考研-計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)-第3章-數(shù)據(jù)鏈路層

第三部分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層

3.1數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能

1.鏈路管理

2.幀同步

33.流量控制

4.差錯(cuò)控制

55.將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開(kāi)

6.透明傳輸

7.尋址

2008-11-28

3.2組幀

一、面向比特的方法

1.基本思想

(1)將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊看作比特序列

(2)在數(shù)據(jù)塊前和后各加入一個(gè)特殊的比特序列(前

文位模式和后文位模式，01111110),標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)塊

的起始和結(jié)束，從而構(gòu)成最終傳輸?shù)膸?/p>

2.問(wèn)題

特殊的比特序列如果在數(shù)據(jù)塊中出現(xiàn)了，怎么辦？

2008-11-28

3.2組幀

33.解決方案——零比特填充法

發(fā)送:在發(fā)送端，當(dāng)一串比特流尚未加上標(biāo)志字段時(shí)，先掃描整個(gè)

陋，只要發(fā)現(xiàn)有5個(gè)連續(xù)1,則立即填入一個(gè)0。顯然，經(jīng)過(guò)此

方法處理后的數(shù)據(jù)，肯定不會(huì)出現(xiàn)6個(gè)連續(xù)1。

接收:在接收一個(gè)幀時(shí)，先找到F字段以確定幀的邊界。接著再對(duì)其

中的比特流進(jìn)行掃描。每當(dāng)發(fā)現(xiàn)5個(gè)連續(xù)1時(shí),就將此后的一

個(gè)刪除，以還原成原來(lái)的比特流。

例：

被發(fā)送的原始數(shù)據(jù)：oiooinnloooioio

I

被發(fā)送端處理后的數(shù)據(jù)：010011111010001010（插入0）

??

??

接收端處理后的數(shù)據(jù)：01001lllljl0001010

將此位置的“0”刪除

2008-11-28

3.2組幀

二、面向字符的異步傳輸

1.基本思想

(1)將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊看作字符序列

(2)在數(shù)據(jù)塊前和后各加入一個(gè)特殊的字符序列(前

文字符模式和后文字符模式，0x7E),標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)

塊的起始和結(jié)束，從而構(gòu)成最終傳輸?shù)膸?/p>

2.問(wèn)題

特殊的字符序列如果在數(shù)據(jù)塊中出現(xiàn)了，怎么辦？

2008-11-28

3.2組幀

3.解決方法

規(guī)則一：信息字段中出現(xiàn)的每一個(gè)7E字節(jié)都要變換成2

字節(jié)序列7D5E(01111101^01011110),以破壞7E字節(jié)的組

合。

7E-------7D5E

規(guī)則二：若信息字段中出現(xiàn)一個(gè)7D的字節(jié)，不管其后跟

隨的是不是5E,都要將其變換成2字節(jié)序列7D5D(以破壞

7D5E的組合)。

7D------?7D5D_

2008-11-28

3.3差錯(cuò)控制

1.檢錯(cuò)編碼

（1）一維奇偶校驗(yàn)

（2）二維奇偶校驗(yàn)

⑶CRC校驗(yàn)

（4）檢查和校驗(yàn)

2.糾錯(cuò)編碼

（1）海明碼（漢明碼）

2008-11-28

下圖表示幀1101011011和G(X)=X4+X+1的算法

1100001010

10011

幀：1101011011

除數(shù)：10011

附加4個(gè)零后形成的串:

11010110000

ololl

ooooot

lollo

傳輸?shù)膸簅-o11t

o1o1o

11t

11010110111110oooo

1o1o0

oo11

-

o-1l1o

ooo0o

1l1O

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

一、停等協(xié)議

1.流量問(wèn)題的提出

在實(shí)際中，接受方的網(wǎng)絡(luò)層不可能無(wú)限快速的處理

收到的數(shù)據(jù)，那么該如何處理以避免過(guò)快的發(fā)送方

淹沒(méi)掉較慢的接收方呢？

2.解決方案——停等思想

引入應(yīng)答機(jī)制(R(Response),發(fā)方每發(fā)送一幀后,

在未收到接受方的應(yīng)答之前，先暫時(shí)停止發(fā)送數(shù)據(jù)。

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

3.差錯(cuò)問(wèn)題的引入

信道(物理鏈路)不可靠，存在各種干擾，從而可

能導(dǎo)致所傳送的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)或丟失。

4.解決方案

(1)將應(yīng)答一分為二：ACK和NAK

(2)檢錯(cuò)重發(fā)

