机接入:特点是所有的用户可随机地发送信息。 受控接入:特点是用户不能随机地发送信息而必须服从一定的控制。如多点线路探询(polling)，或轮询。 5.2 传统以太网 （ 1 0 Mbit/s速率） DIX Ethernet V2 是世界上第一个局域网产品（以太网）的规约。 IEEE 的 802.3 标准。 DIX Ethernet V2 标准与 IEEE 的 802.3 标准只有很小的差别，因此可以将 802.3 局域网简称为“以太网”。 严格说来，“以太网”应当是指符合 DIX Ethernet V2 标准的局域网 LAN协议 1．LAN只需低两层协议。 2. 涉及到LAN互连时，再增加网际层。 3. IEEE802标准 数据链路层的两个子层 为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802 委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层： 逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层 媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。 与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC子层，而 LLC 子层则与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说都是透明的 局域网对 LLC 子层是透明的 以后一般不考虑 LLC 子层 由于TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 标准中的几种局域网，因此现在 802 委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC（即 802.2 标准）的作用已经不大了。 很多厂商生产的网卡上就仅装有 MAC 协议而没有 LLC 协议。 2. 网卡的作用 网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡 NIC (Network Interface Card)，或“网卡”。 网卡的重要功能： 进行串行/并行转换。 对数据进行缓存。 在计算机的操作系统安装设备驱动程序。 实现以太网协议（低两层）。 计算机通过网卡和局域网进行通信 网卡不是完全自治的单元，通常称为半自治单元。因为其本身不带电源，用计算机的，且受计算机的控制。 当网卡收到一个有差错的帧时，它就丢弃此帧而不必通知它所插入的计算机。 当网卡收到一个正确的帧时，它就使用中断来通知该计算机并交付给网络层。 当计算机要发送一个IP数据报时，就由协议栈向下交给网卡组装成帧后发送到局域网。 3. CSMA/CD 协议 最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上。当初认为这样的连接方法既简单又可靠，因为总线上没有有源器件。 以太网的广播方式发送 总线上的每一个工作的计算机都能检测到 B 发送的数据信号。 由于只有计算机 D 的地址与数据帧首部写入的地址一致，因此只有 D 才接收这个数据帧。 其他所有的计算机（A, C 和 E）都检测到不是发送给它们的数据帧，因此就丢弃这个数据帧而不能够收下来。 具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。 为了通信的简便以太网采取了两种重要的措施 采用较为灵活的无连接的工作方式，即不必先建立连接就可以直接发送数据。 以太网对发送的数据帧不进行编号，也不要求对方发回确认。 这样做的理由是局域网信道的质量很好，因信道质量产生差错的概