局域網基本特性

1、第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性第第3章章 局域網基本特性局域網基本特性3.1 局域網定義和特性局域網定義和特性3.2 拓撲結構拓撲結構3.3 介質訪問控制介質訪問控制3.4 局域網協(xié)議標準局域網協(xié)議標準3.5 LAN參考模型參考模型 第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性本章學習目標本章學習目標 掌握局域網的定義、特點掌握局域網的定義、特點了解局域網拓撲結構，了解局域網拓了解局域網拓撲結構，了解局域網拓撲結構與介質選擇、介質訪問控制之撲結構與介質選擇、介質訪問控制之間的關系間的關系了解了解LAN參考模型參考模型第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性決定局域網網絡特性的主要技

2、術有決定局域網網絡特性的主要技術有三個：用于傳輸網絡數(shù)據的傳輸介質，用三個：用于傳輸網絡數(shù)據的傳輸介質，用于連接網絡各種設備的網絡拓撲，用于共于連接網絡各種設備的網絡拓撲，用于共享資源的網絡介質訪問控制方法享資源的網絡介質訪問控制方法網絡網絡協(xié)議與標準。協(xié)議與標準。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性美國美國IEEEIEEE局域網絡標準委員會定義為局域網絡標準委員會定義為“局局域網絡中的通信被限制在中等規(guī)模的地理范域網絡中的通信被限制在中等規(guī)模的地理范圍內，例如一幢辦公樓、一座工廠或一所學圍內，例如一幢辦公樓、一座工廠或一所學校，能夠使用具有中等或較高數(shù)據速率的物校，能夠使用具有中等或較

3、高數(shù)據速率的物理信道，且具有較低的誤碼率；局域網絡是理信道，且具有較低的誤碼率；局域網絡是專用的，由單一組織機構所使用。專用的，由單一組織機構所使用?！?.1局域網定義與特性局域網定義與特性第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.1局域網定義與特性局域網定義與特性局域網是將小區(qū)域內的各種通信設備互局域網是將小區(qū)域內的各種通信設備互連在一起的通信網絡。連在一起的通信網絡。局域網的協(xié)議結構包括物理層、數(shù)據鏈局域網的協(xié)議結構包括物理層、數(shù)據鏈路層和網絡層。路層和網絡層。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性局域網的三個屬性：局域網的三個屬性：局域網是一個通信網絡，從協(xié)議層次的觀點看，它包含

4、著低三層的功能。數(shù)據通信設備包含計算機、終端和各種外圍設備等。小區(qū)是指一個建筑物、一個校園或者大至幾十千米直徑的一個區(qū)域。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性其主要特征是： （1）網絡范圍較小，最大不超過25km；（2）傳輸速率較高，一般為10100Mbit/s，甚至到10Gbit/s；（3）誤碼率低，一般為10-810-11，最好可達10-12；（4）結構簡單，容易實現(xiàn)；（5）一般采用方便的分布式傳輸控制方式。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性網絡中各個節(jié)點相互連接的方式或形式網絡中各個節(jié)點相互連接的方式或形式稱為網絡拓撲。稱為網絡拓撲。3.2.1 星型拓撲（星型拓撲（Star

5、-Topology）星型網絡是將所有的工作站均連接至中星型網絡是將所有的工作站均連接至中央控制器，整個網絡由中央控制器來管理。央控制器，整個網絡由中央控制器來管理。3.2拓撲結構拓撲結構第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.1 星型拓撲結構星型拓撲結構第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.1 星型拓撲結構星型拓撲結構1. 信息傳輸方式信息傳輸方式星型拓撲結構是由中央節(jié)點和通過點到點通信鏈星型拓撲結構是由中央節(jié)點和通過點到點通信鏈路接到中央節(jié)點的各個節(jié)點組成。中央節(jié)點執(zhí)行集路接到中央節(jié)點的各個節(jié)點組成。中央節(jié)點執(zhí)行集中式通信控制策略，因此，星型又稱集中形，其中中式通信控制

