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局域网传输系统的优化方案

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:再加上高层协议和网络软件才能组成计算机局域网通信系统。总之,MAC是负责解决局域网中多种设备共享传输媒体(介质)时发生的问题。图4-21是IEEE802局域网协议标准系列的组成。10)IEEE802.7:宽带局域网技术标准。13)IEEE802.10:SILS可互操作的局域网安全标准。14)IEEE802.11:无线局域网标准。图4-21 IEEE802局域网标准系列3.局域网常用的拓扑结构及传输媒体局域网常用的网络拓扑结构有星形网、环形网、总线网和树形网,

局域网传输系统的优化方案

1.局域网通信协议标准

局域网采用IEEE802通信协议,它包含着OSI中对应的最下面三层(物理层、数据链路层和网络层)的功能。再加上高层协议和网络软件才能组成计算机局域网通信系统。

局域网参考模型网络层的部分功能,如分组寻址、排序、流量控制、差错检测等可纳入数据链路层完成,不用单独设置网络层。因此,实际上局域网只包含OSI参考模型的最低两层,即物理层和数据链路层,如图4-20所示。

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图4-20 IEEE802体系结构与OSI参考模型的对应关系

与OSI参考模型相对应,局域网的数据链路层又细分为逻辑链路控制子层(Logical Link Control,LLC)和媒体访问控制子层(Medium Access Control,MAC)。

LLC的主要功能是:差错控制、数据帧编号、建立和释放数据链路层的逻辑连接、提供高层接口和提供不确认的无连接服务及面向连接服务并与MAC媒体访问控制子层共同完成OSI模型中的网络层功能。

LLC提供一个或多个服务访问点(Service Access Point,SAP)与高层联系,以复用的形式建立“多点—多点”之间的数据通信

MAC的主要功能是:寻址、比特流差错检测、维护MAC协议和将上层交下来的数据封装组成帧后进行发送(接收时的过程相反,将帧拆卸)。

MAC常用的控制方法有:检测共享传输媒体(介质)发生数据冲突的载波监听多路访问CSMA/CD、控制令牌(Control Token)和时槽环(Slotted Ring)三种技术。

总之,MAC是负责解决局域网中多种设备共享传输媒体(介质)时发生的问题。

物理层的任务是提供编码方法、提取时钟信号、发送和接收,并为数据链路层提供服务。

为了提供多个高层实体的支持,图4-20中多个LLC服务访问点(LSAP)在LLC层的顶部实体(A)、(B)和(C)提供接口端。多个网际服务访问点(NSAP)在网际层的顶部实体(D)、(E)和(F)提供接口端。媒体访问控制服务点(MSAP)向单个LLC实体提供单个接口端。物理服务访问点(PSAP)由于局域网的地理位置范围较小,拓扑结构主要采用总线型、星形、环形和树形等,任意两个站之间只有一条链路,一般无需路径选择,通信控制较简单。

局域网有三种不同的数据交换方式:

(1)单播方式(unicast),即一对一的传输方式。

(2)广播方式(broadcast),即一对全体的传输方式。

(3)多播方式(multicast),即发送给部分站点。

2.IEEE 802局域网通信协议标准系列

IEEE802局域网通信协议是一个标准系列,它已被美国国家标准协会(American National Standards Institute,ANSI)采纳成为美国国家标准,还被国际标准化组织(International Organiza-tion for Standardization,ISO)作为国际标准,称为ISO8802-X。

图4-21是IEEE802局域网协议标准系列的组成。图中各协议的含义及内容简释如下:

1)IEEE802.1a:体系结构(1995)。

2)IEEE802.1b:寻址、网间互连和网络管理(1995)。

3)IEEE802.2:逻辑链路控制LLC(1998)。

4)IEEE802.3:CSMA/CD载波监听多址访问/碰撞检测和物理层技术规范(1998)。

5)IEEE802.3i:10Base-T访问控制方法与物理层技术规范(1998)。

6)IEEE802.3u:100Base-T访问控制方法与物理层技术规范(1999)。

7)IEEE802.4:Token BUS(令牌总线)访问控制与物理层技术规范(1990)。

8)IEEE802.5:Token Ring(令牌环)访问控制与物理层技术规范(1997)。(www.xing528.com)

9)IEEE802.6:城域网访问控制与物理层技术规范(1994)。

10)IEEE802.7:宽带局域网技术标准(1997)。

11)IEEE802.8:FDDI光纤网络技术标准(1989)。

12)IEEE802.9:IVDLAN集成化语音数据局域网(1996)。

13)IEEE802.10:SILS可互操作的局域网安全标准(1998)。

14)IEEE802.11:无线局域网标准(1999)。主要用于无线网络传输,解决办公室局域网和校园网中,用户与用户终端的无线接入,主要协议包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等子协议。

15)IEEE802.11a:5GHz波段高速物理层规范。

16)IEEE802.11b:2.4GHz波段高速物理层规范。

17)IEEE802.11g 2.4GHz频段,兼容802.11b,采用OFDM多载波调制,支持54Mbit/s速率。

18)IEEE802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段。5.725~5.825GHz,共4个信道。

19)IEEE802.12:按需优先协议(100VG-Any LAN)(1998)。

20)IEEE802.14:利用CATV宽带通信的标准(1998)。

21)IEEE802.15:无线私人网(Wireless Personal Area Network,WPAN)。

22)IEEE802.16:宽带无线访问标准(broadband Wireless Access Standards)。

23)IEEE802.17:弹性分组环(Resilient Packet Ring)。

24)IEEE802.18:无线管制(Radio Regulatory TAG)。

25)IEEE802.19:共存(Coexistence TA)。

26)IEEE802.20:移动宽带无线接入(Mobile Broadband Wireless Access,MBWA)。

27)IEEE802.21:媒质无关切换(Media Independent Handoff)。

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图4-21 IEEE802局域网标准系列

3.局域网常用的拓扑结构及传输媒体

局域网常用的网络拓扑结构有星形网、环形网、总线网和树形网,如图4-22所示。其中星形结构的局域网获得了广泛的应用。树形结构的局域网是总线网的一种变形。

局域网可使用多种传输媒体。双绞线最便宜,原来只用于低速(1~2Mbit/s)基带局域网。由于双绞线制造技术的提高,近年来双绞线的性能获得了大幅度提高(超五类或六类双绞线),现在10Mbit/s、100Mbit/s乃至1Gbit/s的局域网也可使用双绞线,双绞线已成为局域网的主流传输媒体。50Ω同轴电缆可用到10Mbit/s;而75Ω同轴电缆可用到数百Mbit/s。光纤具有很好的抗电磁干扰特性和很宽的频带,主要用于环形网中,其数据率可达到1 Gbit/s以上。网络技术发展很快,点到点的线路也已开始使用光纤了。

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图4-22 局域网的拓扑结构

a)星形网 b)环形网 c)总线网 d)树形网

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