(3)超時(shí)重發(fā)

(4)數(shù)據(jù)編號(hào)

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

ABAB

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

二、連續(xù)重傳ARQ協(xié)議(GBN)

1.問(wèn)題

在停等協(xié)議中，由于信息交換是以半雙工的方式進(jìn)

行，交換時(shí)延較長(zhǎng)，導(dǎo)致信息交換效率很低。如何

提高數(shù)據(jù)的傳輸率呢？

2.解決方案

(1)回退N步

(2)滑動(dòng)窗口

(3)批量確認(rèn)

(4)捎帶確認(rèn)

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

時(shí)間

I-—」?一重傳——J

??■?■?■???

0111|22I33|44|55|22I33I44|55|66|77

送壬機(jī),-'iHm

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

33.新問(wèn)題

若發(fā)方一直收不到應(yīng)答幀，能無(wú)限制的發(fā)送新的數(shù)據(jù)幀

嗎？假若允許，考慮以下可能出現(xiàn)的情況：

(1)作超時(shí)處理時(shí)可能導(dǎo)致大量的幀重發(fā)；

(2)某一數(shù)據(jù)幀出錯(cuò)時(shí)可能導(dǎo)致大量的幀重發(fā)；

(3)要區(qū)分不同的數(shù)據(jù)幀，勢(shì)必增加大量的幀編號(hào)開(kāi)銷；

(4)若通信雙方的設(shè)備性能差異巨大，為保證幀不丟失，

勢(shì)必應(yīng)設(shè)置足夠的緩沖空間。

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

4.滑動(dòng)窗口

⑴概念

封閉且有序的數(shù)字序號(hào)隊(duì)列

12345....................n-1N

循環(huán)體

（2）目的

★嚴(yán)格限制已發(fā)送出去而未被確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀的個(gè)數(shù)；

★在幀編號(hào)所用位數(shù)恰當(dāng)?shù)那闆r下，使每個(gè)數(shù)據(jù)幀都有唯

一的編號(hào),且可循環(huán)重復(fù)使用已收到確認(rèn)的那些幀的序號(hào)舄

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

⑶發(fā)送窗口

發(fā)送窗口用來(lái)對(duì)發(fā)送端進(jìn)行流量控制，即通過(guò)規(guī)定發(fā)送窗口

的大小WT來(lái)代表在沒(méi)有收到對(duì)方確認(rèn)信息的情況下發(fā)送端最多可

以發(fā)送多少個(gè)數(shù)據(jù)幀。

011223345566770011223344556677

收至I確認(rèn)0(b)允許發(fā)送1號(hào)至5號(hào)幀

0123456701234567

收到確認(rèn)0-3(c)允許發(fā)送4號(hào)至0號(hào)幀

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

(4)接收窗口

在接收端只有當(dāng)收到的數(shù)據(jù)幀的發(fā)送序號(hào)落入接收窗口

內(nèi)才允許將該數(shù)據(jù)幀收下。若接收到的數(shù)據(jù)幀落在接收窗口

之外，則一律將其丟棄。

WR

012345~~6701

⑶準(zhǔn)備接收0號(hào)幀

(b)

013456701

(b)0號(hào)幀確認(rèn)接收，準(zhǔn)備接收1號(hào)幀

012346701

(c)0-3號(hào)電1確認(rèn)接4攵，準(zhǔn)備接收4號(hào)幀

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

三、選擇重傳協(xié)議(SR)

