計算機網(wǎng)絡(luò)教程：第05章 局 域 網(wǎng)

1、第5章 局 域 網(wǎng)5.1 局域網(wǎng)概述5.2 傳統(tǒng)以太網(wǎng)5.3 以太網(wǎng)的MAC層5.4 擴展的局域網(wǎng)5.5 虛擬局域網(wǎng)5.6 高速以太網(wǎng)5.7 其他種類的高速局域網(wǎng)5.8 無線局域網(wǎng)退出5.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)最主要的特點是：網(wǎng)絡(luò)為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數(shù)目均有限。局域網(wǎng)具有如下的一些主要優(yōu)點：（1）能方便地共享昂貴的外部設(shè)備、主機以及軟件、數(shù)據(jù)。從一個站點可訪問全網(wǎng)。（2）便于系統(tǒng)的擴展和逐漸地演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變。（3）提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和殘存性。圖5-1(a)是星形網(wǎng)。近年來由于集線器(hub)的出現(xiàn)和雙絞線大量用于局域網(wǎng)中，星形以太網(wǎng)以及多級星形結(jié)構(gòu)的以太

2、網(wǎng)獲得了非常廣泛的應(yīng)用。圖5-1(b)是環(huán)形網(wǎng)，最典型的就是令牌環(huán)形網(wǎng)(token ring)，它又稱為令牌環(huán)。圖5-1(c)為總線網(wǎng)，各站直接連在總線上?？偩€網(wǎng)可使用兩種協(xié)議。一種是傳統(tǒng)以太網(wǎng)使用的CSMA/CD，另一種是令牌傳遞總線網(wǎng)。圖5-1(d)是樹形網(wǎng)，它是總線網(wǎng)的變型。媒體共享技術(shù)可分為如下兩大類：（1）靜態(tài)劃分信道這種劃分信道的方法不夠靈活，不適合于局域網(wǎng)和某些廣播信道的網(wǎng)絡(luò)使用。（2）動態(tài)媒體接入控制它又稱為多點接入(multiple access)，其特點是信道并非在用戶通信時固定分配給用戶。這里又分為以下兩類： 隨機接入，隨機接入的特點是所有的用戶可隨機地發(fā)送信息。 受控接

3、入，受控接入的特點是用戶不能隨機地發(fā)送信息而必須服從一定的控制。5.2 傳統(tǒng)以太網(wǎng)“傳統(tǒng)以太網(wǎng)”表示最早進入市場的10 Mbit/s速率的以太網(wǎng)。5.2.1 以太網(wǎng)的工作原理1以太網(wǎng)的兩個標準局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層拆成兩個子層，即邏輯鏈路控制LLC (Logical Link Control)子層和媒體接入控制MAC (Medium Access Control)子層。與接入到傳輸媒體有關(guān)的內(nèi)容都放在MAC子層，而LLC子層則與傳輸媒體無關(guān)，不管采用何種協(xié)議的局域網(wǎng)對LLC子層來說是都透明的，如圖5-2所示。本章介紹的以太網(wǎng)主要都是假定數(shù)據(jù)鏈路層只有一個MAC層而不考慮LLC子層。這樣做對以太網(wǎng)工

4、作原理的討論會更加簡潔。2網(wǎng)卡的作用網(wǎng)絡(luò)接口板又稱為通信適配器(adapter)或網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC (Network Interface Card)，但現(xiàn)在更多的人愿意使用更為簡單的名稱“網(wǎng)卡”。網(wǎng)卡和計算機之間的通信則是通過計算機主板上的I/O總線以并行傳輸方式進行的，如圖5-3所示。網(wǎng)卡不是完全自治的單元，通常稱為半自治單元。當網(wǎng)卡收到一個有差錯的幀時，它就丟棄此幀而不必通知它所插入的計算機。當網(wǎng)卡收到一個正確的幀時，它就使用中斷來通知該計算機并交付給網(wǎng)絡(luò)層。當計算機要發(fā)送一個IP數(shù)據(jù)報時，就由協(xié)議棧向下交給網(wǎng)卡組裝成幀后發(fā)送到局域網(wǎng)。3CSMA/CD協(xié)議以太網(wǎng)將許多計算機都連接到一根總線

