第三章 局域網基礎

　　早期局域網的特點：

　　從局域網應用角度看，局域網主要技術特點是：

　　決定局域網的主要技術要素是：網絡拓撲，傳輸介質與介質訪問控制方法。局域網從介質訪問控制方法分為：共享介質局域網與交換式局域網。

　　局域網拓撲構型

　　總線局域網的介質訪問控制方式采用的是“共享介質”方式。

　　主要特點

　　介質訪問控制方法是控制多個結點利用公共傳輸介質發送和接受數據的方法。

　　環形拓撲構型

　　星型拓撲中存在中心結點，每個結點通過點與點之間的線路與中心結點連接，任何兩結點之間的通信都要通過中心結點轉接。

　　局域網傳輸介質有同軸電纜、雙絞線、光纖與無線通信信道。

　　雙絞線

　　光纖

　　共享介質訪問控制方式主要為：

　　1 帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD方法。

　　2 令牌總線方法(TOKEN BUS)。

　　3 令牌環方法(TOKEN RING)。

　　IEEE802

　　IEEE802參考模型：IEEE802參考模型是美國電氣電子工程師協會在1980年2月制訂的，稱為IEEE802標準，這個標準對應于OSI參考模型的物理層和數據鏈路層，但它的數據鏈路層又劃分為邏輯鏈路控制子層(LLC)和介質訪問控制子層(MAC)。

　　a.802.1標準：包含了局域網體系結構、網絡互連、以及網絡管理與性能測試。

　　b.802.2標準：定義了邏輯鏈路控制(LLC)子層功能及其服務。

　　c.802.3標準：定義了CSMA/CD總線介質訪問控制子層和物理層規范。

　　d.802.4標準：定義了令牌總線(Token Bus)介質訪問控制子層與物理層的規范。

　　e.802.5標準：定義了令牌環(Token Ring)介質訪問控制子層與物理層的規范。

　　IEEE802.2標準定義的共享局域網有三類：

　　1 采用CSMA/CD介質訪問控制方法的總線型局域網。

　　2 采用TOKEN BUS介質訪問控制方法的總線型局域網。

　　3 采用TOKEN RING介質訪問控制方法的環型局域網。

　　ETHERNET(以太網)的核心技術是它的隨機爭用型介質訪問方法，即CSMA/CD介質訪問控制方法。

　　最早使用隨機爭用技術的是夏威夷大學的校園網。

　　CSMA/CD的發送流程可以簡單的概括為1先聽先發2邊聽邊發3沖突停止4隨機延遲后重發。

　　沖突檢測是發送結點在發送的同時，將其發送信號波形與接受到的波形相比較。

　　TOKEN BUS(令牌總線方法)是一種在總線拓撲中利用“令牌”作為控制結點訪問公共傳輸介質的確定型介質訪問控制方法。

　　所謂正常穩態操作是網絡已經完成初始化，各結點進入正常傳遞令牌與數據，并且沒有結點要加入與撤除，沒有發生令牌丟失或網絡故障的正常工作狀態。

　　令牌傳遞規定由高地址向低地址，最后由低地址向高地址傳遞。令牌總線網在物理上是總線網，而在邏輯上是環網。

　　交出令牌的條件：1 該結點沒有數據幀等待發送。2 該結點已經發完。3 令牌持有最大時間到。

　　環維護工作：1環初始化2新接點加入環3接點從環中撤出4環恢復5優先級

　　令牌總線的特點

　　TOKEN RING

　　IEEE802.5標準對其改進

　　CSMA/CD與TOKEN BUS、TOKEN RING的比較

　　ETHERNET物理地址的基本概念

　　高速局域網的方案

　　共享介質局域網可分為Ethernet，Token Bus，Token Ring與FDDI以及在此基礎上發展起來的100Mbps Fast Ethernet、1Gbps與10Gbps Gigabit Ethernet。

　　交換式局域網可分為Switch Ethernet與ATM LAN，以及在此基礎上發展起來的虛擬局域網。

　　光纖分布式數據接口FDDI是一種以光纖作為傳輸介質的高速主干網。

　　FDDI主要技術特點:

　　(1)使用基于IEEE802.5的單令牌的環網介質訪問控制MAC協議;

　　(2)使用IEEE802.2協議,與符合IEEE802標準的局域網兼容;

　　(3)數據傳輸速率為100Mbps,連網的結點數小于等于1000,環路長度為100km;

　　(4)可以使用雙環結構,具有容錯能力;

　　(5)可以使用多模或單模光纖;(6)具有動態分配帶寬的能力,能支持同步和異步數據傳輸.

　　100Mbps Fast Ethernet

　　1Gbps Gigabit Ethernet

　　Gigabit Ethernet的傳輸速率比Fast Ethernet(100Mbps)快10倍，達到1000Mbps，將傳統的Ethernet每個比特的發送時間由100ns降低到1ns。

　　10Gbps Gigabit Ethernet

　　交換局域網的基本結構

　　局域網交換機工作原理

　　“端口號/MAC地址映射表”的建立與維護根據交換機的幀轉發方式，交換機可以分為3類：

　　1 直接交換方式。

　　2 存儲轉發交換方式。

　　3 改進直接交換方式。

　　局域網交換機的特性：

　　1 低交換傳輸延遲。

　　2 高傳輸帶寬。

　　3 允許10Mbps/100Mbps。

　　4 局域網交換機可以支持虛擬局域網服務。

　　虛擬網絡(VLAN)是建立在交換技術基礎上的。

　　虛擬網絡是建立在局域網交換機或ATM交換機上的，它以軟件的形式來實現邏輯組的劃分與管理，邏輯工作組的結點組成不受物理位置的限制。