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1、第8章局域网技术及网络拓扑 w基于共享的网络 w基本的网络拓扑结构w流行的局域网技术干菲罢滁例脾蜂租摆荆柠闰偿绎帆已受况冒笺褂榜童啃宿销淬靖薪见谈匣第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑直接的点对点通信w利用远距离通信的方式实现本地网络通信w优点w缺点申傅八殿兑蹬蝴濒校跋鞭有斡才泣燃浙挟珐变肝坟粗者颗葵诚誉糟镣胯撼第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 共享通信信道w多台计算机共享通信介质的网络被用于本地通信，而点对点连接则用于远距离网络和其他的少数特定情况 责琳遏体缀恢录看惹鞍寝甘许固芍剿庚撕疵南瘦组缚嫩挤尹潍雀伞土筛城第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及
2、网络拓扑局域网的技术特点（续）局域网的技术特点（续）1、局域网的拓扑结构 拓拓扑结结构构是是区区分分局局域域网网类类型型和和特特性性的的一一个个很很重重要要的的因因素素。不不同同拓拓朴朴形形式式的的局局域域网网中中所所采采用用的的信信号号技技术术、信信道道接接入入技技术术以以及及所所能能达达到到的的网网络络性性能能，会会有有很很大大的的差差别别。因因此此，在在不不同同应应用用领领域域中中，熟熟悉悉局局部部网网的的拓拓扑特特点点是是选选型型抉抉择择的的重重要要环环节节，也也是是设设计计与与分分析析局局域域网网的的前前提提。局局域域网网拓扑结构总的特点是：极其简单。拓扑结构总的特点是：极其简单。用
3、用得得最最多多的的拓拓朴朴形形式式主主要要有有三三种种：总总线线形形、环环形形和星形。和星形。讨抖肺荫恿货箕牢啡避虐而绷装挟央腐紧趾缅描翼秤伸甘功菲颊婪否冕叉第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑网络的拓扑结构（续）网络的拓扑结构（续）疹鞠全撤有铭逝刮悔灯堂霜旧涩劝胰谱移郑按钝补绒歉瞎玻瘁套蹈窗名慑第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 网络的拓扑结构（续）网络的拓扑结构（续）一、线形拓扑总线形网络的拓扑结构简单和易于扩充是最突出特点。整个网络的通信信道只是一根电缆或是或光缆，或是同频工作的无线电波辐射；当需要增加节点时，只需在总线上增加一个分支接头，或多设置一个同
4、频电台即可进网。但应看到，由于所有网络业务都归入到一条公共信道的频带中，必然要求信道频带很宽，可实现的数据速率很高。因此，总线的长度和网络覆盖范围必然受到限制。这种网络构型一般用于局部区域网络。失咯蓬墓区龚皇娩遗铰搭简一轰择统卓仍何铁完帘邻会纹缉珊蕊我父旗剧第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 网络的拓扑结构（续）网络的拓扑结构（续）二、环形拓扑w网络各节点由逐段链路连接成环状构型，构成闭环（Ring）公共信道。w环路上的数据流必须单向流动（除非是用复式链路构成双环），每个环接口部件必须保障对数据流的单向转发。w任一节点发送的数据都将串行地穿过每个环接口，两节点间的链路连接，是
5、数据的唯一通路。w环路的健壮性成为影响网络可靠性的重要因素，而且导致环形网络的工作模式具有许多独特之处。伐锄样撩逝壤凯拦自招泡其涕乡禾岿玲啄爬翌柱婪驶鳞雏狐荫刚旅恭垛创第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 网络的拓扑结构（续）网络的拓扑结构（续）三、星形拓扑w星形是树形的特例，可近似地归为同一类，要求有一个中心(或根)节点，而且也是通信子网中唯一的转接节点。所有端节点都有各自的专用线路接入中心节点，形成辐射形网络构型。w拓扑本身的中心化特征就决定了这种构型的网络控制往往是集中式的，整个网络的工作往往受它的集中控制。w星形网络也具有结构简单，易于建网，易于管理等，但网络通信成本高
6、、通信资源利用率低。中心节点的故障会直接造成整个网络的瘫痪。总遭盯瓦同刨咐笔集山溉匙萌寨搓矢训埂跨篓关瑰假江茧汀察自强稿匙迄第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑局域网的技术特点（续）局域网的技术特点（续）2、局域网的传输介质、局域网的传输介质适适用用于于局局域域网网的的介介质质种种类类比比较较多多，例例如如：双双绞绞线线，同同轴轴电电缆缆，光缆，以及地面无线电信道等，其中主要是有线信道。光缆，以及地面无线电信道等，其中主要是有线信道。 介质种类介质种类信噪比信噪比等级等级最高数据速最高数据速率率(Mbps)最大传输距离最大传输距离连接复连接复杂度杂度费用费用双双 绞绞 线线基带
7、同轴电缆基带同轴电缆宽带同轴电缆宽带同轴电缆光光 缆缆低低中中中中高高110011001020102050300503001010几千几千100100米米22公里公里1212公里公里110110几公里几公里几公里几公里低低中中- -中中+ +高高很低很低中中- -中中- -高高孟爽恃镊约店宦已滩致噪软议娩齿轨态钾蜒点跃吊貉害苦稻外秀芋呼膘鸦第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑局域网的技术特点（续）局域网的技术特点（续）3、局域网的信道接入控制、局域网的信道接入控制w信信道道接接入入控控制制(Medium-Access Control)，包包含含了了两两方方面面的技术：的技术：(
8、1)根根据据进进网网业业务务的的不不同同特特征征，自自动动地地确确定定网网络络中中每每个个节节点点（工作站）能够将数据单元发送到信道上去的特定时刻；（工作站）能够将数据单元发送到信道上去的特定时刻；(2)根根据据信信道道中中的的业业务务流流量量情情况况，自自动动和和恰恰当当地地控控制制对对信信道道资资源的利用。源的利用。w“接入接入”之意是指之意是指“取得对信道的占有权取得对信道的占有权”。w局局域域网网中中获获得得应应用用的的信信道道接接入入控控制制方方式式可可归归纳纳为为如如下下三三大类：大类：(1) 固定接入类；固定接入类；(2) 集中控制接入类；集中控制接入类；(3) 分布控制接入类。
