網絡技術及應用_CH04_局域網原理及技術

1、內容綱要內容綱要匹配電阻匹配電阻交換機交換機干線耦合器干線耦合器總線網總線網星形網星形網樹形網樹形網 環(huán)形網環(huán)形網交換機交換機交換機交換機交換機交換機表示會話運輸網絡鏈路物理應用802.1802.2802.3 802.4 802.5 802.6ISO/OSI-RM7654321802.9 802.11CSMA/CD標記總線標記 環(huán)MANV/D綜合LAN無線LAN邏輯鏈路控制（LLC）（體系結構），網絡互連802.7802.8光纖技術寬帶技術UTP同軸電纜光纜802.10 網絡安全802.12交換LAN內容綱要內容綱要第第 1最高位最高位最先發(fā)送最先發(fā)送最低位最低位最高位最高位最低位最低位最后發(fā)

2、送最后發(fā)送00110101 01111011 00010010 00000000 00000000 00000001最低位最低位最先發(fā)送最先發(fā)送最高位最高位最低位最低位最高位最高位最后發(fā)送最后發(fā)送機構惟一標志符機構惟一標志符 OUI擴展標志符擴展標志符高位高位在前在前低位低位在前在前十六進制表示的十六進制表示的 EUI-48 地址：地址： AC-DE-48-00-00-80二進制表示的二進制表示的 EUI-48 地址：地址：第第 1 字節(jié)字節(jié)第第 6 字節(jié)字節(jié)I/G 比特比特I/G 比特比特字節(jié)順序字節(jié)順序第第 2第第 3第第 4第第 5第第 6第第 1字節(jié)順序字節(jié)順序第第 2第第 3第第 4

3、第第 5第第 610101100 11011110 01001000 00000000 00000000 10000000802.5802.6802.3802.4802.5802.6 路由器由于同時連接路由器由于同時連接到兩個網絡上，因此到兩個網絡上，因此它有兩塊網卡和兩個它有兩塊網卡和兩個硬件地址。硬件地址。路由器路由器1A-24-F6-54-1B-0E00-00-A2-A4-2C-0220-60-8C-C7-75-2A08-00-20-47-1F-E420-60-8C-11-D2-F62、以太網的、以太網的MAC層層2、以太網的、以太網的MAC層層2、以太網的、以太網的MAC層層MAC 幀

4、幀字節(jié)字節(jié)6624IP 層層物理層物理層目的地址目的地址源地址源地址長度長度/類型類型FCSMAC 層層10101010101010 10101010101010101011前同步碼前同步碼幀開始幀開始定界符定界符7 字節(jié)字節(jié)1 字節(jié)字節(jié)8 字節(jié)字節(jié)插入插入數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)MAC 子層子層IP 層層LLC 子層子層802.2LLC 幀幀當長度當長度/類型字段類型字段表示長度時表示長度時 802.3MAC 幀幀以太網以太網 V2 MAC 幀幀這種這種 802.3 + 802.2 幀已經較少使用幀已經較少使用目的地址目的地址源地址源地址類型類型數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)FCS6624字節(jié)字節(jié)46 150043 1497

5、111DSAP SSAP111 控制控制 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)字節(jié)字節(jié)DSAP SSAP控制控制IP 數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報IP 數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報MAC 幀幀物理層物理層MAC 層層10101010101010 10101010101010101011前同步碼前同步碼幀開始幀開始定界符定界符7 字節(jié)字節(jié)1 字節(jié)字節(jié)8 字節(jié)字節(jié)插入插入IP 層層以太網以太網 V2 MAC 幀幀目的地址目的地址源地址源地址類型類型數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)FCS6624字節(jié)字節(jié)46 1500IP 數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報2、以太網的、以太網的MAC層層2、以太網的、以太網的MAC層層2、以太網的、以太網的MAC層層2、以太網的、以太網的MAC層層2、以太網的、以太

6、網的MAC層層2、以太網的、以太網的MAC層層3、以太網的工作參數(shù)、以太網的工作參數(shù)3、以太網的工作參數(shù)、以太網的工作參數(shù)參參 數(shù)數(shù) 數(shù)數(shù) 值值爭用期爭用期時隙時隙(Slot time) 51.2 us 幀間隔幀間隔(Inter Frame Gap) 9.6 us 嘗試次數(shù)嘗試次數(shù)(Attempt Limit) 16 退避限制數(shù)退避限制數(shù)(Back off Limit) 10 阻塞信號阻塞信號(Jam Size ) 32 bits 最大幀長最大幀長( Max Frame Size ) 1518 bytes 最小幀長最小幀長( Min Frame Size ) 64 bytes 地址長度地址長度

