高級計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：4第四章 計算機(jī)局域網(wǎng)-1

計算機(jī)局域網(wǎng)1第四章計算機(jī)局域網(wǎng)合肥工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院計算機(jī)局域網(wǎng)24.1局域網(wǎng)概述4.2局域網(wǎng)參考模型4.3IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)——總線局域網(wǎng)4.4其它常用標(biāo)準(zhǔn)4.5高性能以太網(wǎng)4.6無線局域網(wǎng)計算機(jī)局域網(wǎng)?計算機(jī)局域網(wǎng)34.1局域網(wǎng)概述1.局域網(wǎng)概述1）局域網(wǎng)作為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一個獨立分支，萌芽于20世紀(jì)60年代末，發(fā)展于70年代，成熟于80年代，現(xiàn)正處于飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用階段。2）定義：指在較小的地理范圍內(nèi)，將有限的通信設(shè)備互聯(lián)起來的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其覆蓋的地域處于約10m～10km或更大些。3）局域網(wǎng)是一種通信網(wǎng)，功能層次結(jié)構(gòu)簡單，僅有OSI參考模型的下面兩個功能層。計算機(jī)局域網(wǎng)44.1局域網(wǎng)概述2.

局域網(wǎng)的特點

從功能的角度，具有以下特征：1）覆蓋地域范圍比較小，適用于某一組織（如學(xué)校、辦公樓、廠區(qū)等）內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)。2）高傳輸速率和低誤碼率，主干可以達(dá)到1000Mb／S，而誤碼率在10－11到10－8之間。3）采用共享廣播信道，分布式控制，局域網(wǎng)中各站是平等關(guān)系，可以進(jìn)行廣播和組播。4）低層協(xié)議簡單。局域網(wǎng)則由于距離短、時延小、成本低、傳輸速率高、可靠性高，相對而言信道利用率已不是人們考慮的主要因素，因而低層協(xié)議較簡單。計算機(jī)局域網(wǎng)52.局域網(wǎng)的特點5）不單獨設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多采用總線型、環(huán)型和星型等共享信道，流量控制和路由選擇功能大為簡化。因此，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)于OSI／RM的最低兩層。6)

采用多種媒體訪問控制技術(shù)。由于采用共享信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網(wǎng)面對的問題是多源、多目的鏈路管理。由此引發(fā)出多種媒體訪問控制技術(shù)，如載波監(jiān)聽多路訪問／沖突檢測（CSMA／CD）技術(shù)、令牌環(huán)控制技術(shù)、令牌總線控制技術(shù)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）技術(shù)等。計算機(jī)局域網(wǎng)6廣域網(wǎng)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分布式不規(guī)則網(wǎng)狀共享信道（總線、環(huán)）低層協(xié)議復(fù)雜（因距離遠(yuǎn)、可靠性差）較簡單（距離近、不需要中間轉(zhuǎn)接）主要問題如何充分利用信道和通信設(shè)備如何管理多源鏈路與多目的鏈路表4-1局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的差別計算機(jī)局域網(wǎng)7局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)匹配電阻集線器干線耦合器總線網(wǎng)星形網(wǎng)樹形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)計算機(jī)局域網(wǎng)8局域網(wǎng)最常用的傳輸媒體雙絞線現(xiàn)在10Mbps甚至100Mbps乃至1Gbps的局域網(wǎng)也使用雙絞線。同軸電纜50Ω同軸電纜可用到10Mbps，75Ω同軸電纜則可用到幾百Mbps，光纖主要用在環(huán)狀網(wǎng)中，其數(shù)據(jù)率可達(dá)100Mbps，甚至達(dá)到1Gbps。計算機(jī)局域網(wǎng)94.1局域網(wǎng)概述4.2局域網(wǎng)參考模型4.3IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)---總線局域網(wǎng)4.4其它常用標(biāo)準(zhǔn)4.5高性能以太網(wǎng)4.6無線局域網(wǎng)計算機(jī)局域網(wǎng)?計算機(jī)局域網(wǎng)101.局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

1)局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

2)IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)2.物理層3.數(shù)據(jù)鏈路層

1)基本概念

2)LLC子層

3)媒體訪問控制子層MAC4.2

局域網(wǎng)參考模型計算機(jī)局域網(wǎng)114.2

局域網(wǎng)參考模型1.局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)1)局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)在20世紀(jì)80年代初期，美國電器和電子工程師學(xué)會IEEE802委員會首先制定出了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，即IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)已成為ISO國際標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE802標(biāo)準(zhǔn)遵循ISO/OSI參考模型的原則，但有相當(dāng)大的區(qū)別。由于局域網(wǎng)只是一個計算機(jī)通信網(wǎng)，體系結(jié)構(gòu)只有OSI的下兩層。計算機(jī)局域網(wǎng)12兩層結(jié)構(gòu)功能簡述：物理層

它負(fù)責(zé)物理連接和在媒體上傳輸比特流，其主要任務(wù)，用來描述傳輸媒體接口的一些特性，如接口的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性等。數(shù)據(jù)鏈路層在不太可靠的傳輸信道上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸，負(fù)責(zé)幀的傳送與控制。要解決：——解決信道如何分配，如何避免或解決信道爭用——媒體訪問控制功能。1.局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

——1)局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)計算機(jī)局域網(wǎng)13數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個子層。媒體訪問控制方法有多種，導(dǎo)致數(shù)據(jù)鏈路層存在與傳輸媒體有關(guān)的與無關(guān)的兩部分。媒體訪問控制MAC（mediumaccesscontrol）子層和邏輯鏈路控制LLC（logicallinkcontrol）子層。局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的功能比較簡單，沒有必要單獨設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層。為解決網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如何連接到網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)訪問點SAP上，局域網(wǎng)采用的方法是：將網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)訪問點SAP設(shè)在數(shù)據(jù)鏈路層的上面。因此，局域網(wǎng)的參考模型只相當(dāng)于OSI的最低兩層。1.局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

——1)局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)計算機(jī)局域網(wǎng)144.2局域網(wǎng)參考模型圖4.1IEEE802參考模型與OSI參考模型的對比計算機(jī)局域網(wǎng)15局域網(wǎng)對LLC子層是透明的局域網(wǎng)高層物理層站點1高層物理層邏輯鏈路控制LLCLLC媒體接入控制MACMAC數(shù)據(jù)鏈路層站點2LLC子層看不見下面的局域網(wǎng)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子層來說都是透明的。計算機(jī)局域網(wǎng)164.2局域網(wǎng)參考模型——1.局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