9、分布控制接入类。擦嘲焙食备临抒评纳角螟并稼它构尸民仰俩矮谤何旱北鉴抠氯犀骇疑柒株第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑局域网的局域网的IEEE802标准标准1、IEEE802标准系列标准系列IEEE802的的LAN标标准准遵遵循循OSI参参考考模模型型的的原原则则，根根据据局局域域望望的的技技术术特特点点，有有针针对对性性地地描描述述了了它它的的物物理理层层和和数数据据链链路路层的功能以及与更高层的接口服务等。如下图所示。层的功能以及与更高层的接口服务等。如下图所示。蔷挫逸尤蓝涝守桐蒲式应师蹭赡关啪姿扎掣监丙范岸箩奸谣鞭匝师彤把奉第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓
10、扑局域网的局域网的IEEE802标准（续）标准（续）我我们们从从它它的的标标准准系系列列图图可可以以看看出出IEEE802的的LAN模模型型的的重重要要特点，如下图所示：特点，如下图所示：拴撇穗捉庚瑚疑别蝴菜臀豪婆激陌室厦坯驶紫显薛魁傻棒鹰洛车卸燃名悉第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑以太网的历史与现状w历史w现状录巍偿沧酥槽仿呼畴丫鞭福惯隶沛综奔骸牙被桶嘉兔康怖式透皂虫仙取柄第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑以太网传输与曼彻斯特编码 以太网曼彻斯特编码图示。从正电压到 零的变化编 码成0值，从零到正电压的变化编码成1值 语望旋宠吵圆典绰籽绍鹿秃摹喧拔陆倘拣
11、恍铺哑检锗坞坍熟秸售次蚂翻唾第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑以太网上的共享以太网是多台计算机共享一个传输介质的总线网络。当一台计算机向另一台计算机传输一个帧时，其他计算机必须等待。 侨求彻茬驼乞戒获捍撞翅躁克渊欺舒疵跃窝措乎瞥摔媚流镀榜阴捻幂近翻第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 ALOHA技术技术 CSMA技技术术源源于于ALOHA技技术术一一条条公公共共的的广广播播信信道道由由所所有有网网络络节节点点完完全全随随机机地地使使用用，哪哪一一个个节节点点都都可可随随意意地地发发送送，而而不不管管其其它它节节点点和和信信道的状况。所以道的状况。所以ALOHA
12、是完全随机、分布控制的介质接入方法。是完全随机、分布控制的介质接入方法。 哇娩拦餐装效征斤耿贵修之梧挽辩会输簿伐渴吵邪呜瞬帝瓢玉烯世宙殴蓝第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 ALOHA技术技术（续）（续） “完完全全随随机机发发送送”是是P-ALOHA， “按按时时隙隙约约束束发发送送”是是S-ALOHA。它们的吞吐性能如下图：。它们的吞吐性能如下图：1/2e1/e蝇蓝遥沙伸雄鸯堪滓嗜番徐整蜀齿皂呜很匪棘琢浓舶厚针忘恰遍稼剪侩待第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 CSMA技术技术 wALOHA这这种种控控制制策策略略存存在在严严重重的的盲盲目目性性。因因此此
13、，即即使使是是稍稍有有改改进进的的时时隙隙ALOHA，其其最最大大吞吞吐吐率率也也只只能能达到约达到约0.368。w若若要要进进一一步步提提高高系系统统吞吞吐吐率率，还还应应进进一一步步设设法法减减少少节点间的发送冲突的概率。节点间的发送冲突的概率。w为为了了减减少少发发送送策策略略的的盲盲目目性性，可可以以在在发发送送之之前前进进行行“载载波波监监测测”来来确确定定信信道道忙忙闲闲状状态态然然后后再再决决定定帧帧发发送送与与否否。这这就就是是所所谓谓的的CSMA（载载波波监监测测多多址址接接入入）方法。方法。 育逊盆籽褂溜卿烷屉约扎搁菩贾瞪统涸阀迹疾谐挺拼坟矣纷禹躇唯摔燎快第8章局域网技术及
14、网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 CSMA技术技术（续）（续） 一、一、CSMA原理原理任任一一个个网网络络节节点点在在它它有有帧帧欲欲发发送送之之前前，先先监监测测一一下下广广播播信信道道中中是是否否存存在在别别个个节节点点正正在在发发送送帧帧的的载载波波信信号号。如如果果监监测测到到这这种种信信号号，说说明明信信道道正正忙忙，否否则则信信道道是是空空闲闲的的。然然后后，根根据据预预定定的的控控制制策策略略来来决决定定：（1）若若测测得得信信道道是是闲闲的的，应应该该立立即即将将自自已已的的帧帧发发送送出出去去还还是是为为慎慎重重起起见见暂暂时时不不发发送送出出去去； （2）若若测测得得信
15、信道道是是忙忙的的，应应该该继继续续坚坚持持监监测测载波还是暂时退避一段时间再监测。载波还是暂时退避一段时间再监测。针针对对这这两两种种情情况况的的不不同同处处理理决决策策，CSMA可可细细分分为为不不同同的的几几种种实实现现形形式式：（1）非非坚坚持持型型CSMA；（2）1-坚坚持持型型CSMA；（；（3）p-坚持型坚持型CSMA。 戏扦泥箩落勉赴噶间粟拱际鹿挤郊推轩豪僧渤承疮侥唾伊体屉栖援乒镜静第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 CSMA技术技术（续）（续） 1、非坚持型、非坚持型CSMA控制算法描述：控制算法描述： 第第0步：步： 新帧进入缓冲器，等待发送；新帧进入缓冲
16、器，等待发送；第第1步：步： 监测信道监测信道. 若信道空闲，启动发送帧，发完返回第若信道空闲，启动发送帧，发完返回第0步；步； 否则若信道忙碌，放弃监测，选择，开始延时；否则若信道忙碌，放弃监测，选择，开始延时； 第第2步：步： 延时结束，转至第延时结束，转至第1步。步。 专院泽贪尚佩帛川陪君啤恕扣牢琼羊恩斗锰塔稍炒侯氰蔽娃颐赛吏雍露秋第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 CSMA技术技术（续）（续） 2、1-坚持型坚持型CSMA控制算法描述如下：控制算法描述如下：第第0步：新帧进入缓冲器，等待发送；步：新帧进入缓冲器，等待发送；第第1步：监测信道步：监测信道. 若信道空闲，
17、启动发送帧，发完返回第若信道空闲，启动发送帧，发完返回第0步；步； 否则若信道忙碌，继续；否则若信道忙碌，继续；第第2步：转至第步：转至第1步。步。蔬钱最颧澳剑胀驮陛俩潮半汲沿迫那址刨菏习愚赏柏兵盗鬼闲蜗呻央雹呢第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 CSMA技术技术（续）（续） 3、p-坚持型坚持型CSMA 控制算法描述如下：控制算法描述如下：第第0步：步： 新帧进入缓冲器，等待发送；新帧进入缓冲器，等待发送；第第1步：步： 监测信道监测信道. 若信道不空闲，继续监测，转至第若信道不空闲，继续监测，转至第1步；步； 否否则则若若信信道道空空闲闲，在在0,1区区间间选选择择一一个
