電子科技大學(xué)韋云凱局域網(wǎng)與城域網(wǎng)-C03-架構(gòu)

第三章協(xié)議體系結(jié)構(gòu)通信學(xué)院韋云凱局域網(wǎng)與城域網(wǎng)主要內(nèi)容3.1引言13.2OSI協(xié)議體系結(jié)構(gòu)23.3802協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3LanMan2017SCIE,UESTC3.4LLC子層概要43.5MAC子層概要53.6物理層概要63.7802標準體系的演變73.8小結(jié)8LanMan2017YKWeiUESTC3.1引言本章討論局域網(wǎng)的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的標準化基礎(chǔ)均是：網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)不管是局域網(wǎng)還是廣域網(wǎng)循序漸進的方法自頂向下的方法：從體系結(jié)構(gòu)開始展開局域網(wǎng)的協(xié)議討論LanMan2017YKWeiUESTC3.1引言局域網(wǎng)標準的兩個重要方面Architecture：體系結(jié)構(gòu)、架構(gòu)EmphasizingthelogicaldivisionsofthesystemandhowtheyfittogetherImplementation：實現(xiàn)Emphasizingactualcomponents,theirpackaging,andinterconnection本章重點是局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)后續(xù)章節(jié)會涉及一些實現(xiàn)結(jié)合具體的局域網(wǎng)技術(shù)講述LanMan2017YKWeiUESTC3.1引言什么是體系結(jié)構(gòu)？Emphasizingthelogicaldivisionsofthesystemandhowtheyfittogether-IEEE802.3強調(diào)：系統(tǒng)的邏輯劃分，劃分的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)、層次性模型、參考模型層與協(xié)議的集合著重邏輯功能，而不是實現(xiàn)細節(jié)協(xié)議棧實現(xiàn)系統(tǒng)使用的特定協(xié)議列表：每層通常是一個協(xié)議LanMan2017YKWeiUESTC3.1引言O(shè)SI參考模型抽象嚴格的框架，是很好的概念模型TCP/IP參考模型以N層為中心的實現(xiàn)模型簡潔實用802網(wǎng)絡(luò)參考模型802網(wǎng)絡(luò)參考模型是DL/Ph層協(xié)議的模型DL層：LLC子層、MAC子層當初，適應(yīng)了介質(zhì)訪問的復(fù)雜性Ph層：PMI與PMD兩大部分以適應(yīng)多種介質(zhì)的高性能網(wǎng)絡(luò)LanMan2017YKWeiUESTC3.2OSI協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3.2.1基本模型要點3.2.2七層模型3.2.3服務(wù)與協(xié)議3.2.4數(shù)據(jù)單元3.2.5逐層封裝3.2.6小結(jié)LanMan2017YKWeiUESTC3.2OSI協(xié)議體系結(jié)構(gòu)ISO/OSIOSI（OpenSystemInterconnection）：開放系統(tǒng)互連ISO/OSI是ISO在OSI領(lǐng)域的一系列標準20世紀90年代對OSI標準系列進行了大規(guī)模的修訂和擴充ISO7498擴充了安全、系統(tǒng)管理等，文本也分為4個部分ISO7498-1984OSI/BRM：OSIBasicReferenceModelISO/IEC7498-1-1994（ISO7498-1）OSIBasicReferenceModel：TheBasicModel繼承ISO7498的主體ISO/OSI的基本概念和基本模型泛通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)ISO7498：對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有深刻的影響ISO7498-1：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的最為核心的內(nèi)容LanMan2017YKWeiUESTC3.2.1基本模型要點OSI/BRM：概念要點七層模型根據(jù)開放系統(tǒng)功能從邏輯上劃分為七個有序?qū)咏M成一個嚴格的層次性模型服務(wù)訪問點（SAP）相鄰層之間的服務(wù)通過SAP提供與使用數(shù)據(jù)單元（DataUnit）實體間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的基本形式PDU：協(xié)議數(shù)據(jù)單元SDU：服務(wù)數(shù)據(jù)單元LAN/MAN中的DU：分組，這是基于分組的通信之基本特點OSI/BRM：過程要點每一層中的實體使用下一層實體提供的服務(wù)通過與對等實體的協(xié)議交互向上一層實體提供增強了的服務(wù)LanMan2017YKWeiUESTC3.2.2七層模型：圖物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳送層會話層表示層應(yīng)用層中繼系統(tǒng)（中間系統(tǒng)）端系統(tǒng)端系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳送層會話層表示層應(yīng)用層LanMan2017