2）IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1：概述、體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，以及網(wǎng)絡(luò)管理和性能測量。IEEE802.2：邏輯鏈路控制。這是高層協(xié)議與任何一種局域網(wǎng)MAC子層的接口。IEEE802.3：帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問（CSMA/CD）的方法和物理層規(guī)范。其中IEEE802.3ac：VLAN幀擴(kuò)展。

IEEE802.3ab：千兆以太網(wǎng)物理層參數(shù)和規(guī)范。

IEEE802.3ae：萬兆以太網(wǎng)。

IEEE802.4：令牌總線網(wǎng)。定義令牌傳遞總線網(wǎng)的MAC子層和物理層的規(guī)范。計算機(jī)局域網(wǎng)172）IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.5：令牌環(huán)網(wǎng)。定義令牌傳遞環(huán)狀網(wǎng)的MAC子層和物理層的規(guī)范。其中IEEE802.5t：100Mbps高速令牌環(huán)網(wǎng)訪問方法。IEEE802.6：城域網(wǎng)。定義了城域網(wǎng)的MAC子層和物理層的規(guī)范。IEEE802.7：寬帶技術(shù)。IEEE802.8：光纖技術(shù)。IEEE802.9：綜合話音數(shù)據(jù)局域網(wǎng)。IEEE802.10：可互操作的局域網(wǎng)安全技術(shù)。還附加了安全體系結(jié)構(gòu)框架的802.10a和密鑰管理的802.10c。計算機(jī)局域網(wǎng)182）IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11：無線局域網(wǎng)。定義了無線局域網(wǎng)的MAC

協(xié)議和物理層規(guī)范，還附加了35GHz波段高速物理層的802.11a和2.4GHz高速物理層的802.11b。IEEE802.12：需求優(yōu)先協(xié)議。1998年公布100Mbps需求優(yōu)先訪問方法、物理層和中繼器規(guī)范，

1998年還附加了全雙工操作規(guī)范。IEEE802.14：有線電視網(wǎng)。定義了有線電視網(wǎng)及其相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)。IEEE802.15：短距離無線網(wǎng)。規(guī)定了短距離無線網(wǎng)

(WPAN)，包括藍(lán)牙技術(shù)的所有技術(shù)參數(shù)。計算機(jī)局域網(wǎng)192）IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.16：寬帶無線訪問標(biāo)準(zhǔn)，由兩部分組成：

IEEE802.16.1：固定寬帶無線訪問的無線界面。

IEEE802.16.2：寬帶無線訪問系統(tǒng)的共存。IEEE802各標(biāo)準(zhǔn)間關(guān)系如圖4.2所示。圖4.2IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)間的關(guān)系計算機(jī)局域網(wǎng)204.2局域網(wǎng)參考模型——2.數(shù)據(jù)鏈路層

2.數(shù)據(jù)鏈路層媒體訪問控制MAC子層、邏輯鏈路控制LLC子層數(shù)據(jù)鏈路層功能是由MAC、LLC子層共同完成的。（1）MAC幀和LLC幀各層PDU之間的關(guān)系如下：

包括目的服務(wù)訪問點、源服務(wù)訪問點和控制信息包括目的地址源地址和控制信息幀校驗序列計算機(jī)局域網(wǎng)214.2局域網(wǎng)參考模型——2.數(shù)據(jù)鏈路層LLC子層IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)對LLC子層的功能、特性、規(guī)程和接口原語作了準(zhǔn)確的描述。LLC子層的復(fù)用功能一個工作站可能有多個進(jìn)程在運行并且可能同時與其他一個或多個站的進(jìn)程通信，如何實現(xiàn)這種進(jìn)程間的通信呢？重點：識別工作站和進(jìn)程SAP地址－－識別進(jìn)程由LLC幀傳送MAC地址－－識別工作站由MAC幀傳送

網(wǎng)絡(luò)尋址：先用MAC地址找網(wǎng)絡(luò)中的某個工作站，剝?nèi)AC幀的首尾部并上交給LLC子層后，再用LLC幀地址找該站的某個服務(wù)訪問點SAP，即進(jìn)程地址。計算機(jī)局域網(wǎng)222.數(shù)據(jù)鏈路層——2）LLC子層

在A，B，C三個DTE中，有U，V，W三個進(jìn)程在運行。DTEA的進(jìn)程U發(fā)出連接請求幀，源地址為A（1），目的地址為C（1）；DTEA的進(jìn)程V發(fā)出連接請求幀，源地址為A（2），目的地址為B（1）；DTEB的進(jìn)程W發(fā)出連接請求幀，源地址為B（2）目的地址為A(3)。計算機(jī)局域網(wǎng)232.數(shù)據(jù)鏈路層——2）LLC子層LLC子層提供的服務(wù)四種不同類型的服務(wù)：不確認(rèn)的無連接服務(wù)、面向連接服務(wù)、帶確認(rèn)的無連接服務(wù)和高速傳送數(shù)據(jù)。對應(yīng)四種操作類型分別是：操作類型1（LLC1）：不確認(rèn)的無連接服務(wù)（數(shù)據(jù)報服務(wù)）在局域網(wǎng)中應(yīng)用最廣泛。這種服務(wù)可用于點到點通信，特別適用于廣播和組播通信。操作類型2（LLC2）：面向連接服務(wù)面向連接服務(wù)相當(dāng)于虛電路，每次通信都要經(jīng)過連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放三個階段。特別適合于傳送很長的數(shù)據(jù)文件。計算機(jī)局域網(wǎng)24LLC子層提供的服務(wù)操作類型3（LLC3）：帶確認(rèn)的無連接服務(wù)（可靠的數(shù)據(jù)報）。只用在令牌總線網(wǎng)中。用于傳送非常重要且時間性很強(qiáng)的信息，如過程控制中的告警信息或控制信號。操作類型4（LLC4）：高速傳送服務(wù)，只用于城域網(wǎng)。2.數(shù)據(jù)鏈路層——2）LLC子層計算機(jī)局域網(wǎng)252.數(shù)據(jù)鏈路層——2）LLC子層LLC幀的結(jié)構(gòu)

