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文檔簡介

第4章

局域網原理

4.1局域網的分類與結構

4.1.1局域網的特點與分類

局域網(LocalAreaNetwork,簡稱LAN)指覆蓋局部區域(一般為幾十米到方圓幾公里范圍,如一棟樓、校園內)的計算機網絡。

1.局域網的特點

(1)傳輸速率一般為1Mb/s~20Mb/s,光纖高速網可達100Mb/s~10000Mb/s。(2)支持多種傳輸介質,通常為一個單位所擁有。(3)一般是廣播式通信,通信處理由網卡完成。(4)誤碼率低(<10-6)。

(5)結構、配置簡單,維護、擴充方便。如:以太網。

例如:以太網(Ethernet)就是一種遵循IEEE802.3協議標準的局域網。普遍的以太網數據傳輸速率為10Mb/s,更新升級的以太網則支持100Mb/s和1000Mb/s的速率。另外,還有令牌環(遵循IEEE802.5標準)和FDDI(光纖分布式數據接口,遵循IEEE802.8標準)。其中,FDDI采用光纖傳輸,網絡帶寬大,適用于連接多個局域網的大型骨干網中。

2.局域網的分類(1)按拓撲結構分類,可分為:總線型局域網、星型局域網和環型局域網。(2)按信號形式分類,可分為:基帶局域網和寬帶局域網。基帶局域網指用基帶信號傳輸數據的局域網。(3)按所使用的傳輸介質分類,可分為:UTP局域網、同軸電纜局域網、光纖局域網和無線局域網。(4)按介質訪問控制技術分類,可分為:Ethernet、令牌總線網和令牌環網,其中Ethernet采用CSMA/CD訪問控制技術,令牌總線網和令牌環網采用令牌(Token)訪問控制技術。(5)按通信方式分類,可分為:共享式(Share)局域網和交換式(Switch)局域網。

4.1.2局域網的體系結構

1.局域網參考模型在局域網的參考模型中不需要設置網絡層,只需物理層和數據鏈路層兩層。局域網的介質接入控制方法各不相同,不像廣域網那么簡單。局域網的數據鏈路層劃分為兩個子層,即介質接入控制或介質訪問控制MAC子層和邏輯鏈路控制LLC子層。

(1)物理層分為:物理信號(PS)子層和物理介質訪問(PAS)子層。(2)數據鏈路層須有介質訪問控制功能,分為以下兩層:

1)邏輯鏈路控制(LLC)子層集中了與介質無關的部分,具有順控、流控等功能。

2)介質訪問控制(MAC)子層集中了與接入介質有關的部分,為LLC子層提供服務,支持CSMA/CD等多種介質訪問控制方式。

2.局域網的協議1980年,IEEE(美國電子電氣工程師協會)成立了專門負責制定局域網絡標準的IEEE802委員會,開始研究和制定一系列的局域網(LAN)標準,這些標準統稱為IEEE802標準。

IEEE802系列標準:(1)802.1接口標準、尋址、網際互連和網間管理。(2)802.2邏輯鏈路控制(LLC)。(3)802.3載波偵聽多路訪問/沖突檢測和物理層技術規范(CSMA/CD)。(4)802.4令牌總線訪問控制方法和物理層技術規范(TokenBus)。(5)802.5令牌環訪問控制方法和物理層技術規范(TokenRing)。(6)802.6城域網訪問方法和物理層技術規范。(7)802.7寬帶技術參考標準。

(8)802.8光纖技術參考標準。

(9)802.9集成語音數據網絡規范;

(10)802.10網絡安全規范;(11)802.11無線網絡(WirelessNetwork)標準;(12)802.12優先級請求訪問局域網規范。IEEE802標準使得在組建局域網時,選用不同廠家的設備而能保證其兼容性。局域網的標準還不止這些,如:在原IEEE802.3基礎上又擴充了IEEE802.3u、802.3ab、802.3ac、802.3z、802.3ae等標準,這些標準分別對應100Mb/s以上的高速局域網。再如:在原IEEE802.11基礎上又擴充了IEEE802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac等無線局域網標準。