YKWeiUESTC3.2.2七層模型端系統(tǒng)：ESEndSystem端系統(tǒng)是信息轉(zhuǎn)移的終端－信源或信宿典型的端系統(tǒng)是聯(lián)網(wǎng)的計算機中繼系統(tǒng)：RS、ISRelaySystem、IntermediateSystems中繼系統(tǒng)是信息轉(zhuǎn)移途中的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)施典型的中繼系統(tǒng)是交換機和路由器LanMan2017YKWeiUESTC3.2.2七層模型：虛擬通信物理介質(zhì)應(yīng)用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理介質(zhì)運輸層協(xié)議會話層協(xié)議表示層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議端系統(tǒng)A端系統(tǒng)BLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議(N)服務(wù)(N)實體向(N+1)實體提供(N)實體間通信的能力對等(N+1)實體間的通信只能通過相鄰的對等(N)實體完成相鄰層的直接通信(N)實體向(N+1)實體提供服務(wù)(N+1)實體使用且只使用(N)實體提供的服務(wù)服務(wù)在SAP上、通過原語交互提供(N)協(xié)議對等實體執(zhí)行(N)功能的應(yīng)答一組規(guī)則（語義）和格式（語法）LanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議服務(wù)/協(xié)議的協(xié)同作用(N)實體使用(N-1)服務(wù)，執(zhí)行(N)協(xié)議，對(N+1)實體提供增強的服務(wù)物理通信(N+1)實體與(N)實體通過SAP直接通信，逐次遞推在物理介質(zhì)進行數(shù)據(jù)傳輸，形成OSI的物理通信虛擬通信(N)實體之間的協(xié)議交換(N-1)實體提供服務(wù)但屏蔽了內(nèi)部細節(jié)(N+1)實體可以認為是(N)對等實體之間的虛擬通信LanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議：圖示系統(tǒng)A系統(tǒng)B(N-1)層第1層(N)層(N+1)層物理介質(zhì)(N-1)層第1層(N)層(N+1)層物理通信虛擬通信(N)協(xié)議(N)服務(wù)LanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議服務(wù)訪問點SAP在(N)層和(N+1)層交界的邊界上設(shè)置許多(N)SAP(N+1)實體和(N)實體通過(N)SAP請求和提供服務(wù)每個SAP使用不同的地址作為唯一標志一個SAP同時只能連接一對實體(N)層(N-1)層系統(tǒng)A系統(tǒng)BLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議服務(wù)類型連接模式（CM）：提供可靠服務(wù)Connection-Mode相當文獻稱為“面向連接”（CO）的服務(wù)無連接模式（CL）：提供快捷服務(wù)，但不夠可靠Connectionless-Mode服務(wù)原語ServicePrimitive服務(wù)通過原語交互實現(xiàn)實體在SAP上發(fā)送/接收服務(wù)原語原語類型四種基本原語類型：請求/指示/響應(yīng)/證實Request/indication/response/confirmLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)原語交互：證實型證實型服務(wù)使用全部4個原語(N+1)實體請求服務(wù)證實服務(wù)已經(jīng)提供典型應(yīng)用：建立連接(N)-Connectionrequest(N)-Connectionindication(N)-Connectionresponse(N)-Connectionconfirm(N)ServiceUser(N)ServiceUserrequestindicationresponseconfirm(N)ServiceProviderConfirmedServiceLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)原語交互：非證實型非證實型服務(wù)使用2個原語(N+1)實體請求服務(wù)不能證實服務(wù)已提供典型應(yīng)用：交換數(shù)據(jù)(N)-DATArequest(N)-DATAindication(N)ServiceUser(N)ServiceUserrequestindication(N)ServiceProviderNonconfirmedServiceLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3協(xié)議交換：帶確認確認型協(xié)議發(fā)出1個請求PDU等待接收確認PDU典型應(yīng)用：建立連接CR(N)PDUCC(N)PDU(N+1)Layer(N+1)LayerCR(N)PDU(N)LayerCC(N)PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.3協(xié)議交換：無確認無確認協(xié)議發(fā)出1個請求PDU不等待確認PDU典型應(yīng)用常規(guī)數(shù)據(jù)傳送DT(N)PDU(N+1)Layer(N+1)LayerDT(N)PDU(N)LayerLanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議：圖例1證實型服務(wù)使用帶確認協(xié)議(N)-DATArequest(N)-DATA