LLC幀的結(jié)構(gòu)與OSI數(shù)據(jù)鏈路層所使用的幀的結(jié)構(gòu)十分相似。但LLC子層要完成網(wǎng)絡(luò)層的部分功能，如數(shù)據(jù)報、虛電路及多路復(fù)用等。(服務(wù)對象是進(jìn)程)LLC幀由4個字段組成：目的服務(wù)訪問點DSAP字段源服務(wù)訪問點SSAP字段控制字段數(shù)據(jù)字段計算機(jī)局域網(wǎng)26N(R)2.數(shù)據(jù)鏈路層——2）LLC子層LLC幀的結(jié)構(gòu)圖4.5LLC幀的格式當(dāng)I／G=0時，表示單個目的服務(wù)訪問點；當(dāng)I／G=1時，表示成組目的服務(wù)訪問點（廣播、組播）當(dāng)C／R＝0時，表示發(fā)送的LLC幀為命令幀；當(dāng)C／R＝1時，表示發(fā)送的LLC幀為響應(yīng)幀。計算機(jī)局域網(wǎng)272.數(shù)據(jù)鏈路層——2）LLC子層LLC幀中各字段的含義如下：地址字段：由DSAP字段和SSAP字段組成。DSAP定義了兩種目的地址：單地址和成組地址。當(dāng)I／G=0時，表示單個目的服務(wù)訪問點；當(dāng)I／G=1時，表示成組目的服務(wù)訪問點。

SSAP字段的C／R用于區(qū)分LLC幀是命令幀還是響應(yīng)幀，當(dāng)C／R＝0時，表示發(fā)送的LLC幀為命令幀；當(dāng)C／R＝1時，表示發(fā)送的LLC幀為響應(yīng)幀。SSAP的后面7個比特表示源服務(wù)訪問點?？刂谱侄危赫家粋€或兩個字節(jié)，根據(jù)該字段前兩個比特的取值，可將控制字段分為信息幀I、監(jiān)督幀S和無編號幀U。計算機(jī)局域網(wǎng)282.數(shù)據(jù)鏈路層——2）LLC子層LLC幀中各字段的含義如下：數(shù)據(jù)字段：數(shù)據(jù)字段的長度M沒有限制，但應(yīng)是整數(shù)個字節(jié)。不過，因為MAC幀的長度受限制，所以LLC幀的長度實際上也是受限制的。計算機(jī)局域網(wǎng)29媒體訪問控制子層MACMAC子層負(fù)責(zé)解決與媒體接入有關(guān)的問題和在物理層的基礎(chǔ)上進(jìn)行無差錯的通信。具體講，MAC子層的主要功能是：發(fā)送時將上層交下來的數(shù)據(jù)封裝成幀進(jìn)行發(fā)送，接收時對幀進(jìn)行拆卸，將數(shù)據(jù)交給上層；實現(xiàn)和維護(hù)MAC協(xié)議；進(jìn)行比特差錯檢查與尋址。在IEEE802.2系列標(biāo)準(zhǔn)中，對于不同的局域網(wǎng)，其MAC子層是不相同的。4.2局域網(wǎng)參考模型——2.數(shù)據(jù)鏈路層計算機(jī)局域網(wǎng)304.1局域網(wǎng)概述4.2局域網(wǎng)參考模型4.3IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)---總線局域網(wǎng)4.4其它常用標(biāo)準(zhǔn)4.5高性能以太網(wǎng)4.6無線局域網(wǎng)計算機(jī)局域網(wǎng)?計算機(jī)局域網(wǎng)314.3IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)—

總線局域網(wǎng)總線局域網(wǎng)：一種基帶通信網(wǎng)，它傳送信息最簡單最直接、也是最流行的局域網(wǎng)。

起源：1975年由美國Xerox公司研制成功，以太網(wǎng)媒體訪問控制方法（IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，CSMA/CD技術(shù)祖先）IEEE802.3(CSMA/CD-Ethernet)standard–originally2MbpsIEEE802.3ustandardfor100MbpsEthernetIEEE802.3zstandardfor1,000MbpsEthernetIEEE802.3aestandardfor10GbpsEthernet計算機(jī)局域網(wǎng)32DIXEthernetV2是世界上第一個局域網(wǎng)產(chǎn)品（以太網(wǎng)）的規(guī)約。IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)。DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)與IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)只有很小的差別，因此可以將802.3局域網(wǎng)簡稱為“以太網(wǎng)”。嚴(yán)格說來，“以太網(wǎng)”應(yīng)當(dāng)是指符合DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)?？偩€局域網(wǎng)的兩個標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)局域網(wǎng)33總線網(wǎng)，共享公用信道

如何解決沖突？隨機(jī)訪問控制方法－－載波監(jiān)聽多路訪問／沖突檢測，即

CSMA／CD以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法計算機(jī)局域網(wǎng)34CSMA／CD最初的以太網(wǎng)是將許多計算機(jī)都連接到一根總線上。當(dāng)初認(rèn)為這樣的連接方法既簡單又可靠，因為總線上沒有有源器件。B向

D發(fā)送數(shù)據(jù)CDAE匹配電阻（用來吸收總線上傳播的信號）匹配電阻不接受不接受不接受接受B只有D接受B發(fā)送的數(shù)據(jù)計算機(jī)局域網(wǎng)35以太網(wǎng)的廣播方式發(fā)送總線上的每一個工作的計算機(jī)都能檢測到B發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。由于只有計算機(jī)D的地址與數(shù)據(jù)幀首部寫入的地址一致，因此只有D才接收這個數(shù)據(jù)幀。其他所有的計算機(jī)（A,C和E）都檢測到不是發(fā)送給它們的數(shù)據(jù)幀，因此就丟棄這個數(shù)據(jù)幀而不能夠收下來。具有廣播特性的總線上實現(xiàn)了一對一的通信。計算機(jī)局域網(wǎng)36為了通信的簡便

以太網(wǎng)采取了兩種重要的措施

采用較為靈活的無連接的工作方式，即不必先建立連接就可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)對發(fā)送的數(shù)據(jù)幀不進(jìn)行編號，也不要求對方發(fā)回確認(rèn)。這樣做的理由是局域網(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。

