计算机网络课件第三章局域网技术.ppt
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1、2023/9/14,1,第三章 局域网技术,教学目标教学重点教学过程,菜洋漳聪镐坪葵邀田瞩起供埋诉汉躺泳敛嫡熙谱冈匪吏错赘极蕉哥扩耸锅计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,2,教学目标,掌握局域网的工作原理掌握局域网的实用技术,赚睛泡斜拨烬舍浴蚂剖惶措执酌滇脯胶匹沉咎邦饭温且哑婶屿捎白晨嗜蹦计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,3,教学重点,IEEE 802参考模型 以太网的工作原理 在数据链路层扩展局域网 虚拟局域网技术,业拭雕斋联撂吼佰人沛本挂散毕海献项勒痰魁靡陵静槐仆痰蛹接撰铜猩胰计算机网络课
2、件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,4,教学过程,传统以太网 扩展的局域网 高速局域网 虚拟局域网 无线局域网 网络操作系统,捡适了云仓貉宜妒万贞甲讼皿秦酶顶剩卵娘瞳平稻表室旨葵抹虫恫衷铱灶计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,5,3.1局域网概述,局域网LAN(Local Area Network)产生于60年代末。局域网(LAN)普遍具有以下一些特点:(1)地理分布范围较小,一般为数百米至数公里。(2)数据传输速率高,一般为0.1100Mbps,目前已出现速率高达1000Mbps的局域网。(3)误码率低,
3、一般在10-1110-8以下。,赖疡宗挣错涪僚锣甫刹页刨枣究映苟靠灶朱啪鞠砚舀奸毯巾替执朔辗悔傍计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,6,局域网概述,(4)以PC机为主体,包括终端及各种外设,网络中一般不设中央主机系统。(5)一般仅包含OSI参考模型中的低三层功能。(6)协议简单、结构灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩充。,掐色密糖木忻攫宛霖融胰跑踞靛咏扮脉凋脸哗砌寂载扬抹锈扒伯隆碗命糯计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,7,IEEE 802参考模型,户犹腆婪佳柄串涕丫闺每挺妖郎挛琴开仇伺篡手
4、课揩本稽直玩厅硷孺曼项计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,8,IEEE 802参考模型,IEEE委员会在IEEE802.1标准中定义了关于局域网的参考模型。,允脾豺乘纲戴展虽蜘滴徘衍楷篷蚊垛现迄泞荷有桩入抱鄂夏呀恍蛆萨蕉孙计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,9,IEEE 802参考模型,IEEE802参考模型包括了OSI/RM最低两层(物理层和数据链路层)的功能,也包括网间互连的高层功能和管理功能。OSI/RM的数据链路层功能,在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC(Medium Acces
5、s Control)和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。,寥德绥幅唁牵菱百程腆顷椅沪劫坷尺挟坛梳壳甜片谈蝉寓洋澎惯妻曹雷盼计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,10,IEEE 802参考模型,IEEE 802标准特意把逻辑链路控制(LLC)独立出来形成一个单独子层,使LLC子层与媒体无关,仅让媒体访问控制(MAC)子层依赖于物理媒体。由于设立了MAC子层,IEEE 802标准就具有了可扩充性,有利于接纳新的媒体和媒体访问控制方法。,渗讣组张臣舵告韦兹四么耽鹰绳社爱户藐遍元蔡卸尚令樱生颖灼喜砾氟卫计算机网络课件
6、第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,11,IEEE 802参考模型,MAC层从LLC层接收一块数据,并进行相应的媒体访问控制,然后把数据传输出去。和其他协议层一样,MAC层会组装一个MAC协议数据单元(PDU),这个PDU又叫做MAC帧。,虎炉过状抛迹栗九软促触公波醉钧垣送哲不泅比谰尹棒孝矫野阜卫嘲赚抑计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,12,IEEE 802参考模型,所有LAN中的设备通过访问共享媒体来发送和接收信息,因此必须提供相应的机制来控制对传输媒体的访问,以便使之更加有序和有效。这就是MAC子层提供
7、的功能。MAC到MAC 的操作通过同等层协议来进行,MAC还产生帧检验序列和完成帧检验等功能。,什进宙娇钩柒渗供勃甭烧河广忆非憎岂梳扫乍刷崔纫蕊楚呆蚕诈噪烁于殿计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,13,3.2传统以太网,在总线网络中,每个站点都能独立地决定帧的发送,若两个或多个站同时发送帧,就会产生冲突,导致所发送的帧都出错。以太网的组建主要遵循IEEE802.3协议,CSMA/CD是一种用争用的方法来决定对媒体访问权的协议,这种争用协议适用于逻辑上属于总线拓扑结构的网络。,很甸赫笼洱授邻藻矗刹迹学哉务酷阀咏奎筐朴片泰芽示饮雕佐姆惜雁县峭计算机
8、网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,14,载波监听多路访问CSMA,载波监听多路访问CSMA的技术,也称做先听后说LBT(Listen Before Tall)。要传输数据的站点首先对媒体上的载波进行监听,以确定是否有其它站点占用总线。如果总线空闲,该站点便可传输数据;否则,该站点将避让一段时间后再做尝试。,腺铜根焦陋沙肩关运浊爬躇袭房醉望母级且橱婶吏季栅迅辛劝仗年鲸巍嘿计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,15,载波监听多路访问CSMA,避让的策略主要有三种:1)非坚持算法2)1-坚持算法3)P-坚持
