电大计算机网络复习资料章节7 9.docx

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电大计算机网络复习资料章节79

数据链路层的基本概念

v数据链路层的基本服务是把源主机网络层的数据以帧为单位，透明、无差错地传输给目的主机的网络层

v数据链路层将本质上不可靠的传输介质变成可靠的传输通路提供给网络层

v数据链路层像个数字管道，单位为帧

链路层的功能

（1）链路管理

（2）帧同步

（3）流量控制

（4）差错控制

（5）区分数据与控制信息

（6）MAC寻址

（7）透明传输

链路层提供的服务

v数据链路层的设计目标就是为网络层提供各种服务。

v数据链路层为网络层提供的服务

⏹无确认的无连接服

⏹有确认的无连接服务

⏹有确认的面向连接服务

局域网的定义

⏹局域网（LocalAreaNetwork,LAN）是将范围较小的计算机及其控制的外部设备，通过通信设备和线路连接起来，在网络操作系统的控制下，按照通信协议进行信息交换，实现资源共享的系统化的计算机网络。

局域网的主要技术特点

（1）有限的地理范围。

（2）高数据传输速率

（3）误码率低。

（4）延迟小。

（5）局域网通常采用共享介质、广播通信的方式传输数据。

（6）局域网建设价格低廉，结构简单，便于维护，容易实现。

局域网的分类

v按网络的拓扑结构分

v按线路中传输的信号形式分

v按网络的传输介质分

v按网络的传输介质访问控制方式分

局域网层次结构及模型

vIEEE802局域网参考模型对应OSI参考模型的物理层和数据链路层两层的功能。

v数据链路层划分为两个子层：

逻辑链路控制子层（LLC）和介质访问控制子层（MAC）

IEEE802局域网的物理层

v物理层主要实现比特流的传输与接收以及数据的同步控制

vIEEE802物理层的规范如下：

⏹采用基带信号传输。

⏹数据编码采用曼彻斯特编码。

⏹传输介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤和无线。

⏹拓扑结构可以是总线型、星型、环形和树型。

⏹传输速率有10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s等

IEEE802局域网的介质访问控制子层（MAC）

vMAC子层的主要功能

⏹进行合理的信道分配，解决信道的竞争问题

⏹完成介质访问控制功能，为竞争的用户分配信道使用权；

⏹数据帧的封装/卸装；

⏹帧的寻址和识别；

⏹比特的差错控制

vMAC子层为不同的物理介质定义了不同的介质访问控制标准。

⏹IEEE802.3的带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）

⏹IEEE802.4的令牌总线（TokenBus）

⏹IEEE802.5的令牌环（TokenRing）

⏹IEEE802.11无线局域网的介质访问控制协议等。

v介质访问控制标准决定了局域网的主要性能，它对局域网的响应时间、吞吐量和网络利用率都有十分重要的影响。

IEEE802局域网的逻辑链路控制子层（LLC）

vLLC子层的作用

⏹在MAC子层提供的介质访问控制方法和物理层提供的比特服务的基础上，将不可靠的信道处理为可靠的信道，确保数据帧的正确传输。

⏹LLC子层的具体功能包括：

•建立和释放数据链路层的逻辑连接

•屏蔽MAC子层的差异，提供与高层的接口

•实现差错控制和确认

•数据流量控制和发送顺序控制等功能

vLLC子层为网络高层提供两种类型的服务

⏹面向连接的服务

⏹无连接的服务。

IEEE802标准系列

vIEEE802委员会成立于1980年2月，它的任务是制定局域网的国际标准。

vIEEE802标准包含以下部分：

⏹802.1局域网概述，体系结构，网络管理和性能测量等；

⏹802.2逻辑链路控制协议；

⏹802.3总线网介质访问控制协议CSMA/CD及物理层技术规范；

⏹802.4令牌总线网介质访问控制协议及其物理层技术规范；

⏹802.5令牌环网介质访问控制协议及其物理层技术规范；

⏹802.6城域网（MAN）介质访问控制协议DQDB及其物理层技术规范；

⏹802.7宽带技术咨询组，为其他分委员会提供宽带网络技术的建议；

⏹802.8光纤技术咨询组，为其他分委员会提供光纤网络技术的建议；

