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第一章:局域網(wǎng)和城域網(wǎng)
基本原理
局域網(wǎng)是將分散在有限地理范圍內(nèi)(如一棟大樓,一個部門)的多臺計算機通過傳輸介質(zhì)連接起來的通信網(wǎng)絡(luò),通過功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件,實現(xiàn)計算機之間的相互通信和資源共享。
局域網(wǎng)基本概念
局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)由美國電氣和電子工程師協(xié)會(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,IEEE)的802委員會負(fù)責(zé)制定,這些標(biāo)準(zhǔn)都以802開頭,目前與局域網(wǎng)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)包括。
IEEE802.1--通用網(wǎng)絡(luò)概念及體系結(jié)構(gòu)。
IEEE802.2--邏輯鏈路控制(LogicLinkControl,LLC)。
IEEE802.3--載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)規(guī)范。
IEEE802.4令牌總線(Token-Bus)結(jié)構(gòu)及訪問方法、物理層規(guī)范。
IEEE802.5--令牌環(huán)(TokenRing)訪問方法及物理層規(guī)范。
IEEE802.6城域網(wǎng)(MAN)的訪問方法及物理層規(guī)范。
IEEE802.7--寬帶局域網(wǎng)。
IEEE802.8--光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(FDDI)。
IEEE802.9^綜合聲音數(shù)據(jù)網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法及物理層技術(shù)規(guī)范。
IEEE802.10網(wǎng)絡(luò)的安全。
IEEE802.11無線局域網(wǎng)。
IEEE802.12--100VG-AnyLAN的介質(zhì)訪問控制方法及物理層技術(shù)規(guī)范。
IEEE802.16無線城域網(wǎng)。
IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系如圖4-1所示。
圖4-1IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系圖。
IEEE802的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)包含了OSI參考模型中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能。根據(jù)OSI參考模型,物理層負(fù)責(zé)體現(xiàn)機械、電氣、功能和規(guī)程方面的特性,以建立、維持和拆除物理鏈路:數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)把不可靠的傳輸信道轉(zhuǎn)換成可撣的傳輸信道,采用差錯控制和幀確認(rèn)技術(shù)實現(xiàn)相鄰節(jié)點間數(shù)據(jù)的可靠傳輸。對局域網(wǎng)來說,這兩層的功能都是必不可少的。OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)提供路由選擇以及排序、流量控制、差錯控制功能。而在局域網(wǎng)中不需要設(shè)立路由選擇和流量控制功能,其他的網(wǎng)絡(luò)層功能都可以放在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn),因此局域網(wǎng)中可以不單獨設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層。
在局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中,數(shù)據(jù)鏈路層被進一步劃分成兩個子層:介質(zhì)訪問控制(MediumAccessControl,MAC)子層和邏輯鏈路控制(LogicalLinkControl,LLC)子層。這樣劃分的目的是將數(shù)據(jù)鏈路層功能中與硬件相關(guān)的部分和與硬件無關(guān)的部分進行區(qū)分,降低研究和實現(xiàn)的復(fù)雜度。其中,MAC子層主要負(fù)責(zé)實現(xiàn)共享信道的動態(tài)分配,控制和管理信道的使用,即保證多個用戶能向共享信道發(fā)送數(shù)據(jù),并能從共享信道中識別并正確接收到發(fā)送給自己的數(shù)據(jù):LLC子層具有差錯控制、流麗控制等功能,負(fù)責(zé)實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的可靠傳輸。各種不同的LAN標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)在物理層和MAC層上,傳輸介質(zhì)的區(qū)別對LLC來說是透明的。
局域網(wǎng)的基本組成及特點
局域網(wǎng)的組成
要實現(xiàn)一個網(wǎng)絡(luò)的正常運行,需要兩方面條件的保證:硬件和軟件。從硬件角度來看,局域網(wǎng)的組成首先褥要有能夠正常運行的機器,包括個人計算機和各種服務(wù)器。而將這些獨立的機器連接起來需要用到各種傳輸介質(zhì)以及實現(xiàn)計算機和傳輸介質(zhì)間互連功能的網(wǎng)卡,從軟件角度來看,除了保證獨立計算機正常運行的操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用軟件之外,還需要有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來控制和管理局域網(wǎng)的正常運行。由此看來,一個局域網(wǎng)主要由以下幾部分組成:?計算機(包括個人計算機和服務(wù)器)。
傳輸介質(zhì):
網(wǎng)絡(luò)適配器(網(wǎng)卡)。
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
局域網(wǎng)的特點。
局域網(wǎng)分布范圍較小,配置較簡單,它的主要技術(shù)特點表現(xiàn)在以下幾方面。
網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較小,適合于校園、機關(guān)、公司、企業(yè)等機構(gòu)和組織內(nèi)部使用。
數(shù)據(jù)傳輸速率較高,一般為10-1OOMbit/s,光纖高速網(wǎng)可達10Gbit/S。
傳輸質(zhì)量好,誤碼率低(通常低于10-8)。
介質(zhì)訪問控制方法相對簡單。
軟硬件設(shè)施及協(xié)議方面有所簡化,有相對規(guī)則的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
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