局域网只涉及通信子网功能,它是同一个网络中节点与节点之间的数据通信问题,它不涉及网络层。数据链路层分为成媒体访问控制MAC和逻辑链路控制LLC两个子层,LLC子层与所使用的传输介质无关,仅让MAC子层根据物理介质访问控制方法。
4.1.1 局域网的特点
1、局域网(LAN)具有一下特点
·地理分布范围较小
·数据传输率高
·误码率低
·局域网的归属较为单一
·一般采用分布式控制和广播式通信
·协议简单、结构灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩充
2、构建局域网需要考虑的问题
拓补结构、传输介质、介质访问控制方式、通信协议和布线技术。
3.局域网拓补结构
星型、环形、总线型、树形
4.1.2 局域网的介质访问控制方法
1.具有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)——争用型
·采用随机访问和竞争机制(“争用型”)。站点以帧的形式发送数据,所有连接在信道上的设备都能检测到该帧,当某个站点检测到目的地址和本站地址相符合时,就接收该帧,并给源节点返回一个响应。
·“冲突”是指二个以上的站点同时发送帧,造成不同信号的叠加互相破坏而变成无意义的噪声,因此要进行冲突检测。
·“载波侦听”并不能完全消除冲突,如图所示。
CSMA/CD:
先听后发,边听边发,冲突停止,随机延迟后重发
2.令牌(Token)技术——“轮询型
采用轮流访问的公平方式,类似”击鼓传花“游戏。Token技术最初用在环型拓补结构中,它使用一个称为令牌的特殊端帧,可以把令牌当作一个通行证,网络中只有取得Token的节点才可以发送数据。当网络中没有站点发送数据时,令牌就沿环高速单向绕行。
令牌访问介质方式的优点是:
·不存在竞争,因此不会出现冲突,常用于高负荷通信量较大的网络。
·令牌环绕一周的时间固定,实时性好,适用于控制型或实时性要求较高的场合。
·令牌单向流动,因此可使用带宽高的光纤作为传输介质。
·可以设置优先级,适用于集中管理。
·负荷较高时,有较好的响应方式
4.1.3 网络适配器
1、网络适配器的功能
完成物理层和数据链路层的功能,实现并行数据和串行信号之间的转换、数据帧的装配与拆装、介质访问控制和数据缓冲等
2、网卡的种类
·按传输速率分为10Mbps、10/100Mbps和1000Mbps网卡
·按传输数据信号的位数可分为8位、16位和32位网卡
·按接口分为AUI接口网卡、BNC接口网卡、RJ-45接口网卡、ST、SC插头网卡和无线网卡等
·按总线插槽接口可分为ISA 、EISA、VESA、PCI和PCMCIA
3、Ethernet网卡
Ethernet网卡已将CSMA/CD功能集成到网卡中,并负责执行IEEE802.3所规定的规程,如构成帧,计算帧检验序列、执行曼彻斯特编码译码转换等。
4.2 以太网
4.2.1以太网标准和分类
IEEE 802.3定义的以太网标准分为10兆以太网、快速(百兆)以太网、(fast ethernet)、千兆位以太网(Gigabit Ethernet)等。
4.2.2以太网的体系结构
1、以太网体系结构
2、协议数据单元PUD
3、MAC帧格式
4.2.3 以太网特点
4.2.4 10兆以太网
1、10Base5
2.10Base2
3.10Base-T
4.10Base-F
5.10Broad36
6.10兆以太网的中继 规则
10兆以太网的中继规则(也称黄金规则)位5-4-3-2-1规则
·从人一个发送端到接受端之间只能有5个网段
·从任一个发送端到接收端之间只能经过4个中继器
·其中的3个网段可增加站点
·另2个网段只能作为中继链路,不能连接站点
·整个网络组成了1个冲突域
实际组建以太网时可将几种标准混合使用,如图所示。
4.3.1 冲突直径的计算
10兆以太网的冲突域直径为2500m,一个站点应在整个帧传送完毕前能检测到是否有冲突。快速以太网速度提高了10倍,因此传输一个最小帧(512位),时间会降低10倍,即需要花费5.12ms,如图所示。为了不改变帧的最小长度,应该让冲突域降低10倍,即从2500m降低250m,这样如果发生冲突,能使发送方检测到。
4.3.2 10兆以太网和快速以太网的区别
1.10兆以太网和快速以太网的相同点
2.10兆以太网和快速以太网的不同点
3.4B/5B编码
4.3.3快速以太网的物理层
1.100Base-TX
2.100Base-FX
3.100Base-T4
4.100Base-T2
4.4.4共享式以太网和交互式以太网的区别
4.4.4 全双工以太网
4.5.1 千兆位以太网的MAC帧
千兆位以太网和快速以太网相比,速度提高了10倍,如果帧长度和快速以太网相同,网络直径将会降低20m。为了使千兆位以太网在保持G级速率的条件下仍能维持200多米的网络直径,采用了下面两种技术
·
4.6令牌环网
4.8 光纤分布数据接口FDDI
工作原理:FDDI访问控制与令牌环网类似,使用令牌控制技术,逻辑拓补结构是一个环,物理拓补结构可以是环形,树形或星型,覆盖范围可达几公里。
4.8.2 FDDI的寻址和数据编码
FDDI的寻址是使用一个6字节的地址,地址在NIC上,和以太网的地址类似。
FDII采用了二级编码的方式,先按4B/5B编码,然后再利用非归零反相编码NRZ-I进行数据编码
4.8.2 特点
·光纤效率高
·使用基于IEEE 82.5令牌环标准的令牌传递协议
·采用双环拓补结构,网络可靠性大大增加,确保网络具有容错能力
·有较大的覆盖范围
·具有动态分配带宽的能力,能同时支持同步和异步数据服务
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局域网可以分为以太网和令牌总线网_以太网是局域网的一种吗分享到此就结束了,感谢您的阅读。
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