6、策略，因此，星型又稱集中形，其中央節(jié)點相當復雜，而各個節(jié)點的通信處理負擔都很央節(jié)點相當復雜，而各個節(jié)點的通信處理負擔都很小。星型拓撲網采用的交換方式有電路交換和報文小。星型拓撲網采用的交換方式有電路交換和報文交換，其中，尤以電路交換更為普遍。這種結構一交換，其中，尤以電路交換更為普遍。這種結構一旦建立了通道連接，就可以無延遲地在連通的兩個旦建立了通道連接，就可以無延遲地在連通的兩個節(jié)點之間傳送數(shù)據。也就是說，一臺計算機想要和節(jié)點之間傳送數(shù)據。也就是說，一臺計算機想要和另一臺計算機通信的時候，必須先把信息傳遞給中另一臺計算機通信的時候，必須先把信息傳遞給中央節(jié)點，然后由中央節(jié)點轉發(fā)給那臺計算機。

7、央節(jié)點，然后由中央節(jié)點轉發(fā)給那臺計算機。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性2. 星型拓撲結構的特點星型拓撲結構的特點 星型拓撲結構的主要優(yōu)點星型拓撲結構的主要優(yōu)點 方便服務。 每個連接只接一個設備。 集中控制和故障診斷隔離容易。 訪問協(xié)議簡單。 星型拓撲結構的主要缺點星型拓撲結構的主要缺點 電纜長度和安裝工作量可觀。 擴展困難：中央節(jié)點的負擔較重，形成瓶頸效應。因此，對中央節(jié)點的可靠性和冗余度方面的要求很高。 局域網依賴于中央節(jié)點。3.2.1 星型拓撲結構星型拓撲結構第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.2 總線型拓撲結構總線型拓撲結構第第3 3章局域網基本特性章局域網基本

8、特性3.2.2 總線型拓撲結構總線型拓撲結構1. 信息傳輸方式信息傳輸方式總線型局域網中所有節(jié)點都連接到一條作為公共傳總線型局域網中所有節(jié)點都連接到一條作為公共傳輸介質的總線上，信息的傳輸以輸介質的總線上，信息的傳輸以“共享介質共享介質”方式方式進行。信息在總線上的傳輸過程是：信息沿總線進進行。信息在總線上的傳輸過程是：信息沿總線進行行“廣播式廣播式”傳輸，總線上的計算機都是對等的。傳輸，總線上的計算機都是對等的。 假如某臺計算機發(fā)出了一條信息要傳送到另一臺計算機，這條信息就像是一個在廣播站里發(fā)出的通知一樣，全總線上的計算機都會接收到這個通知，但是只有通知到達了該接受信息的計算機的時候，才接收

9、下來這條信息。因此，當總線上的每臺計算機接到這個信息后，首先判斷是不是自己正要接收的信息，如果判斷的不是就讓它繼續(xù)在總線上廣播，如果是，則接收下來。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.2 總線型拓撲結構總線型拓撲結構2. 總線型網絡的特點總線型網絡的特點 總線拓撲結構的主要優(yōu)點總線拓撲結構的主要優(yōu)點 布線容易。 增刪容易。 節(jié)約線纜。 可靠性高。由于總線型網絡存在這些獨特的優(yōu)點，所以它是網由于總線型網絡存在這些獨特的優(yōu)點，所以它是網絡上最常見的一種拓撲結構。絡上最常見的一種拓撲結構。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性2. 總線型網絡的特點總線型網絡的特點 總線拓撲結構的主

10、要缺點總線拓撲結構的主要缺點 總線的傳輸距離有限，通信范圍受到限制； 故障診斷和隔離較困難。 分布式協(xié)議不能保證信息的及時傳送，不具備實時功能。節(jié)點必須是智能的，要有媒體訪問控制功能，從而增加了節(jié)點的硬件和軟件開銷。 當計算機節(jié)點多時，網絡容易產生信息堵塞。 好比一個獨木橋，每次只允許一個人過，如果想要過橋的人很多的時，就會產生堵塞。3.2.2 總線型拓撲結構總線型拓撲結構第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.3 環(huán)型拓撲結構環(huán)型拓撲結構第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.3 環(huán)型拓撲結構環(huán)型拓撲結構2. 環(huán)型拓撲結構的特點環(huán)型拓撲結構的特點 環(huán)型拓撲結構的主要優(yōu)點環(huán)