圖4-1IEEE802系列標準與OSI之間的對應關系

IEEE802局域網體系結構主要實現OSI參考模型物理層和數據鏈路層的基本通信功能,如:信號的編碼、譯碼、前導碼的生成和清除以及比特流的發送和接收等。

在OSI參考模型中,數據鏈路層的功能相對簡單些。它只負責將數據從一個節點可靠傳輸到相鄰節點。但在局域網中,多個節點共享傳輸介質,必須要決定下一個時刻哪個設備占用傳輸介質并傳送數據。因此,局域網的數據鏈路層要有介質訪問控制功能。數據鏈路層的主要功能由LLC子層和部分的MAC子層來執行,其中,LLC子層負責向其上層提供服務;MAC子層的主要功能則包括:數據幀的封裝/卸裝,幀的尋址和幀的接收與發送,鏈路的管理和差錯控制等。MAC子層屏蔽了不同物理鏈路的差異性。4.1.3局域網的拓撲結構

局域網因其自身特點和其范圍的局限性,其網絡拓撲結構只有星型、總線型和環型三種。局域網拓撲結構、所用傳輸介質和介質訪問控制技術,是決定局域網特性的三要素。

1.總線型采用“廣播式”通信方式,所有節點均通過總線發送或接收數據,屬共享介質的LAN拓撲,

2.環型是一種所有的節點通過環路接口,分別連接到它相鄰的兩個節點上,從而形成的一種首尾相接的閉環通信網絡.圖4-3環型網絡拓撲結構3.星型星型拓撲是網絡上所有節點都和中心節點進行點對點的連接,中心節點可以是服務器,也可以是集線器等設備。圖4-4星型網絡拓撲結構

在星型結構中,要注意:

區別物理結構與邏輯結構,物理結構是指網絡連接的物理(外觀)構型,而邏輯結構是指網絡內部信號的通路構型。交換機和雙絞線在局域網中的廣泛應用,使星型結構變得常見。4.介質訪問控制方法以實現對局域網內各節點使用共享介質發送和接收數據的控制。主要有三種:帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD方法、令牌總線TokenBus方法和令牌環TokenRing方法。4.2局域網的工作原理

4.2.1共享式LAN原理“共享”是指這種網中各節點共用一個物理信道,一個節點發送信息,其他所有節點都可以收到,也稱為“廣播式”網絡,共享LAN采用的是CSMA/CD介質訪問控制方法。

1.CSMA/CD介質訪問控制方法CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)即帶沖突檢測的載波監聽多路訪問技術(載波監聽多路訪問/碰撞檢測)。在共享LAN中,所有的節點共享傳輸介質。如何保證傳輸介質有序、高效地為多節點提供傳輸服務,是介質訪問控制協議要解決的問題。

CSMA/CD應用在OSI的第二層即數據鏈路層,它采用IEEE802.3標準。CSMA/CD的主要目的:提供尋址和媒體存取的控制方式,使得不同設備或網絡上的節點可以在多點的網絡上通信而不相互沖突。

CSMA/CD工作原理:發送數據前先偵聽信道是否空閑,若空閑,則發送數據。若信道忙,則等待一段時間至信道中的信息傳輸結束后再發送數據;若在上一段信息發送結束后,同時有兩個或兩個以上的節點都發送數據,則判定為沖突(Collision)。若偵聽到沖突,則停止發送數據,等待一段隨機時間,再重新嘗試。

總結:先聽后發,邊發邊聽,沖突停發,隨機延遲后重發。CSMA/CD控制方式的優點:原理較簡單,技術易實現,網絡中各站點處于平等地位,不需集中控制,也不提供優先級控制。但在網絡負載增大時,發送時間增長,發送效率急劇下降。CSMA/CD應用在OSI的第二層數據幀在信道上以廣播方式傳輸,所有連接在信道上的設備都能檢測到該幀。由于CSMA/CD站點首先要對媒體上有無載波進行監聽,以確定是否有別的站點在傳輸數據。如有,該站點將避讓一段時間后再做嘗試。因此,需采用退避算法來決定避讓時間。

