局域網(wǎng)與城域網(wǎng)：第四章 局域網(wǎng)和城域網(wǎng)

第四章局域網(wǎng)和城域網(wǎng)12/12/202214.1局域網(wǎng)概述廣域網(wǎng)：1、覆蓋范圍大2、中間穿過公共設(shè)施，利用了電信線路3、包含互連起來的交換節(jié)點4、電路交換和分組交換技術(shù)12/12/202224.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)1、覆蓋范圍?。鹤铋L傳播延時已知2、局域網(wǎng)通常為某個組織單獨擁有.3、局域網(wǎng)內(nèi)部傳輸率高。4、傳統(tǒng)LAN采用廣播網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5、后來出現(xiàn)了交換LAN4、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)的基本技術(shù)類似。12/12/202234.1局域網(wǎng)概述網(wǎng)絡(luò)鏈路：包括點到點鏈路和廣播鏈路。點到點鏈路：鏈路的兩端各有一個單一的發(fā)送者和接受者，PPP和HDLC協(xié)議。廣播鏈路中：多個發(fā)送和接收站點連接到同一個共享廣播信道上MAC協(xié)議：決定廣播鏈路中信道分配的協(xié)議媒體訪問控制MAC協(xié)議。12/12/202244.2局域網(wǎng)參考模型12/12/202254.2局域網(wǎng)參考模型物理層：信號編碼、同步、比特的收發(fā)傳輸媒體和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的說明數(shù)據(jù)鏈路層：幀同步管理和控制對傳輸媒體的訪問為高層協(xié)議提供相應(yīng)的接口SAP12/12/202264.2.2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1,總線/樹型結(jié)構(gòu)總線：使用多點(multipoint)媒體，端接器吸收信號，移出總線樹型：一個無回路的帶分支的電纜根為頭端（headend）任何一個站點傳送的信息被其他所有站點接收，端接器來消除媒體上的幀。圖4.312/12/202274.2.2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2,環(huán)形拓?fù)湟唤M轉(zhuǎn)發(fā)器,轉(zhuǎn)發(fā)器間通過點到點的連接構(gòu)成閉合環(huán)路.數(shù)據(jù)單向傳輸，源站點負(fù)責(zé)把幀移走3,星形拓?fù)湔军c與公共的中心節(jié)點連接中心節(jié)點以廣播方式：總線結(jié)構(gòu)中心節(jié)點進(jìn)行幀交換12/12/202284.2.2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸媒體和拓?fù)涞倪x擇不是孤立的總線最靈活、環(huán)形吞吐量高、星形易布線12/12/202294.2.3IEEE802標(biāo)準(zhǔn)IEEE802委員會制定的標(biāo)準(zhǔn)被ISO采用為ISO8802要求基于芯片和超大規(guī)模集成電路(VLSI)的解決方案IEEE802參考模型p127圖4.4支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸媒體、MAC技術(shù)IEEE802委員會組成結(jié)構(gòu)：表4.212/12/2022104.2.4邏輯鏈路控制LLC子層LLC子層負(fù)責(zé)兩個節(jié)點間的的PDU的傳輸中間無中繼交換:鏈路是共享鏈路,支持多個站點訪問，并且沒有主節(jié)點.LLC子層和MAC子層協(xié)同工作.12/12/2022114.2.4邏輯鏈路控制LLC子層LLC協(xié)議為高層用戶提供站點編址機(jī)制.實質(zhì)是基于HDLC協(xié)議。提供三種服務(wù):無確認(rèn)無連接：無流量控制和差錯控制有連接：建立一條邏輯連接有確認(rèn)無連接：連接帶來開銷幀的確認(rèn)機(jī)制12/12/2022124.2.5媒體訪問控制MAC子層

MAC層提供控制傳輸媒體訪問的機(jī)制,使訪問有序.參數(shù):