11、型拓撲結構的主要優(yōu)點 電纜長度短。環(huán)型拓撲結構的網絡所需的電纜長度與總線拓撲結構網絡相似，電纜長度比較短，比星形拓撲結構網絡短得多。 增加或減少工作站時，僅需作簡單連接，便可進入工作。 可使用光纖作傳輸媒體。光纖的傳輸速率很高，既適合環(huán)型拓撲的單方向傳輸，更適合于雙環(huán)的兩個方向傳輸。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.3 環(huán)型拓撲結構環(huán)型拓撲結構第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.4 樹型拓撲結構樹型拓撲結構集線器集線器交換機第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.4 樹型拓撲結構樹型拓撲結構2. 樹型拓撲結構的特點樹型拓撲結構的特點 樹型拓撲結構的主要優(yōu)

12、點樹型拓撲結構的主要優(yōu)點 易于擴展。 故障隔離。樹型拓撲結構的主要缺點樹型拓撲結構的主要缺點對根的依賴性太大，其可靠性問題和星型結構相似第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.5 星型環(huán)拓撲結構星型環(huán)拓撲結構取星型和環(huán)型這兩種拓撲的優(yōu)點于一體。這種星型環(huán)拓撲主要用于IEEE802.5的令牌網。從電路上看，星型環(huán)結構完全和一般的環(huán)型結構相同，只是物理走線安排成星型連接，星型環(huán)拓撲的優(yōu)點：故障診斷方便而且隔離容易；網絡擴展簡便；電纜安裝方便。集線器集線器令牌環(huán)第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.5 星型環(huán)拓撲結構星型環(huán)拓撲結構取星型和環(huán)型這兩種拓撲的優(yōu)點于一體。星型環(huán)拓撲的

13、缺點：需要智能的集中器；電纜安裝問題。集線器集線器令牌環(huán)第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性在學習拓撲結構時，應該注意邏輯結構與物理在學習拓撲結構時，應該注意邏輯結構與物理結構的關系問題。邏輯結構是指局域網的結點結構的關系問題。邏輯結構是指局域網的結點間相互關系，而物理結構是指局域網外部連接間相互關系，而物理結構是指局域網外部連接形式。邏輯結構屬于總線型與環(huán)型的局域網，形式。邏輯結構屬于總線型與環(huán)型的局域網，在物理結構上可以看成星型的，最典型的是總在物理結構上可以看成星型的，最典型的是總線型的以太網。線型的以太網。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.2.6 局域網拓撲結構的選擇

14、局域網拓撲結構的選擇局域網的拓撲結構選擇，需要考慮諸多因素：局域網的拓撲結構選擇，需要考慮諸多因素： 局域網既要易于安裝，又要易于擴展。 局域網的可靠性是考慮選擇的重要因素。要易于故障診斷和隔離，以使局域網的主體在局部發(fā)生故障時仍能正常運行。 局域網拓撲結構的選擇還會影響傳輸媒體的選擇和媒體訪問控制方法的確定，這些因素又會影響各個節(jié)點的運行速度和局域網軟、硬件接口的復雜性。總之，一個局域網拓撲結構應根據需求，綜合諸因總之，一個局域網拓撲結構應根據需求，綜合諸因素，做出合適選擇。要整體磨合，不能顧此失彼。素，做出合適選擇。要整體磨合，不能顧此失彼。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性1.

