第四章局域网的基本工作原理当前局域网特点：1）覆盖有限地理范围。包括机关、学校、军营、工厂等。2）能提供低误码率和高数据传输率的通信环境。（10-8——10-11）10Mbps、100Mbps、1000Mbps，且10Gbps的高速局域网也在研究和发展当中。3）局域网属一个单位所有，组网容易、维护简单、扩展方便。4）决定局域网特性的主要技术要素有三点：网络拓扑结构；传输介质；介质访问控制方法。4.2局域网的拓扑结构局域网的基本拓扑结构类型：总线型、星型、环形局域网的传输介质：有线：双绞线、同轴电缆、光纤无线：无线电波、红外线、激光等1、总线拓扑结构2）特点：①所有节点通过网卡共享一条传输介质；②常用的传输介质是同轴电缆；③所有节点均通过总线发送或接收数据；④多节点同时发送数据，则冲突发生；⑤用介质访问控制方法，解决多节点如何公平地获得使用传输介质的机会。介质访问控制方法主要解决：①哪个节点可以发送数据；②是否会产生冲突；③冲突产生怎么办；④使网上工作站公平获得使用传输介质的机会。总线网常用的介质访问控制方法：CSMA/CDTokenBus等总线网的介质访问控制方法主要有：CSMA/CDTokenBus等总线拓扑：结构简单、实现容易、便于扩展，应用广泛2、环型拓扑结构2）特点①在环形拓扑结构中，网中各节点通过网卡、传输介质、中继器等网络设备形成一个闭合环。数据沿一个方向绕环逐节点传输，不会产生冲突，为了确定网中哪一个结点，什么时候可以发送数据，同样需要进行介质访问控制。②只有获得令牌的工作站，才有数据发送权；③数据帧由令牌携带传送；④可实现数据发送的优先级控制；⑤需要解决数据插入环和从环中删除的问题；⑥需要解决令牌死循环和令牌丢失的问题；⑦环中节点损坏，可能导致全网瘫痪等。环型局域网使用的介质访问控制协议：TokenRing、时间片分割环、移位寄存器插入环等。3、星型拓扑结构2）特点：①星型拓扑中，网中每个结点都有一条的单独的通信线路与中心结点连接。中心结点HUB控制全网的通信，任何两结点间的通信都要通过中心结点;②星型拓扑简单、实用，易于实现、便于管理。单个节点的损坏不会影响全网的正常工作；③中央节点损坏，全网瘫痪。注意：在局域网中，由于使用的中央设备的不同，局域网的物理拓扑结构（设备间使用传输介质的物理连接关系）和逻辑拓扑结构（设备间逻辑链路的连接关系）也将不同。例如：使用集线器连接计算机时，其结构只能算是一种具有物理连接的总线拓扑结构，而只有使用交换机作为中央设备时，这种结构才是真正的星型拓扑结构。星型网使用的主要介质访问控制协议：CSMA/CD4.3局域网IEEE802参考模型与局域网协议3）局域网介质访问控制方法共享介质局域网的介质访问控制方法主要有：CSMA/CD(纯ALOHA开槽ALOHACSMA(不坚持CSMA1-坚持CSMAP-坚持CSMA)CSMA/CDCSMA/CA等)会产生冲突TokenBusTokenRing时间片分割环不会产生冲突移位寄存器插入环小时间片插入分割环等2、IEEE802参考模型及系列标准1）IEEE802LAN的物理层功能基本功能同OSI的物理层：*采用基带信号。*数据的编码采用曼彻斯特编码。*传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤等。*拓扑结构：总线型、树型、星型和环型。*传输速率：10Mbit/s、16Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s、10Gbit/s等。2）IEEE802LAN的数据链路层功能LLC子层：主要负责提供寻址、差控、流控、封装成帧等。MAC子层：主要负责传输介质资源共享算法，即介质访问控制方法。数据链路层分层的目的：使其功能与硬件有关的部分和与软件有关的部分较好地分离。因此，IEEE802标准具有很好的扩充性。而且，有利于将来使用新的介质访问方法。3）IEEE802系列标准IEEE802.7:宽带网技术；IEEE802.8:光纤网传输技术；IEEE802.9:综合业务数字网（ISDN）传输技术；IEEE802.10:局域网安全技术规范；IEEE802.11:无线网技术。（IEEE802.11a、802.11b、802.11e、802.11j等）IEEE802.12:相关100VG-AnyLAN局域网标准；IEEE802.14:定义了电缆调制解调器标准；IEEE802.15:定义了近距离无线网络标准；IEEE802.16:定义了宽带无线局域网标准；IEEE802.17:定义了弹性分组环局域网标准；IEEE802.18：正在制定的宽带无线局域网标准规范。LLC3、IEEE802参考模型1）服务