控制位置控制方式12/12/2022134.2.5媒體訪問控制MAC子層控制位置1,集中式選擇某個節(jié)點,它可以授權(quán)訪問網(wǎng)絡(luò)2,分布式所有節(jié)點平等地參與決定傳輸順序12/12/2022144.2.5媒體訪問控制MAC子層集中式的優(yōu)點:1,可以提供高級功能,如優(yōu)先級控制.2,單個節(jié)點的訪問邏輯簡單.3,沒有分布合作,可靠性好.缺點:1,網(wǎng)絡(luò)依賴控制節(jié)點.2,控制節(jié)點會成為性能瓶頸.分布式控制的優(yōu)缺點相反.12/12/2022154.2.5媒體訪問控制MAC子層訪問控制技術(shù)：同步：TDM、FDM異步：動態(tài)分配信道時間片輪轉(zhuǎn)*：tokenpassing多個站點傳輸，集中/分布預(yù)約*：站點傳輸是連續(xù)的，集中/分布DQDB競爭*：突發(fā)性，分布式CSMA/CD12/12/2022164.2.5媒體訪問控制MAC子層MAC幀通用格式MAC檢測錯誤并丟棄出錯的幀LLC進(jìn)行差錯控制MAC控制目的MAC地址源MAC地址LLC數(shù)據(jù)CRC12/12/2022174.3CSMA/CD和IEEE802.3載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD),是在總線/樹形和星型拓?fù)渲袘?yīng)用最廣泛的媒體訪問控制技術(shù).技術(shù)特點：隨機(jī)訪問：站點傳輸是隨機(jī)的競爭技術(shù)：為訪問權(quán)而競爭用于分組無線網(wǎng)的ALOHA協(xié)議是最早的協(xié)議12/12/2022184.3.1ALOHA技術(shù)協(xié)議思想:1,站點有數(shù)據(jù)就立即傳輸.2,在最大來回傳播時間內(nèi)監(jiān)聽. <1>,有確認(rèn),傳輸成功. <2>,沒有確認(rèn),重發(fā).協(xié)議的關(guān)鍵是會同時使用信道時產(chǎn)生沖突12/12/2022194.3.1ALOHA技術(shù):效率假設(shè):1,用戶的行為符合普阿松分布.有無限多個用戶.2,每個幀傳輸時間相等T.3,T時間內(nèi),用戶產(chǎn)生S個新幀.(0<S<1)4,T時間內(nèi),用戶發(fā)送G個幀（新幀＋重傳幀）.G>=S12/12/2022204.3.1ALOHA技術(shù):效率陰影幀在什么條件下可以不受任何損害而安全到達(dá)？

TT

沖突危險區(qū)12/12/2022214.3.1ALOHA技術(shù):效率系統(tǒng)如果處在平衡狀態(tài)下: S=G*P0在沖突危險區(qū)域內(nèi)發(fā)送的幀不會產(chǎn)生沖突的概率為沖突區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生0幀的概率又Pk=GK*e-G/k!所以 S=G*e-2GG=0.5時,S最大等于0.1812/12/2022224.3.1改進(jìn)的ALOHA技術(shù)改進(jìn)：分槽ALOHA

增加時槽的概念.

一個時槽等于發(fā)送一個幀的最長時間.

站點只有在時槽開始時可以發(fā)送幀.只有同一時槽開始進(jìn)行傳輸幀才產(chǎn)生沖突沖突的危險區(qū)減少一半,效率提高一倍,到0.36.12/12/2022234.3.1載波監(jiān)聽多路訪問CSMA局域網(wǎng)的特性：與幀傳輸時間相比，傳播時間比較短站點能夠馬上知道其他站點的傳輸CSMA：先聽后說LBT站點監(jiān)聽媒體,只有媒體空閑才可以發(fā)送數(shù)據(jù).降低沖突概率.仍然有可能多個站點同時開始發(fā)送數(shù)據(jù),這時各個站點收不到確認(rèn),各自重發(fā).2τT12/12/2022244.3.1CSMA重發(fā)策略媒體忙時，站點的等待策略：