4.2.2以太網

以太網(Ethernet)是指1975年由美國施樂(Xerox)公司開發的,采用了IEEE802標準和總線競爭式介質訪問方法(CSMA/CD)的,并以介質Ether命名的一種計算機網絡。以太網實際上已成為計算機局域網的一個工業標準。

1.標準以太網

標準以太網是指傳輸速率10Mb/s的以太網,主要采用雙絞線和同軸電纜兩種傳輸介質,遵循IEEE802.3標準。IEEE802.3標準以太網如下:

10Base5---使用粗同軸電纜,最大網段長度為500m,基帶傳輸方法。10Base2---使用細同軸電纜,最大網段長度為185m,基帶傳輸方法;10Base-T---使用雙絞線電纜,其中的T表示雙絞線。最大網段長度為100m;10Base-F---使用光纖傳輸介質,最大網段長度為2km到3.5km,傳輸速率為10Mb/s。

2.快速以太網

指傳輸速率為100Mb/s的以太網,適用于快速以太網的標準是IEEE802.3u。快速以太網支持3、4、5類雙絞線以及光纖的連接,根據所用傳輸介質不同,IEEE802工作組定義了三種快速以太網:

(1)100Base-TX

使用2對UTP5類線或STP,其中一對用于發送,另一對用于接收。

10BASE-5以太網:

10BASE-T以太網:信號頻率為125MHz,使用同10BASE-T相同的RJ-45連接器,最大網段長度為100m,并支持全雙工數據傳輸。

(2)100Base-FX使用2對光纖,其中一對用于發送,另一對用于接收。可使用單模和多模光纖(62.5和125m),使用ST、FC連接器或SC連接器,支持全雙工的數據傳輸。

(3)100Base-T4

使用4對UTP3類線或5類線,它使用3對線同時傳送數據,用1對線用作沖突檢測的接收信道。信號頻率為25MHz,符合EIA586結構化布線標準,使用與10BASE-T相同的RJ-45連接器,最大網段長度為100m。4.以太網的幀格式

Novell公司最早發布Novell專用的以太網幀格式,稱為802.3原始幀格式(802.3raw)。(1)IEEE802.3幀格式

以太網標準幀格式EthernetII:位置字段字段長度(字節)用途幀頭前導碼(preamble)7同步幀開始符(SFD)1標明下一個字節為目的MAC字段目的MAC地址2—6指明幀的接受者源MAC地址2—6指明幀的發送者長度(length)2幀的數據字段的長度(長度或類型)類型(type)2幀中數據的協議類型(長度或類型)數據數據和填充(dataandpad)46~1500高層的數據,通常為3層協議數據單元。對于TCP/IP是IP數據包幀未幀校驗序列(FCS)4對接收網卡提供判斷是否傳輸錯誤的信息:如果發現錯誤,丟棄此幀

2.無效的幀

IEEE802.3標準規定,凡出現下列情況之一的幀,都屬于無效的幀,并將其丟棄。

1)幀的長度與長度字節給出的值不一致;

2)幀的長度小于規定的最短長度;

3)幀的長度不是整數字節;

4)接收到的幀的校驗和出錯。

傳統局域網中,所有節點共享一條公共傳輸介質,不可避免會發生沖突。尤其是隨著局域網規模的擴大,網中節點數不斷增加,每個節點平均分配到的寬帶減少,當網絡通信負荷加重時,沖突與重發現象將大量產生,網絡性能將會急劇下降。同時,在共享局域網中,當連在集線器(Hub)上的一個節點發送數據時,它將用廣播方式將數據傳送到集線器的每個端口。即在共享Ethernet的每個時間片內,只允許有一個節點占用公用信道。為解決這個矛盾,人們提出了交換式局域網。4.2.3交換式LAN原理交換式局域網是指采用了交換機的局域網。通過交換機,支持交換機端口至結點之間的多個并發連接,實現多結點之間數據的并發傳輸,加快數據的傳輸速度,降低傳統以太網由于采用CSMA/CD協議而產生沖突的可能性,相當于增加了網絡寬帶,改善了LAN的性能。為保護用戶已有的投資,LAN交換機一般針對某類局域網(如802.3標準的Ethernet或802.5標準的TokenRing)設計。典型的交換式LAN是交換式以太網,它的核心就是以太網交換機。圖4-6交換式LAN

