网络技术及应用_CH04_局域网原理及技术

1、内容纲要内容纲要匹配电阻匹配电阻交换机交换机干线耦合器干线耦合器总线网总线网星形网星形网树形网树形网 环形网环形网交换机交换机交换机交换机交换机交换机表示会话运输网络链路物理应用802.1802.2802.3 802.4 802.5 802.6ISO/OSI-RM7654321802.9 802.11CSMA/CD标记总线标记 环MANV/D综合LAN无线LAN逻辑链路控制（LLC）（体系结构），网络互连802.7802.8光纤技术宽带技术UTP同轴电缆光缆802.10 网络安全802.12交换LAN内容纲要内容纲要第第 1最高位最高位最先发送最先发送最低位最低位最高位最高位最低位最低位最后发

2、送最后发送00110101 01111011 00010010 00000000 00000000 00000001最低位最低位最先发送最先发送最高位最高位最低位最低位最高位最高位最后发送最后发送机构惟一标志符机构惟一标志符 OUI扩展标志符扩展标志符高位高位在前在前低位低位在前在前十六进制表示的十六进制表示的 EUI-48 地址：地址： AC-DE-48-00-00-80二进制表示的二进制表示的 EUI-48 地址：地址：第第 1 字节字节第第 6 字节字节I/G 比特比特I/G 比特比特字节顺序字节顺序第第 2第第 3第第 4第第 5第第 6第第 1字节顺序字节顺序第第 2第第 3第第 4

3、第第 5第第 610101100 11011110 01001000 00000000 00000000 10000000802.5802.6802.3802.4802.5802.6 路由器由于同时连接路由器由于同时连接到两个网络上，因此到两个网络上，因此它有两块网卡和两个它有两块网卡和两个硬件地址。硬件地址。路由器路由器1A-24-F6-54-1B-0E00-00-A2-A4-2C-0220-60-8C-C7-75-2A08-00-20-47-1F-E420-60-8C-11-D2-F62、以太网的、以太网的MAC层层2、以太网的、以太网的MAC层层2、以太网的、以太网的MAC层层MAC 帧

4、帧字节字节6624IP 层层物理层物理层目的地址目的地址源地址源地址长度长度/类型类型FCSMAC 层层10101010101010 10101010101010101011前同步码前同步码帧开始帧开始定界符定界符7 字节字节1 字节字节8 字节字节插入插入数数 据据MAC 子层子层IP 层层LLC 子层子层802.2LLC 帧帧当长度当长度/类型字段类型字段表示长度时表示长度时 802.3MAC 帧帧以太网以太网 V2 MAC 帧帧这种这种 802.3 + 802.2 帧已经较少使用帧已经较少使用目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 150043 1497

5、111DSAP SSAP111 控制控制 数数 据据字节字节DSAP SSAP控制控制IP 数据报数据报IP 数据报数据报MAC 帧帧物理层物理层MAC 层层10101010101010 10101010101010101011前同步码前同步码帧开始帧开始定界符定界符7 字节字节1 字节字节8 字节字节插入插入IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报数据报2、以太网的、以太网的MAC层层2、以太网的、以太网的MAC层层2、以太网的、以太网的MAC层层2、以太网的、以太网的MAC层层2、以太网的、以太

6、网的MAC层层2、以太网的、以太网的MAC层层3、以太网的工作参数、以太网的工作参数3、以太网的工作参数、以太网的工作参数参参 数数 数数 值值争用期争用期时隙时隙(Slot time) 51.2 us 帧间隔帧间隔(Inter Frame Gap) 9.6 us 尝试次数尝试次数(Attempt Limit) 16 退避限制数退避限制数(Back off Limit) 10 阻塞信号阻塞信号(Jam Size ) 32 bits 最大帧长最大帧长( Max Frame Size ) 1518 bytes 最小帧长最小帧长( Min Frame Size ) 64 bytes 地址长度地址长度

7、(Address Size ) 6 bytes A在在t=0时刻向时刻向F发送帧。发送帧。F在在t= - 时刻向时刻向A发送帧，在发送帧，在t=时时检测到冲突，立即发送噪声帧。检测到冲突，立即发送噪声帧。A在在t= 2时刻收到时刻收到F向向全网发送的噪声帧。全网发送的噪声帧。3、以太网的工作参数、以太网的工作参数3、以太网的工作参数、以太网的工作参数3、以太网的工作参数、以太网的工作参数) 12(11) 1(22101000AAcPaTPTTNT0/Ta内容纲要内容纲要集线器集线器集线器集线器一系一系二系二系集线器集线器三系三系三个独立的碰撞域三个独立的碰撞域一系一系二系二系三系三系集线器集线

