《网络原理及应用(第2版)》第6章 拓扑结构和访问方法

第6章拓扑结构和访问方法6.1简单物理拓扑结构6.2混合型物理拓扑结构6.3主干网6.4交换6.5以太网6.6FDDI光纤分布式数据接口6.7ATM异步传输模式6.8无线网络返回６.１简单物理拓扑结构物理拓扑结构是网络中节点的物理布局或模式，它主要从大的方面来描述一个网络。网络拓扑主要分为３种基本结构：总线型、环型和星型。６.１.１总线型拓扑结构总线型拓扑是在一个网络中由一根公共电缆连接所有的节点，而不和其他连接设备关联，这根单独的电缆就叫做总线。在每一个总线型网络的末尾处都有一个５０Ω的电阻器，称为终端器。终端器在信号到达电缆终点时阻止信号继续传输。若没有这些设备的话，总线型网络中的信号将在两端无限传输，新的信号就无法通过，这种现象被称为信号反射。下一页返回６.１简单物理拓扑结构在网络中，终端器就是通过中断旧的信号来避免这种现象的发生。在有些情况下，集线器也可以充当这个角色。通常一个总线型网络也必须有接地端来消除静电对信号的影响。如图６－２所示为一个终端总线型网络结构。尽管基于总线型拓扑结构的网络易于安装而且价格相对低廉，但其使用并不广泛。因为随着节点的增加，网络的性能就会降低。总线型网络也难于纠错，因为很难确定出错的位置。总线型网络还有一个致命的弱点，即当中心节点发生错误或失效时会导致全局瘫痪。所以网络很少单独使用总线型拓扑网络结构。但是在高级的拓扑结构中会含有总线型网络。上一页下一页返回６.１简单物理拓扑结构６.１.２环型拓扑结构在环型拓扑结构中，每个节点都与相邻近的两个节点相连，最后整个网络呈现一个环型，如图６－３所示。数据沿着一个方向绕环逐站传输。每个工作站接收传来的数据包并做出反应，然后形成另外一个数据包并把它传向下一个工作站，每个工作站在传输中都充当转发器。这种每个节点都参与传输的特点使环型拓扑结构成为有效拓扑结构。这是环型结构区别于总线型的一点，还有一点是环型拓扑构中没有终点，数据只会在目的地停止传输。大部分环型网络，都使用双绞线和光纤作为传输介质。上一页下一页返回６.１简单物理拓扑结构环型拓扑结构的缺点在于任何一个节点出现线路故障都可能导致整个网络瘫痪。此外，和总线型拓扑网络一样，数据传输中参与的工作站越多，反应速度越慢。因此，单一的环型拓扑结构也不适用于大范围的网络连接。６.１.３星型拓扑结构在星型拓扑结构中，网络上的每个节点通过中心设备如集线器或交换机相连。图６－４显示了一个典型的星型拓扑结构。星型拓扑结构通常用双绞线或光纤作为传输介质。每个终端都独立地连接到中心设备，因此星型拓扑结构比环型或总线型结构需要更多的电缆。由于每个节点都单独地连接到一个中心设备，因此它们更具有容错性。上一页下一页返回６.１简单物理拓扑结构如果一个独立的工作站发生故障，并不能破坏整个网络，但如果中心设备出现故障将会影响一个局域网段。由于星型拓扑结构具有移动方便、组网简单以及容错功能。因此它是当前局域网最流行的基层网络结构，被广泛地用于大规模网络中。上一页返回６.２混合型物理拓扑结构除非是非常小的网络，否则很少看到只有单一的拓扑结构（星型、环型或总线型）组成的网络。简单的拓扑结构有很多局限性，特别是在大规模的局域网中。在更多情况下，通常会使用多种拓扑结构复合的方式形成混合型拓扑网络。６.２.１星型-环型拓扑结构星型-环型拓扑结构使用星型的物理设计和令牌环式的数据传输方式。