15、帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問方法帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問方法2. 標記環(huán)傳遞標記環(huán)傳遞令牌環(huán)網令牌總線網3.3 介質訪問控制介質訪問控制第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性目前應用最廣的一類局域網是總線型局域網，目前應用最廣的一類局域網是總線型局域網，即以太網（即以太網（Ethernet）。它的核心技術是隨機）。它的核心技術是隨機爭用型介質訪問控制方法，即帶有沖突檢測的爭用型介質訪問控制方法，即帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（載波偵聽多路訪問（CSMA/CD，carrier sense multiple access with collision detection）方法。）方法

16、。3.3 介質訪問控制介質訪問控制第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性1. CSMA/CD的定義的定義CSMA/CD 方法用來解決多結點如何共享公用方法用來解決多結點如何共享公用總線的問題。在以太網中，任何結點都沒有可總線的問題。在以太網中，任何結點都沒有可預約的發(fā)送時間，它們的發(fā)送都是隨機的，并預約的發(fā)送時間，它們的發(fā)送都是隨機的，并且網中不存在集中控制的結點，網中結點都必且網中不存在集中控制的結點，網中結點都必須平等地爭用發(fā)送時間，這種介質訪問控制屬須平等地爭用發(fā)送時間，這種介質訪問控制屬于隨機爭用型方法。于隨機爭用型方法。IEEE 802.3標準是在以太標準是在以太網規(guī)范的基礎上制

17、定的。網規(guī)范的基礎上制定的。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性最早采用隨機爭用技術的是美國夏威夷大學最早采用隨機爭用技術的是美國夏威夷大學校園網，即地面無線分組廣播網（校園網，即地面無線分組廣播網（Aloha）。）。在研究局域網介質訪問控制方法時，人們吸收在研究局域網介質訪問控制方法時，人們吸收了了Aloha方法的基本思想，增加了載波偵聽功方法的基本思想，增加了載波偵聽功能，首先設計出數(shù)據傳輸速率為能，首先設計出數(shù)據傳輸速率為10Mbps的的Ethernet實驗系統(tǒng)。在此基礎上，實驗系統(tǒng)。在此基礎上，Xerox 、DEC 與與Intel等三家公司合作，在等三家公司合作，在1980年年9

18、月第月第一次公布了一次公布了Ethernet的物理層、數(shù)據鏈路層規(guī)的物理層、數(shù)據鏈路層規(guī)范；范；1981年年11月公布了月公布了Ethernet V 2.0規(guī)范。規(guī)范。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性 IEEE802.3標準是在標準是在Ethernet V 2.0規(guī)范的基規(guī)范的基礎上制定的，它的制定推動了以太網技術的發(fā)礎上制定的，它的制定推動了以太網技術的發(fā)展與廣泛應用。展與廣泛應用。90年代，年代，IEEE 802.3標準中的標準中的物理層標準物理層標準10Base-T的推出，使得以太網性能的推出，使得以太網性能價格比大大提高，并在各種局域網產品的競爭價格比大大提高，并在各種局域網

19、產品的競爭中 占 有 明 顯 的 優(yōu) 勢 。 快 速 以 太 網 標 準中 占 有 明 顯 的 優(yōu) 勢 。 快 速 以 太 網 標 準100BASE-T的推出，更進一步增強了以太網的的推出，更進一步增強了以太網的競爭優(yōu)勢。目前，有的國家正在研究傳輸速率競爭優(yōu)勢。目前，有的國家正在研究傳輸速率可達可達1Gbps的以太網。的以太網。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性2. CSMA/CD 的工作原理的工作原理 在在Ethernet中，如果一個結點要發(fā)送數(shù)據，就以中，如果一個結點要發(fā)送數(shù)據，就以廣播廣播方式把數(shù)據通過作為公共傳輸介質的總線發(fā)送方式把數(shù)據通過作為公共傳輸介質的總線發(fā)送出去，連在總