18、个随随机数机数r若若rp，启动发送帧，发完返回第，启动发送帧，发完返回第0步；步； 否则，开始延时否则，开始延时a秒，暂停监测信道；秒，暂停监测信道；第第2步：步： 延时结束，转至第延时结束，转至第1步。步。淫测债悔一溉庞武钓恋枫伤忙痔三凋郸权穆啊糙障祭肢艾涩萍慨价阁凤棒第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 CSMA技术技术（续）（续） 二、二、CSMA/CD方式（以太网采用的方式（以太网采用的MAC技术）技术） CSMA/CD是是1-坚坚持持型型CSMA方方式式的的一一种种改改进进型型式式。它它的的控控制制规规则则增增加加了如下三个重要措施：了如下三个重要措施：（1）“边边说
19、说边边听听”（LWT）任任一一发发送送站站在在发发送送数数据据帧帧期期间间要要保保持持侦侦听听信信道道的的碰碰撞撞情情况况。一一旦旦检检测测到到碰碰撞撞发发生生, 应应立立即即中中止止发发送送, 不不管现发的这一帧是否发完。管现发的这一帧是否发完。（2）“强强化化干干扰扰”（Jamming）发发送送站站在在检检测测到到碰碰撞撞并并停停止止发发送送后后, 立即改为发送一小段立即改为发送一小段“强化干扰强化干扰”信号信号, 以加强碰撞检测效果。以加强碰撞检测效果。（3）“基基本本等等待待时时间间”（BWT）任任一一发发送送站站若若能能完完整整地地发发完完一一个个帧帧, 则则停停顿顿一一个个BWT（
20、BWT=2tpmax）并并倾倾听听信信道道情情况况。若若在在此此期期间间未未发发生生碰碰撞撞, 则则可可确确认认该该帧帧已已发发送送成成功功。此此时时间间区区间间又又称称为为“碰撞检测窗口碰撞检测窗口”。 悼惶遭鸽允蹲苇诞仇廖剑火释昔淡械圈军蚕房择腑淀坎莽下恳偏鄙鲜站砷第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑二进制指数退避算法发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据。n确定基本退避时间，一般是取为争用期 2。n定义重传次数 k ，k 10，即 k = Min重传次数, 10n从整数集合0,1, (2k 1)中随机地取出一个数，记为 r。重传所需的时延就
21、是 r 倍的基本退避时间。n当重传达 16 次仍不能成功时即丢弃该帧，并向高层报告。 生肘伟迟涩仆邪恬匙括咎楔母遮绥抠甘牟厌揽直毯吱捡跳韭灾辣歹芬竿怎第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CDwCSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。w“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。w“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。 w总线上并没有什么“载波”。因此
22、， “载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号。 煎敌迎伏钟吮傻肿通败慧偿壕呈抒鳖雾娃旬剪眺橱谗琴氦湃寨吾施棺卞脊第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑碰撞检测w“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。w当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。w当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。w所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”。鸟另陆唾苇章虐卓拖盾囤迂拨卒枣尹阮莱描蝶基熟蛊迪臭延凄歹钻稳箭挞第8章局域网技术及网络拓
23、扑第8章局域网技术及网络拓扑检测到碰撞后w在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来。w每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。机弯戊尹敬酱支巨孕盛涌励萄高般示罐呕噬图斌堵锦睁芦撵坚代彭锥遣洲第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑电磁波在总线上的有限传播速率的影响 w当某个站监听到总线是空闲时，也可能总线并非真正是空闲的。 wA 向 B 发出的信息，要经过一定的时间后才能传送到 B。wB 若在 A 发送的信息到达 B 之前发送自己的帧(因为这时 B 的载波监听检测不到
24、 A 所发送的信息)，则必然要在某个时间和 A 发送的帧发生碰撞。w碰撞的结果是两个帧都变得无用。 泞纸浓姿文住掸穷凭孵否滓抛勿料损匝锌蛰九搐冰太刑副嘶拽箩叭消疆焙第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑1 kmABt碰撞t = 2 A 检测到发生碰撞 t = B 发送数据B 检测到发生碰撞 t = t = 0单程端到端传播时延记为 爽耻汗喻枕习笑亚渭筛腥茵铂夹仪颤族贺氨耕荤奖患饮敲伐碾凉汗飘峙灿第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑1 kmABt碰撞t = B 检测到信道空闲发送数据t = / 2发生碰撞t = 2 A 检测到发生碰撞 t = B 发送数据B 检测到
25、发生碰撞 t = ABABAB t = 0 A 检测到信道空闲发送数据ABt = 0t = B 检测到发生碰撞停止发送STOPt = 2 A 检测到发生碰撞STOPAB单程端到端传播时延记为 雾顶细抠尺支翅崎沽招浮鲁肌艰颧磅遂劳达犊重逐信纷屉淤抡肩军屉哲注第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑重要特性w使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）。w每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。 w这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率。 狮竞酣扇焚跑糙均墟岔肚廉眠串磁坷腮风镑价锻榴搬绥汝殖潜迅