5、上。當初認為這樣的連接方法既簡單又可靠?？偩€的特點是：當一臺計算機發(fā)送數(shù)據(jù)時，總線上的所有計算機都能檢測到這個數(shù)據(jù)。這種通信方式是廣播通信。但我們并不總是希望使用廣播通信。為了在總線上實現(xiàn)一對一的通信，可以使每一臺計算機擁有一個與其他計算機都不同的地址。在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時，在幀的首部寫明接收站的地址?，F(xiàn)在的電子技術(shù)可以很容易地做到：僅當數(shù)據(jù)幀中的目的地址與計算機的地址一致時，該計算機才能接收這個數(shù)據(jù)幀。計算機對不是發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)幀，則一律不接收。圖5-4是上述概念的示意圖。為了通信的簡便，以太網(wǎng)采取了兩種方法。第一，采用無連接的工作方式，即不必先建立連接就可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)。第二，不要求收到數(shù)據(jù)的

6、目的站發(fā)回確認。不要確認的理由是局域網(wǎng)信道的質(zhì)量很好，因信道質(zhì)量產(chǎn)生差錯的概率是很小的。因此，以太網(wǎng)提供的服務(wù)是不可靠的交付，即盡最大努力的交付。以太網(wǎng)采用的協(xié)調(diào)方法是使用一種特殊的協(xié)議，即CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測。下面是CSMA/CD的要點?！岸帱c接入”“載波監(jiān)聽”“碰撞檢測”因為電磁波在總線上總是以有限的速率傳播的。因此當某個站監(jiān)聽到總線是空閑時，也可能總線并非是空閑的。如圖5-5所示的例子可以說明這種情況。顯然，在使用CSMA/CD協(xié)議時，一個站不可能同時進

7、行發(fā)送和接收。因此使用CSMA/CD協(xié)議的以太網(wǎng)不可能進行全雙工通信而只能進行雙向交替通信(半雙工通信)。每一個站在自己發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內(nèi)，存在著遭遇碰撞的可能性。以太網(wǎng)的這一特點稱為發(fā)送的不確定性。4爭用期以太網(wǎng)的端到端往返時延2稱為爭用期(contention period)。爭用期又稱為碰撞窗口(collision window)。為了使每個站都能盡可能早地知道是否發(fā)生了碰撞，以太網(wǎng)還采取一種叫做強化碰撞的措施。這就是當發(fā)送數(shù)據(jù)的站一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生了碰撞時，除了立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)外，還要再繼續(xù)發(fā)送若干比特的人為干擾信號(jamming signal)，以便讓所有用戶都知道現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了

8、碰撞如圖5-6所示。5.2.2 傳統(tǒng)以太網(wǎng)的連接方法傳統(tǒng)以太網(wǎng)可使用的傳輸媒體有四種，即粗纜、細纜、銅線和光纜。圖5-7在MAC層下面給出了對應(yīng)于這四種傳輸媒體的物理層，即10BASE5(粗纜)、10BASE2(細纜)、10BASE-T(雙絞線)和10BASE-F (光纜)。圖5-8給出了用銅纜或銅線連接到以太網(wǎng)的示意圖。粗纜以太網(wǎng)是最初使用的以太網(wǎng)，其網(wǎng)卡通過DB-15型連接器(15針)與收發(fā)器電纜(transceiver cable)相連，收發(fā)器電纜的正式名稱是AUI電纜。AUI是連接單元接口(Attachment Unit Interface)的縮寫。收發(fā)器電纜的另一端連接到收發(fā)器(tr

