802.3标准.doc

IEEE 是一个使用 CSMA/CD 媒体访问控制方法的局域网标准。CSMA/CD 总线的实现模型如图 6-24 所示,对应于 OSI 参考模型的最低两层。从逻辑上可以将 CSMA/CD 总线的实现模型划分为两大部分:一部分由 LLC 子层和 MAC 子层组成,实现 OSI 参考模型的数据链路层功能;另一部分实现物理层功能。把依赖于媒体的特性从物理层中分离出来的目的,是要使得 LLC 子层和 MAC 子层能适应于各类不同的媒体。物理层内定义了两个兼容接口:依赖于媒体的“媒体相关接口”MDI 和“访问单元接口”AUI 。MDI 是一个同轴电缆接口,所有站点都必须遵循 IEEE 定义的物理媒体信号的技术规范,与这个物理媒体接口完全兼容。由于大多站点都设在离电缆连接处有一段距离的地方,在与电缆靠近的 MAC 中只有少量电路,而大部分硬件和全部的软件都在站点中,AUI 的存在为 MAC 和站点的配合使用带来了极大的灵活性。图6-24 CSMA/CD 模型 MAC 子层和 LLC 子层之间和接口提供每个操作的状态信息,以供高一层差错恢复规程所用。MAC 子层和物理层之间的接口,提供包括成帧、载波监听、启动传输和解决争用、在两层间传送串行比特流的设施及用于定时等待等功能。 1. IEEE MAC 子层的功能 标准提供了 MAC 子层的功能说明,内容主要有数据封装和媒体访问管理两个方面。数据封装(发送和接收数据封装)包括成帧(帧定界和帧同步) 、编址(源地址脏乱目的地址的处理)和差错检测(物理媒体传输差错的检测)等; 媒体访问管理包括媒体分配和竞争处理。当LLC 子层请求发送一数据帧时,MAC 子层的发送数据封装部分便按 MAC 子层的数据帧格式组帧。首先将一个前导 P和一个帧起始定界符 SFD 附加到帧的开阔部分,填上目的地址和源地址,计算出 LLC 数据帧的字节数,填入数据长度计数字段LEN 。必要时还要将填充字符 PAD 附加到 LLC 数据帧后,以确保传送帧的长度满足最短帧长的要求。最后求出 CRC 校验附加到帧校验列 FCS 中。数据封装后的 MAC 帧,便可递交 MAC 子层的发送媒体访问管理部分以供发送。借助于监视物理层收发信号( PLS )部分提供的载波监听信号,发送媒体访问管理设法避免发送信号与媒体上其他信息发生冲突。在媒体空闲时,经短暂的帧间延迟(提供给媒体恢复时间)之后,就启动帧发送。然后,MAC 子层将串行位流送给 PLS 接口以供发送。PLA 完成产生媒体上电信号的任务,同时监视媒体和产生冲突检测信号。在没有争用的情况下,即可完成发送。发送完成后,MAC 子层通过 LLC 与MAC 间的接口通知 LLC 子层,等待下一个发送请求。假如产生冲突, PLS 接通冲突检测信号,接着发送媒体访问管理开始处理冲突。发送一串称为阻塞( JAM )码来强制冲突,由此保证有足够的冲突持续时间,以使其他与冲突有关的发送站点都得到通知。在阻塞信号结束时,发送媒体访问管理就暂停发送, 等待一个随机选择的时间间隔后再进行重发尝试。发送媒体访问管理用二进制数指数退避算法调整媒体负载。最后,或者重发成功或者在媒体故障、过载的情况下,放弃重发尝试。接收媒体访问管理部分的功能是,首先由 PLS 检测到达帧,使接收时钟与前导码同步,并接通载波监听信号。接收媒体访问管理部件要检测到达的帧是否错误, 帧长是否超过最大长度,是否为 8位的整倍数。还要过滤因冲突产生的碎片信号(即小于最短长度的帧)。接收数据解封部分的功能,用于检验帧的目的地址字段,以确定本站点是否应该接收该帧。如地址符合,将其送到 LLC 子层,并进行差错检验。 2. IEEE 物理层规范 IEEE 委员会在定义可选的物理配置方面表现了极大的多样性和灵活性。为了区分各种可选用的实现方案,该委员会给出了一种简明的表示方法,即: 〈数据传输速率( Mpbs )><信号方式><最大段长度(百米) > 如10BASE-5 、10BASE-2 、10BROAD36 中前面的 10表示“数据传输速率”,BAS E 表示信号方式基带方式,最后面的 5、2、36 则分别表示这几种网络的最大网段长度为 500m 、200m 。但 10BASE-T 有些例外,其中的 T表示双绞线、光纤传输介质。下面具体介绍几种典型的 10Mbps 以太网主要参数。(1)10BASE-5 和10BASE-2 两者使用 50欧姆同轴电缆和曼切斯特编码;数据速率为 10Mbps 。两者的区别在于10BASE-5 使用粗缆(线径为 50mm ), 10BASE-2 使用细缆(线径为 5mm )。由于两者数据传输率相同,所以可以使用 10BA