计网第七章-局域网和广域网技术

第七章 局域网和广域网技术

1. IEEE802.2：它是LLC协议标准，分为两个功能子集，数据链路控制（LLC）子层和媒体访问控制（MAC）子层

2. 逻辑链路控制（LLC）子层是IEEE802数据链路层的上子层，它对于所有的LAN协议来说都是相同的

3. MAC子层解决共享介质的竞争使用问题。它包含了将数据从一个地方传送到另一个地方所必须的同步、标记、流量和差错控制的规范，同时也包括下一个站点的物理地址。不同的局域网具有不同的MAC协议

4. IEEE802各个标准和OSI模型的层次对应关系

5. 逻辑链路控制（LLC）子层

• LLC-PDU与HDLC类似，包含四个域：目的服务访问点（DSAP）、源服务访问点（SSAP）、控制域和信息域
• DASP和SSAP是LLC所使用的地址，SAP叫服务访问点。用来标明接收和发送数据的计算机上的协议栈

6. LLC地址与MAC地址

   • 在MAC帧的帧首中，有目的站地址和源站地址，它们是6字节长。MAC帧中的地址是站点的物理地址
   • 在LLC帧的帧首中，用DSAP和SSAP，该地址是逻辑地址，是数据链路层的不同服务访问点

7. 以太网

   • IEEE 讲基带划分为5个不同的标准：10Base5、10base-T和100base-T等
   • 开头数字指明了数据传输速率：最后的数字或字母（5,2，T（双绞线））指明了最大电缆长度或电缆类别；base指明的是基带传输
   • IEEE只定义了一个宽带类标准：10Broad36，用于小区网络连接
   • IEEE 802.3定义了两类标准：基带和宽带
   • 基带类使用数字信号传输数据，用以太网使用曼彻斯特编码
   • 宽带类使用模拟信号传输数据

8. 以太网访问模式

   • 在LAN中，多个用户在没有任何控制的情况下同时访问一条线路时，会存在由于不同信号叠加而相互破坏的情况。这就是冲突。为了使冲突发生的可能性最小，需要有一种机制来协调通信

   • 以太网的媒体访问控制机制称为带有冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）

   • 多路访问（MA）：不提供通信管制（不听就说）

   • 载波监听多路访问（CSMA）：首先监听链路上是否已经存在通信。由于存在传输延迟，还是会出现冲突**（先听后说）**

   • 带有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）：发送是同CSMA一样，在传输的时候继续监听链路是否发生冲突（边听边说）

     • 如果链路是空闲的，则可以发送并同时检测冲突
     • 如果链路的忙的，则继续监听，直到检测到链路空闲
     • 如果在发送过程中检测到冲突，则停止当前帧的发送，发阻塞信号，等待一段选定的时间（退避间隔）
     • 先听后发，也听也发，冲突停发，随机重发

9. CSMA可分为三种

   • 非坚持CSMA：如果链路是空闲的，则可以发送。如果链路是忙的，则等待一段时间。等待时间的长短在一个时间范围内随机选择
   • 坚持CSMA（1-坚持）：如果链路是空闲的，则可以发送。如果链路是忙的，则继续帧听，直到检测到链路空闲，立即发送
   • P-坚持CSMA：如果链路是空闲的，则以P的概率发送，而以（1-P）的概率延迟一个单位时间。如果链路是忙的，继续监听直至链路空闲。（例如，当有N个站点时，试图传输的站点的期望值为NP，为避免冲突应使NP<1）

10. 退避算法（二进制指数退避）

    • 对每一个帧，当第一次发生冲突时，设置参数L=2；
    • 退避间隔取1到L个时间片中的一个随机数。一个时间片等于链路上最大传输延迟的两倍
    • 当帧重复发生一次冲突时，则将参数L加倍。L的最大值为1024.即当L增加到1024时，L不再增加
    • 帧的最大重传次数为16，超过这个次数，则该帧不再重传，并报告出错

11. 最短帧长公式：$L_{min} =2×S÷V×R$

    • $L_{min}$：最短数据帧长（$bit$）
    • $S$：任意两站点间的最大距离（$m$）
    • $R$：数据传输速率（$Mbps$）
    • $V$：电子传播速度（$200m/us$）

12. 以太网$MAC$帧格式

    前导码	SFD	目标地址	源地址	LLC-PDU长度/类型	LLC-PDU	CRC
    7字节	1字节	6字节	6字节	2字节	46-1500字节	4字节

    • 前导码：包含7个字节，在这个域中，1和0交替出现，警告系统接收即将到来的数据帧，同时使系统能够调整同步输入时钟
    • 帧起始分界符（SFD）：帧起始分界符标记了帧的开始。它只有一个字节，模式是10101011，SFD通知接收方后面所有内容都是数据
    • 目的地址（DA）：DA域为6个字节，标记了数据帧下一个结点的物理地址
    • 源地址（SA）：SA域也分配了6个字节。它包含了最后一个转发此帧的设备的物理地址。也是上个结点的物理地址
    • LLC-PDU的长度/类型：该字节指出了LLC-PDU的字节数，即LLC-PDU域中的有效字节数
    • LLC-PDU：以太网MAC帧讲802.2的整个帧作为透明数据包含了进来。该域的长度可以从46到1500字节不等
    • CRC：MAC帧的最后一个域是差错检测，占32位，用CRC

13. 以太网种类

    • 10base5粗缆以太网（总线）
    • 10base2细缆以太网（总线）
    • 10base-T双绞线以太网（星型）
    • 100base-T快速以太网（星型）