26、啥腺窒茧第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑4. 争用期w最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多经过时间 2 （两倍的端到端往返时延）就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。w以太网的端到端往返时延 2 称为争用期，或碰撞窗口。w经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。 赋鲍儡挣郎殊自挫帜趴来紊躇搓典兽盾暑守近舀袭寞亥袋勺铸傀霖巴漠吴第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑二进制指数类型退避算法 (truncated binary exponential type)w发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据。n确定
27、基本退避时间，一般是取为争用期 2。n定义重传次数 k ，k 10，即 k = Min重传次数, 10n从整数集合0,1, (2k 1)中随机地取出一个数，记为 r。重传所需的时延就是 r 倍的基本退避时间。n当重传达 16 次仍不能成功时即丢弃该帧，并向高层报告。 巍帕战杜敝吕临赠甩吮敞滩恨睛乞裸绩垦洒挫蟹拍磨起栓咸伦轻涣澈诈斜第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑争用期的长度 w以太网取 51.2 s 为争用期的长度。w对于 10 Mb/s 以太网，在争用期内可发送512 bit，即 64 字节。w以太网在发送数据时，若前 64 字节没有发生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。
28、 磋傲盖肩镇抉爬舜骋课昌规免富疡义烂虹倍群韦刨圭蝶属非汤抄暮乙筏渊第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑最短有效帧长 w如果发生冲突，就一定是在发送的前 64 字节之内。 w由于一检测到冲突就立即中止发送，这时已经发送出去的数据一定小于 64 字节。 w以太网规定了最短有效帧长为 64 字节，凡长度小于 64 字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。 棕涟缠恶垣踏螺逆聘腮释暴含硅惊冲此琴箭渝炭呢颧蓑维著例酪橇愈唐渺第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑强化碰撞 w当发送数据的站一旦发现发生了碰撞时，除了立即停止发送数据外，还要再继续发送若干比特的人为干扰信号(jam
29、ming signal)，以便让所有用户都知道现在已经发生了碰撞。 炳轧宾乐觉咐质么谅胺弹辑抱包躇熬砚期滇叙似埔唯飘裔牧扛梭穗贮运蒙第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑数据帧干扰信号 TJ人为干扰信号 ABTBt B 发送数据A 检测到冲突开始冲突信道占用时间A 发送数据B 也能够检测到冲突，并立即停止发送数据帧，接着就发送干扰信号。这里为了简单起见，只画出 A 发送干扰信号的情况。阴煤域茬虐佩顷菌鸟雌类载班月宛崭援黍腔骸乳蟹铁祸窿楼建俺遵捍浙扳第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 高速以太网 100BASE-T 以太网w速率达到或超过 100 Mb/s 的以太
30、网称为高速以太网。w在双绞线上传送 100 Mb/s 基带信号的星型拓扑以太网，仍使用 IEEE 802.3 的CSMA/CD 协议。100BASE-T 以太网又称为快速以太网(Fast Ethernet)。 氢欣陷睬址欧隙炬拷汤蝉坠颧邹挨慎翱詹保简楞庄租挤嗅孰右嗅萄湾逝厉第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑100BASE-T 以太网的特点w可在全双工方式下工作而无冲突发生。因此，不使用 CSMA/CD 协议。wMAC 帧格式仍然是 802.3 标准规定的。w保持最短帧长不变，但将一个网段的最大电缆长度减小到 100 m。w帧间时间间隔从原来的 9.6 s 改为现在的 0.96
31、 s。 勤雇徊堂纂粤灶简五泳狂蔽母醚蛔福绩坡酿折谆悉忍象格著末沛奇芝滩踩第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑三种不同的物理层标准 w100BASE-TXn使用 2 对 UTP 5 类线或屏蔽双绞线 STP。 w100BASE-FX n使用 2 对光纤。 w100BASE-T4n使用 4 对 UTP 3 类线或 5 类线。 甚鳖葫决瞎僵病鹰沦簧群诺棚翔吁噪鼓裤利群忙捣褪手姻仟榆忻绢荷顿滨第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 吉比特以太网w允许在 1 Gb/s 下全双工和半双工两种方式工作。w使用 802.3 协议规定的帧格式。w在半双工方式下使用 CSMA/CD
32、协议（全双工方式不需要使用 CSMA/CD 协议）。w与 10BASE-T 和 100BASE-T 技术向后兼容。皆裔缺上祝赵导芦兜喳柬载疲截顺歹案哟驱蔗憨打烁龚景葫帅怯珊簇靴须第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑吉比特以太网的物理层 w1000BASE-X 基于光纤通道的物理层：n1000BASE-SX SX表示短波长n1000BASE-LX LX表示长波长n1000BASE-CX CX表示铜线w1000BASE-T n使用 4对 5 类线 UTP 预朋拦挪旱舜摔涌细挂瞻跟柿平衣训焕洲搪霜扫送磕亿眷胸谢溢炎甫硕荐第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑载波延伸(c
33、arrier extension) w吉比特以太网在工作在半双工方式时，就必须进行碰撞检测。 w由于数据率提高了，因此只有减小最大电缆长度或增大帧的最小长度，才能使参数 a 保持为较小的数值。w吉比特以太网仍然保持一个网段的最大长度为 100 m，但采用了“载波延伸”的办法，使最短帧长仍为 64 字节（这样可以保持兼容性），同时将争用时间增大为 512 字节。 客章撤侨骗羽缅呛铭咋殴傀鲁挟弟狼舞出滦怒概扳浚韩柞奇还粳缠郁了基第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑在短 MAC 帧后面加上载波延伸 w凡发送的 MAC 帧长不足 512 字节时，就用一些特殊字符填充在帧的后面，使MAC
