計算機網絡基礎 課件 4.3 局域網

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計算機網絡基礎第四章數據鏈路層與局域網組網物聯(lián)網工程學院(信息安全學院)總目錄Contents1.數據鏈路層的作用2.數據鏈路層相關技術3.局域網4.以太網5.虛擬局域網6.無線局域網7.PPP協(xié)議3.局域網1）局域網概述2）介質訪問控制方法CSMA/CD3）MAC地址局域網是將一定區(qū)域內的各種計算機、打印機等外部設備通過傳輸介質和網絡連接設備連接起來形成的計算機網絡。通常是指覆蓋范圍在幾公里以內的計算機網絡。局域網是一種私有網絡，具有封閉性，有較高的安全性。局域網普通使用的傳輸介質為雙絞線和光纜，網絡連接設備主要為交換機和路由器。局域網特點是：連接范圍窄、用戶數少、配置容易、連接速率高。局域網標準化委員會（簡稱IEEE802委員會）定義了多種主要的LAN網：以太網（Ethernet）、令牌環(huán)網（TokenRing）、光纖分布式接口網絡（FDDI）、異步傳輸模式網（ATM）、無線局域網（WLAN）。局域網只涉及OSI的物理層和數據鏈路層。局域網概述局域網的數據鏈路層局域網的數據鏈路層分為邏輯鏈路控制（LLC，LogicalLinkControl）和介質訪問控制（MAC，MediumAccessControl）兩個功能子層，兩個子層都要參與數據的封裝和拆封過程。局域網概述從通信介質的使用方法上看，網絡可分為共享介質型和非共享介質型。以太網就是介質共享型網絡。在這種方式下，設備之間使用同一個載波信道進行發(fā)送和接收。共享式以太網采用廣播式發(fā)送數據，一臺終端發(fā)送數據，網絡中其它主機都將會收到這一數據。若有兩臺終端同時發(fā)送數據，會出現沖突。介質訪問控制方法CSMA/CDCSMA/CD，即載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測，是早期共享式以太網用于解決沖突的協(xié)議。CSMA/CD的工作原理：先聽后發(fā)，邊發(fā)邊聽，沖突停發(fā)，隨機延遲后重發(fā)優(yōu)點：CSMA/CD介質訪問控制方法中，每個結點都處于平等的地位去競爭傳輸介質，網絡維護方便，增刪結點容易。負載較少時，要發(fā)送信息的結點可以立即獲得訪問控制權限，效率較高。缺點：當負載重時，容易出現沖突，使傳輸效率和有效帶寬大為降低。介質訪問控制方法CSMA/CD局域網中各節(jié)點之間的通信主要是通過MAC地址完成尋址。MAC地址又稱為物理地址或硬件地址，在以太網中，MAC地址又稱以太網地址。網卡的MAC地址一般會被燒入到ROM中，因此，理論上講任何一個網卡的MAC地址都是唯一的，在全世界都不會有重復。MAC地址MAC地址長度為48位，即6個字節(jié)，通常表示為12個16進制數。如：28-29-02-D1-2A-19MAC地址格式：MM:MM:MM:SS:SS:SS或者MM-MM-MM-SS-SS-SSMAC地址共有3類：單播、多播和組播。在單播地址中，第1位為0；在多播地址中，第1位為1；而廣播地址則是48個1。MAC地址第1位：單播地址（0）/多播地址（1）第2位：全局地址（0）/本地地址（1）第3~24位：組織唯一標識符第25~48位：廠商對網卡的唯一編碼如何找到對方的MAC地址？-----ARP協(xié)議ARP協(xié)議又稱為地址解析協(xié)議，是根據IP地址（網絡層）獲取MAC地址的一個TCP/IP協(xié)議。MAC地址的尋址數據目的IP源IP數據鏈路層目的MAC源MAC網絡層數據網絡層首先，發(fā)送方先檢查自己的ARP緩存中是否有目的IP的相應記錄（IP地址和對應的MAC地址的記錄，可以通過arp–a命令查看），如果有，就從ARP緩存中取出對應的MAC地址寫入目的MAC字段完成封裝。如果ARP緩存中不存在相應的記錄，此時，發(fā)送方就通過ARP協(xié)議發(fā)送一個包含有目的IP地址的ARP請求廣播到網絡中，當擁有目的IP地址的主機（接收方）接收到這個廣播時，就會回應一個ARP的應答報文，里面包含有自己的MAC地址，發(fā)送方在接收到這個ARP的應答報文后，從中取出接收方的MAC地址