第2章网络工程概论

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1、第2章局域网技术第2章局域网技术局域网参考模型以太网的发展以太网的基本技术10Mbps以太网100Mbps快速以太网1Gbps快速以太网以太网交换技术虚拟局域网无线局域网蓝牙技术22.1局域网参考模型局域网参考模型与OSI参考模型的关系32.1局域网参考模型IEEE802委员会专门研究和制订有关局域网的各种标准目前，许多802标准已被修改成为ISO的国际标准最初的IEEE802委员会共有6个分委员会，其编号分别为802.1～802.6，相应的标准分别称为标准802.1～802.6，但现在已经增加到二十几个分委员会了42.1

2、局域网参考模型部分主要的IEEE802分委员会802.3―CSMA/CD共享总线网（以太网）802.3U802.4―令牌总线网802.5―令牌环形网802.6―城域网802.11―无线局域网802.14―交互式电视网（包括CableModem）802.15―无线个人网络WPAN（包括蓝牙技术）802.16―宽带无线接入标准802.20—移动宽带无线接入标准802.22—无线区域网52.1局域网参考模型6IEEE802各分委员会的结构802.10可互操作的局域网的安全标准802.1体系结构、网络互连802.2逻辑链路控制LL

3、C802.3CSMA/CDMAC物理层802.4令牌总线MAC物理层802.5令牌环网MAC物理层802.6城域网MAC物理层802.11无线局域网802.16宽带无线局域网其他2.1局域网参考模型7LLCPDU和MACPDU的关系2.2以太网的发展1976年，施乐（Xerox）公司设计了第一个局域网系统，被命名为Ethernet，带宽为2.94Mbps1980年，DEC、Intel和Xerox联合发表了EthernetVersion2规范，将带宽提高到了10Mbps，并正式投入商业市场1982年12月，IEEE通过了80

4、2.3CSMA/CD规范1990年，推出交换以太网技术1993年，推出全双工以太网技术1995年3月，通过了802.3u，即100Mbps的以太网1998年6月，通过了802.3z，进入千兆以太网时代2002年，通过了802.3ae，即10Gbps的以太网2007年，提出了802.3ba，目标40Gbps/100Gbps82.3.1媒体访问控制技术以太网采用共享媒体方式传输数据信息，即连接在一个以太网上的所有站点使用公共的传输媒体——总线收发数据以太网的媒体访问控制方式使用了载波侦听多路访问/冲突检测协议，即CSMA/CD

5、（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection）协议，解决站点对共享总线的访问CSMA/CD协议载波侦听多路访问冲突检测92.3.1媒体访问控制技术CSMA协议在采用这种协议的局域网中，数据帧会在整个总线上传输，即以广播方式传送数据，每个连接在总线上的站点都能收听到该数据帧总线有两个状态：“空闲”和“忙”每个站点在使用总线发送数据帧前首先侦听网络，查问网络是否处于“空闲”状态，再决定自己发送帧的时间决定发送帧时间的算法102.3.1媒体访问控制技术CD协议冲突：发生两个以上站点

6、同时使用总线的现象一个站点已经在使用总线，其它站点再去使用总线两个站点同时开始使用总线要求数据帧发送站点在发送帧的同时要检测是否产生了冲突一旦发现冲突，立即停止当前数据帧的发送，并发出一个特殊的冲突信号以通知总线上的其它站点发生了冲突冲突时间：从数据开始发送到冲突信号在总线上传输给每个站点所花的时间冲突时间决定了网络直径或总线长度112.3.1媒体访问控制技术在以太网中，媒体访问控制采用1-坚持CSMA协议，同时又作了以下改进：帧间隙时间按后退策略延迟发送，采用二进制指数退避算法决定需要等待的随机时间长度122.3.1媒体

7、访问控制技术13CSMA/CD协议发送数据流程2.3.1媒体访问控制技术14接收数据帧的过程2.3.1媒体访问控制技术15冲突时间是站点开始发送帧时，帧可能发生冲突所花费时间的上限即在这段时间中，发送的帧可能会和其他的帧发生冲突冲突时间的估算冲突时间a的计算公式a＝2S/0.7C＋2Tphy其中：S为A与B之间的距离C为光速Tphy为物理层的延迟时间2.3.1媒体访问控制技术冲突时间是CSMA/CD机制中一个重要的参数，它在发送帧的过程中起了下面4个作用它是检测一次冲突所需的最长时间，即超过了该时间，正在向总线上发送的帧再

8、也不会因遭到冲突而损坏确定了帧的“最小帧长度”，最小帧长度能保证在网络最大跨距范围内，任何站在发送帧后，都能检测到可能发生的冲突决定了在总线上出现的最大帧碎片长度可以作为冲突后帧要重新发送所需的时间延迟计算的基本单位162.3.2数据帧格式数据帧是以太网在MAC层的基本传输单位由于历史发展的原因，实际的