第三章 局域網(wǎng)基礎(chǔ)

　　早期局域網(wǎng)的特點(diǎn)：

　　從局域網(wǎng)應(yīng)用角度看，局域網(wǎng)主要技術(shù)特點(diǎn)是：

　　決定局域網(wǎng)的主要技術(shù)要素是：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，傳輸介質(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法。局域網(wǎng)從介質(zhì)訪問控制方法分為：共享介質(zhì)局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)。

　　局域網(wǎng)拓?fù)錁?gòu)型

　　總線局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方式采用的是“共享介質(zhì)”方式。

　　主要特點(diǎn)

　　介質(zhì)訪問控制方法是控制多個(gè)結(jié)點(diǎn)利用公共傳輸介質(zhì)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的方法。

　　環(huán)形拓?fù)錁?gòu)型

　　星型拓?fù)渲写嬖谥行慕Y(jié)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)與點(diǎn)之間的線路與中心結(jié)點(diǎn)連接，任何兩結(jié)點(diǎn)之間的通信都要通過中心結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。

　　局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)有同軸電纜、雙絞線、光纖與無線通信信道。

　　雙絞線

　　光纖

　　共享介質(zhì)訪問控制方式主要為：

　　1 帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD方法。

　　2 令牌總線方法(TOKEN BUS)。

　　3 令牌環(huán)方法(TOKEN RING)。

　　IEEE802

　　IEEE802參考模型：IEEE802參考模型是美國電氣電子工程師協(xié)會(huì)在1980年2月制訂的，稱為IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)于OSI參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，但它的數(shù)據(jù)鏈路層又劃分為邏輯鏈路控制子層(LLC)和介質(zhì)訪問控制子層(MAC)。

　　a.802.1標(biāo)準(zhǔn)：包含了局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連、以及網(wǎng)絡(luò)管理與性能測試。

　　b.802.2標(biāo)準(zhǔn)：定義了邏輯鏈路控制(LLC)子層功能及其服務(wù)。

　　c.802.3標(biāo)準(zhǔn)：定義了CSMA/CD總線介質(zhì)訪問控制子層和物理層規(guī)范。

　　d.802.4標(biāo)準(zhǔn)：定義了令牌總線(Token Bus)介質(zhì)訪問控制子層與物理層的規(guī)范。

　　e.802.5標(biāo)準(zhǔn)：定義了令牌環(huán)(Token Ring)介質(zhì)訪問控制子層與物理層的規(guī)范。

　　IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)定義的共享局域網(wǎng)有三類：

　　1 采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)。

　　2 采用TOKEN BUS介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)。

　　3 采用TOKEN RING介質(zhì)訪問控制方法的環(huán)型局域網(wǎng)。

　　ETHERNET(以太網(wǎng))的核心技術(shù)是它的隨機(jī)爭用型介質(zhì)訪問方法，即CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法。

　　最早使用隨機(jī)爭用技術(shù)的是夏威夷大學(xué)的校園網(wǎng)。

　　CSMA/CD的發(fā)送流程可以簡單的概括為1先聽先發(fā)2邊聽邊發(fā)3沖突停止4隨機(jī)延遲后重發(fā)。

　　沖突檢測是發(fā)送結(jié)點(diǎn)在發(fā)送的同時(shí)，將其發(fā)送信號(hào)波形與接受到的波形相比較。

　　TOKEN BUS(令牌總線方法)是一種在總線拓?fù)渲欣�用“令牌”作為控制結(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)的確定型介質(zhì)訪問控制方法。

　　所謂正常穩(wěn)態(tài)操作是網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完成初始化，各結(jié)點(diǎn)進(jìn)入正常傳遞令牌與數(shù)據(jù)，并且沒有結(jié)點(diǎn)要加入與撤除，沒有發(fā)生令牌丟失或網(wǎng)絡(luò)故障的正常工作狀態(tài)。

　　令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由低地址向高地址傳遞。令牌總線網(wǎng)在物理上是總線網(wǎng)，而在邏輯上是環(huán)網(wǎng)。

　　交出令牌的條件：1 該結(jié)點(diǎn)沒有數(shù)據(jù)幀等待發(fā)送。2 該結(jié)點(diǎn)已經(jīng)發(fā)完。3 令牌持有最大時(shí)間到。

　　環(huán)維護(hù)工作：1環(huán)初始化2新接點(diǎn)加入環(huán)3接點(diǎn)從環(huán)中撤出4環(huán)恢復(fù)5優(yōu)先級

　　令牌總線的特點(diǎn)

　　TOKEN RING

　　IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)對其改進(jìn)

　　CSMA/CD與TOKEN BUS、TOKEN RING的比較

　　ETHERNET物理地址的基本概念

　　高速局域網(wǎng)的方案

　　共享介質(zhì)局域網(wǎng)可分為Ethernet，Token Bus，Token Ring與FDDI以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的100Mbps Fast Ethernet、1Gbps與10Gbps Gigabit Ethernet。

　　交換式局域網(wǎng)可分為Switch Ethernet與ATM LAN，以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的虛擬局域網(wǎng)。

　　光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI是一種以光纖作為傳輸介質(zhì)的高速主干網(wǎng)。

　　FDDI主要技術(shù)特點(diǎn):

　　(1)使用基于IEEE802.5的單令牌的環(huán)網(wǎng)介質(zhì)訪問控制MAC協(xié)議;

　　(2)使用IEEE802.2協(xié)議,與符合IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)兼容;

　　(3)數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mbps,連網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)數(shù)小于等于1000,環(huán)路長度為100km;

　　(4)可以使用雙環(huán)結(jié)構(gòu),具有容錯(cuò)能力;

　　(5)可以使用多模或單模光纖;(6)具有動(dòng)態(tài)分配帶寬的能力,能支持同步和異步數(shù)據(jù)傳輸.

　　100Mbps Fast Ethernet

　　1Gbps Gigabit Ethernet

　　Gigabit Ethernet的傳輸速率比Fast Ethernet(100Mbps)快10倍，達(dá)到1000Mbps，將傳統(tǒng)的Ethernet每個(gè)比特的發(fā)送時(shí)間由100ns降低到1ns。

　　10Gbps Gigabit Ethernet

　　交換局域網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)

　　局域網(wǎng)交換機(jī)工作原理

　　“端口號(hào)/MAC地址映射表”的建立與維護(hù)根據(jù)交換機(jī)的幀轉(zhuǎn)發(fā)方式，交換機(jī)可以分為3類：

　　1 直接交換方式。

　　2 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式。

　　3 改進(jìn)直接交換方式。

　　局域網(wǎng)交換機(jī)的特性：

　　1 低交換傳輸延遲。

　　2 高傳輸帶寬。

　　3 允許10Mbps/100Mbps。

　　4 局域網(wǎng)交換機(jī)可以支持虛擬局域網(wǎng)服務(wù)。

　　虛擬網(wǎng)絡(luò)(VLAN)是建立在交換技術(shù)基礎(chǔ)上的。

　　虛擬網(wǎng)絡(luò)是建立在局域網(wǎng)交換機(jī)或ATM交換機(jī)上的，它以軟件的形式來實(shí)現(xiàn)邏輯組的劃分與管理，邏輯工作組的結(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制。