局域网和城域网

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1、第四章局域网和城域网4.1局域网概述基于地理范围的网络划分局域网城域网广域网局域网是应用最为广泛的一类网络。局域网是自计算机网络产生以来发展最快的一种网络。4.1局域网概述局域网定义指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互连起来的计算机网络。局域网特点：地理范围和站点数目均有限；为一个单位或组织所拥有；较高的数据传输速率；4.2局域网参考模型局域网和城域网只需要考虑如何使用通信介质在网络中传输数据，而不需要特别考虑高层以上的协议。IEEE802.1定义的局域网参考模型：将OSI参考模型中的“数据链路层”分为两个子层：逻辑链路控制子层（LLC）介质访问控制子层（MAC）4.2局域网参考模型4.

2、2局域网参考模型为什么将数据链路层分为两层：在原来的OSI参考模型中没有定义对共享媒体的访问控制功能，为了适应局域网的需要，在原有的层次上增加了一个子层（MAC）来完成共享媒体的访问控制功能。MAC层功能与硬件有关，LLC层功能与硬件无关，所以MAC子层在LLC子层之下。对于同一种LLC层实现，可提供几种不同的MAC选择。局域网参考模型中各层主要功能物理层的主要功能是：信号的编码与译码；为进行同步用的前同步码（preamble）的产生与去除；比特的传输与接收。MAC子层主要功能：发送方将LLC送来的数据封装成帧，帧中包含地址、差错控制、流量控制等字段。接收方，对收到的帧解包进行地址识别和差错

3、检验管理和控制对局域网传输媒体的访问LLC子层主要功能：为高层协议提供相应的接口，即一个或多个服务访问点（SAP），并进行流量和差错控制。局域网参考模型各层主要功能在LLC以上看不到局域网的具体内容，LLC及高位层是不管局域网的结构和连接方法的，MAC以下才能了解连接方式及协议（总线、令牌或其它）局域网参考模型中各层主要功能LLC与MAC的关系 ：高位层将数据封装好后由高层PDU(协议数据单元)送LLC层数据单元在LLC层将其加上LLC首部后，作为LLC层的PDU，送MAC层在MAC层加上MAC首部及MAC尾后，构成MAC层的PDU，即MAC帧，送物理层发送出去局域网参考模型中各层主要功能L

4、AN协议上下层关系4.2.2拓扑结构LAN和WAN的设计的关键技术因素：拓扑传输媒体媒体的访问控制技术常见的局域网拓扑结构总线/树形拓扑广播通信信号向两端传输端接器常见的局域网拓扑结构两个关键问题每个发出的数据祯需要携带目的地址信息。每个站点需要保持统一的媒体访问机制。常见的局域网拓扑结构环形拓扑单向线路转发器负责接收数据，并按相同的数据速率转发数据。数据帧绕环一周，由相应的目的站点接收。绕环一周后，回到源发站，由源发站将该数据帧从线路上删除。常见的局域网拓扑结构星型拓扑集线器、交换机或转发器中心节点的两种工作方式：广播式：物理上是星型，逻辑上是总线帧交换设备：由中心节点确定将帧从哪一个端口

5、转发出去。传输媒体和拓扑结构的选择物理媒体环形总线树形星形双绞线基带同轴电缆宽带同轴电缆光纤无线媒体4.2.2IEEE802标准IEEE(电气电子工程师学会)802委员会专门致力于局域网的发展IEEE802.x网络通信协议系列服务于局域网通信802系列协议的两个基本思想将局域网作为网络的最小组成单位进行描述针对于不同的局域网拓扑结构，不同的传输媒体，不同的通信要求制定出不同的通信标准。4.2.2IEEE802标准4.2.3LLC子层SAP——服务访问点，相当于上层应用进程的地址。通过数据单元中的SAP信息，将数据单元传递给接收方的某个上层应用进程。例：LLC子层寻址分

6、二步进行：a)用MAC在网络上找到DTE((DataTerminalEquipment)——找到物理地址b)在LLC帧中找到SAP地址——找到SAP点一旦建立了连接，只有MAC与LLC地址均符合，并且源/目地址符合的帧才能被接收，其它拒收。图中可以看出数据链路是复用的（即一条链路被复用成几条逻辑链路）,LLC可以保证各进程互不干扰地正常工作。LLC子层LLC子层提供的服务LLC1——不确认的无连接服务。数据报服务，不需确认。这时差错控制、流量控制等由高层（传输层）提供，用于点到点、广播、组播、测试等，由于信道可靠，这样做可提高信道利用率。LLC2——面向连接服务。虚电路方式，有“连接-通信-

7、撤除”三个过程，用于DTE是简单终端时，或长数据传输时。LLC3——带确认的无连接服务。不连接，直接发数据，但要有对方的确认，这样可以有较高的可靠性和信道利用率，例如工业现场上位机与下位机的通信。MAC子层主要作用是控制站点对传输介质的访问谁来控制？集中式：有一个中央控制器负责分配介质的访问权，所有站点要发送数据之前，都要获得中央控制器的允许。优点：可提供优先级控制功能；每个站点的功能相当简单；避免对等实体间