计算机网络基础课程:第五章介质访问控制子层和局域网.ppt
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1、第五章第五章 介质访问控制子层和局域网介质访问控制子层和局域网本本章节介绍章节介绍局域网结构及其介质访问方式局域网结构及其介质访问方式n 局域网参考模型局域网参考模型n LLCLLC及及MacMac协议协议n IEEE802IEEE802局域网标准局域网标准本章内容本章内容目的与要求目的与要求n 理解局域网结构理解局域网结构n 理解局域网的介质访问控制方式理解局域网的介质访问控制方式局域网参考模型局域网参考模型35.1第五章第五章 介质访问控制子层和局域网介质访问控制子层和局域网逻辑链路控制逻辑链路控制(LLC)(LLC)子层子层35.2介质访问控制介质访问控制(MAC)(MAC)子层子层35
2、.3CSMA/CDCSMA/CD介质访问控制方法介质访问控制方法35.4局域网协议标准局域网协议标准35.5虚拟局域网虚拟局域网(VLanVLan)35.6局域网参考模型局域网参考模型35.1第五章第五章 介质访问控制子层和局域网介质访问控制子层和局域网逻辑链路控制逻辑链路控制(LLC)(LLC)子层子层35.2介质访问控制介质访问控制(MAC)(MAC)子层子层35.3CSMA/CDCSMA/CD介质访问控制方法介质访问控制方法35.4局域网协议标准局域网协议标准35.5虚拟局域网虚拟局域网(VLanVLan)35.6局域网拓扑结构局域网拓扑结构5.1 局域网参考模型局域网参考模型12345
3、613245678 会话层会话层传输层传输层网络层网络层表示层表示层应用层应用层数据链路层数据链路层物理层物理层局域网体系结构局域网体系结构路由选择路由选择5.1 局域网参考模型局域网参考模型交换机交换机局域网局域网1交换机交换机局域网局域网2路由器路由器局域网内不需路由选择;局域网内不需路由选择;连接不同局域网需要路由选择;连接不同局域网需要路由选择;会话层会话层传输层传输层网络层网络层表示层表示层应用层应用层数据链路层数据链路层物理层物理层介质访问控制(介质访问控制(MAC)MAC)逻辑链路控制(逻辑链路控制(LLC)LLC)局域网种类繁多,介质不同,局域网种类繁多,介质不同,造成数据链路
4、层异常复杂;造成数据链路层异常复杂;第五章第五章 介质访问控制子层和局域网介质访问控制子层和局域网局域网参考模型局域网参考模型35.1第五章第五章 介质访问控制子层和局域网介质访问控制子层和局域网逻辑链路控制逻辑链路控制(LLC)(LLC)子层子层35.2介质访问控制介质访问控制(MAC)(MAC)子层子层35.3CSMA/CDCSMA/CD介质访问控制方法介质访问控制方法35.4局域网协议标准局域网协议标准35.5虚拟局域网虚拟局域网(VLanVLan)35.65.1 逻辑链路控制逻辑链路控制(LLC)子层子层逻辑链路控制(逻辑链路控制(LLC)实现任务)实现任务n 建立和释放建立和释放逻辑
5、逻辑连接;连接;发送方发送方接收方接收方4 41 12 25 57 76 63 3虚电路传输分组交换虚电路传输分组交换逻辑连接已经建立好逻辑连接已经建立好发送请求报文发送请求报文报文报文报文报文报文报文报文报文回应确认连接回应确认连接报文报文逻辑链路控制(逻辑链路控制(LLC)实现任务)实现任务n 建立和释放建立和释放逻辑逻辑连接;连接;n 提供与高层提供与高层接口接口;会话层会话层传输层传输层网络层网络层表示层表示层应用层应用层数据链路层数据链路层物理层物理层介质访问控制(介质访问控制(MAC)MAC)逻辑链路控制(逻辑链路控制(LLC)LLC)5.1 逻辑链路控制逻辑链路控制(LLC)子层
6、子层逻辑链路控制(逻辑链路控制(LLC)实现任务)实现任务n 建立和释放建立和释放逻辑逻辑连接;连接;n 提供与高层接口;提供与高层接口;n 差错控制差错控制LLC1LLC2LLC3LLC4:不确认的:不确认的无连接无连接服务(数据服务)服务(数据服务)5.1 逻辑链路控制逻辑链路控制(LLC)子层子层发送方发送方接收方接收方4 41 12 25 57 76 63 3逻辑连接已经建立好逻辑连接已经建立好发送请求报文发送请求报文报文报文报文报文报文报文报文报文回应确认连接回应确认连接报文面向连接面向连接发送方发送方接收方接收方4 41 12 25 57 76 63 3报文12313123面向连接
