(網(wǎng)絡(luò)工程師培訓(xùn))主題05：局域網(wǎng)(2006-03-31)

1、 國家信息化工程師認(rèn)證考試管理中心國家信息化工程師認(rèn)證考試管理中心 LAN的參考模型的參考模型 邏輯鏈路控制子層邏輯鏈路控制子層 LLC（Logical Link Control）引入引入LLC子層的原因：子層的原因： MAC子層只提供盡力而為的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，不提供確認(rèn)機(jī)制和流量控子層只提供盡力而為的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，不提供確認(rèn)機(jī)制和流量控制（滑動窗口），制（滑動窗口），有些情況下，這種服務(wù)足夠，如支持有些情況下，這種服務(wù)足夠，如支持IP協(xié)議；當(dāng)協(xié)議；當(dāng)需要需要確認(rèn)確認(rèn)和流控的時候，這種服務(wù)就不能滿足，需要和流控的時候，這種服務(wù)就不能滿足，需要LLC。LLC子層提供確認(rèn)機(jī)制和流量控制；子層提供確認(rèn)機(jī)制

2、和流量控制；LLC隱藏了不同隱藏了不同802MAC子層的差異，為網(wǎng)絡(luò)層提供單一的格式和子層的差異，為網(wǎng)絡(luò)層提供單一的格式和接口；接口；LLC提供三種服務(wù)選項(xiàng)：提供三種服務(wù)選項(xiàng)： 不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)不可靠的數(shù)據(jù)報(bào) 有確認(rèn)的數(shù)據(jù)報(bào)有確認(rèn)的數(shù)據(jù)報(bào) 可靠的面向連接的服務(wù)可靠的面向連接的服務(wù)LLC幀頭基于幀頭基于HDLC協(xié)議協(xié)議LLC幀格式幀格式(LLC PDU)DSAP：7位實(shí)際地址，位實(shí)際地址，1位類型標(biāo)志位類型標(biāo)志(指明指明DSAP為為單個地址或組地址單個地址或組地址)SSAP：7位實(shí)際地址，位實(shí)際地址，1位為命令位為命令/響應(yīng)標(biāo)志位響應(yīng)標(biāo)志位(標(biāo)標(biāo)識識LLC PDU是命令或響應(yīng)是命令或響應(yīng)) DSA

3、PSSAP控制信息控制信息C數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)信息I1 1 1,2 NMAC（medium access control）基于各種介質(zhì)的鏈基于各種介質(zhì)的鏈路上的通信，且在發(fā)送數(shù)據(jù)時負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)組裝成路上的通信，且在發(fā)送數(shù)據(jù)時負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)組裝成帶有地址和差錯校驗(yàn)段的幀，在接收時負(fù)責(zé)把幀帶有地址和差錯校驗(yàn)段的幀，在接收時負(fù)責(zé)把幀拆封，執(zhí)行地址識別和差錯校驗(yàn)。拆封，執(zhí)行地址識別和差錯校驗(yàn)。分成兩個子層的原因分成兩個子層的原因管理多點(diǎn)訪問信道的邏輯不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路管理多點(diǎn)訪問信道的邏輯不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路控制；控制；對于同一個對于同一個LLCLLC，可以提供多個可以提供多個MACMAC選擇選擇IEEE 80

4、2協(xié)議族部分協(xié)議： IEEE 802.1A 概述和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 IEEE 802.1B 網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)際互聯(lián)。 IEEE 802.2 邏輯鏈路控制。 IEEE 802.3 CSMA/CD總線訪問控制方法物理層技術(shù)規(guī)范。 IEEE 802.4 令牌總線訪問控制方法及物理層技術(shù)規(guī)范。 IEEE 802.5 令牌環(huán)網(wǎng)訪問控制方法及物理層規(guī)范。 IEEE 802.6 城域網(wǎng)訪問控制方法及物理層技術(shù)規(guī)范。 IEEE 802.7 寬帶技術(shù)。 IEEE 802.8 光纖技術(shù)。 IEEE 802.9 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）技術(shù)。 IEEE 802.10 局域網(wǎng)安全技術(shù)。 IEEE 802.11 無線局域網(wǎng)。

5、IEEE 802.15 無線個人網(wǎng)（Wireless Personal Area Networks） 20世紀(jì)70年代初，Xerox公司的Palo Alto研究中心(Palo Alto Research Center, PARC)開發(fā)了以太網(wǎng)。它是在Aloha網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。Aloha網(wǎng)絡(luò)是60年代末期Hawaii大學(xué)為了在夏威夷各個島嶼之間進(jìn)行通信而開發(fā)的一個無線通信網(wǎng)絡(luò)。因此也有人稱以太網(wǎng)起源于Hawaii大學(xué)。但Aloha網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)的工作機(jī)制還是有很大差別的。Aloha：夏威夷人的問候語，歡迎，再見 “以太網(wǎng)”這個名字是由Bob Metcalfe提出的(Bob Metcalfe于

6、1979年創(chuàng)建了3Com公司)。1972年末，為了將Xerox Alto (Alto是一種具有圖形用戶界面的個人工作站)互連起來，Bob Metcalfe和他的同事David Boggs對Aloha系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，開發(fā)出第一個實(shí)驗(yàn)性以太網(wǎng)系統(tǒng)。 1973年，Bob Metcalfe將該系統(tǒng)命名為“以太網(wǎng)Ethernet”?！耙蕴W(wǎng)Ethernet”中的“ether”源于物理學(xué)名詞，“以太”最初被認(rèn)為是電磁波的傳輸介質(zhì)，宇宙中充滿了“以太”，因此電磁波將被傳輸?shù)接钪娴拿恳粋€角落。 Bob Metcalfe借用“以太”這個來描述以太網(wǎng)系統(tǒng)的特征物理介質(zhì)(包括有線和無線)將信號傳播到網(wǎng)絡(luò)的每一個角落。

7、根據(jù)以太網(wǎng)系統(tǒng)的這一特征，人們將以太網(wǎng)形象地稱做“廣播型”網(wǎng)絡(luò)。 1980年DEC、Inter與Xerox三家公司宣布了第一個10Mbps以太網(wǎng)，該標(biāo)準(zhǔn)的名稱由這三家公司的英文首寫字母組合起來，即DIX以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，它成為了世界上第一個開放式的、多銷售商參加的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 DIX以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有兩個版本：1980年9月發(fā)布的1.0版本和1982年11月發(fā)布的2.0版本。 1980年，IEEE在DIX以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上 制 定 了 I E E E 8 0 2 . 3 標(biāo) 準(zhǔn) ， 術(shù) 語“CSMA/CD帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問”簡要地描述了IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的工作機(jī)制。 Ethernet (

8、DIX)IEEE 802.2IEEE 802.3100BaseTToken Ring / IEEE 802.5FDDIData LinkLayerLLCSublayerMACSublayerPhysical Layer 同一個沖突域 共享同一帶寬 減少沖突提升帶寬 管理方便、容易擴(kuò)展。需要更多的網(wǎng)線。對核心設(shè)備的可靠性要求高。以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)以太網(wǎng)傳輸介質(zhì) 802.3電纜名稱名稱電纜電纜最大區(qū)間長度最大區(qū)間長度節(jié)點(diǎn)數(shù)節(jié)點(diǎn)數(shù)/段段優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)10Base 5粗同軸電纜粗同軸電纜500m100用于主干很好用于主干很好10Base 2細(xì)同軸電纜細(xì)同軸電纜200m30最便宜的系統(tǒng)最便宜的系統(tǒng)10Base-T

