chap6介质访问子层

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1、计算机网络cathy@sandau.edu.cn6/13/20211第6章介质访问控制子层6.1局域网的基本概念6.2Ethernet局域网6.3令牌总线和令牌环网6.5交换式局域网6.6虚拟局域网6.7无线局域网6/13/202126.1局域网的基本概念问题引出:局域网(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hubhubhubhubrouterserverstationstationsstations图6-1办公室中的局域网6/13/202131.局域网三要素网络拓扑传输

2、介质介质访问控制方法总线型环型星型双绞线同轴电缆光纤无线通信信道带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD(CarriersensemultipleAccesswithCollisionDetection)令牌总线tokenbus令牌环tokenring介质访问控制方法：是指控制多个结点利用公共传输介质发送和接收数据的方法。6/13/202142.局域网问题分析(1)总线型拓扑构型结构：6/13/20215总线型拓扑构型特点：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

3、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，mediumaccesscontrol）问题。6/13/20216总线结构与冲突6/13/20217(2)环型拓扑构型结构：特点：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。6/13/20

4、218(3)星型拓扑构型结构：实际上的总线结构6/13/202193.IEEE802参考模型IEEE802标准所描述的局域网参考模型与OSI参考模型的关系：6/13/202110IEEE802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：6/13/2021116.2以太网Ethernet6.2.1以太网的发展20世纪60年代，夏威夷大学校园网－ALOHA，无线分组交换网，采用随机争用技术；1972年，Xerox公司开发出实验局域网－Ethernet，Eth

5、ernet的核心技术是CSMA/CD介质访问控制方法；；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。6/13/2021126/13/2021136.2.2Ethernet以太网1.CSMA/CD分析6/13/202114Ethernet结点数据发送流程6/13/202115CS

6、MA/CD工作过程：⑴如果媒体信道忙（有载波），则继续对信道进行侦听。⑵如果媒体信道空闲，则可进行发送。⑶如果在发送过程中检测到碰撞，则停止正常发送，转而发送一个短的干扰（jam）信号，使网上所有站都知道出现了碰撞。⑷发送了干扰信号后，退避一段随机时间，重新尝试发送，转到第(1)步。6/13/202116先听后发边听边发冲突停止延迟重发CSMA/CD发送流程经典概括：6/13/202117载波侦听检查是否已经有结点利用总线在发送数据。6/13/202118冲突检测：比较法和编码违例判决法6/13/20

7、2119冲突争用期6/13/2021202.Ethernet帧结构前导码与帧前定界符字段目的地址和源地址字段类型字段LLC数据字段帧校验字段前导码(7B)帧前定界符(1B)目的地址DA(2/6B)LLC数据(长度可变)帧校验字段FCS(4B)源地址SA(2/6B)长度域(2B)类型6/13/202121Ethernet帧结构：前导码与帧前定界符字段前导码：7个字节，10101010…101010比特序列。帧前定界符：1字节，10101011。目的地址和源地址字段地址字段长度：2个字节或6个字节。目的地

8、址类型单一结点地址（unicastaddress）第1位为0多点地址（multicastaddress）第1位为1广播地址（broadcastaddress）全1地址6/13/202122长度字段帧的最小长度为64字节，最大长度为1518字节。LLC数据字段LLC数据字段是帧的数据字段，长度最小为46个字节，少于46个字节，需要填充。帧校验字段采用32位的CRC校验校验的范围是：目的地址、源地址、长度、LLC数据等字段。Ethernet帧结构：6/13/