在图６－５中描述了这种结构。实线表示物理连接，虚线表示数据流。数据沿星型结构环型传输。这个混合结构具有星型拓扑结构的容错性好和令牌环传输信号可靠（将会在本章稍后讨论）的特点。ＩＥＥＥ８０２.５定义的令牌环网络就是使用这种混合型拓扑结构。上一页下一页返回６.２混合型物理拓扑结构６.２.２星-总线型拓扑结构另外一个经常使用的混合型拓扑结构就是星型总线型拓扑结构。工作站以星型方式连接到集线器上，集线器之间以总线方式相连，如图６－６所示。用这个结构，可以完成远距离的数据传输且方便地连接或隔离不同的网段。星型总线型拓扑结构的不足之处在于这个结构比单独用星型或总线型的花费要多，因为它需要更多的电缆和更多的连接设备。这个结构是构成现代以太网和快速以太网的基础。上一页返回６.３主干网主干网是指连接网络中集线器、交换机和路由器的电缆。主干电缆的吞吐量一般大于连接工作站和集线器的电缆的吞吐量。吞吐量的增加是必要的，因为主干电缆负责更多的数据传输。６.３.１串行主干串行主干网是最简单的主干网，它由两个或两个以上网络设备并用一根电缆相互连接成菊花链而组成。在网络设计工作中，菊花链是一系列设备的连接形式。集线器和交换机经常连接成菊花链的形式来扩展网络。集线器不是串行主干网的唯一设备，网关、路由器、交换机和网桥也是主干网中的组成部分。图６－７显示了一个串行主干网络，虚线表示主干电缆。下一页返回６.３主干网用集线器来扩展串行主干网络是有限的，例如，在１０ＢＡＳＥＴ的网络中，可能最多用４个集线器以串行的方式来连接５个网段。连接超过建议标准的集线器（超过最大的网线长度）将会影响到局域网的运行功能。在一个１００ＢＡＳＥＴＸ的网络中，最多用两个集线器来连接３个网段。在１Ｇｂｉｔ／ｓ网络中，只能用一个集线器来扩展网络。如果超过额度来扩展网络，可能会导致间断的和不可预知的数据传输错误。６.３.２分布式主干分布式主干网将大量的连接设备连接到一系列中心连接设备，并分层次组成，例如集线器、路由器或交换机。上一页下一页返回６.３主干网如图６－８所示，虚线代表主干线。这种拓扑结构允许简单的扩展和有限的容量增加，因为可以在各个层上增加连接设备。更复杂的分布式主干网可用路由器连接更多的局域网或局域网段来实现，如图６－９所示，在这个实例中，更高层的路由器用来连接局域网或局域网段。分布式主干网还可以实现分隔工作组，以便于管理。它很适合基于企业网络的应用，在一个大厦里，特定的集线器或交换机可以根据楼层或部门分配安装。６.３.３折叠主干折叠主干拓扑结构是指在路由器、集线器或交换机之类的设备中工作的一个虚拟网段。上一页下一页返回６.３主干网所有网段是通过一个网络互联设备互相连接的一个非分布式主干，如图６－１０所示。对比图６－９和图６－１０，在图６－９中，几个局域网用一个分布式主干相连，在折叠主干中，独立的路由器或交换机是一个主干的最高层。组成折叠主干的路由器或交换机必须有多重处理技术来处理通过它的大量传输。这是有风险的，因为在中心路由器或交换机上发生的一个错误就会导致整个网络的瘫痪。此外，因为路由器不能像集线器那样快速传输，所以使用路由器可能会减慢数据的传输速度。不过，折叠主干确实具有很多的优点，最重要的是，它允许用户连接不同类型的子网，还可以进行重点维修或纠错。上一页下一页返回６.３主干网６.３.４并行主干并行主干是网络主干中最强大的一种。