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1、局域网的标准局域网的标准1.1总线总线IEEE 802.3 标准标准总线总线LAN中，所有的结点都直接连到同一条物理信道上，并在该信道中中，所有的结点都直接连到同一条物理信道上，并在该信道中发送和接收数据，因此对信道的访问是以多路访问方式进行的。任一节点都发送和接收数据，因此对信道的访问是以多路访问方式进行的。任一节点都可以将数据帧发送到总线上，而所有连接在信道上的节点都能检测到该帧。可以将数据帧发送到总线上，而所有连接在信道上的节点都能检测到该帧。当目的节点检测到该数据帧的目的地址（当目的节点检测到该数据帧的目的地址（MAC地址）为本节点地址时，就地址）为本节点地址时，就继续接收该帧中包含的
2、数据，同时给源节点返回一个响应信号。当有两个或继续接收该帧中包含的数据，同时给源节点返回一个响应信号。当有两个或更多的节点在同一时间发送了数据，在信道上就造成了帧的重叠，导致冲突更多的节点在同一时间发送了数据，在信道上就造成了帧的重叠，导致冲突出现。为了克服这种冲突，出现。为了克服这种冲突，在总线在总线LAN中常采用中常采用CSMA/CD协协议，它是一种随机争用型的介质访问控制方法议，它是一种随机争用型的介质访问控制方法，其工作其工作过程简述如下：过程简述如下：CSMA/CD协议工作流程图协议工作流程图 (1)载波检测：要发送报文的结点必须监视通道载波检测：要发送报文的结点必须监视通道以辨别何
3、时通道是可用的（该时刻没有其他网络以辨别何时通道是可用的（该时刻没有其他网络站在发送）。站在发送）。(2)当结点检测到通道有空时，它就发送报文，当结点检测到通道有空时，它就发送报文，并以接收设备的地址进行标记。并以接收设备的地址进行标记。(3)所有空闲的网络站（未进行传输的站）继续所有空闲的网络站（未进行传输的站）继续监视通道报文。监视通道报文。(4)被标记的结点接收报文，并返回一个确认帧。被标记的结点接收报文，并返回一个确认帧。(5)当发送通道检测到冲突时，它们就停止传输，当发送通道检测到冲突时，它们就停止传输，延迟一个随机时间后重新发送。延迟一个随机时间后重新发送。(6)网络站在通知用户网
4、络太忙之前，典型地重网络站在通知用户网络太忙之前，典型地重发发16次。次。目前应用最为广泛的一类局域网是目前应用最为广泛的一类局域网是:基带总线局域网基带总线局域网Ethernet(以太网以太网)。Ethernet的核心技术就采用了的核心技术就采用了CSMA/CD介质访问控制方法。介质访问控制方法。在在Ethernet中，任何连网结点都没有可预约的发送时间，它们中，任何连网结点都没有可预约的发送时间，它们的发送都是随机的，并且网中不存在集中控制的结点，网中结点都的发送都是随机的，并且网中不存在集中控制的结点，网中结点都必须平等地争用发送时间，这种介质访问控制属于随机争用型方法。必须平等地争用发
5、送时间，这种介质访问控制属于随机争用型方法。IEEE 802.3标准就是在标准就是在Ethernet规范的基础上制定的。规范的基础上制定的。 1.2 令牌总线令牌总线IEEE802.4标准标准IEEE802.4标准定义了总线拓扑的令牌总线（标准定义了总线拓扑的令牌总线（Token Bus）介质访问控制方法与相应的物理规范。）介质访问控制方法与相应的物理规范。令牌总线访问控制是在物理总线上建立一个逻辑环。与令牌总线访问控制是在物理总线上建立一个逻辑环。与采用采用Token Ring介质访问控制方法的环型局域网不同的是：介质访问控制方法的环型局域网不同的是：从物理连接来看，它是总线结构的局域网，但