L問(wèn)題的引入

在連續(xù)ARQ協(xié)議中，一旦出現(xiàn)重傳，就得回退N步,

從某種意義上來(lái)說(shuō)，這種處理手段降低了數(shù)據(jù)交換

的效率，同時(shí)增加了網(wǎng)絡(luò)上的重發(fā)數(shù)據(jù)幀數(shù)目。有

沒(méi)有辦法提升效率，減少無(wú)謂的沖發(fā)數(shù)據(jù)幀數(shù)目呢？

2.解決方案

加大接收窗口,以便先收下發(fā)送序號(hào)不連續(xù)但仍在

接收窗口中的那些數(shù)據(jù)幀。等到所缺序號(hào)的數(shù)據(jù)幀

收到后再一并送交主機(jī)。

2008-11-28

3.4流量控制與可靠傳輸機(jī)制

四、發(fā)送窗口(WT)與接收窗口(WR)的關(guān)系

WT+WR&2〃

LGBN中:WR=1,WT<2H-1

2.SR中：WR<2H-I

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

＞信道共享產(chǎn)生的問(wèn)題

1.在A和B處可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)“擁塞”；

2.在A和B之間的鏈路上可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)“沖突，

在許多情況下，絕對(duì)的無(wú)沖突是不可能的，我們的

目的在于如何使產(chǎn)生沖突的可能性降至最低，以及一旦

發(fā)生沖突后應(yīng)采取何種行之有效的解決方法。

Bi

Bj

Bm

多個(gè)用戶之間的通信

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

二、信道劃分介質(zhì)訪問(wèn)控制

★頻分多路復(fù)用

★時(shí)分多路復(fù)用

★統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用

★波分多路復(fù)用

★密集波分多路復(fù)用

★碼分多路復(fù)用

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

11.頻分多路復(fù)用

這種信道共享技術(shù)主要適用于模擬信道環(huán)境中。

特征:將信道的可用帶寬按每路信號(hào)所需的頻率

空間劃芬為許多個(gè)子信道,每個(gè)子信道供傳輸一路信

號(hào)，其原理如圖所五一

-F（頻率）

可子信道A

用子信道B

信子信道C

道子信道D

市二

寬

2008-11-28T

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

22,時(shí)分多路復(fù)用

這種信道共享技術(shù)主要適用于數(shù)字信道環(huán)境中。

特征:將信道的可用時(shí)間按單位時(shí)間劃分為若干個(gè)

即正（子信道）一,每個(gè)時(shí)間片供傳輸一路信號(hào)，其

原理如圖所示。

ABCDABCDAB-????

T（時(shí)間）

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

33.統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用（STDM）技術(shù)

這種信道共享技術(shù)主要適用于數(shù)字傳輸系統(tǒng)中。

特征:統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用是一種改進(jìn)的時(shí)分復(fù)用，其

特征在于對(duì)每路信號(hào)不是固定分配時(shí)隙，而是按需動(dòng)

態(tài)地分配時(shí)隙,其原理如圖所示。

用戶

[abl|c|c|id|

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

4.波分多路復(fù)用

這種信道共享技術(shù)主要適用于數(shù)字傳輸系統(tǒng)中。

特征:

★波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。

★在一路光纖上復(fù)用兩路光載波信號(hào)稱為波分復(fù)用。

★在一路光纖上復(fù)用80路或更多路數(shù)光載波信號(hào)稱

為密集波分復(fù)用。

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

5.碼分多路復(fù)用

⑴特征

★將每一個(gè)比特時(shí)間劃分為m(m的值通常未64或128個(gè)很短的

間隔，稱為碼片(chip),系統(tǒng)中的每一個(gè)站指定二個(gè)唯一的

mbit碼片序歹U(chipsequence)。

★所有站點(diǎn)都以相同的頻率(信道共享)發(fā)送數(shù)據(jù)。

★當(dāng)站點(diǎn)發(fā)送比特，T'時(shí)，就發(fā)送指定給該站點(diǎn)的mbit碼片

序列；發(fā)送比特“0”時(shí)，發(fā)送此碼片序列的二進(jìn)制反螞二

★將碼片序列中的“0”寫成'T'寫成"+1”。

★只要知道發(fā)送站的碼片序列,接收方就可以從接收到的疊加

信號(hào)中過(guò)濾出正確信息。i

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

(2)碼片序列的特點(diǎn)

每一個(gè)站的碼片序列各不相同，互相正交。即:

1

￡?T—￡stti-o

m

￡?S=ES/S/=1

m

￡?(-S)=—￡-s,)=-1

m

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制［

(3)CDMA的工作原理示例

S站的碼片序列是(-1-1-1+1+1-1+1+1),發(fā)送的數(shù)據(jù)是110

T站的碼片序列是(-1-1+1-1+1+1+1-1),發(fā)送的數(shù)據(jù)是110

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

三、隨機(jī)訪問(wèn)介質(zhì)訪問(wèn)控制

1.一般模型

站1站2…站n-1站n

早早耳耳

||總線信道|I,

ALOHA系統(tǒng)的一般模型

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

2,純ALOHA

純ALOHA系統(tǒng)的工作原理

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

3,時(shí)隙ALOHA

沖突重發(fā)