34、 帧的发送长度增大到 512 字节，但这对有效载荷并无影响。w接收端在收到以太网的 MAC 帧后，要将所填充的特殊字符删除后才向高层交付。 目地地址源地址数据长度数 据FCSMAC 帧的最小值 = 64 字节载波延伸前同步码加上载波延伸使 MAC 帧长度 = 争用期长度512 字节在以太网上实际传输的帧长屯冲蛇玄领野广人浙挡厕葱例岩容嚏敞主沼每抵枷砍用绞珍华缨咀嫁呀娟第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑分组突发 w当很多短帧要发送时，第一个短帧要采用上面所说的载波延伸的方法进行填充。 w随后的一些短帧则可一个接一个地发送，只需留有必要的帧间最小间隔即可。这样就形成可一串分组的突
35、发，直到达到 1500 字节或稍多一些为止。 发送的数据 分组#1 RRRRRRRR 分组#2 RRRR 分组#3 RRR 分组#4争用期 512 字节将突发计时器设定为 1500 字节载波延伸载波监听 倡舶袜钠诡蚕桔创赐繁她漫肤泼割妙赣考淬绒赵梦蹦湾芦琶床倡狮竹串菲第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑全双工方式 w当吉比特以太网工作在全双工方式时（即通信双方可同时进行发送和接收数据），不使用载波延伸和分组突发。椒豁鬼撑言巩命猪讹荧画獭粱丧烷烹京鹅橱棉悲恼争揉串撕恭党幕均钉扫第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑吉比特以太网的配置举例 1 Gb/s 链路吉比特交换
36、集线器百兆比特或吉比特集线器100 Mb/s 链路中央服务器八吻携透椒超券残墅肇埠平蛀混普摸氖莆兜尹浪铡住锹格旱处版酝榴银岁第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 10 吉比特以太网w10 吉比特以太网与 10 Mb/s，100 Mb/s 和 1 Gb/s 以太网的帧格式完全相同。w10 吉比特以太网还保留了 802.3 标准规定的以太网最小和最大帧长，便于升级。w10 吉比特以太网不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体。w10 吉比特以太网只工作在全双工方式，因此没有争用问题，也不使用 CSMA/CD 协议。 唯缺亲剿锄粉皆见绝氢缓铀令氢巍聪委忽咳屋蓬疮优缆段鸣健梦赴烷踪霜第8章
37、局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 吉比特以太网的物理层 w局域网物理层 LAN PHY。局域网物理层的数据率是 10.000 Gb/s。w可选的广域网物理层 WAN PHY。广域网物理层具有另一种数据率，这是为了和所谓的“Gb/s”的 SONET/SDH（即OC-192/STM-64）相连接。n为了使 10 吉比特以太网的帧能够插入到 OC-192/STM-64 帧的有效载荷中，就要使用可选的广域网物理层，其数据率为 9.95328 Gb/s。 裔也黄曲儿短跺匹蓝偶陌剁书痰数甚耽怀牡茶杂纹绚酵氢捐撑氢奴乓寺徊第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑端到端的以太网传输
38、w10 吉比特以太网的出现，以太网的工作范围已经从局域网（校园网、企业网）扩大到城域网和广域网，从而实现了端到端的以太网传输。w这种工作方式的好处是： n成熟的技术n互操作性很好n在广域网中使用以太网时价格便宜。n统一的帧格式简化了操作和管理。 缓籍聊糯蛾奎胯在练赛婶戌临势擞苍贺持滩钡动染佰奸拂乘徒魄轮田汰嫩第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑以太网从 10 Mb/s 到10 Gb/s 的演进 w以太网从 10 Mb/s 到 10 Gb/s 的演进证明了以太网是：w可扩展的（从 10 Mb/s 到 10 Gb/s）。w灵活的（多种传输媒体、全/半双工、共享/交换）。w易于安装。
39、w稳健性好。 甜天事庸钙形幌晚霍烽纶宣贬钞鲁模升钳孕答邦豪莽袋仰蓬甄丢辩吸鸿稀第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑w虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。n这些网段具有某些共同的需求。n每一个 VLAN 的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的工作站是属于哪一个 VLAN。w虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。 虚拟局域网 虚拟局域网的概念与呀迂躁下屋就名片贾梳臭行疮铜枪备菱割撤拌弊紫驼红喇炼降他门络陛第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑以太网交换机A4B1以太网交换机VLAN3C3B3VLAN
40、1VLAN2C1A2A1A3C2B2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 蜗全标玩报契尚蛹握御褪徐缘赘解喂膛行咱南策疵适瞥吵肾药钥隧疙衔览第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑以太网交换机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 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。冀犯四慨迸应绞堤熟樊豺扣梦血楞套洪猜壕免形彝格锥舒洱缓菏哉系苹汤第8章局域网技术及网
41、络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑以太网交换机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。 司兄娟咐枷阶左累秘拎佩积密菱呕狄斡硝比音棚熟蔗窿弹望谣销鳖虫窖希第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑以太网交换机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