与折叠主干不同的是，它有多于一个的中心路由器或交换机来连接每个网段。图６－１１显示了一种简单的并行主干拓扑网络。从图中可以看到，每个集线器用两根电缆连接到路由器或交换机上，这两个路由器或交换机也是用两根电缆连接。使用并行主干最大的好处在于它的多余连接可以保证网络连接到任何一个区域。并行主干比其他企业网络拓扑结构的成本要高，因为它使用了更多的电缆。但是，这也节省了由于纠错而花费的额外费用。作为网络工作者，他可能只在一些关键设备中才会采用并行主干连接。上一页返回６.４交换６.４.１电路交换电路交换中，通信之前要在通信双方之间建立一条双方独占的物理通路，在用户终止两个节点通信之前带宽一直可用。在节点保持连接期间，所有的数据都选择相同的通道。由于电路交换连接建立后（即使没有真正的通信发生），物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低。６.４.２报文交换报文交换是指当两个设备间建立连接，传输信息，然后断开连接时，信息被存储到第二个设备中且当这个设备与第三个设备建立连接时转发出去。下一页返回６.４交换这种存储转发的传输方式一直持续到信息被传送到目的节点。所有的信息沿着相同的物理通道传输。不像在电路交换中，连接不可以持续地被检查纠错。报文交换要求数据传输中的每个设备都有足够的存储记忆能力和处理能力来接收和存储信息。６.４.３分组交换分组交换是至今为止使用最为广泛的节点连接方式。分组交换是指在数据传输前先将数据分成小的组。数据包可以通过任何一个通道传输到它的目的节点，因为每个数据包都包含目的地址和编号信息。因此，数据包可以尝试选择最快的可用通道传输。它们不需要都沿着同一个通道，也没必要按一定的源顺序到达目的节点。上一页下一页返回６.４交换当数据包到达目的节点时，这个节点按照它们的控制信息重新组合。因为重新组合数据包需要花费一些时间，所以分组交换不适合于现场视频或音频传输。但在一些典型的数据传输中，它是一个快速有效的方式，例如邮件信息、电子数据表，甚至是从服务器到客户机的软件传输。它最大的好处在于分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行，这种流水线式的传输方式减少了报文的传输时间，而不像电路交换那样浪费带宽，也不像报文交换那样在数据传输通道中需要设备做信息处理。以太网和互联网都是分组交换技术的典型应用。上一页返回６.５以太网６.５.１ＣＳＭＡ／ＣＤ网络的接入方式是指网络节点接入通信通道的控制方法。把网络比喻成高速公路，入口匝道是高速公路入口方式的一种，繁忙的高速公路可能会在每个匝道口处设置一个红绿灯，每隔５秒钟才允许一辆车进入。ＣＳＭＡ／ＣＤ称为载波监听多路访问及冲突检测技术。对于所有的以太网络而言，它们的速度和结构类型都决定于ＣＳＭＡ／ＣＤ。在理解以太网之前，必须先理解ＣＳＭＡ／ＣＤ。载波监听实际上是指以太网的网卡在网络上发送信息帧之前，必须监听信道是否处于空闲状态。多路访问具有两种含义，既表示多个节点可以同时访问信道，也表示一个节点发送的信息帧可以被多个节点所接收。下一页返回６.５以太网在ＣＳＭＡ／ＣＤ中，当一个节点想要传输数据时，它必须先监听信道来决定通道是否空闲。如果通道不可用，它就等待且隔一段时间再监听一次。如果通道是空闲的，节点就传输它的数据。