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1、局域网技术,主要内容局域网的特点IEEE802局域网标准介质访问控制方法：CSMA/CD，TOKEN-RING，TOKEN-BUS以太网,局域网(LAN)特点,局域网：在有限的地理范围内将大量PC及各种设备互连，实现数据通信和资源共享的计算机网络 覆盖范围小 距离几百米至几公里 房间、建筑物、校园等，为一个单位所拥有高传输速率11000Mbps低误码率 10-8 10-10 以PC为主体,包括终端及各种外设,一般不设中央主机系统仅包含OSIRM中的低二层功能 简单、成本低、灵活、便于管理和扩充,局域网拓扑结构,局域网覆盖范围小，距离短，通常采用共享信道连接各设备进行通信（多路访问技术），拓扑结
2、构简单,所有节点工作站通过共享信道（总线）传输数据-广播型信道一般采用分布式介质访问控制方法,优点：电缆和设备少、成本低、安装方便缺点：若主干电缆某处发生故障，整个网络将瘫痪网上站点较多时，会因数据冲突增多而使效率降低。典型实例：以太网,总线形,环型由站点和连接站点的链路组成闭合环，各节点共享环路数据只能沿着一个固定的方向传送采用分布式介质访问控制方法,优点：时延确定、构造容易、通信电缆短、不存在冲突问题缺点：可靠性、灵活性差，任何一点都不能出故障。不便扩充，信息传输效率较低 典型实例：令牌环,星形各节点通过一条单独的通信线路连到中心节点，节点间通信经过中心节点交换和传输,优点：结构简单、实现
3、容易、方便灵活，应用广泛缺点：中心节点设备的可靠性要求高，负担较重，一旦中心节点出现故障则导致全网瘫痪；通信电缆较多,在星形拓扑中，注意：逻辑结构与物理结构的关系；星形是变形的总线结构，逻辑上都为广播型信道普通的共享介质方式局域网中逻辑上无星形拓扑(使用集线器)只有在出现交换局域网(Switched LAN)之后，才真正出现了物理结构与逻辑结构统一的星形拓扑,A,A,树形星形结构的扩充，是分级的星形结构,局域网技术的三个要素,传输介质 同轴电缆、双绞线、光纤等拓扑结构 总线型、星型、环型、树型介质访问方法按协议实现信道共享:CSMA/CD、Token-Ring、Token-Bus,介质访问控制
4、方式是局域网最关键的技术,总线型局域网采用“共享介质”方式，所有节点都可以通过总线以“广播”方式发送或接收数据，必会“冲突”，造成传输失败必须解决多点访问总线的介质访问控制(MAC)问题介质访问控制方法是通过仲裁机制解决介质使用权的问题：该哪个点发送数据？发送时会不会出现冲突？出现冲突怎么办？,介质访问方法,集中式控制-集中控制器控制各节点通信 分布式控制-站点间通信按事先约定由自身控制 局域网一般采用分布式控制方式 随机访问方式：竞争信道使用权 令牌传递访问方式：顺序访问信道,共享介质的介质访问控制方法分类,IEEE于1980年2月成立了局域网标准委 员会(简称IEEE 802委员会)，专门
5、从事局域网标准化工作，并制定了IEEE 802标准IEEE 802 标准所描述的局域网参考模型与OSI模型的对应关系：将OSI参考模型的数据链路层划分为:LLC(Logical Link Control)：逻辑链路控制 子层 MAC(Media Access Control)：介质访问控制子层,IEEE 802局域网体系结构,LAN参考模型,网络层,物理层,逻辑链路控制 LLC,介质访问控制 MAC,高层,OSI,IEEE 802,物理层,（）（）（）,SAP,数据链路层,物理层信号编码、译码：以太网中采用曼彻斯特编码同步所用前同步码的产生与去除 MAC子层的MAC帧传到物理层后加上一个8字节
6、的前同步码(1010 10101011）。作用：使接收端在接收MAC帧时能够迅速实现比特同步。检测到前同步码最后的连着两个1时，则后面的信息为MAC帧比特的传输与接收,局域网的数据链路层,按照功能分为LLC和MAC两个子层功能分解的目的MAC子层：与介质、拓扑相关 适应多种不同的介质访问控制方式的网络LLC子层：与介质、拓扑无关对上屏蔽了下层的实现细节，使数据传输独立于介质和介质访问控制方法在MAC子层中可以增加新的介质访问方法,LAN的链路层的一些功能 LAN链路支持多重访问；支持介质访问控制功能；提供某些网络层的功能，如寻址、多路复用、流量、差错控制.MAC子层功能：成帧/拆帧，实现、维护