0堅持策略隨機(jī)等待一段時間,再發(fā)送.1堅持策略繼續(xù)監(jiān)聽，等媒體空閑立即重發(fā).P堅持策略：重負(fù)載下NP<1媒體空閑時,以概率P發(fā)送,1-P延遲一個時槽.媒體忙，則繼續(xù)監(jiān)聽直到信道空閑12/12/2022254.3.2載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測CSMA由于只發(fā)不聽,所以要到最大回路延遲后才能夠知道發(fā)送是否成功,大量的信道容量倍浪費.CSMA/CD邊發(fā)邊聽,能夠立即知道正在發(fā)送的數(shù)據(jù)是否被干擾.12/12/2022264.3.2CSMA/CD1,媒體空閑,傳輸.否則,監(jiān)聽一直等待,直到媒體空閑，并立即傳輸2,傳輸過程中監(jiān)聽到?jīng)_突,發(fā)出信號通知所有站點停止發(fā)送.3,發(fā)出通知信號后,隨機(jī)等待一段時間,回到1.檢測沖突的時間：2倍端到端傳播延遲：時槽長度2τAB檢測到?jīng)_突發(fā)生12/12/202227在包括IEEE802.3局域網(wǎng)在內(nèi)的決大多數(shù)的CSMA/CD系統(tǒng)有一條非常重要的原則：幀必須足夠長以使沖突能在幀傳輸完畢前被檢測到。

12/12/2022284.3.3二進(jìn)制指數(shù)退避算法1-堅持方式：時間分割成時槽,每個時槽（512比特時間)51.2s第一次沖突發(fā)生后,等待0或1個時槽嘗試發(fā)送第i次沖突,等待的時槽數(shù)從0到2i-1中隨機(jī)選取.10次沖突后,隨機(jī)等待最大槽數(shù)固定為1023次.16次沖突后，放棄傳輸，報告錯誤沒有遇到?jīng)_突的站點更有機(jī)會獲得訪問權(quán)12/12/202229幀格式64比特的前導(dǎo)開始：前面7個字節(jié)為10101010。該字段用于“喚醒”接收者，接收者利用它與發(fā)送方的時鐘進(jìn)行同步。最后一個字節(jié)為10101011，“提醒”接收者幀的開始用戶數(shù)據(jù)最長為1500字節(jié)，同時以太網(wǎng)限制每個幀中從目的地址字段到檢驗和字段的長度最小為64字節(jié)