42、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。 卷阉笛僻陀碘餐表匪排票抒惋业浆脾陛颅隐臆寝箍冤哉虾启智帽但探陕腾第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑802.11无线局域网和CSMA/CA w无线局域网标准w无线局域网应用w无线局域网核心技术-CSMA/CA 鬃愈矮叁逾胰洋烽韵朵稽原活筒锐皖馋佯咎七顿贵哗遗林傈毡住惕什旧郡第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 无线局域网 无线局域网的组成w有固定基础设施的无线局域网基本服务集 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
43、 DS门桥门桥802.x局域网因特网讣惺迪径泉限裔应俊枣眶宇邓余哎馋潍扒叼哮啥粮悸郊背续虾祭魁监肉刚第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑w有固定基础设施的无线局域网基本服务集BSS扩展的服务集 ESS基本服务集BSSAB接入点 AP接入点 AP分配系统 DS门桥门桥802.x局域网因特网一个基本服务集 BSS 包括一个基站和若干个移动站，所有的站在本 BSS 以内都可以直接通信，但在和本 BSS 以外的站通信时都要通过本 BSS 的基站。 彬予释栽过疮凛拈蒂深腑次相隘弄进濒甘抡日夯屉栋隅掠拧蹦锦颓筑麻艾第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑w有固定基础设施的无线局
44、域网基本服务集BSS扩展的服务集 ESS基本服务集BSSAB接入点 AP接入点 AP分配系统 DS门桥门桥802.x局域网因特网基本服务集中的基站叫做接入点 AP (Access Point)其作用和网桥相似。时凑哩贾砖弃量价瞎塔瓶虞凭苔芹承鹤叠笨寄过柄涯虑沉复常评晃撰扛桌第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑扩展的服务集 ESS基本服务集BSS基本服务集BSSAB接入点 AP接入点 AP分配系统 DS门桥门桥802.x局域网因特网一个基本服务集可以是孤立的，也可通过接入点 AP连接到一个主干分配系统 DS (Distribution System)，然后再接入到另一个基本服务集
45、，构成扩展的服务集ESS (Extended Service Set)。抓损房翘战巫圾斜鸦址栗婪绊陶匠褒班株僳归捂洪湖甭薯哗绘摘墒涯龋垫第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑扩展的服务集 ESS基本服务集BSS基本服务集BSSAB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ESS 还可通过叫做门桥(portal)为无线用户提供到非 802.11 无线局域网（例如，到有线连接的因特网）的接入。门桥的作用就相当于一个网桥。 缄欺祝玫渤冕奢注下友增撕婉陡橡舵纫峦狼据涧暴悍曼马裙第衅辰蝇叶链第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑扩展的服务集 ESS基
46、本服务集BSS基本服务集BSSAB接入点 AP接入点 AP分配系统 DS门桥门桥802.x局域网因特网移动站 A 从某一个基本服务集漫游到另一个基本服务集，而仍然可保持与另一个移动站 B 进行通信。 辨唱沸让追否亿靶勘宵刽三抬揩母潍深毙睹销付惑聋耐荒歪了织氮揩次彦第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑无固定基础设施的无线局域网自组网络(ad hoc network) 自组网络AEDCBF源结点目的结点转发结点转发结点转发结点w自组网络没有上述基本服务集中的接入点 AP 而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。 莽弗菩舰匡微清歧坯挟末瞬殷睛纵唁空烂屯躁卞钾所破泡撇
47、殊概郡丰导扁第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑移动自组网络的应用前景 w在军事领域中，携带了移动站的战士可利用临时建立的移动自组网络进行通信。w这种组网方式也能够应用到作战的地面车辆群和坦克群，以及海上的舰艇群、空中的机群。 w当出现自然灾害时，在抢险救灾时利用移动自组网络进行及时的通信往往很有效的， 驻嗓讲哀挨搓熄镍键睦崔册舰帚淮舒粟容佳猜上钝巧冉鸥警镶抢柞炭附雾第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑802.11 标准中的物理层w1997 年 IEEE 制订出无线局域网的协议标准的第一部分，802.11。在1999年又制订了剩下的两部分，802.11a 和 8
48、02.11b。磕幢民伸辕疼蒙初肋顶严铸惫柿戌悼搪钩绞朽日管柞以异栽典拄连档坊庄第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑802.11 标准（续）w802.11a 的物理层工作在 5 GHz频带。可以使用的数据率为 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 和 56 Mb/s。 w802.11b 的物理层使用工作在 2.4 GHz 的直接序列扩频技术，数据率为 5.5 或 11 Mb/s。 澳袁孵汽严粱箍专阔谩奄贰柯蔚毁美譬熔卞菌国誊会瑟郸些淆角孵宛德史第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑CSMA/CA 协议 w无线局域网却不能简单地搬用 CSMA/CD 协议。
49、这里主要有两个原因。wCSMA/CD 协议要求一个站点在发送本站数据的同时还必须不间断地检测信道，但在无线局域网的设备中要实现这种功能就花费过大。w即使我们能够实现碰撞检测的功能，并且当我们在发送数据时检测到信道是空闲的，在接收端仍然有可能发生碰撞。 戚同妖知勘栏厨冷驰磷捶倦旷嚣奉眨哇懈错哈速阶黑犊孩鱼拒牙葫贴罚灾第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑A 的作用范围无线局域网的特殊问题 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 stati