9、雙絞線雙絞線100m1024易于維護(hù)易于維護(hù)10Base-F光纖光纖2000m1024最適于在樓間使用最適于在樓間使用 缺乏長度字段 Etherent ll 8 6 6 2 46-1500 4 0000.0C xx.xxxxIEEE分配分配廠家分配廠家分配MAC地址前導(dǎo)碼前導(dǎo)碼目的地址目的地址源地址源地址類型類型數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼沒有類型域 802.3 8 6 6 2 46-1500 4 0000.0C xx.xxxxIEEE分配分配廠家分配廠家分配MAC地址前導(dǎo)碼前導(dǎo)碼目的地址目的地址源地址源地址長度長度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼802.2LLC802.2(SNAP)802.2(SNAP)目的目

10、的SAPSAPAAAA源源SAPSAPAAAA控制控制0303IDID類型類型校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼 1 1 1or2 3 2 38-1492802.2(SAP)802.2(SAP)前導(dǎo)碼前導(dǎo)碼目的地址目的地址 源地址源地址長度長度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼 1 1 1or2 43-1497目的目的SAP源源SAP控制控制數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)802.3802.3以太網(wǎng)接線方式以太網(wǎng)接線方式3種802.3接線 (a) 10Base 5 (b) 10Base 2 (c) 10Base-T 是是否否否否是是等待數(shù)據(jù)傳輸?shù)却龜?shù)據(jù)傳輸?shù)却钡娇臻e等待直到空閑傳輸完成傳輸完成傳輸幀并偵聽沖突傳輸幀并偵聽沖突立刻停止立刻停止, ,傳輸

11、擁塞信號傳輸擁塞信號, ,等待一個任意的時間間隔等待一個任意的時間間隔有沖突嗎有沖突嗎? ?信道忙嗎信道忙嗎? ?IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) 帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問法。發(fā)數(shù)據(jù)前，計(jì)算機(jī)先監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)信息，（1）如沒有檢測到載波，說明無設(shè)備占用，可以發(fā)數(shù)據(jù)包；（2）如占用，則要等待一定時間，再監(jiān)聽。每節(jié)點(diǎn)檢測通過的數(shù)據(jù)幀，如幀中目的地址不是該節(jié)點(diǎn)，則不接受，否則接受；在接受前應(yīng)檢查幀的完整性；缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)信息負(fù)荷太大時無法保持正常運(yùn)行（信息量大，會使沖突的概率急劇升高，導(dǎo)致重發(fā)過多，最終導(dǎo)

12、致網(wǎng)絡(luò)性能下降）CSMA/CD基本思想基本思想 站點(diǎn)一邊將信息送到共享介質(zhì)上，一邊從共享介質(zhì)上接收信息，然后將發(fā)送出去的信息和接收的信息進(jìn)行按位比較，二者一致，則無沖突，反之有沖突。“邊說邊聽” 優(yōu)點(diǎn)：提高信道利用率。二進(jìn)制指數(shù)后退算法（binary exponential backoff）將沖突發(fā)生后的時間劃分為長度為51.2微秒的時槽發(fā)生第一次沖突后，各個站點(diǎn)等待 0 或 1 個時槽再開始重傳；發(fā)生第二次沖突后，各個站點(diǎn)隨機(jī)地選擇等待0, 1, 2或3個時槽再開始重傳；第 i 次沖突后，在 0 至 2i-1 間隨機(jī)地選擇一個等待的時槽數(shù)，再開始重傳；10次沖突后，選擇等待的時槽數(shù)固定在0至

13、210-1間；16次沖突后，發(fā)送失敗，報(bào)告上層。10Base210基帶總線細(xì)纜200（185）10Base510基帶總線粗纜50010BaseT10基帶星形UTP10010Base 210Base 2網(wǎng)絡(luò) 總線結(jié)構(gòu)、RG58A/U同軸電纜； 速率為10Mbps，傳輸距離為100m的2倍(實(shí)為185m) 物理限制如表：限制項(xiàng)目限制值網(wǎng)站間最小距離0.5m網(wǎng)段最大長度185m網(wǎng)絡(luò)中最大長度925m網(wǎng)段及中繼器5個網(wǎng)段、4個中繼器每網(wǎng)段上節(jié)點(diǎn)數(shù)30個可連接計(jì)算機(jī)的網(wǎng)段數(shù)3個10Base 5 10Base 5網(wǎng)絡(luò) 總線、基帶，速率為10Mbps，網(wǎng)段長度為100m的5倍（標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)）。 物理限制見表：

14、限制項(xiàng)目限制值收發(fā)器間最小距離2.5m收發(fā)器電纜最大長度50m網(wǎng)段的最大長度500m網(wǎng)絡(luò)的最大長度2500m網(wǎng)段及中繼器5個網(wǎng)段、4個中繼器每網(wǎng)段上節(jié)點(diǎn)數(shù)100個可連接計(jì)算機(jī)的網(wǎng)段數(shù)3個10Base-T10Base T網(wǎng)絡(luò) 星狀拓?fù)?、基帶?速率10Mbps、雙絞線(T) 物理限制見表：限制項(xiàng)目限制值工作站至集線器的最大距離100m每個網(wǎng)段上的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)512個序列中最大集線器數(shù)4個最大網(wǎng)段數(shù)5個網(wǎng)段/4個中繼器快速以太網(wǎng) 快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet） 標(biāo)準(zhǔn) 1995年，IEEE通過802.3u標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上是802.3的一個補(bǔ)充。原有的幀格式、接口、規(guī)程不變，只是將比特時間從100

15、ns縮短為10ns。 對10 Mbps 802.3 LAN的改進(jìn) 一種方法是改進(jìn)10Base-5 或 10Base-2，采用CSMA/CD，最大電纜長度減為1/10，未被采納； 另一種方法是改進(jìn)10Base-T，使用HUB，被采納。100Base-T4 100Base-T4 使用4對 ISO/IEC 11801定義的 3、4、5類平衡雙絞線; 3類非屏蔽雙絞線（UTP），使用25MHz的信號（802.3使用20MHz的信號，由于使用Manchester編碼，波特率=2*比特率）； 4對雙絞線，1對 to the hub，1對 from the hub，另外2對根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方向變換； 8B6T（

16、8 bits map to 6 trits）編碼，使用三進(jìn)制信號（ternary signals），1對雙絞線的比特率為25 * 8/6 = 33.3 Mbps，正向100M，反向33.3M；8B6T編碼100Base-Tx/Fx 100Base-TX 使用2對5類平衡雙絞線或150屏蔽平衡電纜，1對 to the hub，1對 from the hub，全雙工；5類雙絞線使用125 MHz的信號；4B5B編碼，5個時鐘周期發(fā)送4個比特，物理層與FDDI兼容，比特率為 125 * 4/5 = 100 Mbps； 100Base-FX 使用2根多模光纖，全雙工 100Base-T4 和 100B

