概述
在广域网中,针对用户连接ISP进行上网时,使用点对点的链路,用到的协议就是PPP点对点协议。
在局域网中,针对使用总线和Hub形成的局域网,则使用的是广播信道,在数据链路层使用的协议是CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)
接下来针对局域网做重点分析:
局域网的特点
网络为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限
局域网具有的一些优点
- 具有广播功能,可以从一个站点很方便地访问全网,局域网的主机可共享连接在局域网上的各种硬件资源和软件资源。
- 便于系统的扩展和逐渐的演变
- 提高了系统的可靠性、可用性和生存性
局域网按网络拓扑进行分类:
图中的总线网两端的匹配电阻吸收在总线上传播的电磁波信号能量,避免在总线上产生有害的电磁波反射。
为了能够使众多用户能够合理而方便地共享通信媒体资源,所以需要考虑共享信道的问题。
在技术上有两种实现方法:
静态划分信道
- 频分复用
- 时分复用
- 波分复用
- 码分复用
动态媒体接入控制(多点接入)
- 随机接入:用户可随机发送信息,但是如果多个用户在同一时刻发送信息,那么再共享媒体上就要产生碰撞(冲突),似的这些用户都发送失败,所以必须要有解决碰撞的网络协议。
- 受控接入:用户不能随意发送信息,必须服从一定的控制,比如有分散控制的令牌环局域网和集中控制的多点线路探询(轮询)
采用静态划分信道可以解决问题,用户只要分配到了信道就不会和其他用户发生冲突。但是这种划分信道的方法代价高,不适合局域网使用
对于不同速率以太网的一般叫法:
- 传统以太网:10Mb/s速率的以太网
- 快速以太网:100Mb/s速率的以太网
- 吉比特以太网:1Gb/s速率的以太网
- 10吉比特以太网:10Gb/s速率的以太网
以太网的两个标准
- DIX Ethernet V2 标准
- IEEE 802.3 标准
以太网的起源
以太网是施乐公司于1975年研制成功的。那时,以太网是一种基带总线局域网,当时的数据率为2.94Mb/s。以无源电缆作为总线来传送数据帧,并以曾经在历史上表示传播电磁波的以太来命名。1976年7月,Mercalfe和Boggs发表了他们的以太网里程碑论文。1980年9月,DEC公司和英特尔公司还有施乐公司联合提出了以太网规约的第一版 DIX V1,后来经过1982年的修改成了一直沿用至今的 DIX Ethernet V2 标准。(DIX为三家公司名称的首字母缩写)
在此基础上,IEEE 802委员会的802.3工作组于1983年制定了第一个IEEE的以太网标准。即,IEEE 802.3 标准,速率为10Mb/s。
由于有关厂商在商业上的竞争,IEEE 802委员会未能形成统一的最佳局域网标准,所以被迫指定了几个不同的局域网标准,比如802.4令牌总线网,802.5令牌环网等。为了使数据链路层适应比较多的局域网标准,IEEE 802委员会就把局域网的数据链路层拆成了两个子层,即逻辑链路控制LLC子层和媒体接入控制MAC子层。
与接入到传输媒体(传输线)有关的内容都放在MAC子层,而LLC子层则与传输没图无关,不管采用何种传输媒体,MAC子层相对于LLC子层来说都是透明的。
到了20世纪90年代后,竞争激烈的局域网市场逐渐明朗,以太网在局域网市场中获得了垄断地位,并且由于Internet的快速发展而TCP/IP系统经常使用 DIX Ethernet V2 标准的局域网,所以现在基于IEEE 802.3的局域网已经基本消失了。所以LLC协议基本失去作用,很多厂商的适配器上只装有MAC协议。
适配器
计算机与外界局域网是通过通信适配器来进行连接的。这个适配器就是我们常说的网络接口卡(NIC)即网卡。适配器和局域网之间通信是通过电缆或者双绞线一串行方式进行的,适配器和计算机之间的通信是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行的。所以网卡一个重要功能就是进行数据串行传输和并行传输的转换。
适配器在接收和发送各种帧时不使用计算机的CPU,当网卡收到错误的帧时,直接丢掉,当收到正确的帧时,通过中断方式告诉CPU并将数据交付网络层。
注:计算机的硬件地址(MAC地址)就在网卡中,而计算机的逻辑地址——IP地址,则在计算机的存储器中。
最后
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