种协议的局域网对 LLC 子层来说都是透明的,如下图所示:
局域网对 LLC 子层是透明的
注意:
1. 由于 TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 标准中的几种局域网,因此现
在 802 委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC(即 802.2 标准)的作用已经不大了。 2. 很多厂商生产的适配器上就仅装有 MAC 协议而没有 LLC 协议。 3. 所以我们以后一般不考虑 LLC 子层 。
八、以太网提供的服务
? 以太网提供的服务是不可靠的交付,即尽最大努力的交付。
? 当目的站收到有差错的数据帧时就丢弃此帧,其他什么也不做。差错的纠正由高层来决定。 ? 如果高层发现丢失了一些数据而进行重传,但以太网并不知道这是一个重传的帧,而是当作一个新的数据帧来发送。
? 以太网发送的数据都使用曼彻斯特(Manchester)编码。
图 曼彻斯特编码方式
九、载波监听多点接入/冲突检测(CSMA/CD)
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? CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。 ? “多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
? “载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据,
如果
有,则暂时不要发送数据,以免发生碰撞。
? 总线上并没有什么“载波”。因此, “载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计算机 发送的数据信号。 ? “冲突检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。
? 当几个站同时在总线上发送数据时,总线上的信号电压摆动值将会增大(互相叠加)。
? 当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时,就认为总线上至少有两个站同时在发送 数据,表明产生了冲突。 检测到碰撞后
? 在发生碰撞时,总线上传输的信号产生了严重的失真,无法从中恢复出有用的信息来。 ? 每一个正在发送数据的站,一旦发现总线上出现了碰撞,就要立即停止发送,免得继续浪费网络 资源,然后等待一段随机时间后再次发送。
重要特性
? 使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信(半双工通信)。 ? 每个站在发送数据之后的一小段时间内,存在着遭遇碰撞的可能性。
? 这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率。
十、以太网的 MAC 层
1、48 位的 MAC 地址
在局域网中,硬件地址又称为物理地址,或 MAC 地址,共48位,其前3个字节(即高24位)用于标识不同的生产厂家,后3个字节(即低24位)由厂家自行指派,用于标识产品号。 2、从网络上发往本站的帧分为以下3种:
1) 单播(unicast)帧(一对一) 2) 广播(broadcast)帧(一对全体) 3) 多播(multicast)帧(一对多) 3、 MAC 帧的格式
常用的以太网MAC帧格式有两种标准 : 1) DIX Ethernet V2 标准 2) IEEE 的 802.3 标准
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最常用的 MAC 帧是以太网 V2 的格式,如下:
4、帧间最小间隔
? 帧间最小间隔为 9.6 ?s,相当于 96 bit 的发送时间。
? 一个站在检测到总线开始空闲后,还要等待 9.6 ?s 才能再次发送数据。
? 这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓存来得及清理,做好接收下一帧的准备。
5、 多接口网桥——以太网交换机
以太网交换机通常都有十几个接口。因此,以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥,可见交换机工作在数据链路层。
? 以太网交换机的每个接口都直接与主机相连,并且一般都工作在全双工方式。
? 交换机能同时连通许多对的接口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,进行 无碰撞地传输数据。 ? 以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片,其交换速率就较高。
十一、虚拟局域网
? 虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。
? 这些网段具有某些共同的需求。
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? 每一个 VLAN 的帧都有一个明确的标识符,指明发送这个帧的工作站是属于哪一个 VLAN。
? 虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务,而并不是一种新型局域网。 ? 虚拟局域网限制了接收广播信息的工作站数,使得网络不会因传播过多的广播信息(即“广播风暴”)而引起性能恶化。
? 虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个 4 字节的标识符,称为 VLAN 标记(tag),用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。
十二、 网络层提供的两种服务
网络层提供两种类型的的服务,即:虚电路服务和数据报服务。 ? 面向连接的通信方式
? 建立虚电路(Virtual Circuit),以保证双方通信所需的一切网络资源。
图示 虚电路服务
? 虚电路表示这只是一条逻辑上的连接,分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送,而并不是真正建立了一条物理连接。
? 请注意,电路交换的电话通信是先建立了一条真正的连接。因此分组交换的虚连接和电路交换的连接只是类似,但并不完全一样。
? 如果再使用可靠传输的网络协议,就可使所发送的分组无差错按序到达终点。 ? 无连接的通信方式
网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。
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图示 数据报服务
十三、网际协议IP
网际协议 IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一。与 IP 协议配套使用的还有四个协议: ? 地址解析协议 ARP (Address Resolution Protocol)
? 逆地址解析协议 RARP (Reverse Address Resolution Protocol) ? 网际控制报文协议 ICMP (Internet Control Message Protocol)
注:ICMP 不是高层协议,而是 IP 层的协议。
? 网际组管理协议 IGMP (Internet Group Management Protocol)
十四、网际层的 IP 协议及配套协议
注:ICMP 网际控制报文协议
十五、网络互相连接起来要使用一些中间设备
中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
? 物理层中继系统:转发器(repeater)、中继器。 ? 数据链路层中继系统:网桥或桥接器(bridge)。
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