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LAN和以太网

IEEE 802.3 data link layer

Ethernet

802.3同轴电缆双绞线曼码不连接不编号不确认不可靠

MAC地址:6B = 48b。固化在适配器ROM中的地址,硬件地址,物理地址,MAC地址,局域网地址。全球唯一,适配器独占。局域网地址并不指名主机位置,所以严格上讲,之能叫每个站的名字。应为是二进制比特码,所以习惯上称为地址。一般由连续的分隔的12个十六进制数表示。前6位IEEE的注册管理机构RA分配,生产局域网适配器的厂家向其购买,称为组织唯一标识符。后6位厂家指派,称为扩展标识符。如果某个主机或路由器安装多个适配器,那这样的主机或路由器就有多个地址,所以MAC地址实际上是某个接口的标识符。

逻辑拓扑结构总线型,物理拓扑结构是星型和拓展星型

使用CSMA/CD。无法使用MAC.addr来进行跨网络访问。以太网没有IP

  1. 前导码:前同步码7B + delimiter(1B)

  2. Addr(12B)dest(6B) + source(6B)

  3. type(2B)0x0800IPv40x0806ARP0x86DDIPv6

  4. message(1500B)

  5. FCS(4B):校验范围-目的地址到数据段末尾,算法采用32位CRC

以太网MAC.frame不需要end.delimiter,因为以太网传送帧时各帧之间必须有一定的间隙。但仍要加尾部FCS,提供无差错传输。

扩展以太网

在网络层看来,扩展的以太网仍然是一个网络。

  1. 物理层扩展:转发器或者hub

  2. 数链层扩展:网桥,交换机(多端口网桥,交换式集线器,以太网交换机)淘汰了物理层集线器的使用

  3. VLAN:局域网给用户提供的一种服务,MAC帧在类型前增加4B的标签标识符,指名发送该帧的计算机属于哪一个虚拟局域网,一个虚拟局域网的范围可以跨越不同的交换机,虚拟局域网成为实际广播域。以太网内主机太多,广播风暴问题。内部部门需要加密。

高速以太网

  1. 10BAST5:曼码,粗同轴电缆,总线型,最大段长max distance:500m

  2. 10BAST2:曼码,细同轴电缆,总线型,最大段长max distance:185m

  3. 100BASE-T:曼码,双绞线,最大段长100m100Mb/s基带信号的星型拓扑结构的以太网,逻辑上是总线型,星型网中心是集线器,属于一个冲突域。使用CSMA/CD协议,支持全双工、半双工。全双工不使用CSMA/CD协议,最短帧长不变,将最大电缆长度减小到100m,帧间时间间隔从9.6微秒改为0.96微秒。

  4. Gbit千兆以太网,允许在1Gb/s用全双工和半双工方式工作。半双工使用CSMA/CD协议。

  5. 10Gbit以太网,各兆以太网帧格式完全相同,光纤传输,全双工方式,不再使用CSMA/CD协议。

WLAN

802.11CSMA/CA

有固定基础设施的无线局域网(预先建立能够覆盖一定范围的固定基站),使用星型拓扑,MAC层使用CSMA/CA,又称WIFI.

基本服务集BSS:包括一个接入点AP和若干移动站。各站在本BSS中和外部站的通信都要通过本BSSAP。安装AP时必须为该AP分配一个不超过32B的和一个信道。BBS直径不超过100M,分配系统DS将若干个BSS连接为一个扩展服务集ESS

WIFI frame

  • head(30B)ctrl(2B)+last(2B)+4*addr(6B)(地址含义取决于帧控制字段的去往AP和来自AP字段)

  • message:最大长度2312B(比以太网长很多)

  • FCS4B

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