12/12/202230限制每個幀中從長度字段結(jié)束到檢驗和字段開始的長度最小為46字節(jié)：考慮一個2500米的以太網(wǎng)配置，兩個站點間最多有四個轉(zhuǎn)發(fā)器，把傳輸媒體的傳播延遲和轉(zhuǎn)發(fā)器處的轉(zhuǎn)發(fā)延遲考慮在一起，IEEE802.3認(rèn)為端到端的傳播延遲最多為51.2微秒，而傳輸速率為10Mbps，也就是幀的最小幀長限制為512比特，以太網(wǎng)幀中的目的地址、源地址、類型和檢驗和字段占去了18字節(jié)，所以攜帶的數(shù)據(jù)最少為46字節(jié)（368比特）。12/12/2022314.3.4IEEE802.312/12/202232IEEE802.3實際的以太網(wǎng)布線工程中遵循的5-4-3原則:5指任意兩個站點間最多有5個以太網(wǎng)網(wǎng)段，4指任意兩個站點間最多有4個轉(zhuǎn)發(fā)器，3表示任意兩個站點間最多有3個網(wǎng)段有站點相連，也就是說如果兩個站點間有5個以太網(wǎng)網(wǎng)段，并不是所有的網(wǎng)段都可以連接站點，有些網(wǎng)段只是用來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離。12/12/202233802.3特點：時間片輪轉(zhuǎn)*：tokenpassing預(yù)約*：DQDB競爭*：CSMA/CDCSMA/CD:沖突檢測:幀的傳輸時間必須大于沖突檢測時間:最小幀長限制512bit堅持策略:1-堅持恢復(fù)策略:二進(jìn)制指數(shù)退避12/12/2022344.4令牌總線和IEEE802.4802.3協(xié)議不能保證對每個站點公平,不能保證最長等待時間.因此不能應(yīng)用于工廠自動化和實時系統(tǒng)中.802.4提出了令牌總線網(wǎng),既有802.3的可靠性,又有環(huán)網(wǎng)能確知最壞情況的特性.12/12/2022354.4.1令牌總線局域網(wǎng)邏輯上,令牌總線所有站點組成一個環(huán),每個站點按次序分配一個邏輯地址.每個站點記錄前面站點和后面站點.令牌繞邏輯環(huán)傳送,只有令牌持有者才有權(quán)力發(fā)送數(shù)據(jù).102030405060邏輯環(huán)（站點20、40不在環(huán)中）圖3.4令牌總線配置（圖中總線上站點按物理地址排序，標(biāo)準(zhǔn)中并未如此規(guī)定）12/12/2022364.4.2令牌總線控制令牌總線MAC協(xié)議十分復(fù)雜,至少下列功能:1,環(huán)初始化2,插入環(huán)3,退出環(huán)4,恢復(fù)環(huán)12/12/2022374.4.2環(huán)初始化網(wǎng)絡(luò)沒有令牌,開始環(huán)初始化過程:發(fā)出一個申請令牌幀CLAIM-TOKEN幀沒有人來競爭,產(chǎn)生令牌,建立一個環(huán)有競爭,比較申請令牌幀的數(shù)據(jù)字段長度來解決沖突:CLAIM-TOKEN幀的長度根據(jù)其地址的頭兩位的值設(shè)置為“響應(yīng)窗口”(時槽時間)的0/2/4/6倍發(fā)完之后如果監(jiān)聽到媒體上還有別的站點來發(fā)送,放棄申請令牌否則按照地址的下一個兩位來繼續(xù)競爭….12/12/2022384.4.2插入環(huán)令牌持有者周期性發(fā)送征求后繼站幀SOLIT_SUCCESSOR幀,來詢問要加入環(huán)的站點.發(fā)送SOLIT_SUCCESSOR后,等待一個響應(yīng)窗口時間來允許新站加入環(huán)中,如果沒有新站加入繼續(xù)其他操作.如果有一個站點響應(yīng)(置后繼站幀),該站點被插入環(huán)中,并且成為當(dāng)前令牌持有者后繼站點,并把令牌傳遞給它.12/12/2022394.4.2插入環(huán)如果有多個站點要求插入.令牌持有者發(fā)出解決競爭RESOLVE_CONTENTION幀并且等待4個響應(yīng)窗口.每個請求者按照自身地址前2位選擇等待的響應(yīng)窗口數(shù):等待相應(yīng)的響應(yīng)窗口,如果之前有站點發(fā)送,則放棄令牌持有者收到有效響應(yīng)后,該新站成為后繼站點,被插入環(huán)否則根據(jù)下一個2位重復(fù)RESOLVE_CONTENTION過程.過程持續(xù)直到收到一個有效的置后繼幀,沒有響應(yīng),或者直到最后兩個比特為止.12/12/2022404.4.2插入環(huán)新站的請求不會影響令牌的輪轉(zhuǎn)時間每個站點都會計算令牌循環(huán)一周的時間如果通信量太大,不允許新站進(jìn)環(huán)每次只允許一個站點入環(huán)12/12/2022414.4.2環(huán)刪除站點在持有令牌時,能夠從環(huán)中刪除自身.站點向其前方站點發(fā)送置后繼站幀來更新后繼站點記錄,然后把令牌傳遞給后繼站點.12/12/2022424.4.2環(huán)恢復(fù)一個或者多個站點一段時間內(nèi)沒有監(jiān)測到環(huán)活動就可以發(fā)出CLAIM_TOKEN幀發(fā)起環(huán)初始化過程.令牌傳遞過程中令牌恢復(fù):令牌傳遞之后監(jiān)測一段時間,看后繼站點是否活躍不活躍,再遞交一次仍然失敗,則發(fā)送WHO-FOLLOWS幀,以把出錯站點從環(huán)中移走上一步驟仍然失敗,發(fā)送SOLICT_SUCCESSOR_2,重建環(huán)令牌持有者故障,令牌丟失,開始環(huán)初始化過程發(fā)現(xiàn)多個令牌則丟棄一個,直到最后只剩一個或者沒有12/12/2022434.4.2令牌總線優(yōu)先級算法優(yōu)先級分4級0、2、4、6,其中6級為最高優(yōu)先級.THT令牌擁有時間,一個站點擁有令牌發(fā)送第6級數(shù)據(jù)的最大時間.TRTi