9、ansceiver)。收發(fā)器電纜的長度不能超過50 m。收發(fā)器由兩部分組成，一部分是含有電子元器件的媒體連接單元MAU (Medium Attachment Unit)，另一部分是沒有電子元器件的插入式分接頭(tap)，稱為媒體相關(guān)接口MDI (Medium Dependent Interface)，它直接插入到電纜中(不用切斷電纜)就能和同軸電纜的內(nèi)部導(dǎo)線有良好的接觸連接。收發(fā)器的功能如下：（1）從計算機經(jīng)收發(fā)器電纜得到數(shù)據(jù)向同軸電纜發(fā)送，或反過來，從同軸電纜接收數(shù)據(jù)經(jīng)收發(fā)器電纜送給計算機。（2）檢測在同軸電纜上發(fā)生的數(shù)據(jù)幀的碰撞。（3）在同軸電纜和電纜接口的電子設(shè)備之間進行電氣隔離。（4）

10、當收發(fā)器或所連接的計算機出故障時，保護同軸電纜不受其影響。上述最后一個功能叫做超長控制(jabber control)。網(wǎng)卡的功能主要有以下三個：（1）數(shù)據(jù)的封裝與解封，發(fā)送時將上一層交下來的數(shù)據(jù)加上首部和尾部，成為以太網(wǎng)的幀。接收時將以太網(wǎng)的幀剝?nèi)ナ撞亢臀膊?，然后送交上一層。?）鏈路管理，主要是CSMA/CD協(xié)議的實現(xiàn)。（3）編碼與譯碼，即曼徹斯特編碼與譯碼。集線器的一些特點如下：（1）從表面上看，使用集線器的局域網(wǎng)在物理上是一個星形網(wǎng)，但由于集線器是使用電子器件來模擬實際電纜線的工作，因此整個系統(tǒng)仍然像一個傳統(tǒng)的以太網(wǎng)那樣運行。也就是說，使用集線器的以太網(wǎng)在邏輯上仍是一個總線網(wǎng)，各工作站

11、使用的還是CSMA/CD協(xié)議，并共享邏輯上的總線。網(wǎng)絡(luò)中的各個計算機必須競爭對傳輸媒體的控制，并且在一個特定時間至多只有一臺計算機能夠發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，這種10BASE-T以太網(wǎng)又稱為星型總線(star-shaped bus)或盒中總線(bus in a box)。（2）一個集線器有許多端口，因此，一個集線器很像一個多端口的轉(zhuǎn)發(fā)器。（3）集線器和轉(zhuǎn)發(fā)器都是工作在物理層，它的每個端口都具有發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的功能。當集線器的某個端口接收到工作站發(fā)來的比特時，就簡單地將該比特向所有其他端口轉(zhuǎn)發(fā)。若兩個端口同時有信號輸入(即發(fā)生碰撞)，那么所有的端口都收不到正確的幀。為了說明上述原理，圖5-10給出三個端

12、口的集線器的示意圖(實際的集線器不會只有三個端口)。（4）集線器采用了專門的芯片，進行自適應(yīng)串音回波抵消。為了比較這三種以太網(wǎng)布線方案的區(qū)別，圖5-11畫出了一組辦公室用三種不同方案布線的情況。上述的三種以太網(wǎng)的主要指標的比較如表5-1所示。5.2.3 以太網(wǎng)的信道利用率5.3 以太網(wǎng)的MAC層5.3.1 MAC層的硬件地址在局域網(wǎng)中，硬件地址又稱為物理地址或MAC地址?！懊种赋鑫覀兯獙ふ业哪莻€資源，地址指出那個資源在何處，路由告訴我們?nèi)绾蔚竭_該處?！眹栏竦刂v，名字應(yīng)當與系統(tǒng)的所在地無關(guān)。802標準所說的“地址”嚴格地講應(yīng)當是每一個站的“名字”或標識符。現(xiàn)在IEEE的注冊管理委員會RAC