任何一个节点都可以在它得知通道空闲后传输数据。但是如果两个节点同时监听这个通道从而决定开始传输数据，那将出现什么情况呢？当这种情况发生时，两个传输就会互相干涉，称为冲突。ＣＳＭＡ／ＣＤ的最后部分ＣＤ称为冲突检测，这个术语指的是当节点发生冲突时的解决方法：如果一个网络节点在发送数据过程中检测到冲突，就立即停止发送数据，接下来，网卡将会发出一个３２ｂｉｔ的序列向其他的网络节点宣布它之前的传输是错误的，并宣布那些数据帧无效。上一页下一页返回６.５以太网这个网络节点等待一段时间后将会再次监测通道是否可用，如果可用，再重复发送。在重负载的网络中，冲突是经常发生的。而且越多的节点参与数据传输，发生的冲突越多，当一个以太网络中含有相当多的节点时，可能会因为冲突而产生传输效果不良的现象。冲突会破坏数据或者减短数据帧，所以在网络中监测冲突并补偿这些数据是非常重要的。图６－１２显示了ＣＳＭＡ／ＣＤ是如何调节数据流来避免冲突发生的。在一个以太网络中，冲突域是指两个节点在同时进行数据传输时发生冲突的一部分。在设计以太网络时，认识到这点很重要，因为转发器会像重新生成信号一样转发这些冲突信号。上一页下一页返回６.５以太网因此，连接有许多转发器的网络将会导致一个更大的冲突域。较高层的连接设备，如路由器和交换机，可以分化冲突域。６.５.２交换式以太网传统以太网又被称为共享式以太网，它提供一定量的带宽，供网段上的所有设备共享，网段上所有的节点属于一个冲突域。工作站不能同时发送和接收数据，而且当同一网段上的其他站点在传输数据的时候，工作站就无法传递信号。这是因为它们共用一个网段上的集线器，集线器只起到放大或转发信号的作用。相比而言，交换机可以把一个网段分成几个小的网段，这些小的网段独立于其他的网段并且支持各自的数据传输。上一页下一页返回６.５以太网交换式以太网能允许大量的节点同时传输和从不同的逻辑网络中接收数据。这样可以使每个节点都能最大限度地利用带宽。图６－１３显示了交换机是怎样分隔网络的。用交换式以太网可以提高一个网段的带宽利用率，因为没有工作站能同时争夺一根传输电缆。对于已经使用10ＢＡＳＥ-Ｔ网络的单位，交换机可以提供一种相对简单且成本低廉的方法来扩展每个节点的有效带宽。在网络中合理地布置交换机可以平衡网络流量和减少拥塞。上一页下一页返回６.５以太网６.５.３以太网帧以太网中可能用到：以太网－802.2（原有的），以太网－８０２.３（Ｎｏｖｅｌｌ专有），以太网－ＩＩ（ＤＥＣ，Ｉｎｔｅｌ和Ｘｅｒｏｘ联合公布）和以太网－ＳＮＡＰ（子网访问协议）这４种数据帧的一种或混合使用。物理层的标准如１０ＢＡＳＥ-Ｔ或者１００ＢＡＳＥ-ＴＸ，不影响发生在数据链路层的帧格式。因此，以太网帧的类型和网络拓扑结构以及所用的电缆没有关系。帧传递也独立地发生在更高的层上。理论上来讲，所有的帧格式都符合高层协议。上一页下一页返回６.５以太网１.帧的实现和配置在网络中可以使用不同类型的帧格式，但不能预期不同帧类型的互操作性。节点的数据链接层服务应该依据它可能接收到的帧格式来正确配置。但如果节点接收到陌生的帧格式，它就不能对这个帧里面所包含的数据进行解码，也不能和节点配置器联系来用这个帧格式。因此，对于局域网工作者而言，保证所有的设备都用相同的正确的帧格式是很重要的。帧类型一般由设备的网络接口控制器的配置软件来决定。２.帧长上一页下一页返回６.