17、ase-TX 統(tǒng)稱 100Base-T 兩種類型的HUB 共享式 HUB，一個沖突域，工作方式與802.3相同，CSMA/CD，二進(jìn)制指數(shù)后退算法，半雙工 交換式HUB，輸入幀被緩存，一個端口構(gòu)成一個沖突域。以太網(wǎng)交換機(jī)通過內(nèi)部的以太網(wǎng)交換機(jī)通過內(nèi)部的MACMAC地址表做出轉(zhuǎn)地址表做出轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)/ /過濾的決定過濾的決定MACMAC地址表存放在交換機(jī)的地址表存放在交換機(jī)的RAMRAM中中初始的初始的MACMAC地址表為空地址表為空MAC address table0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCD

18、交換機(jī)的接口收到數(shù)據(jù)幀后，查找交換機(jī)的接口收到數(shù)據(jù)幀后，查找MACMAC地址表，如沒有相應(yīng)的表項(xiàng)，交換機(jī)地址表，如沒有相應(yīng)的表項(xiàng)，交換機(jī)將該數(shù)據(jù)幀泛洪（將該數(shù)據(jù)幀泛洪（floodflood）到所有其它的接口上到所有其它的接口上通過讀取幀中的源通過讀取幀中的源MACMAC地址，交換機(jī)將端口及其連接的主機(jī)映射起來，放入地址，交換機(jī)將端口及其連接的主機(jī)映射起來，放入MACMAC地址表地址表0260.8c01.4444E0: 0260.8c01.1111MAC address table0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.3333E0E1E2E3DCBA如果交換

19、機(jī)連接的所有主機(jī)都發(fā)送過數(shù)據(jù)幀，就可以建立起一個完如果交換機(jī)連接的所有主機(jī)都發(fā)送過數(shù)據(jù)幀，就可以建立起一個完整的整的MAC地址表，交換機(jī)將據(jù)此做出轉(zhuǎn)發(fā)地址表，交換機(jī)將據(jù)此做出轉(zhuǎn)發(fā)/過濾的決定過濾的決定MAC地址表是動態(tài)變化的，如果在一定時間內(nèi)某一主機(jī)沒有新的數(shù)地址表是動態(tài)變化的，如果在一定時間內(nèi)某一主機(jī)沒有新的數(shù)據(jù)幀發(fā)送，則相應(yīng)的表項(xiàng)將被清除據(jù)幀發(fā)送，則相應(yīng)的表項(xiàng)將被清除0260.8c01.3333MAC address table0260.8c01.11110260.8c01.2222E0E1E2E3DCBA0260.8c01.4444交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)與過濾如果數(shù)據(jù)幀的目的如果數(shù)據(jù)幀的目的MAC

20、MAC地址在地址在MACMAC地址表中有相應(yīng)的表項(xiàng)，則交換機(jī)將該數(shù)據(jù)幀地址表中有相應(yīng)的表項(xiàng)，則交換機(jī)將該數(shù)據(jù)幀直接發(fā)往對應(yīng)的接口，從而保證其它接口上的主機(jī)不會收到無關(guān)的數(shù)據(jù)幀直接發(fā)往對應(yīng)的接口，從而保證其它接口上的主機(jī)不會收到無關(guān)的數(shù)據(jù)幀廣播幀和組播幀仍將被泛洪（廣播幀和組播幀仍將被泛洪（flood）到除接收接口以外的所有其它接口到除接收接口以外的所有其它接口0260.8c01.33330260.8c01.22220260.8c01.4444E0: 0260.8c01.1111E2: 0260.8c01.2222E1: 0260.8c01.3333E3: 0260.8c01.44440260.

21、8c01.1111E0E1E2E3DCABMAC address table交換機(jī)的特性 交換機(jī)的每一個端口所連接的網(wǎng)段都是一個獨(dú)交換機(jī)的每一個端口所連接的網(wǎng)段都是一個獨(dú)立的沖突域立的沖突域 交換機(jī)所連接的設(shè)備仍然在同一個廣播域內(nèi)，交換機(jī)所連接的設(shè)備仍然在同一個廣播域內(nèi)，也就是說，交換機(jī)不隔絕廣播（惟一的例外是也就是說，交換機(jī)不隔絕廣播（惟一的例外是在配有在配有VLANVLAN的環(huán)境中）的環(huán)境中） 交換機(jī)依據(jù)幀頭的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，因此說交換交換機(jī)依據(jù)幀頭的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，因此說交換機(jī)是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機(jī)是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 交換機(jī)的分類 直通式存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)速度快轉(zhuǎn)發(fā)速度快

22、延遲固定延遲固定轉(zhuǎn)發(fā)錯誤幀轉(zhuǎn)發(fā)錯誤幀轉(zhuǎn)發(fā)速度慢轉(zhuǎn)發(fā)速度慢延遲可變延遲可變轉(zhuǎn)發(fā)前校驗(yàn)轉(zhuǎn)發(fā)前校驗(yàn) Frame Frame Frame Frame網(wǎng)橋技術(shù)與生成樹協(xié)議 透明網(wǎng)橋/生成樹網(wǎng)橋工作原理： 網(wǎng)橋工作在混雜（promiscuous）方式，接收所有的幀； 網(wǎng)橋接收到一幀后，通過查詢地址/端口對應(yīng)表來確定是丟棄還是轉(zhuǎn)發(fā)； 網(wǎng)橋剛啟動時，地址/端口對應(yīng)表為空，采用洪泛（flooding）方法轉(zhuǎn)發(fā)幀； 在轉(zhuǎn)發(fā)過程中采用逆向?qū)W習(xí)（backward learning）算法收集MAC地址。網(wǎng)橋通過分析幀的源MAC地址得到MAC地址與端口的對應(yīng)關(guān)系，并寫入地址/端口對應(yīng)表； 網(wǎng)橋軟件對地址/端口對應(yīng)表進(jìn)行不

23、斷的更新，并定時檢查，刪除在一段時間內(nèi)沒有更新的地址/端口項(xiàng)；網(wǎng)橋技術(shù)與生成樹協(xié)議 幀的路由過程 目的LAN與源LAN相同，則丟棄幀； 目的LAN與源LAN不同，則轉(zhuǎn)發(fā)幀； 目的LAN未知，則洪泛幀，并逆向?qū)W習(xí)。多個網(wǎng)橋（并行網(wǎng)橋）可能產(chǎn)生回路解決多個網(wǎng)橋產(chǎn)生回路的問題 思想 讓網(wǎng)橋之間互相通信，用一棵連接每個LAN的生成樹（Spanning Tree）覆蓋實(shí)際的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。冗余鏈路網(wǎng)段網(wǎng)段A網(wǎng)段網(wǎng)段B路由器路由器交換機(jī)交換機(jī)1交換機(jī)交換機(jī)2冗余連接可以防止網(wǎng)絡(luò)中的單點(diǎn)失效的問題冗余連接可以防止網(wǎng)絡(luò)中的單點(diǎn)失效的問題冗余連接也導(dǎo)致了冗余連接也導(dǎo)致了交換回路交換回路的出現(xiàn)的出現(xiàn)網(wǎng)段網(wǎng)段A網(wǎng)段網(wǎng)段B