計算機(jī)局域網(wǎng)37以太網(wǎng)提供的服務(wù)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。當(dāng)目的站收到有差錯的數(shù)據(jù)幀時就丟棄此幀，其他什么也不做。差錯的糾正由高層來決定。如果高層發(fā)現(xiàn)丟失了一些數(shù)據(jù)而進(jìn)行重傳，但以太網(wǎng)并不知道這是一個重傳的幀，而是當(dāng)作一個新的數(shù)據(jù)幀來發(fā)送。計算機(jī)局域網(wǎng)38媒體訪問控制方法——CSMA／CD

802.3局域網(wǎng)的組成總線局域網(wǎng)的MAC子層IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)——總線局域網(wǎng)計算機(jī)局域網(wǎng)391.媒體訪問控制方法——CSMA／CDCSMA／CD技術(shù)的起源純ALOHA協(xié)議基本思想是：網(wǎng)上的各站點在任何時刻只要需要，就可以自由地發(fā)送信息。其最大吞吐量只有理想值的18％。分槽ALOHA協(xié)議：將時間劃分為等長的時隙，每個時隙的長度正好等于一個定長分組的傳輸時間，各站只能在時隙的起始時刻才能開始發(fā)送信息。信道吞吐量提高到理想值的37％。載波監(jiān)聽多路訪問控制方法（CSMA）它是ALOHA的一種改進(jìn)協(xié)議，基本思想是：“先聽后說”計算機(jī)局域網(wǎng)401.媒體訪問控制方法——CSMA／CD

根據(jù)監(jiān)聽策略的不同，載波監(jiān)聽多路訪問有3種協(xié)議：非堅持CSMA、1堅持CSMA和P堅持CSMA①非堅持CSMA：一旦監(jiān)聽到信道忙就不再堅持聽下去，延遲一隨機(jī)時間后再重新監(jiān)聽。如果監(jiān)聽到信道空閑，就立即發(fā)送數(shù)據(jù)。②1堅持CSMA：監(jiān)聽到信道忙時，仍然堅持聽下去，直至信道空閑為止。一旦聽到信道空閑就立即發(fā)送數(shù)據(jù)。如果有沖突，則等待一段隨機(jī)時間后再監(jiān)聽。③P堅持CSMA：監(jiān)聽到信道忙時，仍然堅持聽下去，直至信道空閑為止。當(dāng)聽到信道空閑時，以概率P發(fā)送數(shù)據(jù)，而以概率（1一P）延遲時間τ（端到瑞的傳播時延）再重新監(jiān)聽信道。計算機(jī)局域網(wǎng)411.媒體訪問控制方法——CSMA／CD既然每一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前已經(jīng)監(jiān)聽到信道“空閑”，為什么還會發(fā)生沖突？圖4.6傳播時延對載波監(jiān)聽的影響計算機(jī)局域網(wǎng)421kmABt碰撞t=

B檢測到信道空閑發(fā)送數(shù)據(jù)t=

/2發(fā)生碰撞t=2

A檢測到發(fā)生碰撞t=

B發(fā)送數(shù)據(jù)B檢測到發(fā)生碰撞t=ABABABt=0A檢測到信道空閑發(fā)送數(shù)據(jù)ABt=0t=B檢測到發(fā)生碰撞停止發(fā)送STOPt=2

A檢測到發(fā)生碰撞STOPAB單程端到端傳播時延記為

計算機(jī)局域網(wǎng)43重要特性使用CSMA/CD協(xié)議的以太網(wǎng)不能進(jìn)行全雙工通信而只能進(jìn)行雙向交替通信（半雙工通信）。每個站在發(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。這種發(fā)送的不確定性使整個以太網(wǎng)的平均通信量遠(yuǎn)小于以太網(wǎng)的最高數(shù)據(jù)率時通信量。1.媒體訪問控制方法——CSMA／CD計算機(jī)局域網(wǎng)441.媒體訪問控制方法——CSMA／CD當(dāng)δ0時，站A發(fā)現(xiàn)沖突的時間趨于2τ，而2τ是總線的端到端往返傳播時間。最先發(fā)送數(shù)據(jù)幀的站，在發(fā)送數(shù)據(jù)幀后至多經(jīng)過時間2（兩倍的端到端傳播時延）就可知道發(fā)送的數(shù)據(jù)幀是否遭受了碰撞。以太網(wǎng)的端到端往返時延2稱為爭用期，或碰撞窗口。經(jīng)過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞，才能肯定這次發(fā)送不會發(fā)生碰撞。爭用期計算機(jī)局域網(wǎng)45爭用期的長度以太網(wǎng)取51.2s為爭用期的長度。對于10Mb/s以太網(wǎng)，在爭用期內(nèi)可發(fā)送512bit，即64字節(jié)。以太網(wǎng)在發(fā)送數(shù)據(jù)時，若前64字節(jié)沒有發(fā)生沖突，則后續(xù)的數(shù)據(jù)就不會發(fā)生沖突。1.媒體訪問控制方法——CSMA／CD計算機(jī)局域網(wǎng)46截斷二進(jìn)制指數(shù)類型退避算法

(truncatedbinaryexponentialtype)

發(fā)生碰撞的站在停止發(fā)送數(shù)據(jù)后，要退避一個隨機(jī)時間才能再發(fā)送數(shù)據(jù)。(1)確定基本退避時間，一般是取為爭用期2。(2)定義參數(shù)k

，k10，即

k=Min[重傳次數(shù),10](3)從整數(shù)集合[0,1,…,(2k

1)]中隨機(jī)地取出一個數(shù)，記為r。重傳需要推遲的時間是r倍基本退避時間。(4)當(dāng)重傳達(dá)16次仍不能成功時即丟棄該幀，并向高層報告。計算機(jī)局域網(wǎng)47最短有效幀長如果發(fā)生沖突，就一定是在發(fā)送的前64字節(jié)之內(nèi)。由于一檢測到?jīng)_突就立即中止發(fā)送，這時已經(jīng)發(fā)送出去的數(shù)據(jù)一定小于64字節(jié)。以太網(wǎng)規(guī)定了最短有效幀長為64字節(jié)，凡長度小于64字節(jié)的幀都是由于沖突而異常中止的無效幀。計算機(jī)局域網(wǎng)481.媒體訪問控制方法——CSMA／CD沖突檢測方法基本思想一邊將信息發(fā)送到總線，一邊從總線接收信息，然后將接收到的信息與原來發(fā)送的信息進(jìn)行比較。比較信號的大?。涸诨鶐鬏斚到y(tǒng)中，若發(fā)生沖突，則信道上疊加后的信號值肯定比正常值大一倍。所以只要檢測到接收信號的擺動值超過某一門限，就可斷定發(fā)生了沖突。強(qiáng)化碰撞：當(dāng)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，以便讓所有用戶都知道現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了碰撞。