20、線上的所有結點都能出去，連在總線上的所有結點都能收聽收聽到這個數(shù)據到這個數(shù)據信號。由于網中所有結點都可以利用總線發(fā)送數(shù)據，信號。由于網中所有結點都可以利用總線發(fā)送數(shù)據，并且網中沒有控制中心，因此沖突的發(fā)生將是不可避并且網中沒有控制中心，因此沖突的發(fā)生將是不可避免的。為了有效地實現(xiàn)分布式多結點訪問公共傳輸介免的。為了有效地實現(xiàn)分布式多結點訪問公共傳輸介質的控制策略，質的控制策略，CSMA/CD的發(fā)送流程可以簡單地概的發(fā)送流程可以簡單地概括為四點：先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停止，隨機延括為四點：先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停止，隨機延遲后重發(fā)。遲后重發(fā)。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性在采用在

21、采用CSMA/CD方法的局域網中，每個結方法的局域網中，每個結點利用總線發(fā)送數(shù)據時，首先要偵聽總線的忙點利用總線發(fā)送數(shù)據時，首先要偵聽總線的忙閑狀態(tài)。如果總線上已經有數(shù)據信號傳輸，則閑狀態(tài)。如果總線上已經有數(shù)據信號傳輸，則為總線忙；如果總線上沒有數(shù)據傳輸，則為總為總線忙；如果總線上沒有數(shù)據傳輸，則為總線空閑。如果一個結點準備好發(fā)送的數(shù)據幀，線空閑。如果一個結點準備好發(fā)送的數(shù)據幀，并且此時總線處于空閑狀態(tài)，那么它就可以開并且此時總線處于空閑狀態(tài)，那么它就可以開始發(fā)送。但是，同時還存在著一種可能，那就始發(fā)送。但是，同時還存在著一種可能，那就是在幾乎相同的時刻，有兩個或兩個以上結點是在幾乎相同的時刻

22、，有兩個或兩個以上結點發(fā)送了數(shù)據，那么就會產生沖突，因此結點在發(fā)送了數(shù)據，那么就會產生沖突，因此結點在發(fā)送數(shù)據時應該進行沖突檢測。發(fā)送數(shù)據時應該進行沖突檢測。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性下圖顯示了采用下圖顯示了采用CSMA/CD方法的總線型局方法的總線型局域網的工作過程。域網的工作過程。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性 所謂沖突檢測，就是發(fā)送結點在發(fā)送數(shù)所謂沖突檢測，就是發(fā)送結點在發(fā)送數(shù)據的同時，將它發(fā)送的信號波形與從總線據的同時，將它發(fā)送的信號波形與從總線上接收到的信號波形進行比較。如果總線上接收到的信號波形進行比較。如果總線上同時出現(xiàn)兩個或兩個以上的發(fā)送信號，上同時

23、出現(xiàn)兩個或兩個以上的發(fā)送信號，那么它們疊加后的信號波形將不等于任何那么它們疊加后的信號波形將不等于任何結點發(fā)送的信號波形。當發(fā)送結點發(fā)現(xiàn)自結點發(fā)送的信號波形。當發(fā)送結點發(fā)現(xiàn)自己發(fā)送的信號波形與從總線上接收到的信己發(fā)送的信號波形與從總線上接收到的信號波形不一致時，表示總線上有多個結點號波形不一致時，表示總線上有多個結點在同時發(fā)送數(shù)據，沖突已經產生。在同時發(fā)送數(shù)據，沖突已經產生。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性 如果在發(fā)送數(shù)據過程中沒有檢測出沖如果在發(fā)送數(shù)據過程中沒有檢測出沖突，結點將在發(fā)送結束后進入正常結束突，結點將在發(fā)送結束后進入正常結束狀態(tài)；如果在發(fā)送數(shù)據過程中檢測出沖狀態(tài)；如果在

24、發(fā)送數(shù)據過程中檢測出沖突，為了解決信道爭用沖突，結點將停突，為了解決信道爭用沖突，結點將停止發(fā)送數(shù)據，并在隨機延遲后重發(fā)。止發(fā)送數(shù)據，并在隨機延遲后重發(fā)。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問方法帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問方法CSMA/CD協(xié)議的工作過程 發(fā)前先聽發(fā)前先聽 邊發(fā)邊聽邊發(fā)邊聽 沖突退避沖突退避第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性2. 令牌環(huán)網令牌環(huán)網定義定義 令牌環(huán)網是環(huán)形網絡，其上有一個“令牌”沿單方向循環(huán)，所以不象總線形以太網會發(fā)生碰撞。這就好像大操場的環(huán)形跑道，大家都順著同一方向跑不會發(fā)生碰撞。令牌的狀態(tài)令牌的狀態(tài) 空令牌：當各節(jié)