24、路由器路由器交換機(jī)交換機(jī)1交換機(jī)交換機(jī)2交換回路引發(fā)的問題廣播風(fēng)暴廣播風(fēng)暴同一幀的多拷貝同一幀的多拷貝不穩(wěn)定的不穩(wěn)定的MAC地址表地址表生成樹協(xié)議（STP）阻塞（阻塞（Block）通過阻塞一個或多個冗余端口，維護(hù)一個無回路的網(wǎng)絡(luò)通過阻塞一個或多個冗余端口，維護(hù)一個無回路的網(wǎng)絡(luò)IEEE 802.1dIEEE 802.1dx生成樹協(xié)議（STP）如何工作x標(biāo)志（designated）端口根（root）端口標(biāo)志（designated）端口非標(biāo)志端口非標(biāo)志端口非根網(wǎng)橋SW XSW Y100baseT 10baseT根網(wǎng)橋BPDU運(yùn)行生成樹算法的交換機(jī)定期發(fā)送運(yùn)行生成樹算法的交換機(jī)定期發(fā)送BPDU選取一個

25、根網(wǎng)橋（選取一個根網(wǎng)橋（root bridge）每個非根網(wǎng)橋只有一個根端口（每個非根網(wǎng)橋只有一個根端口（root port）每網(wǎng)段只有一個標(biāo)志端口（每網(wǎng)段只有一個標(biāo)志端口（designated port）生成樹協(xié)議的工作過程(1) BPDU中包含中包含Bridge ID Bridge ID (8B) = 優(yōu)先級優(yōu)先級(2B) + 交換機(jī)交換機(jī)MAC地址地址(6B) 一些交換機(jī)的優(yōu)先級默認(rèn)為一些交換機(jī)的優(yōu)先級默認(rèn)為32768，可以修改，可以修改 優(yōu)先級值最小的成為根網(wǎng)橋優(yōu)先級值最小的成為根網(wǎng)橋 優(yōu)先級值相同，優(yōu)先級值相同，MAC地址最小的成為根網(wǎng)橋地址最小的成為根網(wǎng)橋 Bridge ID值最小的

26、成為根網(wǎng)橋值最小的成為根網(wǎng)橋 根網(wǎng)橋缺省每根網(wǎng)橋缺省每2秒發(fā)送一次秒發(fā)送一次BPDU 根網(wǎng)橋上沒有根端口根網(wǎng)橋上沒有根端口 端口代價(jià)最小的成為根端口端口代價(jià)最小的成為根端口 端口代價(jià)相同，端口代價(jià)相同，Port ID最小端口的成為端口最小端口的成為端口 Port ID通常為端口的通常為端口的MAC地址地址 MAC地址最小的端口成為根端口地址最小的端口成為根端口 階段三：在每網(wǎng)段選取惟一一個標(biāo)志端口階段三：在每網(wǎng)段選取惟一一個標(biāo)志端口 (designated port) 端口代價(jià)最小的成為標(biāo)識端口端口代價(jià)最小的成為標(biāo)識端口 根網(wǎng)橋端口到各網(wǎng)段的代價(jià)最小根網(wǎng)橋端口到各網(wǎng)段的代價(jià)最小 通常只有根網(wǎng)橋

27、端口成為標(biāo)識端口通常只有根網(wǎng)橋端口成為標(biāo)識端口 被選定為根端口和標(biāo)識端口的進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)被選定為根端口和標(biāo)識端口的進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài) 落選端口進(jìn)入阻塞狀態(tài)，只偵聽落選端口進(jìn)入阻塞狀態(tài)，只偵聽BPDU 阻塞端口在指定的時間間隔阻塞端口在指定的時間間隔(缺省缺省20秒秒)收不到收不到BPDU時，會重新運(yùn)行生成樹算時，會重新運(yùn)行生成樹算法進(jìn)行選舉法進(jìn)行選舉 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：在運(yùn)行生成樹算法的過程中，網(wǎng)在運(yùn)行生成樹算法的過程中，網(wǎng)絡(luò)處理阻斷狀態(tài)，所有端口都不進(jìn)行轉(zhuǎn)絡(luò)處理阻斷狀態(tài)，所有端口都不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。計(jì)算過程缺省為發(fā)。計(jì)算過程缺省為50秒。秒。 級聯(lián)(Uplink)是通過集線器的某個端口與其它集線器相連的，如使用

28、一個集線器UPLINK口到另一個的普通端口。 堆疊(Stack)是通過集線器的背板連接起來的，它是一種建立在芯片級上的連接，如2個24口交換機(jī)堆疊起來的效果就像是一個48口的交換機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是不會產(chǎn)生瓶頸的問題。 堆疊和級聯(lián)是多臺交換機(jī)或集線器連接在一起的兩種方式。它們的主要目的是增加端口密度。級聯(lián)相對容易，但堆疊這種技術(shù)有級聯(lián)不可達(dá)到的優(yōu)勢。 首先，多臺交換機(jī)堆疊在一起，從邏輯上來說，它們屬于同一個設(shè)備。 其次，多個設(shè)備級聯(lián)會產(chǎn)生級聯(lián)瓶頸。而兩個交換機(jī)通過堆疊連接在一起，極大地減低了瓶頸。 級聯(lián)還有一個堆疊達(dá)不到的目的，是增加連接距離。實(shí)現(xiàn)層次實(shí)現(xiàn)層次OSIOSI第二層第二層OSIOSI第三層第

29、三層地址地址6 6 BYTEBYTE地址地址4 4個個8 8BITBIT十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)包轉(zhuǎn)發(fā)速度包轉(zhuǎn)發(fā)速度快快慢慢包轉(zhuǎn)發(fā)校驗(yàn)包轉(zhuǎn)發(fā)校驗(yàn)可省略，直接轉(zhuǎn)發(fā)可省略，直接轉(zhuǎn)發(fā)具有完善的校驗(yàn)過程具有完善的校驗(yàn)過程廣播控制廣播控制廣播風(fēng)暴廣播風(fēng)暴能抑制第二層廣播能抑制第二層廣播每端口價(jià)格每端口價(jià)格相對便宜相對便宜較貴較貴報(bào)文過濾報(bào)文過濾簡單簡單MACMAC地址過濾地址過濾 較復(fù)雜的訪問控制較復(fù)雜的訪問控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)硬件：交換矩陣硬件：交換矩陣 一般為軟件一般為軟件指標(biāo)指標(biāo)交換交換路由路由千兆以太網(wǎng)（Gigabit Ethernet）標(biāo)準(zhǔn)：802.3z 定義的傳輸介質(zhì)為光纖和寬帶同軸電纜，鏈路操作模

30、式為全雙工操作。物理層實(shí)體：1000BASE-LX, 1000BASE-SX, 1000BASE-CX, 采用8B/10B編碼標(biāo)準(zhǔn)：802.3ab定義的傳輸介質(zhì)為5類UTP電纜，信息沿4對雙絞線同時傳輸，傳輸距離為100m，鏈路操作模式為半雙工操作。 1000BASE-T 采用4B/5B編碼； Gigabit Ethernet 使用擴(kuò)展的 802.3 MAC 子層接口，通過GMII（Gigabit Media Independent Interface）與物理層相連。千兆以太網(wǎng)技術(shù)傳輸介質(zhì)1000BaseSX62.5m波長為850nm(1nm=10-9m)的短波多模光纖50m波長為850nm(

