3.3 局域网体系结构

70年代后期,计算机局域网迅速发展,显示出巨大的商业利益,许多大的计算机公司相继开发出以本公司为主要依托的各自的网络体系结构,这推动了网络体系结构的进一步发展,同时也带来了计算机网络如何兼容和互连的问题。为了使不同的网络系统能相互交换数据,必须制定一套共同遵守的标准。

ISO/OSI RM是具有一般性的网络模型结构,作为一种标准框架为构建网络提供了一个参照系。但局域网作为一种特殊的网络,有它自身的技术特点。另外由于局域网实现方法的多样性,所以它并不完全套用OSI体系结构。国际上通用的局域网标准由IEEE 802委员会制定。IEEE 802委员会根据局域网适用的传输媒体、网络拓扑结构、性能及实现难易等因素,为LAN制定了一系列标准,称为IEEE 802标准,已被ISO采纳为国际标准的,称为ISO标准。

3.3.1 局域网参考模型

由于局域网大多采用共享信道,当通信局限于一个局域网内部时,任意两个结点之间都有唯一的链路,即网络层的功能可由链路层来完成,所以局域网中不单独设立网络层。IEEE802提出的局域网参考模型(LAN/RM),如图3.4所示。

图3.4IEEE 802参考模型与OSI参考模型的对应关系

和ISO/RM相比,LAN/RM只相当于OSI的最低两层。物理层用来建立物理连接是必须的。数据链路层把数据转换成帧来传输,并实现帧的顺序控制、差错控制及流量控制等功能,使不可靠的链路变成可靠的链路,也是必要的。

由于在IEEE 802成立之前,采用了不同的传输介质和拓扑结构的局域网的存在,这些局域网采用不同的介质访问控制方式,各有特点和适用场合。IEEE 802无法用统一的方法取代它们,只能允许其存在。u盘装系统教程第一课因而为每种介质访问方式制定一个标准,从而形成了多种介质控制(MAC,MediaAccess Control)协议。为使各种介质访问控制方式能与上层接口并保证传输可靠,所以在其上又制定了一个单独LLC子层。这样,仅MAC子层依赖于具体的物理介质和介质访问控制方法,而LLC子层与媒体无关,对上屏蔽了下层的具体实现细节,使数据帧的传输独立于所采用的物理介质和介质访问方式。同时它允许继续完善和补充新的介质访问控制方式,适应已有的和未来发展的各种物理网络,具有可扩充性。http://www.upzxt.com

LAN/RM中各层功能如下:

1. 物理层

物理层提供在物理实体间发送和接收比特的能力,一对物理实体能确认出两个介质访问控制MAC子层实体间同等层比特单元的交换。物理层也要实现电气、机械、功能和规程四大特性的匹配。物理层提供的发送和接收信号的能力包括对宽带的频带分配和对基带的信号调制。

2. 数据链路层

数据链路层分为MAC子层和LLC子层。

LLC子层向高层提供一个或多个逻辑接口(具有帧发和帧收功能)。发送时把要发送的数据加上地址和CRC检验字段构成帧,介质访问时把帧拆开,执行地址识别和CRC校验功能,并具有帧顺序控制和流量控制等功能。LLC子层还包括为某些网络层功能,如数据报、虚拟控制和多路复用等。

MAC子层支持数据链路功能,并为LLC子层提供服务。它将上层交下来的数据封装成帧进行发送(接收时进行相反过程,将帧拆卸)、实现和维护MAC协议、比特差错检验和寻址等。

3.3.2 IEEE 802标准

IEEE 802委员会为局域网制定了一系列标准,它们统称为IEEE 802标准。IEEE 802各标准之间的关系一键u盘装系统v3.3如图3.5所示。

图3.5IEEE 802各标准之间的关系

IEEE 802标准包括:

(1)IEEE 802.1标准,定义了局域网体系结构、网络互连、以及网络管理和性能测试。

(2)IEEE 802.2标准,定义了逻辑链路控制LLC子层功能与服务。

(3)IEEE 802.3标准,定义了CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层规范。

(4)IEEE 802.4标准,定义了令牌总线(Token Bus)介质访问控制子层与物理层规范。

(5)IEEE 802.5标准,定义了令牌环(Token Ring)介质访问控制子层与物理层规范。

(6)IEEE 802.6标准,定义了城域网MAN介质访问控制子层与物理层规范。

(7)IEEE 802.7标准,定义了宽带网络技术。

(8)IEEE 802.8标准,定义了光纤传输技术。

(9)IEEE 802.9标准,定义了综合语音与数据局域网(IVD LAN)技术。

(10)IEEE 802.10标准,定义了可互操作的局域网安全性规范(SILS)。

(11)IEEE 802.11标准,定义了无线局域网技术。

(12)IEEE 802.12标准,定义了优先度要求的访问控制方法。

(13)IEEE 802.13标准,未使用。

(14)IEEE 802.14标准,定义了交互式电视网。

(15)IEEE 802.15标准,定义了无线个人局域网(WPAN)的MAC子层和物理层规范。

(16)IEEE 802.16标准,定义了宽带无线访问网络。