第i(4,2,0)優(yōu)先級的令牌輪轉(zhuǎn)時間.12/12/2022444.4.2令牌總線優(yōu)先級算法令牌持有者按照下列算法發(fā)送數(shù)據(jù):THT時間內(nèi)發(fā)送第6級數(shù)據(jù).發(fā)送完第6級數(shù)據(jù)后,如果上次令牌輪轉(zhuǎn)時間小于TRT4,發(fā)送第4級數(shù)據(jù).發(fā)送完第4級數(shù)據(jù)后,如果上次令牌輪轉(zhuǎn)時間小于TRT2,發(fā)送第2級數(shù)據(jù).發(fā)送完第2級數(shù)據(jù)后,如果上次令牌輪轉(zhuǎn)時間小于TRT0,發(fā)送第0級數(shù)據(jù).12/12/2022454.4.3IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)物理媒體采用寬帶同軸電纜三種模擬調(diào)制技術(shù):相位連續(xù)頻移鍵控緊湊相位頻移鍵控多級雙二進(jìn)制調(diào)幅相移鍵控12/12/2022464.5TokenRing環(huán)接口站無方向環(huán)(a)(b)(c)1比特延遲環(huán)接口到站上去自站上來到站上去自站上來圖3.6（a）環(huán)網(wǎng)；（b）偵聽模式；（c）發(fā)送模式12/12/2022474.5TokenRing令牌環(huán)中，當(dāng)所有的站點都空閑時，一種特殊的比特格式（令牌）總是在繞環(huán)運行。當(dāng)一個站點想發(fā)送一幀時，它必須抓住令牌，并在傳輸幀之前將令牌從環(huán)中刪除。12/12/2022484.5TokenRing線路中心:旁路中繼器旁路,站點從環(huán)中移走改善網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可維護(hù)性站點電纜旁路中繼器線路中心接頭12/12/2022494.5TokenRingMAC環(huán)必須容納一個完整的令牌:比特的“物理長度”

:200/R米（p.143）環(huán)本身必須有足夠的時延來容納一個完整的令牌在環(huán)內(nèi)流通。每站中確定的1比特時延信號傳播時延

3Kmring,prom=200m/us,1Mbps,20station環(huán)上插入人工延遲以保證環(huán)能夠容納令牌

12/12/2022504.5TokenRingMAC怎樣抓獲令牌?3字節(jié)的令牌就不停地在環(huán)網(wǎng)上轉(zhuǎn)，等待某個站點將其抓獲。將令牌中的某個特定位由0變?yōu)?，從而將令牌改造成一個數(shù)據(jù)幀的起始序列。得到令牌后，站點填寫并發(fā)送組成數(shù)據(jù)幀的余下字段部分。