⏹802.9综合话音/数据局域网（IVD）的介质访问控制协议及其物理层技术规范；

⏹802.10局域网安全技术标准；

⏹802.11无线局域网的介质访问控制协议及其物理层技术规范；

⏹802.12100Mb/s高速以太网按需优先的介质访问控制协议100VG-ANYLAN。

局域网的连接设备

v网络适配器（NIC）

v中继器（REPEATER）

v集线器（Hub）

v以太网交换机（EthernetSwitch）

网络适配器（NIC）组成

⏹物理层和数据链路层

⏹MAC地址

⏹CSMA/CD

⏹曼彻斯特编译

⏹隔离变压器

网络适配器（NIC）

⏹网络适配器又称网卡或网络接口卡（NetworkInterfaceCard，NIC）。

⏹网络适配器的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。

⏹网络适配器属于物理层、数据链路层的设备。

⏹网络适配器的基本功能为：

数据转换与数据缓存。

⏹网络适配器的种类：

⏹根据网络适配器所支持带宽的不同可分为：

10M、100M、10/100M自适应、1000M等几种带宽的网络适配器；

⏹根据网络适配器总线类型的不同，主要分为：

ISA、EISA、PCI、PCMCIA四种总线类型的网络适配器；

⏹根据网卡的电气接口类型不同，主要分为：

AUI接口（粗缆接口）、BNC接口（细缆接口）、RJ-45接口（双绞线接口）和光纤接口等

中继器（REPEATER）

⏹物理层

⏹放大信号

⏹补偿信号衰减

⏹支持远距离通信

中继器（REPEATER）

⏹中继器是连接网络线路的一种装置，它对网络中的信号起中继放大作用，补偿信号衰减，支持远距离的通信

⏹中继器工作于OSI模型的物理层

⏹中继器有以下缺点：

⏹增加了信号的延迟。

由于网络标准中都对信号的延迟范围作了具体的规定，所以中继器不可能将网络无限的延长。

⏹中继器不了解一个完整的帧，当信号在网段中转发时，中继器不能区分信号帧是否有效。

集线器（Hub）

v集线器（Hub）实际上是一种多端口的中继器。

v集线器工作于OSI模型的物理层。

v集线器的主要功能是对信号进行放大和整形。

v集线器的特点

⏹采用共享型模式。

⏹群发，即集线器在发送数据时，不管原数据来自何处，它会将所得到的数据发给其上的每一个端口。

v广播发送数据

（1）用户数据包向所有端口发送，不安全；

（2）由于所有数据包都是向所有节点同时发送，降低了网络执行效率。

以太网交换机（EthernetSwitch）

v交换机工作于OSI模型的数据链路层，可以将其看作是一个智能的集线器

v交换机拥有一条很高带宽的背板总线和内部交换矩阵。

通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。

v交换机特点

v端口带宽的独享，多个端口对之间同时传输数据

v交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。

v能够学习并记忆MAC地址

v网络分段

v交换机转发信息的模式

v存储转发模式

v直通模式

v无碎片直通模式

决定局域网特征的主要技术

1.拓扑结构

⏹总线型、星型、环型

2.传输形式与传输介质

⏹传输形式

⏹传输介质

3.媒体（介质）访问控制方法

⏹ALOHA协议

⏹CSMA协议

⏹CSMA/CD协议

⏹令牌环（TokenRing）

⏹令牌总线（TokenBus）

介质访问控制方法

v局域网的介质访问控制方法的内容：

⏹网络的每个节点以何种方式将信息发送到传输介质；

⏹如何对传输介质上的信息进行接收并加以利用和控制。

v介质访问控制方法要解决以下几个问题

⏹该哪个结点发送数据？

⏹发送时会不会出现冲突？

⏹出现冲突怎么办？

ALOHA协议

v纯ALOHA

⏹用户有数据要发送时，可以直接发至信道；然后监听信道看是否产生冲突，若产生冲突，则等待一段随机的时间重发。

⏹纯ALOHA协议的信道利用率不超过18.4%。

v时隙ALOHA

⏹将时间分为离散的时间片，用户每次必须等到下一个时间片才能开始发送数据，时间片为一个帧所需的发送时间。

从而避免了用户发送数据的随意性，减少冲突的可能性，提高了信道的利用率

⏹时隙ALOHA的信道利用率可以达到36%

CSMA协议

