剑桥环 ——ISO 8802/7
FDDI ——分布式光纤数据接口
IEEE 802.5
– 权标
8
8
8
SD
AC
ED
• 权标是一个小的控制帧，沿环传送
• 当没有站点发信时，环上总有一个权标
• 捕获了权标的站点可以发帧，发完帧再送出一个 权标
• 权标的AC（访问控制）字段有优先级及标志位
– 数据帧的格式
• 数据帧还包括FC、DA、SA 、data 、FCS 、FS
– 但仅目的站点抄收发给它的数据帧 • 干线上多站间的信号应较均衡
– 干线终端必须接匹配器防止反射 – 应注意电缆型号
CSMA/CD的原理
1. 从 ALOHA 讲起 （信道上的碰撞） 2. 什么是CSMA? 3. 什么是碰撞窗口? 4. 欲发信站点监测信道后的对策:
• 1_坚持 • 不坚持 • p_坚持
信道利用率高 发信时要稍等待
以太网的适用环境
在使用集线器的的广播域上诸站点 通信量的总合应小于线上无冲突地全 速发信时通信总量的 1/3:
10 Mb/s的以太网上各站点的总通信 需求应当不大于 3 Mb/s ; 100 Mb/s的 的以太网上各站点的总通信需求应当 不大于 30 Mb/s
计算机局域网
运动的图像：
600×800，真彩色的一个屏幕约1500 k字节 每秒50次全屏幕数据刷新约需要600 Mb/s 有损压缩若为400:1，要求1.5 Mb/s 的容量; 减低每秒刷新次数，可减小对容量的需求
结论：
基于纯文本的应用，一般网络都能胜任。 对于视频图像放送，则普通网络难以胜任。
教学环境中视频图像放送的需求不多，可按照 交互式教学的需要来估算对传信速率的需求：
10BASE2 细电缆 185 m 50 Ω T 型接头 转发器
10BASET 3 类线 100 m 100 Ω 集线器 堆叠
双绞线
10BASE2
• 以太网集线器
以太网的543规则
• 最多有5个电缆段 • 两站点间最多经过4个转发器 • 仅在3个电缆段上接有计算机
RJ45的接线
表 4.1 EIA 568B 规定的 RJ45 插头接线方案
计算机网络
第4章
计算信道的局域网 • 以太网的介质访问控制 • 以太网的几种物理层规范 • 其它局域网技术和网桥 • 用LAN交换机的局域网 • 存储局域网和光纤通道 • 局域网实例
局域网概述（1）
• 定义
– 局域性——跨距在数十Km以内 – 既包括计算机也包括连接计算机的信道
线色
底色
1
橙
白
2
白
橙
3
绿
白
4
白
蓝
5
蓝
白
6
白
绿
7
棕
白
8
白
棕
表 4.2 EIA 568A 规定的交换电路表
线色
底色
1
绿
白
2
白
绿
3
橙
白
4
白
蓝
5
蓝
白
6
白
橙
7
棕
白
8
白
棕
RJ45 插头
1
站点处网卡上 1、2 是发送用的一 对线，3、6 是接收用的一对线。 而集线器各插座的 1、2 脚为接收 端，3、6 脚为发送端。
局域网概述（4）
多站共享介质的技术
• 频分多路
– 专用网络或交换式网络
• 时分多路
– 同步（CBX、ISDN） – 异步
• 随机访问（如 以太网） • 控制访问（如 FDDI及权标环）
• 码分多路
– 无线局域网
共享信道的环网
• 环网简介
– 可由单工信道构成 – 除发信站点外各站点皆向前转发每个比特 – 目的地址的站点抄收发给它的数据帧 – 发信站点从绕环返回的帧中了解发信结果 – 环的比特长度 – 应防止单点故障将损坏整个环
一种方案 • 集中轮询, 且分不同优先级进行处理 • 采用5B/6B编码方案
局域网的IEEE 802标准
• ISO 和 IEEE 802 中协议的层次结构
ISO
IEEE 802
网络层 数据链路层
物理层
网络层
LLC子层 MAC子层
物理层
LLC子层和MAC子层(1)
• LLC帧
DSAP SSAP C
一般每2～3分钟调用一屏图文信息 需要在这期间交换约12 M位信息 故一人平均需要占用60 kb/s的通信容量
两类MAC技术性能的比较（轻负荷）
• 随机争用： 开销小 发信时几乎无须等待
• 控制分配： 开销大 发信时要稍等待
两类MAC技术性能的比较（重负荷）
• 随机争用：
开销大 难以成功地发信
• 控制分配：
环上站点的工作状态
• 转发并倾听
–站点的 环接口相当于中继转发器 – 同时倾听各帧的目的地址以便收帧 – 在发给自己的帧尾做上标记
• 发信（此时要断开转发关系）
– 从输出端发信 – 并注意在输入端读取环行一周的帧
以判定目的站点是否收到
几种环网简介
IEEE 802.5 ——IBM权标环(ISO 8802/5)
使用两RJ45插头的空调制解调器
• 适用于
– 两计算机直接通信 – 两集线器(或交换机)用普通端口互连
• 实现方法是交叉接线
– 对10BASE T或100BASE TX
• 一端按 EIA 568A接线 • 另一端按 EIA 568B接线
• 橙/白//橙 线一端接1、2，另一端接3、6
• 绿/白//绿 线一端接3、6 ，另一端接1、2
IEEE 802.3的物理层标准
一、
• 1. • 2. • 3. • 4.