7、MAC协议，位差错检测，寻址。LLC子层功能：向高层提供SAP，建立/释放逻辑连接，差错控制，帧序号处理，流量控制。,LLC子层多路复用主机的LLC子层上设有多个SAP，向多个高层实体提供服务 LAN中的寻址分成两步：1.根据MAC地址找到目的主机2.根据SAP地址找到主机中的服务访问点,通信需要有两种地址 MAC地址：主机在网络中的物理地址，在MAC帧中传送SAP地址：LLC子层上面的服务访问点，在LLC帧中传送。,DSAP,SSAP,控制,数据,LLC PDU,物理网络地址（MAC地址，硬件地址）,48bit站点的全球唯一的标识符，与其物理位置无关,IEEE是局域网全球地址的法定管理机构，
8、它负责分配地址六个字节中的前三个字节(即高24位),物理地址=Manufacture ID（地址块）+NIC ID 24bit 24bit典型的物理地址：00-60-8C-01-28-12广播地址（全1地址）：发往所有站点,数据链路层的两种不同的数据单元：LLC PDU和MAC帧,IEEE802标准的主要成员,802.2-逻辑链路控制LLC 802.3-CSMA/CD（以太网）802.4-Token Bus（令牌总线）802.5-Token Ring（令牌环）802.6-分布队列双总线DQDB-MAN标准802.8 FDDI（光纤分布数据接口）802.11 无线LAN,802.3CSMA/CD
9、,802.4Token Bus,802.5Token Ring,802.6DQDB,802.8FDDI,802.2 LLC,数据链路层,物理层,LLC,MAC,802.1D Bridge,802.1A 体系结构,IEEE802体系结构示意图,PHY,IEEE802各标准中：物理层和MAC子层不同，与介质和拓扑有关LLC子层是兼容的，与介质无关,局域网中的介质访问控制方法,带有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)-IEEE802.3标准 令牌环访问控制（Token-Ring）-IEEE802.5标准令牌总线访问控制（Token-Bus）-IEEE802.4标准,以随机访问和竞争的方式获得
10、介质访问权适用于总线拓扑，是用于解决争用信道冲突的分布式介质访问控制方法“载波监听”：对信道上的信号进行监听“多路访问”：广播方式，信道共享“冲突检测”：站点发送数据的同时检测是否冲突,CSMA/CD,纯ALOHA协议,工作原理：站点只要产生帧，就立即发送到信道上；规定时间内若收到应答，表示发送成功；否则重发接收方：随时监听信道有无载波；若有，查看地址是否本节点的，若是，进行检查正确即接收，并发回应答。否则放弃接收 缺点：极容易冲突解决方法：出现冲突等待一段随机的时间，然后重发；如再冲突，则再等待，直到重发成功为止 性能：网络负载 0.5 吞吐量 0.184,纯ALOHA系统的工作原理图,A1
11、,B1,A2,A2,B1,冲突,B2,A2,B2,B3,A3,站A,站B,信道上的总效应,A1,B1,A2,B2,帧产生,时隙ALOHA协议（S-ALOHA）,工作原理：将时间划分为等长的时隙，规定帧不论何时产生，只能在每个时隙开始时发送到信道上 重发策略：同纯ALOHA 性能：网络负载 1 吞吐量 0.37 代价：需要全网同步；可设置一个特殊站点，由该站点发送时钟信号 帧发送成功的条件：没有其他帧在同一时隙内到达,时隙ALOHA系统的工作原理图,A1,帧产生,B3,A2,A2,B1,冲突,B2,B2,B3,A3,站A,站B,信道上的总效应,A1,B1,A2,B2,A3,CSMA 载波监听多点