25、點都沒有幀(數(shù)據包)發(fā)送，令牌的形式為01111111，稱空令牌 忙令牌：當一個節(jié)點要發(fā)送幀時，需等待空令牌到達，然后將它改為忙令牌，即011111103.3 介質訪問控制介質訪問控制第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性2. 令牌環(huán)網令牌環(huán)網出讓令牌有兩種方式：出讓令牌有兩種方式： 常規(guī)釋放 （低速操作時只有收到響應比特才釋放 ） 早期釋放 （工作站發(fā)出幀的最后一比特后釋放 ）3.3 介質訪問控制介質訪問控制第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性令牌環(huán)的工作原理令牌環(huán)的工作原理令牌環(huán)介質訪問控制技術最早開始于令牌環(huán)介質訪問控制技術最早開始于1969年貝爾研究年貝爾研究室的室的Newh

26、all環(huán)網，最有影響的令牌環(huán)網是環(huán)網，最有影響的令牌環(huán)網是IBM公司公司的令牌環(huán)。的令牌環(huán)。IEEE 802.5標準是在標準是在IBM公司的令牌環(huán)協(xié)公司的令牌環(huán)協(xié)議基礎上發(fā)展與形成的。議基礎上發(fā)展與形成的。在令牌環(huán)中，結點通過環(huán)接口連接成物理環(huán)形。令牌在令牌環(huán)中，結點通過環(huán)接口連接成物理環(huán)形。令牌是一種特殊的是一種特殊的MAC控制幀。令牌幀中有一位標志令控制幀。令牌幀中有一位標志令牌的忙牌的忙/閑。當環(huán)正常工作時，令牌總是沿著物理環(huán)閑。當環(huán)正常工作時，令牌總是沿著物理環(huán)單向逐站傳送，傳送順序與結點在環(huán)中排列的順序相單向逐站傳送，傳送順序與結點在環(huán)中排列的順序相同。圖同。圖6.9給出了令牌環(huán)的基

27、本工作過程。給出了令牌環(huán)的基本工作過程。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性下圖給出了令牌環(huán)的基本工作過程。下圖給出了令牌環(huán)的基本工作過程。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性如果結點如果結點A有數(shù)據幀要發(fā)送，它必須等待空閑令牌的有數(shù)據幀要發(fā)送，它必須等待空閑令牌的到來。當結點到來。當結點A獲得空閑令牌之后，它將令牌標志位獲得空閑令牌之后，它將令牌標志位由由閑閑變?yōu)樽優(yōu)槊γ?，然后傳送?shù)據幀。結點，然后傳送數(shù)據幀。結點B、C、D將依次接收到數(shù)據幀。如該數(shù)據幀的目的地址是結點將依次接收到數(shù)據幀。如該數(shù)據幀的目的地址是結點C，則結點，則結點C在正確接收該數(shù)據幀后，在幀中標志出在正確接收該

28、數(shù)據幀后，在幀中標志出幀已被正確接收和復制。當結點幀已被正確接收和復制。當結點A重新接收到自己發(fā)重新接收到自己發(fā)出的、已被目的結點正確接收的數(shù)據幀時，它將回收出的、已被目的結點正確接收的數(shù)據幀時，它將回收已發(fā)送的數(shù)據幀，并將忙令牌改成空閑令牌，再將空已發(fā)送的數(shù)據幀，并將忙令牌改成空閑令牌，再將空閑令牌向它的下一結點傳送。閑令牌向它的下一結點傳送。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性BACD（a）BACD（b）BACD（c）FreeToken站點BusyTokenFreeToken傳送過程傳送過程第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3. 令牌總線網令牌總線網定義：定義： 令牌總線網又

