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来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/20 20:41:56
根据工作方式和分组结构的不同，局域网一般分为令牌网、以太网、FDDI和ATM等几种。自从1980年
2月IEEE802委员会成立以来，目前已经有12个分委员会，他们分别负责研究和制定局域网的相关标准，
主要如下：
IEEE 802.1：对IEEE802标准做了介绍，并对接口原语进行了对丁。同时，该标准还包括局域网体系结构
网络互联、网络管理、性能测试等内容。
IEEE 802.2：定义了LLC子层协议。
IEEE 802.3：定义了总线型网络的介质访问控制协议CSMA/CD及物理层技术规范。
IEEE 802.4：定义了令牌总线(Token Bus)网络MAC子层协议及物理层技术规范。
IEEE 802.5：定义了令牌环(Token Ring)网络MAC子层协议及物理层技术规范。
IEEE 802.6：定义了城域网(MAN)的MAC子层协议及物理层技术规范。
IEEE 802.7：定义了宽带网络技术，为其他分委员会提供宽带网络技术建议。
IEEE 802.8：定义了光纤网络技术，为其他分委员会提供宽带网络技术建议。
IEEE 802.9：定义了语音及数据综合局域网(IVD LAN)的MAC子层协议及物理技术规范。
IEEE 802.10: 定义了局域网安全技术规范。
IEEE 802.11: 定义了无线局域网技术的MAC子层协议及物理层技术规范。
IEEE 802.12: 定义了100VG-Any LAN 局域网的MAC子层协议。
IEEE 802委员会最先出台的是802.1~802.6标准，这6个标准已被ISO确定为国际标准，分别为ISO8802-1~8802-6。
同时，ANSI(美国国家标准委员会)把IEEE 802标准作为美国国家标准。
令牌网
环形网络曾在局域网和广域网得到了广泛应用，这时因为环形网络具有其独特的性能优势。环形网络仅是逻辑上
的概念，它可以使用同轴电缆、双绞线和光纤等多种传输介质来组成总线型、星型等多种网络拓扑，可以提供多
种带宽，从而满足不同的用户需要。
令牌网一般指令(Token Ring)和令牌总线网(Token Bus)，其中基于IEEE 802.4标准的令牌总线网的物理结构为总线型，
而站点之间组成一个逻辑上的环形结构，令牌(是一种物理的帧)在逻辑环上运行，其运行原理与令牌环网基本一样。
令牌环网最早于1969年由贝尔实验室研制，后来被IBM公司运用到自己的局域网中，称为IBM令牌环网。基于IEEE
802.5标准的令牌环网与IBM公司令牌环网之间是兼容的。目前，令牌网到的应用已很少。
以太网
以太网(Ethernet)是在20世界70年代中期有Xerox(施乐)公司Palo Alto 研究中心推出的。由于相关介质技术的发展，
Xerox可以将许多机器相互连接，这就是以太网的原型。后来，Xerox公司推出带宽为2Mbit/s的以太网，又与Intel
和Digital合作推出了带宽为10Mbit/s的以太网，这就是通常所称的以太网Ⅱ或以太网DIX(Digital、Intel和Xerox)，有
时也写成DIX ethernet V2。
FDDI
FDDI以光纤作为传输介质，它的逻辑拓扑结构是一个环，更确切地说是逻辑计数训话(Logical Counter Rotating Ring)
它的物理拓扑结构以环型为主，也可以是带树型或星型的环。
FDDI的主要特点如下：
使用基于IEEE 802.5标准的MAC协议；
使用IEEE 802.2标准的LLC子层协议，保证与IEEE 802基本类型局域网的兼容；
所使用的传输介质是多模光纤，并可使用具有容错功能的双环结构；
如果是单环结构，可同时接入1000个站点；如果是双环连接，最多可接收500个站点；
站点之间的最大距离为2km，光纤总长度为200km；
