第二节局域网参考模型及IEEE802标准 2.LC子层提供的服务和服务原语 >LLC子层提供三种服务类型： ①操作类型1：不确认的无连接服务（是一种数据报服务，端一端的流量控制和差错 控制由高层协议提供)； ②操作类型2：面向连接的服务（是一种虚电路服务，连接在LSP之间进行，具有差 错控制、流量控制和按序传输的能力)； ③操作类型3：带确认的无连接服务。 *由于局域网通信误码率较低，LLC子层多采用操作类型1不确认无连接服务。 >LLC帧格式与DLC的类似，控制字段提供了实现协议所需的要素，将帧分为三类。 12345678910111213141516 信息帧： 0 N(S) P/F N(R) 1 2345678910111213141516 监督帧： 00ss0000P/F N(R) 12345 67 8 无编号帧：11MMP/FMMM
第二节 局域网参考模型及IEEE802标准 2．LLC子层提供的服务和服务原语 ➢LLC子层提供三种服务类型： ①操作类型1：不确认的无连接服务（是一种数据报服务，端—端的流量控制和差错 控制由高层协议提供）； ②操作类型2：面向连接的服务（是一种虚电路服务，连接在LSAP之间进行，具有差 错控制、流量控制和按序传输的能力）； ③操作类型3：带确认的无连接服务。 由于局域网通信误码率较低，LLC子层多采用操作类型1不确认无连接服务。 ➢LLC帧格式与HDLC的类似，控制字段提供了实现协议所需的要素,将帧分为三类。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 信息帧： 0 N(S) P/F N(R) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 监督帧： 0 0 S S 0 0 0 0 P/F N(R) 1 2 3 4 5 6 7 8 无编号帧： 1 1 M M P/F M M M
第二节 局域网参考模型及IEEE802标准 5.2.4介质访问控制MAC子层 1.MAC子层的主要功能：完成MAC帧的封装、解封和介质访问控制。 2.MAC子层的地址表示问题： >地址字段的位数：一种是6个字节长，用于表示全局地址，也可以表示局域地址； 另一种是2字节长，用于表示局域地址。 *全局地址：世界上所有局域网的所有站点都有不同的地址。 ◆保证全局地址的唯一性：网卡的生产厂家由EEE权威机构分配前三个字节， 后三个字节由厂家自行分配。 *局部地址：由LAN的制造者规定和管理。 >地址字段的倒数第2位：G/九位，为1时，为全局地址；为0时，为局部地址。 >地址字段的最低位：为0时，表示一个单个站地址；为1时，表示组地址，组地址 又分多站地址和广播地址，全“1”表示广播地址。 I/G G/L 46位地址 I/G 15位地址
第二节 局域网参考模型及IEEE802标准 I/G G/L 46位地址 I/G 15位地址 5.2.4 介质访问控制MAC子层 1.MAC子层的主要功能：完成MAC帧的封装、解封和介质访问控制。 2.MAC子层的地址表示问题： ➢地址字段的位数：一种是6个字节长，用于表示全局地址，也可以表示局域地址； 另一种是2字节长，用于表示局域地址。 全局地址：世界上所有局域网的所有站点都有不同的地址。 保证全局地址的唯一性：网卡的生产厂家由IEEE权威机构分配前三个字节， 后三个字节由厂家自行分配。 局部地址：由LAN的制造者规定和管理。 ➢地址字段的倒数第2位：G/L位，为1时，为全局地址；为0时，为局部地址。 ➢地址字段的最低位：为0时，表示一个单个站地址；为l时，表示组地址，组地址 又分多站地址和广播地址，全“l”表示广播地址
第三节 IEEE802.3-CSMA-CD >用于总线型拓扑结构，随机访问的每个发送站必须判断是否有冲突发生， 如果有则应延迟一个随机时间重发。 5.3.1AL0HA介质访问方法 >ALOHA网：跨越四个小岛的夏威夷大学的校园网，第一个使用报文包、无线 通信的广播式网络。 1.纯ALOHA >策略：完全随机式，任意一个站点只要有数据要发送就将其送到网上，如 果在整个发送过程中没有其它站发送数据，则发送成功；如果在开始发送 时或在发送过程中有其它站发送数据，就会产生冲突，于是等待一段随机 时间再重发；若仍然冲突，则反复重发直到成功为止。 >特点： *当负载增加（使用网络传送数据的站点增多，发送数据量大）时，冲突 率会很高； *性能分析计算表明纯ALOHA网通道利用率（单位时间内成功传送帧所占 的时间)最大值为0.184