v发送站点在发送数据前进行载波侦听，然后再采取相应动作的协议，称其为载波侦听多路访问（CarrierSenseMultipleAccess，CSMA）协议

vCSMA协议有几种类型

v1-坚持CSMA（1-persistentCSMA）。

发现信道空闲，该站点立即发送数据；信道忙继续侦听。

v非坚持CSMA（nonpersistentCSMA）。

发现信道空闲，立即发送数据；信道忙等待一个随机时间。

vp-坚持CSMA（p-persistentCSMA）。

信道空闲，便以概率p发送数据，以概率1-p把数据发送推迟到下一个时间片；

vCSMA/CD的访问控制原理

数据发送过程中进行冲突检测。

称为CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection带冲突检测的载波监听多路访问

CSMA/CD协议访问控制步骤

①如果传输介质空闲，就发送信息，否则就等待；

②在发送开始后的一段时间T内，监听总线，判断是否有冲突；

③在T时间内没有冲突，就获得对信道的使用权，继续发送信息，直到结束；

④在T时间内冲突，则停止发送，并发一个阻塞信号。

经过一个随机长度的时间段后，再从新开始步骤①

无效MAC帧

v802.3标准规定下列情况的即为无效的MAC帧：

⏹帧的长度与数据长度字段不一致；

⏹帧的长度不是整数个字节；

⏹用收到的帧校验序列FCS查出有差错；

⏹收到的帧的长度小于规定的最小值（64字节）。

对于无效MAC帧就不交给LLC子层。

但可以将出现无效MAC帧的情况通知网络管理。

令牌环（TokenRing）

v令牌环工作原理

⏹在令牌环网络中，传递一个称为“令牌（Token）”的帧，收到此令牌的节点，检查令牌是否闲置。

若为闲置则将数据填入令牌中，并设置为忙碌，接着将令牌传给下一个节点。

⏹由于令牌已经设置为忙，下一个节点只能将帧传下去，直到目的端，目的节点会将此帧内容接收，并置令牌为收到，传向下一个节点。

⏹当令牌绕了一圈回到源节点时，源节点清除令牌中的数据，将此令牌设置为闲置并传给下一个节点。

v令牌环是一种适用于环形网络分布式媒体的访问控制方法

v令牌传递的发送方式，可避免CSMA／CD的冲突问题，适用于传输量较大的网络。

v令牌传递还能提供优先权的管理。

令牌总线（TokenBus）

v令牌总线工作原理

⏹令牌总线访问控制方法是在物理总线上建立一个逻辑环。

v令牌总线是在综合了CSMA/CD协议与令牌环媒体访问控制方法的优点

v适用于重负载的网络中、数据发送的延迟时间确定。

但网络管理较为复杂

以太网技术

v以太网的发展

⏹1972年，施乐公司帕洛阿尔托研究中心梅特卡夫和他的同事们研制出了世界上第一套实验型的以太网系统，其数据传输率为2.94Mbps。

⏹1973年，梅特卡夫将其命名为以太网。

⏹1980年9月，Dec公司、英特尔（Intel）公司和施乐公司联合提出了10Mbps以太网规约的第一个版本DIXV1（DIX是这三个公司名称的缩写）

⏹1982年又修改为第二版规约（实际上也就是最后的版本），即DIXEthernetV2，成为世界上第一个局域网产品的规约

⏹IEEE802.3工作组于1983年通过了该草案，并于1985年出版了官方标准ANSI/IEEEStd802.3-1985。

⏹为满足新的网络应用对网络带宽的需求，IEEE802委员会又开发了许多高速以太网标准。

迄今已有100Mbps快速以太网、1000Mbps高速以太网和高宽带、全交换的以太网技术

以太网技术的特点

v采用基带传输技术。

vIEEE802.3标准，使用CSMA/CD介质访问控制方法。

v基于总线型的广播式网络。

v支持多种传输介质类型。

v拓扑结构主要是总线型和星型。

v以太网的数据帧长度可变。

v以太网技术成熟，价格低廉，易构建、易扩展、易维护、易管理。

以太网类型

v10Mbps以太网

v快速以太网（FastEthernet）

v千兆位以太网（GigabitEthernet）

v万兆位以太网（10GigabitEthernet）

v无线局域网

10Mbps以太网

v10Mbps以太网标准有

⏹10Base-5

⏹10Base-2

⏹10Base-T

⏹10Base-F

10Base-5

v10Base-5以太网使用直径为10mm的粗同轴电缆作为传输介质，采用总线结构，10Base-5标准的最大数据传输率为10Mbps，采用基带传输技术，网段最大长度为500m

