4 介质访问控制子层

介质访问控制子层及链路层作业直播回放裁剪版视频

学习要求

•了解：IEEE802参考模型与介质访问控制子层的基本概念

•掌握：Ethernet局域网的基本工作原理

•掌握：高速局域网、交换局域网与虚拟局域网

                的工作原理

•掌握：无线局域网WLAN与802.11标准的概念

•掌握：网络互联概念与网桥的基本工作原理

•应用：地址、MAC、网卡、交换机、组网设计\Wi-Fi

教学目标

知识目标

      网络互联、IEEE802参考模型、介质访问控制子层、以太Ethernet局域

网、高速局域网、组网设备功能特征、地址/MAC、网桥

技能目标

       以太局域网、无线局域网WLAN、高速局域网、交换局域网与虚拟局域

网工作原理与场景解析、组网设计及组网设备选型、交换机网桥

思维  

       局域网组网与访问控制设计

本章知识图谱结构

核心问题

•介质访问控制子层：最常用的以太Ethernet局域网与WiFi的网络功能是如何实现的？

4.1  局域网技术的发展与演变

背景导入：分布式控制

•分布式控制的方法•局域网中不存在中心主机，由每个主机各自决定是否发送数据，以及出现冲突时如何处理•“介质访问控制方法”要解决的三个基本问题：

     —什么时候发送数据？

     —如何发现冲突？

     —出现冲突怎么办？

4.1.1局域网技术的研究与发展

背景回顾：决定局域网与城域网性能的三要素？

介质访问控制方法概念

•  介质访问控制-共享传输介质、发送数据时不冲突，冲突后如何解决的分布式控制方法。

•  共享介质-总线同轴电缆+10Base-2物理层协议

•  介质访问-连接在共享介质上的计算机收发数据的过程

•  冲突----某一时间点同时登录碰头

•中心交换机式与分布式控制

4.1.2介质访问控制方法的比较

•采用CSMA/CD（带有冲突检测的载波侦听多路访问控制方法）→总线型ETHERNET（以太网）、

•采用令牌控制的总线型局域网- TOKEN BUS →令牌总线网

•采用令牌控制的环型局域网TOKEN RING →令牌环网

                          CSMA/CD方法

CSMA/CD特征与适用场景

•随机访问、实现简单、

•低负荷高吞吐率低延时

•低负荷实时性不高场景

                           令牌总线方法

                       令牌环网方法

确定性访问控制方法特征-令牌总线、令牌环网方法

•适用于对数据传输实性要求较高的应用环境，如生产过程控制领域。

•网络通信负荷较重时，很好的吞吐率与较低的传输延迟。适用于通信负荷较重的应用环境。

•维护过程复杂，实现困难。

不同通信负荷下实际数据传输速率比较

4.1.3  Etherne技术研究与发展

1.Ethernet技术背景

技术核心：是共享总线的介质访问控制CSMA/CD方法，夏威夷大学不同岛屿

校区无线分组交换网ALOHANET。物理学中光传播介质“以太”，1977年

Metcalfe申请Ethernet专利，1982年Ethernet控制器（电路芯片）商用。

2.高速Ethernet发展背景

节点带宽=总带宽/节点数，传播延时、带宽

4.1.4  局域网参考模型与协议标准

为使数据链路层能适应多种局域网标准，802 委员会就将数据链路层拆成：

•逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层

•媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。

与接入到传输介质有关的内容都放在 MAC子层，将数据直接封装在MAC帧

结构（IP分组），而 LLC 子层则与传输介质无关。

IEEE 802委员会为局域网制定了一系列标准，它们统称为IEEE802标准

移动通信接口划分