集線器連接采用半雙工,形成共享介質并共享帶寬模式。交換機連接采用全雙工,形成交換和獨占帶寬模式。連接設備連接設備的工作層次拓撲結構通信方式結點的帶寬使用方式共享以太網集線器物理層邏輯總線結構廣播共享交換以太網交換機數據鏈路層邏輯星型結構可以點對點分配共享式以太網與交換式以太網的不同:基于交換的園區網三層架構:4.3高速局域網

傳統局域網建立在共享介質的基礎上,但當局域網的規模擴大、節點數不斷增加時,信道上的數據傳輸量加大,導致沖突概率的增加,傳輸速率變慢,帶寬變窄,網絡性能降低。因此,高速局域網技術應運而生。

4.3.1提高局域網速率的方法

1.子網劃分

把一個局域網劃分成幾個子網(也稱為網段),由于子網內部用戶數量較少,每個用戶的平均帶寬就會有所增加。

不同的子網(網段)之間用網橋來連接。當網橋收到一份報文以后,網橋就分析報文的目的地址,如報文的目的地址就在報文所發送的子網之內,網橋不動作。而當發現報文的目的地址是另外一個網段時,就把信息傳過去。若不允許傳送,就發出沖突信號使發送端停止發送。圖4-7

網段的劃分2.提高硬件性能主要是指使用能夠提供更大帶寬(更大的數據傳輸率)的共享介質和網絡互聯設備。如:早期使用的雙絞線只能提供10Mbps的帶寬,以后使用能應用于高速局域網的100Mbps雙絞線,到現在應用于1000Mbps(1Gbps)的千兆以太網和10000Mbps(10Gbps)的萬兆以太網的光纖,試圖提高硬件性能(介質、高速網絡互聯設備)來提高局域網速率。3.采用交換式LAN采用局域網交換機構成交換局域網,無論在思路上、在技術上還是在投資的經濟性上都是相當好的方案。為提高局域網的性能,考慮更換成交換式局域網。在使用交換式局域網時,原有的總線型局域網并非完全拋棄而是綜合利用,這可保護原有投資,維持原有工作模式。

4.3.2高速以太網

1.千兆位以太網

1998年制定了千兆位以太網(1Gbps以太網,也稱吉比特以太網)兩個標準:

1)IEEE802.3z--制定了光纖和短程銅纜連接的標準。

2)IEEE802.3ab--制定了五類雙絞線較長距離連接的標準。

千兆以太網的四種類型:(1)1000Base-SX:使用芯徑為50μm或62.5μm,工作波長為850nm或1300nm的多模光纖,采用8B/10B編碼方式,傳輸距離分別為260m和525m,適用于同一建筑物中同一層的短距離主干網。

(2)1000Base-LX:使用芯徑為9μm、50μm或62.5μm,工作波長為1300nm的多模、單模光纖,采用8B/10B編碼方式,傳輸距離分別為550m和3km~10km,主要用于校園主干網。(3)1000Base-CX:使用150歐姆屏蔽雙絞線(STP),采用8B/10B編碼方式,傳輸速率為1.25Gbps,傳輸距離為25m,主要用于集群設備的連接,如:交換機房內的設備互連。(4)1000Base-T:使用4對5類非屏蔽雙絞線(UTP),傳輸距離為100m,主要用于結構化布線中同一層建筑中的通信,可利用原有以太網或快速以太網鋪設的UTP電纜。1Gbps以太網技術仍然是以太網技術,它采用了與10Mbps以太網相同的幀格式、幀結構、網絡協議、流控模式以及布線系統,允許全/半雙工傳輸方式,在半雙工傳輸方式時,使用CSMA/CD介質訪問控制,在全雙工方式時,不使用CSMA/CD介質訪問控制方式。以太網相同的幀格式:

2.萬兆位以太網

萬兆位以太網(10Gbps,也稱10吉比特以太網)。其標準由IEEE制定,并于2002年6月完成,稱為IEEE802.3ae標準。需注意,萬兆位以太網并不是簡單地將速率提高,需解決以下技術問題:(1)新物理層標準的開發新開發了物理層標準,一個LAN版的,一個是WAN版的。一臺萬兆位以太網交換機可支持10個千兆位以太網端口。(2)傳輸介質的選擇萬兆位以太網只使用光纖傳輸介質,并且使用長距離的光收發器與單模光纖接口,距離可超40Km。(3)全雙工方式萬兆位以太網只工作在全雙工方式,不存在爭用介質問題,也不使用CSMA/CD協議。但萬兆位以太網使用與10Mbps、100Mbps和1000Mbps一樣的幀格式,這樣便于較低速率的以太網的平滑升級,也便于萬兆位以太網與較低速率的以太網的通信。萬兆位以太網仍然是以太網,但速度更快,支持寬帶業務、網絡靈活。4.3.3其他類型高速局域網1.FDDI網FDDI(FibreDistributingDataInterface,又稱光纖分布式數據接口)是一種利用光纖構成的雙環型網絡,有較高的容錯能力。

因光波的頻率高,在FDDI網中傳播的光信號采用ASK調制方式,能獲得較高的數據傳輸速率(100Mb/s)。FDDI網絡采用雙環結構,一個環按順時針方向傳輸數據,另一個環按逆時針方向傳輸數據,一個環作為主環,另一個環作為備用的環,當主環出故障時,可立即使用備用環,如果兩個環都出故障,可將兩個環連接成一個環使用。圖4-8光纖分布式數據接口(FDDI)FDDI網絡可分為FDDI-Ⅰ和FDDI-Ⅱ兩種。其中FDDI-Ⅱ同時支持分組交換和線路交換,因此,它支持對音頻和視頻信息的傳輸。因光波不受其他電磁信號的干擾,數據傳輸的質量較高(即誤碼率低)。故FDDI經常用在連接大型計算機與高速設備以及對可靠性、傳輸速度和傳輸質量要求較高的場合。如:作為校園網的主干網或企業網的主干網。2.ATM網隨著人們對帶寬的需求越來越高,ITU于1986年研究開發出一種可統一處理聲音、數據和各種服務的高速綜合網絡B-ISDN(寬帶綜合業務數字網)。

ATM是支持B-ISDN服務的一種局域網,它采用固定長度(53Byte)的信元為數據包,通過建立虛電路來進行數據傳輸。ATM較小的信元長度降低了交換節點內部緩存的容量。

ATM采用面向連接的傳輸方式,將數據分割成固定長度的信元,通過虛連接進行交換。一個ATM的傳輸過程包括三個階段:連接建立、數據傳輸和連接終止。

ATM網有155Mb/s的帶寬,適合于多媒體傳輸、遠程教學、遠程醫療等多種應用。4.4虛擬局域網

4.4.1VLAN簡介

VLAN(VirtualLAN)全稱虛擬局域網,它是建立在交換技術基礎上的一種局域網。它將網絡上的節點按工作性質與需要,劃分成若干個“邏輯工作組”,每個邏輯工作組就是一個虛擬網絡(子網)。在傳統的局域網中,一個工作組通常是在同一個網段上,多個邏輯工作組之間通過互聯的網橋或路由器來交換數據。如果一個邏輯工作組的節點要轉移到另一個邏輯工作組時,需要將節點計算機從該網段撤出,連接到另一個網段上,甚至需要重新布線,不方便。