29、稱為邏輯環(huán)網，是將數(shù)據發(fā)送權按類似物理環(huán)路順序形成閉合環(huán)路，而數(shù)據信包的傳送仍在兩節(jié)點間進行，環(huán)路中令牌的傳送按虛線邏輯環(huán)路傳送。當一個節(jié)點要發(fā)送信包時，必須持有令牌。持有令牌的節(jié)點發(fā)送完信包或者發(fā)送的數(shù)據信包達到一定的個數(shù)，必須將發(fā)送控制權移給下一個節(jié)點(稱為下游節(jié)點)。這樣網上各節(jié)點都有平等的發(fā)送數(shù)據信包的權力，網上只有一個令牌，完全消除了發(fā)送數(shù)據的競爭現(xiàn)象，徹底避免了沖突。3.3 介質訪問控制介質訪問控制第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性令牌總線的工作原理令牌總線的工作原理IEEE 802.4標準定義了總線拓撲的令牌總線介質訪問標準定義了總線拓撲的令牌總線介質訪問控制方法與相應的

30、物理規(guī)范。令牌總線是一種在總線控制方法與相應的物理規(guī)范。令牌總線是一種在總線拓撲中利用拓撲中利用令牌令牌作為控制結點訪問公共傳輸介質的作為控制結點訪問公共傳輸介質的確定型介質訪問控制方法。確定型介質訪問控制方法。在采用令牌總線方法的局域網中，任何一個結點只有在采用令牌總線方法的局域網中，任何一個結點只有在取得令牌后才能使用共享總線去發(fā)送數(shù)據。令牌是在取得令牌后才能使用共享總線去發(fā)送數(shù)據。令牌是一種特殊結構的控制幀，用來控制結點對總線的訪問一種特殊結構的控制幀，用來控制結點對總線的訪問權。權。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性下圖給出了正常的穩(wěn)態(tài)操作時令牌總線的工作過程。下圖給出了正常的

31、穩(wěn)態(tài)操作時令牌總線的工作過程。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性所謂正常的穩(wěn)態(tài)操作，是指在網絡已完成所謂正常的穩(wěn)態(tài)操作，是指在網絡已完成初始化之后，各結點進入正常傳遞令牌與初始化之后，各結點進入正常傳遞令牌與數(shù)據，并且沒有結點要加入或撤出，沒有數(shù)據，并且沒有結點要加入或撤出，沒有發(fā)生令牌丟失或網絡故障的正常工作狀態(tài)。發(fā)生令牌丟失或網絡故障的正常工作狀態(tài)。此時，每個結點有本站地址（此時，每個結點有本站地址（TS），并知），并知道上一結點地址（道上一結點地址（PS）與下一結點地址）與下一結點地址（NS）。）。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由最低

32、地令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由最低地址向最高地址依次循環(huán)傳遞，從而在一個物理總址向最高地址依次循環(huán)傳遞，從而在一個物理總線上形成一個邏輯環(huán)。環(huán)中令牌傳遞順序與結點線上形成一個邏輯環(huán)。環(huán)中令牌傳遞順序與結點在總線上的物理位置無關。因此，令牌總線網在在總線上的物理位置無關。因此，令牌總線網在物理上是總線網，而在邏輯上是環(huán)網。令牌幀含物理上是總線網，而在邏輯上是環(huán)網。令牌幀含有一個目的地址，接收到令牌幀的結點可以在令有一個目的地址，接收到令牌幀的結點可以在令牌持有最大時間內發(fā)送一個或多個幀。牌持有最大時間內發(fā)送一個或多個幀。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.3 介質訪問控制介質訪