7、面向连接2面向连接服务面向连接服务发送方发送方接收方接收方4 41 12 25 57 76 63 3报文123123123无连接无连接无连接服务无连接服务逻辑链路控制(逻辑链路控制(LLC)逻辑链路控制(逻辑链路控制(LLC)实现任务)实现任务n 建立和释放建立和释放逻辑逻辑连接;连接;n 提供与高层接口;提供与高层接口;n 差错控制差错控制LLC1LLC2LLC3LLC4:不确认不确认的无连接服务(数据服务)的无连接服务(数据服务)发送方发送方接收方接收方4 41 12 25 57 76 63 3报文1231确认服务确认服务答答答答带确认带确认1答答发送方发送方接收方接收方4 41 12 2
8、5 57 76 63 3报文1231不带确认服务不带确认服务不带确认不带确认1不确认的无连接服务不确认的无连接服务不确认的无连接服务特点不确认的无连接服务特点n数据包不需经过数据包不需经过确认确认,实现,实现简单简单;n不确认不确认的的无连接无连接服务服务不可靠服务;不可靠服务;在局域中,因传输距离较短,数据出错可能性很小,交换在局域中,因传输距离较短,数据出错可能性很小,交换 网络没必要进行差错控制;网络没必要进行差错控制;LLC1不确认的无连接服务在局域网中得到广泛的应用。不确认的无连接服务在局域网中得到广泛的应用。不确认的无连接服务不确认的无连接服务不确认的无连接服务特点不确认的无连接服
9、务特点n数据包不需经过确认,实现简单;数据包不需经过确认,实现简单;n不确认的无连接服务不确认的无连接服务不可靠服务;不可靠服务;n用于局域网的用于局域网的广播、组播广播、组播;为何为何局域网局域网数据广播一定要用数据广播一定要用不确认不确认的的无连接无连接服务服务?逻辑链路控制(逻辑链路控制(LLC)逻辑链路控制(逻辑链路控制(LLC)n 建立和释放建立和释放逻辑逻辑连接;连接;n 提供与高层接口;提供与高层接口;n 差错控制差错控制LLC1LLC2LLC3LLC4:不确认的无连接服务(数据服务):不确认的无连接服务(数据服务):带确认的无连接服务:带确认的无连接服务:面向连接服务:面向连接
10、服务:高速传输服务:高速传输服务局域网参考模型局域网参考模型35.1第五章第五章 介质访问控制子层和局域网介质访问控制子层和局域网逻辑链路控制逻辑链路控制(LLC)(LLC)子层子层35.2介质访问控制介质访问控制(MAC)(MAC)子层子层35.3CSMA/CDCSMA/CD介质访问控制方法介质访问控制方法35.4局域网协议标准局域网协议标准35.5虚拟局域网虚拟局域网(VLanVLan)35.65.3 介质访问控制介质访问控制(MAC)子层子层会话层会话层传输层传输层网络层网络层表示层表示层应用层应用层数据链路层数据链路层物理层物理层介质访问控制(介质访问控制(MAC)MAC)逻辑链路控制
11、(逻辑链路控制(LLC)LLC)根据根据网络拓扑结构网络拓扑结构及其及其连接方式连接方式,可分为,可分为:n 点到点信道点到点信道 多节点多节点可同时发送数据,不存在可同时发送数据,不存在信到竞争信到竞争问题;问题;n 广播信道广播信道 多节点存在多节点存在信道争用信道争用问题,竞争到的节点才能发问题,竞争到的节点才能发送数据,其他未竞争到的节点只能送数据,其他未竞争到的节点只能接收数据接收数据;引起信道争用的本质是什么?引起信道争用的本质是什么?5.3 介质访问控制介质访问控制(MAC)子层子层局域网中存在信道争用的问题(局域网中存在信道争用的问题(介质访问介质访问)n 介质访问控制(介质访
12、问控制(mac)协议)协议 网络中各节点网络中各节点公平公平、合理合理、简单简单、高效高效利用通信介质;利用通信介质;n 几乎所有几乎所有局域网局域网(LAN)采用)采用广播信道广播信道;几乎所有几乎所有广域网广域网(WAN)采用)采用点到点信道点到点信道;几乎所有几乎所有城域网城域网(MAN)采用)采用广播信道广播信道;5.3 介质访问控制介质访问控制(MAC)子层子层12345613245678123456 总线总线小学小学大学大学P&G公司公司中学中学电脑城电脑城1234561324567 8123456 局域网、城域网局域网、城域网1234561324567 8123456 局域网、城