具有动态分配带宽的能力，同时提供同步和异步数据传输服务。
在早期，FDDI应用最为广泛的是校园网的主干，用于连接分布在不同建筑物和不同场地的多种类型的局域网。
与IEEE 802.5令牌网类似，FDDI也采用令牌环协议。但IEEE 802.5使用单帧发送形式，在一个环中只有一个帧
(令牌帧或数据帧)；而在FDDI中采用了多帧发送形式，在同一环中同时有多个帧在运行(但令牌帧只有一个)，
很显然，FDDI的传输效率要比IEEE 802.5高。在FDDI中，当一个站点发送完帧后，并不像IEEE 802.5那样要等
到等到发出的帧返回后才释放令牌，而是发完一帧后立即释放。所以，当一个站点发送完数据后，下一个要发
送数据的站点将会获得令牌，并开始发送数据，此过程进行下去，将会形成多帧发送。
FDDI已经属于一种淘汰的技术，在局域网中已经很少见到。
ATM局域网
电路交换和分组交换是目前网络中存在的两个交换技术，其中电路交换的实时性很强，但电路交换在数据速率
较大时所需要新的系统开销较大；分组交换大的灵活性很强，可以适应于多种类型的网络，但当分组交换的数
据 较大时，数据传输的时延将会增大。而异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)正好综合电路交换
和分组交换的优点，可以对高速宽带信息进行交换。
电路交换是按照时分多路复用的原理将数据从一个节点传送到另一个节点。在这种数据传输方式中，系统要根
据要求的数据速率，为每一个逻辑新到分配一个或几个时隙(即每个信道需要周期性地占用固定的时隙)。当通
信结束后，这个时隙将被重新分配给其他的连接。这种传输方式就称为同步传输模式(Synchronous Transfer Mode，
STM)。
而异步传输模式与同步传输模式中分配时隙的方式不同。在ATM中，用户数据被划分为大小固定的53字节长的
信元(Cell)，从各种数据源到来的信元是随机的，没有固定的先后顺序。同时每个时隙没有固定的占用者，各信道
根据通信量的大小和排队规则来占用时隙。将这种传输方式也称为统计时分复用。所以ATM就是以信元为传输
单位的统计时分复用技术。
作为信息的传输和交换单元，信元在ATM交换机中根据已经建立的逻辑连接，把信元从入口链路交换到出口链路
由于ATM的信元使用53字节的固定长度，所以可以在ATM交换机中进行高速地交换，这正是ATM区别于一般分组
交换的特点。
ATM是结合了电路交换和分组交换的一种交换技术，它同时具有电路交换和分组交换的优点，主要表现在以下几
方面:
使用固定长度的信元为数据的传输和交换单位，有利用实现高速的数据交换。由于ATM的信元使用较短的53字节
长度，在传输中只需要相关的硬件就能够进行信元的转发，因而缩短了单位数据的处理时间。
可以同时支持多种业务。不管是什么类型的应用，在进入ATM网络的链路之前都被划分为固定长度的信元。这些
信元按照先到先服务的规则，使用统一的传输速率随机地插入一个个空闲的时隙内进行传输。每一个时隙传输一
个信元 ，不同类型的服务都被复用在一起。
在网络的最底层以面向连接的方式工作，以保证电路交换适合于传送实时性较强的应用。
ATM网络即可以承载数据流量相对稳或周期性发生变化的实时业务，也可以支持流量不稳定的突发业务的传输。
由于ATM多使用光纤作为传输介质，而光纤介质的误码率较低，且容量较大。因此，ATM网络中不需要在数据
链路层在数据链路层进行差错和流量控制，而将其放在用户端的高层处理，这将有效地提高信元在网络中的传
输速率。
目前，在一些对实时通信要求较高的应用中，经常使用ATM局域网。
半双工和全双工以太网
半双工和全双工是以太网的两种工作方式。不同的工作方式是由相关标准、硬件和软件共同确定的，同时，不
同的，不同的工作方式也决定了不同的网络性能。
半双工以太网的工作特点
半双工通信仅使用同一根传输线，它既负责接收又负责发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能
