4.6 局域网标准 专门的LAN标准 OSI/RM和TCP/IP均属于WAN标准 LAN具有自身固有的特点： 4.6 局域网标准 OSI/RM和TCP/IP均属于WAN标准 LAN具有自身固有的特点： 广播信道→无须路由→不需要网络层 广播信道→需要有效的信道访问协议 （WAN一般为点到点信息，信道访问简单） 专门的LAN标准

6 局域网标准 IEEE 802参考模型 应用层 表示层 共性 个性 会话层 运输层 网络层 物理层 传输媒体 物理层 OSI参考模型 6 局域网标准 应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 数据链路层 物理层 OSI参考模型 媒体接入控制MAC 物理层 传输媒体 服务访问点SAP IEEE 802 参考模型 的范围 逻辑链路控制LLC IEEE 802参考模型 共性 个性

6 局域网标准 事实上，在局域网中，物理层也细分为两层： 物理信令子层（PLS –Physical Layer Signaling） 物理介质接入单元（MAU –Medium Attachment Unit） 数据链路层 LLC 子层 MAC子层 物理介质 物理介质连接设备 物理信令PLS 物理层 接入单元接口 AUI 访问单元接口(AUI) 介质接入单元 MAU

IEEE 802.3的体系结构与功能实现

IEEE 802参考模型 物理层主要功能： 信号的编码与译码 同步前同步码的产生与去除 比特的传输与接收 与接入各种传输媒体有关的问题都放在MAC子层。MAC的主要功能 信道访问：针对不同的物理层提供不同的访问方式（如：Ethernet:CSMA/CD，IBM Token Ring:TOKEN PASSING） 组帧：将上层交下来的数据封装成帧进行发送（接收时进行相反的过程，将帧拆卸） 比特差错检测 寻址（ MAC地址/网卡地址/物理地址）

IEEE 802参考模型的LLC子层 数据链路层中与媒体接入无关的部分都集中在逻辑链路LLC子层。 建立和释放数据链路层的逻辑连接 提供与高层的接口（SAP） 差错控制 顺序控制 流量控制

LAN分层结构与数据封装 高层数据 LLC数据 MAC数据 网络层以上 LLC子层 MAC帧 LLC PDU IEEE802.3帧结构 DSAP SSAP Control 8bit 8/16bit DMAC SMAC Length LLC首部 DATA FCS IEEE802.3帧结构 MAC首部 MAC尾部

逻辑链路控制（LLC）子层 逻辑链路控制子层的服务访问点LLC SAP x y z SAP地址 MAC地址 传输媒体 1 2 3 主机A 进程 x y z SAP SAP地址 主机A 主机B 主机C 1 2 3 LLC LLC LLC MAC MAC MAC 物理层 物理层 物理层 MAC地址 传输媒体

逻辑链路控制（LLC）子层 服务访问点SAP——控制数据的上层分发 LLC层维护一张以DSAP为索引的函数 SSAP Control OnReceivedData_IP(Length,PDU) OnReceivedData_IPX(Length,PDU) OnReceivedData_NetBEUI(Length,PDU) OnReceivedData_05(Length,PDU) OnReceivedData_06(Length,PDU) ………. …... LLC层维护一张以DSAP为索引的函数 列表，每接收到一个数据包，以DSAP 为索引调用相应的函数，该函数把数 据包挂到相应接收处理队列。 函数列表

6 局域网IEEE 802标准 802.1 网际互连 802.2 LLC 数据链路层 CSMA/CD TokenBus TokenRing 宽带局域网 介质访问控制 物理层 802.1 网际互连 802.1 802.1 寻 综 址 述、 管 体 理 系 结 构 802.2 LLC 802.3 MAC 802．3 物理 802.4 802．4 802.5 802．5 802.6 802．6 网络互连 逻辑链路控制 802.10 安 全 和 保 密 802.7 宽带LAN 802.8 光纤LAN 数据链路层