13、(Registration Authority Committee)是局域網(wǎng)全球地址的法定管理機構(gòu)，它負責分配地址字段的六個字節(jié)中的前三個字節(jié)(即高位24 bit)。世界上凡要生產(chǎn)局域網(wǎng)網(wǎng)卡的廠家都必須向IEEE購買由這三個字節(jié)構(gòu)成的一個號(即地址塊)，這個號的正式名稱是機構(gòu)惟一標識符OUI (Organizationally Unique Identifier)，通常也叫做公司標識符(company_id)。目前的價格是1250美元買一個地址塊。例如，3Com公司生產(chǎn)的網(wǎng)卡的MAC地址的前六個字節(jié)是02-60-8C。地址字段中的后三個字節(jié)(即低位24 bit)則是由廠家自行指派，稱為擴展標識

14、符(extended identifier)，只要保證生產(chǎn)出的網(wǎng)卡沒有重復(fù)地址即可。有的書將上述最低位寫為“第一比特”，但這樣有些含糊不清，因為“第一”的定義是不明確的。這點可從圖5-16看出。圖5-17表示用網(wǎng)卡上的硬件地址來標識局域網(wǎng)上的計算機和路由器。這里“發(fā)往本站的幀”包括以下三種幀： 單播(unicast)幀(一對一)，即收到的幀的MAC地址與本站的硬件地址相同。 廣播(broadcast)幀(一對全體)，即發(fā)送給所有站點的幀(全1地址)。 多播(multicast)幀(一對多)，即發(fā)送給一部分站點的幀。5.3.2 兩種不同的MAC幀格式以太網(wǎng)的MAC幀格式有兩種標準，一種是DIX

15、Ethernet V2標準，另一種是IEEE的802.3標準。圖5-18畫出了這兩種不同的MAC幀格式。IEEE 802.3標準規(guī)定的MAC幀和以太網(wǎng)V2的MAC幀的區(qū)別是：（1）第三個字段是長度/類型字段。根據(jù)長度/類型字段的數(shù)值大小，這個字段可以表示MAC客戶數(shù)據(jù)字段的長度(請注意：不是整個數(shù)據(jù)幀的長度)，也可以等同于以太網(wǎng)V2的類型字段。（2）當長度/類型字段表示類型時，802.3的MAC幀和以太網(wǎng)V2的MAC幀一樣，它的MAC客戶數(shù)據(jù)字段裝的是來自IP層的IP數(shù)據(jù)報。從MAC子層向下傳到物理層時還要在幀的前面插入八個字節(jié)(由硬件生成)，它由兩個字段構(gòu)成。第一個字段共七個字節(jié)，稱為前同步

16、碼(1和0交替的碼)。前同步碼的作用是使接收端在接收MAC幀時能夠迅速實現(xiàn)比特同步。第二個字段是幀開始定界符，定義為10101011，表示在這后面的信息就是MAC幀了。802.3標準規(guī)定凡出現(xiàn)下列情況之一的即為無效的MAC幀：（1）MAC客戶數(shù)據(jù)字段的長度與長度字段的值不一致；（2）幀的長度不是整數(shù)個字節(jié)；（3）用收到的幀檢驗序列FCS查出有差錯；（4）收到的幀的MAC客戶數(shù)據(jù)字段的長度不在46 1500字節(jié)之間。5.4 擴展的局域網(wǎng)5.4.1 在物理層擴展局域網(wǎng)一個學院的三個系各有一個10BASE-T局域網(wǎng)(如圖5-19(a)所示)，可通過一個主干集線器互相連接起來，成為一個更大的擴展的局域

