特点#

…

决定要素#

• 网络拓扑
• 传输介质
• 介质访问控制方法

网络拓扑结构#

• 星形
• 总线型
• 环形
• 树形

传输介质#

• 有线局域网
  • 双绞线
  • 同轴电缆
  • 光纤
• 无线局域网
  • 电磁波

介质访问控制协议#

• CSMA/CD 用于总线网
• 令牌总线协议 用于总线网
• 令牌环协议 用于环形网

MAC子层和LLC子层#

MAC#

介质访问控制子层，即前面差错控制、组帧与介质访问控制部分提及的内容，向上层屏蔽对物理层访问的差异

LLC#

逻辑链路控制子层，为网络层提供服务，实际上作用不大

• 无确认无连接、 面向连接、带确认无连接
• 高速传送
• 差错控制
• 给帧加序号

协议#

以太网#

标准变迁#

第一个版本是DIX V1, 之后修改为DIX Ethernet V2，在此基础上制订了IEEE802.3

介质访问控制协议#

以太网使用CSMA/CD，提供无连接、不可靠的连接服务、采用曼彻斯特编码来发送数据

不同规格的传输介质与拓扑结构#

以太网卡#

• 网卡实现的功能主要位于物理层和数据链路层
• 每个网卡之间使用曼彻斯特机制来进行同步
• 以太网卡具有的独一无二的标识，称为mac地址

以太网帧#

• 8字节前导码：不属于MAC帧，用于标识MAC开始
• MAC帧：
  • 目的地址、源地址：均为MAC地址，用6个十六进制数表示的48位二进制数
  • 类型：指示网络层的协议类型，是网络层的访问服务点
  • 数据：46-1500字节
    • 46 $64-(6+6+2+4)=46$
    • 1500 MTU
  • FCS: CRC循环冗余校验
• 在以太网帧之间有帧间间隔，大小为12B=96bit

争用期与最短帧#

介质访问控制#争用期

MTU#

链路层数据帧可封装数据（不包括帧头与帧尾） 的上限。以太网的MTU是B。

高速以太网#

规格	100BASE-T	吉比特以太网	10吉比特以太网
介质	屏蔽双绞线	光纤、双绞线（5类线）	光纤
速率	100mbps	1gbps	10gbps
通信方式	半双工或全双工	半双工或全双工	全双工
介质访问控制协议	csma/cd	csma/cd	无
100BASE-T保持最短帧长64B不变，但将一个网段的长度缩短到100m,帧间最短间隔由$9.6 \mu s$变为$0.96 \mu s$

无线局域网#

• 有固定基础设施的无线局域网
  • 每台设备通过AP组成一个基本服务集（BSS）
  • AP之间通过主干分配系统（DS） 相连接，构成扩展服务集（ESS）
• 无固定基础设施的无线局域网
  • 设备之间自由组网，保持在一个网段内，没有AP等设备

标准#

ieee802.11

类型#

• 数据帧
• 控制帧 ACK RTS CTS
• 管理帧 加入或者退出无线网络

帧头格式#

VLAN#

• 将局域网内的设备划分成与物理位置无关的逻辑组的技术
• VLAN是通过软件的方式实现的，因此节点的位置不受物理位置的限制
• 每个VLAN是一个单独的广播域/不同的子网

实现#

• 基于接口：交换机中除了转发表，还存在一张VLAN表，记录了各个端口号和它对应的VLAN号
• 基于MAC地址：VALN表中记录的是各个MAC地址和它对应的VLAN号
• 基于IP地址：可以进行跨路由器扩展

VLAN通信#

将帧上附加相应的VLAN标签

优点#

• 有效的共享资源
• 优化管理
• 提高了安全性

IEEE 802.1Q帧#

• VLAN标记共4个字节
  • 前两个字节表明这是一个IEEE802.1Q帧
  • 之后4位无用
  • 后12位是VLAN标识符VID
• 802.1Q帧是由交换机处理的，主机和交换机间交换的就是普通的MAC帧

跨VLAN通信的方式#

• 路由器
• 单臂路由
• 三层交换机

VLAN端口分类#

• trunk
• access
• hybrid

其他#

IEEE相关标准注意区分#

• #以太网 ieee802.3
• wlan ieee802.11
• vlan ieee802.1q