網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用_CH04_局域網(wǎng)原理及技術(shù)

1、內(nèi)容綱要內(nèi)容綱要匹配電阻匹配電阻交換機(jī)交換機(jī)干線耦合器干線耦合器總線網(wǎng)總線網(wǎng)星形網(wǎng)星形網(wǎng)樹(shù)形網(wǎng)樹(shù)形網(wǎng) 環(huán)形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)表示會(huì)話運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)鏈路物理應(yīng)用802.1802.2802.3 802.4 802.5 802.6ISO/OSI-RM7654321802.9 802.11CSMA/CD標(biāo)記總線標(biāo)記 環(huán)MANV/D綜合LAN無(wú)線LAN邏輯鏈路控制（LLC）（體系結(jié)構(gòu)），網(wǎng)絡(luò)互連802.7802.8光纖技術(shù)寬帶技術(shù)UTP同軸電纜光纜802.10 網(wǎng)絡(luò)安全802.12交換LAN內(nèi)容綱要內(nèi)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(jī)構(gòu)惟一標(biāo)志符機(jī)構(gòu)惟一標(biāo)志符 OUI擴(kuò)展標(biāo)志符擴(kuò)展標(biāo)志符高位高位在前在前低位低位在前在前十六進(jìn)制表示的十六進(jìn)制表示的 EUI-48 地址：地址： AC-DE-48-00-00-80二進(jìn)制表示的二進(jìn)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(shí)連接路由器由于同時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，因此到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個(gè)它有兩塊網(wǎng)卡和兩個(gè)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(wǎng)的、以太網(wǎng)的MAC層層2、以太網(wǎng)的、以太網(wǎng)的MAC層層2、以太網(wǎng)的、以太網(wǎng)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(zhǎng)度長(zhǎng)度/類(lèi)型類(lèi)型FCSMAC 層層10101010101010 10101010101010101011前同步碼前同步碼幀開(kāi)始幀開(kāi)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(dāng)長(zhǎng)度當(dāng)長(zhǎng)度/類(lèi)型字段類(lèi)型字段表示長(zhǎng)度時(shí)表示長(zhǎng)度時(shí) 802.3MAC 幀幀以太網(wǎng)以太網(wǎng) V2 MAC 幀幀這種這種 802.3 + 802.2 幀已經(jīng)較少使用幀已經(jīng)較少使用目的地址目的地址源地址源地址類(lèi)型類(lèi)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(bào)數(shù)據(jù)報(bào)IP 數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)MAC 幀幀物理層物理層MAC 層層10101010101010 10101010101010101011前同步碼前同步碼幀開(kāi)始幀開(kāi)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(wǎng)以太網(wǎng) V2 MAC 幀幀目的地址目的地址源地址源地址類(lèi)型類(lèi)型數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)FCS6624字節(jié)字節(jié)46 1500IP 數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)2、以太網(wǎng)的、以太網(wǎng)的MAC層層2、以太網(wǎng)的、以太網(wǎng)的MAC層層2、以太網(wǎng)的、以太網(wǎng)的MAC層層2、以太網(wǎng)的、以太網(wǎng)的MAC層層2、以太網(wǎng)的、以太

6、網(wǎng)的MAC層層2、以太網(wǎng)的、以太網(wǎng)的MAC層層3、以太網(wǎng)的工作參數(shù)、以太網(wǎng)的工作參數(shù)3、以太網(wǎng)的工作參數(shù)、以太網(wǎng)的工作參數(shù)參參 數(shù)數(shù) 數(shù)數(shù) 值值爭(zhēng)用期爭(zhēng)用期時(shí)隙時(shí)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(hào)阻塞信號(hào)(Jam Size ) 32 bits 最大幀長(zhǎng)最大幀長(zhǎng)( Max Frame Size ) 1518 bytes 最小幀長(zhǎng)最小幀長(zhǎng)( Min Frame Size ) 64 bytes 地址長(zhǎng)度地址長(zhǎng)度