12、访问 对ALOHA的一种改进，增加硬件装置，使得每个站在发送数据之前，监听信道上其它各站是否在发送数据 载波是一种习惯沿用，因最早的ALOHA系统是无线的，其发射机工作在超高频波段，网上各站发送的数据是可监测到载波，而对于一般的总线局域网，采用基带传输,CSMA：载波监听多点访问,工作原理：发送前监听。发送数据前监听信道忙闲。忙，则此站不能发送，需等待一段时间后重试冲突的产生 多个站同时监听，发现空闲时同时发送数据减少冲突的等待策略 信道空闲，可发送数据；信道忙，发送站退避一随机时间后再进行监听退避算法：非坚持、1坚持、P坚持,非坚持型（0-坚持型）CSMA监听到信道空闲，则立即发送监听到信道
13、忙，退避一随机时间后再监听优点：采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的可能性缺点：监听到信道忙马上延迟一个随机时间再重新监听，但很可能在再次监听前信道已经空闲。非坚持CSMA不能找出信道刚变成空闲的时刻。信道利用率不高,1-坚持CSMA（100%-坚持型）若信道空闲，则可以立即发送(以概率1);若信道忙，继续监听，直到信道空闲，立即发送优点：抓紧一切时机发送数据，信道利用率高缺点：两个以上站点数据发送，同时监听，信道空闲就必然使同时发送的数据冲突；冲突的机会较多，不利于吞吐量的提高,p-坚持CSMA-是非坚持和1坚持的折衷方案 监听信道，如果信道忙，坚持监听直至信道空闲 空闲，以概率p发送数
14、据，以概率1-p延迟一段时间；延迟一段时间后，重新监听,CSMA不能及时检测出冲突,CSMA/CD 带冲突检测的载波监听多点访问,工作原理：发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送数据。在发送时，边发边继续监听。若监听到冲突，则立即停止发送。退避以后，再重新尝试。,传播时延的存在会产生的冲突,实现冲突的检测方法有多种比较接收到的信号电平大小检测曼彻斯特编码的过零点发送数据同时进行接收强化冲突：人为干扰信号 实际网络中，为使每个站都能及早正确地判断是否发生了冲突采取的措施。当发送数据的站一旦发现发生了冲突时，除立即停止发送数据外，还要再继续发送若干比特的人为干扰信号，以便让所有用户都知道发生了
15、冲突。,CSMA/CD的流程图,IEEE802.3帧/Ethernet帧,区别：（在第3个字段）IEEE802.3：为长度字段，它指出后面的数据字段的字节长度，数据字段为LLC PDU。以太网（V2标准）：为类型字段，指出LLC的上层使用何种协议。,PA:前同步码-10101010序列，使收方与发方同步 SFD:帧首定界-10101011，标志帧开始 DA:目的地址-MAC 地址(2/6字节)SA:源地址-MAC地址 LEN：数据长度（数据部分的字节数）LLC PDU+pad：最少46字节,最多1500字节 pad：填充字段，保证帧长不少于64字节 FCS:帧校验序列（CRC-32）,最小帧长
16、度：64字节,(1)在0时刻开始发送,(2)大约在 时刻到达 B,(3)B 开始发送;在 时刻发生冲突,(4)冲突信号在 2时刻到达A,帧发送时延必须超过 2，以防止在第一位数据到达总线最远端之前，数据已全部发送完毕，从而引起冲突；而发送方却误以为帧成功发送 根据时间 规定最小帧长为 64字节数据字段最少为 46 字节,A,A,A,A,B,B,B,B,A 和 B 在总线的两端,帧间隔,在相继发送的两帧之间强制插入9.6ms的间隔 以确保想要发送数据的其他站点也能占用信道,PA,帧间隔 9.6 ms,令牌环（IEEE802.5）-非竞争式的顺序介质访问控制方式,A,B,D,C,站点,干线耦合器,
17、闭合单向环,拓扑结构：点到点链路连接，构成闭合环,发送缓冲区,接收缓冲区,接收,发送,线路驱动,线路接收,控制器,DTE,环路输入,环路输出,干线耦合器的结构,速率：4/16Mbps；最多站点数：250，信号采用曼彻斯特编码,TCU,高层软件,干线耦合器（TCU）,工作状态：发送方式（站点发送数据时）收听/转发方式（其他时候）收听方式下，TCU与DTE断开 TCU对位流再生并转发，同时监视帧中是否出现本站地址和令牌。若出现本站地址，则将开关K闭合，TCU与DTE接通，位流复制到DTE，同时继续转发；若出现令牌且有数据要发送，则截获令牌，转为发送方式，发送数据帧。发送方式下，数据以帧为单位从TC
