局域网
定义:一种将小区域内的各种通信设备互联在一起的通信网络
特点:网络为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限
局域网的拓扑结构
总线型
优点:结构简单、实现容易、易于拓展、可靠性好
环型拓扑结构
特点:结点通过转发器,使用点对点链路连接,构成闭合的环形
星型拓扑结构
特点:任何两个结点之间的通信都要通过中心结点转发每条链路可以按不同的两个方向传输信息。
局域网模型
局域网参考模型只对应于数据链路层和物理层
其中将数据链路层划分成两个子层:
逻辑链路控制子层 LLC
介质访问控制子层 MAC
LLC
局域网队LLC是透明的
功能:
- 向高层提供一个或多个服务访问点
- 发送数据时将数据组装成带有地址和差错检测的帧
- 接收数据时拆帧,执行地址识别和差错检测
- 建立、是否逻辑连接
LLC的PDU格式:
从左到右为目的SAP 源SAP 控制字段和信息段
MAC
MAC子层接收来自LLC子层送来的LLC PDU,并复制实施介质访问的相关功能来传输数据
ALOHAX协议
目的:解决信道的动添分配,基本思想可以用于任何无协调关系的用户争用单一信道使用权的系统
纯ALOHA协议
用户有数据要发送时,可以直接发至信道,然后监听信道看是否产生冲突,若产生冲突,则等待一段时间重发
时间片ALOHA协议
把信道时间分成离散的时间片,片长为一个帧所需的发送时间。每个站点只能在时间片开始时才允许发送,其他过程与纯ALOHA协议一样。
载波侦听多路访问CSMA
1坚持CSMA协议
- 若站点有数据发送,先监听信道
- 若站点发现信道空闲,则发送数据
- 若信道忙,则继续监听直至发现信道空闲,然后发送
- 若产生冲突,等待一随机时间,然后重新开始发送过程
非坚持型CSMA
- 若站点有数据发送,先监听信道
- 若站点发现信道空闲,则发送
- 若信道忙,等待一随机时间,然后重新开始发送过程
- 若产生冲突,等待一随机时间,然后重新开始发送过程
p坚持型CSMA
- 若站点有数据发送,先监听信道
- 若站点发现信道空闲,则以概率p发送数据,以概率q=1-p延迟到下一个时槽发送。若下一个时槽仍空闲,重复此过程,直至数据发送或时槽被其他站点占用
- 若信道忙,等待下一个时槽,然后重新开始发送过程
- 若产生冲突,等待一随机时间,然后重新开始发送过程
CSMA/CD(半双工通信)
载波侦听多路访问/冲突检测是对CSMA的一种改进,避免当两个帧发生冲突时造成的时间浪费
工作过程:
1.站点使用CSMA协议进行数据发送
2.在发送期间如果检测到冲突,立即终止发送,并发出一个瞬间干扰信号,使所有的站点都知道发生了冲突
3.在发出干扰信号后,等待一段随机时间,再重复上述过程
争用期
最先发送数据帧的站,在发送数据帧后至多经过2t(两倍的端到端的往返时延)就可以知道发送的数据帧是否遭受了碰撞,这个st就称为争用期
以太网(符合DIX标准的局域网)取51.2us为争用期的长度,若速率为10Mb/s,则前64字节没有发生冲突,后面的数据就不会发生冲突,这个64字节就是最短有效帧长,凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常终止的无效帧