收发数据，这样的传送方式就是半双工通信方式，采用半双工方式时，通信系统每一段的发送器和接收器，通过
收/发开关转接到通信线缆上，进行方向的切换，因此，会产生时间迟延。收/发开关实际上是由软件控的电子开关。
半双工以太网使用CSMA/CD(Carrier Sense Multple Access with Collision Detection，带有冲突监测的载波侦听多路访问)
控制通信。可以将CSMA/CD看作一种会议发言规则。在进行会议时，每个人都有权利发言，大家都会遵循一个会
议规则：同一时间只有一个人发言。如果有人想阐述观点，他应该先听听是否有其他人在说话(即载波侦听)，如果
这时有人在说话，他应该耐心地等待，知道对方结束说话，他才可以开始发表意见。
有一种情况，有可能两个人在统一时间都想开始说话，那会出现什么样的情况呢？显然，如果两个人同时说话，这
时说话，这时很难辨别每个人都在说什么。但是，在现实中，当两个人同时开始说话时，双方都会发现他们在同一
时间开始讲话(即冲突检测)，这时说话立即终止，他们随机地等待一段时间后，说话才开始。
以太网的工作方式与上面的方式相同。首先，多路访问环境是指：多个系统(站点)连接在一起，系统通过介质向其他
系统发送帧。
以太网网段上需要进行数据传送的站点会对介质进行监听，这个过程称为CSMA/CD的载波侦听。如果，这时有另外
的节点正在传送数据，监听节点将不得不等待一段时间，直到传送节点的传送任务结束。
在这里介绍一下有关冲突检测的概念，如果某时恰好有两个工作站同时准备传送数据，以太网网段将发出“冲突”
信号。这时，节点上所有的工作站都将检测到冲突信号，冲突信号可以让其他站点了解到冲突的存在，并且在冲突存
在，并且在冲突存在期间不再试图发送数据。
产生冲突的两个站点随机等待一段时间后，会再次试着去进行载波侦听，如果没有冲突存在，它就会发送数据。实际
上，随机的时间是通过一种算法产生的。
在CSMA/CD方式下，在一个时间段，只有一个站点能够在介质上传送数据。如果其他节点想传送数据，必须等到正
在传输的节点结束数据传送后才能开始传输数据。
如果太多的冲突存在，说明这个网段上的设备可能太多了，没有足够的可用带宽分配给这些设备，这种情况下就要对
网络进行分段。
Hub上所有的端口都只能工作在半双工模式下，这时由Hub工作原理所决定的。
全双工以太网的工作特点
全双工通信是指将数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送，这时通信双方都能在同一时刻进行发送和
接收操作，这样的传送方式就是全双工机制。在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送端和接收端，因此，
能控制数据同时在两个方向上传送。全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换操作所产生的时间延迟，这对
那些不能有时间延误的交互式应用十分有利。这种方式要求通信双方均有2根数据线传送数据信号。
当两个以太网节点通过10Base-T的双绞线直接连接时，就已经具备了全双工通信的潜力。通过前面的介绍，已知10Base-T
使用双绞线直接连接，在这种情况下，数据可以通过两个独立的路径发送和接收，一对用于发送数据，一对用于接收数据。
这种以太网称为全双工以太网。为了实现全双工以太网，站点之间必须通过10Base-T直接连接或通过桥接、交换设备连接
而且网卡必须支持全双工。
随着全双工以太网在理论上的实现，用户在两个方面都可以获得10Mbit/s的传输带宽。这正是全双工以太网被描述成具有
20Mbit/s带宽直接的原因。另外，快速以太网和千兆以太网的都能够支持全双工技术，而且万兆以太网只工作在全双工方式
下。这样，带有全双工技术的快速以太网的带宽可达到200Mbit/s，而带有全双工技术的千兆以太网的带宽可达到2Gbit/s。
全双工以太网不再需要CSMA/CD来控制通信，事实上全双工以太网也禁用CSMA/CD，全双工模式提高了以太网的吞吐量，