Zx

幀到達(dá)

幀到達(dá)幀到達(dá)

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

4.CSMA「ALOHA

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

5.CSMA/CD

(1)問(wèn)題

單程端到襦傳播時(shí)延為―

E睚測(cè)到發(fā)生

拜犍停止自送

生理摧

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

（2）解決方案

沖

突

檢

測(cè)

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

6.CSMA/CA

(1)問(wèn)題

A的作用范圍C的作用范圍B的作用范圍C的作用范圍

(a)A和C同時(shí)向B發(fā)送信號(hào)，發(fā)生碰撞;(b)B向A發(fā)送信號(hào)，影響C向D發(fā)送數(shù)據(jù)

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

（2）解決方案

A的作用范圍R的作用范圍A的作用范圍R的作用范圍

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

DIFS

?----->RIS數(shù)據(jù)時(shí)間

源站SIFSSIFS

曄??

CTSACK時(shí)間

DIFS

目的站.-----A

拿用窗口;

NAV(RTS)時(shí)間

其他站NAV(CTS)

NAV(數(shù)據(jù))

推遲接入

2008-11-28

3.5介質(zhì)訪問(wèn)控制

四、輪詢?cè)L問(wèn)介質(zhì)訪問(wèn)控制——令牌傳遞

1.基本思想

只有擁有令牌（Token）的站點(diǎn)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。

2.工作流程

（1）所有站點(diǎn)選舉一個(gè)站點(diǎn)作為主站；

（2）主站生成一張令牌，并使用這張令牌發(fā)送數(shù)據(jù)；

（3）主站傳送完數(shù)據(jù)后，將令牌傳遞給相鄰的下一站；

（4）獲得令牌的站點(diǎn)使用這張令牌發(fā)送數(shù)據(jù)，在傳送完

數(shù)據(jù)后，將令牌傳遞給相鄰的下一站；

（5）重復(fù)（4）直至主站重新獲得令牌；

（6）主站銷毀令牌，并重新生成令牌。

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

一、局域網(wǎng)的基本概念

1.定義

局域網(wǎng)是指小范圍內(nèi)的有限的通信設(shè)備互聯(lián)在

一起的通信網(wǎng)。

2.特點(diǎn)

★短距離（幾公里）

★高速率（可達(dá)lOGbps以上）

★低誤碼率式）（10-8-10-11

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

3.常見(jiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

(a)星形網(wǎng)

□□□□

IZ9GI133GIras

r

1111

(c)總線網(wǎng)

2008-11-28(d)樹(shù)形網(wǎng)

3.6局域網(wǎng)

44.體系結(jié)構(gòu)

五層架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)體系IEEE802參考模型

★在LLC子層之上的網(wǎng)絡(luò)各層和網(wǎng)絡(luò)用戶看不到具體

的局域網(wǎng)，即LLC子層提供了透明性保證。

★在MAC子層可清清楚楚看到不同局域網(wǎng)的差異，包

括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信道共享方式等。

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

二、以太網(wǎng)和IEEE802.3局域網(wǎng)

1.以太網(wǎng)和IEEE802.3局域網(wǎng)的發(fā)展歷史

以太網(wǎng)最初是美國(guó)施樂(lè)(X樂(lè)(Xerox))公司1975年研制成

功的，當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)率僅為2.94Mbps。由于它以無(wú)源的

電纜作為總線來(lái)傳送數(shù)據(jù)幀，故借用了曾經(jīng)在歷史上

表示傳播電磁波的以太(Ether)來(lái)命名。

1981年，施樂(lè)公司與DEC以及Intel公司合作，聯(lián)

合提出了以太網(wǎng)的規(guī)范。

1982年，修改為第二版規(guī)范，即DIXEthernetV2,

成為世界上第一個(gè)局域網(wǎng)產(chǎn)品的規(guī)約(DIX是這三個(gè)公

司名稱第一個(gè)字母的縮寫)。,

該標(biāo)準(zhǔn)后來(lái)成為了IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

2.數(shù)據(jù)交換原理

ABCDE

不接收］1發(fā)超J不接收I接收1|不接收

|B向D發(fā)送數(shù)據(jù)，只有D才接收

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

2.通信特征

★采用無(wú)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)；

★數(shù)據(jù)發(fā)送本質(zhì)上具廣播特征；

★數(shù)據(jù)幀不編號(hào)，也不要求對(duì)方發(fā)回確認(rèn)；

★采用CSMA/CD協(xié)議來(lái)協(xié)調(diào)如何使用總線。

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

3.以太網(wǎng)的物理層

以太網(wǎng)媒體接入控制MAC!