18、U的输出端发送到下一个TCU的输入端。,DTE,TCU,收听方式,K,K,DTE,TCU,发送方式,K,K,Token Ring/802.5的操作,1）谁可以发送帧，是由一个沿着环旋转的称为“令牌”（TOKEN，三字节）的特殊帧来控制的，令牌帧平时不停地在环路上流动。只有拿到令牌的站可以发送帧，而没有拿到令牌的站只能等待。2）拿到令牌的站将令牌转变成访问控制头，后面加挂上自己的数据进行发送。,3）数据帧通过任何一个站点(除源站点外)时，该站点都要把帧的目的地址和本站地址相比较：a)如果地址相符合，则将帧拷贝到接收缓冲器，供高层软件处理，同时将帧送回环中；b)如果地址不符合，则直接将帧送回环中。
19、4）数据循环一周后由发送站回收。发送站将该帧从环上移去，同时再放一个空令牌到环上，使其余的站点能获得发送帧的许可权。,Token Ring/802.5的操作举例,A,T=0,T,A,T=0,T,A,T=1,T,Data,C,T,Data,C,T,Data,C,T,Data,C,Data,（a）,（b）,（c）,帧循环一圈后A将数据帧回收并放出空令牌,A有数据要发送，它抓住空令牌,A将令牌修改为数据帧，并加挂数据,C,C,C,问题：令牌丢失、数据帧无法撤消（循环）解决方法：设置主动令牌管理站管理环路通过超时机制来检测令牌丢失，如果在该时段内没有检测到令牌，便可认为令牌丢失，发出一个令牌通过监控位
20、检测是否有持续循环的数据帧，如果管理站检测到经过的数据帧的监控位已为1，便得知有某个站未清除发出的数据帧，清除环路的数据，发出一个令牌,令牌环的维护,IEEE802.5的帧结构,起始、结束标志：在MAC帧的其他任何地方都不可能出现的特殊位，特殊位在每个位的中间不出现跳变，整个位全是高或低电平（非1 非0）,起始,接入控制,结束,1B,1B,1B,令牌帧,非令牌帧（信息帧/控制帧）,起始,访问控制,帧控制,目的地址,源地址,数据,FCS,结束,帧状态,访问控制字段：优先级与预约：P和R 在无优先级的环路中不起作用，置为0。在有优先级的环路中，PPP可构成8种优先级,只有优先级高于令牌内PPP的站
21、点允许截获令牌。要发送数据的站点可以在其他站点发送的数据帧经过本站时进行预约，将本站的优先级写入该帧的预约比特RRR。,令牌位：帧类型标识。0-令牌；1-信息/控制帧“截获令牌”-令牌位由0变为1，去掉令牌的结束字节，加上其余字段，成为要发送的非令牌帧。监督位（M）：防止无效帧在环路中无限循环。帧发出时，M=0；首次经过监控站时，M=1；若该帧再次经过监控站，则由监控站将该帧清除,令牌总线(IEEE 802.4),特点：物理上是总线网，逻辑上是令牌环网物理层：传输媒体为75宽带同轴电缆，数据速率为1Mb/s、5Mb/s或10Mb/s；传输机制为以太网和令牌环的结合：物理传输采用广播方式；介质访
22、问控制采用令牌方式。,逻辑环及令牌的管理和维护：建环,逻辑环的顺序：根据站点地址，确定各站的排列顺序，与物理位置无关 每个站点都保存本站地址、前趋站地址和后继站地址 环路初始化：站点检测到网络中信道空闲超过一定时间，就发送Claim-token帧；若没有其他站点竞争，就产生令牌，建立一个只包括自己的环,50,20,30,10,45,10,10,10,NS,TS,PS,C-T,逻辑环及令牌的管理和维护：入环,新站入环：令牌持有者周期性发送Solicit-successor-1帧，询问是否有地址在它和其后继站之间的站点申请加入。等待一个时隙，若无申请，则正常操作；若有某站通过发送Set-succe
