局域网的媒体访问

第六课以太网通信标准(biāozhǔn)及其访问机制精品资料引入计算机网络分为两类：采用点到点连接的网络和采用广播信道的网络。在所有广播网络中，关键的问题是：当信道的使用产生竞争(jìngzhēng)时，如何分配信道的使用权？01精品资料学习(xuéxí)目标1、什么是局域网？2、局域网的体系结构认识(rènshi)？3、局域网的媒体访问控制方法有几种？4、IEE802标准5、以太网的技术认识(rènshi)？学习完本课程，您应该能够：02精品资料课程内容

局域网的特点(tèdiǎn)局域网的体系结构局域网的媒体访问控制方法IEE802标准以太网的技术03精品资料学习(xuéxí)重、难点分析重点(zhòngdiǎn)：局域网的体系结构IEE802标准难点：局域网的媒体访问控制方法04精品资料1、局域网的定义与发展(fāzhǎn)过程在较小的地理范围内，利用通信线路将许多数据设备连接起来，实现彼此之间的数据传输和资源共享的系统称为局域网。它的发展(fāzhǎn)—般分为三个阶段：（1）60年代末至70年代初是萌芽阶段。（2）70年代中期是局域网发展(fāzhǎn)的一个重要阶段。（3）80年代初期是局域网走向大发展(fāzhǎn)的时期。利用光导纤维作为通信介质构成的高速主干环网，是目前许多局域网系统采用的一种结构形式。局域网概述(ɡàishù)05精品资料2、局域网特点（1）地理范围有限。（2）通信速率高。（3）可采用多种通信介质。（4）可靠性较高。由局域网本身的特点决定局域网具有以下优点：（1）能够方便地共享网内资源，包括主机、外部设备、软件、数据；（2）便于系统扩展；（3）提高了系统的可靠性、可用性、可维护性；（4）各设备位置可以灵活(línɡhuó)地调整和改变；（5）有较快的响应速度（数据传输率较高）。06精品资料局域网的应用(yìngyòng)计算机局域网所具有的这些(zhèxiē)优点决定了它在社会各个领域有着广泛的应用，它可以用于办公自动化、工业生产自动化、企业管理信息系统、生产过程实时控制、军事指挥和控制系统、辅助教学系统、医疗管理系统、银行系统、软件开发系统和商业系统等方面，其中主要作用如下：1.办公自动化2.工业生产自动化3.应用于教育领域4.计算机协同工作技术07精品资料局域网的体系结构——IEEE802参考模型IEEE802参考模型是主要的局域网标准，该标准所描述的局域网通过共享的传输(chuánshū)介质通信。IEEE802标准也遵循OSI参考模型的分层原则，描述最低两层--物理层和数据链路层的功能以及与网络层的接口服务，其中数据链路层又分成两个子层：介质(jièzhì)访问控制子层（MAC）和逻辑链路控制子层（LLC）。LLC：负责将上层的数据转换成下层数据传输的格式（帧），负责差错与流量控制； MAC：管理底层的物理媒介，也就是解决数据如何在底层发送的，采用什么样的访问控制。01精品资料09精品资料IEEE为美国电气电子工程师协会简称。IEEE为局域网制订了多种标准，这些标准统称为IEEE802标准，主要包括以下内容：1)IEEE802.1标准：对IEEE802系列标准做了介绍，并且它对接口原语进行了规定。在这个标准中还包括局域网体系结构，网络互联及网络管理与性能测试等内容。2)IEEE802.2标准：定义了LLC(逻辑链路控制)协议，是数据链路层的上半部分。3)IEEE802.3标准：定义了CSMA/CD总线媒体访问控制子层与物理层的规范(guīfàn)。4)IEEE802.4标准：定义了令牌总线(TokenBus)媒体访问控制子层与物理层的规范(guīfàn)。