17、網(wǎng)(如圖5-19(b)所示)。5.4.2 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展局域網(wǎng)1網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖5-20給出了一個網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要點。最簡單的網(wǎng)橋有兩個端口(即接口)。復(fù)雜些的網(wǎng)橋可以有更多的端口。使用網(wǎng)橋可以帶來以下好處：（1）過濾通信量。（2）擴大了物理范圍。（3）提高了可靠性。（4）可互連不同物理層、不同MAC子層和不同速率(如10 Mbit/s和100 Mbit/s以太網(wǎng))的局域網(wǎng)。網(wǎng)橋也有不少缺點，例如：（1）由于網(wǎng)橋?qū)邮盏膸却鎯筒檎艺颈?，然后才轉(zhuǎn)發(fā)，這就增加了時延。（2）在MAC子層并沒有流量控制功能。當網(wǎng)絡(luò)上的負荷很重時，網(wǎng)橋中的緩存的存儲空間可能不夠而發(fā)生溢出，以致產(chǎn)生幀丟失的現(xiàn)象。

18、（3）具有不同MAC子層的網(wǎng)段橋接在一起時，網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)一個幀之前，必須修改幀的某些字段的內(nèi)容，以適合另一個MAC子層的要求。這也耗費時間，因而增加時延。（4）網(wǎng)橋只適合于用戶數(shù)不太多(不超過幾百個)和通信量不太大的局域網(wǎng)，否則有時還會因傳播過多的廣播信息而產(chǎn)生較大的廣播風暴。有時在兩個網(wǎng)橋之間還可使用一段點到點鏈路。圖5-21說明了這種情況。2透明網(wǎng)橋目前使用得最多的網(wǎng)橋是透明網(wǎng)橋(transparent bridge)。透明網(wǎng)橋使用了一個支撐樹(spanning tree)算法，即互連在一起的網(wǎng)橋在進行彼此通信后，就能找出原來的網(wǎng)絡(luò)拓撲的一個子集，在這個子集里整個連通的網(wǎng)絡(luò)中不存在回路，即在

19、任何兩個站之間只有一條路徑。為什么要找出一個支撐樹呢？可以看圖5-22所示的簡單例子。當互連局域網(wǎng)的數(shù)目非常大時，支撐樹的算法可能要花費很多的時間。3源路由選擇網(wǎng)橋源路由選擇網(wǎng)橋假定了每一個站在發(fā)送幀時都已經(jīng)清楚地知道發(fā)往各個目的站的路由，因而在發(fā)送幀時將詳細的路由信息放在幀的首部中。4多端口網(wǎng)橋以太網(wǎng)交換機1990年問世的交換式集線器(switching hub)，可明顯地提高局域網(wǎng)的性能。交換式集線器常稱為以太網(wǎng)交換機(switch)或第二層交換機(表明這種交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層)?！敖粨Q機”并無準確的定義和明確的概念，而現(xiàn)在的很多交換機已混雜了網(wǎng)橋和路由器的功能。以太網(wǎng)交換機實質(zhì)上就是一

20、個多端口的網(wǎng)橋。對于普通10 Mbit/s的共享式以太網(wǎng)，若共有N個用戶，則每個用戶占有的平均帶寬只有總帶寬(10 Mbit/s)的N分之一。在使用以太網(wǎng)交換機時，雖然在每個端口到主機的數(shù)據(jù)率還是10 Mbit/s，但由于一個用戶在通信時是獨占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶共享傳輸媒體的帶寬，因此擁有N對端口的交換機的總?cè)萘繛镹 10 Mbit/s。圖5-23舉出了一個簡單的例子。5.5 虛擬局域網(wǎng)在IEEE 802.1Q標準中對虛擬局域網(wǎng)VLAN (Virtual LAN)是這樣定義的：虛擬局域網(wǎng)是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組，而這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。每一個VLAN的幀都有一個明

21、確的標識符，指明發(fā)送這個幀的工作站是屬于哪一個VLAN。虛擬局域網(wǎng)其實只是局域網(wǎng)給用戶提供的一種服務(wù)，而并不是一種新型局域網(wǎng)。圖5-24畫的是使用了四個交換機的網(wǎng)絡(luò)拓撲。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)不會因傳播過多的廣播信息(即所謂的“廣播風暴”)而引起性能惡化。5.6 高速以太網(wǎng)5.6.1 100BASE-T以太網(wǎng)100BASE-T是在雙絞線上傳送100 Mbit/s基帶信號的星型拓撲以太網(wǎng)，仍使用IEEE 802.3的CSMA/CD協(xié)議，它又稱為快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet)。5.6.2 吉比特以太網(wǎng)IEEE在1997年通過了吉比特以太網(wǎng)的標準802.3z，它在