CSMA／CD工作原理：“先聽后說，邊說邊聽”計算機(jī)局域網(wǎng)49數(shù)據(jù)幀干擾信號TJ人為干擾信號ABTBtB發(fā)送數(shù)據(jù)A檢測到?jīng)_突開始沖突信道占用時間A發(fā)送數(shù)據(jù)B也能夠檢測到?jīng)_突，并立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)幀，接著就發(fā)送干擾信號。這里為了簡單起見，只畫出A發(fā)送干擾信號的情況。計算機(jī)局域網(wǎng)50CSMA／CD工作原理“先聽后說，邊說邊聽”

每站在發(fā)送數(shù)據(jù)前，先監(jiān)聽信道是否空閑；若信道空閑，則發(fā)送數(shù)據(jù)，并繼續(xù)監(jiān)聽下去；一旦監(jiān)聽到?jīng)_突，并立即停止發(fā)送，并在短時間內(nèi)堅持連續(xù)向總線發(fā)一串阻塞信號強(qiáng)化沖突，通知總線上各站有沖突發(fā)生，以便盡早空出信道，提高信道的利用率；如果信道忙，則暫不發(fā)送，退避一段時間后再嘗試。

計算機(jī)局域網(wǎng)512.802.3局域網(wǎng)的組成傳輸媒體網(wǎng)卡轉(zhuǎn)發(fā)器(10Base2細(xì)同軸電纜)集線器(10Base-T雙絞線)工作站計算機(jī)局域網(wǎng)522.802.3局域網(wǎng)的組成

傳輸媒體 有粗纜、細(xì)纜、雙絞線和光纜4種，分別對應(yīng)4種不同的物理層。10BASE5粗纜10BASE2細(xì)纜10BASE-T雙絞線10BASE-F光纜以太網(wǎng)媒體接入控制MAC這里“BASE”表示傳輸媒體上的信號是基帶信號，采用曼徹斯特編碼。BASE前面的數(shù)字“10”表示數(shù)據(jù)率為10Mbps，后面的數(shù)字“5”或“2”表示每一段電纜的最大長度為500m或200m（實際上是185m）。計算機(jī)局域網(wǎng)53銅纜或銅線連接到以太網(wǎng)

示意圖主機(jī)箱主機(jī)箱主機(jī)箱雙絞線集線器BNCT型接頭收發(fā)器電纜網(wǎng)卡插入式分接頭MAUMDI保護(hù)外層外導(dǎo)體屏蔽層內(nèi)導(dǎo)體收發(fā)器DB-15連接器BNC連接器插口RJ-45插頭計算機(jī)局域網(wǎng)542.802.3局域網(wǎng)的組成網(wǎng)卡

現(xiàn)在各廠家生產(chǎn)的網(wǎng)卡種類繁多，功能除串/并行轉(zhuǎn)換等外，主要實現(xiàn)一些物理層和MAC子層的功能。數(shù)據(jù)的封裝和解封。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MAC幀后發(fā)送到局域網(wǎng)。接收時，若收到一個有差錯的幀，它就丟棄此幀而不通知它所插入的計算機(jī)，當(dāng)網(wǎng)卡收到一個正確的幀時，對MAC幀進(jìn)行拆卸，剝?nèi)AC幀的首部和尾部，然后送交上一層。鏈路管理。主要是實現(xiàn)CSMA/CD協(xié)議。編碼與譯碼，即曼徹斯特編碼與譯碼。計算機(jī)局域網(wǎng)55計算機(jī)通過網(wǎng)卡

和局域網(wǎng)進(jìn)行通信CPU高速緩存存儲器I/O總線計算機(jī)至局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）串行通信并行通信計算機(jī)局域網(wǎng)562.802.3局域網(wǎng)的組成轉(zhuǎn)發(fā)器

轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)將同軸電纜中的信號放大整形后再轉(zhuǎn)發(fā)出去。轉(zhuǎn)發(fā)器又稱為中繼器，工作在物理層，其作用是消除傳輸引起的信號失真和衰減，使信號的波形和強(qiáng)度滿足要求。用轉(zhuǎn)發(fā)器連接起來的幾個網(wǎng)段仍然是一個局域網(wǎng)。802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：最多使用4個轉(zhuǎn)發(fā)器連接5個細(xì)同軸電纜段，而工作站只允許連接3個細(xì)同軸電纜段，其余兩段用作加長距離，最大網(wǎng)絡(luò)長度1000m。一個網(wǎng)段上最多支持30臺工作站，而且一個轉(zhuǎn)發(fā)器相當(dāng)于一個工作站。計算機(jī)局域網(wǎng)57以太網(wǎng)的最大作用距離245m200m185m185m185m網(wǎng)段1轉(zhuǎn)發(fā)器網(wǎng)段2網(wǎng)段3轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)器計算機(jī)局域網(wǎng)58星形網(wǎng)10BASE-T不用電纜而使用無屏蔽雙絞線。每個站需要用兩對雙絞線，分別用于發(fā)送和接收。在星形網(wǎng)的中心則增加了一種可靠性非常高的設(shè)備，叫做集線器(hub)。集線器使用了大規(guī)模集成電路芯片，因此這樣的硬件設(shè)備的可靠性已大大提高了。計算機(jī)局域網(wǎng)592.802.3局域網(wǎng)的組成集線器(Hub)