7、(Address Size ) 6 bytes A在在t=0時刻向時刻向F發(fā)送幀。發(fā)送幀。F在在t= - 時刻向時刻向A發(fā)送幀，在發(fā)送幀，在t=時時檢測到沖突，立即發(fā)送噪聲幀。檢測到沖突，立即發(fā)送噪聲幀。A在在t= 2時刻收到時刻收到F向向全網發(fā)送的噪聲幀。全網發(fā)送的噪聲幀。3、以太網的工作參數(shù)、以太網的工作參數(shù)3、以太網的工作參數(shù)、以太網的工作參數(shù)3、以太網的工作參數(shù)、以太網的工作參數(shù)) 12(11) 1(22101000AAcPaTPTTNT0/Ta內容綱要內容綱要集線器集線器集線器集線器一系一系二系二系集線器集線器三系三系三個獨立的碰撞域三個獨立的碰撞域一系一系二系二系三系三系集線器集線

8、器集線器集線器集線器集線器集線器集線器主干集線器主干集線器站表站表端口管理端口管理 軟件軟件網橋協(xié)議網橋協(xié)議 實體實體端口端口 1端口端口 2緩存緩存網段網段 B網段網段 A111222站地址站地址 端口端口網橋網橋網橋網橋網橋的內部結構網橋的內部結構用戶層用戶層IPMAC站站 1用戶層用戶層IPMAC站站 2物理層物理層網橋網橋 1網橋網橋 2AB用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)IP-HMAC-HMAC-TDL-HDL-T 物理層物理層DLRMAC物理層物理層物理層物理層DLRMAC物理層物理層物理層物理層LANLAN兩個網橋之間還可使用一段點到點鏈路兩個網橋之間還可使用一段點到點鏈路 局域網局域網 2局域

9、網局域網 1網橋網橋 2網橋網橋 1 AFF2F1不停地不停地兜圈子兜圈子A 發(fā)出的幀發(fā)出的幀網橋網橋 1 轉發(fā)的幀轉發(fā)的幀網橋網橋 2 轉發(fā)的幀轉發(fā)的幀網絡資源白白消耗了網絡資源白白消耗了內容綱要內容綱要基本服務集 BSS擴展的服務集 ESS基本服務集 BSSAB漫游接入點 AP接入點 AP分配系統(tǒng) DS門橋門橋802.x局域網因特網自組網絡AEDCBF源結點目的結點轉發(fā)結點轉發(fā)結點轉發(fā)結點A 的作用范圍C 的作用范圍ABCD當 A 和 C 檢測不到無線信號時，都以為 B 是空閑的，因而都向 B 發(fā)送數(shù)據(jù)，結果發(fā)生碰撞。這種未能檢測出媒體上已存在的信號的問題叫做隱蔽站問題(hidden st

10、ation problem) B 的作用范圍C 的作用范圍ADCB？B 向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)，而 C 又想和 D 通信。C 檢測到媒體上有信號，于是就不敢向 D 發(fā)送數(shù)據(jù)。 其實 B 向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)并不影響 C 向 D 發(fā)送數(shù)據(jù)這就是暴露站問題(exposed station problem) MAC 層無爭用服務爭用服務分布協(xié)調功能 DCF(Distributed Coordination Function)(CSMA/CA)點協(xié)調功能 PCF(Point Coordination Function)物理層2.4 GHzFHSS1 Mb/s2 Mb/s2.4 GHzDSSS1 Mb/s2 Mb

11、/sIR1 Mb/s2 Mb/s5 GHzOFDM6, 9, 12,18, 24, 36,48, 54 Mb/s2.4 GHzDSSS5.5 Mb/s11 Mb/s802.11b802.11aIEEE 802.11MAC 層通過協(xié)調功能來確定在基本服務集 BSS 中的移動站在什么時間能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。 A 的作用范圍B 的作用范圍ACBDERTSRTS源站 A 在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前先發(fā)送一個短的控制幀，叫做請求發(fā)送 RTS (Request To Send)，它包括源地址、目的地址和這次通信（包括相應的確認幀）所需的持續(xù)時間。 A 的作用范圍B 的作用范圍CTSACBDECTS若媒體空閑，則目

12、的站 B 就發(fā)送一個響應控制幀，叫做允許發(fā)送 CTS (Clear To Send)，它包括這次通信所需的持續(xù)時間（從 RTS 幀中將此持續(xù)時間復制到 CTS 幀中）。 A 收到 CTS 幀后就可發(fā)送其數(shù)據(jù)幀。 以太網交換機A4B1以太網交換機VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網交換機以太網交換機三個虛擬局域網 VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構成 以太網交換機A4B1以太網交換機VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網交換機以太網交換機三個虛擬局域網 VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構成 當 B1 向 VLAN2

13、 工作組內成員發(fā)送數(shù)據(jù)時，工作站 B2 和 B3 將會收到廣播的信息。以太網交換機A4B1以太網交換機VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網交換機以太網交換機三個虛擬局域網 VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構成 B1 發(fā)送數(shù)據(jù)時，工作站 A1, A2 和 C1都不會收到 B1 發(fā)出的廣播信息。 以太網交換機A4B1以太網交換機VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網交換機以太網交換機三個虛擬局域網 VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構成 虛擬局域網限制了接收廣播信息的工作站數(shù)，使得網絡不會因傳播過多的廣播信息(即“廣播風暴”)而引起性能惡化。 8