例如，有10个10Mbit/s端口的交换机的最高容量为100Mbit/s。而在基于10Mbit/s的Hub的网络中，所有端口共享10Mbit/s的带宽。
2月IEEE802委员会成立以来，目前已经有12个分委员会，他们分别负责研究和制定局域网的相关标准，
主要如下：
IEEE 802.1：对IEEE802标准做了介绍，并对接口原语进行了对丁。同时，该标准还包括局域网体系结构
网络互联、网络管理、性能测试等内容。
IEEE 802.2：定义了LLC子层协议。
IEEE 802.3：定义了总线型网络的介质访问控制协议CSMA/CD及物理层技术规范。
IEEE 802.4：定义了令牌总线(Token Bus)网络MAC子层协议及物理层技术规范。
IEEE 802.5：定义了令牌环(Token Ring)网络MAC子层协议及物理层技术规范。
IEEE 802.6：定义了城域网(MAN)的MAC子层协议及物理层技术规范。
IEEE 802.7：定义了宽带网络技术，为其他分委员会提供宽带网络技术建议。
IEEE 802.8：定义了光纤网络技术，为其他分委员会提供宽带网络技术建议。
IEEE 802.9：定义了语音及数据综合局域网(IVD LAN)的MAC子层协议及物理技术规范。
IEEE 802.10: 定义了局域网安全技术规范。
IEEE 802.11: 定义了无线局域网技术的MAC子层协议及物理层技术规范。
IEEE 802.12: 定义了100VG-Any LAN 局域网的MAC子层协议。
IEEE 802委员会最先出台的是802.1~802.6标准，这6个标准已被ISO确定为国际标准，分别为ISO8802-1~8802-6。
同时，ANSI(美国国家标准委员会)把IEEE 802标准作为美国国家标准。
令牌网
环形网络曾在局域网和广域网得到了广泛应用，这时因为环形网络具有其独特的性能优势。环形网络仅是逻辑上
的概念，它可以使用同轴电缆、双绞线和光纤等多种传输介质来组成总线型、星型等多种网络拓扑，可以提供多
种带宽，从而满足不同的用户需要。
令牌网一般指令(Token Ring)和令牌总线网(Token Bus)，其中基于IEEE 802.4标准的令牌总线网的物理结构为总线型，
而站点之间组成一个逻辑上的环形结构，令牌(是一种物理的帧)在逻辑环上运行，其运行原理与令牌环网基本一样。
令牌环网最早于1969年由贝尔实验室研制，后来被IBM公司运用到自己的局域网中，称为IBM令牌环网。基于IEEE
802.5标准的令牌环网与IBM公司令牌环网之间是兼容的。目前，令牌网到的应用已很少。
以太网
以太网(Ethernet)是在20世界70年代中期有Xerox(施乐)公司Palo Alto 研究中心推出的。由于相关介质技术的发展，
Xerox可以将许多机器相互连接，这就是以太网的原型。后来，Xerox公司推出带宽为2Mbit/s的以太网，又与Intel
和Digital合作推出了带宽为10Mbit/s的以太网，这就是通常所称的以太网Ⅱ或以太网DIX(Digital、Intel和Xerox)，有
时也写成DIX ethernet V2。
FDDI
FDDI以光纤作为传输介质，它的逻辑拓扑结构是一个环，更确切地说是逻辑计数训话(Logical Counter Rotating Ring)
它的物理拓扑结构以环型为主，也可以是带树型或星型的环。
FDDI的主要特点如下：
使用基于IEEE 802.5标准的MAC协议；
使用IEEE 802.2标准的LLC子层协议，保证与IEEE 802基本类型局域网的兼容；
所使用的传输介质是多模光纤，并可使用具有容错功能的双环结构；
如果是单环结构，可同时接入1000个站点；如果是双环连接，最多可接收500个站点；
站点之间的最大距离为2km，光纤总长度为200km；
具有动态分配带宽的能力，同时提供同步和异步数据传输服务。
在早期，FDDI应用最为广泛的是校园网的主干，用于连接分布在不同建筑物和不同场地的多种类型的局域网。
