传输媒体: 双绞线、同轴电缆和光纤;微波、红外线和激光(无线)传输技术: 基带传输宽带传输网络拓扑: 总线形、星形、环形 --> 网络中数据收发方式 访问控制方法: 竞争、令牌传递、令牌环等
特点网络覆盖范围小(25公里以内) 选用较高特性的传输媒体:高的传输速率和低的传输误码率 硬软件设施及协议方面有所简化 媒体访问控制方法相对简单 广播方式(为防止信号反射,两端终结器,吸收信号),不考虑路由选择,可忽略OSI网络层的存在。
站地址(唯一标识)静态(通用/全局):生产硬件(网卡)时给定,唯一,48位=24位厂商+16位产品编号+保留。动态(本地/局部):安装网络时分配/站点运行(询问网络、检测地址冲突)动态获得。单网,16位。
传输媒体的选择:费用、容量、可靠性、环境。
总线局域网(最常用)结点(计算机/其他)通过专门网卡(网络适配卡)接一总线;广播无路由;端终结器,吸收防反射。访问和控制方法:载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD);令牌总线(Token-Bus)
1、载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)
冲突检测基带:A发送的帧的长度必须足够大,以确保A在检测到冲突时还在发送数据。宽带:4倍到连接器传播时间。
CSMA/CD:分布式控制方法,附接总线的各结点通过竞争的方式,获得总线的使用权。只有获得使用权的结点才可以向总线发送信息帧,该信息帧将被附接总线的所有结点感知。载波侦听;多路访问(多个结点同时访问媒体/一结点信息帧可被多个结点所接收);冲突检测(发出帧同时监听媒体,判断冲突)。CSMA/CD的标准定义:IEEE 802.3或者ISO 8802/3。
CSMA/CD 的特点竞争,各结点强占对共享媒体的访问权 轻负载时,效率较高 重负载时,冲突概率加大,效率低 所有结点共享媒体,任何时刻只有一个结点在发信息 不适合实时传输
以太网(Ethernet)DIX规范--CSMA/CD方式工作的典型网络,标准基本相同,帧格式和控制方式上略有差异。技术参数:10Mbps;最大1024站;无根树结构;同轴电缆(基带);CSMA/CD;帧间隔 9.6μs;分组交换;重试上限16次;分组长 64~1518字节;48位;结点间 2.5m~2.5km。多种形式:基于共享式集线器(HUB)的;基于交换式集线器(Switch)的;基于全双工交换器的;快速以太网;千兆以太网;10/100Mbps自适应;双绞线连接方式;双绞线网络安装 。
共享式集线器(HUB)的以太网10BASE-T的核心:集线器(HUB),HUB在支持结点接入的同时,也提供信号整形、放大的功能。HUB具有8或者16,甚至更多的RJ-45端口,结点通过网卡上的RJ-45插口经双绞线接入HUB,形成星形拓扑结构,附接在HUB端口上的结点共享HUB的带宽。
基于交换式集线器(Switch)的以太网10BASE-T(T双绞线)标准(IEEE 802.3)。外观似HUB,内电路交换,一端口输入交换另一指定端口。工作方式:直通方式;存储-转发;自适应(直通/存储转发)。
全双工通信:只有在链路端结点设备(如交换机<—>交换机、交换机<—>网卡)都支持全双工时才有效。100Mbps的端口如果设置成全双工方式,则相当于200Mbps的端口速率。
2、令牌总线(Token-Bus)结点间有序传递令牌(一特定比特模式)来分配各结点对共享型总线的访问权利,形成闭合逻辑环路。
半双工:获得令牌的结点才能发送信息,其它结点只能接收/被动发送(在拥有令牌的结点要求下)。
连接表:为了保证逻辑闭合环路,每结点动态地维护一连接表,记录:前、后继和本结点的地址,结点根据后继地址确定下一占有令牌的结点。 环路维护:环路重构;增加新结点;结点撤出环路
令牌总线网的特点令牌传递, 公平和有序地访问; 可传输多种类型的帧,无最小帧长的限制(数据字段 data>=0),控制方式复杂; 整个网络具有最小的传输延时。无数据可传输的结点,仍然需要处理令牌的传递和进行环路维护工作; 可以估算整个网络具有的最大发送延时。知道帧的长度、最大令牌占有时间和入网的结点个数之后,可以估算出每个结点的最大发送延时; 非常适合具有一定实时性要求的环境。
ARCNet--典型的令牌总线网络逻辑环上的各个结点监听环路,并获得帧; (1) 如果为令牌帧,并且宿地址为本地结点地址(本结点获得令牌); (2) 如果本结点无数据可发,传递令牌; (3) 如果本结点有数据可发,发送ENQ帧(探询接收结点的接收能力); (4) 收到ACK帧(表示对方有接收能力);发送DATA,并等待响应; (5) 收到ACK(表示对方收妥数据帧),传递令牌; (6) 超时(对方未收到数据帧),传递令牌(等待下次);(尝试次数超过某值,报告高层用户) (7) 收到NAK帧(对方暂无接收能力),传递令牌(等待下次);(尝试超过某值,报告高层用户) (8) 超时(表示接收地址有错),报告高层用户,传递令牌; (9) 传递令牌后,等待后继结点对令牌的确认。 收到ACK帧(表示后继结点已经掌握令牌),退出对总线的控制; 超时(表示后继结点已经退出环路),重构环路,寻找新的后继(地址加1),传递令牌,直至获得ACK帧(找到新的后继,并且该后继已经掌握令牌),退出对总线的控制。
环形网:结点通过环接口设备(环中继转发器RPU)接入,一系列的环段(传输媒体,也称链路)和RPU组成环路。
与总线形网络不同:接收是由环中RPU的合作实现,仅从其上行链路获取帧,再生位并转发到下行链路。要求专门的环监控器,有时RPU中。RPU故障可能会导致网络瘫痪,实际中多路访问器(MAU)代替RPU。
令牌环网工作原理:具有特定格式的令牌帧绕环行使,将访问媒体权利从一个RPU传递到物理链路另一端的RPU;希望发送信息的结点将数据组成MAC帧,并仅在获得令牌之后,才可进行发送动作;每个结点均执行环内数据的再生和转发;只有接收结点(帧中的宿地址为本结点地址)进行数据帧的复制和接收;发送数据的结点在收到绕环一周的帧后,撤出该帧并释放令牌。
特点同一时刻,环上只有一个数据帧在传输(一个结点在传输数据); 网上所有结点共享网络带宽; 有最小的传输延迟时间(令牌传输需要时间); 数据从一个结点传到另一个结点的时间是可计算的,可用于实时控制。标准:IEEE 802.5
IBM采用子网划分的方法组建网络,子网之间采用桥接器进行互连。
无线局域网传输方式:传输媒体主要有两种,即无线电波与红外线。根据调制不同分为扩展频谱和窄带调制方式。组网器件:无线网络网卡;HUB;网桥