13、域网局域网、城域网广州广州北京北京骨干网骨干网如何将如何将单个信道单个信道分配给分配给多个竞争节点多个竞争节点n 静态分配静态分配 定义:定义:将单个信道将单个信道平均平均划分后,划分后,静态静态分配给多个用户分配给多个用户频分复用技术频分复用技术n 动态分配动态分配5.3 介质访问控制介质访问控制(MAC)子层子层 频分多路复用(模拟传输)频分多路复用(模拟传输)频分多路复用频分多路复用FDM(Frequency Division Multiplexing)n将线路将线路频带频带划平均化分为划平均化分为N等分,每个用户占用等分,每个用户占用一一个个的的子频带子频带;n即使一个即使一个子频带子
14、频带处于处于空闲空闲时,其他通信信道时,其他通信信道不得占不得占用用;频带资源珠江电视台珠江电视台中央电视台中央电视台广东电视台广东电视台介质访问控制(介质访问控制(MAC)如何将单个信道分配给多个竞争节点如何将单个信道分配给多个竞争节点n 静态分配静态分配 定义:定义:将单个信道平均划分后,静态分配给多个用户;将单个信道平均划分后,静态分配给多个用户;频分复用技术频分复用技术 同步同步时分复用技术时分复用技术n 动态分配动态分配同步时分复用同步时分复用STDM(Synchronous Time Division Multiplexing)集集线线器器4321服务器服务器帧帧同步时分复用(数字
15、传输)同步时分复用(数字传输)总线总线如何将单个信道分配给多个竞争节点如何将单个信道分配给多个竞争节点n 静态分配静态分配 定义:定义:将单个信道平均划分后,静态分配给多个用户;将单个信道平均划分后,静态分配给多个用户;频分复用技术频分复用技术同步同步时分复用技术时分复用技术n 动态分配动态分配定义:动态地定义:动态地按需分配按需分配信道的使用权;信道的使用权;轮转轮转 预约预约 争用争用:用户:用户轮流地轮流地得发送数据的机会(交互式终端主机)得发送数据的机会(交互式终端主机)5.3 介质访问控制介质访问控制(MAC)子层子层 半双工通信半双工通信 通信双方都可以通信双方都可以相互相互传输数
16、据,但同一时刻只能一方传输数据,但同一时刻只能一方发送发送,另一方,另一方接收接收;轮转轮转 甲方甲方 乙方乙方介质访问控制(介质访问控制(MAC)如何将单个信道分配给多个竞争节点如何将单个信道分配给多个竞争节点n 静态分配静态分配 定义:定义:将单个信道平均划分后,静态分配给多个用户;将单个信道平均划分后,静态分配给多个用户;频分复用技术频分复用技术同步同步时分复用技术时分复用技术n 动态分配动态分配定义:动态地定义:动态地按需分配按需分配信道的使用权;信道的使用权;轮转轮转 预约预约 争用争用:用户:用户轮流地轮流地得发送数据的机会得发送数据的机会:将传输时间分成:将传输时间分成时隙时隙,
17、节点传输前必须,节点传输前必须预约预约占用时隙占用时隙异步时分复用异步时分复用ATDM(Asynchronous Time Division Multiplexing)n当端口当端口有数据有数据要发送时,才分配要发送时,才分配时隙时隙,避免浪费;,避免浪费;交交换换机机4321服务器服务器帧帧421异步时分复用异步时分复用总线总线介质访问控制(介质访问控制(MAC)如何将单个信道分配给多个竞争节点如何将单个信道分配给多个竞争节点n 静态分配静态分配 定义:定义:将单个信道平均划分后,静态分配给多个用户;将单个信道平均划分后,静态分配给多个用户;频分复用技术频分复用技术同步同步时分复用技术时分复
18、用技术n 动态分配动态分配定义:动态地定义:动态地按需分配按需分配信道的使用权;信道的使用权;轮转轮转 预约预约 争用争用:用户:用户轮流地轮流地得发送数据的机会得发送数据的机会:将传输时间分成:将传输时间分成时隙时隙,节点传输前必须,节点传输前必须预约预约占用时隙占用时隙:各节点:各节点争用争用介质(物竞天择,适者生存);介质(物竞天择,适者生存);不同网卡依其芯片不同网卡依其芯片响应时间响应时间不同,存在不同,存在抢线能力抢线能力差别;差别;n 3com Intel Dlink Tplink 杂牌杂牌 n有线网卡有线网卡 无线网卡无线网卡n独立网卡抢线能力一般大于板载网卡独立网卡抢线能力一
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- 计算机网络 基础 课程 第五 介质 访问 控制 局域网
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