31、1nm=10-9m)的短波多模光纖1000BaseLX62.5m或50m波長為1300nm(1nm=10-9m)的長波多模光纖10m波長為1300nm(1nm=10-9m)的長波單模光纖1000BaseCXSTP1000BaseT5類(或更高)UTP，與10Mbit/s和100Mbit/s以太網(wǎng)兼容千兆以太網(wǎng)采用的傳輸技術(shù)有： 幀突發(fā) 幀擴(kuò)展在1Gbps以太網(wǎng)上采用了幀的擴(kuò)展技術(shù)，目的是為了在半雙工模式下擴(kuò)展碰撞域，達(dá)到增長跨距的目的。全雙工運(yùn)行在交換器之間，以及交換器和計(jì)算機(jī)之間，它使數(shù)據(jù)流在鏈路中同時兩個方向流動，不是所有收發(fā)器都支持全雙工功能。 全雙工的優(yōu)點(diǎn)是能同時發(fā)送和接收，不再受到C

32、SMA/CD的約束，在端口發(fā)送幀時不再會發(fā)生幀的碰撞，已無碰撞域的存在。令牌總線介質(zhì)訪問方法和協(xié)議規(guī)定令牌總線介質(zhì)訪問控制(MAC)子層、物理層的服務(wù)規(guī)范、控制方式的功能及其形式描述。令牌總線MAC幀格式如地址使用2B，則最大數(shù)據(jù)長度為8182B，如使用6B，則最大數(shù)據(jù)長度為8174B，這比802.3中最大長度大5倍。 802.5基本概念 802.5的媒體訪問控制技術(shù)令牌環(huán)(Token Ring)網(wǎng)絡(luò)是在20世紀(jì)70年代由IBM首先開發(fā)出來的。至今IBM仍是支持這種LAN技術(shù)的主要廠商。IEEE在IBM令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上制定了802.5規(guī)范，兩者是兼容的。通常所說的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)是指IBM令牌環(huán)或

33、IEEE 802.5規(guī)范。 IEEE 802.5：令牌環(huán) Token Ring 技術(shù)產(chǎn)生原因 環(huán)實(shí)際上并不是一個廣播介質(zhì)，而是不同的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成的環(huán)，點(diǎn)到點(diǎn)鏈路有很多技術(shù)優(yōu)勢； 各個站點(diǎn)是公平的，獲得信道的時間有上限，避免沖突發(fā)生； IBM選擇Token Ring作為它的LAN技術(shù)。 基本思想 環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)分析的一個主要問題是 1 比特的“物理長度”，數(shù)據(jù)傳輸速率為 R Mbps，典型信號傳播速率為200米/微秒，則1 比特的“物理長度”為 200/R米； 環(huán)接口引入了1比特的傳輸延遲； 令牌（Token）是一種特殊的比特組合模式，一個站要發(fā)送幀時，需要抓住令牌，并將其移出環(huán)； 環(huán)本身必須有足夠

34、的時延容納一個完整的令牌，時延由兩部分組成：每站的1比特延遲和信號傳播延遲。對于短環(huán)，必要時需要插入人工延遲； 環(huán)接口有兩種操作模式：監(jiān)聽模式和傳輸模式。 當(dāng)一個站點(diǎn)有數(shù)據(jù)發(fā)送時，在令牌通過此站點(diǎn)時，將令牌從環(huán)上取下，發(fā)送自己的數(shù)據(jù)，然后重新生成令牌，發(fā)送站負(fù)責(zé)將發(fā)出的幀從環(huán)上移去，并轉(zhuǎn)入監(jiān)聽模式。 確認(rèn)：幀內(nèi)一個比特域，初值為0，目的站收到后，將其變?yōu)?；對廣播的確認(rèn)比較復(fù)雜； 重負(fù)載下，效率接近100%。令牌循環(huán)傳遞令牌循環(huán)傳遞節(jié)點(diǎn)捕獲令牌后才能傳送數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)捕獲令牌后才能傳送數(shù)據(jù)優(yōu)先級決定節(jié)點(diǎn)能否捕獲令牌優(yōu)先級決定節(jié)點(diǎn)能否捕獲令牌同一時間只能有一幀在環(huán)中運(yùn)行同一時間只能有一幀在環(huán)中運(yùn)行令牌

35、環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)令牌環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) IEEE 802.5：令牌環(huán)令牌環(huán)硬件組成令牌環(huán)硬件組成 令牌環(huán)網(wǎng)的硬件組成 令牌環(huán)網(wǎng)集線器 令牌環(huán)網(wǎng)布線 令牌環(huán)網(wǎng)網(wǎng)卡令牌環(huán)集線器令牌環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)IBM令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)IEEE 802.5數(shù)據(jù)傳輸速率4或16Mbit/s4或16Mbit/s傳輸距離260(STP)/72(UTP)250物理拓?fù)湫切臀粗付ㄟB接介質(zhì)雙絞線未指定信號傳輸方式基帶基帶介質(zhì)訪問方法令牌傳遞令牌傳遞令牌環(huán)網(wǎng)的特點(diǎn)及適用環(huán)境無沖突高負(fù)載下也特別穩(wěn)定和有效在同樣的LAN中增加工作站的數(shù)量對令牌環(huán)的影響沒有以太網(wǎng)的影響大 價(jià)格較為昂貴令牌環(huán)的傳遞的要素在空閑的局域網(wǎng)上，3字節(jié)長的令牌總是不停的循環(huán)傳遞 令

36、牌類似以太網(wǎng)的幀優(yōu)先級決定節(jié)點(diǎn)是否能捕獲該令牌 一個節(jié)點(diǎn)只有在獲得令牌控制權(quán)后才能發(fā)送幀 后續(xù)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)此幀，直到它回到源節(jié)點(diǎn) 同一時間只能有1幀在環(huán)中運(yùn)行 在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點(diǎn)都包含一個轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器從兩鏈路中的一條接收比特流，然后通過另一條鏈路發(fā)送比特流。令牌是一個3個字節(jié)的短幀，在環(huán)上的節(jié)點(diǎn)間依次不停地傳遞。令牌中第2字節(jié)的第4位作為標(biāo)識位來表示令牌是“空閑”或“忙”，只有捕獲到空閑令牌的節(jié)點(diǎn)才能向環(huán)上發(fā)送數(shù)據(jù)幀。令牌 3字節(jié)共24位的令牌格式。 SD 4位違法碼高-高、低-低電平對。 ED 4位違法碼高-高、低-低電平對。 AC段中T是標(biāo)志位，0是空令牌1是有數(shù)據(jù) PPP是優(yōu)先級編號

37、 M是監(jiān)控位，RRR是預(yù)約編號SD起始定界AC訪問控制ED結(jié)束定界PPPTMRRR令牌環(huán)技術(shù)令牌環(huán)技術(shù) 協(xié)議基本操作：無信息傳輸時，3字節(jié)的令牌在環(huán)上循環(huán)；有信息要發(fā)送時，站獲得令牌，并將第二個字節(jié)的某一位由 0 變成 1，將令牌的前兩個字節(jié)變成幀的起始序列，然后輸出幀的其它部分； 開始定界符SD和結(jié)束定界符ED標(biāo)志著幀的開始和結(jié)束，使用差分曼徹斯特編碼模式（HH和LL，物理層編碼違例法）； 訪問控制域 AC 包括令牌位、監(jiān)視位、優(yōu)先級位和保留位； 幀控制域 FC 用于將數(shù)據(jù)幀和控制幀區(qū)別開來和進(jìn)行環(huán)的維護(hù)；幀狀態(tài)字節(jié)FS用于報(bào)告幀的傳送情況，包括地址位A和拷貝位C，幀經(jīng)過目的站，A置為“1”

