2010 【三级网络技术】 分章考点总结——【第3章：局域网基础】(by 崔巍)

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1、第三章局域网基础（by崔巍）2010最新版局域网仅定义了OSI参考模型中的物理层、数据链路层。■局域网与城域网的基本概念决定局域网与城域网特点的三要素是：网络拓扑、传输介质、介质访问控制（MAC）方法局域网的基本通信机制与广域网完全不同，从存储转发方式改变为共享介质与交换方式。局域网的网络拓扑结构主要分为总线型、环形与星型。总线型拓扑结构：是局域网的主要拓扑结构之一。总线型局域网的介质访问控制方法采用共享介质方式。所有结点都通过网卡连接到作为公共传输介质的总线上。局域网常用的传输介质包括：同轴电缆、双绞线、光纤、无线信道。IEEE802.

2、2标准定义的共享介质局域网有以下3类：1）带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法的总线型局域网。（802.3）2）令牌总线（TokenBus）方法的总线型局域网（802.4）3）令牌环（TokenRing）方法的环形局域网（802.5）IEEE802标准只制定对应OSI模型的数据链路层与物理层。要想为多种局域网技术和产品制定一个共用的协议模型，IEEE802.2设计者提出将数据链路层划分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）子层，介质访问控制（MAC）子层。不同局域网在MAC子层和物理层可以采用不同的协议，但是在LLC子层必须采用

3、相同的协议。这点与网络层IP协议的设计思路相似。不管局域网的介质访问控制方法与帧结构以及采用的物理传输介质有什么不同。LLC子层统一将它们封装到固定结构的LLC帧中。LLC子层与低层采用的传输介质、介质访问控制方法无关。从目前局域网的实际应用情况来看，几乎所有局域网环境都采用以太网协议，因此局域网中是否使用LLC子层已经不重要，已不使用LLC协议，而是直接将数据封装在以太网的MAC帧结构中。网络层IP协议直接将分组封装到以太网帧中802.2：LLC子层IEEE802.3标准：定义（CSMA/CD）总线介质访问控制子层与物理层标准。IEEE

4、802.11标准：定义无线局域网访问控制子层与物理层的标准。10Mbps以太网物理层有多种标准，目前基本使用非屏蔽双绞线（10BASE-T）标准。千兆以太网与万兆以太网：保留传统的以太网帧结构，但是它们在主干网或核心网中应用时，基本上采用光纤作为传输介质，采用点到点的全双工通信方式，而不是传统的CSMA/CD的随机争用方式。■以太网以太网的核心技术是介质访问控制方法CSMA/CD。使用光纤介质的物理层标准10BASE-F由于网中的所有结点都可以利用总线发送数据，并且网络中没有控制中心，因此冲突的发生将不可避免。CSMA/CD的发送流程可以

5、简单概括为4点：先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重发。载波侦听以太网的物理层规定发送的数据采用曼彻斯特编码方式。如果一个结点已准备好发送的数据帧，并且总线此时处于空闲状态，则这个结点就可以“启动发送”。冲突检测方法如果超过两倍的传输延迟2t时间没有检测出冲突，就能肯定该结点已获得总线访问权。进行冲突检测可以有两种方法：比较法和编码违例判决法。在以太网协议标准中，规定的冲突窗口长度为51.2us。以太网的数据传输速率为10Mbps，冲突窗口的51.2us可以发送512bit（64B）数据。64B是以太网最短帧的长度。这就意味着当结点发送一

6、个最短帧，或一个长帧的前64B都没有发现冲突时，则表示该结点已经获得总线发送权，并可以继续发送后续的字节。以太网帧结构：前导码7B、帧前定界符1B、【目的地址6B、源地址6B、类型2B、数据46~1500B、帧校验4B】8B的前导码与帧前定界符主要用于接收同步阶段，在接收后不需要保留，也不计入帧长度中。目的地址与源地址分别表示帧的接收结点地址与发送结点的硬件地址。硬件地址一般称为MAC地址、物理地址或以太网地址。地址长度为6B（48b）。目的地址可以是单一结点地址、多点地址、广播地址3类。类型字段表示的是网络层使用的协议类型。数据字段：是

7、高层待发送的数据部分。数据字段最小长度为46B。如果帧的数据字段值小于46B，应该将它填充至46B。由于帧头部分包括6B长的目的地址、6B长的源地址字段、2B长的类型字段与4B长的帧校验字段，因此帧头部分长度为18B。以太网帧的最小长度为64B。如果接受帧的长度小于规定的帧的最小长度64B，则表明冲突发生，应该丢弃该帧，结点重新进入等待接收状态。如果没有发生冲突，则结点完成一个数据帧的接收后，首先需要检查帧的目的地址。如果目的地址为单一结点的物理地址，并且是本站点地址，则接受该帧；如果目的地址是组地址，接收结点属于该组，则接受该帧；如果目

8、的地址是广播地址，则接受该帧；如果目的地址不符，则丢弃该帧。以太网协议将接收出错分为3种类型：帧校验错、帧长度错、帧位错。以太网实现方法，从层次的角度来看，这些功能覆盖了IEEE802.3标准