6 局域网IEEE 802标准 到目前，定义了如下局域网有关的标准,它们分别是： IEEE 802.1 ──概述、体系结构、网络互连、网络管理、性能测试等。 　　IEEE 802.2── 逻辑链路控制等 　　IEEE 802.3──CSMA/CD总线网MAC子层及物理层规定 　　IEEE 802.4──（ARCnet）令牌总线网MAC子层及物理层规定 　 IEEE 802.5─ （Token Ring）令牌环网MAC子层及物理层规定等 　　IEEE 802.6── 城域网的访问方法及物理层规定 　　IEEE 802.7── 宽带局域网 　　IEEE 802.8── 光纤局域网(FDDI) 　　IEEE 802.9── ISDN局域网 　　IEEE 802.10── 网络的安全 　　IEEE 802.11── 无线局域网 　　IEEE 802.12── 100VG-anyLAN 　　IEEE 802.14──有线电视宽带通信标准 (CATV) IEEE 802.15──无线PAN (Personal Area Network) (WPAN) IEEE 802.16──无线城域网的宽带无线接入协议(Broadband Wireless Access ) IEEE 802.17── RPR(Resilient Packet Ring: 弹性分组环网) IEEE 802.18 ──无线管制 Radio Regulatory TAG IEEE 802.19 ──共存 Coexistence TA IEEE 802.20 ──移动宽带无线接入 Mobile Broadband Wireless Access (MBWA) IEEE 802.21 ──媒质无关切换 Media Independent Handoff …….

IEEE 802标准--系列化 IEEE 802.1 定义体系结构、网际互连标准。 IEEE 802.1A 体系结构 IEEE 802.1B 网际互连、网络管理及寻址 IEEE 802.1D 生成树协议 IEEE 802.1Q VLAN标记协议 IEEE 802.1P 交换机与优先级相关的流量处理的协议 IEEE 802.1w RSTP算法 IEEE 802.1s MSTP算法 IEEE 802.3 定义CSMA/CD访问法及其物理层技术规范； IEEE 802.3I 10 BASE-T的技术规范。 IEEE 802.3U 100 BASE-T的技术规范。 IEEE 802.3z 1000BaseX 屏蔽短双绞线/MMF/SMF IEEE 802.3ab 1000BaseT 无屏蔽双绞线(5类，6类) IEEE 802.11 IEEE 802.11a 标准的传输速度为11MB/S IEEE 802.11b 标准的连接速度可达54MB/S，与802.11a互不兼容。 IEEE 802.11g 兼容802.11b与802.11a两种标准 IEEE 802.11z 一种专门为了加强无线局域网安全的标准。

以太网IEEE802.3标准 10M Ethernet IEEE标准 物理层标准 802.3 10BASE5 802.3a 10BASE2 10BASE-T 802.3j 10BASE-F 批准时间 1983年 1989年 1990年 1993年 Fast Ethernet 802.3u 100BASE-FX 100BASE-TX 100BASE-T4 802.3x&y 100BASE-T2 1995年 1997年 GE 10GE 802.3z 1000BASE-X 802.3ab 1000BASE-T 802.3ae 10GBASE-LR/LW 10GASE-ER/EW 1998年 2002年

IEEE 802标准的三种局域网 在上述的IEEE 标准中，最典型的有总线网（总线网:以太网）（802.3）、令牌总线(ARCNET,802.4)和令牌环(IBM TOKEN RING,802.5)。

7. Ethernet Family Broadcast media（广播介质） One person speaks, everybody hears（一个站发送，所有站均能收听） CSMA/CD (10/100/1000MGE，10GE不采用CSMA/CD只工作在全双工方式) Carrier sense multiple access with collision detect Collision domains（冲突域） Encapsulations（数据封装） Ethernet IEEE 802.3 15 14

Ethernet的基本工作原理  每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据  需要寻址机制来标识目的站点  每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据  需要寻址机制来标识目的站点  只有一个（目的）站点将收到的帧复制下来，其他站点都将丢弃帧 A B C C 发现总线空闲 终端电阻 A B C C发送帧，目的地址为A A B C B 忽略该帧 A B C A复制该帧 信号由终端电阻吸收

Ethernet Family 10M 以太网 100M 以太网（快速以太网） 1000M 以太网（高速以太网） 10G 以太网 （甚高速以太网） 100G Internet的主干网络速率:OC48 (2.5Gbps)到OC 192 (10 Gbps ) 100GE 10GBASE-x 1000BASE-X 100BASE-X 10BASE-T 1990 1995 1998 2002 2011

10M 以太网 以太网访问协议----CSMA/CD 10M 以太网编码方式 以太网帧格式 10M 以太网的分类

10M 以太网 曼彻斯特编码 Manchester: 前半部分与数据一致，中间跳变 Differential（差分） Manchester: 交界处：0 = Transition（跳变）, 1=No transition