38、，幀被接收，C置為“1”。A、C位提供了自動確認(rèn)。為增加可靠性，A、C在 FS中出現(xiàn)兩次。 A = 0，C = 0，目的站不存在或未加電； A = 1，C = 0，目的站存在但幀未被接收； A = 1，C = 1，目的站存在且?guī)粡?fù)制。令牌環(huán)技術(shù)令牌環(huán)技術(shù) 令牌持有時間（token-holding time），一般為10毫秒； 提供優(yōu)先級控制：訪問控制域中的優(yōu)先級位給出令牌的優(yōu)先級，只有當(dāng)要發(fā)送的幀的優(yōu)先級大于等于令牌的優(yōu)先級時才能獲得令牌，站還可以預(yù)約某個優(yōu)先級的令牌。 環(huán)的維護(hù) 環(huán)上存在一個監(jiān)控站，負(fù)責(zé)環(huán)的維護(hù)，通過站的競爭產(chǎn)生； 監(jiān)控站的職責(zé) 保證令牌不丟失； 處理環(huán)斷開情況； 清除壞幀

39、，檢查無主幀。令牌環(huán)幀格式令牌環(huán)幀格式802.5的布線 屏蔽雙絞線，速率為1/4/16M，采用差分曼徹斯特編碼傳輸； 為解決環(huán)斷裂導(dǎo)致整個環(huán)無法工作的問題，使用線路中心（Wire Center）進(jìn)行布線，線路中心設(shè)有旁路中繼器。令牌環(huán)MAC子層協(xié)議IEEE802.6采用分布式隊(duì)列雙總線DQDB（Distributed Queue Dual Bus）協(xié)議。 這種雙總線采用光纖介質(zhì)，每個站同時連接兩根總線，如圖所示。一個站要發(fā)送數(shù)據(jù)時必須選擇一根總線 ，使接收站成為它的下游站；如果無法選擇適用的總線，也可以向兩根總線上同時發(fā)送數(shù)據(jù)。 FDDI的基本概念 4B/5B碼 FDDI的媒體訪問控制技術(shù)光纖

40、分布式數(shù)據(jù)接口(Fiber Distributed Data Interface, FDDI)是ANSI為了滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)高速和高可靠性傳輸?shù)男枨?，?0年代中期制定的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)擬定后，ANSI將FDDI呈交ISO，由ISO開發(fā)出與ANSI標(biāo)準(zhǔn)版FDDI完全兼容的國際版FDDI。它的速率為100Mbit/s，并且使用光纖(單?；蚨嗄?作為傳輸介質(zhì)，光纖與傳統(tǒng)銅線相比具有高安全性、安可靠性以及高傳輸速率等優(yōu)點(diǎn)，F(xiàn)DDI適用于各項(xiàng)指標(biāo)要求比較嚴(yán)格的高數(shù)據(jù)流量網(wǎng)絡(luò)的主干部分。 FDDI采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，兩個環(huán)的數(shù)據(jù)流方向相反。在正常情況下，兩個環(huán)路中只有主環(huán)(Primary Ring)用來傳輸數(shù)據(jù)，

41、而輔環(huán)(Secondary Ring)通常當(dāng)作備用環(huán)路。如果主環(huán)發(fā)生故障，檢測到環(huán)故障的站點(diǎn)(必須是雙連接站點(diǎn))就會將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到輔環(huán)上，這樣主環(huán)和輔環(huán)共同工作重新構(gòu)成了一個環(huán)。只連接到主環(huán)上的站點(diǎn)為單連接站點(diǎn)(Single Attachment Station, SAS)，它只有一個收發(fā)器；同時連接到兩個環(huán)上的站點(diǎn)為雙連接端站(Dual Attachment Station, DAS)，它有兩個收發(fā)器。在FDDI網(wǎng)絡(luò)中，只有DAS才能提供容錯機(jī)制。 FDDI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用4B/5B編碼方案：在這一方案中，一次對4bit進(jìn)行編碼，每4bit的數(shù)據(jù)編成一個由5個單元組成的符號，每一個單元包括一單獨(dú)的

42、信號碼元（光的有無）。將4B/5B碼流中的每一碼元作為一個二進(jìn)制對待，并采用一種稱作不歸零反相（NRZI）或不歸零一傳號（NRZ-M）的編碼技術(shù)來進(jìn)行編碼。FDDI和令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)一樣使用令牌傳遞作為介質(zhì)訪問控制方法。FDDI網(wǎng)絡(luò)采用早期令牌釋放(Early Token Release)技術(shù)。即發(fā)送節(jié)點(diǎn)在幀發(fā)送完畢后立刻釋放令牌。這個令牌能夠被環(huán)中下一個要發(fā)送信息的節(jié)點(diǎn)捕獲，此時環(huán)上將有不止一個令牌在同時傳輸數(shù)據(jù)。通過這種早期令牌釋放技術(shù)使得每個節(jié)點(diǎn)的平均等待時間減少，提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率，從而達(dá)到提高速度的目的。 HIPERLAN 無線局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Local Area Networ

43、ks； WLAN)是利用射頻(Radio Frequency； RF)的技術(shù)，取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(Coaxial)所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，WLAN利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，而無需線纜介質(zhì)。 WLAN的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達(dá)到11Mbps(802.11b)，最高速率可達(dá)54Mbps(802.11a/g)。它是對有線連網(wǎng)方式的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展，使網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)具有可移動性，能快速方便地解決使用有線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)連通問題。使得無線局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡單的存取架構(gòu)讓用戶透過它，達(dá)到信息隨身化、便利走天下的理想境界。 有線局域網(wǎng)在MAC層的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是CSMA/CD，即載波偵聽多點(diǎn)接入/沖突檢測

44、。但由于無線產(chǎn)品的適配器不易檢測信道是否存在沖突，因此IEEE802.11全新定義了一種新的協(xié)議，即載波偵聽多點(diǎn)接入/沖突避免（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance ，縮寫為CSMA/CA）。一方面，載波偵聽查看介質(zhì)是否空閑；另一方面，通過隨機(jī)的時間等待，使信號沖突發(fā)生的概率減到最小，當(dāng)介質(zhì)被偵聽到空閑時，則優(yōu)先發(fā)送。不僅如此，為了使系統(tǒng)更加穩(wěn)固，IEEE802.11還提供了帶確認(rèn)幀ACK的CSMA/CA協(xié)議。直接序列擴(kuò)頻直接序列擴(kuò)頻( (Direct Sequence Spread SpectrumDirect Sequenc

