第5章：介质访问控制子层68805

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1、第5章介质访问控制子层本章学习要求：了解：局域网与城域网的主要技术特点。了解：局域网拓扑结构的类型与特点。了解：IEEE802参考模型与协议的基本概念。掌握：Ethernet局域网的基本工作原理。了解：令牌环网与FDDI的基本工作原理。掌握：高速局域网、交换局域网与虚拟局域网的基本工作原理。了解：无线局域网的基本工作原理。掌握：网桥的基本工作原理。2《计算机网络》第5章介质访问控制子层5.1局域网与城域网基本概念5.1.1决定局域网与城域网性能的三要素网络拓扑传输介质介质访问控制方法3《计算机网络》第5章介质

2、访问控制子层5.1.2局域网拓扑结构类型与特点网络拓扑结构：总线型环型星型结构网络传输介质：双绞线同轴电缆光纤4《计算机网络》第5章介质访问控制子层总线型拓扑构型特点：总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介质”方式；所有结点都连接到一条作为公共传输介质的总线上；总线传输介质通常采用同轴电缆或双绞线；所有结点都可以通过总线传输介质以“广播”方式发送或接收数据，因此出现“冲突（collision）”是不可避免的；“冲突”会造成传输失败；必须解决多个结点访问总线的介质访问控制（MAC，mediumaccess

3、control）问题。5《计算机网络》第5章介质访问控制子层总线结构与冲突6《计算机网络》第5章介质访问控制子层介质访问控制方法要解决以下几个问题：该哪个结点发送数据？发送时会不会出现冲突？出现冲突怎么办？总线型拓扑的优点：结构简单，实现容易；易于扩展，可靠性较好。7《计算机网络》第5章介质访问控制子层环型拓扑构型结点使用点—点线路连接，构成闭合的物理的环型结构；环中数据沿着一个方向绕环逐站传输；多个结点共享一条环通路；环建立、维护、结点的插入与撤出。8《计算机网络》第5章介质访问控制子层星型拓扑构型逻辑结构与

4、物理结构的关系交换局域网(switchedLAN)的物理结构9《计算机网络》第5章介质访问控制子层5.1.3传输介质类型与介质访问控制方法局域网的传输介质类型同轴电缆双绞线光纤无线通信信道讨论：双绞线已能用于数据传输速率为100Mb/s、1Gb/s的高速局域网中；在局部范围内的中、高速局域网中使用双绞线，在远距离传输中使用光纤，在有移动结点的局域网中采用无线技术的趋势已经明朗。10《计算机网络》第5章介质访问控制子层介质访问控制方法:带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD令牌总线tokenbus令牌环to

5、kenring11《计算机网络》第5章介质访问控制子层5.1.4IEEE802参考模型IEEE802标准所描述的局域网参考模型与OSI参考模型的关系：12《计算机网络》第5章介质访问控制子层IEEE802委员会为局域网制定了一系列标准，它们统称为IEEE802标准；IEEE802标准之间的关系：13《计算机网络》第5章介质访问控制子层5.2Ethernet局域网5.2.1Ethernet的发展Ethernet的核心技术是CSMA/CD介质访问控制方法；随机争用技术起源于夏威夷大学校园网ALOHA；1972年，X

6、erox公司开始Ethernet实验网的研究；1979年，Xerox公司宣布了Ethernet产品；1980年，Xerox、DEC与Intel联合宣布EthernetV2.0规范；20世纪90年代，10Base-T标准使得Ethernet性能价格比大大提高；目前，交换式Ethernet与最高速率为10Gb/s的高速Ethernet的出现，更确立了它在局域网中的主流地位。14《计算机网络》第5章介质访问控制子层5.2.2Ethernet帧结构与帧发送、接收流程分析1.Ethernet数据发送流程的分析15《计算机

7、网络》第5章介质访问控制子层CSMA/CD的发送流程可以概括为：先听后发边听边发冲突停止延迟重发16《计算机网络》第5章介质访问控制子层Ethernet结点数据发送流程17《计算机网络》第5章介质访问控制子层载波侦听过程目的：检查是否已经有结点利用总线在发送数据。18《计算机网络》第5章介质访问控制子层冲突检测：比较法和编码违例判决法19《计算机网络》第5章介质访问控制子层冲突窗口的概念20《计算机网络》第5章介质访问控制子层随机延迟重发截止二进制指数后退延迟算法τ＝2k·R·a其中：τ为结点重新发送需要的后

8、退延迟时间，a为冲突窗口值，R为随机数;限定k的范围,k=min（n，10）;如果重发次数n<10，则取k=n；如果重发次数n≥10时，则k取值为10;第n次重发延迟是分布在0与[2min（n，10）-1]个时间片之间，最大可能延迟时间为1023个时间片;在到后退延迟时间之后，结点将重新判断总线忙、闲状态，重复发送流程;当冲突次数超过16时，表示发送失败，放弃该帧发送。21《计算机网络