22、1998年成為了正式標準。由于吉比特以太網(wǎng)仍使用CSMA/CD協(xié)議并與現(xiàn)有的以太網(wǎng)兼容，這就使得在局域網(wǎng)的范圍ATM更加缺乏競爭力。吉比特以太網(wǎng)的物理層使用兩種成熟的技術(shù)：一種來自現(xiàn)有的以太網(wǎng)，另一種則是ANSI制定的光纖通道(fibre channel)。采用成熟技術(shù)就能大大縮短吉比特以太網(wǎng)標準的開發(fā)時間。吉比特以太網(wǎng)的物理層共有以下兩個標準。11000BASE-X (802.3z標準)21000BASE-T (802.3ab標準)凡發(fā)送的MAC幀長不足512字節(jié)時，就用一些特殊字符填充在幀的后面，使MAC幀的發(fā)送長度增大到512字節(jié)，但這對有效載荷并無影響，如圖5-25所示。吉比特以太網(wǎng)還

23、增加一種功能稱為分組突發(fā)(packet bursting)。這就是當很多短幀要發(fā)送時，第一個短幀要采用上面所說的載波延伸的方法進行填充。但隨后的一些短幀則可一個接一個地發(fā)送，它們之間只需留有必要的幀間最小間隔即可。這樣就形成了一串分組的突發(fā)，直到達到1500字節(jié)或稍多一些為止，如圖5-26所示。圖5-27是吉比特以太網(wǎng)的一種配置舉例。5.6.3 10吉比特以太網(wǎng)10吉比特以太網(wǎng)并非將吉比特以太網(wǎng)的速率簡單地提高到10倍。10吉比特以太網(wǎng)只工作在全雙工方式，因此不存在爭用問題，也不使用CSMA/CD協(xié)議。這就使得10吉比特以太網(wǎng)的傳輸距離不再受進行碰撞檢測的限制而大大提高了。吉比特以太網(wǎng)的物理層

24、是使用已有的光纖通道的技術(shù)，而10吉比特以太網(wǎng)的物理層則是新開發(fā)的。10吉比特以太網(wǎng)有下述兩種不同的物理層。（1）局域網(wǎng)物理層LAN PHY（2）可選的廣域網(wǎng)物理層WAN PHY由于10吉比特以太網(wǎng)的出現(xiàn)，以太網(wǎng)的工作范圍已經(jīng)從局域網(wǎng)(校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng))擴大到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，從而實現(xiàn)了端到端的以太網(wǎng)傳輸。5.7 其他種類的高速局域網(wǎng)5.7.1 100VG-AnyLAN局域網(wǎng)100VG是一種無碰撞局域網(wǎng)，能更好地支持多媒體傳輸。在網(wǎng)絡(luò)上可獲得高達95 %的吞吐量。在媒體接入控制MAC子層運行一種新的協(xié)議，叫做需求優(yōu)先級(demand priority)協(xié)議。5.7.2 光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI光

25、纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI (Fiber Distributed Data Interface)是一個使用光纖作為傳輸媒體的令牌環(huán)形網(wǎng)。FDDI的主要特性如下：（1）使用基于IEEE 802.5令牌環(huán)標準的MAC協(xié)議；（2）利用多模光纖進行傳輸，并使用有容錯能力的雙環(huán)拓撲；（3）數(shù)據(jù)率為100 Mbit/s，光信號碼元傳輸速率為125 Mbaud；（4）1000個物理連接(若都是雙連接站，則為500個站)；（5）最大站間距離為2 km(多模光纖)，環(huán)路長度為100 km，即光纖總長度為200 km；（6）具有動態(tài)分配帶寬的能力，故能同時提供同步和異步數(shù)據(jù)服務(wù)；（7）分組長度最大為4500字節(jié)。F