v10Base5网络所使用的硬件：

⏹带有AUI插座的以太网卡

⏹75Ω粗同轴电缆

⏹外部收发器

⏹收发器电缆

⏹75Ω终端电阻

10Base-2

v10Base-2网络以细同轴电缆作为传输介质，它使用RG-58型细缆和BNC-T型连接器，以总线形进行布线。

v10Base2网络所使用的硬件：

⏹带有BNC插座的以太网卡

⏹50Ω细同轴电缆

⏹BNCT型接头

⏹50Ω终端匹配器

10Base-T

v采用星型拓扑，逻辑上仍然是总线型。

10Base-T网络的最大数据传输率为10Mbps，采用基带传输技术，用3类或5类双绞线作为传输介质。

v10Base－T网络使用的硬件：

⏹带有RJ45插座的网卡

⏹3类以上的双绞线介质（UTP）

⏹RJ45连接器

⏹10BASE－T集线器

10Base-F

v10Base-F网络采用光纤介质和基带传输，传输速率为10Mbps的以太网，采用星形拓扑结构。

v网络使用的硬件：

⏹光纤集线器、

⏹网卡

⏹光缆

v适于长距离传输

v传输的是光信号

局域网的5－4－3规则

v五个网段，

v四个中继器连接

v三个网段可以接入计算机

v外两个网段用于连接中继器

v处在一个很大的冲突域中

快速以太网（FastEthernet

●FastEthernet的传输速率达到了100Mb/s

●FastEthernet保留着传统的帧格式、介质访问控制方法与组网方法，

●802.3μ标准

●100Base－T标准：

●100BASE-TX

●100BASE-T4

●100Bsae-T2

●100BASE-FX

千兆位以太网（GigabitEthernet

●数据传输率为1000Mbps即1Gbps

●继承了802.3的帧格式和最大/最小帧长度.

●802.3z标准和802.3ab标准

●千兆以太网标准

●1000BASE-SX

●1000BASE-LX

●1000BASE-CX

●1000BASE-T：

802.3ab标准

万兆位以太网（10GigabitEthernet）

●IEEE802.3ae10GE标准

●采用以光纤为传输介质，以交换机为中心的星型结构

●物理层提供了两种标准：

●局域网：

10GBASE-X、10GBASE-R

●广域网：

10GBASE-W

●已不再采用CSMA/CD机制，但继承802.3以太网帧

无线局域网

●（WirelessLocalAreaNetworks，WLAN）是利用射频（RadioFrequency，RF）技术。

●IEEE802.11标准。

●采用了带冲突避免的载波侦听多路访问机制（CSMA/CA，CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance）。

这种方法与以太网所用的CSMA/CD略有不同。

光纤分布式数据接口（FDDI）

●光纤分布式数据接口（FDDI）是一种使用光纤环形网络。

●FDDI网的主要性能指标如下：

●使用802.2LLC协议，与IEEE802LAN兼容。

●使用基于IEEE802.5令牌环标准的令牌传递MAC协议。

●可使用多模或单模光纤或双绞线作为传输介质。

●传输速率100Mbps。

●连接数不大于1000个。

●令人失望且昂贵的局域网

虚拟局域网（VLAN）

●逻辑上的划分

●IEEE802.1Q协议标准草案

●解决三大问题

●减小广播域

●组成相对独立的网络

●数据安全和共享

●实现方法有

（1）按端口划分

（2）按MAC地址划分

（3）按网络协议划分　

（4）按IP／IPX划分

（5）按策略划分

（6）按用户定义、非用户授权划分

VLAN的实现

●基于端口的虚拟局域网

●针对交换机端口进行VLAN组建的一种方法

●每个交换端口可以属于一个或多个虚拟局域网组。

●基于MAC地址的虚拟局域网

●交换机对站点的MAC地址和交换机端口进行跟踪，在新站点入网时根据需要将其划归至某一个虚拟局域网。

●基于IP地址的虚拟局域网

●交换机根据各站点网络地址自动将其划分成不同的虚拟局域网

VLAN的划分方法

1.设置管理域（VTPDOMAIN）

2.配置中继

3.创建VLAN

4.将交换机端口划入VLAN

5.配置三层交换

无线局域网（WLAN）

●无线局域网的标准

●IEEE802.11标准，对网络的物理层与介质访问控制层进行了规定，其中，对访问控制层的规定是重点。

●IEEE802.11规定了3种发送及接收技术：

●扩频（SpreadSpectrum）技术

●红外（Infared）技术

●窄带（NarrowBand）技术。

无线局域网（WLAN）协议族

●IEEE802.11协议族

●802.11a（1999年）

●802.11b（1999年）

●802.11g（2003年）

●802.11n（2004年）

无线局域网的组网方式

●点到点方式

●无线工作站之间争用信道。

●无力使无线工作站对有线网络进行访问。

●集中控制方式

●所有无线结点及有线局域网都要与一个接入点设备AP连接。

下面是赠送的广告宣传方案不需要的朋友可以下载后编辑删除！

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广告宣传方案

每个人在日常生活中都有意、无意的接受着广告的洗礼，继而有意或无意的购买、使用广告中的产品和服务。

这是每个厂家所希望的，也是他们做广告的初衷。

当今社会的广告媒体大致分为：

电视媒体、、电台媒体、报纸报刊媒体、网站媒体、户外广告媒体，以及最新的网吧桌面媒体。

那么，到底哪种媒体的宣传效果性价比最高呢，我们来做个分析； 

首先我们大概了解下各个媒体的宣传方式：

电视媒体：

优势：

将广告直接插播在电视剧当中，是强迫式使受众接受，受众为了能够完整的看完自己所喜欢的节目，不得不浏览其中插播的广告，其二，由于小孩在懵懂的成长时期，易于接受颜色绚丽，变换节奏快的事物，电视广告更容易被小孩子所接受，这是电视广告的高明之处，也是其客户多，利润大的主要原因。