局域网标准(biāozhǔn)IEEE80210精品资料5)IEEE802.5标准(biāozhǔn)：定义了令牌环(TokenRing)媒体访问控制子层与物理层的规范。6)IEEE802.6标准(biāozhǔn)：定义了城域网(MAN)媒体访问控制子层与物理层的规范。7)IEEE802.7标准(biāozhǔn)：定义了宽带技术。8)IEEE802.8标准(biāozhǔn)：定义了光纤技术。9)IEEE802.9标准(biāozhǔn)：定义了语音与数据综合局域网技术。10)IEEE802.10标准(biāozhǔn)：定义了局域网安全性规范。11)IEEE802.11标准(biāozhǔn)：定义了无线局域网技术。11精品资料局域网与IEEE802标准(biāozhǔn)（2）以太网IEEE802.3

01精品资料局域网的媒体访问控制方法(fāngfǎ)媒体访问控制局域网技术(jìshù)中的共享并不意味着多个帧可以同时传输，在帧的传输过程中，发送计算机独占整个电缆为了确保传输媒体的访问和使用，实现对多结点使用共享媒体接收和发送数据的控制，连接到网络上的设备都必须遵守一定的规则。精品资料局域网的媒体访问控制方法(fāngfǎ)媒体访问控制局域网技术中的共享并不意味着多个帧可以同时传输，在帧的传输过程中，发送计算机独占整个电缆为了确保传输媒体的访问和使用，实现对多结点使用共享媒体接收和发送数据的控制，连接到网络上的设备(shèbèi)都必须遵守一定的规则。精品资料局域网的媒体访问控制方法(fāngfǎ)带冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD载波侦听：计算机在传输帧以前要检测总线上的载波，等待以太网空闲。冲突检测与重发:如果两台计算机同时传输,冲突就会发生;计算机将使用指数重发来选择哪台计算机传输.每台计算机在重发之前要延迟一段随机时间,并在随后(suíhòu)的冲突后,延迟加倍。精品资料局域网的媒体访问控制方法(fāngfǎ)媒体访问控制局域网技术(jìshù)中的共享并不意味着多个帧可以同时传输，在帧的传输过程中，发送计算机独占整个电缆为了确保传输媒体的访问和使用，实现对多结点使用共享媒体接收和发送数据的控制，连接到网络上的设备都必须遵守一定的规则。精品资料局域网的媒体访问控制方法(fāngfǎ)媒体访问控制局域网技术中的共享并不意味着多个帧可以同时传输，在帧的传输过程中，发送(fāsònɡ)计算机独占整个电缆为了确保传输媒体的访问和使用，实现对多结点使用共享媒体接收和发送(fāsònɡ)数据的控制，连接到网络上的设备都必须遵守一定的规则。精品资料局域网的媒体访问控制方法(fāngfǎ)媒体访问控制局域网技术中的共享并不意味着多个(duōɡè)帧可以同时传输，在帧的传输过程中，发送计算机独占整个电缆为了确保传输媒体的访问和使用，实现对多结点使用共享媒体接收和发送数据的控制，连接到网络上的设备都必须遵守一定的规则。精品资料CSMA/CD的规则(guīzé)如下：（1）若信道空闲，则发送信息帧，否则转第（2）步；（2）若信道忙，一直监听直到信道空闲，然后立即传输；（3）若在传输过程中监听到冲突，则发出(fāchū)一个短小的人为干扰信号，让所有的站点都知识发生了冲突并停止传输；（4）发完人为干扰信号后等待一个随机时间，再次尝试传输（从第（1）步开始重复）。精品资料IEEE802标准(biāozhǔn)