26、DDI主要用作校園環(huán)境的主干網(wǎng)。這種環(huán)境的特點是站點分布在多個建筑物中，其中可能遇到點對點鏈路長達2 km的情形。FDDI就作為一些低速網(wǎng)絡(luò)之間的主干網(wǎng)。5.8 無線局域網(wǎng)5.8.1 無線局域網(wǎng)的組成便攜站(portable station)和移動站(mobile station)表示的意思并不一樣。便攜站當然是便于移動的，但便攜站在工作時其位置是固定不變的。而移動站不僅能夠移動，而且還可以在移動的過程中進行通信。移動站一般都是使用電池供電。1998年IEEE制定出無線局域網(wǎng)的協(xié)議標準802.11。無線局域網(wǎng)可分為兩大類。第一類是有固定基礎(chǔ)設(shè)施的，第二類是無固定基礎(chǔ)設(shè)施的。802.11標準規(guī)定

27、無線局域網(wǎng)的最小構(gòu)件是基本服務(wù)集BSS (Basic Service Set)。一個基本服務(wù)集BSS所覆蓋的地理范圍叫作一個基本服務(wù)區(qū)BSA (Basic Service Area)?；痉?wù)區(qū)BSA和無線移動通信的蜂窩小區(qū)相似。在無線局域網(wǎng)中，一個基本服務(wù)區(qū)BSA的范圍可以有幾十米的直徑。在802.11標準中，基本服務(wù)集里面的基站使用了一個新名詞，叫做接入點AP (Access Point)。一個基本服務(wù)集可以是孤立的，也可通過接入點AP連接到一個主干分配系統(tǒng)DS (Distribution System)，然后再接入到另一個基本服務(wù)集，這樣就構(gòu)成了一個擴展的服務(wù)集ESS，如圖5-29所示。

28、另一類無線局域網(wǎng)是無固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)，它又叫作自組網(wǎng)絡(luò)(ad hoc network)。這種自組網(wǎng)絡(luò)沒有上述基本服務(wù)集中的接入點AP而是由一些處于平等狀態(tài)的移動站之間相互通信組成的臨時網(wǎng)絡(luò)，如圖5-30所示。移動自組網(wǎng)絡(luò)也就是移動分組無線電網(wǎng)絡(luò)。移動自組網(wǎng)絡(luò)和移動IP并不相同。移動IP技術(shù)是指漫游的主機可以用多種方式連接到因特網(wǎng)。漫游的主機可以直接連接到或通過無線鏈路連接到固定網(wǎng)絡(luò)上的另一個子網(wǎng)。5.8.2 802.11標準中的物理層物理層的3種實現(xiàn)方法。1跳頻擴頻跳頻擴頻FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)是擴頻技術(shù)中常用的一種。它使用2.

29、4 GHz的ISM頻段 (即2.4000 2.4835 GHz)。共有79個信道可供跳頻使用。第一個頻道的中心頻率為2.402 GHz，以后每隔1 MHz一個信道。因此每個信道可使用的帶寬為1 MHz。當使用二元高斯移頻鍵控GFSK時，基本接入速率為1 Mbit/s。當使用4元GFSK時，接入速率為2 Mbit/s。2直接序列擴頻直接序列擴頻DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)是另一種重要的擴頻技術(shù)。它也使用2.4 GHz的ISM頻段。當使用二元相對移相鍵控時，基本接入速率為1 Mbit/s。當使用4元相對移相鍵控時，接入速率為2 Mbit/s。3紅外技術(shù)紅外技術(shù)IR (InfraRed)是指使用波長為850 950 nm的紅外線在室內(nèi)傳送數(shù)據(jù)。接入速率為12 Mbit/s。5.8.3 802.11標準中的MAC層無線局域網(wǎng)不能簡單地搬用CSMA/CD協(xié)議。這里主要有