indication(N)-DATA

response(N)-DATA

confirm(N)ServiceUser(N)ServiceProvider(N)ServiceUserDataTransferDT

(N)PDUAK

(N)PDUDJ(N)PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議：圖例2非證實型服務(wù)使用無確認協(xié)議(N)-DATArequest(N)-DATA

indication(N)ServiceUser(N)ServiceProvider(N)ServiceUserDataTransferDT

(N)PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)與協(xié)議：圖例3非證實型服務(wù)使用帶確認協(xié)議注意：(N+1)(N)層間接口本地DU交換未列出(N)-DATArequest(N)-DATA

indication(N)ServiceUser(N)ServiceProvider(N)ServiceUserDataTransferDT

(N)PDUAK

(N)PDUDJ(N)PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.3服務(wù)交互與協(xié)議交換(N) 服務(wù)通過(N)協(xié)議實現(xiàn)服務(wù)與協(xié)議密切相關(guān)通常證實型服務(wù)使用帶確認協(xié)議非證實型服務(wù)使用無確認協(xié)議特定情況時，不一定如此今后舉例(N)SU(N)SU(N)Connectionrequest(N)SPService&ProtocolCR(N)PDUCC(N)PDU(N)Connectionindication(N)ConnectionComfirm(N)ConnectionresponseLanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元實體之間信息傳送的基本形式基于分組（packetbased）的通信已是大勢所趨IEEE802-2001、ITU-TY.2001，等等數(shù)據(jù)單元的基本類型協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU：用于對等實體之間的協(xié)議交互服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU：用于相鄰實體之間的原語交互接口數(shù)據(jù)單元新版標準（ISO7498.1-1994）中已經(jīng)取消IDU：只有本地含義是系統(tǒng)內(nèi)部無需開放的部分OSI只關(guān)注系統(tǒng)之間相互開放的部分LanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元服務(wù)數(shù)據(jù)單元：(N)SDU最簡單時就是：(N+1)PDU協(xié)議數(shù)據(jù)單元：(N)PDU最簡單時就是：(N)PCI+(N)SDU(N+1)-PDU(N)-SDU(N)-UD(N)-PCI(N)-PDUN協(xié)議控制信息＋N用戶數(shù)據(jù)＝N協(xié)議數(shù)據(jù)單元LanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元之間的關(guān)系：最簡關(guān)系(N-1)-SDU=(N)-PDU(N-1)-PDU=(N-1)-PCI+(N-1)-SDU最簡關(guān)系體現(xiàn)了逐層加封的概念(N)層(N)-PDU(N-1)-PCI(N-1)-SDU(N-1)層(N-1)-PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元之間的關(guān)系分段/合段segmenting/reassemblingIEEE802.11中使用了此概念合塊/拆塊（分塊）blocking/deblockingIEEE802.11n中使用了此概念拼接/拆拼（分割）concatenation/separationIEEE802.11n中使用了此概念LanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元分段(N)-PDU=(N)-PCI+1/m(N)-SDU即：(N)-UD=1/m(N)SDU合塊(N)-PDU=(N)-PCI+m(N)-SDU即：(N)-UD=m(N)-SDU802.11n中稱為：aggregateSDU拼接(N-1)-SDU=(N)-