23、ssor帧来申请，则令牌持有者将其保存的后继地址改为新站地址，并将令牌传给新站；然后新站设置其保存的前驱站和后继站地址。,50,20,30,10,45,45,10,20,50,50,10,30,30,50,20,20,30,10,Sol-s,Set-s,T,45号站加入,50,20,30,10,45,45,10,20,50,50,10,45,30,45,20,20,30,10,50,30,局域网组网技术,以太网交换式以太网快速以太网 千兆以太网FDDI(光纤分布式数据接口)100VG-AnyLAN虚拟局域网(VLAN)无线局域网,以太网,70年代中期由Xerox 提出，数据率为2.94M，称为
24、Ethernet（以太网）。经DEC,Intel and Xerox公司改进为10M标准(DIX Ethernet 2.0标准)。1985年定名为IEEE 802.3，即使用1坚持的CSMA/CD协议的LAN标准，数据率从1M到10M(现已发展到1000M)，支持多种传输媒体。Ethernet和IEEE 802.3稍有不同(如帧格式不同),Ethernet和IEEE 802.3,IEEE 802.3 规范,传统以太网 802.3 粗缆Ethernet 802.3a 细缆Ethernet 802.3i 双绞线 802.3j 光纤快速以太网FE 802.3u 双绞线，光纤千兆以太网GE 802.3
25、z 屏蔽双绞线、光纤 802.3ab 双绞线,802.3布线介质标准,10Base5 粗同轴10Base2 细同轴10BaseT 双绞线 10BaseF MMF100BaseT 双绞线100BaseF MMF/SMF1000BaseX 屏蔽双绞线/MMF/SMF1000BaseT 双绞线,T：采用双绞线F：采用光纤X：全双工方式工作,10Base5粗缆以太网、标准以太网,粗同轴电缆，可靠性好，抗干扰能力强 收发器:发送/接收,冲突检测,电气隔离AUI:连接件单元接口总线型拓扑用于网络骨干连接5-4-3准则：5网段、4中继、最多3网段有机器,最大段长度 500米每段最多站点数 100,两站点间最
26、小距离 2.5米,粗缆,BNC端子,收发器,AUI 电缆,NIC,网络最大跨度 2.5公里,终端匹配电阻,中继器,10Base2-细缆以太网,细同轴电缆，可靠性稍差 BNC T型接头连接 总线型拓扑5-4-3准则,细缆,BNC 接头,NIC,每段最大长度 185m每段最多站点数 30,两站点间最短距离 0.5 m,网络最大跨度 925 m,网络最多5个段,终端匹配电阻,10BaseT-双绞线以太网,3类或以上双绞线介质（UTP）以Hub（集线器）为中心节点，Hub多端口转发器。拓扑结构为星形，逻辑上仍然是总线形-盒中总线。转发器/中继器的作用：信号放大并整形后再转发，消除信号传输的失真和衰减；
27、可发现并隔离某个端口或线路的故障；物理层设备5网段、4中继,NIC,HUB,段最大长度 100m,10BaseF-光纤以太网,使用光纤进行长距离连接，例如建筑物间连接。3个标准：10BaseFP-无源星形拓扑,链路最长1km 10BaseFB 定义连接转发器间的链路，链路最长2 km 10BaseFL-定义连接站点和转发器间的链路，链路最长2 km,10Broad36,使用75电缆连接，拓扑结构为树形 用于宽带LAN3600m,多个网段互连,hub,10Base2-细缆Ethernet,10Base5 粗缆Ethernet,10BaseT-双绞线,router,server,hub,网桥,高速
28、局域网,交换式以太网快速以太网千兆位以太网FDDI100VG-AnyLAN,交换式以太网,以网络交换机为核心的以太网拓扑为星形结构（总线/HUBLAN_SWITCH）为何要使用网络交换机？以太网共享介质网络存在冲突问题 共享介质网络中站点数的增加将导致LAN的性能降低，形成广播风暴。共享介质网络相当于多个子信道分享通信线路。解决方法：网络分段(网段微化)，隔离冲突域(减少站点数)，网络交换，为用户提供独占的、点到点的连接,用户独享端口，每一个端口到其它任一端口有一条单独的点到点的信道网络拓扑:交换机内部的全连通结构节点间由分时串行数据传输变为可同时的并行传输。交换机对数据按端口转发，以MAC地