虛擬網絡建立在交換機基礎之上,以軟件方式來實現邏輯工作組的劃分與管理。邏輯工作組的節點組成不受物理位置的限制,同一個邏輯工作組的成員不一定是同一個物理網段上的。它們可以連接在同一個局域網交換機上,也可以連接在不同的局域網交換機上,只要這些交換機是互聯的就行。當一個結點從一個邏輯工作組轉移到另一個邏輯工作組時,只需通過軟件設定,而不需要改變它在網絡中的物理位置。

4.4.2VLAN的實現

雖然VLAN的一組節點在不同的物理網段上,但相互之間的通信就好像在同一個局域網中一樣。VLAN的組網方法靈活,可在網絡的不同層次上實現。根據VLAN成員定義方法的不同,VLAN的實現有以下四種方式:

(1)基于交換機端口的定義(劃分)即從邏輯上把LAN交換機的端口劃分為不同的虛擬子網,各虛擬子網相對獨立,此方法最通用。但注意,用端口定義VLAN時,不允許不同的VLAN包含相同的交換端口。如:交換機1的1端口屬于VLAN1后,就不能再屬于VLAN2。缺點:當用戶從一個端口移動到另一個端口時,網絡管理員必須對VLAN成員進行重新劃分。端口12345678局域網交換機(a)端口12345678端口12345678(b)局域網交換機1局域網交換機2VLAN1VLAN2VLAN1VLAN2圖4-10基于端口的VLAN(2)基于MAC地址的定義(劃分)即用節點的MAC地址來定義虛擬局域網。優點:由于MAC地址是與硬件相關的地址,所以用的MAC地址定義的虛擬局域網,允許節點移動到其他物理網段,而不需要重新定義(因為節點的MAC地址沒變)。缺點是:要求所有用戶在初始階段,必須配置到至少一個虛擬局域網中,初始配置需通過人工完成。(3)基于IP地址的定義(劃分)即使用節點的網絡層IP地址來定義。優點:

1)可按照協議類型來組成虛擬局域網,有利于組成基于服務或應用的虛擬局域網。

2)用戶可隨意移動工作站,而無須重新配置網絡地址。MAC地址的定義:

MAC(MediaAccessControl)地址,稱為介質訪問控制地址或稱為物理地址,用來定義網絡設備的位置,是表示互聯網上每一個站點的標識符。在OSI模型中,數據鏈路層負責MAC地址,每臺主機都有一個MAC地址。MAC地址一般用十六進制數表示,共6個字節(48位),MAC地址是固定的,由網卡決定。其中前面高24位是IEEE分配給不同廠家的代碼,以區分不同的廠家。而后面低24位則由廠家自己分配,稱為擴展標識符。但同一個廠家生產的網卡中,其MAC地址的后24位是不同的(即具有唯一性)。如:某網卡的MAC地址是:F4:E3:FB:6C:35:3D。

與前面兩種方法相比,缺點:檢查IP地址比檢查MAC地址花費時間更多,因此,用IP地址定義VLAN的速度較慢。(4)基于IP廣播組的定義(劃分)這種虛擬局域網的建立是動態的,它代表了一組IP地址。當IP廣播包要送達多個目的節點時,就動態建立虛擬局域網代理,這個代理和多個IP節點組成IP廣播組虛擬局域網。IP廣播組中的所有節點屬于同一個虛擬局域網,但它們只是特定時間段內是IP廣播組的成員。前三種VLAN的劃分應用較多,其中最為常用的是基于交換機端口的劃分。4.5無線局域網WLAN

4.5.lWLAN簡介

無線局域網(WirelessLAN,簡稱WLAN),近幾年來,隨著802.11系列新標準的不斷制定,WLAN技術飛速發展。

1.WLAN的概念

WLAN是指以無線信道作傳輸媒介的計算機局域網絡。是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物,它以無線多址信道作為傳輸媒介,提供有線局域網的功能,使用戶實現隨時、隨地的寬帶網絡接入。利用射頻(RadioFrequency,RF)電磁波技術,在空中進行通信連接。

