使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層

使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三復(fù)習(xí)使用點對點信道的數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路和幀封裝成幀、透明傳輸和差錯檢測點對點協(xié)議PPP特點幀格式工作狀態(tài)提問：P105習(xí)題第1、4題第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三第3章數(shù)據(jù)鏈路層

3.3使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層掌握局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識理解局域網(wǎng)基本組成掌握局域網(wǎng)介質(zhì)訪問方法第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3.3.1局域網(wǎng)概述

局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，簡稱LAN）是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺計算機互聯(lián)成的計算機組。局域網(wǎng)可以實現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享、打印機共享、掃描儀共享、工作組內(nèi)的日程安排、電子郵件和傳真通信服務(wù)等功能。第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1.局域網(wǎng)特點網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍比較??；數(shù)據(jù)的傳輸速率比較高，一般為1Mbps～1000Mbps；具有較低的延遲和誤碼率,誤碼率通常在10-11～10-8；局域網(wǎng)的經(jīng)營權(quán)和管理權(quán)屬于某個單位；便于安裝、維護和擴充，建網(wǎng)成本低、周期短；第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三局域網(wǎng)的優(yōu)點能方便地共享昂貴的外部設(shè)備、主機以及軟件便于系統(tǒng)的擴展和逐漸地演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三局域網(wǎng)在家庭中的應(yīng)用文件的共享外部設(shè)備的共享Internet共享聯(lián)機游戲……第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三局域網(wǎng)在校園中的應(yīng)用多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)校學(xué)生信息管理……第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三局域網(wǎng)在辦公中的應(yīng)用企業(yè)內(nèi)部的文件共享、打印共享服務(wù)提高企業(yè)的辦公自動化水平使企業(yè)局域網(wǎng)與Internet相連……第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.常見的局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)星型拓撲總線拓撲環(huán)型拓撲樹型拓撲第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（1）星型拓撲第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三星型拓撲結(jié)構(gòu)工作原理在星型拓撲結(jié)構(gòu)中，每個結(jié)點都通過點到點通信線路與中心結(jié)點連接，結(jié)點間的通信都通過中心結(jié)點進行。中心結(jié)點通常是集線器或交換機。

第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三星型拓撲——優(yōu)缺點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，管理方便，可擴充性強，組網(wǎng)容易缺點：成本較高，中央結(jié)點故障全網(wǎng)停工第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（2）總線拓撲同軸電纜第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三總線拓撲結(jié)構(gòu)工作原理網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備通過連接器并行連接到一個傳輸電纜(通常稱之為“總線”)上，并在兩端加裝一個稱之為“終接器”的組件。

總線型網(wǎng)絡(luò)所采用的傳輸介質(zhì)一般也是同軸電纜(包括粗纜和細纜)，現(xiàn)在也有采用光纜作為總線型傳輸介質(zhì)的。結(jié)點之間按廣播方式通信，一個結(jié)點發(fā)出的信息，總線上的其它結(jié)點均可“收聽”到。第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三總線拓撲——優(yōu)缺點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、布線容易、可靠性較高，易于擴充，是局域網(wǎng)常采用的拓撲結(jié)構(gòu)。最著名的總線拓撲結(jié)構(gòu)是以太網(wǎng)（Ethernet）。缺點：所有的數(shù)據(jù)都需經(jīng)過總線傳送，總線成為整個網(wǎng)絡(luò)的瓶頸；出現(xiàn)故障診斷較為困難。第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（3）環(huán)型拓撲第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)工作原理在環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)中，所有結(jié)點通過點到點通信線路連接成閉合環(huán)路。每個結(jié)點能夠接收同一條鏈路傳來的數(shù)據(jù)，當(dāng)消息中的目標地址與通過某結(jié)點的地址相同時，該消息就被該結(jié)點復(fù)制下來，繼續(xù)向下傳遞，直到回到原發(fā)送結(jié)點為止。第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三環(huán)型拓撲——優(yōu)缺點優(yōu)點：有效避免沖突；消息單向傳輸，不需要路徑選擇。缺點：環(huán)中任何一段故障都會使結(jié)點之間通信受阻；故障檢測困難。環(huán)線拓撲主要應(yīng)用于寬帶高速網(wǎng)絡(luò)第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（4）樹型拓撲第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三樹型拓撲結(jié)構(gòu)工作原理樹型結(jié)構(gòu)是總線型結(jié)構(gòu)的擴展，它是在總線網(wǎng)上加上分支形成的，其傳輸介質(zhì)可有多條分支，但不形成閉合回路。樹型網(wǎng)是一種分層網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)可以對稱，聯(lián)系固定，具有一定容錯能力，一般一個分支和結(jié)點的故障不影響另一分支結(jié)點的工作。任何一個結(jié)點送出的信息都由根接收后重新發(fā)送到所有的結(jié)點，可以傳遍整個傳輸介質(zhì)，也是廣播式網(wǎng)絡(luò)。第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三樹型拓撲——優(yōu)缺點優(yōu)點：易于擴展，故障隔離較容易。缺點：各個結(jié)點對根的依賴性大，對根的可靠性要求高第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三拓撲結(jié)構(gòu)的選擇