1．CSMA/CDIEEE802.3定义了带冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD方式。借助于这种方式，两个或多个站能共享一个公共的总线传输介质。CSMA/CD的工作机制(jīzhì)可概括为：先听后讲；边讲边听；冲突停止；延迟重发。2.令牌环网IEEE802.5精品资料精品资料CSMA/CD工作(gōngzuò)流程图精品资料IEEE802标准(biāozhǔn)3、令牌总线局域网IEEE802.4在物理总线上建立一个逻辑环。物理拓扑是总线型，逻辑结构是环型。令牌传递的顺序与站的物理位置无关。令牌总线使用宽带同轴电缆，速度可达到1.5或10Mbps，媒体访问控制方式(fāngshì)为控制令牌。精品资料如图所示的7个站中，站C未工作(gōngzuò)，剩下的6个站在逻辑上组成了一个令牌网。令牌的传递顺序与站的物理位置无关，在图中是按照A→F→E→B→G→D→A的顺序传递的。精品资料IEEE802标准(biāozhǔn)三种(sānzhǒnɡ)局域网的比较精品资料IEEE802.3以太网几种(jǐzhǒnɡ)标准（1）10Base-5（粗缆以太网）（2）10Base-2（细缆以太网）（3）10Base-T（双绞线以太网）（4）10Base-F（光纤以太网）（5）100Base-TX（使用(shǐyòng)5类UTP的快速以太网）（6）100Base-FX（使用(shǐyòng)光纤的快速以太网）（7）100Base-T4（使用(shǐyòng)4对5类UTP的快速以太网）（8）100Base-T2（使用(shǐyòng)2对5类UTP的快速以太网）（9）1000Base-SX（使用(shǐyòng)1对短波长光光纤的千兆以太网）精品资料现有产品对以太网标准支持(zhīchí)情况在工程实践中，标准需产品的支持。就以太网而言，目前生产的10M和100Mbs网卡、集线器和交换机一般(yībān)都支持10Base-5、10Base-2、10Base-T、10Base-F、100Base-TX和100Base-FX等几个标准。而支持100Base-T4和100Base-T2标准的设备则比较少。此外，目前生产的多数1000M设备一般(yībān)同时支持1000Base-TX、1000Base-SX和1000Base-FX标准。需要指出的是，不同速度的以太网具有高度的兼容性，同一以太网中可存在多种数据传输速度。在组建以太网的过程中，不必考虑帧结构的兼容性。精品资料10BASE510BASE210BASE-F10BASE-T最大网段长度500m185m500,1000或2000m100m拓扑结构总线型总线型星型星型介质50Ω粗缆50Ω细缆多模光缆100Ω、UTP连接器NIC-DB-15RG-58STRJ-45介质挂接方法MAU栓接同轴线缆外接或在NIC中外接或在NIC中外接或在NIC中站/网段1003010BASE-FP为33，FB、FL或FOIRL为2个中继器2（NIC和中继器）最大网段数555510Mbps以太网物理层比较(bǐjiào)精品资料5-4-3规则(guīzé)精品资料技术发送接收电压10BASE-T1,23,62.5V±0.3V100BASE-TX1,23,61.0±50mV100BASE-T41,2/4,5/7,83,6/4,5/7,83.5V±0.35V100BASE-T21,2/3,61,2/3,61.81V±0.1V线缆对数和线路电压(diànyā)比较精品资料技术半/全双工操作最低线缆要求最大距离100BASE-TX全双工和半双工Cat5，2对100米100BASE-T4半双工Cat3，4对100米100BASE-FX全双工和半双工62.5/125mMMF130米、160米或24米100BASE-T2半双工或全双工Cat3，2对100米快速以太网工程指标技术(jìshù)和拓扑结构对比精品资料千兆以太网物理(wùlǐ)拓扑精品资料精品资料以太网快速以太网千兆以太网编码方式曼彻斯特编码4B/5B、8B/6T8B/10B工作频率20MHz31.25MHz125MHz双工方式半双工/全双工半双工/全双工半双工/全双工（半双工常用）时间槽512位时间512位时间512字节时间帧间间隔9.6μs0.96μs0.096μs最大帧长度1518字节1518字节1518字节最小帧长度64字节64字节512字节重发上限16次16次16次后退上限10次10次10次阻塞序列32位32位32位千兆以太网主要(zhǔyào)技术参数精品资料传输介质以太网10BASE-T快速以太网100BASE-T千兆位以太网1000BASE-F最大网段距离5类UPT100米100米1000米STP/同轴线缆500米100米25米多模光纤2千米412米(半双工)220米(半双工)2千米(全双工)单模光纤25千米20千米5千米以太网最大网段距离(jùlí)精品资料标准10BASE510BASE210BASE-T10BASE-F时间1983年802.31989年802.