10 M b/s的标准
10 BASE 5 （粗电缆） 10 BASE 2 （细电缆） 10 BASE T （双绞线） 10 BASE FL （光缆）
10Mb/s以太网的物理信道
使用相同的曼彻斯特编码
10BASE5 粗电缆 500 m 50 Ω 收发器 转发器
Ethernet II是IEEE802.3 标准的蓝本 • 两者在主要技术上彼此兼容 • 最大帧长都是1500多个字节
7
16
62
4
PA
DA
SA L
I
PAD
FCS
区别P:A
DA
Ethernet
ISIA帧的T类型字I段(在46~1500)
FCS
IEEE802.3帧中改成了数据长度字段
• 另外IEEE802.3除可使用粗电缆外还可以 使 用细电缆、双绞线及光缆等不同介质
• 18．以太网集线器有何作用？为何将以 太网集线器分为10M、100M 及 10M/100M 自适应三种？
其它局域网技术
• 权标总线
– IEEE 802.4 – ARCNET ( 附加资源计算机网 )
• 100VG Any LAN ( IEEE 802.12 )
– 需求优先控制（demand priority）协议 – 它是由主集线器对所连接站点进行集中控制的
防止单点故障影响全环
• IEEE 802.5 使用多站访问部件（p52）， 它检查到某个进入线无信号时，用电气 开关将该站点的环入与环出线在多站访 问部件内短接，甩掉有故障的部分
• 剑桥环则将各站在环上的中继器由环线 统一供电，使环与诸站点的故障无关
• FDDI可利用双环对付单点故障（p60）; 其集线器（concentrator）可对付多点故 障；站点的光旁路开关则可对付站点故 障或关机
• 局域网有哪些特性？
– 覆盖范围小、信道好、归某单位专有
• 共享式以太网的原理和适用领域：
– 随机争用共享信道 – 适合于总需求不大于信道容量30%的场合
• 在总需求较大时应当：
– 选用快速以太网或千兆位以太网 – 采用以太网交换机组网 – 注意防止服务器瓶颈
以太网技术要点
以太网（IEEE 802.3）
• 模式 纤芯 1km的带宽 最大距离 • MM 62.5 160 MHz/Km 220 m • MM 62.5 200 MHz/Km 275 m • MM 50 400 MHz/Km 500 m • MM 50 500 MHz/Km 550 m
– 1000 BASE LX (长波长:1300 nm)
– 优先级控制原理
• 欲发帧优先级足够高的站点才能捕获权标
剑桥环
• 小包格式
111
8
8
1 FM
DA
SA
16
data
111
P
• 小包是不停地沿环传送的
– 环的比特长度决定了环上能够有几个小包
• 小包与基本块
– 基本块协议相当于两站点间要传送的数据单元 – 基本块包括地址、数据、检查和等 – 基本块依靠小包传送 – 小包是运载信息的车辆
– 随机争用共享信道 – 具有载波监听和碰撞检测的功能 – 实行1-坚持的策略 – 碰撞后采用指数退避算法
要求了解以太网的帧格式
PA SD DA SA L
数据与填充
FCS
该协议规定了各个站点怎样利用共享的信道 特别是在什么条件下站点可以发信
– 交换式还是共享式
对于最常用的以太网 也就是 用交换机组网 还是用集线器组网
局域网概述（3）
• 应用领域
– OA（办公自动化） – MA（生产自动化） – 园区主干
• 类型
– LAN（局域网） – HSLN （高速局域网） – CBX（计算机化的交换机）
思考题
• 什么是局域网，它有哪些主要特点？ • 环网是怎样构成的，有何特点？什
么是环网的比特长度，它有何作用？ • 试举例说明权标环是怎样工作的？ • 试说明剑桥环是怎样传送数据的？ • FDDI为什么要使用4B/5B编码？