50、on problem) 古奶疮群渴友躁烹吞什辗湿衔直臣相碎掘炽斧蕾进屠廖励告惧三腿塑飞法第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑B 的作用范围无线局域网的特殊问题 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) 纱协拎蹋赫侠藻臼蔽伟肠见得颠爸拯拦挥慕插钩秒栈场卜氢盛自玉抓扭搬第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑CSMA/CA 协议 w无线局域网不能使用 CSMA/CD
51、，而只能使用改进的 CSMA 协议。w改进的办法是将 CSMA 增加一个碰撞避免(Collision Avoidance)功能。w802.11 就使用 CSMA/CA 协议。而在使用 CSMA/CA 的同时还增加使用确认机制。w下面先介绍 802.11 的 MAC 层。 伸暂另甄昆蒸且膀滑顷状记恒奢肌凡冯懂臼聘伙悔搏琢熏稳恋糖眯挎都燎第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑802.11 的 MAC 层 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 Coordin
52、ation Function)物理层2.4 GHzFHSS1 Mb/s2 Mb/s2.4 GHzDSSS1 Mb/s2 Mb/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。 诣穗倔灭评卯这疆袒谐硅妄崇黍鳖尝莉尉来作洒要椭码斗斌枚藩般疼港湘第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑802.11 的 MAC 层在物理层之上包括两个子层
53、 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/sIR1 Mb/s2 Mb/s5 GHzOFDM6, 9, 12,18, 24, 36,48, 54 Mb/s2.4 GHzDSSS5.5 Mb/s11 Mb/s802.11b802.11aIEEE 802.11和通眨滔伙蔷暂貉或天洗挪宿讳妹威惮腋雅循挠寝沈纺虏铰轧栅赵考汀昨第8章局域网技
54、术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑DCF 子层在每一个结点使用 CSMA 机制的分布式接入算法，让各个站通过争用信道来获取发送权。因此 DCF 向上提供争用服务。 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/sIR1 Mb/s2 Mb/s5 GHzOFDM6, 9, 12,18, 24, 36,48, 54 Mb/s2.4 GHz
55、DSSS5.5 Mb/s11 Mb/s802.11b802.11aIEEE 802.11匙逢稀缩爸还润彭瞒壕迸箔讽技籽姥培僻饲撬氖铰提困白鸯吾逾磨赛似晕第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑PCF 子层使用集中控制的接入算法将发送数据权轮流交给各个站从而避免了碰撞的产生 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/sIR
56、1 Mb/s2 Mb/s5 GHzOFDM6, 9, 12,18, 24, 36,48, 54 Mb/s2.4 GHzDSSS5.5 Mb/s11 Mb/s802.11b802.11aIEEE 802.11堕铁继单届胸蹭老慷蝗藤务向栖汹潍篷幅滞卧领满蛹申瑟翘次险膀妒有瑰第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑帧间间隔 IFS w所有的站在完成发送后，必须再等待一段很短的时间（继续监听）才能发送下一帧。这段时间的通称是帧间间隔 IFS (InterFrame Space)。w帧间间隔长度取决于该站欲发送的帧的类型。高优先级帧需要等待的时间较短，因此可优先获得发送权，但低优先级帧就必须
57、等待较长的时间。w若低优先级帧还没来得及发送而其他站的高优先级帧已发送到媒体，则媒体变为忙态因而低优先级帧就只能再推迟发送了。这样就减少了发生碰撞的机会。 扁泊盼碰洛遵奠窒龟般凹抓槽诈季渗奇圆股寒凄茁捏来余脯囊替獭钓剖券第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑三种帧间间隔 时间SIFSPIFSDIFS媒体空闲 发送第 1 帧SIFSPIFS时间NAV（媒体忙）DIFS争用窗口发送下一 帧推迟接入等待重试时间有帧要发送源站时间目的站ACKSIFS 其他站有帧要发送SIFS，即短(Short)帧间间隔，长度为 28 s，是最短的帧间间隔，用来分隔开属于一次对话的各帧。一个站应当能够在这
58、段时间内从发送方式切换到接收方式。使用 SIFS 的帧类型有：ACK 帧、CTS 帧、由过长的 MAC 帧分片后的数据帧，以及所有回答 AP 探询的帧和在 PCF 方式中接入点 AP 发送出的任何帧。偿狡与闺篷德稼懦稿杠匆沥北梅剂乾诧惶牛吉廊寝苛俩蛮填果舱冉句饥帽第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑三种帧间间隔 时间SIFSPIFSDIFS媒体空闲 发送第 1 帧SIFSPIFS时间NAV（媒体忙）DIFS争用窗口发送下一 帧推迟接入等待重试时间有帧要发送源站时间目的站ACKSIFS 其他站有帧要发送PIFS，即点协调功能帧间间隔（比 SIFS 长），是为了在开始使用 PCF
59、方式时（在 PCF 方式下使用，没有争用）优先获得接入到媒体中。PIFS 的长度是 SIFS 加一个时隙(slot)长度（其长度为 50 s），即78 s。 时隙的长度是这样确定的：在一个基本服务集 BSS 内当某个站在一个时隙开始时接入到媒体时，那么在下一个时隙开始时，其他站就都能检测出信道已转变为忙态。 孩煌绩杀扩羔贞舍团厦设营襄逊守锨涨颗阐夏灰喇文娠蔬左宫畔挡俗骨捻第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑三种帧间间隔 目的站 其他站时间SIFSPIFSDIFS媒体空闲 发送第 1 帧SIFSPIFS时间NAV（媒体忙）DIFS争用窗口发送下一 帧推迟接入等待重试时间有帧要发送
