局域网
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LAN特点
覆盖范围有限 数据率较高 误码率较低 支持广播或组播 数据以编址帧形式传输 没有中间交换,不需要路由。
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用途
文件管理、共享资源
n拓扑结构
总线型、星型、环型、树型
n传输媒体
双绞线、同轴电缆、光纤、无线
n局域网的组成
网络硬件
•网络服务器 •网络工作站 •网络适配器 •网络设备Hale Waihona Puke •传输介质 HUBn错误类型
—单比特错误 —多比特错误 —突发错误
n常用错误检测方法
—垂直冗余校验 — 纵向冗余校验 —循环冗余校验
错误控制：错误检测
n错误检测的过程
错误检测：垂直和纵向冗余校验
垂直冗余校验：常称作奇偶校验
特点：所有单比特错误。错误的个数是奇数时，才能检测出 多比特和突发错误。 纵向冗余校验：两维的垂直冗余校验 特点：难以检验所有在偶数个数据单元的偶数个相同位置发 生错误的情况
3.2 局域网技术
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主要内容:
– 了解局域网的基本知识 – 掌握各类局域网标准 – 掌握以太网规范 – 掌握令牌环网的工作原理 – 掌握令牌总线的工作原理
一.局域网基本组成
1. 局域网的定义和组成 n 定义:
局域网络中的通讯被限制在中等规模的地 理范围内,例如一幢办公楼、一座工厂或一所 学校;能够使用具有中等或较高数据速率的物 理信道,且具有较低的误码率;局域网络是专用 的,由单一组织机构所使用。
错误检测：循环冗余校验
循环冗余校验（CRC）：基于二进制除法 过程：在数据单元末尾附加一串冗余比特，称作循环冗余
码或循环冗余校验余数，使得整个数据单元可以被另一个预 定的二进制数所整除。 在数据终点，用同一个数去除输入的数据单元。如果不产生 余数，认为数据单元是完整正确的。 有余数意味着数据单元在传输中被破坏，拒绝接受。 常用的标准多项式： CRC-12（x12+x11+x3+x+1）； CRC-16（x16+x15+x2+1）； CRC-ITU（x16+x12+x5+1）； CRC-32（x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+ x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1）； 特点：除了正好数据块的比特值是按除数值变化的错误外 ，循环冗余校验（CRC）将检测出其他所有错误。
n窗口：
—指一个发送方和接收方都要创建的额外缓冲区； —对收到应答之前可以传输的数据帧的数目进行了
限制； —可以不等待窗口被填满而在任何一点对数据帧进 行应答； —只要窗口未满就可以继续传输。
流量控制：滑动窗口协议
n窗口的表示：以模n方式标号，窗口的大小是n-1。 n窗口的应用： 接收方发出一个应答帧（ ACK ），它
网络软件
•网络操作系统 •网络协议软件 •网络通信软件
…
双绞线
2.网络工作站
常见的网络工作站有以下三种: (1)无盘工作站和有盘工作站 (2) 事务处理工作站和图形处理工作站 (3) 本地工作站和远地工作站
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3. 网络适配器
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网络适配器(NAC)又称为网络接口卡(NⅠC),简称 网卡: 它是一块可以插在 PC 机扩展槽上的电路板 , 主要 由一套协议控制电路和数据缓冲存贮器组成。 网卡的主要功能为: – 接收来自设备(工作站、服务器等)的数据。 – 在得到介质的发送权之前,缓冲存储这些数据。 – 按一定的格式和编码向介质发送数据。 – 按地址扫描介质上的各个帧,并把发送到本站的 帧读入到缓冲器。 – 把缓冲器的数据送到设备。
就在其中包含了预期接收的下一帧编号。 n例如：对以帧 4 结尾的一串数据帧进行应答，接收 方就发送一个包含有编号5的应答帧。当发送方收到 含有编号 5 的应答帧（ ACK ）时，它就知道了直到编 号4为止的所有数据帧均己经被正确地接收了。
发送窗口：
接收窗口：
三.面向比特链路控制规程HDLC
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高级数据链路控制协议：HDLC协议支持点到点和 多点配置下的半双工和全双工模式。
谁能发送？
收了一堆数 据，不知道 对不对？
我有数据要发
老哥： 您悠着点， 我吃不了！
俺也要发数据
数据链路层协议
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该层协议的主要功能是，在相邻两个结点之 间建立、维持和释放一条或多条数据链路， 将数据按一定的格式(帧格式)组织起来进行 传输，保证数据传输无差错、按顺序到达目 的地。 目前，数据链路层协议主要有两类： 面向字符型协议 面向位协议
控制网络与现场总线
主 讲 陈 青 林
主要内容
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数据链路层功能 数据链路协议 停止等待协议 滑动窗口协议 高级数据链路控制规程HDLC
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n n n n
局域网的基本知识 各类局域网标准 以太网规范 令牌环网的工作原理 令牌总线的工作原理
3.1 数据链路控制和协议
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数据链路控制的考虑
解决共用介质中“谁能发送的问题” 控制传输中的流量 检测差错和重传
且存储器容量也是有限的。
n流量控制的目的
—告诉发送方在等待接收方的应答信号之前最多可
以传送多少数据。
n流量控制常用的方法
—停等协议 —滑动窗口协议（连续ARQ协议）
流量控制：滑动窗口协议
n滑动窗口协议：
发送方在收到应答消息前可以发送若干帧。 接收方只对其中一些帧进行应答，使用一个ACK帧 来对多个数据帧的接收进行确认。
一.停止等待协议
理想的停止等待协议
发数据
收数据
一.停止等待协议
n实用的停止等待协议
我要发数据 发一包数据 ，可以吗？ 传输结束
我已准备好 收到了！ ，可以！
几种情况
•数据幀出错 •数据幀丢失 •应答幀丢失 •停止等待的时间 •重复幀
二.连续ARQ协议
n流量控制的必要性
—任何接收设备都有处理输入数据的速率限制，并
二.局域网协议
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1. 局域网参考模型
2. IEEE802局域网标准
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这些标准包括:
综述及体系结构 寻址、网间互连及网络管理 逻辑链路控制LLC CSMA/CD访问控制方法及物理层技术规范 令牌总线访问控制方法及物理层技术规范 令牌环网访问控制方法及物理层技术规范 大城市地区网络访问控制方法及物理层技
帧格式
信息帧（I-帧）
标 地 控
志 址 制
信 息 从上层来的数据
帧 标 校验 序列 志
帧 标 监管帧（S-帧） 校验 志 址 制 序列 志
标 地 控
无序号帧（U-帧）
标 地 控 志 址 制
管理信息 (可能有)
帧 标 校验 序列 志
3.1 数据链路控制和协议：错误控制
n错误控制的目标 —能检测错误 —设法通知发送方重发