采用雙絞線星狀連接——10Base-T工作在物理層，多端口，每個端口都具有收發(fā)數(shù)據(jù)的能力。物理上是星型連接，邏輯上是總線網(wǎng)。因此，10Base-T以太網(wǎng)又稱為星狀總線。采用CSMA/CD協(xié)議集線器一般都有少量的容錯能力和網(wǎng)絡(luò)管理功能，而模塊化的機(jī)箱式智能集線器則有很高的可靠性。計算機(jī)局域網(wǎng)60具有三個端口的集線器集線器網(wǎng)卡工作站網(wǎng)卡工作站網(wǎng)卡工作站雙絞線計算機(jī)局域網(wǎng)61以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的統(tǒng)治地位10BASE-T的通信距離稍短，每個站到集線器的距離不超過100m。這種10Mb/s速率的無屏蔽雙絞線星形網(wǎng)的出現(xiàn)，既降低了成本，又提高了可靠性。10BASE-T雙絞線以太網(wǎng)的出現(xiàn)，是局域網(wǎng)發(fā)展史上的一個非常重要的里程碑，它為以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的統(tǒng)治地位奠定了牢固的基礎(chǔ)。計算機(jī)局域網(wǎng)624.3IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)—

總線局域網(wǎng)3.總線局域網(wǎng)的MAC子層常用的以太網(wǎng)MAC幀格式有兩種標(biāo)準(zhǔn)：DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)局域網(wǎng)63MAC幀字節(jié)6624IP層物理層目的地址源地址長度/類型FCSMAC層1010101010101010101010101010101011前同步碼幀開始定界符7字節(jié)1字節(jié)…8字節(jié)插入數(shù)據(jù)MAC子層IP層LLC子層802.2LLC幀當(dāng)長度/類型字段表示長度時802.3MAC幀以太網(wǎng)V2MAC幀目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~150043~1497111DSAPSSAP111

控制數(shù)據(jù)字節(jié)DSAPSSAP控制IP數(shù)據(jù)報IP數(shù)據(jù)報計算機(jī)局域網(wǎng)64MAC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。802標(biāo)準(zhǔn)所說的“地址”嚴(yán)格地講應(yīng)當(dāng)是每一個站的“名字”或標(biāo)識符。但鑒于大家都早已習(xí)慣了將這種48bit的“名字”稱為“地址”，所以本書也采用這種習(xí)慣用法，盡管這種說法并不太嚴(yán)格。計算機(jī)局域網(wǎng)65GMAC幀的地址字段。全局地址和局部地址:

全局地址對所有空間、時間都是單值的、唯一的，又稱為絕對地址。局部地址僅在自身局域網(wǎng)中才是單值的、唯一的，所以又稱為相對地址。地址格式:802標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定MAC地址字段可以采用6字節(jié)或2字節(jié)。如下所示。單／組（I／G）：0——單個站地址1——組地址全局／局部G／L：0——局部管理,1——全局管理.計算機(jī)局域網(wǎng)66第1最高位最先發(fā)送最低位最高位最低位最后發(fā)送001101010111101100010010000000000000000000000001最低位最先發(fā)送最高位最低位最高位最后發(fā)送機(jī)構(gòu)惟一標(biāo)志符OUI擴(kuò)展標(biāo)志符高位在前低位在前十六進(jìn)制表示的EUI-48地址：AC-DE-48-00-00-80二進(jìn)制表示的EUI-48地址：第1字節(jié)第6字節(jié)I/G比特I/G比特字節(jié)順序第2第3第4第5第6第1字節(jié)順序第2第3第4第5第6101011001101111001001000000000000000000010000000802.5802.6802.3802.4802.5802.6計算機(jī)局域網(wǎng)67網(wǎng)卡上的硬件地址路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備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-F6路由器由于同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上，因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個硬件地址。因特網(wǎng)計算機(jī)局域網(wǎng)68網(wǎng)卡檢查MAC地址網(wǎng)卡從網(wǎng)絡(luò)上每收到一個MAC幀就首先用硬件檢查MAC幀中的MAC地址.如果是發(fā)往本站的幀則收下，然后再進(jìn)行其他的處理。否則就將此幀丟棄，不再進(jìn)行其他的處理?！鞍l(fā)往本站的幀”包括以下三種幀：單播(unicast)幀（一對一）廣播(broadcast)幀（一對全體）多播(multicast)幀（一對多）計算機(jī)局域網(wǎng)69MAC幀物理層MAC層LLC層IEEE802.3MAC幀目的地址源地址長度/類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500LLC幀長度/類型字段2字節(jié)數(shù)值小于MAC用戶數(shù)據(jù)字段的最大值1500字節(jié)時，該字段表示MAC用戶數(shù)據(jù)的長度；數(shù)值大于1536字節(jié)，這個字段就表示類型。IEEE802.3MAC幀格式類型字段用來標(biāo)志上一層使用的是什么協(xié)議，以便把收到的MAC幀的數(shù)據(jù)上交給上一層的這個協(xié)議。計算機(jī)局域網(wǎng)70數(shù)據(jù)字段46~1500

字節(jié)數(shù)據(jù)字段的正式名稱是MAC

用戶數(shù)據(jù)字段最小長度64字節(jié)

18字節(jié)的首部和尾部=數(shù)據(jù)字段的最小長度

IEEE802.3MAC幀格式MAC幀物理層MAC層LLC層IEEE802.3MAC幀目的地址源地址長度/類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500LLC幀長度在46-1500字節(jié)之間。小于46字節(jié)時，應(yīng)在數(shù)據(jù)字段的后面加入整數(shù)字節(jié)的填充字段，以保證以太網(wǎng)的MAC幀長不小于64字節(jié)。計算機(jī)局域網(wǎng)71當(dāng)傳輸媒體的誤碼率為1108

時，MAC子層可使未檢測到的差錯小于11014。IEEE802.3MAC幀格式MAC幀物理層MAC層LLC層IEEE802.3MAC幀目的地址源地址長度/類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500LLC幀F(xiàn)CS字段4