劣势：

随着网络的发展，以及年轻人的生活方式的改变，电视广告的优势在日益削减。

当今月来越多的年轻人开始接受速食文化，篇幅过长的电视连续剧的受众逐渐衰减，由于年轻人的思维快捷，逐渐掌握了电视广告的播出时间，往往在广告播出的时间转换频道，避开广告的冲击。

电台媒体和户外广告就不用多做分析，大家想想你记住了几个电台的广告，记住了几个路边的广告就清楚了。

对于报纸报刊的广告，相信只有那些闲了没事的或者找工作的才会刻意去浏览广告。

宣传效果可以想象。

至于网站的广告，相信很多人会在电脑上设置软件直接将其屏蔽掉。

网站的广告过多也会直接影响到受众的心理，进而降低其网站的竞争力。

其次我们大致由高到低排列一下以上媒体的广告费用的名次（受众派名基本和费用排名一致）：

电视媒体——户外广告——网站媒体——报纸报刊媒体——电台媒体 

最后来了解一下最新的网吧桌面媒体。

桌面广告的优势 

1、目标受众群体针对性强 

网吧媒体的受众主要是年轻一代，接受其信息的多为在校学生（大学生居多）和有一定经济收入的白领阶层，其主要特征是消费观和价值观趋于统一，追求时尚，消费能力集中，且具有很强的消费欲望，界定在感性消费，而非理性消费群体范畴。

选择网吧广告可以帮您直接命中最有可能的潜在用户。

2、100%的广告有效送达率 

网吧电脑显示屏广告位基于对网吧的上网环境及网民上网习惯的充分调研而设置。

电脑显示屏广告界面是网民登陆后默认当前界面,任何网民,无论其上网聊天或玩游戏均能100%看到电脑显示屏中的客户广告。

3、受众数量更加巨大 

目标受众规模大，通过对全国大中城市的网吧进行抽样调查，据统计，每台网吧电脑每天的使用人次为4－6人，在节假日和周末还有30％左右的增长。

一万台网吧电脑，每天的用户数量即为4万－6万，一个月的累计用户数量即为120万－180万人次，也就是说网吧广告的受众为120万－180万人次/万台/月，这样的规模是目前任何专业类媒体都无法比拟的。

4、更加有效的广告记忆的强制性、反复性、抗干扰性 

我们在制作广告画面时要求一个桌面上同时最多只能发布三至四个不同品牌的广告宣传，这样品牌之间的干扰度低，更有利于广告信息的传播；网吧广告是在其内上网者登录网络后必然显示在桌面和浏览器上的，它强制上网者接受广告信息；通过上述两方面因素的结合，最终让目标受众产生有效的广告记忆力。

5、全天候宣传媒体 

目前网吧规定营业时间是早8点至晚12点，实际上绝大部分网吧是24小时营业，网吧媒体成为名副其实的全天候媒体。

6、广告发布方式更加灵活 

客户可以根据具体的情况及需求安排投放范围及区域，最大限度地保证投放的灵活性，广告发布可采用网络广告的所有形式；并保证在合同签署后短时间内发布广告和根据客户要求实时更新广告，保证广告发布的及时性和有效性。

7、投放效果评估更加真实 

每一个客户投放的网吧，我们都将提供详细的网吧资料（网吧名称，终端电脑台数等），客户对于自己投放广告的范围及覆盖人群数量有非常真实和精确的掌控。

显示屏广告位的设置方法使得广告的发布也更加直观有效，结合网络技术手段可对广告投放效果进行及时有效的分析评估。

8、视觉冲击力超强 

精美宽大幅面的广告画面及详细的文字说明，与目标受众近似零距离的视觉接触，具强烈的冲击力，可充分展示品牌形象和产品特性，给受众留下极其深刻的印象。

另外，可以充分利用多媒体、超文本格式文件，设置多种形式让受众对其感兴趣的产品了解更为详细的信息，使消费者能亲身体验产品、服务与品牌。

这种以图、文、声、像的形式，传送多感官的信息，让消费者如身临其境般感受到商品