与IEEE 802.5令牌网类似，FDDI也采用令牌环协议。但IEEE 802.5使用单帧发送形式，在一个环中只有一个帧
(令牌帧或数据帧)；而在FDDI中采用了多帧发送形式，在同一环中同时有多个帧在运行(但令牌帧只有一个)，
很显然，FDDI的传输效率要比IEEE 802.5高。在FDDI中，当一个站点发送完帧后，并不像IEEE 802.5那样要等
到等到发出的帧返回后才释放令牌，而是发完一帧后立即释放。所以，当一个站点发送完数据后，下一个要发
送数据的站点将会获得令牌，并开始发送数据，此过程进行下去，将会形成多帧发送。
FDDI已经属于一种淘汰的技术，在局域网中已经很少见到。
ATM局域网
电路交换和分组交换是目前网络中存在的两个交换技术，其中电路交换的实时性很强，但电路交换在数据速率
较大时所需要新的系统开销较大；分组交换大的灵活性很强，可以适应于多种类型的网络，但当分组交换的数
据 较大时，数据传输的时延将会增大。而异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)正好综合电路交换
和分组交换的优点，可以对高速宽带信息进行交换。
电路交换是按照时分多路复用的原理将数据从一个节点传送到另一个节点。在这种数据传输方式中，系统要根
据要求的数据速率，为每一个逻辑新到分配一个或几个时隙(即每个信道需要周期性地占用固定的时隙)。当通
信结束后，这个时隙将被重新分配给其他的连接。这种传输方式就称为同步传输模式(Synchronous Transfer Mode，
STM)。
而异步传输模式与同步传输模式中分配时隙的方式不同。在ATM中，用户数据被划分为大小固定的53字节长的
信元(Cell)，从各种数据源到来的信元是随机的，没有固定的先后顺序。同时每个时隙没有固定的占用者，各信道
根据通信量的大小和排队规则来占用时隙。将这种传输方式也称为统计时分复用。所以ATM就是以信元为传输
单位的统计时分复用技术。
作为信息的传输和交换单元，信元在ATM交换机中根据已经建立的逻辑连接，把信元从入口链路交换到出口链路
由于ATM的信元使用53字节的固定长度，所以可以在ATM交换机中进行高速地交换，这正是ATM区别于一般分组
交换的特点。
ATM是结合了电路交换和分组交换的一种交换技术，它同时具有电路交换和分组交换的优点，主要表现在以下几
方面:
使用固定长度的信元为数据的传输和交换单位，有利用实现高速的数据交换。由于ATM的信元使用较短的53字节
长度，在传输中只需要相关的硬件就能够进行信元的转发，因而缩短了单位数据的处理时间。
可以同时支持多种业务。不管是什么类型的应用，在进入ATM网络的链路之前都被划分为固定长度的信元。这些
信元按照先到先服务的规则，使用统一的传输速率随机地插入一个个空闲的时隙内进行传输。每一个时隙传输一
个信元 ，不同类型的服务都被复用在一起。
在网络的最底层以面向连接的方式工作，以保证电路交换适合于传送实时性较强的应用。
ATM网络即可以承载数据流量相对稳或周期性发生变化的实时业务，也可以支持流量不稳定的突发业务的传输。
由于ATM多使用光纤作为传输介质，而光纤介质的误码率较低，且容量较大。因此，ATM网络中不需要在数据
链路层在数据链路层进行差错和流量控制，而将其放在用户端的高层处理，这将有效地提高信元在网络中的传
输速率。
目前，在一些对实时通信要求较高的应用中，经常使用ATM局域网。
半双工和全双工以太网
半双工和全双工是以太网的两种工作方式。不同的工作方式是由相关标准、硬件和软件共同确定的，同时，不
同的，不同的工作方式也决定了不同的网络性能。
半双工以太网的工作特点
半双工通信仅使用同一根传输线，它既负责接收又负责发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能
收发数据，这样的传送方式就是半双工通信方式，采用半双工方式时，通信系统每一段的发送器和接收器，通过
收/发开关转接到通信线缆上，进行方向的切换，因此，会产生时间迟延。收/发开关实际上是由软件控的电子开关。