12/12/2022514.5TokenRingMAC幀的遞交的確認(rèn)機(jī)制比特繞環(huán)一周回來，發(fā)送者將它們從環(huán)中移去,傳輸完數(shù)據(jù)幀后產(chǎn)生令牌幀的數(shù)據(jù)字段長度沒有限制幀狀態(tài)字段:(p.146第三段：AC=00/10/11)A:AccessBitC:CopyBit12/12/2022524.5TokenRingMAC令牌持有時間:THT(default10ms)站點沒有數(shù)據(jù)發(fā)送或者再發(fā)送另一幀將超過令牌持有時間時，站點將重新產(chǎn)生一個3字節(jié)的令牌并置于環(huán)中。令牌輪轉(zhuǎn)時間TRT:

12/12/2022534.5TokenRingMAC優(yōu)先級機(jī)制。在令牌和數(shù)據(jù)幀中包含兩個字段：優(yōu)先級字段(3位)和預(yù)約字段(3位)環(huán)中的令牌也有一定的優(yōu)先級n每個站點發(fā)送的幀都分配一個優(yōu)先級，站點只有當(dāng)有比當(dāng)前令牌的優(yōu)先級相同或者更高的數(shù)據(jù)幀時才能抓住令牌12/12/2022544.5TokenRingMAC令牌的優(yōu)先級如何改變?預(yù)約機(jī)制站點X想要傳輸一優(yōu)先級為n的數(shù)據(jù)幀:發(fā)現(xiàn)經(jīng)過數(shù)據(jù)幀的預(yù)約字段比n低，站點將這個數(shù)據(jù)幀的預(yù)約字段置為n，表示預(yù)約優(yōu)先級為n的令牌；發(fā)現(xiàn)預(yù)約字段比站點的優(yōu)先級高，就不作任何動作。經(jīng)過令牌幀的預(yù)約字段比n低,該字段改變?yōu)閚.持有令牌站點釋放令牌時把優(yōu)先級提升為n。優(yōu)先級提高的站點X有責(zé)任在傳輸完成后把優(yōu)先級降到原先的水平。12/12/202255站點準(zhǔn)備發(fā)送一個幀:優(yōu)先級一個令牌經(jīng)過,并且優(yōu)先級比站點優(yōu)先級低或相等:抓住令牌12/12/202256令牌優(yōu)先級高,或者數(shù)據(jù)幀經(jīng)過,進(jìn)行預(yù)約12/12/202257站點傳輸完,產(chǎn)生一個新的令牌:提升優(yōu)先級或者不提升12/12/202258站點看到一個它提升的令牌,降低優(yōu)先級12/12/2022594.5TokenRingMAC例：p149圖4.12A向B發(fā)幀,優(yōu)先級為0.D設(shè)置預(yù)約字段為3A提升令牌優(yōu)先級為3,記錄原來優(yōu)先級0令牌被D抓獲,傳輸數(shù)據(jù)幀,優(yōu)先級為3D釋放令牌,優(yōu)先級字段為收到的令牌優(yōu)先級A發(fā)現(xiàn)了一個優(yōu)先級為3的令牌,有責(zé)任降低優(yōu)先級,截獲令牌A產(chǎn)生一個等于它提升以前的優(yōu)先級0的令牌12/12/2022604.5TokenRing令牌環(huán)的維護(hù):監(jiān)控站保證環(huán)只有一個令牌選取監(jiān)控站:競爭機(jī)制來產(chǎn)生:高地址優(yōu)先監(jiān)控站的功能:令牌丟失:最長無令牌時間混淆幀:檢驗和字段無主幀:監(jiān)控位環(huán)長度:人工延遲環(huán)斷開時:站點發(fā)送BEACON幀,并且盡量傳播12/12/2022614.5TokenRing早釋令牌ETR(EarlyTokenRelease)站點發(fā)出數(shù)據(jù)幀,在幀傳輸完時,該幀的第一個比特可能會:已回到發(fā)送站點:還沒有回到發(fā)送站點:這一段時間必須等待ETR允許站點完成傳輸后馬上釋放令牌:先發(fā)送令牌,然后檢查預(yù)約字段…..12/12/2022624.5.3IEEE802.5傳輸媒體為雙絞線,4Mbps/16Mbps差分曼徹斯特編碼幀格式中利用了違例編碼法