9、算法,距师痢酌睛修粘赏腐面迸久拣添盯钝入能审穷喝籽净啪扼于囊汽冀唾徊噶计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,16,非坚持算法,算法规则为:(1)如果媒体空闲,则可以立即发送。(2)如果媒体忙,则等待一个随机时延,再重复前一步骤。采用随机的重发延迟可以减少冲突发生的可能性。非坚持算法的缺点是:即使有几个站点都有数据要发送,但由于大家都在延迟等待过程中,致使媒体仍可能处于空闲状态,使利用率降低。,颖杯塔芯凄蜜理埃计始嫡穿拐祭叠脓篙刹蛊莎舱诧兵葡间霍坯咐铲蝇饰分计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,17,
10、1-坚持算法,算法规则为:(1)如果媒体是空闲的,则可以立即发送。(2)如果媒体是忙的,则继续监昕,直至检测到媒体空闲,立即发送。(3)如果有冲突(在一段时间内未收到肯定的回复),则等待一随机时间,重复步骤(1)(2)。这种算法的优点是:只要媒体空闲,站点就立即发送数据,避免了媒体利用率的损失;其缺点是:假如有两个或两个以上的站点有数据要发送,冲突就不可避免。,登黎俄削蜗棺幕本钻鼻梯偶辆到难米疚溯撵较彰矗僳虚幼答麻蚁椰拣送栏计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,18,P-坚持算法,算法规则为:(1)监听信道,如果媒体是空闲的,则以P的概率发送数据
11、,而以(1-P)的概率延迟一个时间单位。一个时间单位通常等于传播时延的2倍。(2)延迟了一个时间单位后,再重复步骤(1)。(3)如果媒体是忙的,继续监听直至媒体空闲并重复步骤(1)。P-坚持算法是一种既能像非坚持算法那样减少冲突,又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的折中方案。,稗福瞧喜挠吕男穷妹励枯促却纹猛刑煮挨漓废嚣仅灰致奈揪蚕颐刨滥善耍计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,19,具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD,在CSMA/CD算法中,一旦检测到冲突并发完阻塞信号后,为了降低再次发生冲突的概率,需要等待一个随机时间,然后再使用
12、CSMA方法试图传输。为了保证这种退避操作维持稳定,采用了一种称为二进制指数退避的算法,其规则如下:(1)对每个数据帧,当第一次发生冲突时,设置一个参量L;(2)退避间隔取1到L个时间片中的一个随机数,1个时间片等于两站点之间的最大传播时延的两倍;(3)当数据帧再次发生冲突,则将参量L加倍;(4)设置一个最大重传次数,超过该次数,则不再重传,并报告出错。,汀枯谜泪饿邓嫉缉骨尧聪刻拜捻理夷壕芳悼饮赤蛋狡簿冀档培远洒绅操幻计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,20,具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD,IEEE 802.3就是采用二进制指数退
13、避和1-坚持算法的CSMA/CD媒体访问控制方法。这种方法在低负荷时,如媒体空闲时,要发送数据帧的站点能立即发送;在重负荷时,仍能保证系统的稳定性。,辫羹雹睁坯帐径蹿遣末兽易历硕耍酝筷地法换径授吞幽小候吵四咱千戒敢计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,21,3.3扩展的局域网,在许多情况下,一个单位往往拥有许多个局域网,因而需要实现局域网之间的通信。这时就需要使用一些中间设备将这些局域网连接起来。在物理层或数据链路层将局域网进行扩展。这种扩展的局域网在网络层看来仍然是一个网络。,疤仓匆佬拥蜕追样辰泪危坎虫酥玫州爱呛拷夯晴煮鹿哭陷驻谎锡丑妹佯班计算
14、机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,22,在物理层扩展局域网,用多个集线器可连成更大的局域网,憨鲤手砰碑场残田剑橡滚拘口费婿羚图饶言状炒爱黎宰掇绊脖谅亡楼荆肢计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,23,在物理层扩展局域网,优点使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进行跨碰撞域的通信。扩大了局域网覆盖的地理范围。缺点碰撞域增大了,但总的吞吐量并未提高。如果不同的碰撞域使用不同的数据率,那么就不能用集线器将它们互连起来。,塘洪岳诅敝廷哟驰僳颈盂苏迅渗锄穴乎哩茂暑实衔辽掠扬捐赎俯抒赞甩泰计算机网络课件第
15、三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,24,在数据链路层扩展局域网,在数据链路层扩展局域网是使用网桥。网桥工作在数据链路层,它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时,并不是向所有的端口转发此帧,而是先检查此帧的目的 MAC 地址,然后再确定将该帧转发到哪一个端口,踢巍巍狄沼泥汛等汐垂签劳柿篱耿第拟舞仕物孙鞋涸顾窍易炙能夯饺敲圾计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,25,使用网桥带来的好处,过滤通信量。扩大了物理范围。提高了可靠性。可互连不同物理层、不同 MAC 子层和
16、不同速率(如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网)的局域网。,栗动撩卫胶奇换脯雏锋翟失樊哪盗嚎企棠咯按陀贯予近吵节吩向供旨夷浮计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三章 局域网技术,2023/9/14,26,使用网桥带来的缺点,存储转发增加了时延。在MAC 子层并没有流量控制功能。具有不同 MAC 子层的网段桥接在一起时时延更大。网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网,否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。,胺菲穷汀正字键飞弦圾败怠仇到靛矫降受迄扛驴蚀撇藕砸牧澈酌床煎松拥计算机网络课件第三章 局域网技术计算机网络课件第三
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