PDU1+…+(N)-PDUm802.11n中稱為：aggregatePDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.4數(shù)據(jù)單元合塊與拼接的差別處理對象合塊：僅能合并SDU拼接：可拼各類PDU，包括SDU、ACK、M-PDU處理結(jié)果合塊：形成一個PDU受損、確認均針對這個PDU整體拼接：仍然是多個PDU僅僅是連發(fā)（burst）而已受損、確認均針對連發(fā)中的每一個PDULanMan2017YKWeiUESTC3.2.5逐層封裝數(shù)據(jù)單元的封裝與拆封源于：層次模型與數(shù)據(jù)單元的結(jié)合逐層加封數(shù)據(jù)沿物理通信的方向逐層向下傳遞并逐層加封頭部，直到通過物理介質(zhì)傳輸?shù)綄Χ讼到y(tǒng)逐層拆封則反之實通信逐層加封與逐層拆封的機制虛擬通信各層交換的PDUOSI協(xié)議族的逐層封裝如下圖所示LanMan2017YKWeiUESTC3.2.5逐層封裝：圖APSTNDLPhDL-PDUNHT-PDUTHS-PDUAPSTNDLPhESESDLHN-PDUSHP-PDUPHA-PDUAHUDPhHLanMan2017YKWeiUESTC3.2.6小結(jié)服務(wù)與協(xié)議OSI模型最基本的概念服務(wù)：相鄰層實體之間，原語交互，SDU傳遞協(xié)議：對等實體之間，PDU交換定義服務(wù)、區(qū)分服務(wù)與協(xié)議：越來越重要服務(wù)訪問點與服務(wù)訪問點地址服務(wù)是在服務(wù)訪問點（SAP）上通過原語交互實現(xiàn)的服務(wù)訪問點用服務(wù)訪問點地址（SAP地址）標識為某些重要的用戶固定分配的保留地址是“眾所周知”的使用特定的SAP地址來標識特定的服務(wù)用戶是經(jīng)常使用的有效機制SDU與PDUSDU用于相鄰層實體之間的服務(wù)交互PDU用于對等實體之間的協(xié)議交互OSI的物理通信：相鄰層實體間的SDU逐層遞交形成的OSI的虛擬通信：對等實體使用下層服務(wù)構(gòu)成的PDU邏輯交互而形成LanMan2017YKWeiUESTC3.3 802協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3.3.1802標準族3.3.2802參考模型3.3.3802實現(xiàn)模型3.3.4802中的端系統(tǒng)與中繼系統(tǒng)LanMan2017YKWeiUESTC3.3.1802協(xié)議族802標準族802標準定義了多種LAN/MAN的特定標準每一種具體的標準通常有各自特定的MAC和PHY層802標準定義了一個通用的LLC子層，和可選的橋接子層LanMan2017YKWeiUESTCLanMan2017YKWeiUESTC3.3.2802參考模型802參考模型：802/RMReferenceModel，RM縮寫：IEEE802LAN&MAN/RMIEEE802委員會提出、802標準的參考模型802/RM表達了局域網(wǎng)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)在局域網(wǎng)領(lǐng)域得到廣泛接受數(shù)據(jù)鏈路層LLCMAC物理層Ph物理介質(zhì)PhSAPMSAPLSAPLanMan2017YKWeiUESTC3.3.2802參考模型模型只對應(yīng)了OSI/RM的最低兩層DL層與Ph層模型劃分DL層LLC子層、MAC子層模型未對Ph層進行劃分模型定義了各層的服務(wù)訪問點但未得到廣泛的應(yīng)用模型包括了傳輸介質(zhì)LanMan2017YKWeiUESTC3.3.2802參考模型802參考模型只對應(yīng)了OSI模型的最低兩層OSI高層：L4～L7，面向端系統(tǒng)、面向應(yīng)用OSI低層：L1～L3，面向中繼系統(tǒng)、面向網(wǎng)絡(luò)L3：獨立于網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)TCP/IP是最著名的獨立于物理網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議定義一個IP邏輯網(wǎng)絡(luò)而不具體涉及具體的物理網(wǎng)絡(luò)L1～L2則與物理網(wǎng)絡(luò)相關(guān)例如局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)802參考模型只包括DL層與Ph層，是合理的802協(xié)議標準系列是多種物理網