*?-?????■?1???■■??????????'?.■??■?■>?■??■■■■????'*.?-???一.■???■■?■???■??■?'■??...?-■'?????■?■??■..."■?'■

si

10BASE510BASE2—10BASE-T10BASE-F1

粗纜細(xì)統(tǒng)雙線線光境

!瞿H上定中IE*《明―乂城工

；：：-冷：：；-；-「；：：；?：-：；：；-：：：+*；.+",：：：+：；：-「K：；+；-：；：；*)

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

4.以太網(wǎng)中的的CSMA/CD協(xié)議

(1)傳統(tǒng)以太網(wǎng)爭(zhēng)用期的確定

傳統(tǒng)以太網(wǎng)爭(zhēng)用期的基本時(shí)間長(zhǎng)度定為51.2然，

主要基于如下因素：

★端到端發(fā)送數(shù)據(jù)的介質(zhì)傳輸時(shí)延；

★可能引入轉(zhuǎn)發(fā)器后增加的時(shí)延；

★強(qiáng)化碰撞的持續(xù)時(shí)間。

(2)以太網(wǎng)關(guān)于無(wú)效幀的規(guī)定

傳統(tǒng)以太網(wǎng)規(guī)定最短有效幀長(zhǎng)為64字節(jié)。凡長(zhǎng)度

小于64字節(jié)的幀都是由于沖突而異常終止的無(wú)效幀。

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

5.同軸以太網(wǎng)的大型結(jié)構(gòu)（5-4-3原則）

500tli

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

66.以太網(wǎng)的MAC地址

(1)構(gòu)成

aa.標(biāo)識(shí)全球范圍內(nèi)的LAN主機(jī)時(shí)一66字節(jié)的二進(jìn)制碼

b.標(biāo)識(shí)本地范圍內(nèi)的LAN主機(jī)時(shí)一2字節(jié)的二進(jìn)制碼

(2)分配及使用

a.由IEEE掌管6字節(jié)MAC地址的高3個(gè)字節(jié)的分配，全球網(wǎng)

卡生產(chǎn)廠家均向IEEE購(gòu)買，一次一個(gè)“號(hào)碼”，也稱

為一個(gè)“地址塊九規(guī)范名稱為“機(jī)構(gòu)唯一標(biāo)識(shí)

符”O(jiān)UI；

bb.66字節(jié)MAC地址的低3個(gè)字節(jié)的使用由網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家自行

決定，前提是保證唯一性；

c.最終得到的48比特地址稱為MAC—48(EUI—48).

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3.6局域網(wǎng)

7.以太網(wǎng)的幀格式

⑴IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的幀格式

這種802.3+802.2幀已經(jīng)較少使用

IP數(shù)據(jù)報(bào)IP層

字節(jié)111口

當(dāng)長(zhǎng)度/類型字

段表示長(zhǎng)度時(shí)802.2DSAPSSAP控制數(shù)LLC子層

LLC幀

源地址長(zhǎng)度/類型DSAPSSAP控制數(shù)據(jù)FCSMAC子層

3.6局域網(wǎng)

（2）DIXV2標(biāo)準(zhǔn)的幀格式

字節(jié)211131

目的地址|源地址|長(zhǎng)度/類型DSApSSAH控制|數(shù)IglFCS802p

-------------------------------------------1---------------------------------------MAC幀

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3.6局域網(wǎng)

三、IEEE802.11無(wú)線局域網(wǎng)

1.類型

a.有基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng)

b.無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng)（AdHoc）

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3.6局域網(wǎng)

2?無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議棧

,Upper

layers

-Z

Logicallinkcontrol

Datalink

layer

MAC<

sublayer

J

802.11802.11802.11802.11a802.11b802.11g>Physical

InfraredFHSSDSSSOFDMHR-DSSSOhDMlayer

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3.6局域網(wǎng)