字節(jié)計算機(jī)局域網(wǎng)7232位CRC校驗碼的生成多項式為：

G（X）＝X32＋X26＋X23十X22＋X16＋X11＋X10

＋X8＋X7＋X5＋X4＋X2＋X十1CRC碼的校驗范圍為：目的地址、源地址、長度、數(shù)據(jù)。幀校驗序列FCS字段計算機(jī)局域網(wǎng)73MAC幀IEEE802.3MAC幀格式在幀的前面插入的8字節(jié)中的第一個字段共7個字節(jié)，是前同步碼，用來迅速實現(xiàn)MAC幀的比特同步。第二個字段是幀開始定界符，表示后面的信息就是MAC幀。為了達(dá)到比特同步，在傳輸媒體上實際傳送的要比MAC幀還多8個字節(jié)MAC幀物理層MAC層LLC層IEEE802.3MAC幀目的地址源地址長度/類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500LLC幀1010101010101010101010101010101011前同步碼幀開始定界符7字節(jié)1字節(jié)…8字節(jié)插入8字節(jié)由硬件生成計算機(jī)局域網(wǎng)74數(shù)據(jù)字段的長度與長度字段的值不一致；幀的長度不是整數(shù)個字節(jié)；用收到的幀檢驗序列FCS查出有差錯；數(shù)據(jù)字段的長度不在46~1500字節(jié)之間；有效的MAC幀長度為64~1518字節(jié)之間；——對于檢查出的無效MAC幀就簡單地丟棄。以太網(wǎng)不負(fù)責(zé)重傳丟棄的幀。無效的MAC幀計算機(jī)局域網(wǎng)75為了使剛剛收到數(shù)據(jù)幀的站的接收緩存來得及清理，做好接收下一幀的準(zhǔn)備而設(shè)置。一個站在檢測到總線開始空閑后，還要等待一個時間間隔才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)。IEEE802.3規(guī)定：幀間最小間隔為9.6s，相當(dāng)于96bit的發(fā)送時間。幀間最小間隔計算機(jī)局域網(wǎng)76媒體訪問控制方法——CSMA／CD

802.3局域網(wǎng)的組成總線局域網(wǎng)的MAC子層IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)——總線局域網(wǎng)計算機(jī)局域網(wǎng)774.1局域網(wǎng)概述4.2局域網(wǎng)參考模型4.3IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)---總線局域網(wǎng)4.4其它常用標(biāo)準(zhǔn)4.5高性能以太網(wǎng)4.6無線局域網(wǎng)計算機(jī)局域網(wǎng)?計算機(jī)局域網(wǎng)784.4.1IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)——令牌環(huán)局域網(wǎng)4.4.2IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)——令牌總線網(wǎng)4.4.3802.3、802.5、802.4標(biāo)準(zhǔn)的比較4.4其它常用標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)局域網(wǎng)79概述令牌環(huán)局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是環(huán)形的，信息沿環(huán)路單向地、逐點地傳送；每個結(jié)點都從環(huán)路上接收一個比特轉(zhuǎn)發(fā)一個比特，轉(zhuǎn)發(fā)時進(jìn)行整形放大；每個結(jié)點都具有地址識別能力，一旦發(fā)現(xiàn)目的地址和本站地址相同，便立即接收信息，否則繼續(xù)向下一站傳送。4.4.1IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)——令牌環(huán)局域網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器計算機(jī)局域網(wǎng)801.概述轉(zhuǎn)發(fā)器

轉(zhuǎn)發(fā)從環(huán)路輸入的比特流。轉(zhuǎn)發(fā)時對比特流進(jìn)行整形和放大（即再生），并且接收一個比特就轉(zhuǎn)發(fā)一個比特。地址識別。不停地監(jiān)視令牌和非令牌幀中的目的地址。發(fā)送數(shù)據(jù)：轉(zhuǎn)發(fā)器先截獲令牌，將令牌幀的標(biāo)志改變?yōu)閿?shù)據(jù)幀的標(biāo)志，接著將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)等字段加上去構(gòu)成要發(fā)送的非令牌幀，并將本站的轉(zhuǎn)發(fā)器置成發(fā)送方式，再將數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去。接收數(shù)據(jù)：當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)器一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的目的地址等于本站地址時，說明本站是目的站，就復(fù)制這個幀（即收下這個幀），并將此數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)給下一個站。計算機(jī)局域網(wǎng)814.4.1IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)——令牌環(huán)局域網(wǎng)令牌環(huán)的工作原理令牌環(huán)：由一組用傳輸媒體串聯(lián)而成的多個工作站組成，每個站通過電纜和媒體接口連接器與轉(zhuǎn)發(fā)器連接到環(huán)上。802.5媒體訪問控制：令牌環(huán)是通過令牌傳遞方式來控制各站的發(fā)送權(quán)的，網(wǎng)中設(shè)有一張令牌，只有獲得令牌的站點才有權(quán)利發(fā)送數(shù)據(jù)。令牌：是一個具有特殊格式的幀，它平時不停地在環(huán)路上流動。

計算機(jī)局域網(wǎng)822.令牌環(huán)的工作原理令牌環(huán)的工作原理圖4.13令牌環(huán)的工作原理計算機(jī)局域網(wǎng)832.令牌環(huán)的工作原理令牌環(huán)主要有3個操作：截獲令牌與發(fā)送幀

當(dāng)一個站要發(fā)送數(shù)據(jù)時，先要截獲令牌，并將其標(biāo)志轉(zhuǎn)變成信息幀的標(biāo)志，此時令牌變?yōu)槊α钆?，接著將?shù)據(jù)等字段加上去，構(gòu)成要發(fā)送的非令牌幀送到環(huán)上。接收幀與轉(zhuǎn)發(fā)幀 非令牌幀經(jīng)過每個站時，該站的轉(zhuǎn)發(fā)器將幀內(nèi)的目的地址與本站地址相比較。如果相符，則復(fù)制該幀、送入本站，并在該幀中置入已復(fù)制標(biāo)志，同時將該幀再轉(zhuǎn)發(fā)至下一個站（因為一個幀可能發(fā)送給多個目的站）。如果幀中的目的地址不是本站地址，則轉(zhuǎn)發(fā)器只將該幀向下轉(zhuǎn)發(fā)。撤消幀與重新發(fā)令牌計算機(jī)局域網(wǎng)844.4.1IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)——令牌環(huán)局域網(wǎng)令牌環(huán)的MAC幀格式