29、址为基础 交换机自动监测通过每个端口的数据帧，从中获取源、目的MAC地址，在交换机内部建立“端口MAC地址映射表”以备转发之用。,交换式以太网的核心-交换机（交换式集线器）,总线网络或基于集线器的网络：网络总带宽=10Mbps，n个站点共享，每站点平均带宽10/n Mbps；基于交换机的网络：允许多个信道同时传输信息，不受CSMA/CD的限制，网络总带宽=n*10Mbps 每个端口的带宽为10Mbps,交换式以太网的带宽,集线器和交换机对比,使用交换机后，可建立多个并发的通信。例如：8个端口可建立4个并发通信，提高网络总带宽在访问服务器的流量非常大的网络中，可在交换机上设置1-2个高速端口(1
30、00Mbps/1Gbps)，把服务器与该高速端口相连，便可大大提高服务器访问的速度。这种连接服务器的方法又称为Big-Pipe。,10Mbps 网络交换机,交换机的两种用法(以10Mbps网络交换机为例)：(1)端口下接站点：站点独占10Mbps带宽(2)端口下接网段：网段中所有站点共享10Mbps带宽,共享10M,独享10M,共享10M,独享10M,网络交换机Switch,HUB,HUB,服务器,快速以太网100Base-T,快速以太网(Fast Ethernet，FE)，包括100Base-TX 100Base-T4和100Base-FX。与10Mbps网络的比较：拓扑结构和媒体布线方法几
31、乎完全一样；传输率快10倍；帧结构和介质访问控制方式沿用IEEE802.3。,3种不同的物理层标准：,MAC子层,100BaseFX,100BaseTX,2对5类 UTP/STP,光纤,4对3、4、5类 UTP,100BaseT4,支持在两对5类UTP或STP上的100Mbps数据传输，最大网段长度仍为100米，符合EIA568布线标准采用了FDDI物理层标准，采用4B5B编码,100BASE-TX,支持在3、4、5类UTP的四对线路实现100Mbps数据传输，三对双绞线用于数据传输、一对用于冲突检测采用8B/6T编码方式（8位二进制6位三进制），采用三态电平编码方案，,100BASE-T4,
32、使用62.5/125m多模光纤或单模光纤。传输距离较远，常用于高速主干网，用于有电气干扰的环境或高安全保密性的环境。全双工：两束多模光纤，每束可用两个方向，最大距离2km,100BASE-FX,10M/100M自适应-自动适应线路另一端的速度网卡HUB或交换机可自动将其速度调节到线路两端的最快速度 站点自动发出快速链路脉冲序列FLP，告诉对方自己的速度，如能检测到对方发回的FLP，集线器和网卡就自动转入100BASE-T方式，否则以10BASE-T方式运行,千兆以太网(Gigabit Ethernet)吉比特以太网,两种标准：802.3z和802.3ab802.3z 1000BaseX 屏蔽双
33、绞线/MMF/SMF802.3ab 1000BaseT 无屏蔽双绞线连接距离较短：1000BaseX:双绞线-25米；MMF-550米；SMF-3km1000BaseT:5类双绞线 100米 拓扑结构和媒体布线方法同10/100BaseT；传输速率 帧结构和介质访问控制方式仍沿用IEEE802.3。具有较好的兼容性，允许网络平滑升级到千兆主干。,FDDI(Fiber Distributed Data Interface)-光纤分布式数据接口,网络由双环（主、副环）构成，可靠性高。传输速率为100Mbps,光纤,覆盖范围较大。介质访问控制方法采用Token Passing，类似于令牌环主要定义了
34、物理层和数据链路层的媒体访问部分,集中器,集中器,令牌,服务器,FDDI的双环冗余,自恢复功能：主环：正常情况工作的环路 次环：正常情况不工作 环路故障，自动配置，启动次环工作。,FDDI介质访问控制方式,类似IEEE802.5标准，采用令牌访问控制技术 某一站点要发送数据，必须等待令牌到来并获得令牌，才可将数据帧发送到环上FDDI与令牌环不同：最早令牌释放技术（ETR）-发送站发送完帧后，可立即发送一个新令牌，环上可能同时有多个帧在传送，称为“多数据帧访问方式”。目的：提高数据传输率,定时令牌循环协议 保证所有站点都能以均等的机会访问介质。每个站点需连续测算令牌绕环一周所占用的时间，时间大说