7、(Address Size ) 6 bytes A在在t=0時(shí)刻向時(shí)刻向F發(fā)送幀。發(fā)送幀。F在在t= - 時(shí)刻向時(shí)刻向A發(fā)送幀，在發(fā)送幀，在t=時(shí)時(shí)檢測(cè)到?jīng)_突，立即發(fā)送噪聲幀。檢測(cè)到?jīng)_突，立即發(fā)送噪聲幀。A在在t= 2時(shí)刻收到時(shí)刻收到F向向全網(wǎng)發(fā)送的噪聲幀。全網(wǎng)發(fā)送的噪聲幀。3、以太網(wǎng)的工作參數(shù)、以太網(wǎng)的工作參數(shù)3、以太網(wǎng)的工作參數(shù)、以太網(wǎng)的工作參數(shù)3、以太網(wǎng)的工作參數(shù)、以太網(wǎng)的工作參數(shù)) 12(11) 1(22101000AAcPaTPTTNT0/Ta內(nèi)容綱要內(nèi)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(gè)獨(dú)立的碰撞域三個(gè)獨(dú)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(wǎng)橋協(xié)議網(wǎng)橋協(xié)議 實(shí)體實(shí)體端口端口 1端口端口 2緩存緩存網(wǎng)段網(wǎng)段 B網(wǎng)段網(wǎng)段 A111222站地址站地址 端口端口網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)用戶(hù)層用戶(hù)層IPMAC站站 1用戶(hù)層用戶(hù)層IPMAC站站 2物理層物理層網(wǎng)橋網(wǎng)橋 1網(wǎng)橋網(wǎng)橋 2AB用戶(hù)數(shù)據(jù)用戶(hù)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(gè)網(wǎng)橋之間還可使用一段點(diǎn)到點(diǎn)鏈路兩個(gè)網(wǎng)橋之間還可使用一段點(diǎn)到點(diǎn)鏈路 局域網(wǎng)局域網(wǎng) 2局域

9、網(wǎng)局域網(wǎng) 1網(wǎng)橋網(wǎng)橋 2網(wǎng)橋網(wǎng)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(wǎng)橋網(wǎng)橋 1 轉(zhuǎn)發(fā)的幀轉(zhuǎn)發(fā)的幀網(wǎng)橋網(wǎng)橋 2 轉(zhuǎn)發(fā)的幀轉(zhuǎn)發(fā)的幀網(wǎng)絡(luò)資源白白消耗了網(wǎng)絡(luò)資源白白消耗了內(nèi)容綱要內(nèi)容綱要基本服務(wù)集 BSS擴(kuò)展的服務(wù)集 ESS基本服務(wù)集 BSSAB漫游接入點(diǎn) AP接入點(diǎn) AP分配系統(tǒng) DS門(mén)橋門(mén)橋802.x局域網(wǎng)因特網(wǎng)自組網(wǎng)絡(luò)AEDCBF源結(jié)點(diǎn)目的結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)A 的作用范圍C 的作用范圍ABCD當(dāng) A 和 C 檢測(cè)不到無(wú)線信號(hào)時(shí)，都以為 B 是空閑的，因而都向 B 發(fā)送數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)生碰撞。這種未能檢測(cè)出媒體上已存在的信號(hào)的問(wèn)題叫做隱蔽站問(wèn)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(cè)到媒體上有信號(hào)，于是就不敢向 D 發(fā)送數(shù)據(jù)。 其實(shí) 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(wèn)題(exposed station problem) MAC 層無(wú)爭(zhēng)用服務(wù)爭(zhēng)用服務(wù)分布協(xié)調(diào)功能 DCF(Distributed Coordination Function)(CSMA/CA)點(diǎn)協(xié)調(diào)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(guò)協(xié)調(diào)功能來(lái)確定在基本服務(wù)集 BSS 中的移動(dòng)站在什么時(shí)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(gè)短的控制幀，叫做請(qǐng)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(yīng)的確認(rèn)幀）所需的持續(xù)時(shí)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(gè)響應(yīng)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(shí)間（從 RTS 幀中將此持續(xù)時(shí)間復(fù)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(wǎng)交換機(jī)A4B1以太網(wǎng)交換機(jī)VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構(gòu)成 以太網(wǎng)交換機(jī)A4B1以太網(wǎng)交換機(jī)VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構(gòu)成 當(dāng) B1 向 VLAN2

13、 工作組內(nèi)成員發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，工作站 B2 和 B3 將會(huì)收到廣播的信息。以太網(wǎng)交換機(jī)A4B1以太網(wǎng)交換機(jī)VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構(gòu)成 B1 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，工作站 A1, A2 和 C1都不會(huì)收到 B1 發(fā)出的廣播信息。 以太網(wǎng)交換機(jī)A4B1以太網(wǎng)交換機(jī)VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)三個(gè)虛擬局域網(wǎng) VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的構(gòu)成 虛擬局域網(wǎng)限制了接收廣播信息的工作站數(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)不會(huì)因傳播過(guò)多的廣播信息(即“廣播風(fēng)暴”)而引起性能惡化。 8