令牌環(huán)的MAC子層有兩種基本幀：令牌幀和非令幀。其格式如下：圖4.14802.5的MAC幀計算機(jī)局域網(wǎng)853.令牌環(huán)的MAC幀格式1）令牌幀令牌幀由起始字段、訪問控制字段和結(jié)束字段組成，共占3個字節(jié)，各字段的作用如下。起始字段和結(jié)束字段：表示幀的開始和結(jié)束，各占1個字節(jié)，其中每個字段都有4位“特殊比特”。正常信號采用基帶曼徹斯特編碼，而J，K比特的中間沒有跳變，表示令牌幀的開始和結(jié)束。訪問控制字段：占1個字節(jié)①3個優(yōu)先級比特PPP

000的優(yōu)先級最低，111為最高優(yōu)先級。只有優(yōu)先級高于令牌優(yōu)先級的站，才允許截獲該令牌，以便保證高優(yōu)先級的站有更多的發(fā)送機(jī)會。計算機(jī)局域網(wǎng)861)令牌幀訪問控制字段：②令牌比特T當(dāng)T=0時，表示令牌幀；T=1表示非令牌幀。③監(jiān)督比特M(防止忙令牌在環(huán)上無限循環(huán)而設(shè)置的)④3個預(yù)約比特RRR當(dāng)某站要發(fā)送數(shù)據(jù)時，可以在其他站發(fā)送的數(shù)據(jù)幀經(jīng)過本站時進(jìn)行預(yù)約，即只要本站的優(yōu)先級高于在此之前的預(yù)約等級，就可以將本站的優(yōu)先級寫入此數(shù)據(jù)幀的預(yù)約比特RRR上。當(dāng)一個數(shù)據(jù)幀在環(huán)路上循環(huán)一周回到源站后，源站發(fā)出的令牌的優(yōu)先級應(yīng)當(dāng)?shù)扔趧偛攀栈氐膸蓄A(yù)約比特RRR的優(yōu)先級。計算機(jī)局域網(wǎng)873.令牌環(huán)的MAC幀格式2）非令牌幀

其中起始字段、訪問控制字段和結(jié)束字段與令牌幀相同，余下各字段的作用如下。幀控制字段：占1個字節(jié)，前兩位FF為類型比特，表示幀的類型；后6位ZZZZZZ為控制比特，表示控制幀的種類。若FF＝00，表示該幀為MAC控制幀；若FF＝01。表示該幀為一般的信息幀。FF—11或10未定義。目的地址和源地址：其含義和IEEE802．3標(biāo)準(zhǔn)相同，兩者的位數(shù)必須相等，或占2字節(jié)或6個字節(jié)。數(shù)據(jù)字段：該字段長度的最小值等于0，其最大值受令牌輪轉(zhuǎn)一周的最大時間限制。計算機(jī)局域網(wǎng)882）非令牌幀幀校驗序列FCS：占4個字節(jié)，采用32位循環(huán)冗余校驗CRC碼，其校驗范圍是從幀控制字段到數(shù)據(jù)字段。結(jié)束字段：I為后繼幀比特，若I＝1，表示此幀后還有待發(fā)的幀；I＝0表示該幀為最后一幀或單幀。E為差錯比特。(E=1,有錯)幀狀態(tài)字段FS：是幀的最后一個字節(jié)，其中A為地址識別指示比特，C為幀已復(fù)制指示比特，r比特未做規(guī)定。發(fā)送站發(fā)送幀時將A，C都置成0。若接收站檢測到幀上目的地址與本站的地址相同時，則將A置為1；若該站將該幀復(fù)制，則將C置成1。這樣，當(dāng)該幀返回到發(fā)送站時，源站依據(jù)A、C、E的值就可以判斷發(fā)送是否成功。計算機(jī)局域網(wǎng)894.4.1IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)——令牌環(huán)局域網(wǎng)4.4.2IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)——令牌總線網(wǎng)4.4.3802.3、802.5、802.4標(biāo)準(zhǔn)的比較4.4其它常用標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)局域網(wǎng)904.4.2IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)——令牌總線網(wǎng)令牌總線網(wǎng)的組成與工作原理在物理上是一個總線網(wǎng)，各工作站共享一條傳輸信道，而在邏輯上卻是一個令牌網(wǎng)，接在總線上的各站組成一個邏輯環(huán)。這種邏輯環(huán)通常按工作站地址的遞減順序排列，與站的物理位置無關(guān)。令牌總線網(wǎng)上的每個工作站都設(shè)置了標(biāo)識寄存器，用來存儲上一站（前趨站）、本站及下一站（后繼站）的地址或序號，上站地址和下站地址可以動態(tài)地設(shè)置。計算機(jī)局域網(wǎng)911.令牌總線網(wǎng)的組成與工作原理A→D→B→E→F→A…組成一個令牌環(huán)，即按地址從大到小8→6→4→3→2→8…的順序鏈接，而它們在物理上都接到總線上，兩者截然不同。圖4.15令牌總線局域網(wǎng)計算機(jī)局域網(wǎng)921.令牌總線網(wǎng)的組成與工作原理令牌總線網(wǎng)的工作原理有以下特點：(1)

通過在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置令牌來控制各站對總線的訪問。 網(wǎng)上只有一個令牌，在任一時刻只能有一個工作站訪問信道，因此不會出現(xiàn)沖突。(2)

令牌按邏輯順序傳遞。 令牌從高地址站傳遞給較低地址的站。當(dāng)令牌到達(dá)最低地址后，再傳遞給較高地址的站。(3)各站有公平的訪問權(quán)。計算機(jī)局域網(wǎng)931.令牌總線網(wǎng)的組成與工作原理邏輯環(huán)網(wǎng)、物理環(huán)網(wǎng)、競爭型總線網(wǎng)比較

邏輯環(huán)網(wǎng)：直接通路，時延小

物理環(huán)網(wǎng)：環(huán)路傳送，通過各站轉(zhuǎn)發(fā)，時延大

競爭型總線網(wǎng)：負(fù)載增大，沖突增加，系統(tǒng)開銷加大，效率下降；訪問和響應(yīng)具有隨機(jī)性，屬概率性網(wǎng)，不能滿足實時性要求。

邏輯環(huán)網(wǎng)：無沖突，重負(fù)載也可獲較高的效率，具有優(yōu)先權(quán)策略，訪問和響應(yīng)時間具有確定性，實時性良好。計算機(jī)局域網(wǎng)944