字節(jié)1112或62或6無限制411

SDACFC目的地址源地址LLCDATAFCSEDFS

SD＝

起始定界符

AC＝

訪問控制:PPPTMRRR:T(Type)M(monitor) FC＝

幀控制

FCS＝

幀檢驗序列

ED＝

結(jié)束定界符

FS＝

幀狀態(tài):A/C12/12/2022634.5.3IEEE802.5令牌總線分布式控制協(xié)議更加復(fù)雜令牌環(huán)監(jiān)控站來維護(hù)令牌監(jiān)控站出現(xiàn)故障時,有時很難覺察到12/12/2022644.6無線局域網(wǎng)：IEEE802.11什么是無線局域網(wǎng)？有線LAN的擴(kuò)充或者替代技術(shù)移動性和連接性（mobilityandconnectivity）無線局域網(wǎng)的基本特性：覆蓋一定范圍、全連接、廣播支持電池容量有限噪聲的干擾、安全、多個無線局域網(wǎng)的干擾漫游服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)配置：站點動態(tài)加入、退出、移動12/12/2022654.6.2IEEE802.11參考模型基本服務(wù)集BSS：所有站點利用相同MAC協(xié)議來訪問同一個共享的傳輸媒體訪問點AP：通過AP連接到有線LAN擴(kuò)展服務(wù)集ESS：兩個或多個BSS，組成一個單一的邏輯上的局域網(wǎng)。站點的移動特性來分：無移動、BSS轉(zhuǎn)移、ESS轉(zhuǎn)移Ad-HocNetwork：一個分割開來的IBSS，Peer-to-Peer通信12/12/202266分布式系統(tǒng)服務(wù)器擴(kuò)展服務(wù)集站點站點訪問點基本服務(wù)集站點站點訪問點基本服務(wù)集站點圖4.14IEEE802.11體系結(jié)構(gòu)12/12/2022674.6.2IEEE802.11參考模型無線局域網(wǎng)的傳輸技術(shù)：紅外線：無法穿越不透明物體窄帶微波:采用特定的頻率，和電話類似，通過采用不同的頻率來保證隱私和不受干擾。

擴(kuò)展頻譜：犧牲帶寬來換取可靠性、完整性和安全。跳頻（Frequency-Hopping）直接序列（Direct-Sequence）12/12/2022684.6.2IEEE802.11參考模型Instrumentation,Scientific,andMedical(ISM)902-928MHz/2.4-2.483GHz/5.15-5.35GHz/5.725-5.875GHz.IEEE802.11的物理層:2.4GHz跳頻1Mbps2Mbps直接序列1Mbps/2Mbps5.5/11Mbps漫射紅外diffuseinfrared802.11-a：正交頻分復(fù)用技術(shù)OFDM

調(diào)制，5GHz

6/12/24Mbps，可選9/18/36/48/54Mbps802.11-b:5.5/11Mbps,2.4GHz802.11g:54Mbpsinthe2.4GHzband12/12/202269