33.無(wú)線局域網(wǎng)的物理層

(1)紅外線

★紅外線使用0.85/0.95微米波段上的漫射傳輸

★紅外線信號(hào)不能穿透墻壁

★允許兩種速率：1Mbps/2Mbps

⑵FHSS(調(diào)頻擴(kuò)頻)

a.工作原理

★使用79個(gè)信道，每個(gè)信道寬度為1MHz,從ISM頻段的低端開(kāi)始往上

★使用一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生調(diào)頻序列

★所有的站使用同樣的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生規(guī)則來(lái)產(chǎn)生同樣的調(diào)頻序列

★所有的站在同一個(gè)頻率上的停延時(shí)間嚴(yán)格相等

b.優(yōu)缺點(diǎn)

★安全性好

★良好的抗干擾性

★帶寬較低

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

⑶DSSS（直接序列擴(kuò)頻）

★速率為1Mbps/2Mbps

★使用巴克序列進(jìn)行編碼（每一位使用11個(gè)時(shí)間片）

（4）802.11b（HR-DSSS高速率直接序列擴(kuò)頻）

★工作在2.4G的ISM頻段

★支持1、2、5.5和11Mbps四種速率

⑸802.11a（OFDM正交頻分多路復(fù)用）

★工作在5G的ISM頻段

★支持高達(dá)54Mbps的速率

（6）802.11g（OFDM正交頻分多路復(fù)用）

★工作在2.4G的ISM頻段

★支持高達(dá)54Mbps的速率

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3.6局域網(wǎng)

四、令牌環(huán)網(wǎng)

1.基本結(jié)構(gòu)

（1）所有通信共享一條物理通道

（2）環(huán)由該連路和許多中繼器或適

配器組成

（3）每個(gè)中繼器通過(guò)單向傳輸鏈路

連接到另外兩個(gè)中繼器，形

成單一的閉合通路

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

2.中繼器的功能

（1）數(shù)據(jù)插入環(huán)中

（2）接收數(shù)據(jù)

（3）數(shù)據(jù)從環(huán)中刪除——發(fā)出站負(fù)責(zé)刪除

3.介質(zhì)訪問(wèn)控制方法

采用了令牌傳遞協(xié)議

2008-11-28

3.6局域網(wǎng)

4.環(huán)形網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

信號(hào)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)再生，傳送出錯(cuò)的概率大大降低,

可以有效延長(zhǎng)傳輸距離

5.環(huán)形網(wǎng)的缺點(diǎn)

(1)可靠性不高，任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間電纜損壞或者中繼

器故障，都會(huì)使得全網(wǎng)癱瘓

(2)難以插入新的設(shè)備

2008-11-28

3.7廣域網(wǎng)

一、基本概念

1.何為廣域網(wǎng)？

所謂廣域網(wǎng)就是指該類網(wǎng)絡(luò)的覆蓋距離一般在幾

百公里乃至上千公里。

22.廣域網(wǎng)的構(gòu)成

廣域網(wǎng)通常由一些中間交換結(jié)點(diǎn)以及連接這些交

換結(jié)點(diǎn)的鏈路組成。

其中，交換結(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)執(zhí)行分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的功能。

結(jié)點(diǎn)之間都是點(diǎn)到點(diǎn)連接。

通常為了提高網(wǎng)絡(luò)的可用性和降低投資，一個(gè)中

間交換結(jié)點(diǎn)往往與其他多個(gè)交換結(jié)點(diǎn)相連。

2008-11-28

3.7廣域網(wǎng)

3.廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)的主要區(qū)別和關(guān)系

★覆蓋距離；

★從層次結(jié)構(gòu)來(lái)看，局域網(wǎng)使用的協(xié)議主要體現(xiàn)在

數(shù)據(jù)鏈路層和物理層,而廣域網(wǎng)使用的協(xié)議除了

數(shù)據(jù)鏈路層和物理層外還包括網(wǎng)絡(luò)層。而且，在

廣域網(wǎng)中的一個(gè)重要問(wèn)題就是路由選擇。

★更多的情況下，廣域網(wǎng)是由大量的局域網(wǎng)組成。

2008-11-28

3.7廣域網(wǎng)

二、PPP協(xié)議

1.功能

（1）成幀的方法能夠清楚地標(biāo)識(shí)幀頭和幀尾

（2）支持差錯(cuò)檢測(cè)

（3）支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

（4）支持動(dòng)態(tài)IP賦值

（5）支持身份驗(yàn)證

2008-11-28

3.7廣域網(wǎng)