第三节 IEEE802.3－CSMA-CD ➢用于总线型拓扑结构，随机访问的每个发送站必须判断是否有冲突发生， 如果有则应延迟一个随机时间重发。 5.3.1 ALOHA介质访问方法 ➢ALOHA网：跨越四个小岛的夏威夷大学的校园网，第一个使用报文包、无线 通信的广播式网络。 1．纯 ALOHA ➢策略：完全随机式，任意一个站点只要有数据要发送就将其送到网上，如 果在整个发送过程中没有其它站发送数据，则发送成功；如果在开始发送 时或在发送过程中有其它站发送数据，就会产生冲突，于是等待一段随机 时间再重发；若仍然冲突，则反复重发直到成功为止。 ➢特点： 当负载增加（使用网络传送数据的站点增多，发送数据量大）时，冲突 率会很高； 性能分析计算表明纯ALOHA网通道利用率（单位时间内成功传送帧所占 的时间）最大值为0.184
第三节IEEE802.3-CSMA-CD 2.时隙ALOHA >改进：将信道以一帧的发送时间为单位划分为时间片(S1ot),时间片长度为 τ（需设立中心时钟以便同步），要求每一帧只能在时间片开始时传 输，若因完全重叠而产生冲突，则分别延迟随机个数的时间片后重发， 直至发送成功，或因重发次数超过规定而放弃发送，向上级报告。 >工作流程： 等待下一个时间片 有报文要发送→时间片是否到？ 延迟随机个时间片 发送报文→冲突？y 。冲突重发 成功 站点1 0 1t 2t 3tl 4t 5t 6t 7t 8t 9t 10t 分组到达 >特点：减少因两帧部分重叠 冲突重发 引起的冲突，性能分析计算表 站点2。 明时隙ALOHA的最大信道利用 0 T1t 2t 3t 4t 5t 6t 7t 8t 9t 10t 分组到达 分组到达 率是纯ALOHA的两倍，即0.368
第三节 IEEE802.3－CSMA-CD 有报文要发送时间片是否到？ 等待下一个时间片 N 成功 延迟随机个时间片 N Y Y 发送报文冲突？ ➢特点：减少因两帧部分重叠 引起的冲突，性能分析计算表 明时隙ALOHA的最大信道利用 率是纯ALOHA的两倍，即0.368。 • • • • • • • • • • 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 站点1 分组到达 冲突重发 • • • • • • • • • • 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 站点2 分组到达 分组到达 冲突重发 2．时隙 ALOHA ➢改进：将信道以一帧的发送时间为单位划分为时间片(Slot)，时间片长度为 （需设立中心时钟以便同步），要求每一帧只能在时间片开始时传 输，若因完全重叠而产生冲突，则分别延迟随机个数的时间片后重发， 直至发送成功，或因重发次数超过规定而放弃发送，向上级报告。 ➢工作流程：
第三节 IEEE802.3-CSMA-CD 5.3.2CSMA和CSMA/CD介质访问方法 1.载波监听多路访问CSMA(Carries Multiple Access) 是对ALOHA1协议的一种改进协议 >工作原理：“先听后说”，每个站点在发送前监听信道上是否有其他站点正 在发送数据，如果信道忙就暂不发送，否则立即发送，减少了发生冲突的概 率。 >监听、嫁续篮昨：每隔△t监听一次{ 立即发送：冲突概率大 连续监听：冲突概率小 监听 连续监听：可及时发现信道空闲 { 旦空闲立即发送：冲突概率大 旦空闲延迟发送： 冲突概率小 >三种不同的协议： 都不能避免冲突发生，只是冲突的概率不同，一旦有冲突 发生则要延迟随机个时间片：，再重复监听过程。 *1一坚持型：连续监听，立即发送。（冲突概率高，但信道利用率也较高） *非坚持型：断续监听，立即发送。（冲突概率相对减少，但信道利用率低） ★D止区法，在陆吹后小匹农D发￥小诞农1D)征尺一个计司凸发兰
第三节 IEEE802.3－CSMA-CD 5.3.2 CSMA 和 CSMA／CD 介质访问方法 1．载波监听多路访问CSMA（Carries Multiple Access） ——是对ALOHA协议的一种改进协议 ➢工作原理：“先听后说” ，每个站点在发送前监听信道上是否有其他站点正 在发送数据，如果信道忙就暂不发送，否则立即发送，减少了发生冲突的概 率。 ➢监听、发送策略： ➢三种不同的协议：——都不能避免冲突发生，只是冲突的概率不同，一旦有冲突 发生则要延迟随机个时间片τ，再重复监听过程。 1—坚持型：连续监听，立即发送。（冲突概率高，但信道利用率也较高） 非坚持型：断续监听，立即发送。（冲突概率相对减少，但信道利用率低） P—非坚持型：连续监听，以概率P发送，以概率(1-P)延迟一个时间片发送。 监听 断续监听：每隔t监听一次 连续监听：可及时发现信道空闲 立即发送：冲突概率大 连续监听：冲突概率小 一旦空闲立即发送：冲突概率大 一旦空闲延迟发送：冲突概率小