45、e Spread Spectrum，簡稱簡稱DSSS)DSSS)是是一種擴(kuò)頻一種擴(kuò)頻通信技術(shù)，用高速率的偽噪聲碼序列與信息碼序列模二加（波形相乘）后的通信技術(shù)，用高速率的偽噪聲碼序列與信息碼序列模二加（波形相乘）后的復(fù)合碼序列去控制載波的相位而獲得直接序列擴(kuò)頻信號，即將原來較高功率、復(fù)合碼序列去控制載波的相位而獲得直接序列擴(kuò)頻信號，即將原來較高功率、較窄的頻率變成具有較寬頻的低功率頻率，以在無線通信領(lǐng)域獲得令人滿意較窄的頻率變成具有較寬頻的低功率頻率，以在無線通信領(lǐng)域獲得令人滿意的抗噪聲干擾性能。的抗噪聲干擾性能。直接序列展頻技術(shù)直接序列展頻技術(shù) 將原來的訊號將原來的訊號1 1或或0 0，利用

46、，利用1010個以上的個以上的chipschips來代來代表表1 1或或0 0位，使得原來較高功率、較窄的頻率變成具有較寬頻的低功位，使得原來較高功率、較窄的頻率變成具有較寬頻的低功率頻率。而每個率頻率。而每個bitbit使用多少個使用多少個chipschips稱做稱做Spreading chipsSpreading chips，一個較高的一個較高的Spreading chipsSpreading chips可以增加抗噪聲干擾，而一個較低可以增加抗噪聲干擾，而一個較低Spreading RationSpreading Ration可以可以增加用戶的使用人數(shù)。增加用戶的使用人數(shù)?；旧?，在基本上

47、，在DSSSDSSS的的Spreading RationSpreading Ration是相當(dāng)少的，例如在幾乎所有是相當(dāng)少的，例如在幾乎所有2.42.4GHzGHz的的無線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品所使用的無線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品所使用的Spreading RationSpreading Ration皆少于皆少于2020。而在。而在IEEE802.11IEEE802.11的的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，其標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，其Spreading RationSpreading Ration大約在大約在100100左右。左右。802.11802.11b b和和CDMACDMA（碼分多址）采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)碼分多址）采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)直接序列擴(kuò)頻

48、直接序列擴(kuò)頻DSSS：跳頻技術(shù)與直序擴(kuò)頻技術(shù)完全不同，是另外一種擴(kuò)頻技術(shù)。跳頻的載頻受一跳頻技術(shù)與直序擴(kuò)頻技術(shù)完全不同，是另外一種擴(kuò)頻技術(shù)。跳頻的載頻受一個偽隨機(jī)碼的控制，在其工作帶寬范圍內(nèi)，其頻率按隨機(jī)規(guī)律不斷改變頻率。個偽隨機(jī)碼的控制，在其工作帶寬范圍內(nèi)，其頻率按隨機(jī)規(guī)律不斷改變頻率。接收端的頻率也按隨機(jī)規(guī)律變化，并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。接收端的頻率也按隨機(jī)規(guī)律變化，并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。跳頻的高低直接反映跳頻系統(tǒng)的性能，跳頻越高，抗干擾的性能越好，軍用跳頻的高低直接反映跳頻系統(tǒng)的性能，跳頻越高，抗干擾的性能越好，軍用的跳頻系統(tǒng)可以達(dá)到每秒上萬跳。實(shí)際上移動通信的跳頻系統(tǒng)可以

49、達(dá)到每秒上萬跳。實(shí)際上移動通信GSMGSM系統(tǒng)也是跳頻系統(tǒng)。出系統(tǒng)也是跳頻系統(tǒng)。出于成本的考慮，商用跳頻系統(tǒng)跳速都較慢，一般在于成本的考慮，商用跳頻系統(tǒng)跳速都較慢，一般在5050跳跳/ /秒以下。由于慢跳跳秒以下。由于慢跳跳頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單，因此低速頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單，因此低速WLANWLAN常常采用這種技術(shù)。常常采用這種技術(shù)。跳頻技術(shù)跳頻技術(shù) ( (Frequency-Hopping Spread SpectrumFrequency-Hopping Spread Spectrum； FHSS) FHSS)在同步、且同時在同步、且同時的情況下，接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號，對于一個非特定的

50、的情況下，接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號，對于一個非特定的接受器，接受器，F(xiàn)HSSFHSS所產(chǎn)生的跳動訊號對它而言，也只算是脈沖噪聲。所產(chǎn)生的跳動訊號對它而言，也只算是脈沖噪聲。FHSSFHSS所展開所展開的訊號可依特別設(shè)計(jì)來規(guī)避噪聲或的訊號可依特別設(shè)計(jì)來規(guī)避噪聲或One-to-ManyOne-to-Many的非重復(fù)的頻道，并且這些的非重復(fù)的頻道，并且這些跳頻訊號必須遵守跳頻訊號必須遵守FCCFCC的要求，使用的要求，使用7575個以上的跳頻訊號、且跳頻至下一個頻個以上的跳頻訊號、且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔率的最大時間間隔( (Dwell Time)Dwell Time)為為40

51、0400msms。跳頻擴(kuò)頻跳頻擴(kuò)頻FHSS：截至目前，若以現(xiàn)有的產(chǎn)品參數(shù)詳加比較，可以看出截至目前，若以現(xiàn)有的產(chǎn)品參數(shù)詳加比較，可以看出DSSSDSSS技術(shù)在需要最佳可技術(shù)在需要最佳可靠性的應(yīng)用中具有較佳的優(yōu)勢，而靠性的應(yīng)用中具有較佳的優(yōu)勢，而FHSSFHSS技術(shù)在需要低成本的應(yīng)用中較占優(yōu)勢。技術(shù)在需要低成本的應(yīng)用中較占優(yōu)勢。雖然我們可以在網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)內(nèi)看到各家廠商各說各話，但真正需要注意的是廠雖然我們可以在網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)內(nèi)看到各家廠商各說各話，但真正需要注意的是廠商在商在DSSSDSSS和和FHSSFHSS展頻技術(shù)的選擇，必須要審慎端視產(chǎn)品在市場的定位而定，展頻技術(shù)的選擇，必須要審慎端視產(chǎn)品在市場的定

52、位而定，因?yàn)樗梢越鉀Q無線局域網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力及特性，包括：抗干擾能力、使用因?yàn)樗梢越鉀Q無線局域網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力及特性，包括：抗干擾能力、使用距離范圍、頻寬大小、及傳輸資料的大小。距離范圍、頻寬大小、及傳輸資料的大小。一般而言，一般而言，DSSSDSSS由于采用全頻帶傳送資料，速度較快，未來可開發(fā)出更高傳由于采用全頻帶傳送資料，速度較快，未來可開發(fā)出更高傳輸頻率的潛力也較大。輸頻率的潛力也較大。DSSSDSSS技術(shù)適用于固定環(huán)境中、或?qū)鬏斊焚|(zhì)要求較高技術(shù)適用于固定環(huán)境中、或?qū)鬏斊焚|(zhì)要求較高的應(yīng)用，因此，無線廠房、無線醫(yī)院、網(wǎng)絡(luò)社區(qū)、分校連網(wǎng)等應(yīng)用，大都采的應(yīng)用，因此，無線廠房、無線醫(yī)院、網(wǎng)絡(luò)