經(jīng)濟性——安裝與維護費用靈活性——靈活性與可擴充性可靠性——故障檢測和故障隔離的方便性第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3.局域網(wǎng)的發(fā)展傳統(tǒng)以太網(wǎng)（2.94Mb/s,10Mb/s）快速以太網(wǎng)（100Mb/s）吉比特以太網(wǎng)（1Gb/s）10吉比特以太網(wǎng)（10Gb/s）以太網(wǎng)在局域網(wǎng)市場上占據(jù)絕對優(yōu)勢現(xiàn)在以太網(wǎng)幾乎成為局域網(wǎng)的同義詞第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三4.局域網(wǎng)使用的傳輸介質(zhì)雙絞線：1-2Mb/s,10Mb/s,100Mb/s,1Gb/s50Ω同軸電纜：10Mb/s75Ω同軸電纜：幾百Mb/s光纖：10Mb/s,100Mb/s,1Gb/s,10Gb/s第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三5.IEEE802標準為規(guī)范局域網(wǎng)技術(shù)，使不同系統(tǒng)能夠交換信息，美國電氣和電子工程師學(xué)會IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers)在1980年2月專門成立了機構(gòu)來制定局域網(wǎng)的有關(guān)標準，并按成立時間取名為“IEEE802局域網(wǎng)標準委員會”，簡稱“IEEE802委員會”。第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三IEEE802標準的主要成員802.3-CSMA/CD（以太網(wǎng)）802.4-TokenBus（令牌總線）802.5-TokenRing（令牌環(huán)）802.7–寬帶技術(shù)802.11–無線局域網(wǎng)802.15–無線個人局域網(wǎng)802.1q-虛擬局域網(wǎng)一般情況下，我們將802.3局域網(wǎng)都稱為以太網(wǎng)第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三6.局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)是一種通信網(wǎng)絡(luò)，只涉及到OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，不涉及高層的內(nèi)容

7.應(yīng)用層6.表示層5.會話層4.運輸層3.網(wǎng)絡(luò)層2.數(shù)據(jù)鏈路層1.物理層高層LLC子層MAC子層物理層OSI參考模型IEEE802參考模型局域網(wǎng)第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)中為什么沒有網(wǎng)絡(luò)層？局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)簡單，且各個站點共享傳輸信道，在任意兩個結(jié)點之間只有唯一的一條鏈路，不需要進行路由選擇，所以在局域網(wǎng)中不單獨設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層。第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)物理層——原始比特流的傳送、局域網(wǎng)所使用的信號、編碼、傳輸介質(zhì)、拓撲結(jié)構(gòu)和傳輸速率。數(shù)據(jù)鏈路層LLC子層——邏輯鏈路控制，負責(zé)與硬件無關(guān)的功能，包括數(shù)據(jù)鏈路的建立和釋放、LLC幀的封裝和拆卸、差錯控制、提供與高層的接口等。

MAC子層——媒體接入控制，提供LLC層和物理層的接口,主要用來解決多個結(jié)點如何使用共享介質(zhì)的問題。第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三MAC子層局域網(wǎng)中的多個設(shè)備共享公共傳輸媒體，在設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)時，首先要解決由哪些設(shè)備占有媒體的問題，所以局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層必須設(shè)置媒體接入控制功能。第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三LLC子層由于局域網(wǎng)采用的媒體有多種，對應(yīng)的媒體接入控制方法也有多種，為了使數(shù)據(jù)幀的傳送獨立于所采用的物理媒體和媒體接入控制方法，IEEE802標準特意把LLC獨立出來形成一個單獨子層。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子層來說都是透明的。

第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三局域網(wǎng)對LLC子層

是透明的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層物理層站點1網(wǎng)絡(luò)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)第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3.3.2局域網(wǎng)基本組成硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1.硬件系統(tǒng)（1）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為客戶提供某種服務(wù)的專用高性能計算機，專注于數(shù)據(jù)吞吐能力，所以支持的外設(shè)（硬盤、I／O插槽等）較多。存儲、處理網(wǎng)絡(luò)上80％的數(shù)據(jù)、信息，被稱為網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的性能要求的靈魂。高速度大容量安全可靠性高

第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（2）工作站工作站是一種高檔的微型計算機，通常配有高分辨率的大屏幕顯示器，專注于圖形處理能力，所以外設(shè)則相對少一些，但采用特別為圖形處理設(shè)計的架構(gòu)，采用高檔顯示卡，支持3D圖像處理。工作站主要應(yīng)用在各種設(shè)計、多媒體制作領(lǐng)域。1.硬件系統(tǒng)第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（3）適配器適配器(adapter)又稱為網(wǎng)卡或網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，是指插入與網(wǎng)絡(luò)連接的PC機或工作站內(nèi)的硬件設(shè)備，通過它能將工作站或服務(wù)器連接到網(wǎng)絡(luò)上，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的相互通信。1.硬件系統(tǒng)第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三適配器的作用適配器的重要功能：進行串行/并行轉(zhuǎn)換。對數(shù)據(jù)進行緩存。在計算機的操作系統(tǒng)安裝設(shè)備驅(qū)動程序。實現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。

第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三計算機通過適配器和局域網(wǎng)進行通信硬件地址至局域網(wǎng)適配器（網(wǎng)卡）串行通信CPU和存儲器生成發(fā)送的數(shù)據(jù)處理收到的數(shù)據(jù)把幀發(fā)送到局域網(wǎng)從局域網(wǎng)接收幀計算機IP地址并行通信第40頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1.硬件系統(tǒng)（4）傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸媒體，是網(wǎng)絡(luò)通信的物質(zhì)基礎(chǔ)。須根據(jù)不同的通信要求，合理的選擇傳輸介質(zhì)。常見的傳輸介質(zhì)雙絞線、同軸電纜、光纖以及各種無線傳輸介質(zhì)。第41頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.軟件系統(tǒng)協(xié)議軟件通信軟件管理軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件（服務(wù)器操作系統(tǒng)）Windows類、Unix系統(tǒng)、