2.組成

(1)鏈路控制協(xié)議LCP

啟動(dòng)線路

測(cè)試線路

鏈路層選項(xiàng)協(xié)商

鏈路層連接管理

(2)網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP

協(xié)商網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

配置IP地址

網(wǎng)絡(luò)層連接管理

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3.7廣域網(wǎng)

3.幀格式

7EFF03協(xié)議InfbFCS7E

1Byte1Byte1Byte2Byte不超過(guò)1500Byte2BytelByte

協(xié)議字段為0021時(shí)，信息字段就是IP數(shù)據(jù)報(bào)；

協(xié)議字段為C021時(shí)，信息字段是鏈路控制協(xié)議LCP的數(shù)據(jù);

協(xié)議字段為8021時(shí)，表示網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP的數(shù)據(jù)。

2008-11-28

3.7廣域網(wǎng)

4.透明傳輸原理

規(guī)則一：信息字段中出現(xiàn)的每一個(gè)7E字節(jié)都要變換成2

字節(jié)序列7D5E(01111101^01011110),以破壞7E

字節(jié)的組合。

7E7D5E-----?

規(guī)則二：若信息字段中出現(xiàn)一個(gè)7D的字節(jié)，不管其后跟

隨的是不是5E,都要將其變換成2字節(jié)序列7D5D(以

破壞7D5E的組合)。

7D7D5D------?

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3.7廣域網(wǎng)

5.工作流程

⑴PC通過(guò)Modem呼叫ISP的路由器

（2）路由器響應(yīng)呼叫，建立物理連接

（3）雙方通過(guò)LCP分組協(xié)商PPP參數(shù)

（4）雙方通過(guò)NCP分組配置網(wǎng)絡(luò)層及IP地址

（5）傳輸數(shù)據(jù)

（6）雙方使用NCP分組斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)層連接，釋放IP地址

（7）雙方使用LCP分組斷開(kāi)鏈路層連接

（8）PC通知Modem斷開(kāi)電話，釋放物理層連接

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3.7廣域網(wǎng)

三、HDLC協(xié)議

1.幀格式

一個(gè)HDLC協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)具有如圖所示的固定格式。

|網(wǎng)絡(luò)層PDU|

標(biāo)志字段F地址字段A控制字段C信息字段INFO標(biāo)志字段F

1Byte1Byte1Byte可變長(zhǎng)度2Byte1Byte

從幀的組成可以看出，數(shù)據(jù)鏈路層在信息字段的頭一尾各

加有24bit的控制信息，這樣就構(gòu)成了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)鏈

路層的數(shù)據(jù)幀。?

2008-11-28

3.7廣域網(wǎng)

22.標(biāo)志字段F

作用:用以實(shí)現(xiàn)幀級(jí)同步，以表明一幀的開(kāi)始與結(jié)束。

位模式:01111110

判讀：對(duì)于接收方來(lái)講,凡是出現(xiàn)在兩個(gè)01111110之

一間的比特流一定是一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路層的幀。

問(wèn)題:在兩個(gè)標(biāo)志字段之間的比特串中，如果碰巧出現(xiàn)了和標(biāo)志字段F

一樣的比特組合，應(yīng)如何處理？

解決方法:HDLC采用了所謂的零比特填充法來(lái)使一幀中兩個(gè)F字段之間

不會(huì)出現(xiàn)個(gè)連續(xù)的從而實(shí)現(xiàn)所謂的透明傳輸。

6L66

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3.7廣域網(wǎng)

3.地址字段Add的擴(kuò)展

例如：擴(kuò)展位

v\

.011011Ujoioyno]joioioip

地址的第地址的第地址的第

一個(gè)字節(jié)二個(gè)字節(jié)三個(gè)字節(jié)

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3.7廣域網(wǎng)

4.幀校驗(yàn)序列列FCS

幀校驗(yàn)序列FCS(FrameCheckSequence)字段共

占16bit。它基于CRC校驗(yàn)原理，采用的生成多項(xiàng)式

是：

.16，.12，X5+1

(對(duì)應(yīng)二進(jìn)制比特串為10001000000100001)

所校驗(yàn)的范圍是Add字段+C字段+Info字段。

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3.7廣域網(wǎng)

5.控制字段

（1）信息幀（I幀）

格式:

0N(S)P/FN(R)

78

（2）監(jiān)督幀（S幀）

格式：

10TypeP/FN(R)