53、社區(qū)、分校連網(wǎng)等應(yīng)用，大都采用用DSSSDSSS無線技術(shù)產(chǎn)品。無線技術(shù)產(chǎn)品。FHSSFHSS則大都使用于需快速移動的端點(diǎn)，如行動電話在則大都使用于需快速移動的端點(diǎn)，如行動電話在無線傳輸技術(shù)部分即是采用無線傳輸技術(shù)部分即是采用FHSSFHSS技術(shù)；且因技術(shù)；且因FHSSFHSS傳輸范圍較小，所以往往在傳輸范圍較小，所以往往在相同的傳輸環(huán)境下，所需要的相同的傳輸環(huán)境下，所需要的FHSSFHSS技術(shù)設(shè)備要比技術(shù)設(shè)備要比DSSSDSSS技術(shù)設(shè)備多，在整體價(jià)技術(shù)設(shè)備多，在整體價(jià)格上，可能也會比較高。以目前企業(yè)需求來說，高速移動端點(diǎn)應(yīng)用較少，而格上，可能也會比較高。以目前企業(yè)需求來說，高速移動端點(diǎn)應(yīng)用較少

54、，而大多較注重傳輸速率、及傳輸?shù)姆€(wěn)定性，所以未來無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品發(fā)展應(yīng)會以大多較注重傳輸速率、及傳輸?shù)姆€(wěn)定性，所以未來無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品發(fā)展應(yīng)會以DSSSDSSS技術(shù)為主流。技術(shù)為主流。DSSS與與FHSS的比較：的比較：802.11b通常也稱為Wi-Fi，是一種無線網(wǎng)路技術(shù)，用無線連接來取代傳統(tǒng)的網(wǎng)路插座到電腦間的實(shí)際線路，通常是使用一部Access Point和電腦上的一片無線網(wǎng)路卡。一部access point可以服務(wù)多個連線，分享11MB的頻寬，一個區(qū)域同時可以有3個access point，通常在室內(nèi)25公尺范圍可以提供11Mbps在90公尺內(nèi)可以提供1Mbps的服務(wù)。它采用2.4GHz直接序

55、列擴(kuò)頻，支持的范圍是在室外為300米，在辦公環(huán)境中最長為100米。802.11b使用與以太網(wǎng)類似的連接協(xié)議和數(shù)據(jù)包確認(rèn)，提供可靠的數(shù)據(jù)傳送和網(wǎng)絡(luò)帶寬。802.11a通常也稱為Wi-Fi5，可以提供54Mbps的頻寬，使它比現(xiàn)有的802.11b的access point更快。使用5GHz的頻率，避免掉一般性的干擾，且可以使用最多8個不同頻道增加覆蓋密度。802.11g使用2.4GHz的頻率，可以提供54Mbps的頻寬，其僅使用一個頻道無法使用多個access point來提高覆蓋范圍。802.11i標(biāo)準(zhǔn)需要新的加密秘鑰協(xié)議，即動態(tài)秘鑰完整性約束（TKIP）和高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）。802.11i

56、的特征，如秘鑰高速存儲，這個可以使暫時脫機(jī)的用戶很快的重新與服務(wù)器連接；提前鑒定技術(shù)，它允許快速漫游。1、網(wǎng)橋連接型：利用無線網(wǎng)橋的方式實(shí)現(xiàn)二者的點(diǎn)對點(diǎn)連接，無線網(wǎng)橋不僅提供二者之間的物理與數(shù)據(jù)鏈路層的連接，還為兩個網(wǎng)的用戶提供較高層的路由與協(xié)議轉(zhuǎn)換。 2、基站接入型：當(dāng)采用移動蜂窩通信網(wǎng)接入方式組建無線局域網(wǎng)時，各站點(diǎn)之間的通信是通過基站接入、數(shù)據(jù)交換方式來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的。3、HUB接入型：利用無線Hub可以組建星型結(jié)構(gòu)的無線局域網(wǎng)，具有與有線Hub組網(wǎng)方式相類似的優(yōu)點(diǎn)。4、無中心結(jié)構(gòu)：要求網(wǎng)中任意兩個站點(diǎn)均可直接通信。此結(jié)構(gòu)的無線局域網(wǎng)一般使用公用廣播信道，MAC層采用CSMA類型的多址接入?yún)f(xié)

57、議。 Access Point-訪問接入點(diǎn)Access Point，一般俗稱為網(wǎng)絡(luò)橋接器，顧名思義即是當(dāng)作傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)絡(luò)之橋梁，因此任何一臺裝有無線網(wǎng)卡之PC均可透過AP去分享有線局域網(wǎng)絡(luò)甚至廣域網(wǎng)絡(luò)之資源。除此之外，AP本身又兼具有網(wǎng)管之功能，可針對接有無線網(wǎng)絡(luò)卡之PC作必要之控管。Infrastructure-結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)一個集成無線與有線LAN被稱為一個Infrastructure配置。WEP等同有線加密。 通過在網(wǎng)絡(luò)底層對數(shù)據(jù)加密，提高無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，使之達(dá)到與有線網(wǎng)絡(luò)等同的安全性。BSS一種特殊的Ad-hoc LAN的應(yīng)用，稱為Basic Service Set

58、 (BSS)，一群計(jì)算機(jī)設(shè)定相同的BSS名稱，即可自成一個group，而此BSS名稱，即所謂BSSID。ESS一種infrastructure的應(yīng)用，一個或多個以上的BSS，即可被定義成一個Extended Service Set ( ESS )，使用者可于ESS上roaming及存取BSSs中的任何資料，其中Access Points必須設(shè)定相同的ESSID及channel才能允許roaming. Roaming-漫游一個LAN移動用戶在一個ESS內(nèi)，從一個BSS移動到另一個BSS，能夠一直保持與Infrastructure網(wǎng)絡(luò)的接通。無線中繼模式，就是在無線分布式系統(tǒng)（WDS）上可以讓無線

59、AP之間通過無線進(jìn)行橋接（中繼），在這同時并不影響其無線AP覆蓋的功能。中繼就是這些無線AP所具有的橋接功能。HIPERLAN: 無線局域網(wǎng)的另一個標(biāo)準(zhǔn)，它由ETSI（European Telecom Standards Institute，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會）的RES10工作組提出，特點(diǎn)如下： 性能高；工作頻段在5.125.30GHz和17.117.3GHz；采用窄帶高斯最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制，支持的物理層傳輸速率為23.5Mb/s（23.5MHz帶寬）；接入?yún)f(xié)議采用CSMA/CA；主要支持點(diǎn)到點(diǎn)傳輸；具有節(jié)能管理。 100VG-AnyLAN也稱為需求優(yōu)先網(wǎng)。它是由IEEE802.12工

60、作組開發(fā)的一個100Mbps協(xié)議，支持802.3或802.5幀格式。特征：采用了四重信號技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形結(jié)構(gòu)；在信道上采用了5B/6B、不歸零制和擾碼技術(shù)；MAC層是采用需求優(yōu)先權(quán)訪問方法。IEEE 802.15標(biāo)準(zhǔn)概述 IEEE802.15是一個關(guān)于無線個人網(wǎng)絡(luò)（WPAN）的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它以藍(lán)牙技術(shù)作為WPAN的基礎(chǔ)，由IEEE 802.15工作組負(fù)責(zé)制定，目前由四個分標(biāo)準(zhǔn)組成。 802.15.1 802.15.2 802.15.3 802.15.4 IEEE 802.15.1標(biāo)準(zhǔn)可以同藍(lán)牙v1.1完全兼容。IEEE 802.15.1是用于無線個人網(wǎng)絡(luò)（WPAN）的無線媒體接入控制（M