局域网

局域网概述

将小地理区域的各种通信设备连接在一起

硬件角度看，计算机、网络适配器、传输媒体及其他连接设备的集合体

软件角度看，在操作系统调度下提供文件、打印、通信等软硬件资源共享服务功能

体系结构看，是由一些列层次结构的网络协议定义的

覆盖地理范围有限、传输速率高、时延小、误码率低、网络的管理权属于单一组织所有

常被用于企业、工厂和学校内楼群、栋或办公室的数据通信设备，以便共享资源和交互信息

产生有20.70年代

交换技术的出现

决定lan性能的主要技术有：传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法

1.传输媒体

有双绞线、同轴电缆和光缆等

建筑物之间的无线媒体

传输媒体的特性

物理特性、传输、联通、地理范围、抗干扰能力、价格等

2.拓扑结构

总线型、星型、环型

Ethernet采用总线型，也可以按星型结构，通过集线器将两者混合连接在同一网络

token-ring和fddi都采用环形结构

通常，每种lan的拓扑结构都有对应的局域网媒体访问控制协议，每种局域网产品，都有具体的网络拓扑规则以及最大电缆长度、每段可容纳的最大站点数量、网络的最大电缆长度等

3.媒体访问控制MAC

是网络设计和组成的最根本问题

对局域网体系结构、工作过程、网络性能产生决定性影响

两个方面：

确定网络的每个结点能够将信息发送到媒体上去的特定时刻

如何对公用传输媒体进行访问并加以利用和控制

常用的方法：

CSMA/CD

carrier  sense multiple access/collision detect

载波监听多路访问/冲突检测技术

适用于总线型结构

一种争用协议

由于传输信号衰减，为了能够正确检测发出的冲突信号,一般限制网络连接的最大电缆长度

在轻负载的时候，只要媒体空闲，就能立即发送信息

重负载时，能保持系统的稳定

TOKEN-RING

令牌环

适用于环形网络分布式媒体访问控制方法

优点：访问方式的可调整性和确定性，各站有相同的媒体访问权，为了使站点获得优先访问，可以有优先级操作和带宽保护

缺点：令牌维护要求复杂。

TOKEN-BUS

令牌总线

总线型

确定性、可调整性、可靠性、吞吐量大

局域网特点：

通信网络，仅提供通信功能

连接的是数据通信设备

传输距离有限，网络覆盖范围小

传输速率高

传输时间延小

出错率低

共享介质式与交换式局域网两类

分类方法：

共享介质局域网(shared lan)

Ethernet、token-bus、token-ring

fddi\fast ethernet\fast token-ring\fddi II

交换式局域网(switched lan)

switched ethernet 、atm lan

ATM(asynchronous tansfer mode)

异步传输模式

以小的、固定长的包为传输单位，面向连接的分组交换技术

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

局域网体系结构与IEEE802标准以太网

为了使得网络设备之间有兼容性、互换性和互操作性，

1980.2局域网标准化委员会

IEEE 802 committee

以太网  令牌环网 FDDI 等做了标准

新高速局域网标准  ：

快速以太网交换机以太网、千兆、万兆以太网等

4.2.1局域网参考模型

局域网参考模型只应对与OSI模型的数据链路层、物理层，将数据链路层划分为：

逻辑链路控制(logical link control ,llc)

介质访问控制(media access control,mac)

1.物理层

涉及通信在信道传输的原始比特流，确保二进制位信号的正确传输，包括位流的正确传送接收

2.MAC

主要制定管理和分配信道的协议规范，

与传输介质有关的数据链路层的功能子层

主要功能是，进行合理的信道分配，解决信道竞争问题

支持llc子层中完成介质访问控制，为竞争用户分配信道使用权，有管理多链路的功能

为不同物理介质定义了介质访问控制标准

介质访问控制方法决定了局域网的主要性能，对局域网的响应时间、吞吐量和网络利用率有十分重要影响

3.LLC子层

构成了数据链路层的上部，与网络层和MAC子层相邻

可运行于所有802局域网和城域网协议的数据链路协议

LLC、MAC支持向下层网络层提供服务

与传输介质无关，独立于介质访问控制方法，隐藏了各种802网络之间的差别，提供了一个统一的格式和接口

在MAC提供的介质访问控制和物理层提供的比特服务的基础上，将不开靠的信道处理为可靠的信道，确保数据帧的正确传输

具体功能：

数据帧的组装与拆卸、帧的收发、差错控制、数据流控制、发送顺序控制

为网络层提供面向连接和无连接服务

4.2.2IEEE 802局域网标准

1980.2开发了一些列LAN和MAN标准

4.3以太网

Ethernet

是基于总线型的广播式网络，已有的局域网标准中，是最成功的局域网技术，也是应用最广的局域网

核心技术是随机争用型介质访问控制方法，带有冲突检测的载波侦听多路访问方法

4.3.2技术特性

1。是基带网，采用基带传输技术

2.标准是IEEE 802.3

3.是一种共享型网络

4.支持传输介质有50Ω基带同轴电缆、无屏蔽双绞线和光纤

拓扑结构主要是：总线型和星型

5.有多种以太网标准，支持不同速率，最高1Gbps，是可变长帧

长度为：64bytes-1514bytes

6.技术先进，很简单；技术成熟、价格低廉、易扩展、以维护、一管理

局域网仿真主要功能：

1.在发送数据端，LANE对以太网的可变长包进行分段，将帧重新进行封装成信元，发送到ATM网上，通过ATM网进行数据传输。

接收端，LANE把信元重新组合成以太网帧，发送到以太网上，从而实现以太网到ATM网的数据转换

2.实现MAC地址到ATM地址转换

3.仿真以太网的无连接传输特性使得ATM网络对局域网的端站点呈现无连接特性 

4.仿真以太网的广播机制，让ATM支持点对多点的传输，也是广播和多点广播

5.提供与局域网MAC驱动器接口相同的服务，使高层协议能够继续使用