6、逻辑上，却是从物理连接来看，它是总线结构的局域网，但逻辑上，却是环型拓扑结构，如图环型拓扑结构，如图4.4示。示。连接到总线上的所有节点组成了一个逻辑环，每个节点连接到总线上的所有节点组成了一个逻辑环，每个节点被赋予一个顺序的逻辑位置。和令牌环一样，节点只有取令被赋予一个顺序的逻辑位置。和令牌环一样，节点只有取令牌才能发送帧，令牌在逻辑环上依次传递。在正常运行时，牌才能发送帧，令牌在逻辑环上依次传递。在正常运行时，当某个节点发完数据后，就要将令牌传送给下一个节点。当某个节点发完数据后，就要将令牌传送给下一个节点。令牌总线原理令牌总线原理 令牌总线令牌总线(与令牌环有很多相似的特点与令牌环有很多
7、相似的特点)适用于重负载的网络适用于重负载的网络中、数据发送的延迟时间确定以及适合实时性的数据传输等。中、数据发送的延迟时间确定以及适合实时性的数据传输等。网络管理较为复杂，网络必须有初始化的功能，以及生网络管理较为复杂，网络必须有初始化的功能，以及生成同一顺序访问的次序。成同一顺序访问的次序。另外，当网络中的令牌丢失，则会出现多个令牌将新节另外，当网络中的令牌丢失，则会出现多个令牌将新节点加入到环中以及从环中删除不工作的节点等，这些附加功点加入到环中以及从环中删除不工作的节点等，这些附加功能又增加了令牌总线访问控制的复杂性。能又增加了令牌总线访问控制的复杂性。1.3 令牌环令牌环IEEE80
8、2.5标准标准l令牌环介质访问控制技术最早开始于令牌环介质访问控制技术最早开始于1969年贝尔实验室年贝尔实验室的的Newhall环网，最有影响的令牌环网是环网，最有影响的令牌环网是IBM Token Ring。IEEE 802.5标准就是在标准就是在IBM Token Ring协议的基协议的基础上发展和形成的。础上发展和形成的。l在令牌环介质访问控制方法中，使用一个沿着环路循环的在令牌环介质访问控制方法中，使用一个沿着环路循环的令牌。网络中的节点只有截获令牌时才能发送数据，没有令牌。网络中的节点只有截获令牌时才能发送数据，没有获取令牌的节点是不能发送数据的，因此，在使用令牌环获取令牌的节点是
9、不能发送数据的，因此，在使用令牌环的的LAN中不会产生冲突。中不会产生冲突。工作原理工作原理1.当各节点都没有数据发送时，网络中令牌在环上不停的当各节点都没有数据发送时，网络中令牌在环上不停的循环传递。循环传递。2.要发送数据的节点，首先要获取令牌，然后才能发送数要发送数据的节点，首先要获取令牌，然后才能发送数据帧，如令牌尚未传到将要发送数据的节点，那么这个据帧，如令牌尚未传到将要发送数据的节点，那么这个节点就只能等待。节点就只能等待。3.当发送的数据在环上循环一周后，又回到发送节点，发当发送的数据在环上循环一周后，又回到发送节点，发送节点确认数据传输无误后，要将该数据帧收回（即从送节点确认数
10、据传输无误后，要将该数据帧收回（即从环上移去），以避免数据帧在环路里循环流动。环上移去），以避免数据帧在环路里循环流动。4.当发送节点的数据发送完毕后，要产生一个新的令牌并当发送节点的数据发送完毕后，要产生一个新的令牌并发送环路上，以便让其他的节点发送数据。发送环路上，以便让其他的节点发送数据。l在在Token Ring中，由于每个节点不是随机的争用信道，中，由于每个节点不是随机的争用信道，不会出现冲突，因此这是一种确定型的介质访问控制方法，不会出现冲突，因此这是一种确定型的介质访问控制方法，而且每个节点发送数据的延迟时间可以确定。而且每个节点发送数据的延迟时间可以确定。l在轻负载时，由于令牌环存在等待令牌的时间，效率较低；在轻负载时，由于令牌环存在等待令牌的时间，效率较低；而在重负载时，对各节点公平，且效率高。而在重负载时，对各节点公平，且效率高。l另外，采用令牌环的局域网还可以对各节点设置不同的优另外，采用令牌环的局域网还可以对各节点设置不同的优先级，具有高优先级的节点可以先发送数据，对于需要传先级，具有高优先级的节点可以先发送数据，对于需要传输实时性强的数据的节点，就可以申请高优先级。这个特输实时性强的数据的节点，就可以申请高优先级。这个特性使得令牌环性使得令牌环LAN广泛被应用于工业控制中。广泛被应用于工业控制中。返回