1234567

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3.7廣域網(wǎng)

34（位）幀名功能

7W16-0RR（接收準(zhǔn)備就緒）、準(zhǔn)備接收下一幀同時(shí)確認(rèn)

<（相當(dāng)于ACK幀，繼續(xù)發(fā)送，流控）（N（R）-1）及以前各幀

.?類?型。i??…6.....RNiT（?接?收?天就緒丁…暫停接收下一幀同時(shí)確認(rèn)

（ACK,暫停發(fā)送，流控，連續(xù)ARQ）（N（R）-1）及以前各幀

7類載」....妊T徙絕接收）....;從N（R）開(kāi)始的幀全部-

（相當(dāng)于NAK幀）否認(rèn)但同時(shí)確認(rèn)

（N（R）-1）及以前各幀

.?類型4ii.....5姓n?選擇拒絕5......只否認(rèn)N（R）

（選擇重傳ARQ協(xié)議用）

2008-11-28

3.7廣域網(wǎng)

（3）無(wú)編號(hào)幀（U幀）

格式：

11ModifierP/FModifier

12345678

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3.7廣域網(wǎng)

四、ATM網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)

（1）采用固定長(zhǎng)度的短信元（5+48字節(jié)）作為信息傳輸

的基本單位，有利于寬帶高速交換；

（2）能夠支持不同速率的各種業(yè)務(wù)；

（3）所有信息在最低層是以面向連接的方式傳送，以保

持電路交換適合于傳送實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的業(yè)務(wù)的優(yōu)點(diǎn)；

（（4））由于光纖信道的誤碼率極低，且容量很大，數(shù)據(jù)鏈

路層不再進(jìn)行差錯(cuò)控制和流量控制，轉(zhuǎn)由高層處理,

從而明顯的提高了信元在網(wǎng)絡(luò)中的傳送速率。

2008-11-28

3.8數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備

一、網(wǎng)橋

1.基本概念

(1)概念與結(jié)構(gòu)

網(wǎng)橋(Bridge)------實(shí)質(zhì)上就是一種存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)

備，用來(lái)實(shí)現(xiàn)MAC層的LAN互連。

2008-11-28

3.8數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備

（2）概念結(jié)構(gòu)網(wǎng)橋站地址端口

站表MAC11

MAC21

MAC3

1

MAC

2

MAC52

端口管理網(wǎng)橋協(xié)議MAC2

網(wǎng)橋軟件實(shí)體

端口1端口2

-24緩存

1212

網(wǎng)段A網(wǎng)段B

HiH2H3HH5H

2008-11-28

MAC1MAC2MAC3MACMAC5

MAC

f

l

f

l

f

l

3.8數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備

(3)網(wǎng)橋的工作原理

★不斷監(jiān)聽(tīng)各端口是否有信號(hào)；

★收到無(wú)差錯(cuò)的幀則緩存，反之將差錯(cuò)幀丟棄；

★若所收幀的目的MAC地址屬另一網(wǎng)段，則通過(guò)

站表決定向何端口轉(zhuǎn)發(fā)；

★網(wǎng)橋不轉(zhuǎn)發(fā)同一網(wǎng)段內(nèi)通信的幀；

★網(wǎng)橋不修改所轉(zhuǎn)發(fā)的幀的源地址。

2008-11-28

3.8數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備

22.透明網(wǎng)橋

(1)透明網(wǎng)橋的概念

所謂透明網(wǎng)橋就是由各網(wǎng)橋自己來(lái)決定路由選擇,

而局域網(wǎng)上的各站都不管路由選擇。這種網(wǎng)橋的標(biāo)準(zhǔn)

由IEEE802.1(D)或IS08802.1d給出。

這里所謂“透明”是指局域網(wǎng)上的每個(gè)站并不知

道所發(fā)送的幀將經(jīng)過(guò)哪幾個(gè)網(wǎng)橋，即網(wǎng)橋?qū)Ω髡緛?lái)說(shuō)

是看不見(jiàn)的。

0透明網(wǎng)橋同------ULAN?)

[W

2008-11-28

3.8數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備

（（2））透明網(wǎng)橋選路原理

①?gòu)亩丝趤V收到幀，有差錯(cuò)則丟棄，否則在站表中查找目的站

MAC地址；

②找到有，則取出相應(yīng)的端口&轉(zhuǎn)③，否則轉(zhuǎn)