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范LanMan2017YKWeiUESTC3.3.2802參考模型802參考模型劃分L2：LLC子層、MAC子層邏輯鏈路控制子層：LogicalLinkControl，LLC與具體的局域網(wǎng)技術(shù)無關(guān)介質(zhì)訪問控制子層：mediumaccesscontrol，MAC與具體的局域網(wǎng)技術(shù)相關(guān)單一的LLC協(xié)議為所有的802網(wǎng)絡(luò)共用為所有的高層協(xié)議提供一致的服務(wù)訪問點多種MAC協(xié)議可更好的適應(yīng)不同的局域網(wǎng)技術(shù)可以適應(yīng)各種不同的介質(zhì)訪問技術(shù)這種設(shè)置的初衷似乎不錯，但后來的發(fā)展未能如愿LanMan2017YKWeiUESTC3.3.2802參考模型參考模型未對Ph層進行子層劃分Ph層過于復(fù)雜，無法恰當?shù)貧w入一個模型將Ph層的子層劃分放入了802實現(xiàn)模型參考模型定義了各層的服務(wù)訪問點物理服務(wù)訪問點：PhSAPMAC服務(wù)訪問點：MSAP鏈路服務(wù)訪問點：LSAP參考模型包括了對傳輸介質(zhì)的討論OSI模型：通常不予以討論傳輸介質(zhì)不屬于七層模型的一部分模型起源于廣域網(wǎng)，并不直接面對物理介質(zhì)局域網(wǎng)標準直接規(guī)范物理介質(zhì)上的比特傳輸在802參考模型中應(yīng)當包括對傳輸介質(zhì)LanMan2017YKWeiUESTC3.3.3802實現(xiàn)模型802實現(xiàn)模型：802/IMImplementationModel，IM指導(dǎo)實現(xiàn)的功能性模型定義在各個802MAC的技術(shù)規(guī)范標準中802/IM是指導(dǎo)實現(xiàn)的邏輯模型而非實現(xiàn)的規(guī)定802/IM并無一個得到廣泛承認的統(tǒng)一模型典型的最簡模型：802.12中的實現(xiàn)模型LanMan2017YKWeiUESTC3.3.3802.3的實現(xiàn)模型IEEE802.3標準中的實現(xiàn)模型摘自fig2-1/802.3LanMan2017YKWeiUESTC3.3.3802實現(xiàn)模型：圖802實現(xiàn)模型特別細化了物理層的劃分DLPHY高層MIIMDImediumLLCMACPMIPMDLanMan2017YKWeiUESTC3.3.4802中的端系統(tǒng)與中繼系統(tǒng)端系統(tǒng)與中繼系統(tǒng)OSI模型中稱為：ES、RS/ISLAN/MAN模型：應(yīng)當注意區(qū)分802模型中稱為端站（Station）網(wǎng)橋（Bridge）或交換機（Switch）TCP/IP中的習(xí)慣稱呼主機（Host），簡寫為H路由器（Router），以簡寫為RLanMan2017YKWeiUESTC3.2.4802端系統(tǒng)參考模型802網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)參考模型摘自：Fig1-IEEEstd802LanMan2017YKWeiUESTC3.2.4802中繼系統(tǒng)參考模型802網(wǎng)絡(luò)中繼系統(tǒng)（橋）參考模型摘自：Fig4-IEEEstd802LanMan2017YKWeiUESTC3.4LLC層概要3.4.1基本概念3.4.2基本服務(wù)3.4.3LLCPDU3.4.4LLC地址LanMan2017YKWeiUESTC3.4.1基本概念LLC提供一般DL層的功能兩個站點間DL_PDU的傳送802標準中的LLC由HDLC演變而來LLC的特定功能支持共享介質(zhì)上的多路訪問提供組播/廣播功能一般性服務(wù)的特定實現(xiàn)LLC試圖提供一致的服務(wù)支持為多種MAC協(xié)議，統(tǒng)一向上接口當前，正在演變、簡化到一致的以太型接口LanMan2017YKWeiUESTC3.4.2基本服務(wù)LLC提供的基本服務(wù)無確認無連接模式服務(wù)Unacknowledgedconnectionless-modeservices連接模式服務(wù)Connection-modeservices有確認無連接模式服務(wù)Acknowledgedconnectionless-modeservicesOSI定義的其他服務(wù)多路復(fù)用：提供。為什么？多個用戶是誰？組播/廣播：提供。必須利用共享信道？分段/拼裝、檢錯：未提供?？