５以太网所有的以太网帧类型都共享许多相同的场，例如，每个以太网帧都包含一个７字节的前同步码和一个１字节的帧启动定义符。前同步码会发出信号告知接收节点数据还没有到达，并显示数据流开始的时间。而帧启动定义符则会说明数据场的地址。在计算帧大小的时候，前同步码和ＳＦＤ都不包括在内。每个以太网帧还会包含一个１４字节的报头，这个报头携带目的地址、源地址以及为区别功能和大小的附加场等信息，这些信息决定于帧的类型。目的地址和源地址的大小都是６字节。目的地址识别数据帧的接收节点，源地址则表明发出该数据的源节点。每个网络设备都有它的物理地址，也叫做硬件地址或介质访问控制（ＭＡＣ）地址。上一页下一页返回６.５以太网一个以太网帧的源地址和目的地址常用ＭＡＣ地址来识别数据来自哪里以及将要发送到哪里。而且，所有的以太网帧都包含一个４字节的帧校验序列。ＦＣＳ的功能是用循环冗余校验码（ＣＲＣ）算法来保证发送到目的地址的数据能精确的和原数据符合。这样，ＦＣＳ和报头共同组成了一个１８字节的帧，这个以太网帧的数据部分可能包含４６～１５００字节的信息（其中包含网络层数据包），如果高层提供的数据不足４６字节，则由源节点用多余的字节来补足４６字节。这些多余的字节称为填充，它没有重要的意义，只是为了增大帧，它们并不影响传输的数据。在一个４６字节的最小数据场上加上１８字节的帧就组成了一个最小６４字节的以太网帧。上一页下一页返回６.５以太网在最大数据场１５００字节上加上１８字节就等于了一个最大１５１８字节的以太网帧。３.Ｅｔｈｅｒｎｅｔ-ＩＩ（ＤＩＸ）以太网－ＩＩＥｔｈｅｒｎｅｔＩＩ即ＤＩＸ２.０，是Ｘｅｒｏｘ与ＤＥＣ、Ｉｎｔｅｌ在ＩＥＥＥ开始标准化以太网之前制定的以太网标准帧格式。这个ＥｔｈｅｒｎｅｔＩＩ帧格式和较早的Ｅｔｈｅｒｎｅｔ８０２.３以及Ｅｔｈｅｒｎｅｔ８０２.２格式很相似，只是区别于一个场。其他类型的帧格式包含一个２字节长度的字段，而ＥｔｈｅｒｎｅｔＩＩ包含２字节型字段。这个型字段能识别包含在帧里面的网络层协议（如ＩＰ，ＡＲＰ，ＲＡＲＰ或者ＩＰＸ）。上一页下一页返回６.５以太网和ＥｔｈｅｒｎｅｔＩＩ一样，ＥｔｈｅｒｎｅｔＳＮＡＰ帧格式也提供一种型字段，不过ＥｔｈｅｒｎｅｔＳＮＡＰ标准则需要增加一些控制字段，所以比起ＥｔｈｅｒｎｅｔＩＩ帧格式，ＥｔｈｅｒｎｅｔＳＮＡＰ有较少的数据空间。但是因为它支持多种网络层协议和较小的开销字节，ＥｔｈｅｒｎｅｔＩＩ是当前以太网络最常用的帧格式，图６－１４描述了一种ＥｔｈｅｒｎｅｔＩＩ格式。６.５.４以太网供电技术在ＰＯＥ系统中，提供电源的设备称为供电设备（ＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＰＳＥ），而使用电源的设备称为受电设备（ＰｏｗｅｒｅｄＤｅｖｉｃｅ，ＰＤ）。ＰＳＥ设备一般依靠后备电源供电。上一页下一页返回６.５以太网ＰＯＥ需要ＣＡＴ５或更好的铜电缆。在１０ＢＡＳＥ-Ｔ、１００ＢＡＳＥ-ＴＸ和１０００ＢＡＳＥ-Ｔ网络中，电缆中的电流通过闲置的电缆或通过传输数据的电缆传输，这个标准允许两种方式。然而，在一个独立网络中，所有ＰＳＥ和ＰＤ之间载流线的选择必须保持一致。并不是所有的末节点都能接收ＰＯＥ。ＩＥＥＥ标准也考虑到这点，让ＰＳＥ首先检查一个节点是否能接收ＰＯＥ再尝试供电。这样ＰＯＥ就能和现在的８０２.３装置兼容，不需要为了增加这个新的特性而对现存的网络进行修改。