10M 以太网 以太网帧格式 两种帧格式： 以太网帧 IEEE 802.3帧

Ethernet & 802.3 Frame Format IP IPX AppleTalk Size in bytes 6 2 4 Dest. Address Source Address Type Info CRC IEEE 802.3帧 IP IPX AppleTalk Dest. Address Source Address Length LLC SNAP Info Pad CRC 6 6 2 Length 4

… 这种 802.3 + 802.2 帧已经较少使用 IP 数据报 IP 层 802.2 LLC 帧 当长度/类型字段 表示长度时 1 控制 数据 字节 DSAP SSAP SNAP LLC 子层 字节 6 6 2 1 1 1 43 ~ 1497 4 802.3 MAC 帧 目的地址 源地址 长度 DSAP SSAP 控制 数 据 FCS MAC 子层 IP 数据报 IP 层 目的地址 源地址 类型 数 据 FCS 6 2 4 字节 46 ~ 1500 以太网 MAC 帧 MAC 层 8 字节 插入 MAC 帧 物理层 7 字节 1 字节 10101010101010 10101010101010101011 … 前同步码 帧开始 定界符

以太网协议类型 以太网类型代码(十六进制) 数据类型 PPPOE session stage 0800 0805 0806 0BAD 0BAE 0BAF 8035 809B 8137-8138 86DD 8863 8864 数据类型 互联网协议IP X.25 Level 3 地址解析协议ARP Banyan VINES VINES闭环呼叫 VINES响应 RARP Apple Talk IPX (Novell) IPv6 PPPOP discovery stage PPPOE session stage

IEEE 802.3帧 802.2 LLC SNAP 38-1492 SAP：表示链路层向其上层网络层提供何种服务 如何判断是”TYPE”还是”长度”? IEEE 802.3帧 数据 7 1 6 6 2 4 前导 帧分隔符开始 目的地址 源地址 数据长度 LLC帧 填充 帧校验序列 SSAP Control Procotol ID or Organization Code Type IP Datagram DSAP 802.2 LLC SNAP 38-1492 MAC帧 SAP：表示链路层向其上层网络层提供何种服务 控制域：定义三种帧格式（与HDLC中的控制域的定义相同） SNAP:Sub-Network Access Protocol 组织代码:分配Ethernet地址的组织 Type:指明数据的类型,其定义与以太网帧中的类型域相同.

LLC层服务访问点SAP 访问点的值 服 务 FF LSAP（LLC Service Access Point） AA 80H 06 98H 42H 服 务 LSAP（LLC Service Access Point） 子网访问协议（Ethernet SNAP) NovellNetware (IPX) IBM NETBIOS XNS ARPANET网际协议（IP） ARPANET地址转换协议（ARP） IEEE802.1协议

10M 以太网 10M 以太网的分类： 10 BASE-2 （细同轴电缆，每段约200米） 10 BASE-5 （粗同轴电缆，每段500米） 10 BASE-T （双绞线） 10 BASE-F （光纤） 速率 10M 传输介质类型 信号类型 (基带传输)

匹配电阻 (a) 粗缆以 太网 细缆以 双绞线 以太网 图 三种不同方案的以太网布线 (b) (c) 办公室1 办公室2 办公室3 办公室4 HUB (a) 粗缆以 太网 (b) 细缆以 (c) 双绞线 以太网 图 三种不同方案的以太网布线

10M 以太网 10 BASE-5

10BASE5

Ethernet Segments

54321准则：5个网段，通过4个转发（中继）器相连，其中3个网段接机器，2个网段用于互连，构成一个冲突域 网段1 500m 50m 转发器 网段3 500m 750m 50m 转发器 250m 转发器 转发器 网段2 50m 500m

10Base5 Ethernet 组网

Transceiver

细同轴电缆以太网

10 BASE 2

思考题 在同轴以太网电缆两端安装“端接器”的作用是__________________。同轴以太网使用50Ω的电缆。电缆安装完后，用万用表测电缆芯对屏蔽地之间的电阻值，如果阻值为25Ω，则表示_________；如果阻值为50Ω，则表示_________；如果阻值为∝，则表示__________________； 防止信号反射 OK 电缆一端断 电缆两端断 PC PC PC PC 端接器 端接器 PC PC PC T型头

10 BASE-T 以1台服务器，3台PC机为例： 一台HUB 4块UTP接口的网卡 HUB 4台PC机 8个RJ45接头（水晶头） NIC 服务器 PC机

10 BASE-T HUB 最长100米

10 BASE-T 典型应用

10 BASE-F

10 BASE-F

10 BASE-F

Thanks！