网络互连技术教程 教学课件 作者 李健 第3章.ppt

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1、第3章网络接入技术3.1LAN与WAN3.2网络接入层的功能3.3数据链路协议3.4接入层通信规程3.1LAN与WANLAN（LocalAreaNetwork）是在相对较小的地域范围内使用的计算机网络，这种网络由于工作范围较小而被叫做局域网。而WAN(WideAreaNetwork)是广域网，用于连接在距离上相距较远的计算机。在提到局域网和广域网这两个术语时，我们所关注的是网络中所使用的下层技术，也就是TCP/IP体系中的网络接入层或OSI/RM中的物理层和数据链路层中所采用的近距离网络连接技术和远程连接技术，如图3-1所示。这些技术又分为数据链路控

2、制技术和信号传输技术，我们主要关注数据链路控制技术。图3-1局域网协议和远程网协议对应于网络接入层3.1.1LAN技术Ethernet是最常见的局域网技术，目前我们所使用的大多数局域网都采用了Ethernet技术。IEEE802是由IEEE定义的一组局域网标准,其中的IEEE802.3是基于Ethernet技术的总线型局域网络协议。虽然Ethernet和IEEE802.3在技术上有一定差别，但是在进行一般性讨论时经常被用来表示采用CSMA/CD技术的总线型网络。在广播型网络中，两台或两台以上设备同时进行数据发送时，数据编码的信号会在传输媒体上产生碰撞

3、。发生碰撞时，数据信号由于相互干扰而无法被识别，并由此导致数据的丢弃和重发。在总线型网络中，各个设备发送数据时采用竞争的方式，按照CSMA/CD算法对网络进行监听，并在网络空闲时发送数据。如图3-2所示。图3-2总线网(广播型网络)中的设备连接形式和数据碰撞在数据链路层中，实际上包含两个子层：媒体访问控制子层和逻辑链路控制子层。媒体访问控制子层一般被称为MAC层（MediaAccessControl），MAC描述在共享介质环境中对数据的发送和接收、信息的可靠传输和传输中的同步、错误识别和数据流向的控制等。为了能够标识每一台设备（确切说是设备的网络接口

4、），在MAC层中使用一个48位的二进制整数，称为物理地址。物理地址也叫MAC地址，任何一个网络接口卡的MAC地址都是惟一的，不会与其他网卡的MAC地址相同。在每一个数据帧中，都携带有两个MAC地址，一个是标识发送方的源地址，另一个是标识接收方的目的地址。图3-3中给出了IEEE802.3的数据帧格式。图3-3IEEE802.3的数据封装逻辑链路控制子层简称LLC（LogicLinkControl），LLC负责与上层进行数据的交换，保证数据链路层能够对网络层提供统一的接口模式和接口数据单元。由图3-4中可以看出，LLC向上层提供了统一的接口，MAC层则

5、分别对应于不同的媒体技术。图3-4局域网标准802体系3.1.2WAN技术在广域网中，SLIP和PPP是两个常用的协议。SLIP（SerialLineIP）是串行IP协议，是一种在串行传输方式中采用的简单协议，它只支持IP协议。PPP(PointtoPointProtocol)是点对点协议，可以支持多种上层协议。SLIP和PPP能够工作在多种线路传输方式上，PSTN、ISDN、xDSL和其他远程传输技术都可以作为SLIP和PPP的底层支持。SLIP是一个简单协议，它是为在串行通信线路上传送IP数据报设计的。这个协议不提供对于安全和错误检测的支持，只是

6、简单地对IP数据报进行封装，然后送到线路上传送。SLIP的数据封装只使用了两个特殊的字符：END和ESC。END字符的值是十六进制的C0，ESC字符的值是十六进制的DB。IP数据报在线路上直接传送，并且以END字符作为结束。在PPP的数据传输单元中，含有一个协议字段，它的作用是标识数据报所采用的协议，标明由PPP所传送的数据属于哪个协议（见图3-6）。图3-6HDLC方式下的PPP由于PPP数据单元中可以包含指明协议的单元，所以PPP可以在单一的物理线路上提供对多种协议的支持。3.1.3中继与桥接中继是一种物理手段，用来扩大网络的覆盖范围。完成中继工

7、作的设备叫中继器，它只对网络物理层的物理信号进行整形和放大，不涉及任何逻辑处理。中继器不检查通过数据帧中的数据是否正常，也不检查数据帧的流向。在逻辑上，可以把中继器看成是透明的，简单地认为中继器两端的网络是直接连接在一起的。中继器是处于OSI/RM中第一层的设备，即物理层设备。由中继器的两端连接的网络，应当是同类网络。这些设备应当具有同样的数据编码方法和同样的数据传送速度。一般情况下，中继器所连接的两段网络应当采用相同的媒体技术。图3-7不同层次中使用的网络互连设备网络的桥接指的是使用网桥把两个网段连接在一起。网桥至少连接两个网段，它监听每个网段上的

8、数据帧，检查其中的MAC地址并且把目的地址在另一个网段上的数据帧转发到相应的网段上。图3-8网桥使用MAC地