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局域网技术的发展与演变

2017-06-06 22:20:33   0  举报

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局域网技术

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大纲/内容

Ethernet技术的研究与发展

Ethernet技术的发展背景

ALOHANET研究的背景

ALOHA访问控制的基本工作原理

Ethernet技术产生的过程

高速Ethernet技术的发展背景

提高Ethernet的数据传输速率，导致了高速局域网技术的研究

将共享介质方式改为交换方式，导致了交换式局域网技术的发展

将一个大型局域网划分成多个用网桥或路由器互联的小型局域网，导致了局域网技术的发展

局域网参考模型与协议标准

局域网参考模型

局域网协议研究的范围

OSI参考模型中的数据链路层与物理层，网络层及以上高层不属于局域网研究范围

IEEE802协议标准

分类

定义了局域网体系结构，网络互连，以及网络管理与性能测试的IEEE802.1标准

定义了逻辑链路控制LLC子层功能与服务的IEEE802。2标准

定义了不同介质访问控制技术的相关标准

发展与演变

IEEE802.3标准

定义CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层的标准

IEEE802.11标准

定义无线局域网访问控制子层于物理层的标准

IEEE802.15标准

定义近距离个人区域无线网络控制访问子层于物理层的标准

IEEE802.16标准

定义宽带无线城域网控制访问子层于物理层的标准

局域网技术的发展与研究

局域网技术发展的过程

20世纪70年代初，主要是令牌环网，1972年的Newhall和1974年的Cambridge

20世纪80年代，出现Ethernet与Token Bus,Token Ring三局鼎力的局面

20世纪90年代,Ethetnet受到业界认可和广泛应用

21世纪，Ethernet技术已成为局域网领域的主流技术

介质访问控制的基本概念

对术语“共享介质”，“多路访问”和“冲突”的理解

共享介质

连接多台计算机的同轴电缆

多路访问

多个主机需要通过一条“共享介质”发送和接收数据

冲突

如果有两个或两个以上的主机同时在一条“共享介质”发送数据，那么多路的信号就会出现相互干扰，造成接受主机无法正确接受任何一台主机发送的数据

对术语“介质访问控制方法”的理解

在局域网设立一个中心控制主机

优点

简单有效

缺点

中心主机有可能成为局域网性能与可靠性的瓶颈

介质访问控制方法

局域网中不存在中心控制主机，而是由每个主机个字决定是否发送数据，以及出现出现冲突是如何处理

介质访问控制方法的比较

CSMA/CD,Token Bus,Token Ring的共同之处

三种不同类型的局域网

采用带有冲突检测的载波侦听多路访问控制方法的总线型Ethernet

采用令牌控制的令牌总线型局域网"Token Bus"

采用令牌控制的令牌环状局域网“Token Ring”

三种共同之处

体系机构都遵循IEEE802层次结构模型

传输介质主要采用同轴电缆，双绞线与光纤

采用共享介质的方式发送和接收数据帧

介质访问控制都采用了分布式控制方法，局域网中没有集中控制的主机

CSMA/CD,Token Bus,Token Ring的不同之处

CSMA/CD注意问题

一个时刻只允许一个节点通过总线发送数据

当一个节点通过总线传输介质以广播方式发送数据时，其他的节点只能以收听方式接收数据

可能会出现冲突，造成传输失败

每个节点能够得到总线发送权的时间是不确定的

Token Bus注意问题

利用令牌作为控制节点访问公用总线的一种局域网

任何一个节点只有在去的令牌后才能使用共享总线去发送数据

令牌持有时间限制了每一个节点每一次可以发送的数据量

Token Ring注意问题

令牌是一种特殊的MAC控制帧

优点是节点获取令牌发送数据时间间隔是确定的，能够提供优先级服务，适用于重负载的应用领域

缺点是环与令牌维护复杂，实现困难，组网成本高

CSMA/CD,Token Bus,Token Ring的比较

CSMA/CD的特点

算法简单，易于实现

适用于对传输实时性要求不高的办公环境

表现出较好的吞吐率与延迟特性，当网络通信负荷增大时，由于冲突较多，网络吞吐率下降，传输延迟增加

Token Bus,Token Ring的特点

适用于对传输实时性要求较高的办公环境

表现出较好的吞吐率与延迟特性

环的维护过程复杂，实现起来比较复杂

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