梢詼p少復(fù)雜性LanMan2017YKWeiUESTC3.4.3LLCPDULLCPDU逐層封裝、PCI、地址。見圖3.4用戶數(shù)據(jù)LLC頭含LLC地址（宿，目的）LLCPDULanMan2017YKWeiUESTC3.4.4LLC地址LLC地址LLC的每一個SAP都有自己的LSAP地址LLC/SAP地址簡稱LLC地址LLC地址標識一個LLC用戶LLC用戶LLC用戶通常是N層的一個實體N層的多個用戶：通常是多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議LLC用戶通常不是應(yīng)用層協(xié)議！舉例：Assignednumbers摘自RFC1700LanMan2017YKWeiUESTC3.4.4LLC地址舉例LSAP分配：RFC1700LSAP 說明 備注00000000 NullLSAP IEEE01000000 IndivLLCSublayerMgt IEEE11000000 GroupLLCSublayerMgt IEEE00100000 SNAPathControl IEEE01100000 Reserved(DODIP) RFC768/JBP01110000 PROWAY-LAN IEEE01110010 EIA-RS511 IEEE01111010 SIIP JBP01110001 PROWAY-LAN IEEE01010101 SNAP IEEE01111111 SOCLNSIS8473 RFC926/JXJ11111111 GlobalDSAP IEEESNAP：SubnetworkAccessProtocolLanMan2017YKWeiUESTC3.5 MAC子層概要3.5.1概述3.5.2MAC技術(shù)3.5.3MAC地址基礎(chǔ)3.5.4MAC地址認識LanMan2017YKWeiUESTC3.5.1概述早期：MAC協(xié)議是必要的局域網(wǎng)大都使用共享信道必須提供對傳輸介質(zhì)進行訪問控制的機制目前高性能局域網(wǎng)正在使用獨享信道高性能局域網(wǎng)標準中MAC協(xié)議名存實亡以太網(wǎng)的CSMA/CD在點對點電路中并不使用萬兆位以太網(wǎng)已經(jīng)不支持共享信道MAC協(xié)議仍然是重要的研究課題在新的接入技術(shù)中使用是論文的重要題材LanMan2017YKWeiUESTC3.5.2MAC技術(shù)MAC協(xié)議要素Where：在哪里控制集中式控制與分布式控制目前多使用分布式仲裁機制How：如何控制靜態(tài)分配與動態(tài)分配典型機制輪轉(zhuǎn)、預(yù)約、競爭LanMan2017YKWeiUESTC3.5.2典型MAC技術(shù)－輪轉(zhuǎn)時間片輪轉(zhuǎn)各站點輪流得到傳輸時間片使用時間片長度受限，當然可以不用仲裁：集中、分布皆可優(yōu)點各站點普遍需要發(fā)送數(shù)據(jù)重載性能好典型實例集中式：輪詢分布式：令牌環(huán)LanMan2017YKWeiUESTC3.5.2典型MAC技術(shù)－爭用爭用技術(shù)基本特點各站點競爭成功立即使用仲裁：通常是分布式仲裁優(yōu)點輕載網(wǎng)絡(luò)時延短典型實例是局域網(wǎng)最常用的MAC機制CSMA系列LanMan2017YKWeiUESTC3.5.2典型MAC技術(shù)－預(yù)約預(yù)約技術(shù)的基本特點各站點預(yù)約成功后方可傳輸數(shù)據(jù)仲裁：集中、分布皆可優(yōu)點適應(yīng)長時延信道典型實例預(yù)約ALOHA：用于衛(wèi)星信道LanMan2017YKWeiUESTC3.5.2介質(zhì)訪問控制技術(shù)MAC幀通用格式MACControlDestinationMACAddressSourceMACAddressLLCPDUCRCLanMan2017YKWeiUESTC3.5.3MAC地址－基本含義MAC地址一般使用站點接口的物理地址網(wǎng)絡(luò)接口：硬件地址、網(wǎng)卡地址是LAN站點間識別的唯一標識在一個LAN中地址唯一，只在一個物理網(wǎng)中使用地址長度：通常采用48位地址標準定義了16位、48位兩種地址地址分類按管理策略分類：全局地址和局部地址（本地地址）按通信對象分類：廣播、組播和單播地址LanMan2017YKWeiUESTC3.5.3MAC地址－表示法802標準中的傳送順序高八位組先傳、低八位組后傳每八位組中，低位先傳、高bit位后傳MAC地址示例001101010111101100010010000000000000000000000001MAC地址表示法十六進制表示法：Hexdecimalrepresentation