33、問控制第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性令牌環(huán)控制方式具有與令牌總線方式相似令牌環(huán)控制方式具有與令牌總線方式相似的特點：環(huán)中結點訪問延遲確定，適用于的特點：環(huán)中結點訪問延遲確定，適用于重負載環(huán)境，支持優(yōu)先級服務。令牌環(huán)控重負載環(huán)境，支持優(yōu)先級服務。令牌環(huán)控制方式的缺點主要是：環(huán)維護復雜，實現(xiàn)制方式的缺點主要是：環(huán)維護復雜，實現(xiàn)較困難。較困難。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問協(xié)議適帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問協(xié)議適用于總線拓撲結構。（用于總線拓撲結構。（CSMA/CD）令牌總線協(xié)議適用于總線令牌總線協(xié)議適用于總線/樹型拓撲結構。樹型拓撲結構。令牌

34、環(huán)協(xié)議適用于環(huán)型拓撲結構。令牌環(huán)協(xié)議適用于環(huán)型拓撲結構。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性3.4 局域網協(xié)議標準局域網協(xié)議標準IEEE 802委員會為局域網制定了一系列標準，它們統(tǒng)稱為委員會為局域網制定了一系列標準，它們統(tǒng)稱為IEEE 802標準。標準。IEEE 802標準之間的關系如圖所示。標準之間的關系如圖所示。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性IEEE 802標準所描述的局域網參考標準所描述的局域網參考模型與模型與OSI參考模型的關系如圖所示。參考模型的關系如圖所示。IEEE 802參考模型只對應于參考模型只對應于OSI參參考模型的數(shù)據鏈路層與物理層，它考模型的數(shù)據鏈路層

35、與物理層，它將數(shù)據鏈路層劃分為邏輯鏈路控制將數(shù)據鏈路層劃分為邏輯鏈路控制（LLC，logical link control）子層）子層與介質訪問控制（與介質訪問控制（MAC，media access control）子層。）子層。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性IEEE 802標準主要包括以下幾種：標準主要包括以下幾種：IEEE 802.1標準定義了局域網體系結構、網絡互連以及網絡管理與性能測試。IEEE 802.2標準定義了邏輯鏈路控制子層功能與服務。IEEE 802.3標準定義了CSMA/CD總線介質訪問控制子層與物理層規(guī)范。IEEE 802.4標準定義了令牌總線介質訪問控制子層

36、與物理層規(guī)范。IEEE 802.5標準定義了令牌環(huán)介質訪問控制子層與物理層規(guī)范。IEEE 802.6標準定義了城域網介質訪問控制子層與物理層規(guī)范。IEEE 802.7標準定義了寬帶網絡技術。IEEE 802.8標準定義了光纖傳輸技術。IEEE 802.9標準定義了綜合語音與數(shù)據局域網(IVD-LAN)技術。IEEE 802.10標準定義了可互操作的局域網安全性規(guī)范(SILS)。IEEE 802.11標準定義了無線局域網技術。IEEE 802參考模型與協(xié)議參考模型與協(xié)議第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性IEEE 802參考模型與協(xié)議參考模型與協(xié)議第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性

37、在在1980年年2月，月，IEEE成立了局域網標準委員會（簡稱成立了局域網標準委員會（簡稱IEEE 802委員會），專門從事局域網標準化工作，并委員會），專門從事局域網標準化工作，并制定了制定了IEEE 802標準。標準。局域網的參考模型局域網的參考模型第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性 IEEE 802標準的局域網參考模型與標準的局域網參考模型與OSI/RM的對應關系圖的對應關系圖 第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性邏輯鏈路控制子層的功能邏輯鏈路控制子層的功能 邏輯鏈路控制（邏輯鏈路控制（LLC）子層集中了與傳輸介質無）子層集中了與傳輸介質無關的信息，它的主要功能如下：關的信息，它的主要功能如下： 邏輯鏈路控制子層向高層提供不確認的無連接服務、面向連接的服務、帶確認的無連接服務和高速傳送數(shù)據4種不同類型的服務。一般情況下，多采用不確認的無連接服務。第第3 3章局域網基本特性章局域網基本特性邏輯鏈路控制子層的功能邏輯鏈路控制子層的功能 邏輯鏈路控制子層對于面向連接的服務，負責建