35、明网络上的负载大，各站占用令牌的时间就随着网络负载自动调整，达到公平访问介质的目的.方法:每个站点设置两个计时器令牌循环时间TRT：站点最后一次见到令牌到下一次得到令牌的时间，反映网络负载的情况令牌持有时间THT：站点得到令牌后能用于发送数据帧的时间，当THT到时，即使数据未发完，也要立即生成新令牌发送共其他站点使用，剩余的数据等下一次获得令牌再发送。THT=TTRT-TRT THT随着TRT的增大而减小目标令牌循环时间TTRT:，环路初始化时设置，固定不变,FDDI网络构成,两类设备站点和线集中器单连接站点SAS：只能连接在单环上双连接站点DAS：可同时连接在两个上单连接集中器SAC：可连接
36、SAS，须通过DAC入环双连接集中器DAC：提供DAS、SAS或SAC入环两种连接方式：单连接方式和双连接方式,100VG-AnyLAN,使用集线器的100Mbps高速局域网，常简写为100VG，Any表示支持多种传输媒体，并支持802.3和802.5的数据帧，标准为802.12。,主要特点：是无冲突的LAN，在MAC层运行需求优先级协议（DPAM）DPAM克服了以太网中的冲突和令牌环网中的令牌轮转延迟DPAM为用户提供两种请求网络的优先级:-普通优先级：一般的数据-高级优先级：对时间敏感的多媒体应用数据（如视频）,100VG-AnyLAN,集线器采用循环仲裁机制管理网络中的站点集线器维持两个
37、指针：高优先级和低优先级指针高优先级的请求可在低优先级请求之前接入网络，保证对时间敏感的应用提供实时服务优先级的标记由高层应用软件完成，标记信息作为帧的一部分送往MAC层,1,2,3,4,5,6,7,8,高优先级请求,低优先级请求,高优先级帧,低优先级帧,由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个VLAN。通过交换机将一些不同物理网段的工作站按工作性质和需要组成若干个“逻辑工作组”（如按单位），工作组内的用户如同在一个“实际”的网段上工作一样，而不管它们的实际位置在何处,虚拟局域网VLA
38、N,VLAN的优点,隔离广播域配置灵活增加网络安全性,基于端口的VLAN,实现VLAN三种途径,交换机若干端口定为一VLAN，同一VLAN中的站点具有相同网络地址，不同VLAN间通信通过路由器存储转发。缺点：不灵活,基于MAC地址的VLAN跟踪站点MAC地址和交换机端口，站点在网中怎样移动其MAC地址不变，不需进行网络地址重新配置缺点：配置复杂，用户多时工作量大,基于网络地址的VLAN根据各站点逻辑网络地址自动划分成不同的VLAN,静态VLAN将端口强制性地分配给VLAN这种方法耗时(手工)。这是将端口映射到VLAN 最通用的方法,动态VLAN由端口自己决定它属于哪个V L A N，映射取决于
39、VMPS（VLAN管理策略服务器）中的数据库,分配给动态VLAN的端口激活后，交换机缓存初始帧的源MAC地址，然后向VMPS发出请求VMPS的文件中存有进行VLAN映射的M A C地址交换机下载文件，并检查其中的MAC地址(1)表中有MAC地址，将端口分配给列表中的VLAN(2)没有，将端口分配给默认VLAN(设已定义默认VLAN)(3)没有定义默认VLAN，端口不被激活缺点:创建数据库繁琐，输入工作量大 随时保持数据库最新费时,动态VLAN,与端口1 连接,第一个帧的源MAC 地址被缓存,VMPS 被要求下载数据库并检查源MAC 地址,地址A：会计部地址B：管理部地址C：工程部,端口1 应分
