計算機網絡應用技術專業復習資料(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 多點多點之間的數據通信連接，并包括尋址、差錯控制、順序控制和流量控制等功能。這些功能基本上與HDLC規程一致。此外，在LLC層還提供本屬于OSI/RM中網絡層提供的兩項服務，即無連接的數據報服務和面向連接的虛電路服務。　　由圖可見，MAC子層和LLC子層合并在一起，近似等效于OSI參考模型中的數據鏈路層。LLC子層協議與局域網的拓撲形式和傳輸介質的類型無關，它對各種不同類型的局域網都是適用的。然而，MAC子層協議卻與網絡的拓撲形式及傳輸介質的類型直接相關，其主要作用是介質訪問控制和對信道資源的分配。例如，總線型局域網主要采用競爭式的隨機訪問控制協議，最典型的是CSMA/CD，還有令牌總線、令牌環等標準。目前IEEE已經制定局域網標準有10多個，主要的標準如下：　IEEE ：局域網體系結構，并定義接口原語；　IEEE ：尋址、網間互連和網絡管理；　IEEE ：描述邏輯鏈路控制（LLC）協議，提供OSI數據鏈路層的上部子層功能，以及介質接入控制（MAC）子層與LLC子層協議間的一致接口；　IEEE ：描述CSMA/CD介質接入控制方法和物理層技術規范；　IEEE ：描述令牌總線網標準；　IEEE ：描述令牌環網標準；　IEEE ：描述城域網DQDB標準；　IEEE ：描述寬帶局域網技術；　IEEE ：描述光纖局域網技術； 　IEEE ：描述綜合話音/數據局域網（IVD LAN）標準；　IEEE ：描述可互操作局域網安全標準（SILS），定義提供局域網互連的安全機制；　IEEE ：描述無線局域網標準；　IEEE ：描述交換式局域網標準，定義100Mb/s高速以太網按需優先的介質接入控制協議100VGANYLAN。　：描述交互式電視網（包括cable modem）標準之間的相互關系如圖所示。4．高速局域網基本分類:光纖分布數字接口(FDDI)，快速以太網，千兆以太網，交換式局域網，虛擬局域網VLAN。光纖分布數字接口(FDDI) FDDI的研究起始于1982年10月，經過近10年的努力，標準化工作取得成果，1993年，FDDI的系列標準被ISO采納，對應的國際標準號為：ISO 9314。FDDI采用了IEEE 。FDDI的特點 1）FDDI的拓撲結構 FDDI采用環形結構（類似令牌環網），利用光纖將多個結點環接起來，環上的結點依次獲得對環路的訪問權利。為了提高可靠性和獲得較高的數據傳輸速率，FDDI采用了雙環結構，兩個環路可同時工作，互為備份，逆向傳輸信息（即一個順時針方向，一個逆時針方向）。實用中，常對兩個環路進行不同的分工，例如：利用一個環路支持正常工作時的數據傳輸任務（稱為主環），另一個環路作為一種冗余設施（稱為副環），保證在主環故障或者結點故障時可以形成新的環路支持正常地工作。2）多幀傳輸 FDDI起源于令牌環，但又不完全等同于令牌環。在令牌環方式中，獲得令牌的結點發送數據幀，僅在所發幀返回源結點之后，該結點釋放令牌，即：任一時刻，環中只有一個數據幀被傳輸。FDDI則采用不同的控制方法，獲得令牌的結點，在發完數據幀之后，立即釋放令牌，因此在所發幀尚未返回源結點時，相鄰的結點可能掌握令牌，發送數據，即：任一時刻，環中允許有多個數據幀被傳輸。多幀傳輸，可以提高網絡帶寬的利用率。 3）傳輸編碼 FDDI采用4b/5b編碼和交替不歸0編碼，可以以125MHz的時鐘頻率獲得100Mbps的數據帶寬，既降低成本，又提高速率。 4)長距離通信 FDDI使用的主要傳輸媒體為光纖，光源為發光二極管。由于光纖特有的低損耗特性，使得線路的不間斷距離增大。多模光纖可達2km，單模光纖可達100km，整個網環可達200km，因此，FDDI的覆蓋范圍遠遠超過傳統局域網定義的范圍。 5）高可靠性 在網絡構造方面，FDDI除采用雙環結構外，還采用雙歸宿冗余設計（即每個設備可以掛接到兩個環路結點上），提高網絡的可靠性；光纖本身無輻射，增加數據傳輸的保密性；端設備不直接接觸電源，降低電源對設備的影響，提高了惡劣環境下（例如：強電系統）設備的安全性。快速以太網標準：IEEE ,（CSMA/CD）、幀格式、接口以及退避算法，僅是將傳輸速度從10Mbps提高到100Mbps，并減少了等待ACK幀的時間。它可以直接利用原有的線纜設施，從而支持10Mbps至100Mbps的無縫連接和自然過渡。