上一页返回６.６ＦＤＤＩ光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口（ＦＤＤＩ）是由美国国家标准化组织（ＡＮＳＩ）于２０世纪８０年代中期制定的一种网络技术，后由ＩＳＯ加以完善。ＦＤＤＩ使用双环令牌，以多模或单模光纤传递数据，传输速率可以达到１００Ｍｂｉｔ／ｓ。ＦＤＤＩ的发明是为了克服当时以太网和令牌环网的吞吐量的限制。因此，在２０世纪８０年代末和２０世纪９０年代初，经常会看到ＦＤＤＩ被作为主干网使用，ＦＤＤＩ被应用在广域网和城域网中，而不用于多个建筑组成的局域网。ＦＤＤＩ最大的传输距离可达到１００ｋｍ。。但ＦＤＤＩ仍旧是一个具有很多优点的稳定技术。它的光纤传输使它比那些铜电缆传输更加可靠且更有安全性。另一个优点是ＦＤＤＩ可以很好地工作在１００ＢＡＳＥ-ＴＸ以太网技术中。下一页返回６.６ＦＤＤＩ光纤分布式数据接口ＦＤＤＩ的一个不足之处是它需要更高的成本（大约每增加一个交换机将会多出１０倍价格），而且ＦＤＤＩ网络在以后的扩建过程中会遇到很多问题。相似于令牌环网，ＦＤＤＩ也是环型拓扑结构，如图６－１５所示。它也是采用同样的令牌传递技术。和令牌环网不同的是ＦＤＤＩ使用双环架构，在正常情况下，主环用于数据传输，备用环闲置。使用双环的目的是能够提供较高的可靠性。上一页返回６.７ＡＴＭ异步传输模式ＡＴＭ（ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅ，异步传输模式）是国际电信联盟ＩＴＵ制定的标准，用于描述网络接口和多路信号复用技术的数据链接层协议。它作为一种有别于ＦＤＤＩ的高速带宽研究，产生于１９８３年的贝尔实验室，但此后多年才使标准组织达成了一致。ＡＴＭ使用光纤或者高级的屏蔽、非屏蔽双绞线作为传输介质，并主要应用在广域网上，特别是大型公共远程通信方面。和令牌环网以及以太网一样，ＡＴＭ专门定义了数据链路层帧技术。和令牌环网不同的是，ＡＴＭ有固定长度的分组，一个分组叫做一个信元，一般由４８ｂｉｔ的信息段和一个５ｂｉｔ的信头组成。固定信元格式使ＡＴＭ具有可预知的网络性能。下一页返回６.７ＡＴＭ异步传输模式然而，前面讲过，越小的分组就会需要越多的开销。事实上，ＡＴＭ的小分组确实降低了它的潜在吞吐量，但信元的使用则弥补了这一损失。ＡＴＭ的另一个独特之处是采用了虚连接技术，将逻辑子网和物理子网分离。类似于电路交换，ＡＴＭ首先选择路径，在两个通信实体之间建立虚通路，将路由选择和数据转发分开，使传输中间的控制较为简单，解决了路由选择的瓶颈问题。虚拟电路的一个好处是它们具有可配制性以更有效地使用有限的带宽。几个虚拟电路可以被配置在电缆的一段长度上或一个通道上，虚拟电路只有在它传输数据的时候才占用通道。同时，这个通道对其他虚拟电路也可用。上一页下一页返回６.７ＡＴＭ异步传输模式ＡＴＭ的发明者让它在某种程度上和其他几个处于主导地位的网络技术兼容。它的信元可以支持多种类型的高层协议，包括ＴＣＰ／ＩＰ，ＡｐｐｌｅＴａｌｋ和ＩＰＸ／ＳＰＸ。此外，ＡＴＭ网还可以通过局域网仿真技术和以太网及令牌环网进行配合使用。局域网仿真技术对传送过来的以太网或令牌环网帧进行封装，并把它转化成ＡＴＭ信元格式来在ＡＴＭ网络中传输。目前，ＡＴＭ的价格很昂贵，因此很少在小型局域网中使用这种技术。