計算機通過數個基站(通常稱為熱點或AP)達到無線互連,構成一個無線局域網,無需線纜介質,采用2GHz∽5GHz射頻段電磁波,傳輸速率為覆蓋范圍達10m∽200m。WLAN技術使網中計算機具有移動性,實現移動網絡。WLAN的主要特點:(1)安裝便捷、易于擴展。(2)WLAN穩定的覆蓋范圍在20m∽50m之間。

(3)傳輸速率一般是11Mbps∽54Mbps,最高1Gbps。(4)配置和維護方便在不適合網絡布線的場合,可廣泛應用。2.WLAN的結構

無線局域網由無線網卡、無線接入點(AP)、計算機及相關設備組成。它既可與有線網絡互連使用,也可以自己單獨組網,組成“自組WLAN”(也稱Ad-hocNetwork)。另外,還可組建“多區結構WLAN”。

1)自組織網絡(Ad-Hoc網絡)

也稱對等網絡,由一組有無線接口卡的無線終端,特別是移動計算機組成。這些無線終端以相同的工作組名、擴展服務集標識ID號(ESSID)和密碼,以對等的方式相互直連,在WLAN的覆蓋范圍之內,進行點對點或點對多點的通信。

圖4-11自組織網絡結構

在這種拓撲結構中,不需要中央控制器。因此,自組織網絡使用非集中式的MAC協議,如:CSMA/CA(載波偵聽多路訪問/碰撞避免)。自組織網絡是一種滿足暫時需求服務的網絡。圖4-12基礎結構網絡2)基礎結構型WLAN

利用高速的有線或無線骨干傳輸網絡實現互聯。在這種網絡中,移動節點在基站(BS)的協調下接入到無線信道,這時無線通信是作為有線網的一種補充和擴展,故也稱為非獨立的WLAN。

基站的另一個作用是將移動節點與現有的有線網絡連接起來,故基站又稱為接入點(AP)或熱點。在基礎結構網絡中,存在許多基站及被基站覆蓋的由各移動節點形成的蜂窩小區,基站在小區內實現全網覆蓋。在實際應用中,大部分無線WLAN都是基于基礎結構網的WLAN。把移動電話的服務區分為一個個正六邊形的小子區(蜂窩小區),每個小區設一個基站,形成了形狀酷似“蜂窩”的結構,稱為蜂窩移動通信網。無線局域蜂窩網采用基于802.11b/g標準,主要由移動終端(手機等),無線基站以及移動交換中心組成。每個小區基站均與移動交換中心連接,形成一個蜂窩移動網。

3.WLAN的傳輸技術無線局域網采用的傳輸介質主要有:微波、紅外線和射頻電磁波。采用微波做為傳輸介質的WIAN大都采用擴頻技術。用擴頻技術,能使數據在無線傳輸中保持完整可靠,并且在不同頻段傳輸的數據互相不干擾。家電遙控器大都采用紅外線傳輸技術。作為無線局域網的傳輸方式,它不受無線電干擾,且紅外線的使用不受國家無線電管理委員會的限制。但紅外線對非透明物體的透過性極差,對無線局域網傳輸距離有限制。4.WLAN的互連在實際組網中根據不同的應用環境與使用需求,WLAN可采取不同的網絡結構實現互連。(1)網橋連接型無線網橋提供物理與數據鏈路層的連接,還為兩網的用戶提供較高層的路由與協議轉換。(2)基站接入型采用蜂窩通信網接入方式組建無線局域網,各站點之間通信通過基站接入方式實現互連。(3)Hub接入型利用無線Hub組建星型結構的無線局域網,具有與有線Hub組網方式相類似的特點。4.5.2IEEE802.11標準

IEEE802.11是無線局域網(WLAN)的標準,包括IEEE802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac,工作在2.4G~2.4835GHz開放頻段。IEEE802.11標準定義了物理層和媒體訪問控制(MAC)層的規范。物理

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