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LAN 技术小结

LAN 技术小结.  信道共享技术  LAN 参考模型  常用的 LAN 标准： IEEE 802. 3 -- CAMA/CD IEEE 802. 5 -- 令牌环 IEEE 802. 4 -- 令牌总线 IEEE 802. 6 -- DQDB  高速 LAN ： IEEE802. 3u, IEEE802.12, IEEE802.3z, FDDI  网桥. 信道共享技术分类. 信道共享. TDM. FDM. 静态分配. CATV. STDM. ATDM. CBX.

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Presentation Transcript

  1. LAN技术小结  信道共享技术  LAN参考模型  常用的LAN标准： IEEE 802. 3 -- CAMA/CD IEEE 802. 5 -- 令牌环 IEEE 802. 4 -- 令牌总线 IEEE 802. 6 -- DQDB  高速LAN：IEEE802. 3u, IEEE802.12, IEEE802.3z, FDDI  网桥

  2. 信道共享技术分类 信道共享 TDM FDM 静态分配 CATV STDM ATDM CBX 随机接入 受控接入 动态分配 CSMA CSMA/CD 集中控制 分散控制 轮询 令牌

  3. 信道共享技术 纯ALOHA协议、时隙ALOHA协议、预约ALOHA协议  CSMA、CSMA/CD  无冲突协议：位图协议、二进制倒计数法  有限竞争协议  波分多路复用（WDM）

  4. hub hub hub hub LAN特性 • 覆盖范围有限 • 数据率较高 • 误码率较低 • 支持广播或组播 • 单一管理 stations stations • 拓扑结构 • 总线型、星型、环型、树型 • 传输媒体 • 双绞线、同轴电缆、光纤、无线 • 媒体访问技术 • 按协议实现信道共享 station router server

  5. LAN参考模型 OSI 高层 IEEE 802 SAP （） （） （） 逻辑链路控制 LLC 网络层 媒体访问控制 MAC 数据链路层 物理层 物理层  物理层：透明传输位流，规定信号编码、传输媒体、拓扑结构及数据率

  6. LAN的数据链路层 按功能划分为两个子层：LLC和MAC  MAC子层功能：成帧/拆帧， 实现、维护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，某些网络层功能（如多路复用，数据报和虚电路服务）

  7. IEEE 802.3 规范 • 不同标准 • 10Base5 -- 粗缆Ethernet • 10Base2 -- 细缆Ethernet • 10BaseT -- 双绞线 • 10BaseF -- 光缆 • 10Broad36 -- 宽带 • 快速Ethernet • IEEE802.3u ：100BaseTX, 100BaseT4, 100BaseFX及100 VG-AnyLAN

  8. IEEE 802.3的体系结构与功能实现 站接口 物理层 LLC 数据封装/解封（MAC帧） 网卡 MAC 链路管理（CSMA/CD协议） 曼彻斯特编码/译码 AUI电缆 收发器 发送/接收 BNC 连接器 50同轴电缆

  9. IEEE802.3的物理层（与OSI略有不同） 分两个子层：物理信令PLS，负责位流的编码/译码，载波监听 物理媒体连接件PMA，与传输媒体相关，负责冲突检测、 超长控制、发送/接收串行位流  PLS和PMA可以在同一设备中，也可以在不同设备中  高层 LLC DTE 高层  MAC PLS LLC DTE MAC AUI PLS  PMA MAU PMA AUI：连接件单元接口 MAU：媒体连接件单元 MDI：媒体相关接口 MDI MDI 物理媒体

  10. A A A Ethenet/802.3操作 • 每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据 • 需要寻址机制来标识目的站点 • 只有一个站点将收到的帧复制下来，其他站点都将丢弃帧 A B C A B C 终端电阻 C 发现总线空闲 C发送帧，目的地址为A A B C A B C A复制该帧 B 忽略该帧 信号由终端电阻吸收

  11. 多个网段互连 10Base2 - 细缆Ethernet hub 网桥 10Base5 粗缆Ethernet hub router server 10BaseT-双绞线

  12. IEEE802.5标准：令牌环 DTE D 延迟 TCU 发送方式 A C 单向环 DTE 干线耦合器 K 延迟 B 站点 TCU 收听方式

  13. Token Ring/802.5的操作 D D T T = 0 C A T = 0 C A T B B D T C Data T C Data T = 1 C A T C Data T C Data B

  14. IEEE 802.4：令牌总线 特点：物理上是总线网，逻辑上是令牌网 逻辑环的顺序：根据站点地址，由大到小确定各站的排列顺序，与物理位置无关 逻辑环和令牌的维护和管理：初始化、入环、退环、站点故障处理、多令牌

  15. IEEE802.3、802.4和802.5的比较 LAN MAC协议 加入站点 待发时延 性能 数据字段长度 轻载，时延=0； 重载，性能最差 IEEE802.3 简单 最容易 46-1500B 不确定 0-8174B 轻载，有时延； 重载，类似TDM IEEE802.4 最复杂 方便 确定  0 轻载，有时延； 重载，类似TDM IEEE802.5 复杂 确定 难 优先级 LAN 冲突 管理 信息传送 话音/电视 模拟部件 适用场合 光纤 IEEE802.3 无 有 分布 广播 不支持 支持 少 办公室 工厂实时控制系统 IEEE802.4 有 无 分布 广播 支持 不支持 多 点到点 转发 IEEE802.5 有 无 集中 不支持 支持 办公室 无

  16. IEEE802.6 -- 分布队列双总线（DQDB）  特点：  双总线结构，站点同时接入两条总线  使用IEEE802.2 LLC，与其他IEEE802 LAN兼容  支持多种传输媒体（同轴电缆、微波、光纤），数据率 34-155Mbps， 传输距离 > 50km  网络运行与工作站数目无关 各站点按请求顺序排队，按FIFO发送数据  同时支持电路交换和分组交换

  17. 光纤数据分布接口（FDDI） FDDI的特性：  传输媒体：多模光纤、单模光纤、双绞线  拓扑结构：双环  数据率100Mbps，码元速率125MBaud，采用4B/5B编码  环上最多可连接1000个站点，环路长度100km，相邻两站间最大距离为2km  MAC协议：IEEE802.5，帧长0-4500B  LLC协议：IEEE802.2  动态分配带宽，优先级类似IEEE802.4 FDDI-II 的特性： 增加了等时电路交换服务， 可以传送话音或ISDN业务 FDDI 双环

  18. LAN的扩展（LAN互连）：网桥  LAN互连的必要性  地域限制  负载问题  可靠性问题  互通问题  安全问题  性能/价格比低于WAN  LAN互连的麻烦  不同的帧格式  不同的数据率  不同的最大帧长

  19. 网桥的基本原理  LAN通过网桥构成扩展性网络  网桥是数据链路层设备，作用在MAC子层上  网桥采用存储、转发方式，需要有足够缓存  网桥有寻址和路由选择能力 网桥的缺点：  时延增加  没有流量控制功能，重载时会丢失帧  不能防止广播风暴

  20. 两种网桥的比较 源站选路网桥 透明网桥 服务类型 无连接 面向连接 不透明 对源站的透明性 完全透明 配置、管理 自动配置，容易管理 人工方法 选择的路由 次佳 最佳 目的地确定方法 逆向学习 探测帧 主机负责 故障处理及拓扑变化 网桥负责 主机负担 复杂性和开销 网桥负担

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