一个更快速且更便宜的技术———千兆位以太网是对ＡＴＭ的一种很大的威胁。除了它的低成本，对于快速以太网用户而言，千兆位以太网也是更自然方便的一种升级方式。它通过为重负荷传输提供一个更大容量的通道来解决ＱｏＳ的问题。上一页返回６.８无线网络目前局域网广泛使用的无线电标准是由ＩＥＥＥ制定的８０２.１１标准。６.８.１８０２.１１１９９７年ＩＥＥＥ首次发布了无线网络标准。从那时开始，它的无线局域网标准委员会也被称为８０２.１１委员会，陆续制定了无线网络几种不同的标准。每一个ＩＥＥＥ无线网络接入标准都是以制定它的８０２.１１工作组命名的。ＩＥＥＥ８０２.１１工作组已经制定了几个值得注意的标准：８０２.１１ｂ、８０２.１１ａ、８０２.１１ｇ和８０２.１１ｎ。这４个８０２.１１标准有很多共同点。尽管它们的物理层服务器差别很大，但是４个都使用半双工信令传输。下一页返回６.８无线网络此外，所有的８０２.１１网络使用相同的媒体访问控制器。和以太网中的８０２.３一样，数据链路层中的ＭＡＣ子层的功能主要是有数据封装和媒体访问管理。８０２.１１介质访问控制ＭＡＣ服务器时，会附加一个４８字节的物理地址给一个数据帧用于识别它的源地址和目的地址。相同物理地址的使用允许８０２.１１网络很容易地和其他ＩＥＥＥ８０２网络兼容，包括以太网。因为无线电设备不能同时发送和接收，所以８０２.１１网使用不同于以太网的接入方式。８０２.１１标准选择用载波侦听多路访问／冲突避免（ＣＳＭＡ／ＣＡ）的媒体访问控制方法来接入共享媒体。上一页下一页返回６.８无线网络在采用ＣＳＭＡ／ＣＡ时，需要发送数据的终端首先要监听媒体，以便知道是否有其他终端正在发送，如果媒体不忙，则等待一段时间后可以进行发送处理；如果繁忙，则等待一段时间后就在此监听通道。目的节点在接收到数据后，检验了它的精确度，然后向源节点发回一个正确应答（ＡＣＫ）数据包。如果源节点收到了这个ＡＣＫ数据包，就会认为传输成功。然而，网络中的干扰以及其他传输会妨碍这次交换。如果源节点在发出一个信息之后没有收到目的节点发回的ＡＣＫ数据包，就会认为传送失败，然后它会启动一个新的ＣＳＭＡ／ＣＡ进程。与ＣＳＭＡ／ＣＤ相比，ＣＳＭＡ／ＣＡ虽然使冲突最小化，但并没有消除冲突。上一页下一页返回６.８无线网络在每次传输中用ＡＣＫ数据包来检验意味着８０２.１１网络比８０２.３网络需要更多的开销。因此，理论上一个具有１０Ｍｂｉｔ／ｓ的无线网络每秒所传输的数据量要比同样吞吐量的有线以太网少。实际上，无线网络可能只能达到它的理论吞吐量的１／３或一半。１.８０２.１１ｂ在１９９９年，ＩＥＥＥ发布了８０２.１１ｂ，也被称为ＷＩ-ＦＩ，即无线保真技术。它使用直接序列展频技术ＤＳＳＳ（ＤｉｒｅｃｔＳｅｑｕｅｎｃｅＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍ）。在ＤＳＳＳ中，ＤＳＳＳ采用全频带传送资料。８０２.１１ｂ频段是２.４～２.４８３５ＧＨｚ（也叫２.４ＧＨｚ频段），并把它分成１４条叠加的２２ＭＨｚ通道。上一页下一页返回６.８无线网络它理论上提供的最大吞吐率是１１Ｍｂｉｔ／ｓ，实际应用中一般在５Ｍｂｉｔ／ｓ左右。为了保证这个吞吐率，在无线ａｄｈｏｃ网络中，无线节点必须保持在１００米以内。在所有的８０２.１１标准中，８０２.１１ｂ是最先并且一直流行应用的。它也是８０２.