radiomodem：frequencybandsignallingratemodulationtransmittedpowerSNRanddB

MACController

packetformat

channelaccessmechanisms

networkmanagementon-boardmemory12/12/202270分布式協(xié)調(diào)功能（DCF）物理層點協(xié)調(diào)功能（PCF）競爭服務(wù)無競爭服務(wù)MAC層圖4.15IEEE802.11協(xié)議結(jié)構(gòu)12/12/2022714.6.3IEEE802.11:MACDFWMAC：DistributedFoundationWirelessLANDistributedMode:CSMA/CACoordinatedMode:PollingMAClevelretransmissions/RTS/CTS和fragmentation.CSMA/CA：CSMA/CD：以太網(wǎng)能夠在傳輸?shù)臅r候檢測沖突而對無線站點，相比其他站點來的信號而言，傳輸信號非常強(qiáng)包括兩個部分：listenbeforetalkcontention12/12/2022724.6.3IEEE802.11:MACCSMA/CA：首先監(jiān)聽信道，如果空閑，等待一個IFS間隔后看是否信道仍然空閑，如空閑，發(fā)送如果信道忙，等待直到傳輸結(jié)束，然后開始沖突避免階段沖突避免：傳輸完成后繼續(xù)等待IFS間隔，如果信道仍然忙則進(jìn)行二進(jìn)制指數(shù)退避，等待一段時間后，繼續(xù)監(jiān)聽信道，如果信道空閑，競爭成功，傳輸幀其他站點繼續(xù)監(jiān)聽直到傳輸完成進(jìn)行下一次競爭12/12/2022734.6.3IEEE802.11:MAC站點通過不同InterFrameSpaces(IFS)提供4種優(yōu)先級SIFS-ShortInterFrameSpace

PIFS-PointCoordinationIFS

DIFS-DistributedIFS

EIFS-ExtendedIFS

IFS定義了站點檢測到媒體空閑必須等待的最短時間，站點采用的IFS越短，優(yōu)先級越高如果出現(xiàn)沖突，則采用指數(shù)退避算法，以保證重負(fù)載下的穩(wěn)定性12/12/2022744.6.3IEEE802.11:MACMAC幀的重傳機(jī)制：站點收到一個幀后，等待一個SIFS間隔后發(fā)一個ACK。沖突恢復(fù)LLCPDU分解成多個MACPDURTS/CTS：HiddenNode問題發(fā)送者僅僅根據(jù)本地信息來判斷接收者是否空閑handshaking

:站點在發(fā)送數(shù)據(jù)前發(fā)送RTS，等待CTS，收到CTS表示接收者接收到RTS，因而也可以接收數(shù)據(jù)收到RTS的站點等待，直到超時或者看到CTS幀輪詢響應(yīng)：PollResponse12/12/2022754.6.3IEEE802.11:MACPCF:PointCoordinationFunction

一種極端的方法：要求實時傳輸?shù)恼军c有PCF控制對媒體的訪問PCF發(fā)送一個輪詢幀，被輪詢站點利用SIFS響應(yīng)如果收到響應(yīng)，用PIFS發(fā)送下一個輪詢否則等待超時結(jié)束再發(fā)出一個輪詢其他站點通過CSMA/CA機(jī)制來競爭超級幀：超級幀分成兩個部分，前面的時間間隔內(nèi)PCF單元用來進(jìn)行輪詢，而后面的部分用于站點競爭對媒體的訪問超級幀結(jié)束后，PCF必須利用PIFS來獲取對媒體的控制，如果忙，則必須等到媒體空閑，這樣超級幀的時間就會被減少12/12/2022764.8局域網(wǎng)性能一個重要的參數(shù):a=傳播時間/傳輸時間

媒體長度：Bd/V對于局域網(wǎng)來說：a的范圍0.01~0.1簡單的局域網(wǎng)模型：N個站點，傳播延遲為a，傳輸延遲為1每個站點總是有幀在等待傳輸12/12/2022774.8.1令牌環(huán)性能分析環(huán)的活動包括兩個部分：獲得令牌，數(shù)據(jù)傳輸，傳遞令牌a<1時開始傳輸幀tt+a回到發(fā)送者t+1幀傳輸完令牌傳遞下一站點:a/Na>1時開始傳輸幀tt+1幀傳輸完t+a幀回到發(fā)送者