快速以太網 類型： ①100BASETX，傳輸編碼采用4b/5b，使用2對5類UTP雙絞線，最大傳輸距離100m； ②100BASEFX，傳輸編碼采用4b/5b，使用單模/多模光纖，最大傳輸距離分別是10/2km；③100BASET4，使用4對3類以上UTP雙絞線；千兆以太網千兆以太網在1998年2月，IEEE802委員會正式批準了Gigabit Ethernet標準（）。Gigabit Ethernet的傳輸速率比Fast Ethernet快10倍，數據傳輸速率達到1000Mbps。Giˉgabit Ethernet保留著傳統的10Mbps速率Ethernet的所有特征（相同的數據幀格式、相同的介質訪問控制方法、相同的組網方法），只是將傳統Ethernet每個比特的發送時間由100ns降低到1ns。，在MAC子層使用CSMA/CD方法，只是在物理層作了一些必要的調整，它定義了新的物理層標準（1000BASET）。1000BASET標準定義了千兆介質專用接口（GMII，Gigabit Media Independent Interface），它將MAC子層與物理層分隔開來。這樣，物理層在實現1000Mbps速率時所使用的傳輸介質和信號編碼方式的變化不會影響MAC子層。1000BASET標準可以支持多種傳輸介質。目前，1000BASET有以下幾種有關傳輸介質的標準:（1）1000BASET1000BASET標準使用的是5類非屏蔽雙絞線，雙絞線長度可以達到100m。（2）1000BASECX1000BASECX標準使用的是屏蔽雙絞線，雙絞線長度可以達到25m。（3）1000BASELX1000BASELX標準使用的是波長為1300nm的單模光纖，光纖長度可以達到3000m。（4）1000BASESX1000BASESX標準使用的是波長為850nm的多模光纖，光纖長度可以達到300m～550m。交換式局域網（1）交換式局域網的基本結構交換式局域網的核心部件是它的局域網交換機。為了保護用戶已有的投資，局域網交換機一般是針對某一類局域網（ Ring）而設計的。典型的交換式局域網為交換式以太網（Switched Ethernet），它的核心部件是以太網交換機（Ethˉernet Switch）。Ethernet Switch可以有多個端口，每個端口可以單獨與一個結點連接，也可以與一個共享式Ethernet的集線器HUB連接。如果一個端口只連接一個結點，那么這個結點就可以獨占10Mbps的帶寬。這類端口通常被稱為“專用10Mbps的端口”。如果一個端口連接一個10Mbps的Ethernet，那么這個端口將被一個Ethernet網的多個結點所共享。這類端口就被稱為“共享10Mbps的端口”。對于傳統的共享介質Ethernet來說，當連接在HUB中的一個結點發送數據，它將用廣播方式將數據傳送到HUB的每一個端口。因此，共享介質Ethernet的每一個時間片內只允許有一個結點占用公用通信信道。交換式局域網則從根本上改變了“共享介質”的工作方式，它可以通過Ethernet Switch支持交換機端口結點之間的多個并發連接，實現多結點之間數據的并發傳輸，因此可以增加局域網帶寬，改善局域網的性能與服務質量。（2）局域網交換機工作原理根據交換機的幀轉發方式，交換機可以分為以下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。（3）局域網交換機的特性局域網交換機的特性主要有以下幾點:①低交換傳輸延遲。交換式局域網的主要特性之一是它的低交換傳輸延遲。從傳輸延遲時間的量級來看，局域網交換機為幾十μs，網橋為幾百μs，而路由器為幾千μs。②高傳輸帶寬。對于10Mbps的端口，半雙工端口帶寬為10Mbps，而全雙工端口帶寬為20Mbps。對于100Mbps的端口，半雙工端口帶寬為100Mbps，而全雙工端口帶寬為200Mbps。③允許10Mbps/100Mbps共存。典型的局域網交換機Ethernt Switch允許一部分端口支持10BASET（速率為10Mbps），另一部分端口支持100BASET（速率為100Mbps），交換機可以完成不同端口速率之間的轉換，使10Mbps/100Mbps兩種網卡共存在同一網絡中。在采用了10Mbps/100Mbps自動偵測（Autosense）技術時，交換機的端口支持10Mbps/100Mbps兩種速率、全雙工/半雙工兩種工作方式，端口能自動測試出所連接的網卡的速率是1