AC-DE-48-00-00-80

比特反轉(zhuǎn)表示法：Bit-reversedrepresentation

35:7B:12:00:00:01高八位組低八位組線路上:高八位組先，低八位組后低位高位50-46-5D-90-D4-BELanMan2017YKWeiUESTC3.5.3MAC地址－單播/組播/廣播單播地址（Uncast)表示一個站的唯一地址組播地址（mulitcast)表示一組站的地址廣播地址(boardcast)LAN所有站的地址48位全1FF-FF-FF-FF-FF-FF單播為0組播為1高6位判斷單播地址還是組播地址：01-80-C2-00-00-0050-46-5D-90-D4-BELanMan2017YKWeiUESTC3.5.4MAC地址認識認識MAC地址的兩個深入問題MAC地址的含義與OSI地址一致嗎？MAC地址究竟是物理地址還是邏輯地址？LanMan2017YKWeiUESTC3.5.4MAC地址認識OSI模型中的地址定義(N)服務(wù)訪問點地址用以標識(N)服務(wù)訪問點的標識符(N)地址(N)服務(wù)訪問點地址的簡稱從OSI定義可以推論：LLC地址是LSAP地址，用以標識LLC用戶、即N層實體MAC地址是MSAP地址，用以標識MAC用戶、即LLC實體Ph地址是PhSAP地址，用以標識物理層用戶、即MAC實體通常，在局域網(wǎng)中物理地址是識別傳輸雙方的硬件地址LanMan2017YKWeiUESTC3.5.4MAC地址認識MAC地址概念MAC地址標識一個站點到局域網(wǎng)的物理接口對比OSI定義：MAC地址是MSAP地址，用以標識MAC用戶、即LLC實體MAC地址認識802標準中，MAC層未定義復(fù)用功能SAP只有一個，不需要使用地址來標識MSAP點MAC幀中，使用MAC地址標識MAC實體這是早期討論MAC算法文獻中的慣例通常，都使用網(wǎng)卡中的物理地址LanMan2017YKWeiUESTC3.5.4MAC地址認識MAC地址：物理地址還是邏輯地址？MAC地址本質(zhì)上是邏輯地址MAC地址在MAC軟件中，是邏輯地址MAC算法用以標識MAC實體MAC地址的初始值，缺省是物理地址值注意：網(wǎng)絡(luò)接口地址是物理地址是存放在網(wǎng)卡中的硬件地址，用以標識物理實體MAC地址可以改變而物理地址很難改變黑客和病毒就經(jīng)常改變MAC地址LanMan2017YKWeiUESTC3.6 物理層概要LAN標準中的物理層OSI物理層通常不包括傳輸介質(zhì)然而802模型的物理層包括傳輸介質(zhì)的使用規(guī)范介質(zhì)的使用在LAN標準中十分重要LAN技術(shù)強烈地依賴于傳輸介質(zhì)LAN直接在傳輸介質(zhì)上傳輸位，這是LAN與WAN的區(qū)別LAN性能的提升強烈依賴于在介質(zhì)上的傳輸技術(shù)更新802模型的物理層功能調(diào)制解調(diào)、高效編解碼位同步與位傳輸LanMan2017YKWeiUESTC3.6 物理層概要幾個基本概念比特（bit）：binarydigit，二進制位數(shù)字通信均為二進制，所以比特也是數(shù)據(jù)基本單位符號（symbol）、碼元（codeelement）碼元有多種進制數(shù)據(jù)率：bit/s、b/s、bps，（單位）波特（baud）率：Bd，symbol/s，（單位）位傳輸率、比特率、位元率：bps、bit/s碼元率、波特率、符號率：baud、BdLanMan2017YKWeiUESTC3.6 物理層概要編碼率（編碼效率）：encodingrate定義：比特率/波特率最簡單時為1FSK：一個符號承載一個位元可以低于1曼徹斯特編碼：兩個符號承載一個位元可以高于14PSK：一個符號承載兩個位元QAM256：一個符號承載8個位元LanMan2017YKWeiUESTC3.6 物理層概要物理層的詳細內(nèi)容十分復(fù)雜本課程不作深入討論在具體章節(jié)中分別有進一步內(nèi)容以太網(wǎng)無線局域網(wǎng)LanMan2017YKWeiUESTC3.7 802標準體系的演變3.7.1LLC的中心地位3.7.2LLC中心地位的弊端3.7.3802系統(tǒng)體系的演進LanMan2017YKWeiUESTC3.7.1LLC的中心地位LLC設(shè)立的初衷多個MAC層標