第五章局域网技术.ppt

第五章局域网技术
IEEE802标准
IEEE802系列标准
：概述、体系结构、网际互连及网络管理和性能测试；
：逻辑链路控制LLC，即高层与任何一种局域网MAC层的接口；
IEEE802同义词
以太网的核心思想是利用共享的公共传输介质。
常规的共享式以太网只能以半双工的方式工作，用户依赖于单条共享信道，在技术上不能同时收发数据。
随着以太网的技术发展，1997年出现全双工以太网（），从而实现了同时收发。
以太网的技术标准
时间
技术描述
标准
网络介质
1982年
10BASE5（DIX）

粗同轴电缆
1985年
10BASE2

细同轴电缆
1990年
10BASE-T

双绞线
1993年
10BASE-F

光纤
1995年
100BASE-T

双绞线、光纤
1997年
全双工以太网

1998年
1000BASE-X

光纤、短屏蔽铜缆
1999年
1000BASE-T

双绞线
以太网的介质访问方式
MAC子层的中心议题是相互竞争的用户之间如何分配一个单独的广播信道。
分配方法有静态分配和动态分配两种。
而所有传统的信道静态分配方法均不能有效地处理通信的突发性，所以我们必须采用信道动态分配。
结合MAC子层和物理层，不同的协议规则决定了不同的网络形式的应用和技术实现。
以太网的核心技术是它的随机争用型介质访问方法，即CSMA/CD介质访问控制方法。
以太网的帧结构
前导码：7个字节的1、0间隔代码：1010···10（56位）
帧首定界符（SFD）：1个字节10101011二进制序列
目的地址（DA）：目的站MAC地址，6个字节
最高位：0表示单播、1表示多播（组播）、全1为广播，
源地址（SA）：源站MAC地址，6个字节
类型（TYPE）：2字节，表示高层协议类型
数据（DATA）：46—1500字节
帧检验序列（FCS）：4字节，32位冗余校验CRC32
前导码
SFD
DA
SA
TYPE
DATA
FCS
7
1
6
6
2
46-1500
4
DIX
以太帧（Ethernet II）
帧
DIX以太帧的DATA直接封装网络层分组，而IEEE -PDU，L表示LLC-PDU字节数。
帧兼容策略：大于最大帧长度1518D表示TYPE，否则表示L。实际做法：取值1536D（0600H）为界。例如IP为0800H、IPX为8137H。
前导码
帧首定界SFD
目的地址DA
源地址SA
类型TYPE
数据DATA
帧校验FCS
前导码
帧首定界SFD
目的地址DA
源地址SA
长度 L
数据DATA
帧校验FCS
CSMA/CD机理
CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）协议是对ALOHA协议（一种基于地面无线广播通信而创建、适用于无协调关系的多用户竞争单信道使用权的系统）的改进，它确保在了网络结点在侦听到信道忙时不会有新站同时发送数据。
CSMA/CD的基本过程如下：一个站要发送信息，首先要监听总线，以决定介质上是否有其他站的发送信号存在。如果介质是空闲的，则可以发送信息；反之，则等待一个时间间隔后重试（退避）。
CSMA形式
按照退避算法的语义规则，CSMA/CD有以下三种具体形式：
非坚持退避
1-坚持退避
P-坚持退避
以太网所采用的是1-坚持退避CSMA/CD。当站点希望传送数据时，它就等到线路空闲为止，否则就立即传输。
非坚持退避
①假如介质是空闲的，则发送。
②假如介质是忙的，则等待一个随机时间，重复第一步。
1-坚持退避
①假如介质是空闲的，则发送。
②假如介质是忙的，继续监听，直到空闲为止，立即发送。
③假如发生冲突，则等待一个随机时间，重复第一步。
P-坚持退避
①假如介质是空闲的，则以概率P直接发送，或以1-P的概率延迟一个时间单位。
②假如介质是忙的，继续监听，直到空闲为止，重复第一步。
③如果被延迟一个时间单位，重复第一步。
④假如发生冲突，采用某种方法解决（退避）。
CD冲突的检测
以太网所采用的是1-坚持退避CSMA/CD。如果两个或多个站点同时在空闲的电缆上开始传输，就会产生冲突，站点对冲突的检测可以依据如下方法：
①比较接收到的信号电压的大小
②检测曼彻斯