局域網體系結構與IEEE 802標準

更新時間:2021-12-01 來源:黑馬程序員瀏覽量:

隨著局域網的普及與應用，研發(fā)和生產局域網產品的廠家越來越多，為了使各廠家推出的產品具有良好的兼容性，國際化標準組織于1980年2月成立了局域網標準化協(xié)會——IEEE 802工作組。IEEE 802工作組根據局域網的特點和發(fā)展方向，為不同的局域網技術(包括以太網技術、令牌環(huán)網技術、FDDI技術等)制定了一系列標準。標準化極大地促進了局域網技術的發(fā)展，加速了局域網的應用和推廣。

1. 局域網體系結構

IEEE 802標準所描述的局域網參考模型對應OSI參考模型的低兩層一數(shù)據鏈路層和物理層，其中數(shù)據鏈路層又分為邏輯鏈路控制子層和介質訪問控制子層。IEEE 802參考模型與OSI參考模型的對應關系如下圖所示。

IEEE 802參考模型與OSI參考模型對應關系

物理層主要實現(xiàn)數(shù)據在物理介質上以比特流形式的傳輸和接收，以及規(guī)定一些機械、電氣和規(guī)程方面的特性。IEEE 802參考模型中的物理層與OSI參考模型中物理層的功能相同。

數(shù)據鏈路層負責將數(shù)據從一個節(jié)點可靠地傳輸?shù)较噜彽墓?jié)點。因為局域網中的多個站點共享傳輸介質，所以在傳輸數(shù)據之前需先解決介質訪問順序的問題，這要求數(shù)據鏈路層具備介質訪問控制功能。又因為介質具有多樣性，所以必須提供多種介質訪問控制方法。為此IEEE 802標準將數(shù)據鏈路層劃分為了兩個子層：邏輯鏈路控制(Logical Link Control, LLC)子層和介質訪問控制(Media Access Control, MAC)子層。

MAC子層與物理層相鄰，它為不同的物理介質定義了不同的介質訪問控制標準，可支持LLC子層完成對介質的訪問控制功能;此外MAC子層也具備組裝數(shù)據幀、地址識別和差錯檢測功能。

LLC子層的主要功能是建立、維持和釋放數(shù)據鏈路，為網絡層提供面向連接或無連接的服務。LLC子層的作用是在MAC子層提供的介質訪問控制和物理層提供的比特流服務之上，將不可靠的信道處理為可靠的信道，確保數(shù)據幀的正確傳輸。此外LLC子層還提供差錯控制、流量控制和發(fā)送順序控制等大部分數(shù)據鏈路層功能，以及某些網絡層的功能，如數(shù)據報、虛電路、多路復用等。

2. IEEE 802局域網標準

IEEE 802局域網標準隨著局域網的發(fā)展不斷地更新與完善，自誕生至今，IEEE 802已包含了40多項標準，這些標準包含但不僅限于以下部分。

(1) IEEE 802.1：局域網體系結構、尋址、網絡互聯(lián)和網絡。

(2) IEEE 802.2：邏輯鏈路控制子層(LLC)的定義。

(3) IEEE 802.3：以太網介質訪問控制協(xié)議(CSMACD)及物理層技術規(guī)范。

(4) IEEE 802.4：令牌總線網(Token-Bus)的介質訪問控制協(xié)議及物理層技術規(guī)范。

(5) IEEE 802.5：令牌環(huán)網(Token-Ring)的介質訪問控制協(xié)議及物理層技術規(guī)范。

(6) IEEE 802.7：寬帶技術。

(7) IEEE 802.8：光纖技術。

(8) IEEE 802.9：綜合聲音數(shù)據的局域網( IVD LAN)介質訪問控制協(xié)議及物理層技術規(guī)范。

(9) IEEE 802.10：網絡安全技術，定義了網絡互操作的認證和加密方法。

(10) IEEE 802.11：無線局域網(WLAN )的介質訪問控制協(xié)議及物理層技術規(guī)范。

以上標準中的IEEE 802.3標準是在以太網標準的基礎上制定的，符合IEEE 802.3標準的局域網稱為以太網；IEEE 802.5標準是在美國IBM公司推出的令牌環(huán)網的基礎上制定的，符合IEEE 802.5標準的局域網稱為令牌環(huán)網。以太網和令牌環(huán)網是最常見的局域網。

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