40、配至哪个VLAN,源MAC 地址B,端口1 分配管理VLAN,地址B：管理部,将源MAC地址映射到管理部VLAN,交换机上的两个VLAN,两个交换机上的VLAN,中继,中继允许多个VLAN的信息通过同一个物理连接，这个过程通常由标记完成交换机通过一个唯一的数字对每个VLAN进行识别，如中继线上传输与会计VLAN有关的帧将用VLAN100标记当第2层楼的交换机收到中继线上的帧时，它读取标记，然后便得知帧是发往会计VLAN的帧。广播也将通过中继线进行传输,交换机通过读取中继线的帧上的标记，可将广播限制在适当的VLAN中。,中继,TRUNK,用来在不同的交换机之间进行连接保证在跨越多个交换机上建立的
41、同一个VLAN的成员能够相互通讯。交换机间互联用的端口就称为Trunk端口trunk是干线或者树干的意思，一般不翻译，直接用原文。,为什么用TRUNK?,假设没有Trunk技术，如果在2个交换机上分别划分了多个VLAN，那么分别在两个交换机上的VLAN10和VLAN20的各自的成员如果要互通，就需要在A交换机上设为VLAN10的端口中取一个和交换机B上设为VLAN10的某个端口作级联连接。VLAN20也是这样。如果交换机上划了10个VLAN就需要分别连10条线作级联，端口效率太低。,为什么用TRUNK?,当交换机支持Trunk的时候，只需要2个交换机之间有一条级联线，并将对应的端口设置为Tru
42、nk，这条线路就可以承载交换机上所有VLAN的信息。这样的话，就算交换机上设了1024个VLAN也只用1个端口就解决了,VLAN10,VLAN11,VLAN11,trunk link,VLAN10,VLAN10,VLAN11,trunk link,TRUNK示意,1.access links:只属于一个VLAN,且仅向该VLAN转发数据帧的端口,也叫做native VLAN。交换机把帧发送到access-link设备之前,移去任何的VLAN信息。而且access-link设备不能与VLAN外通信,除非数据包被路由。2.trunk links:能够转发多个不同VLAN的通信的端口.trunk l
43、ink必须使用100Mbps以上的端口来进行点对点连接3.帧标识:帧的鉴别方法。当帧到达每个switch,先检查VLAN 标识,然后决定如何对帧进行处理。当帧到达和VLAN标识所匹配的access link的时候,switch移去VLAN标识。,交换环境中的2种连接类型,1.Inter-Switch Link(ISL):Cisco私有,只能在快速和千兆以太网连接中使用,ISL可使用在switch的端口,router的接口等 原帧不变,在帧头加上26B ISL头,在帧尾加上4B FCS。只有支持ISL的设备才能对它进行读取.2.IEEE 802.1Q:dot 1 Q在Cisco和非Cisco设备
44、间不能使用ISL必须用802.1Q。所附加的VLAN识别位于帧的源MAC地址与类型间.,VLAN 标识方法,多个交换机的VLAN,无线局域网,安装便捷使用灵活经济节约易于扩展,IEEE 802.11标准，包括物理层、LLC和MAC物理层：跳频扩频FHSS：2.4 GHz频段，共79个信道可供跳频，每个信道可使用的带宽为1MHz。接入速率为1M-2Mbps。直接序列扩频DSSS:2.4 GHz频段。接入速率1M-2 Mbps 红外技术IR：波长为850 950nm的红外线，接入速率为1-2Mbps,无线局域网标准与技术,基本服务集BSS：最小构件，包括一个基站（AP）和若干个移动站。基本服务区B
45、SA：BSS所覆盖的地理范围，BSS内所有站点均运行同样的MAC协议以争用的方式共享媒体扩展服务集ESS：多个BSS通过AP连接到主干分配系统DS 无线局域网分为两类有固定基础设施（AP），主从结构无固定基础设施的自组网络：无AP，由平等的移动站构成,无线局域网的组成,扩展服务集ESS,802.11标准中的介质访问控制,隐蔽站问题：竞争者相距远未能检测出媒体上已存在信号,暴露站问题,802.11的MAC协议采用CSMA/CA(载波侦听多路访问/冲突避免)技术-发送数据前预约信道源站发送数据帧前先发送控制帧-请求发送RTS，包括源、目的地址及时间目的站发送响应控制帧-允许发送CTS，源站收到CTS帧后即可发送数据,