8、器集线器集线器集线器集线器集线器集线器主干集线器主干集线器站表站表端口管理端口管理 软件软件网桥协议网桥协议 实体实体端口端口 1端口端口 2缓存缓存网段网段 B网段网段 A111222站地址站地址 端口端口网桥网桥网桥网桥网桥的内部结构网桥的内部结构用户层用户层IPMAC站站 1用户层用户层IPMAC站站 2物理层物理层网桥网桥 1网桥网桥 2AB用户数据用户数据IP-HMAC-HMAC-TDL-HDL-T 物理层物理层DLRMAC物理层物理层物理层物理层DLRMAC物理层物理层物理层物理层LANLAN两个网桥之间还可使用一段点到点链路两个网桥之间还可使用一段点到点链路 局域网局域网 2局域

9、网局域网 1网桥网桥 2网桥网桥 1 AFF2F1不停地不停地兜圈子兜圈子A 发出的帧发出的帧网桥网桥 1 转发的帧转发的帧网桥网桥 2 转发的帧转发的帧网络资源白白消耗了网络资源白白消耗了内容纲要内容纲要基本服务集 BSS扩展的服务集 ESS基本服务集 BSSAB漫游接入点 AP接入点 AP分配系统 DS门桥门桥802.x局域网因特网自组网络AEDCBF源结点目的结点转发结点转发结点转发结点A 的作用范围C 的作用范围ABCD当 A 和 C 检测不到无线信号时，都以为 B 是空闲的，因而都向 B 发送数据，结果发生碰撞。这种未能检测出媒体上已存在的信号的问题叫做隐蔽站问题(hidden st

10、ation problem) B 的作用范围C 的作用范围ADCB？B 向 A 发送数据，而 C 又想和 D 通信。C 检测到媒体上有信号，于是就不敢向 D 发送数据。 其实 B 向 A 发送数据并不影响 C 向 D 发送数据这就是暴露站问题(exposed station problem) MAC 层无争用服务争用服务分布协调功能 DCF(Distributed Coordination Function)(CSMA/CA)点协调功能 PCF(Point Coordination Function)物理层2.4 GHzFHSS1 Mb/s2 Mb/s2.4 GHzDSSS1 Mb/s2 Mb

11、/sIR1 Mb/s2 Mb/s5 GHzOFDM6, 9, 12,18, 24, 36,48, 54 Mb/s2.4 GHzDSSS5.5 Mb/s11 Mb/s802.11b802.11aIEEE 802.11MAC 层通过协调功能来确定在基本服务集 BSS 中的移动站在什么时间能发送数据或接收数据。 A 的作用范围B 的作用范围ACBDERTSRTS源站 A 在发送数据帧之前先发送一个短的控制帧，叫做请求发送 RTS (Request To Send)，它包括源地址、目的地址和这次通信（包括相应的确认帧）所需的持续时间。 A 的作用范围B 的作用范围CTSACBDECTS若媒体空闲，则目

12、的站 B 就发送一个响应控制帧，叫做允许发送 CTS (Clear To Send)，它包括这次通信所需的持续时间（从 RTS 帧中将此持续时间复制到 CTS 帧中）。 A 收到 CTS 帧后就可发送其数据帧。 以太网交换机A4B1以太网交换机VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太网交换机以太网交换机三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的构成 以太网交换机A4B1以太网交换机VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太网交换机以太网交换机三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的构成 当 B1 向 VLAN2

13、 工作组内成员发送数据时，工作站 B2 和 B3 将会收到广播的信息。以太网交换机A4B1以太网交换机VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太网交换机以太网交换机三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的构成 B1 发送数据时，工作站 A1, A2 和 C1都不会收到 B1 发出的广播信息。 以太网交换机A4B1以太网交换机VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太网交换机以太网交换机三个虚拟局域网 VLAN1, VLAN2和 VLAN3 的构成 虚拟局域网限制了接收广播信息的工作站数，使得网络不会因传播过多的广播信息(即“广播风暴”)而引起性能恶化。 8