半双工以太网使用CSMA/CD(Carrier Sense Multple Access with Collision Detection，带有冲突监测的载波侦听多路访问)
控制通信。可以将CSMA/CD看作一种会议发言规则。在进行会议时，每个人都有权利发言，大家都会遵循一个会
议规则：同一时间只有一个人发言。如果有人想阐述观点，他应该先听听是否有其他人在说话(即载波侦听)，如果
这时有人在说话，他应该耐心地等待，知道对方结束说话，他才可以开始发表意见。
有一种情况，有可能两个人在统一时间都想开始说话，那会出现什么样的情况呢？显然，如果两个人同时说话，这
时说话，这时很难辨别每个人都在说什么。但是，在现实中，当两个人同时开始说话时，双方都会发现他们在同一
时间开始讲话(即冲突检测)，这时说话立即终止，他们随机地等待一段时间后，说话才开始。
以太网的工作方式与上面的方式相同。首先，多路访问环境是指：多个系统(站点)连接在一起，系统通过介质向其他
系统发送帧。
以太网网段上需要进行数据传送的站点会对介质进行监听，这个过程称为CSMA/CD的载波侦听。如果，这时有另外
的节点正在传送数据，监听节点将不得不等待一段时间，直到传送节点的传送任务结束。
在这里介绍一下有关冲突检测的概念，如果某时恰好有两个工作站同时准备传送数据，以太网网段将发出“冲突”
信号。这时，节点上所有的工作站都将检测到冲突信号，冲突信号可以让其他站点了解到冲突的存在，并且在冲突存
在，并且在冲突存在期间不再试图发送数据。
产生冲突的两个站点随机等待一段时间后，会再次试着去进行载波侦听，如果没有冲突存在，它就会发送数据。实际
上，随机的时间是通过一种算法产生的。
在CSMA/CD方式下，在一个时间段，只有一个站点能够在介质上传送数据。如果其他节点想传送数据，必须等到正
在传输的节点结束数据传送后才能开始传输数据。
如果太多的冲突存在，说明这个网段上的设备可能太多了，没有足够的可用带宽分配给这些设备，这种情况下就要对
网络进行分段。
Hub上所有的端口都只能工作在半双工模式下，这时由Hub工作原理所决定的。
全双工以太网的工作特点
全双工通信是指将数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送，这时通信双方都能在同一时刻进行发送和
接收操作，这样的传送方式就是全双工机制。在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送端和接收端，因此，
能控制数据同时在两个方向上传送。全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换操作所产生的时间延迟，这对
那些不能有时间延误的交互式应用十分有利。这种方式要求通信双方均有2根数据线传送数据信号。
当两个以太网节点通过10Base-T的双绞线直接连接时，就已经具备了全双工通信的潜力。通过前面的介绍，已知10Base-T
使用双绞线直接连接，在这种情况下，数据可以通过两个独立的路径发送和接收，一对用于发送数据，一对用于接收数据。
这种以太网称为全双工以太网。为了实现全双工以太网，站点之间必须通过10Base-T直接连接或通过桥接、交换设备连接
而且网卡必须支持全双工。
随着全双工以太网在理论上的实现，用户在两个方面都可以获得10Mbit/s的传输带宽。这正是全双工以太网被描述成具有
20Mbit/s带宽直接的原因。另外，快速以太网和千兆以太网的都能够支持全双工技术，而且万兆以太网只工作在全双工方式
下。这样，带有全双工技术的快速以太网的带宽可达到200Mbit/s，而带有全双工技术的千兆以太网的带宽可达到2Gbit/s。
全双工以太网不再需要CSMA/CD来控制通信，事实上全双工以太网也禁用CSMA/CD，全双工模式提高了以太网的吞吐量，
例如，有10个10Mbit/s端口的交换机的最高容量为100Mbit/s。而在基于10Mbit/s的Hub的网络中，所有端口共享10Mbit/s的带宽。