CRC字 字 字 字
MAC地址
MAC地址属于网卡而不是主机，通常被固化在ROM 中。
MAC地址的长度为6个字节，通常用由冒号分隔的6 个十六进制数表示。比如，MAC 地址：00001 00101 10110表示为 8:0:2b:e4:b1:2。
MAC地址有局部地址和全局地址之分：
全局地址由IEEE分配，没有两个网卡具有相同的全局地址 局部地址由网络管理员分配，只在本网内有效
大多数局域网技术都规定帧由帧头和载荷（ payload）两部分组成： 帧头包含发送者地址和接收者地址等信息，每个 字段都有固定的长度和位置。 载荷包含要发送的信息，长度一般是可变的。
帧格式的一个例子
4. 局域网布线
计算机使用网络接口卡（NIC）处理分组收 发的全部细节。
网络接口卡插在计算机总线上，用一条电缆 连接到网络介质上。
传输错误的检测：
奇偶校验位：不能检测出偶数个错误。 校验和：计算简单，但检错能力较弱。 循环冗余校验CRC：检错能力极强，且有简单
的硬件支持。
计算校验和的例子
（1）由12位ASCII码生成16位校验和的例子
（2）包含CRC的帧
2. 局域网技术及网络拓扑
早期的计算机通信系统采用直接的点对点通信，开 销大，可扩展性很差。
环上任何时候最多只有一个令牌，因而不会发生冲 突。
令牌绕环巡游，每个节点都有机会使用网络。
令牌环示例
环形网实例--FDDI
FDDI使用光纤而不是电缆，可以达到 100Mbps的速率。
FDDI网包含两个完整的环，一个在正常情 况下工作的主环，和一个在主环失效的情 况下使用的次环，主环和次环上的数据流 动方向相反。
主要内容
包、帧和错误检测 硬件编址
广域网技术和路由 网络所有权
1. 包、帧和错误检测
计算机网络通常将数据分割成较小的数据 块进行传输，这些数据块称为packet，通 常译成分组或包。
使用包的两个原因：
提高出错重传的效率，只需要重传出错的包即 可。
保证公平访问，防止某个应用程序长时间地占 用共享信道。
在节点失效或环路中断时，主环和次环被 连接起来以绕过故障点。
FDDI的双环结构
星形网实例--ATM网络
ATM网络的核心是ATM交换机，互连的一台或多 台交换机形成一个中枢集线器，所有计算机均连 接在上面。
ATM网络只把数据传送给正在通信的两台计算机 ，而不是传播给任何计算机。
ATM被设计用于提供高吞吐量，因而计算机和交 换机之间使用一对光纤，每条光纤在一个方向上 承载数据，数据速率为155Mbps及以上。
网卡的安装
双绞线以太网（10BaseT）
集线器：作为网络中枢的电子设备，其内部的电子部件仿真一 条物理电缆。
网卡还负责检查帧的长度是否在允许的范围内，以及 检查CRC以确保收到的帧是正确的。
DIX以太帧结构
字字字
8
6
PREAMBLE DA
6
2 0-1500
SA
TAD
4 CRC
PREAMBLE字 字 字 字 DA字 字 字 字 字 SA字 字 字 字
TYPE字 字 字 字 DATA字 字 字 PAD字 字 字
包和硬件帧
每种硬件技术各自定义了在其硬件上传送 包的细节，包括包的大小和格式。术语帧 （frame）指代特定硬件格式的包。
帧格式定义包括：
帧的开始与结束标记 区分数据信息和控制信息的办法 检测传输错误的办法
帧格式及字节填充
帧定界 字节填充
检测传输错误
检测传输错误的一般方法：
在发送的数据中附加一小段数据，发送方通过 对这段数据的计算和检验来确定数据是否被正 确传输。
20世纪70年代初开发出称为局域网的计算机通信 方式，代替昂贵的专用点对点连接。
局域网技术依赖于共享网络，每个局域网由一条许 多计算机连接在其上的单一共享介质组成，计算机 轮流使用介质发送包。
局域网技术开销小，扩展性好，已成为计算机网络 中最普遍的形式。
共享网络用于本地通信，点对点连接常用于远距离 网络。
点对点连接
5台计算机需要10条连接
局域网的拓扑结构
星形拓扑
所有计算机连接到一个中枢节点上，中枢节点 常称为网络集线器。
环形拓扑
所有计算机通过计算机间的点到点链路连接成 一个封闭的环。
总线拓扑
所有计算机连接到一根长电缆上。
局域网拓扑示例
总线网实例--以太网（Ethernet）
以太网最早由Xerox公司发明，随后DEC、Intel和Xerox合作 制定了一个生产标准，称为DIX以太网。
最早的以太网由一根称为以太（ether）、连接着多台计算机 的同轴电缆组成，速率10Mbps。
CSMA/CD
以太网采用CSMA/CD协议协调节点的传输：
发送方通过检测电缆上电的活动性来判断电缆是否 正在被使用，如果电缆空闲就可以发送。
发送的过程中检测冲突，一旦检测到冲突，立即停 止发送。
随机等待一段时间再重试。
环形网实例--IBM令牌环
大多数使用环形拓扑的局域网使用令牌传递机制进 行访问控制，因而称令牌环。
数据在环上沿一个方向传播，每个节点收到数据比 特后立即将其传给下一个节点，直至到达发送节点 ，发送节点将数据从环上取消。
发送许可通过令牌传递。令牌是一个特殊的帧，一 直在环上巡游，只有获得令牌的节点允许发送一个 帧，然后将令牌传递给下一个节点。
MAC地址类型
MAC地址有三种类型：
单播地址：指示某一个节点接收数据 广播地址：指示网上所有的节点接收数据 多播地址：指示网上的一组节点接收数据
网卡分析帧的地址字段，如果帧的目的地 址与节点地址相匹配、或者是广播地址、 或者在要监听的多播地址集合中，将帧交 给操作系统做进一步处理。
帧头和帧格式
ATM网络拓扑
3. 硬件编址
从物理上说，通过共享网络传输的信号会到达所有节 点，两台计算机如何通过这样的介质通信呢？
大多数局域网使用编址模式提供直接的通信。每个节 点被分配一个唯一的硬件地址（物理地址，MAC地址 ），每个帧包含发送者及期望接收者的硬件地址。
网卡分析帧的地址字段，只有目的地址与节点地址相 匹配的帧才会被交给操作系统去进一步处理，其余的 帧被丢弃。