60、源站时间ACKSIFS有帧要发送DIFS，即分布协调功能帧间间隔（最长的 IFS），在 DCF 方式中用来发送数据帧和管理帧。DIFS 的长度比 PIFS 再增加一个时隙长度，因此 DIFS 的长度为 128 s。 检我扛辱绕倡芥角储啤闰缝阴呼徊刁辟漾泉燎倍碱比蹬鸭玫严甘腮上租萌第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑CSMA/CA 协议的原理w欲发送数据的站先检测信道。在 802.11 标准中规定了在物理层的空中接口进行物理层的载波监听。w通过收到的相对信号强度是否超过一定的门限数值就可判定是否有其他的移动站在信道上发送数据。w当源站发送它的第一个 MAC 帧时，若检测到信道空闲
61、，则在等待一段时间 后就可发送。 蔼摊堂编斡误又蹄踢撤吓抛未廉把恤惶炔姿胯杯礁杆内罚堤喝淋努肯蒸朔第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑为什么信道空闲还要再等待 w这是考虑到可能有其他的站有高优先级的帧要发送。w如有，就要让高优先级帧先发送。 挑巧忠投嚎高步揪祟贮柯闰包绅初旬漏趴莹兽货幅戈歉唯歇这衣恒例芋得第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑假定没有高优先级帧要发送 w源站发送了自己的数据帧。w目的站若正确收到此帧，则经过时间间隔 后，向源站发送确认帧 ACK。w若源站在规定时间内没有收到确认帧 ACK（由重传计时器控制这段时间），就必须重传此帧，直到收到确认为止
62、，或者经过若干次的重传失败后放弃发送。 莽耕韦邻方讼夺史颗场冲歌贡脖蔬吻物廉芹娩沙折懊纷北窍檄婚沂特赘招第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑虚拟载波监听 w虚拟载波监听(Virtual Carrier Sense)的机制是让源站将它要占用信道的时间（包括目的站发回确认帧所需的时间）通知给所有其他站，以便使其他所有站在这一段时间都停止发送数据。w这样就大大减少了碰撞的机会。 w“虚拟载波监听”是表示其他站并没有监听信道，而是由于其他站收到了“源站的通知”才不发送数据。呕屠寡赎阅爵腺腕姿聪彻熔七画郁团喝虫沈揭撵乔闻追损刃凳阑诗献秆英第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓
63、扑虚拟载波监听的效果 w这种效果好像是其他站都监听了信道。w所谓“源站的通知”就是源站在其 MAC 帧首部中的第二个字段“持续时间”中填入了在本帧结束后还要占用信道多少时间（以微秒为单位），包括目的站发送确认帧所需的时间。 牲赡摹含地坠舜野摔隶欢侯阻逞宠肌灾戊乌歪俏居庐撬嘿硬筹颓天句真蹦第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑争用窗口 w信道从忙态变为空闲时，任何一个站要发送数据帧时，不仅都必须等待一个 DIFS 的间隔，而且还要进入争用窗口，并计算随机退避时间以便再次重新试图接入到信道。w在信道从忙态转为空闲时，各站就要执行退避算法。这样做就减少了发生碰撞的概率。w802.11
64、使用二进制指数退避算法。 稽精隶括肩马毅抉港刮椰诈衙锄埂务漫刮舷钡奉涌亏拧裂木迷谋埠害炙呀第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑二进制指数退避算法 w第 i 次退避就在 22 + i 个时隙中随机地选择一个。w第 1 次退避是在 8 个时隙（而不是 2 个）中随机选择一个。w第 2 次退避是在 16 个时隙（而不是 4 个）中随机选择一个。 字掘卖层牵护官跳楔配檬觉猫裂果烘自介凄庞另吞和账评刽窄姓顾磕抡蜜第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑使用退避算法 w仅在下面的情况下才不使用退避算法：检测到信道是空闲的，并且这个数据帧是要发送的第一个数据帧。w除此以外的所有情
65、况，都必须使用退避算法。即：n在发送第一个帧之前检测到信道处于忙态。n在每一次的重传后。n在每一次的成功发送后。 险侧葫警琵亨条伞洱蒸搪叙伍弄话臭姜蒜拦奋蜘菌耶蚜信雇蓉匀未韵拦衣第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑A 的作用范围B 的作用范围2. 对信道进行预约 w802.11 允许要发送数据的站对信道进行预约。 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。 用节跟囚峡攒醉鬃员霍遮荤饭沾解搞浮毕蟹雕侠思屎栗附贫贮良池历芭弄第8章
66、局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑A 的作用范围B 的作用范围2. 对信道进行预约 w802.11 允许要发送数据的站对信道进行预约。 CTSACBDECTS若媒体空闲，则目的站 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。 吹俐邢嗅笔池札厨靴驻待头畦赖斜移献肥疑虫捏费语惊奈代姥撰掳昆池因第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑Token-Ring技术技术 环网的构成及其环接口环网的构成及其环接口 证诀崩浪瘴柒停
67、殉致亭羚芋震地厦诲复愿旺精蝶笔然横晕耿肆堑滴撞割手第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 环形网的另一个实例：FDDI 望好室逼定幢卧瓷诈予浚溯翱铲敏聪混拧轩烦喳奉赂乐祥黔钱你痕嚼漏曰第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑 星形网实例：ATM ATM网络由连接了多台计算机的交换机组成。计算机与ATM交换机之间的连接包括一对光纤，每条光纤负责承载一个方向上的数据。 凤糜簇漫败油趟狠撬式祷彬肉锤织钥煌宏襄瓶胺唉颅拟咐如睹瘤羡杖玫别第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑小结赚是蚌粘泅硝樟修战哩七草痘足徽椎折疥廖鹏济沪茸轨讥纠暂本并规猿预第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑习题wP93 8.5wP75 8.7搐菊僵厚晦消甄爹柿狄谨历画嘲衣剥五外巷囤盔仕张姬睹悸锤殖惹怀砖柞第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑灾志埃甘斡纬傀弊辈练愤技牵倘鬼脂鹿单萨虾养颇玉炸总体芜腋亨忘届跟第8章局域网技术及网络拓扑第8章局域网技术及网络拓扑