１１无线局域网技术中成本最低的一种。２.８０２.１１ａ它不同于８０２.１１ｂ和８０２.１１ｇ之处在于它采用了更大的频段５ＧＨｚ并提供５４Ｍｂｉｔ／ｓ的理论吞吐率，尽管它的有效吞吐率只有１１～１８Ｍｂｉｔ／ｓ。它的高吞吐率是因为它的较广频率范围和独一无二的编码方法以及更多的有效带宽的使用。上一页下一页返回６.８无线网络或许更重要的是因为５ＧＨｚ的频段不如２.４ＧＨｚ频段那么密集。因此，８０２.１１ａ的信号很少受到微波、无线电话、马达或其他无线局域网信号的干扰。３.８０２.１１ｇＩＥＥＥ的８０２.１１ｇ无线局域网标准是８０２.１１ｂ在同一频段上的扩展，通过不同的编码技术它把它的最大吞吐率从１１Ｍｂｉｔ／ｓ上升到理论吞吐率５４Ｍｂｉｔ／ｓ。８０２.１１ｇ的有效吞吐率为２０～２５Ｍｂｉｔ／ｓ。一个８０２.１１ｇ的天线可以辐射大约１００ｍ的距离。在2009年，ＩＥＥＥ标准委员会终于批准通过８０２.１１ｎ成为正式标准。它是802.11ａ／ｂ／ｇ后面的一个无线传输标准协议。上一页下一页返回６.８无线网络在传输速率方面，８０２.１１ｎ可以将ＷＬＡＮ的传输速率由目前８０２.１１ａ及８０２.１１ｇ提供的５４Ｍｂｐｓ，提供到３００Ｍｂｐｓ甚至高达６００Ｍｂｐｓ。得益于将ＭＩＭＯ（多入多出）与ＯＦＤＭ（正交频分复用）技术相结合而应用的ＭＩＭＯＯＦＤＭ技术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。在覆盖范围方面，８０２.１１ｎ采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列，可以动态调整波束，保证让ＷＬＡＮ用户接收到稳定的信号，并可以减少其它信号的干扰。因此，其覆盖范围可以扩大到好几平方公里，使ＷＬＡＮ移动性极大提高。上一页下一页返回６.８无线网络在兼容性方面，８０２.１１ｎ采用了一种软件无线电技术，它是一个完全可编程的硬件平台，使得不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容，这使得ＷＬＡＮ的兼容性得到极大改善。这意味着ＷＬＡＮ将不但能实现８０２.１１ｎ向前后兼容，而且可以实现ＷＬＡＮ与无线广域网络的结合，比如３Ｇ。６.８.２蓝牙在２０世纪９０年代初，爱立信公司开始研制一种用于多个设备间的无线网络技术，包括无线电话、ＰＤＡ、计算机、打印机、键盘、耳机以及寻呼机等。上一页下一页返回６.８无线网络它可以在相同的通道间传输声音、视频和数据信号，并且具有低成本、设备兼容和短距离等特点。１９９８年，英特尔、诺基亚、东芝联合索尼爱立信成立了蓝牙技术联盟（ＳＩＧ，现在它的成员公司已达到２０００多个），该小组致力于推动蓝牙无线技术的发展。蓝牙是运行在２.４ＧＨｚ波段采用高速调频技术的一种移动无线网络标准。跳频技术（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＨｏｐｐｉｎｇＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍ，ＦＨＳＳ）在同步且同时的情况下，接收两端以特定形式的窄频载波来传送讯号。蓝牙的名字来源于１０世纪丹麦国王ＨａｒａｌｄＢｌａｔａｎｄ（英译为ＨａｒｏｌｄＢｌｕｅｔｏｏｔｈ）（因为他十分喜欢吃蓝梅，所以牙齿每天都